JP7290301B2 - 接続構造体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は接続構造体及びその製造方法に係り、特に、コイル状部材を含む構造体の接続構造及びその製法に関する。

従来から、各種の器具にコイルばね等のコイル状部材を装着することが行われている。例えば、医療器具としては、カテーテルの先端部にコイルばねを接続し、或いは、先端部の内側にコイルばねを収容することにより、適度な剛性を備えるとともに可撓性を有する先端部を設ける場合がある。これは、多くの場合、体内の細管内にカテーテルを操作性よく導入するために、その先端部に柔軟性を確保しつつ或る程度の復元力を持たせる必要があるからであり、ガイドワイヤに沿ってカテーテルを導入する場合や操作ワイヤによって先端部を屈曲操作する場合などに有用である（例えば、以下の特許文献１～６参照）。また、体内に設置する閉鎖材を開くためにコイルばねの弾性を用いることもある（以下の特許文献７参照）。

特開平１－２３５６２１号公報 特開平３－２２８７７３号公報 特開平９－２０６２７４号公報 特開２００２－２２４２２１号公報 特開２００８－２４５７６５号公報 特開２００８－２４５８５２号公報 国際公開第２０１６／１７４９７２号明細書

上記のような各種の器具においては、コイル状部材を他部品に接続する必要があるが、近年、カテーテルなどの微小な器具が増加しているため、微小なコイル状部材を微小な他部品に確実に接続する必要がある。しかし、微小なコイル状部材を他部品に接続することは、コイルばねであれば弾性を備えていることと、コイル状部材の端部が素線からなることにより、十分な固定力を得ることが難しいという問題点がある。

また、医療器具では、医学的な理由等から、コイル状部材と他部品との接続方法として、加熱処理を施したり、接着剤を用いたりすることができない場合がある。

本発明は上記課題を解決するものであり、その課題は、微小な器具であっても、コイル状部材と他部品とを容易に接続でき、加熱処理や接着剤を必要としない接続構造を備えた接続構造体及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の接続構造体は、コイル状部材と、該コイル状部材に接続された部品とを具備する接続構造体であって、前記コイル状部材に対して内外のいずれか一方側から螺合する螺旋状溝を備えた第１の前記部品と、前記第１の部品とは内外の反対側から前記コイル状部材に当接する第２の前記部品とを有し、前記コイル状部材を挟んだ前記第１の部品と前記第２の部品の対向領域が少なくとも半径方向に加圧されることにより塑性変形され、前記コイル状部材が前記第１の部品及び前記第２の部品に固着されていることを特徴とする。

本発明において、前記第１の部品は、前記コイル状部材の内部に配置される内側部品であり、前記第２の部品は、前記コイル状部材の外部に配置される外側部品であることが好ましい。

本発明において、前記螺旋状溝の深さは、前記対向領域内に配置される前記コイル状部材の素線の断面形状の高さの半分以下であることが好ましい。この場合において、前記螺旋状溝の深さは、前記高さの２５～４５％の範囲内であることが望ましい。特に、３０～３５％の範囲内であることがさらに望ましい。

本発明において、前記コイル状部材は、前記対向領域から軸線方向の一方の側へ延在し、前記第１の部品と前記第２の部品のうちの内側にある前記部品は、外側にある前記部品に対して前記コイル状部材の延在側に抜け止めされていることが好ましい。この場合において、前記第１の部品と前記第２の部品は、前記コイル状部材の延在側とは反対側でカシメ固定されていることが望ましい。

本発明において、前記コイル状部材は、前記対向領域から軸線方向の一方の側へ延在し、前記第１の部品と前記第２の部品のうちのいずれか一方の部品は、前記第１の部品と前記第２の部品のうちの他方の部品の端部よりも前記対向領域から前記コイル状部材の延在側に前記軸線方向に沿って突出する延長部を有することが好ましい。この場合において、前記一方の部品は前記第１の部品であることが望ましい。このとき、前記螺旋状溝は、前記対向領域内から連続して前記延長部にも形成されることがさらに望ましい。また、前記一方の部品は前記コイル状部材の内部に配置される内側部品であることが望ましい。

