JPH10100100A - 隔壁を有するチューブの側面孔開け装置及び孔開け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂によって成形された内径の小さ
なチューブにおいても、隔壁を損傷することなく、その
側面にエッジ部の滑らかな孔を開けることが可能な隔壁
を有するチューブの側面孔開け装置及び孔開け方法を提
供する。 【解決手段】 隔壁によって少なくとも２室に仕切られ
た断面構造を有するチューブ１の側壁に孔開けする装置
であって、該装置は、チューブ１の外面に当接して孔開
けするための打抜き刃４と、チューブ１の内面に当接し
てその変形を抑える受け治具２及び支え台３と、チュー
ブ１を下側から保持する受け台５とを有し、該打抜き刃
４は、それ自身を加熱可能な加熱装置４１を具備し、上
下方向に昇降するエアシリンダー３に接続されている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、隔壁を有するチュ
ーブの側面孔開け装置及び孔開け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂から成形された
チューブの側面に孔を開ける際に、高周波ウェルダー、
超音波ウェルダー、打ち抜き刃、回転刃等が用いられて
いる。しかしながら、側面に開けられた孔のエッジ部が
鋭利になると、チューブが体内に挿入された場合に、組
織を傷付けるおそれがあるため、孔のエッジ部を滑らか
に加工する必要があった。

【０００３】しかし、上記打ち抜き刃や回転刃を用いて
側面に孔を開けようとすると、孔のエッジ部が垂直に加
工されるため、エッジ部の滑らかな孔は得られ難い。そ
こで、チューブの側面にエッジ部の滑らかな孔を開ける
方法として、高周波ウェルダーや超音波ウェルダーを用
いる方法が提案されている（例えば、特開昭６０−６３
１２８号公報、特開平７−２０５０９８号公報、特開平
７−２１３６１６号公報、特開平６−１０６６２５号公
報、特開平７−２１４４９８号公報等）。

【０００４】超音波ウェルダーを用いてチューブの側面
に孔を開ける方法として、例えば、図５に示す方法が行
われている。この方法では、チューブ１１の内部に受け
治具１２を挿入した後超音波ホーン１３を下降させ、チ
ューブの外側から超音波ホーン１３を押圧して側面に孔
を開けている。このような受け治具１２を使用すること
によって、超音波ホーン１３で押圧した際に起きるチュ
ーブ１１の変形を防止し、滑らかなエッジ部を有する孔
を寸法精度よく開けることができる。

【０００５】しかしながら、例えば、図６に示すよう
に、隔壁１４によって大小の２室１６、１７に仕切られ
た断面構造を有するチューブ１１の小室１６側の側面
に、上記超音波ウェルダーを用いて孔を開ける場合、チ
ューブ１１の径が小さくなると、Ａ−Ｂ間の間隙が狭く
なると、図７に示す受け治具１２として肉厚の薄いもの
を使用せざるを得なくなる。その結果、例えば図８示す
ように、超音波ホーン１３で側面を押圧する際に受け治
具１２が変形を起こすことがあり、超音波ホーン１３が
隔壁１４まで溶かすことがあった。

【０００６】そこで、図９に示すように、支え台１５を
大室１７側に挿入して、受け治具１２の変形を防止する
方法が考えられる。しかし、受け治具１２が薄くなる
と、超音波振動によって受け治具１２が共振して、受け
治具１２が超音波ホーンの役割を果たし、隔壁１４を溶
かすことがあった。

【０００７】また、高周波ウェルダーを用いる場合は、
図10に示すように、チューブ２１の小室２６側に絶縁板
２５を介してマイナス電極２４を挿入するが、チューブ
２１の径が小さくなると、絶縁板２５が薄くなるため絶
縁効果が小さくなり、打抜き刃であるプラス電極２３と
マイナス電極２４との間で放電が起こり、放電の火花に
よってチューブ２１が焦げる等の問題点があった。ま
た、高周波ウェルダーは、高周波に反応しない樹脂、例
えば、ポリエチレン等には適用できない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱可
塑性樹脂によって成形された内径の小さなチューブにお
いても、隔壁を損傷することなく、その側面にエッジ部
の滑らかな孔を開けることが可能な隔壁を有するチュー
ブの側面孔開け装置及び孔開け方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の隔壁を有するチ
ューブの側面孔開け装置及び孔開け方法は、隔壁によっ
て少なくとも２室に仕切られた断面構造を有するチュー
ブの側壁に孔開けする装置であって、該装置は、チュー
ブの外面に当接して孔開けするための打抜き刃と、チュ
ーブの内面に当接してその変形を抑える受け治具及び支
え台とを有し、該打抜き刃はそれ自身を加熱可能な加熱
装置を具備していることを特徴とする。

