| 【発明の名称】 |
可撓管およびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】前田 重雄
【氏名】江刺 正喜
【氏名】芳賀 洋一
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| 【要約】 |
【課題】優れた機械的性質を有し、細径化及び薄肉化が図られた可撓管、およびそれを容易に製造するための製造方法を提供することにある。
【解決手段】最初にコイル１の外側にチューブ２を被せ、次にチューブの少なくとも内側およびコイル１を樹脂３で被覆し、更にチューブ２を除去して可撓管を作製する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 コイルの外側にチューブを被せる工程と、チューブの少なくとも内側およびコイルを樹脂で被覆する工程と、チューブを除去する工程とを少なくとも有することを特徴とする可撓管の製造方法。
【請求項２】 上記樹脂による被覆が蒸着によって行われている請求項１記載の製造方法。
【請求項３】 樹脂で形成された管壁内にコイルが埋設された構造を有する可撓管であって、管壁の内面のみにコイルに沿って形成された螺旋状の凸部を有していることを特徴とする可撓管。
【請求項４】 上記可撓管の外径が、コイルの外径＋(０μｍ〜２５μｍ)となっている請求項３記載の可撓管。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓管、特には内視鏡、カテーテル及びガイドワイヤー等を構成するための可撓管およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、血管や内臓等に挿入して身体の検査や手術を行うため、内視鏡やカテーテル、ガイドワイヤーといったものが盛んに利用されている。これらは血管や内臓等にスムーズに挿入する必要があるため、その先端部又は全体には、血管や内臓等の形状に応じて屈曲する首振り部が設けられている。一般に、首振り部は可撓管等で構成されている。
【０００３】ところで、内視鏡やカテーテル、ガイドワイヤーといったものは血管や内臓等の内部と接触するものである。そのため、これらを構成する可撓管には、円滑に曲がること（柔軟性に優れること）が要求されている。また、これらの外径をできるだけ小さくするため、管壁が薄肉であることも要求されている。これらの要求を満たすため、従来においては、押し出し法で形成した薄肉のゴム系チューブや、金属線を合成樹脂チューブで被覆してなる金属線編組チューブ等が可撓管として用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ゴム系チューブは、可撓性に優れるものの、座屈や捩れ（キンク）が生じやすいという問題を有している。これに対し、上記金属編組チューブは、座屈や捩れが生じにくいという長所を有するものの、細径化や薄肉化が難しいという問題を有している。
【０００５】一方、上記のゴム系チューブや金属編組チューブの問題を解消するものとして、蛇腹チューブが知られている。蛇腹チューブは、樹脂で形成された管壁内に金属製のコイルを埋設してなる構造を有しており、この構造により上記の問題点の解消を図っている。通常、蛇腹チューブは、金属製コイルを溶融樹脂に浸漬し、引き上げてチューブとするディッピング法や、コイルの外周に樹脂テープを螺旋状に巻いて又は縦沿えして円筒状のチューブとするテーピング法等により作製される。なお、テーピング法によって作製されたチューブにおいては、コイルはチューブ内側に露出した状態にある。
【０００６】しかしながら、上記のディッピング法においては、蛇腹チューブの管壁の厚みの均一化や、管壁の薄肉化が難しいという問題がある。更に、上記のテーピング法においては、コイルの外径が小さくなるとテープを巻いたり縦沿えするのが難しくなるという問題がある。このため、従来においては、外径が数ｍｍ以下といった細径の蛇腹チューブを作製するのは非常に困難であった。
【０００７】本発明の課題は、優れた機械的性質を有し、細径化及び薄肉化が図られた可撓管、およびそれを容易に製造するための製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の可撓管の製造方法は、次の特徴を有するものである。
（１） コイルの外側にチューブを被せる工程と、チューブの少なくとも内側およびコイルを樹脂で被覆する工程と、チューブを除去する工程とを少なくとも有することを特徴とする可撓管の製造方法。