本発明において、前記対向領域における前記コイル状部材の前記端部の素線断面の高さは、前記対向領域外における前記コイル状部材の素線断面の高さより低いことが好ましい。この場合において、前記対向領域の前記素線断面は、前記対向領域外の前記素線断面の前記当接面の側にある部分が除去されたカット形状を有することが望ましい。

本発明の接続構造体の製造方法は、コイル状部材と、該コイル状部材に接続された部品とを具備する接続構造体の製造方法であって、前記コイル状部材を、螺旋状溝を備えた第１の前記部品に対して内外のいずれか一方側から螺合させるとともに、前記第１の部品とは内外の反対側から第２の前記部品を前記コイル状部材に当接させた状態で、前記コイル状部材を挟んだ前記第１の部品と前記第２の部品の対向領域を少なくとも半径方向に加圧することにより塑性変形させ、前記コイル状部材を前記第１の部品及び前記第２の部品に固着させることを特徴とする。

本発明において、前記第１の部品と前記第２の部品のうちのいずれか一方の部品の端部を、前記第１の部品と前記第２の部品のうちの他方の部品に向けて、前記コイル状部材の軸線方向と半径方向の間の傾斜方向に斜めに加圧することにより、前記対向領域を塑性変形させることが好ましい。

本発明において、前記傾斜方向は、前記軸線方向に対して２０～４０度の範囲内で傾斜した加圧面により設定されることが好ましく、特に、２５～３５度の範囲内で傾斜した加圧面により設定されることが望ましい。

本発明において、前記第１の部品と前記第２の部品のうちのいずれか一方の部品は円筒面状の外周面若しくは内周面を備えることが好ましい。この場合において、前記一方の部品の端部は、外周縁若しくは内周縁の全周にわたる角部であることが望ましい。

この発明によれば、微小な器具であっても、コイル状部材と他部品とを容易に接続でき、加熱処理や接着剤を必要としない接続構造を備えた接続構造体及びその製造方法を提供することができる。

本発明に係る第１実施形態の接続構造体の断面図である。 第１実施形態の接続構造体の先端部を固定するための塑性加工工程を示す加工断面図である。 第１実施形態の接続構造体の基端部を固定するための塑性加工工程を示す加工断面図である。 第１実施形態の塑性加工前後の対向領域の状態を示す拡大断面図である。 第２実施形態の接続構造体の先端部を固定するための塑性加工工程を示す加工断面図である。 第２実施形態の接続構造体の先端部を固定するための他の塑性加工工程を示す加工断面図である。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図１乃至図４を参照して、本発明に係る接続構造体及びその製造方法の第１実施形態について説明する。この接続構造体１０は、例えば、特許文献７に示されるコイルばねとその端部に接続される金属片との接続構造を有する医療用材料などに用いることができる。

図１は、第１実施形態の接続構造体１０の全体構成を示す縦断面図である。この接続構造体１０は、他部品に接続されたコイル状部材を含む。このコイル状部材１１は、素線１１ａの断面及び巻回形状がいずれも円形のコイルばね状の部材である。コイル状部材１１は、通常の所定の弾性を有するコイルばねそのものであってもよく、Ｎｉ－Ｔｉ系合金などの形状記憶合金からなる弾性率が変化するコイルばねであってもよい。コイルばねとしては、圧縮コイルばねであっても、引張りコイルばねであっても構わない。さらには、コイルばねには該当しない単なるコイル状の部材であってもよい。一方、コイル状部材の素線１１ａの断面は、図示例とは異なり、矩形その他の多角形、楕円形などの円形以外の形状を備えたものであってもよい。また、コイル状部材１１の素線１１ａの巻回形状も、図示例の円形だけでなく、楕円形、隅丸矩形状その他の多角形状など、種々の巻回形状とすることができる。さらに、コイル状部材１１の全体形状も図示例のような円筒形状に限らず、円錐形状、樽形状、鼓形状、段付形状などの種々の形状であってもよい。