【００１０】本発明で用いられるチューブは、塩化ビニ
ル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン樹
脂、ナイロン、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂から製せられた
ものであり、隔壁によって少なくとも２室に仕切られた
断面構造を有する。

【００１１】以下に、本発明の側面孔開け装置を図面を
参照しながら説明する。図１は、上記側面孔開け装置を
示す正面図である。図１中、１は受け台６によって下方
から保持された、２室に仕切られた断面構造を有するチ
ューブを示す。４は、チューブ１の側面に孔を開けるた
めの打抜き刃を示し、打抜き刃４を加温するための加熱
装置４１を具備している。この加熱装置４１からの熱が
エアシリンダー５に伝わり、エアシリンダー５のゴムパ
ッキンが損傷しないように、加熱装置４１とエアシリン
ダー５との間に断熱板４２が用いられる。

【００１２】上記打抜き刃４は、支柱５２に取り付けら
れたアーム５１に固定されたエアシリンダー５に接続さ
れており、該エアシリンダー５によって上下方向に昇降
可能となされている。

【００１３】上記打抜き刃４を下降させるときは、エア
シリンダー昇降切替えスイッチ８によって、エアコンプ
レッサー（図示しない）からの圧縮空気をエアチューブ
７２を経由してエアシリンダー５に送り込み、エアシリ
ンダー５を下降させる。このとき、エアチューブ７１の
空気圧を大気圧まで逃がすようになっている。

【００１４】また、上記打抜き刃４を上昇させるとき
は、エアシリンダー昇降切替スイッチ８によって、エア
コンプレッサー（図示しない）からの圧縮空気をエアチ
ューブ７１を経由してエアシリンダー５に送り込み、エ
アシリンダー５を上昇させる。このとき、エアチューブ
７２の空気圧を大気圧まで逃がすようになっている。

【００１５】上記打抜き刃４によりチューブ１に開孔す
る際に、図２に示すように、チューブ１の小室１ａ側に
受け治具２を挿入し、大室１ｂ側に支え台３を挿入した
状態で、加熱装置４１により加熱して、所定の温度に保
たれた打抜き刃４を下降させ、チューブ１の側面に当接
して打ち抜き孔を開ける。開孔後打抜き刃４を上昇させ
る。

【００１６】上記受け治具２は、打抜き刃４の当接によ
って、チューブ１の小室１ａが変形するのを防止すると
共に、隔壁９が損傷するのを防止する。小室１ａの変形
を防止することにより寸法精度のよい孔を開けることが
できる。上記受け治具２の材質は、打抜き刃４との接触
を考慮して、鉄、銅、ステンレス、真鍮等の金属製が好
ましいが、断熱効果をもたせるために、テフロン製のも
のを使用してもよい。

【００１７】上記支え台３は、肉厚の薄い受け治具２を
強度的に補強するために使用され、強度があれば、金
属、樹脂、木製などの材質が使用可能である。但し、医
療用チューブを加工する場合は、木製の支え台を使用す
ると破片が混入するおそれがあるので好ましくない。

【００１８】上記受け治具２と支え台３としては、図３
に示すように、両者が一体になったものを使用してもよ
い。

【００１９】上記加熱した打抜き刃４をチューブ１外面
に当接することによって、チューブ１の表面を柔らかく
しながら押切るので、押切られた孔のエッジ部が滑らか
になり、さらに、受け治具２によって刃先がそれ以上進
入するのを抑え、刃の熱が隔壁に伝わるのを防ぐので、
図２に示す隔壁９を損傷させることなく孔を開けること
ができる。

【００２０】上記打抜き刃４の加熱温度は、チューブ１
の材質によって決められるが、熱可塑性樹脂の融点又は
軟化点である、１００〜２００℃が一般的である。しか
しながら、特殊な熱可塑性樹脂の場合には、２００〜４
００℃に加熱する必要があるので、室温〜４００℃まで
加熱可能な加熱装置４１を使用するのが好ましい。