【０００９】（２） 上記樹脂による被覆が蒸着によって行われている上記（１）記載の可撓管の製造方法。
【００１０】また、本発明の可撓管は次の特徴を有するものである。
（３） 樹脂で形成された管壁内にコイルが埋設された構造を有する可撓管であって、管壁の内面のみにコイルに沿って形成された螺旋状の凸部を有していることを特徴とする可撓管。
【００１１】（４） 上記可撓管の外径が、コイルの外径＋０μｍ〜２５μｍとなっている上記（３）記載の可撓管。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の可撓管およびその製造方法の一例を示す図であり、断面で示している。
【００１３】最初に、図１（ａ）に示すようにコイル１の外側にチューブ２を被せる工程が行われる。図１（ａ）の例では、チューブ２の内径とコイル１の外径とは同一に設定されているが、本発明ではこれに限定されるものではない。本発明においてコイル１としては、ステンレススチール等の金属や、ポリイミド等のポリマーで形成されたものが好ましく用いられる。本発明においてコイル１は、可撓管の全体にわたるものであっても良いし、可撓管の一部において部分的に用いられるものであっても良い。本発明では、一本のチューブ２に対して複数のコイル１を用いることもでき、この場合、管壁にコイルが埋設された部分を複数有する可撓管を得ることができる。
【００１４】コイル１の外径、全長、線径、コイルピッチ、巻き数等といった仕様は、内視鏡やカテーテル、ガイドワイヤーといった可撓管の用途や、これらの内部を構成する部材の大きさ等に応じて適宜設定すれば良い。
【００１５】例えば、用途が内視鏡の場合であれば、外径が１ｍｍ〜１０ｍｍ、全長が１ｍ〜１．５ｍ（部分的に用いる場合は、５ｍｍ〜３０ｍｍ、特には１０ｍｍ〜２０ｍｍ）、線径が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ、コイルピッチが０．０２ｍｍ〜１ｍｍのものが好ましく用いられる。用途がカテーテルの場合であれば、外径が０．５ｍｍ〜３ｍｍ、全長が１ｍ〜１．５ｍ（部分的に用いる場合は、５ｍｍ〜３０ｍｍ、特には１０ｍｍ〜２０ｍｍ）、線径が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ、コイルピッチが０．０２ｍｍ〜１ｍｍのものが好ましく用いられる。用途がガイドワイヤーの場合であれば、外径が０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、全長が１ｍ〜１．５ｍ（部分的に用いる場合は、５ｍｍ〜３０ｍｍ、特には１０ｍｍ〜２０ｍｍ）、線径が０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ、コイルピッチが０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍのものが好ましく用いられる。
【００１６】チューブ２としては、シリコーンチューブ、各種のゴム材料で形成されたチューブ、樹脂材料で形成されたチューブ等が挙げられるが、このうち、伸縮性や柔軟性に優れ、更にウエットエッチングにより簡単に除去する事ができる点からシリコーンチューブが好ましく用いられる。チューブ２の内径や長さは、要求される可撓管の外径や長さ、コイル１の外径や長さに応じて適宜設定すれば良い。但し、チューブ２の肉厚は、チューブの除去にかかる時間の短縮化等を図る必要があるため、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度、特には０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度とするのが好ましい。チューブ２の内径とコイル１の外径との差は、得られる可撓管の肉厚の薄肉化を図るため、０μｍ〜１００μｍ、好ましくは０μｍ〜２０μｍとするのが良い。
【００１７】次に、図１（ｂ）に示すように、チューブ２の少なくとも内側およびコイル１を樹脂３で被覆する工程が行われる。本発明における被覆の方法としては、真空蒸着法といった蒸着法や流動浸漬法等が挙げられる。このうち、複雑な形状に対しても均一な薄膜を形成でき、薄膜の厚みを精密に制御可能な点から、真空蒸着法が好ましく用いられる。なお、同図（ｂ）の例では、被覆を真空蒸着法により行っているため、チューブ２の外側にも樹脂３による被覆層が形成されている。本発明はこの例に限定されるものではない。