コイル状部材１１は、軸線１１ｘに沿った方向（以下、単に「軸線方向」という）に延在する形状を備え、その両側に端部１１ｂと１１ｃを有する。コイル状部材１１の端部１１ｂは、先端側の内側部品１２と外側部品１３により内外両側から挟持された対向領域１０Ａにおいて、内側部品１２及び外側部品１３に対して接続され、固着されている。また、コイル状部材１１の端部１１ｃは、基端側の内側部品１４と外側部品１５により内外両側から挟持された対向領域１０Ｂにおいて、内側部品１４及び外側部品１５に対して接続され、固着されている。

上記第１の部品に相当する内側部品１２，１４には、円筒面状の外周面上に螺旋状溝１２ａ，１４ａが形成された対向部１２ｂ，１４ｂが設けられる。対向部１２ｂ，１４ｂでは、コイル状部材１１の端部１１ｂ，１１ｃにおいて、素線１１ａは、螺旋状溝１２ａ，１４ａに螺合した状態で、後述するカシメ加工による塑性変形によって固着されている。螺旋状溝１２ａ，１４ａは、素線１１ａを収容可能とされ、素線１１ａの断面形状に対応する溝断面形状を有することが好ましい。図示例では、断面円形の素線１１ａに整合させるために、素線１１ａの円形断面の半径とほぼ一致した曲率半径の断面円弧状の溝形状を備える。なお、素線１１ａを容易に螺合させるために素線１１ａの円形断面の半径よりやや大きい（好ましくは当該半径の１１０％以下の）曲率半径の断面形状としてもよい。また、内側部品１２には、上記対向部１２ｂよりも大径の拡大部１２ｃが設けられる。この拡大部１２ｃは、対向部１２ｂ上において上記螺旋状溝１２ａに螺合したコイル状部材１１の端部１１ｂよりもさらに大径に構成されている。対向部１２ｂと拡大部１２ｃの間の外周部分には、図示例では傾斜面として構成された、段差部１２ｄが設けられる。

螺旋状溝１２ａ，１４ａの深さは、素線１１ａの高さの半分以下であることが、後述する半径方向の加圧作用による塑性変形による固着力の向上を図る上で好ましい。特に、上記深さは、上記高さの２５～４５％の範囲内であることが好ましく、特に、３０～３５％の範囲内であることが望ましい。上記深さが大きすぎると、素線１１ａと当接面１３ａ，１５ａとの間の当接面積の増加や嵌合状態の生成を阻害し、対向領域における各部の固着力の増加を妨げる虞がある。逆に、上記深さが小さすぎると、螺旋状溝１２ａ，１４ａと素線１１ａの嵌合機能による固着力の確保が不十分となる虞がある。

一方、上記第２の部品に相当する外側部品１３，１５には、上記対向領域１０Ａ，１０Ｂにおいてコイル状部材１１に当接する当接面１３ａ、１５ａを備えた対向部１３ｂ，１５ｂが設けられる。対向部１３ｂ，１５ｂでは、コイル状部材１１の端部１１ｂ，１１ｃにおいて、素線１１ａが当接面１３ａ，１５ａに当接した状態で、後述するカシメ加工により生じた塑性変形によって固着されている。すなわち、コイル状部材１１の端部１１ｂ，１１ｃは、内側の対向部１２ｂ，１４ｂと外側の対向部１３ｂ，１５ｂによって内外から狭圧された状態で固着されている。また、外側部品１３には、上記対向部１３ｂよりも内径の大きな収容部１３ｃが設けられる。この収容部１３ｃは、内側部品１２の上記拡大部１２ｃを収容可能に構成される。対向部１３ｂと収容部１３ｃの間の内周部分には、図示例では傾斜面として構成された、段差部１３ｄが設けられる。ここで、段差部１３ｄは上記段差部１２ｄに対して、内側に向かうほど、或いは、軸線方向の対向部１２ｂ，１３ｂの側に向かうほど間隔が広がる態様で、相互に離間している。上記各部品１２～１５は、金属製であることが好ましく、特に限定されないが、ＳＵＳ３１６などのステンレス鋼を用いることができる。