【００２１】上記加熱方法としては、特に制限はなく、
電熱ヒーターであってもよく、高周波加熱であってもよ
い。

【００２２】上記の装置を使用して、例えば、カテーテ
ル用チューブの側面等に好適に孔を開けることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について詳
述する。

【００２４】（実施例１）チューブとして、塩化ビニル
樹脂（重合度１０００）１００重量部に可塑剤５０重量
部を配合した、図４に示した寸法の断面形状を有する軟
質塩化ビニル樹脂チューブ（外形１３ｍｍ、内径８ｍ
ｍ）を使用した。また、図２に示すように、チューブ１
の小室１ａに受け治具２を、大室１ｂに支え台３をそれ
ぞれ挿入し、図１に示す側面孔開け装置を使用して、打
抜き刃４の温度を１５０±１０℃に設定し、エアシリン
ダー５を下降させて、打抜き刃４をチューブの側面に押
圧した。２秒間押圧した後、打抜き刃４をチューブ１の
側面から上昇させると、エッジ部の滑らかな孔が形成さ
れており、隔壁の損傷は全くなかった。尚、上記側面孔
開け装置において、鉄製の打抜き刃４（直径３ｍｍ）、
ステンレス製の受け治具２（幅３．５ｍｍ×長さ１００
ｍｍ×厚み０．５ｍｍ）、ステンレス製の支え台３（直
径７ｍｍ）、径２０ｍｍのエアシリンダー５をそれぞれ
使用し、加熱装置４１として温度センサー付電熱ヒータ
ーを用いた。

【００２５】（比較例１）打抜き刃の温度を２２０℃に
設定したこと以外は、実施例１と同様にしてチューブの
側面に孔を開けたところ、樹脂が打抜き刃にくっついて
糸を引き、所定の寸法の孔を形成することはできなかっ
た。

【００２６】（比較例２）打抜き刃の温度を８０℃以下
に設定したこと以外は、実施例１と同様にしてチューブ
の側面に孔を開けたところ、エッジ部の滑らかな孔を形
成することはできなかった。

【００２７】（比較例３）打抜き刃の押圧時間を１秒間
としたこと以外は、実施例１と同様にしてチューブの側
面に孔を開けようとしたが、きれいに打ち抜くことはで
きなかった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の隔壁を有するチューブの側面孔
開け装置及び孔開け方法は、上述の通りであり、熱可塑
性樹脂によって成形された内径の小さなチューブにおい
ても、隔壁を損傷することなく、その側面にエッジ部の
滑らかな孔を開けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いられる側面孔開け装置示す正面図
である。

【図２】隔壁を有するチューブに受け治具と支え台が挿
入された状態を示す模式断面図である。

【図３】一体化された受け治具と支え台を示す模式断面
図である。

【図４】実施例及び比較例で使用される隔壁を有するチ
ューブを示す模式断面図である。

【図５】チューブの内部に受け治具が挿入された状態を
示す模式断面図である。

【図６】隔壁を有するチューブの１例を示す模式断面図
である。

【図７】隔壁を有するチューブの内部に受け治具が挿入
された状態を示す模式断面図である。

【図８】超音波ホーンによってチューブに挿入された受
け治具が変形する状態を示す模式断面図である。

【図９】隔壁を有するチューブに受け治具と支え台とを
挿入した状態を示す模式断面図である。

【図10】隔壁を有するチューブに受け治具を挿入し、高
周波ウェルダーにより孔開けする方法を示す模式断面図
である。

【符号の説明】

１ チューブ １ａ 小室 １ｂ 大室 ２ 受け治具 ３ 支え台 ４ 打抜き刃 ４１ 加熱装置 ４２ 断熱板 ５ シリンダー ５１ アーム ５２ 支柱 ６ 受け台 ７１，７２ エアチューブ ８ シリンダー昇降切替スイッチ ９ 隔壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隔壁によって少なくとも２室に仕切られ
   た断面構造を有するチューブの側壁に孔開けする装置で
   あって、該装置は、チューブの外面に当接して孔開けす
   るための打抜き刃と、チューブの内面に当接してその変
   形を抑える受け治具及び支え台とを有し、該打抜き刃は
   それ自身を加熱可能な加熱装置を具備していることを特
   徴とする隔壁を有するチューブの側面孔開け装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の側面孔開け装置を用い
   て、打抜き刃を１００〜２００℃に加熱し、隔壁を有す
   るチューブの側面に孔開けすることを特徴とする孔開け
   方法。