【００１８】被覆は樹脂３による層の厚みＴが１μｍ〜２５μｍ、特には２μｍ〜１０μｍとなるように行うのが好ましい。厚みＴが１μｍ未満であると、可撓管が強度不足となるからである。厚みＴが２５μｍを越えると、アクチュエータ等を収容するスペースの確保のため、可撓管の外径を大きくせざるを得ないからである。被覆する樹脂３の具体例としては、ポリパラキシリレン、（蒸着重合による）ポリイミド、（ディップコートによる）ポリウレタン等が挙げられるが、このうち試料を加熱する必要がなく、室温でのコーティングが可能で、殆どの溶剤に対して耐性を有する点からポリパラキシリレンが好ましく用いられる。
【００１９】最後に、図１（ｃ）に示すようにチューブ２を除去する工程が行われて本発明の可撓管が得られる。可撓管１０は管壁４によって構成されており、管壁４は図１（ｂ）において被覆が行われた樹脂３で形成されている。可撓管は、樹脂３で形成された管壁４内にコイル１が埋設された構造を有している。可撓管において、管壁４の外面は平坦に形成されているが、管壁４の内面には螺旋状の凸部５がコイルに沿って形成されている。
【００２０】チューブ２を除去する方法としては、研磨、ウエットエッチングやプラズマによるドライエッチングといったエッチング、これらの組み合わせ等が挙げられるが、チューブのみを完全に除去できる点からはエッチングが好ましい。但し、同図（ｃ）の例では、エッチングに耐性を有するチューブ２の外側の樹脂３を除去するため、研磨とエッチングとの組み合わせによって除去が行われている。
【００２１】また、同図の例では、完成した可撓管は、チューブ２の内面に接触していたコイルの表面部分が樹脂３による被覆層から露出する態様となっているが、本発明ではこの態様に限定されるものではない。本発明においては、可撓管の用途等に応じて露出部分のない可撓管を作製することもできる。例えば、コイル１の外径よりも大きい内径を持つチューブ２を用いたり、樹脂の再蒸着などにより、露出部分のない可撓管を作製できる。また、後工程によって、この露出した部分を被覆しても良い。但し、本発明において可撓管の外径は、コイルの外径＋（０μｍ〜２５μｍ）であるのが好ましい。
【００２２】このように本発明の製造方法によれば、コイルの外径と同一又は略同一の外径を有する可撓管を作製することができる。即ち、従来の蛇腹チューブでは作製不可能であった外径が数ｍｍ以下の細径のチューブであっても、その外径に合わせたコイルを用いるだけで容易に作製することができる。例えば、図１の例において内径１ｍｍ、線径０．０５ｍｍのコイルを用いれば、外径１．１ｍｍの可撓管を容易に作製することができる。また、作製された可撓管は、管壁にコイルが埋設された構造を有しているので、被覆する樹脂の厚みを薄くして十分な薄肉化の達成も可能である。さらに、管壁の厚みの均一化を容易に図ることもできる。
【００２３】図２は、本発明の可撓管で首振り部を構成した一例を示す図であり、断面で示している。図２の例に示すように、首振り部Ｓは、本発明の製造方法によって製造した可撓管６によって、先端保持具７と基端側保持具８とを連結してなる構造を有している。可撓管６の内部には、複数のマルチルーメン輪切体１４が軸方向に所定ピッチで配設されている。互いに隣り合うマルチルーメン輪切体１４と１４との間、最も先端側のマルチルーメン輪切体１４と先端保持具７との間、更に最も基端側のマルチルーメン輪切体１４と基端側保持具８との間には、形状記憶合金で形成された圧縮コイル１５ａ、１５ｂが設置されている。
【００２４】基端側保持具８の基端側には金属パイプ９が連結されており、さらに金属パイプ９の基端側にはベース金具１０が取り付けられている。金属パイプ９の内部には、形状記憶合金で形成された一対の引張コイル（１１ａ、１１ｂ）が設置されている。引張コイル１１ａ、１１ｂの基端側の端部はベース金具１０に連結されており、先端側の端部は牽引ワイヤ１３ａ、１３ｂにそれぞれ連結されている。牽引ワイヤ１３ａ、１３ｂは、基端側保持具８に設けられた挿通孔１２、圧縮コイル１５ａ、１５ｂの内部、及びマルチルーメン輪切体１４に設けられた孔に、摺動可能に挿通され、先端保持具７に連結されている。このため、圧縮コイル１５ａと引張コイル１１ａ、および圧縮コイル１５ｂと引張コイル１１ｂとは互いに拮抗する状態にある。
【００２５】従って、引張コイル１１ａに電流を流して加熱すれば、首振り部Ｓは矢印Ｒの方向に首振り動作し、各圧縮コイル１５ａに電流を流して加熱すれば元の形状へと戻る。逆に、引張コイル１１ｂに電流を流して加熱すれば、首振り部Ｓは矢印Ｌの方向に首振り動作し、圧縮コイル１５ｂに電流を流して加熱すれば元の形状へと戻る。
