WO2016208262A1 - 操作用ロープ - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an operation rope that can also be used in, for example, a medical instrument.
  • an endoscopic treatment tool disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-126648 is known.
  • the operation section at hand and the treatment section at the distal end are connected by an operation wire rope having torque transmission.
  • the operation wire rope transmits the operation force to the treatment portion.
  • This operation wire rope can transmit the pushing force, pulling force, and rotational force (torque) from the operation unit to the treatment unit. By the transmitted force, medical treatment can be performed on the treatment target site in the body.
  • the wire rope for operation is required to have excellent torque transmission (rotation followability) as well as push / pull transmission according to its purpose.
  • torque transmission property of the operation wire rope is insufficient, the operation of the operation unit is not reproduced in the treatment unit. Further, particularly in the field of medical equipment, the flexibility of the operating wire rope is required as the diameter of the medical equipment is reduced.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-13296 discloses an operation wire rope used for a medical treatment instrument.
  • This wire rope adopts a configuration in which adjacent strands are in contact with each other as much as possible along the longitudinal direction of the rope by, for example, parallel twisting the upper and lower strands.
  • the purpose is to reduce the operating force from the operating unit to the treatment unit and the amount of operation to be reduced.
  • Japanese Utility Model Registration No. 3101207 discloses an operation wire rope that can be used in various fields.
  • the molding rate is 90% or more and 95% or less. This is intended to suppress frictional damage to the strands of the rope and improve the bending fatigue durability.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 5-230783 discloses a wire rope for operation widely used in various fields in addition to an automotive window regulator.
  • the molding rate is set to 65% or more and 90% or less. This is intended to prevent the deformation of the rope and suppress the secondary bending of the strand without reducing the bending fatigue durability of the rope.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 5-230783 and Utility Model Registration No. 3101207 have no description regarding measures for improving torque transmission.
  • the present invention has been made in view of the present situation, and an object thereof is to provide an operation rope having excellent torque transmission.
  • the molding rate of the side strands or side strands which are the outermost layers is more than 100% and 110% or less.
  • the flatness which is an aspect ratio obtained by dividing the major axis by the minor axis, is 1.01 or more and 1.10 or less in the spiral shape exhibited by the side strands or side strands that are molded.
  • the elongation rate of the rope when a tensile load of 1.0% of the breaking load is applied is 0.04% or more and 0.10% or less.
  • the molding rate is 101% or more and 105% or less.
  • the flatness is 1.01 or more and 1.05 or less.
  • the twist angle of the side strands or side strands that are molded is 15 ° or more.
  • the operating rope according to the present invention is excellent in torque transmission.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an operation rope according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the operating rope according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the operating rope according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view for explaining the outline of the torque transmission performance evaluation test method for the operating rope.
  • FIG. 5 is a graph in which the rotation angle on the proximal end side of the rope for operation is associated with the rotation angle on the distal end side at the same point.
  • FIGS. 1 to 3 illustrate a plurality of embodiments of an operation wire rope (hereinafter also simply referred to as a rope) according to the present invention.
  • Each of the ropes 2, 8, and 16 is composed of a strand obtained by twisting a plurality of strands.
  • the present invention is not limited to the configuration according to the embodiment shown in FIGS.
  • the rope 2 shown in FIG. 1 is constituted by a 1 + 6 layer twist composed of one core strand (core wire) 4 and six outermost strands (also called side strands) 6. ing.
  • the rope 8 shown in FIG. 2 is constituted by a 3 + 9 layer twist composed of a core strand 12 composed of three strands 10 and nine side strands 14.
  • the rope 16 shown in FIG. 3 is configured by a 1 + 6 + 12 layer twist composed of a core strand 18 which is a lower layer of a 1 + 6 layer twist and 12 side strands 20.
  • side strands 20 having different diameters are used in order to make the cross-sectional shape close to a circle. However, it is not limited to this configuration, and all the strands 20 may have the same diameter.