外側部品１３，１５には、軸線方向のコイル状部材１１の側の端部１３ｓ，１５ｓと、これとは反対側の端部１３ｔ，１５ｔとが設けられる。上記端部１３ｓ，１５ｓの外周縁に角部１３ｓｃ、１５ｓｃが設けられる。また、上記端部１３ｔ，１５ｔの外周縁に角部１３ｔｃ、１５ｔｃが設けられる。この接続構造体１０において、内側部品１２，１４には、外側部品１３，１５の端部１３ｓ，１５ｓよりもコイル状部材１１の延在側に軸線方向に沿って突出した延長部１２ｅ，１４ｅが設けられる。この延長部１２ｅ，１４ｅは、上記対向部１２ｂ，１４ｂ（対向領域１０Ａ，１０Ｂ）から出てコイル状部材１１の内部において軸線方向に延在した部分である。図示例では、延長部１２ｅ，１４ｅには、対向部１２ｂ，１４ｂから連続した螺旋状溝１２ａ，１４ａが形成される。これにより、コイル状部材１１に対する保持力或いは支持力を高めることができるため、コイル状部材１１の変形を確実に防止できる。ただし、一般的には、延長部は、コイル状部材１１を支持できればよいので、螺旋状溝を備えていなくても構わない。

上記構造を備えた接続構造体１０は、図２及び図３に示す塑性加工工程により製造される。図２に示す工程は、コイル状部材１１の端部１１ｂを、先端部を構成する内側部品１２及び外側部品１３により固定する工程である。この工程では、サーボプレスなどの加圧機構により与えられる加圧力により、カシメ冶具１６と１７を用いて、上記対向領域１０Ａの端縁にある、外側部品１３の端部１３ｓの外周縁の角部１３ｓｃを、軸線方向と半径方向の間の傾斜方向に加圧する。加圧力Ｆｐの傾斜方向の半径方向成分により、対向領域１０Ａが半径方向に加圧される。このとき、半径方向の変形量Ｒｐは、カシメ治具１６，１７の軸線方向のストローク量Ｓｐと、カシメ冶具１６の傾斜した円錐状の加圧面１６ｐの軸線１１ｘに対する傾斜角度θｐとによって定まる。傾斜角度θｐは、２０～４０度の範囲内であることが好ましく、特に、２５～３５度の範囲内であることが望ましい。これは、カシメ冶具１６，１７により角部１３ｓｃを軸線方向に加圧したとき、軸線方向のストローク量Ｓｐと、半径方向の変形量ＲｐとがＳｐ＞Ｒｐの関係になるように設定することにより、加圧機構をストロークＳｐで制御する場合において、変形量Ｒｐを高精度に設定しやすくなるためである。一方、傾斜角度θｐが小さすぎると、後述する軸線方向の加圧作用が生じにくくなる。

この工程では、本実施形態の場合、上記と同時に、上記角部１３ｓｃとは反対側の角部１３ｔｃを、カシメ冶具１７の傾斜した円錐状の加圧面１７ｑによって加圧する。この加圧面１７ｑに関しても、上記と同様に、加圧面１７ｑの傾斜角度θｑに応じて角部１３ｔｃに与えられる加圧力Ｆｑの傾斜方向が定まる。傾斜角度θｑの好ましい範囲に関しては、上述の傾斜角度θｐと同様であるので、説明を省略する。

上記工程による加圧力Ｆｐによる塑性変形は、対向領域１０Ａにおける対向部１２ｂ及び対向部１３ｂによるコイル状部材１１の端部１１ｂに対する半径方向の狭圧作用を生じさせる。これにより、対向領域１０Ａが少なくとも半径方向に加圧されることにより、素線１１ａと螺旋状溝１２ａの内面及び当接面１３ａとが相互に密着した状態で塑性変形し、密着面積が増加する。これにより、コイル状部材１１の端部１１ｂは対向部１２ｂと１３ｂの間において狭圧された状態で固着される。