【００２６】引張コイル１１ａと１１ｂとの両方に同時に電流を流して加熱した場合では、首振り部Ｓは左右に首振り動作する代わりに軸方向に短縮するため、首振り部Ｓの剛性の向上を図ることができる。本発明に係る可撓管６はこのような軸方向に短縮する動作にも適応できる。なお、本発明の可撓管６は、図２に示す首振り部Ｓ以外の各種の首振り部にも適用できる。また、首振り動作のための駆動機構（アクチュエータ等）は限定されるものではない。
【００２７】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示す。実際に、図１に示す製造方法に従って本発明の可撓管の作製を行なった。
【００２８】実施例１最初に図１（ａ）に示すように、軟質ステンレスで形成されたコイル（外径１．３ｍｍ、全長１２．２ｍｍ、線径０．１ｍｍ、ピッチ０．６５ｍｍ、巻き数１９回を、シリコーンチューブ（内径１．４ｍｍ、肉厚０．１５ｍｍ、全長１５ｍｍ）内に挿入する。次に、図１（ｂ）に示すように、樹脂としてポリパラキシリレン（スリーボンド社製、商品名「パリレン」）を用い、これを蒸着法によってコイルの表面及びチューブの内外面に層の厚みＴが５μｍとなるように被覆した。なお、蒸着は蒸着源加熱温度を７５℃、加熱時間を３０分、分解炉加熱温度を６８０℃、ガス状のポリパラキシリレンの分圧を０．１Ｔｏｒｒ〜０．２Ｔｏｒｒ（好ましくは０．１Ｔｏｒｒ）に設定して行なった。最後に、図１（ｃ）に示すように、チューブの外面を被覆する樹脂層とチューブとを除去して、可撓管を得た。なお、最初に樹脂層を研磨により除去し、次にチューブをエッチングにより除去した。
【００２９】上記で得られた可撓管について大きさ及び機械的性質の測定を行なった。結果、可撓管の外径は１．３ｍｍ〜１．４ｍｍ、内径は１．１ｍｍ〜１．０９ｍｍであった。この値は、本発明の製造方法によれば従来にはない細径化と薄肉化が達成された可撓管を作製できることを示している。また、最小曲げ半径は約１ｍｍとなり、本発明の可撓管は、機械的性質にも優れているといえる。
【００３０】実施例２軟質ステンレスで形成されたコイルとして外径０．３５ｍｍ、全長２０ｍｍ、線径０．０５ｍｍ、ピッチ０．０５ｍｍ、巻き数４００回のものを用い、シリコーンチューブとして内径０．３ｍｍ、肉厚０．１ｍｍ、全長２５ｍｍのものを用い、蒸着の条件を蒸着源加熱温度１００℃、加熱時間３０分に変更した以外は、実施例１と同様にして可撓管を作製した。
【００３１】上記で得られた可撓管についても大きさ及び機械的性質の測定を行なった。結果、可撓管の外径は０．３５ｍｍ〜０．３６ｍｍ、内径は０．２９ｍｍ〜０．３ｍｍであった。また、最小曲げ半径は約０．３ｍｍであった。このことから、本例で作製した可撓管においても、従来にはない細径化と薄肉化が達成されており、機械的性質にも優れているといえる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明を用いれば、機械的性質に優れ、さらに薄肉化および細径化が達成された可撓管を容易に作製することができる。また、この本発明の可撓管を用いれば、従来にはない細径の内視鏡、カテーテル及びガイドワイヤの作製が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２６３
【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社
【識別番号】０００１６７９８９
【氏名又は名称】江刺 正喜
【識別番号】５９７０８６１２８
【氏名又は名称】芳賀 洋一
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２７日（１９９９．１０．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０７９１
【弁理士】
【氏名又は名称】高島 一
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４２５０（Ｐ２００１−１２４２５０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１１日（２００１．５．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０５５１３ |
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