  • these ropes 2, 8, and 16 are suitable as a twist structure of the rope for operation used for a medical instrument, it is not limited to these.
  • the ropes 2, 8, and 16 of these embodiments can be used for medical instruments.
  • the rope attached to the medical instrument for operation has a base end connected to the hand operating part of the medical instrument and a distal end connected to the treatment part. Torque and push / pull force applied to the proximal end portion are transmitted to the distal end portion, and the treatment portion causes a treatment operation.
  • the strands of the ropes 2, 8, and 16 are formed of austenitic stainless steel such as SUS304 or SUS316, nickel-titanium alloy, or the like. Of course, it is not limited to these materials.
  • the tensile strength of the material of these strands is preferably 2000 MPa or more, more preferably 2500 MPa or more, and particularly preferably 2800 MPa or more.
  • the mold rate of the side strands 6, 14, 20 or the side strands which are the outermost layers of the ropes 2, 8, 16 is set to be over 100% and 110% or less.
  • This molding rate is the percentage obtained by dividing the spiral shape diameter (waviness diameter) of the side strand or side strand when the rope is loosened (unwinding) by the measured outer diameter of the rope. It is a thing.
  • the molding rate within the above range, the rope becomes flexible and easily bent.
  • the frictional force generated between the side strands or between the side strands is increased, and the frictional force between the side strands or side strands and the core wire or core strand is reduced. Energy loss when transmitting is reduced.
  • the molding rate is 100% or less, the frictional force between the side strands or side strands and the core wire or core strand is increased, which may increase energy loss when transmitting the rotation of the rope. is there. Further, if the molding rate exceeds 110%, there is a possibility that a so-called open structure in which a gap is generated between the strands, and a desired rope diameter may not be obtained. From this viewpoint, it is preferable that the molding rate is 101% or more and 105% or less.
  • the spiral of the side strands or side strands may be elliptical or oval rather than perfect circles. In other words, the spiral is flat.
  • the major axis of the major axis and the minor axis is used as the waviness diameter for determining the above-described molding rate.
  • the ropes 2, 8, and 16 are formed so that the molding rate is 110% or less even when the long diameter is used as the waviness diameter. Even if the minor axis is used as the undulation diameter, the ropes 2, 8, and 16 are formed so that the molding rate exceeds 100%.
  • the flatness (also referred to as flatness) of the side strands 6, 14, 20 or the side strand which is the outermost layer of the ropes 2, 8, 16 is 1.01 or more and 1.10 or less.
  • the flatness refers to the aspect ratio of the above-described flat spiral of the loosened side strands or side strands obtained by dividing the major axis by the minor axis.
  • An example of a method for measuring the diameter of the spiral will be described below. On the projector, the loosened side strand or side strand is rotated about its central axis. In the process, the spiral diameter is measured at a plurality of arbitrary angular positions (for example, five locations).
  • the plurality of angular positions are preferably equiangular intervals.
  • the maximum value is determined as the major axis.
  • the spiral diameter measured from the measurement direction of the major axis in the direction rotated by 90 ° around the central axis of the side strand or side strand is determined as the minor axis.
  • a plurality of spirals are continuously formed along the axial direction of the loosened side strands or side strands. Therefore, the average value of a plurality of measured values (for example, arbitrary 10 locations) is adopted as each diameter in the direction intersecting 90 °.
  • the flatness is less than 1.01, the frictional force between the side strands or strands and the core wires or strands becomes large, which may increase the energy loss when transmitting the rotation of the rope. .
  • the flatness exceeds 1.10, a so-called open structure is obtained, and it may be difficult to stably manufacture the rope. From this viewpoint, the flatness is preferably 1.01 or more and 1.05 or less.
  • the ropes 2, 8, and 16 have an initial elongation of 0.04% or more and 0.10% or less.
