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JP2003136142A - 金属製の管状体およびその製造方法 - Google Patents

金属製の管状体およびその製造方法

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JP2003136142A
JP2003136142A JP2001334143A JP2001334143A JP2003136142A JP 2003136142 A JP2003136142 A JP 2003136142A JP 2001334143 A JP2001334143 A JP 2001334143A JP 2001334143 A JP2001334143 A JP 2001334143A JP 2003136142 A JP2003136142 A JP 2003136142A
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JP
Japan
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tubular member
plate
less
metal
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JP2001334143A
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Tetsuya Ooyanai
哲也 大谷内
Masayuki Okano
雅行 岡野
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Terumo Corp
Okano Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Terumo Corp
Okano Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】小径、内表面が滑らかな金属製の管状体および
その製造方法の提供。 【解決手段】内表面の表面粗さの最大高低差（Ｒｆ）が
３μｍ以下で、内径が１．０ｍｍ以下であることを特徴
とする金属製の管状体の製造において管状体を展開形状
とした金属製の薄板４をプレス加工し、管状体とする。 【効果】小径であるにもかかわらず内表面が滑らかな状
態に保たれており、管内を流動体が通過する際の抵抗が
小さく，また汚れや異物が付着しにくい。このため，小
径の管状体，例えば，注射針に加工して好ましく使用す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製の管状体お
よびその製造方法に関する。より具体的には、ピン、注
射針、コネクタ、テレビ用液晶電子銃などに使用するこ
とができる小径で内表面が滑らかな金属製の管状体およ
びその製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療用のピン、注射針、コネクタ、テレ
ビ用電子銃などに使用される小径、例えば外径が１．３
ｍｍ以下、の金属製の管状体を製造する場合、厚さ０．
２ｍｍ以下の金属製の薄板を丸めながら引抜き、引抜き
ダイスに入る手前で薄板の端面が合わさったところを溶
接し、そのまま引抜きダイスにより引抜き加工して外径
４〜６ｍｍ程度の管状体に成形した後、引抜き加工を繰
り返すことにより所望の外径の管状体に成形する。図３
に引抜き加工の一例を示す図を示す。図３において、外
径４〜６ｍｍ程度に成形した金属製の管状体１は、これ
より断面積の小さいダイス孔を有するダイス２に通して
引っ張ることで、外径が収縮されダイス孔と同一の断面
形状を有する管状体、例えば外径１．３ｍｍ以下に成形
される。引抜き加工の際に管状体１の内表面に収縮によ
るしわが発生するのを防止するため、引抜き加工時に管
状体１内にはその内径を規定するプラグ３が挿入されて
いる。しかし、引抜き加工を繰り返すことにより、管状
体１の径が小さくなると、管状体１内にプラグ３を挿入
することができず、プラグ３なしで引抜き加工すること
が必要となる。管状体１の内部にプラグ３を入れずに引
抜き加工を実施した場合、管状体１の内表面にしわが生
じ、内表面が粗くなる。このような内表面の粗さは、管
状体内を流動体が通過する際の抵抗を増加させる。ま
た、管状体の内表面の粗さは、その表面積を増加させて
汚れや異物が付着しやすくなる。これは、衛生面が重視
される医療用途の管状体の場合に重要な問題となる。し
かしながら、従来は小さい径でありながら、内表面が粗
くない管状体は存在しなかった。その一方で、より小径
の管状体への需要は現実に存在しており、例えば、イン
シュリン注射を定期的に行うことが必要な糖尿病患者の
ように、注射針の刺通を日常的に行うことが必要な者に
とって、針の刺通時の苦痛が可能な限り少ないことが望
ましい。針の刺通によって生じる苦痛は、刺通時抵抗の
大きさと関連しており、刺通時抵抗の小さい、すなわ
ち、より小径の注射針の開発が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上から、本発明は、
小径であるにもかかわらず、内表面が滑らかな金属製の
管状体およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、内表面の表面粗さの最大高低差（Ｒｆ）
が３μｍ以下で、内径が１．０ｍｍ以下であることを特
徴とする金属製の管状体を提供する。本発明はまた、金