このとき、加圧力Ｆｐが端部１３ｓの外周縁の角部１３ｓｃに対して加わると、コイル状部材１１は端部１３ｓの開口縁の近傍で半径方向の応力を受けやすくなり、この工程においてコイル状部材１１の軸線方向に沿った形状に曲がりや折れが生ずる場合がある。しかし、本実施形態では、内側部品１２において、上記端部１３ｓの開口縁に一致する内側部品１２の対向部１２ｂの境界位置からさらにコイル状部材１１の延在側に軸線方向に沿って突出する延長部１２ｅが設けられているため、コイル状部材１１が延長部１２ｅによって内側から支えられることにより、上記の曲がりや折れを防止できる。

これに対して、上記工程による加圧力Ｆｑによる塑性変形は、外側部品１３の端部１３ｔの角部１３ｔｃが内側部品１２の同側の端部に対して斜めに加圧されることによって生ずるので、内側部品１２が外側部品１３に対して軸線方向の図示左側に抜け出すことを防止することができる。これにより、上記対向領域１０Ａの狭圧状態の固定態様が軸線方向に外れることを回避できる。これは、通常、内側部品１２において、対向部１２ｂの外径並びに対向部１３ｂの内径よりも拡径された拡大部１２ｃが設けられることにより、内側部品１２が外側部品１３に対して軸線方向の図示右側へは抜け止めされている。しかし、何らかの理由により、外側部品１３に対して内側部品１２にそれとは逆側へ応力が加わったときの上記対向領域１０Ａの固着状態の解除を防止することにより、より確実な固着状態を実現できる。なお、加圧力Ｆｑに対応する加圧面１７ｑの傾斜角度θｑの好ましい範囲については、上記加圧力Ｆｐに対応する加圧面１６ｐの傾斜角度θｐと同様であるので、説明を省略する。

一方、図３に示す工程は、コイル状部材１１の端部１１ｃを、基端部を構成する内側部品１４及び外側部品１５により固定する工程である。この工程では、サーボプレスなどの加圧機構により与えられる加圧力により、カシメ冶具１８と１９を用いて、上記対向領域１０Ｂの端縁にある、外側部品１５の端部１５ｓの外周縁の角部１５ｓｃを、軸線方向と半径方向の中間の傾斜方向に加圧する。加圧力Ｆｒの傾斜方向は、カシメ冶具１８の傾斜した円錐面状の加圧面１８ｒの軸線１１ｘに対する傾斜角度θｒによって定まる。この傾斜角度θｒの好ましい範囲についても、上記傾斜角度θｐと同様であるため、説明を省略する。

この工程では、外側部品１５の端部１５ｔの側でカシメ加工を行う必要がないため、カシメ冶具１９は単に端部１５ｔを支持した状態とされる。これは、外側部品１５の内部の端部１５ｓの側だけに内側部品１４が配置されているため、端部１５ｓの外周縁の角部１５ｓｃにのみ加圧力Ｆｒを加えてカシメ加工を行えばよいためである。この工程における対向領域１０Ｂの塑性変形による固定態様は、上記対向領域１０Ａの塑性変形による固定態様と同様であるので、その説明も省略する。また、内側部品１４には、対向部１４ｂからさらに軸線方向に突出する延長部１４ｅが設けられることにより、角部１５ｓｃに加圧力Ｆｒを加えたとき、コイル状部材１１の端部１５ｓに沿った位置に曲がりや折れが生ずることを防止できる。