  • the initial elongation rate of the rope is expressed as a percentage of the elongation rate (length increase rate) of the rope when a tensile load of 1.0% of the breaking load of the rope is applied. is there.
  • the rope with a large initial elongation is flexible and easy to bend. That is, a rope with a large initial elongation has a low longitudinal elastic modulus (Young's modulus). If the initial elongation is less than 0.04%, the frictional force between the side strands or side strands and the core wire or core strand increases, which may increase energy loss when transmitting the rotation of the rope. There is. On the other hand, if the initial elongation exceeds 0.10%, the rope tends to have a so-called open structure, and it may be difficult to stably manufacture the rope.
  • the initial elongation rate is confirmed by a tensile test of the target rope.
  • This tensile test can be performed in accordance with the provisions of JISZ2241 (2011).
  • the breaking load of the test rope is measured.
  • the increment of the gauge distance set in the axial direction of the test rope is measured.
  • the initial elongation is obtained by expressing this increment as a percentage of the original mark distance.
  • the twist angle of the side strands 6, 14, 20 or the side strands of the ropes 2, 8, 16 is preferably 15 ° or more.
  • a rope having a twist angle of 15 ° or more can easily achieve an initial elongation of 0.04% or more.
  • a twist angle means the angle which a strand or a strand makes with the central axis of a rope or a strand.
  • the side strand or the side strand refers to an angle formed with the central axis of the rope.
  • each strand which comprises a rope is adjusted so that the required tensile strength may be obtained in a wire drawing process.
  • preforming is performed on the side strands or side strands so that the required shaping rate and flatness can be obtained by the preformer. In particular, it is preformed so that the cross section of the spiral of the side strands or side strands is flat.
  • continuous processing is performed instead of batch processing. Specifically, tension is applied to the rope to be processed passing through the heat treatment furnace at each of the entrances and exits of the heat treatment furnace. By doing so, the straightness of the rope is improved. Further, the molding rate and flatness of the side strands or side strands are determined.
  • Example 1-12 Each operation wire rope of Example 1-12 having the configuration shown in FIG. 1 was obtained. These ropes are wire ropes for medical devices.
  • the material of all the strands is SUS304 austenitic stainless steel.
  • the outer diameter (cord diameter) of the rope is 0.7 mm
  • the outer diameter of the core wire is 0.25 mm
  • the outer diameter of the side strand is 0.23 mm.
  • All the strands have a tensile strength of 2850 MPa. All of these ropes have a twisted structure of 1 + 6 and a twist pitch of 5.5 mm.
  • the heat treatment temperatures of the ropes of Example 1-12 are all 500 ° C.
  • Table 1 and Table 2 show the molding rate, flatness, and initial elongation of the side strands of the rope of Example 1-12.
  • Table 2 shows the molding rate, flatness, and initial elongation, and the operation wire rope of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cord diameter greatly exceeded 0.7 mm. It was. As shown in Table 2, since the molding rate of the rope of Comparative Example 1 was set to 115%, a so-called open structure was formed in which many voids were generated between the strands. For this reason, the cord diameter greatly exceeded 0.7 mm. The rope of Comparative Example 1 was not presented as an operation wire rope for medical devices, and was determined to be impossible to use as an operation wire rope for medical devices.
  • Comparative Example 2 is an operation wire rope according to the related art.
  • the operation wire rope of Comparative Example 2 is the same as Example 1 except that the molding rate, flatness, and initial elongation are as shown in Table 2.
  • the side strands of the rope of Comparative Example 2 are not flattened.
  • Torque transmission is evaluated by the difference between the rotation angle on the base end side (corresponding to the treatment section) and the rotation angle on the distal end side (corresponding to the treatment section) when the base end side (corresponding to the operation section) of each rope is rotated.
  • a torque transmission evaluation test was carried out on the ropes of Examples and Comparative Examples as follows.