属製の表面粗さの最大高低差（Ｒｆ）が３μｍ以下の薄
板をプレス加工することにより製造される内径１．０ｍ
ｍ以下の管状体を提供する。本発明はさらにまた、金属
製の薄板から管状体の展開形状をした板状体を、前記金
属製の薄板と前記板状体とが部分的に接合した状態で打
ち抜き、前記板状体を管形状にプレス加工した後、前記
金属製の薄板と前記板状体との接合部を切断して内径が
１．０ｍｍ以下の金属製の管状体を製造する方法を提供
する。本発明の金属製の管状体を製造する方法におい
て、前記板状体を管形状にプレス加工した後、管の継ぎ
目部分を溶接することが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の金属製の管状体
およびその製造方法について図面を参照して説明する。
本発明の金属製の管状体は、内表面の表面粗さの最大高
低差（Ｒｆ）が３μｍ以下で、内径が１．０ｍｍ以下で
あれば特に限定されない。管状体の側面形状は、通常直
管であるが、これ以外の他の形状、例えば曲管であって
もよい。
【０００６】表面粗さの最大高低差（Ｒｆ）はＪＩＳ−
Ｂ−０６０１−１９９４により、Ｒ y （最大高さ）とも
呼ばれ、基準長さについての、平均線に対する最大山頂
から最低谷底までの高さをいう。本発明において、管状
体の内表面の表面粗さの最大高低差（Ｒｆ）は、３μｍ
以下であり、好ましくは２μｍ以下であり、より好まし
くは１μｍ以下である。管状体の内表面のＲｆが上記の
範囲であれば、内表面全体が滑らかであり、しかも大き
な傷がないので管状体を医療器械として用いるのに好適
である。
【０００７】管状体の外径は、通常１．３ｍｍ以下であ
り、好ましくは１ｍｍ以下であり、より好ましくは０．
４ｍｍ以下である。管状体の外径が上記の範囲である
と、注射針として使用した場合に、刺通抵抗が少なく、
注射の際の苦痛が緩和される。
【０００８】管状体の内径は、１．０ｍｍ以下であり、
好ましくは０．８ｍｍ以下であり、より好ましくは０．
３ｍｍ以下である。管状体の内径が上記の範囲であれ
ば、上記の範囲の外径の管状体であっても、管状体に要
求される強度が損なわれない。
【０００９】管状体は金属製であれば、いずれであって
もよく、例えばステンレス鋼を含む鉄鋼材料、アルミニ
ウム、銅、チタンのような非鉄金属の構造材料、ニッケ
ル、コバルト、モリブデンのような耐熱材料、鉛、錫の
ような低融点金属材料、金、銀、白金のような貴金属材
料およびこれらの合金であってもよい。
【００１０】管状体の長さは、特に限定されない。ただ
し、本発明の管状体は、外径が１．３ｍｍ以下で、内径
が１．０ｍｍ以下であるため必然的に薄肉である。した
がって、その長さは管状体に要求される強度に応じて適
宜選択することが必要とされる。例えば、注射針として
使用する場合、２５〜３３ゲージの注射針に相当する径
の管状体は２００ビッカース硬度を有することが必要と
される。
【００１１】このような管状体は、上記規定を満足する
ことができればいずれの方法によって製造してもよい。
本発明の管状体は、好ましくは、金属製の薄板からプレ
ス加工により製造される。本発明の金属製の管状体は、
金属製の薄板からプレス加工により製造される内径１．
０ｍｍ以下の管状体をも含み、この場合Ｒｆは上記定義
した範囲に限定されなくてもよい。
【００１２】図１および図２は、本発明の方法による金
属製の管状体を製造手順の一例を示す図である。但し、
図示した手順は、本発明の方法に関する理解を容易にす
るため、製造手順の一例を例示したものであり、本発明
の方法はこれに限定されない。本発明の方法では、図１
ａに示すように、厚さ０．２５ｍｍ以下の金属製の薄板
４から管状体の展開形状をした板状体５を打ち抜く。こ
こで重要な点として、金属製の薄板４から板状体５を完
全に切断された状態で打ち抜くのではなく、薄板４と板
状体５とを部分的に接合させたままにしておく。図１ａ
において、板状体５の短手側の切断線の中央部６が薄板
と接合したままの状態になっている。次に、図１ｂに示
すように、板状体５を上下方向から型７を用いてプレス
加工する。図１ｂでは、上方の型７に凸状の型を使用
し、下方の型７に凹状の型を使用することで板状体５
は、薄板との接合部６を軸とした湾曲形状にプレス加工
される。図２ｃに、さらにプレス加工が進んだ板状体を
示す。図２ｃにおいて、板状体５はより湾曲が進んでＵ
字形状になっている。このような形状に板状体をプレス
加工するには、図１ｂに示す型７でそのままプレスして
もよく、または別の形状を型を使用してプレス加工して
もよい。Ｕ字形状にプレス加工された板状体は、図２ｄ
に示すように上方の型７に凹状の型を使用して管形状に
プレス加工する。当業者ならば容易に理解されるよう
に、図２ｄに示すような管形状にプレス加工するまでに
は、異なる形状の型を使用したプレス加工をさらに数段
階にわたって実施してもよい。
【００１３】プレス加工により製造された管状体は、そ
の用途にもよるが、例えば、注射針として使用する場合
のように、管内部に流動体の流通させる場合には、管状
体の継ぎ目部分を接合させる必要がある。管状体の接合
方法としては、接着剤等を用いることもできるが、金属
製であること、外径が１．３ｍｍ以下と非常に小さいこ
とから溶接によるのが好ましい。溶接は、母材を含めた
接合部を溶融して接合する溶接であることが好ましく、
炭酸ガスレーザ溶接、ＹＡＧレーザ溶接、エキシマレー
ザ溶接といったレーザ溶接が好ましく、中でも広く使用
されており、かつ安価であり、微細加工に適した炭酸ガ
スレーザ溶接とＹＡＧレーザ溶接が特に好ましい。
【００１４】継ぎ目部分の溶接後、薄板と板状体の接合
部を切断することにより、本発明の管状体を得ることが