図４は、上記対向領域１０Ａと１０Ｂの拡大断面図である。対向領域１０Ａ及び１０Ｂでは、内側部材１２，１４の螺旋状溝１２ａ，１４ａにコイル状部材１１の端部１１ｂ，１１ｃの素線１１ａが嵌合した状態で、対向部１２ｂ，１４ｂと対向部１３ｂ，１５ｂとの間に挟圧された状態となっている。この状態は、上述のように端部１３ｓの外周縁の角部１３ｓｃ及び端部１５ｓの外周縁の角部１５ｓｃに与えられた上記傾斜方向の加圧力Ｆｐ、Ｆｒに基づく半径方向の加圧により形成されたものである。このとき、対向部１３ｂ，１５ｂは、加圧力Ｆｐ、Ｆｒの方向に変形しつつ移動し、その結果、当接面１３ａ，１５ａが端部１１ｂ，１１ｃの素線１１ａを図示斜め左下若しくは斜め右下に押圧するとともに、素線１１ａからの反力によって当接面１３ａ，１５ａも凹状に塑性変形する。このとき、半径方向の加圧力成分により、対向領域１０Ａ，１０Ｂでは、素線１１ａ、対向部１２ｂ，１４ｂの螺旋状溝１２ａ，１４ａの内面、及び、対向部１３ｂ，１５ｂの当接面１３ａ，１５ａがそれぞれ塑性変形する。ここで、対向部の間に挟まれた素線１１ａは、高さが減少して幅が広がる方向に変形し、これによって螺旋状溝１２ａ，１４ａの内部における固着力が増大する。また、螺旋状溝１２ａ，１４ａの内面は素線１１ａによって凹状に変形し、これによって素線１１ａを幅方向に挟み付けることで固着力が増大する。さらに、当接面１３ａ，１５ａは素線１１ａによって凹状に変形し、これによって素線１１ａとの当接面積が増大し、しかも素線１１ａを幅方向に挟み付けることで固着力が増大する。

ここで、上記のように傾斜方向に加圧することにより、カシメ加工時においては軸線方向への加圧作用も生ずる。この場合、断面円弧状の螺旋状溝１２ａ，１４ａが素線１１ａを完全に収容し、しっかりと受け止めている場合、例えば、素線１１ａの下端が螺旋状溝１２ａ，１４ａの内面の最下端に当接した状態となっている場合には、上記加圧力Ｆｐ，Ｆｒにより素線１１ａが図示左側若しくは右側に移動しようとすれば、素線１１ａは螺旋状溝１２ａ，１４ａの円弧状の内面上で半径方向に押し上げられるため、僅かではあるものの素線１１ａは長さ方向に引き伸ばされながらねじれ、それによって、自らが変形し、或いは、その代わりに、若しくは、それとともに、螺旋状溝１２ａ，１４ａの内面や当接面１３ａ，１５ａを変形させる。

すなわち、上記の対向領域１０Ａ，１０Ｂに対する傾斜方向への加圧は、半径方向の加圧作用とともに軸線方向の加圧作用をももたらし、少なくとも一方（図示例では内側部品１２，１４）に形成された螺旋状溝１２ａ，１４ａに保持されたコイル状部材１１の端部１１ｂ，１１ｃに対しては、素線１１ａの僅かな長さ方向への引き伸ばし作用や軸線周りのねじれ作用を生じさせながら、端部１１ｂ，１１ｃが対向部１２ｂ，１４ｂと１３ｂ，１５ｂの間で挟圧された状態で塑性変形し、固着される。これによって、素線１１ａの表面の螺旋状溝１２ａ，１４ａや当接面１３ａ，１５ａに対する固着力が向上するので、コイル状部材１１の内側部品１２，１４及び外側部品１３，１５に対する固着力をさらに高めることができる。なお、このような作用効果は、コイル状部材１１の素線１１ａの断面が円形であることによって好適に高められる。もっとも、素線１１ａの断面形状が矩形（正方形若しくは長方形）や多角形（三角形、五角形など）である場合にも、程度の差こそあれ、上記作用効果を得ることができる。