  • a double spiral having a diameter of 200 mm is formed for each rope of Example 1-12 and Comparative Examples 1 and 2.
  • This double spiral is formed by inserting, for example, the test rope 2 into the inside of a small diameter pipe 22 that is formed in a double spiral shape having a diameter of 200 mm and both ends are linear. Done.
  • a rotational force around the central axis is applied to the base end side of the test rope 2. While the rotational force is applied, the rotation angle of the proximal end side 2A and the rotation angle of the distal end side 2B of the rope 2 are simultaneously measured.
  • FIG. 5 is a graph in which the rotation angle on the proximal end side of the rope and the rotation angle on the distal end side at the same point are associated with each other.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the input rotation angle and the output rotation angle with respect to the operation rope.
  • the unit of angle is degree (°).
  • a broken line extending at an angle of 45 ° with respect to the horizontal axis and the vertical axis starting from 0 ° indicates the proximal end in the entire measurement angle range (range of the input rotation angle from 0 ° to about 720 °). It is a straight line indicating that the difference between the rotation angle and the rotation angle on the tip side is zero.
  • the difference between the rotation angle on the proximal end side and the rotation angle on the distal end side, which is the evaluation target of the test rope, is expressed as the difference in the vertical axis direction between the 45 ° inclined straight line and the measurement value curve in the figure.
  • This difference in rotation angle corresponds to the rotation angle on the base end side.
  • the difference in the rotation angle is shown larger than the actual difference for easy understanding.
  • the maximum angle difference among the measured rotation angle differences is set as an evaluation target.