できる。溶接を行わない場合は、板状体をプレス加工に
より管形状にした後、薄板と板状体の接合部を切断する
ことにより管状体を得ることができる。このようにして
製造された管状体は、その用途に応じてさらに加工して
使用することもできる。例えば、注射針として使用する
場合には、従来の方法で刃先を付ける等の加工を施すこ
とが必要となる。
【００１５】本発明の方法によれば、引抜き加工を行わ
ないので、管状体の内表面のＲｆが３μｍ以下の管状体
を収率よく製造することができ、また、長尺の引抜き装
置が不要である。また、管状体の長手方向の幅を持ち、
長尺の薄板を用いれば、１枚の薄板から複数の管状体を
一度に製造することができ、小径で内表面が滑らかな管
状体を低コストで製造することができる。
【００１６】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに説明す
る。 （実施例）厚さ０．０５ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３
０４）製の薄板を、図１および図２に示す手順でプレス
加工することにより、外径０．３５ｍｍ、内径０．２５
ｍｍ、長さ１８ｍｍの管状体を製造した。管状体は、軸
方向に平行するように切断して、内表面の表面粗さをＪ
ＩＳ Ｂ０６０１号に従って、走査型レーザ顕微鏡１Ｌ
Ｍ２１（レーザテック（株）製）を用いて測定し、最大
高低差Ｒｆを求めた。Ｒｆの測定値を表１に示した。ま
た、切断した管状体の内表面の様子を確認するために、
１ＬＭ２１を用いて顕微鏡写真を撮影した。図４ｂは、
実施例の管状体の内表面の顕微鏡写真である。
【００１７】（比較例）実施例と同じ材質および同じ寸
法（外径０．３５ｍｍ、内径０．２５ｍｍ、長さ１８ｍ
ｍ）の管状体を、厚さ０．１７ｍｍの薄板（ＳＵＳ３０
４）から、従来の引抜き加工を用いた方法で製造した。
得られた管状体について、実施例と同様に内表面のＲｆ
を測定した。Ｒｆの測定値を表１に示した。比較例の管
状体についても、内表面の顕微鏡写真を撮影した。図４
ａは、比較例の管状体の内表面の顕微鏡写真である。
【００１８】
【００１９】表から明らかなように、本発明の方法で製
造した管状体は、従来の方法で製造した比較例の管状体
に比べて、内表面のＲｆが小さく、内表面が滑らかな状
態に保たれていることが確認できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の金属製の管状体は、小径である
にもかかわらず内表面が滑らかな状態に保たれており、
管内を流動体が通過する際の抵抗が小さく、また、汚れ
や異物が付着しにくい。このため、小径の管状体を必要
とする種々の用途、例えば、注射針に加工して好ましく
使用することができる。本発明の金属製の管状体の製造
方法は、プレス加工のみで所望の寸法の管状体を得るこ
とができるので、引抜きを用いた従来の製造方法のよう
に管状体の内表面にしわが生じることがなく、内表面が
滑らかな状態に保たれた管状体を製造することができ
る。また、本発明の金属製の管状体の製造方法は、この
ような管状体を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法による管状体の製造手順を示す
図であり、ａは金属製の薄板から管状体の展開形状をし
た板状体を打ち抜いた状態を示しており、ｂは板状体を
湾曲形状にプレス加工した状態を示している。
【図２】 本発明の方法による管状体の製造手順を示す
図であり、ｃは板状体をＵ字形状にプレス加工した状態
を示しており、ｄは板状体を管形状にプレス加工した状
態を示している。
【図３】 従来の管状体の製造方法における引抜き加工
を示す図である。
【図４】 ａは比較例の管状体の内表面を倍率１１００
倍で撮影した顕微鏡写真であり、ｂは実施例の管状体の
内表面を倍率１１００倍で撮影した顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１：管状体 ２：ダイス ３：プラグ ４：薄板 ５：板状体 ６：接合部 ７：型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 雅行 東京都墨田区東向島６丁目62番13号 Ｆターム(参考） 3H111 AA01 BA03 BA04 BA05 CA02 CB02 CB14 CB22 DB02 DB21 EA02 EA13 EA16 4E028 CA04 CA13 CA20 4E063 AA01 BA01 CA02 CA20 MA21 MA30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内表面の表面粗さの最大高低差（Ｒｆ）が
    ３μｍ以下で、内径が１．０ｍｍ以下であることを特徴
    とする金属製の管状体。
  2. 【請求項２】金属製の薄板をプレス加工することにより
    製造される内径が１ｍｍ以下の金属製の管状体。
  3. 【請求項３】金属製の薄板から管状体の展開形状をした
    板状体を、前記金属製の薄板と前記板状体とが部分的に
    接合した状態で打ち抜き、 前記板状体を管形状にプレス加工した後、 前記金属製の薄板と前記板状体との接合部を切断して内
    径が１．０ｍｍ以下の金属製の管状体を製造する方法。
  4. 【請求項４】前記板状体を管形状にプレス加工した後、
    前記管の継ぎ目部分を溶接する請求項３に記載の内径が
    １．０ｍｍ以下の金属製の管状体を製造する方法。
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