特に、対向領域１０Ａにおいては、加圧力Ｆｐが角部１３ｓｃに与えられると、段差部１２ｄと１３ｄによって内側部品１２に対する外側部品１３の軸線方向の図示左側への移動は妨げられるものの、段差部１２ｄと１３ｄが相互に離間しているために軸線方向の塑性変形は妨げられない。このため、対向部１３ｂは、軸線方向に移動することが規制されつつ、図示点線で示すように塑性変形する。このとき、端部１３ｓの開口縁には、カシメ加工前にコイル状部材１１の端部１１ｂを導入する際の案内のための面取部１３ｅが設けられる。この面取部１３ｅは、面取角度を１５～２５度の範囲内にすることにより、案内作用を確保しつつ、カシメ加工の効果を減じないようにしている。また、内側部品１２には対向部１２ｂから外側部品１３の端部１３ｓを越えてコイル状部材１１の延在側に軸線方向に沿って突出する延長部１２ｅを形成し、この延長部１２ｅがコイル状部材１１を内側から支持することにより、カシメ加工時において、上記端部１３ｓの位置に対応する部分でコイル状部材１１が曲がったり折れたりすることを防止できる。さらに、この工程では外側部品１３の反対側の角部１３ｔｃにも加圧力Ｆｑが同時に与えられるので、外側部品１３が内側部品１２に対してカシメ加工され、その結果、内側部品１２が外側部品１３の図示左側へ抜けてしまうことも防止される。

一方、対向領域１０Ｂにおいても、塑性変形の態様、面取部や面取角度の点、延長部１４ｅの作用効果については、上記と同様である。しかし、対向領域１０Ｂでは、内側部品１４が外側部品１５の図示右側へ抜けるような構造を有していない（図示例では、そもそも貫通さえしていない）ため、外側部品１５の反対側の角部へ加圧力を与える必要はない。なお、素材の剛性や弾性、形状寸法などによって種々の態様を示すため、固着状態にある対向領域の構造的な状況を一概に表現することはできない。しかし、少なくとも半径方向の加圧による塑性変形による固着力の向上効果と、傾斜方向の加圧によるさらなる固着力の向上効果は、いずれも、従来技術に対する有利な効果に該当する。

本実施形態では、内側部品１２，１４に螺旋状溝１２ａ，１４ａを形成し、外側部品１３，１５に平坦な当接面１３ａ，１５ａを形成している。これにより、内側部品１２，１４及び外側部品１３，１５の成形加工が容易になるとともに、内側部品１２，１４の螺旋状溝１２ａ，１４ａへのコイル状部材１１の端部１１ｂ，１１ｃの装着作業も容易化される。また、外側部品１３，１５の外周縁の角部１３ｓｃ，１５ｓｃを加圧することにより、カシメ治具１６，１７等の加圧構造を簡易に構成できる。

次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る接続構造体及びその製造方法の第２実施形態について説明する。この第２実施形態の接続構造体２０では、コイル状部材２１の先端に、先端部を構成する内側部品２２と外側部品２３が固定される。この接続構造体２０は、例えば、カテーテルの先端構造や内視鏡のセンサの先端構造を構成する、可撓性とある程度の剛性を備えた先端部を備えた医療器具に用いることができる。

コイル状部材２１は、断面円形の素線２１ａを円形状に巻回した第１実施形態と同様のコイル形状を備えるが、先端側の端部２１ｂに、素線２１ａの断面をカットした形状のカット状素線２１ｃが設けられている。このカット状素線２１ｃは、上記素線２１ａの外周側の一部を除去することによって外径が小さくなるように構成される。特に限定されるものではないが、図示例では、カット状素線２１ｃの外面は平坦面２１ｄとなっている。このカット状素線２１ｃを有する端部２１ｂの範囲は、外側部品２３と対向する範囲とされる。

内側部品２２は、コイル状部材２１の先端側の端部２１ｂに接続される、螺旋状溝２２ａを備えた対向部２２ｂと、この対向部２２ｂよりも拡径された頭部２２ｃとを有する。また、内側部品２２は、コイル状部材２１の軸線２１ｘに沿った方向（軸線方向）に貫通する軸孔２２ｄを備える。