  • the maximum angle difference between the ropes of Example 1-12 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in Tables 1 and 2 by the index when the maximum angle difference of Comparative Example 2 is 100. The smaller the maximum angle difference, the smaller the exponent value and the better the torque transmission.
  • the operating rope according to the present invention is suitable as an operating rope for a medical instrument.

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Abstract

【課題】トルク伝達性に優れた操作用ロープを提供すること。 【解決手段】この操作用ロープ２は、医療用器具の操作用ロープとして好適に用いられるロープ２であり、その最外層である側素線６又は側ストランドの型付け率が、１００％を超え１１０％以下にされている。そして、上記型付けされている側素線又は側ストランドが呈しているスパイラル形状の、長径を短径で除した縦横比である扁平度が、１．０１以上１．１０以下にされるのが好ましい。さらに、このロープの、破断荷重の１．０％の引っ張り荷重が負荷されたときの伸び率が、０．０４％以上０．１０％以下であるのが、好ましい。

Description

操作用ロープ
　本発明は、例えば医療用器具にも用いられうる操作用ロープに関する。
　操作用ロープを装備した医療用器具として、例えば、特開平８－１２６６４８号公報に開示された内視鏡用処置具が知られている。この内視鏡用処置具では、その手元の操作部と先端の処置部とが、トルク伝達性を有する操作用ワイヤロープによって接続されている。操作者が、上記処置部を患者の体腔内に挿入し、上記操作部を操作することにより、操作用ワイヤロープがその操作力を処置部に伝達する。この操作用ワイヤロープは、操作部からの押し力、引き力、回転力（トルク）を、処置部に伝達しうる。伝達された力により、体内の治療対象部位に対し、医療措置が施されうる。
　操作用ワイヤロープには、その目的に応じ、押し引き力の伝達性はもちろんのこと、優れたトルク伝達性（回転追随性）が求められる。操作用ワイヤロープのトルク伝達性等が不十分であると、操作部の操作が処置部において再現されない。さらに、特に医療機器の分野では、医療機器の細径化に伴い、操作用ワイヤロープのしなやかさが求められている。
　特開２００５－１３２９６号公報には、医療用処置具に用いられる操作用ワイヤロープが開示されている。このワイヤロープは、上層及び下層の素線を平行撚りにする等して、隣接する素線同士がロープの長手方向に沿って極力接触する構成を採用している。この目的は、操作部から処置部に至る操作力、操作量の減殺量の低減を図ることである。
　実用新案登録第３１０１２０７号公報には、種々の分野において用いられうる操作用ワイヤロープが開示されている。この操作用ワイヤロープでは、型付け率が、９０％以上９５％以下にされている。これは、ロープの素線に対する摩擦のダメージを抑制し、屈曲疲労耐久性を向上することを目的としたものである。
　また、特開平５－２３０７８３号公報には、自動車用ウィンドレギュレータのほか、種々の分野に広範囲に用いられる操作用ワイヤロープが開示されている。この操作用ワイヤロープでは、型付け率が、６５％以上９０％以下にされている。これは、ロープの屈曲疲労耐久性を低下させることなく、型崩れを防止し、素線の二次曲げを抑制することを目的としたものである。なお、この特開平５－２３０７８３号公報及び上記実用新案登録第３１０１２０７号公報には、トルク伝達性等の向上策に関する記載は無い。
特開平８－１２６６４８号公報 特開２００５－１３２９６号公報 実用新案登録第３１０１２０７号公報 特開平５－２３０７８３号公報
　本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、トルク伝達性に優れた操作用ロープを提供することを目的としている。
　本発明に係る操作用ロープでは、最外層である側素線又は側ストランドの型付け率が、１００％を超え１１０％以下にされている。
　好ましくは、上記型付けされている側素線又は側ストランドが呈しているスパイラル形状の、長径を短径で除した縦横比である扁平度が、１．０１以上１．１０以下である。
　好ましくは、上記ロープの、破断荷重の１．０％の引っ張り荷重が負荷されたときの伸び率が、０．０４％以上０．１０％以下である。
　好ましくは、上記型付け率が、１０１％以上１０５％以下である。
　好ましくは、上記扁平度が、１．０１以上１．０５以下である。
　好ましくは、上記型付けされている側素線又は側ストランドの撚り角が、１５°以上である。
　本発明に係る操作用ロープは、トルク伝達性に優れている。
図１は、本発明に係る操作用ロープの一実施形態を示す横断面図である。 図２は、本発明に係る操作用ロープの他の実施形態を示す横断面図である。 図３は、本発明に係る操作用ロープのさらに他の実施形態を示す横断面図である。 図４は、操作用ロープのトルク伝達性評価試験方法の概略を説明する斜視図である。 図５は、操作用ロープの基端側の回転角と、同時点の先端側の回転角とを対応付けたグラフである。
　以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
　図１から図３には、本発明に係る操作用ワイヤロープ（以下、単にロープとも言う）の複数の実施例が例示されている。いずれのロープ２、８、１６も、複数本の素線を撚り合わせたストランドから構成されている。本発明は、図１から図３に示された実施形態に係る構成には限定されない。
　図１に示されたロープ２は、１本のコア素線（芯線）４と、最外層の６本の素線（側素線ともいう）６とから構成された１＋６の層撚りによって構成されている。図２に示されたロープ８は、３本の素線１０からなるコアストランド１２と、９本の側素線１４とからなる３＋９の層撚りによって構成されている。図３に示されたロープ１６は、１＋６の層撚りの下層であるコアストランド１８と、１２本の側素線２０とからなる１＋６＋１２の層撚りによって構成されている。このロープ１６では、その横断面形状を円形に近づけるため、互いに径の異なる側素線２０が用いられている。しかし、かかる構成には限定されず、全側素線２０が同一径であってもよい。これらのロープ２、８、１６は、医療用器具に用いる操作用ロープの撚り構成として相応しいものであるが、これらに限定されるものではない。
　これら実施形態のロープ２、８、１６は、医療用器具に用いられうる。医療用器具に操作用として装着されたロープは、例えば、その基端部が医療用器具の手元操作部に連結され、その先端部が処置部に連結される。基端部に加えられたトルク及び押し引き力が、先端部に伝わり、処置部が処置動作を起こす。
　本実施形態では、ロープ２、８、１６の素線が、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼、ニッケル－チタン合金等から形成される。もちろん、これらの材料には限定されない。これら素線の材質の引っ張り強度は、２０００ＭＰａ以上であるのが好ましく、２５００ＭＰａ以上であるのがさらに好ましく、２８００ＭＰａ以上であるのが特に好ましい。
　ロープ２、８、１６の最外層である側素線６、１４、２０又は側ストランドの型付け率は、１００％を超え１１０％以下とされている。この型付け率とは、ロープをばらした（ほぐした）ときの側素線又は側ストランドのスパイラル形状の直径（うねり径）を、当該ロープの実測外径で除して得た値を百分率で示したものである。型付け率を上記範囲とすることにより、ロープがしなやかになり且つ曲げ易くなる。しかも、側素線同士の間又は側ストランド同士の間で生じる摩擦力が大きくなり、且つ、側素線又は側ストランドと、芯線又は芯ストランドとの間の摩擦力が低減するため、ロープの回転を伝達する際のエネルギーロスが低減する。この作用により、基端から先端への回転力が伝わり易くなり、トルク伝達性が向上することが判明した。一方、型付け率が１００％以下であると、側素線又は側ストランドと、芯線又は芯ストランドとの間の摩擦力が大きくなるため、ロープの回転を伝達する際のエネルギーロスが増大するおそれがある。また、型付け率が１１０％を超えると、素線間に空隙が生じるいわゆるオープン構造となる可能性があり、所望のロープ径が得られなくなるおそれがある。かかる観点からして、型付け率は、１０１％以上１０５％以下であるのが好ましい。
　上記側素線又は側ストランドのスパイラルが真円ではなく、楕円形又は長円形を呈していることがある。スパイラルが、いわば扁平になっている場合である。この場合は、上記型付け率を決定するうねり径として、長径及び短径のうちの長径を用いる。ロープ２、８、１６は、うねり径として長径を用いた場合であっても、型付け率が１１０％以下となるように形成される。また、仮に、うねり径として短径を用いた場合であっても、ロープ２、８、１６は、型付け率が１００％を超えるように形成される。
　ロープ２、８、１６の最外層である側素線６、１４、２０又は側ストランドは、その扁平度（扁平率ともいう）が、１．０１以上１．１０以下とされるのが好ましい。扁平度とは、ほぐされた側素線又は側ストランドの上記した扁平なスパイラルの、長径を短径で除した縦横比をいう。スパイラルの径の測定方法の一例を、以下に説明する。投影機上において、ほぐされた側素線又は側ストランドをその中心軸回りに回転させる。その過程で、任意の複数の角度位置（例えば５箇所）におけるスパイラル径を測定する。この複数の角度位置は、等角度間隔であるのが好ましい。この複数の測定値のうち、最大値を長径と決定する。この長径の測定方向から、側素線又は側ストランドの中心軸回りに位相９０°回転させた方向に測定したスパイラル径を短径と決定する。ほぐされた側素線又は側ストランドには、その軸方向に沿って複数個のスパイラルが連続して形成されている。従って、９０°交差した方向の各径としては、いずれも複数個（例えば任意の１０箇所）の測定値の平均値が採用される。
　扁平度が１．０１未満であると、側素線又は側ストランドと、芯線又は芯ストランドとの間の摩擦力が大きくなるため、ロープの回転を伝達する際のエネルギーロスが増大するおそれがある。一方、扁平度が１．１０を超えると、いわゆるオープン構造となり、ロープを安定して製造することが困難となるおそれがある。かかる観点からして、扁平度は、１．０１以上１．０５以下であるのが好ましい。
　側素線又は側ストランドの型付け率を上記範囲とすることにより、ロープのしなやかさ、曲げ易すさ、回転力の伝わり易さが向上することは述べたが、これに加えて、扁平度を上記範囲とすることにより、ロープのしなやかさ、曲げ易すさ、回転力の伝わり易さは、さらに向上することが判明した。
　ロープ２、８、１６は、その初期伸び率が、０．０４％以上０．１０％以下であるのが好ましい。ここで、ロープの初期伸び率とは、当該ロープの破断荷重の１．０％の引っ張り荷重が負荷されたときの、当該ロープの伸び率（長さの増加率）を百分率で表したものである。
　初期伸び率の大きいロープはしなやかで曲げ易い。すなわち、初期伸び率の大きいロープは、縦弾性係数（ヤング率）が小さい。初期伸び率が０．０４％未満であると、側素線又は側ストランドと、芯線又は芯ストランドとの間の摩擦力が大きくなるため、ロープの回転を伝達する際のエネルギーロスが増大するおそれがある。一方、初期伸び率が０．１０％を超えると、ロープがいわゆるオープン構造となりやすく、ロープを安定して製造することが難しくなるおそれがある。
　初期伸び率は、対象のロープの引っ張り試験によって確認される。この引っ張り試験は、ＪＩＳＺ２２４１（２０１１）の規定に従って実施されうる。まず、当該被検ロープの破断荷重が測定される。ついで、被検ロープを試験機に取り付け、引っ張り荷重を負荷する。この引っ張り荷重が破断荷重の１．０％になった時点での、被検ロープの軸方向に設定された標点距離の増分を測定する。この増分を原標点距離に対する百分率で表したものが上記初期伸びとされる。
　上記ロープ２、８、１６の側素線６、１４、２０又は側ストランドの撚り角は、１５°以上とされるのが好ましい。この撚り角が１５°以上とされたロープは、０．０４％以上の初期伸び率を達成することが容易となる。撚り角とは、素線又はストランドが、ロープ又はストランドの中心軸となす角度をいう。ここでは、側素線又は側ストランドが、ロープの中心軸となす角度をいう。
　以下に、上記ロープの製造工程が簡単に説明される。まず、ロープを構成する各素線は、伸線加工工程において、必要とする引っ張り強度が得られるように調整される。ついで、撚り線加工工程において、側素線又は側ストランドに対しては、プレフォーマーにより、必要とする型付け率及び扁平度が得られるように、プレフォームが行われる。特に、側素線又は側ストランドのスパイラルの横断面が扁平状となるようにプレフォームされる。そして、ロープの熱処理工程では、バッチ処理ではなく、連続処理が行われる。具体的には、熱処理炉を通過していく被処理ロープに対し、熱処理炉の出入口それぞれにおいて、テンションが加えられる。こうすることにより、ロープの真直性が向上する。また、側素線又は側ストランドの型付け率及び扁平度が確定される。
　以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
　［実施例１－１２］
　図１に示された構成を備えた実施例１－１２の各操作用ワイヤロープを得た。これらのロープは、医療機器用のワイヤロープである。全ての素線の材質が、ＳＵＳ３０４オーステナイト系ステンレス鋼である。ロープの外径（コード径）は０．７ｍｍ、芯線の外径は０．２５ｍｍ、及び、側素線の外径は０．２３ｍｍである。いずれの素線も、その引っ張り強度は２８５０ＭＰａである。これらのロープの撚り構成はいずれも１＋６の層撚りであり、撚りピッチはいずれも５．５ｍｍである。実施例１－１２のロープの熱処理温度は、いずれも５００°Ｃである。実施例１－１２のロープの側素線の型付け率、扁平度及び初期伸びは、表１及び表２に示されるとおりである。
　［比較例１］
　型付け率、扁平度及び初期伸びが表２に示されるとおりであり、コード径が０．７ｍｍを大幅に超えている他は実施例１と同様にして、比較例１の操作用ワイヤロープを得た。表２に示されるとおり、比較例１のロープの型付け率を１１５％としたため、素線間に多くの空隙が生じる、いわゆるオープン構造となった。このため、コード径が０．７ｍｍを大幅に超えた。かかる比較例１のロープは、医療機器用の操作用ワイヤロープとしての呈を成しておらず、医療機器用の操作用ワイヤロープとしての使用は不可能であると判断された。
　［比較例２］
　比較例２は、従来技術に係る操作用ワイヤロープである。この比較例２の操作用ワイヤロープは、型付け率、扁平度及び初期伸びが表２に示されるとおりである他は、実施例１と同等である。この比較例２のロープの側素線については、扁平形状にはされていない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［トルク伝達性の評価］
　トルク伝達性は、各ロープの基端側（操作部に相当）を回転させたときの、基端側の回転角と先端側（処置部に相当）の回転角との差によって評価される。実施例及び比較例の各ロープに対し、以下のごとくトルク伝達性の評価試験が実施された。
　図４に示されるように、実施例１－１２及び比較例１、２の各ロープに対し、直径が２００ｍｍの２重スパイラルを形成する。この２重スパイラルの形成は、直径が２００ｍｍの２重スパイラル状で、且つ、両端側が共に直線状となるように形成された細径パイプ２２の内部に、例えば被検ロープ２を挿入することにより行われる。細径パイプ２２に挿入した状態で、この被検ロープ２の基端側に中心軸回りの回転力を負荷する。回転力が負荷されている間、ロープ２の基端側２Ａの回転角と先端側２Ｂの回転角とが同時に測定される。
　図５は、ロープの基端側の回転角と、同時点の先端側の回転角とが、対応付けて表されたグラフである。換言すれば、図５は、操作用ロープに対する入力回転角と出力回転角との関係を示すグラフである。角度の単位は度（°）である。グラフの中の、０°を起点に横軸及び縦軸に対し４５°傾斜して延びる破線は、全測定角度範囲（入力回転角が０°から約７２０°までの範囲）において基端側の回転角と先端側の回転角との差がゼロであることを示す直線である。被検ロープの評価対象である、基端側の回転角と先端側の回転角との差は、図中の４５°傾斜直線と測定値曲線との縦軸方向の差として表される。この回転角の差は、基端側回転角に対応している。本図では、理解容易のために、回転角の差を実際より大きく表している。入力回転角の０°から７２０°の範囲において、測定された回転角度差のうちの最大角度差が評価対象とされる。
　実施例１－１２及び比較例１、２の各ロープの最大角度差が、比較例２の最大角度差を１００とした場合の指数によって表１及び表２に示される。最大角度差が小さいほど指数値が小さく、トルク伝達性に優れている。
　表１及び表２に示されるように、この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
　本発明に係る操作用ロープは、医療用器具の操作用ロープとして好適である。
　　２、８、１６・・・操作用ワイヤロープ
　　４・・・芯線
　　６、１４、２０・・・側素線
　１０・・・素線
　１２、１８・・・コアストランド
　

Claims (6)

  1. 　最外層である側素線又は側ストランドの型付け率が、１００％を超え１１０％以下である操作用ロープ。
  2. 　上記型付けされている側素線又は側ストランドが呈しているスパイラル形状の、長径を短径で除した縦横比である扁平度が、１．０１以上１．１０以下である請求項１に記載の操作用ロープ。
  3. 　破断荷重の１．０％の引っ張り荷重が負荷されたときの伸び率が、０．０４％以上０．１０％以下である請求項１又は２に記載の操作用ロープ。
  4. 　上記型付け率が、１０１％以上１０５％以下である請求項１から３のいずれかに記載の操作用ロープ。
  5. 　上記扁平度が、１．０１以上１．０５以下である請求項２に記載の操作用ロープ。
  6. 　上記型付けされている側素線又は側ストランドの撚り角が、１５°以上である請求項１から５のいずれかに記載の操作用ロープ。
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