外側部品２３は、全体が円筒状に構成され、コイル状部材２１の上記端部２１ｂに当接する当接面２３ａを備えるとともに、この当接面２３ａの軸線方向の両側にコイル状部材２１の端部２１ｂを案内するための面取部２３ｂ及び２３ｃが設けられる。面取部２３ｃは、第１実施形態の面取部１３ｅと同様の面取角度を有することが好ましい。

この実施形態でも、第１実施形態と同様に、カシメ冶具２６，２７を用いて円錐状の加圧面２６ｐにより塑性加工を行うことにより、対向領域２０Ａの固定状態を実現する。このとき、カシメ冶具２６の加圧面２６ｐが外側部品２３の端部２３ｓの外周縁の角部２３ｓｃに加圧力を与えることにより、軸線方向と半径方向の間の傾斜方向に加圧する。これにより、第１実施形態と同様の塑性変形が生じ、固着力が発生する。

この実施形態では、コイル状部材２１の端部２１ｂにカット状素線２１ｃが設けられるため、この端部２１ｂ以外の断面円形の素線１１ａを備える他の部分に比べて外径を小さくすることができる。このため、外側部品２３の外径も小さくすることができるから、内側部品２２と外側部品２３により構成される先端部の外径と、それ以外のコイル状部材２１の部分の外径との間の段差量を小さくすることができる。

この場合に、第１実施形態と同様の作用効果であるが、塑性変形のための加圧力を角部２３ｓｃに与えるとき、端部２３ｓと一致する位置から軸線方向に突出した延長部２２ｅを有することで、コイル状部材２１が内側から支持されるため、上記位置でコイル状部材２１の曲がりや折れが生ずることを回避できる。

次に、図６を参照して 第３実施形態について説明する。この実施形態の接続構造体２０′は上記第２実施形態の接続構造体２０とほぼ同様の基本構造を備えている。すなわち、コイル状部材２１′の端部２１ｂ′のカット状素線２１ｃ′が設けられている対向領域２０Ａ′において、内側部品２２′の対向部２２ｂ′と外側部品２３′（対向部）が上記端部２１ｂ′を狭圧固定している。ここで、この第３実施形態が上記第２実施形態と異なる点は、外側部品２３の角部２３ｓｃに対して加圧力を与えるカシメ冶具２６の代わりに、内側部品２２′の内周縁の角部２２ｓｃに対して、コイル状部材２１′の内部に配置されたカシメ冶具２８の円錐状の加圧面２８ａにより傾斜方向の加圧力を与えている点である。このとき、外側部品２３′には、上記対向領域２０Ａ′内に設けられる対向部２３ｂ′から内側部品２２′の端部２２ｓ′より軸線方向に突出する延長部２３ｅ′が設けられる。この延長部２３ｅ′の作用効果は先の各実施形態の延長部と同様である。

ただし、本実施形態の場合、カシメ加工時におけるコイル状部材２１′の支持をさらに補強するために、カシメ冶具２９を設けている。このカシメ冶具２９は、外側部品２３′を外周側から支持するとともに、外側部品２３′の上記延長部２３ｅ′のさらに先にあるコイル状部材２１′の部分を支持する円柱状の孔内面を備える。これによって、コイル状部材２１′のカシメ加工時の曲がりや折れをより確実に防止できる。なお、このカシメ冶具２９を設けることにより、図示点線で示すように、外側部品２３′に上記延長部２３ｅ′を設けなくても、当該延長部２３ｅ′に相当する部分にカシメ治具２９の支持面を配置することで、コイル状部材２１′の曲がりや折れを防止することが可能である。

なお、本発明の接続構造体及びその製造方法は、上述の図示例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態では、コイル状部材や各部品が円筒状や円柱状に構成されるとともに加圧面が円錐状に構成されることによりコイル状部材の軸線周りの全周にわたり加圧する場合について説明しているが、コイル状部材や各部品が楕円筒状や角筒状に構成される場合には、これらに対応する形状の加圧面を構成してもよく、また、軸線周りの一部の角度範囲だけで加圧するようにしてもよい。さらに、上記各実施形態のそれぞれの特徴点は、他の実施形態でも支障のない限り、任意に採用することができる。例えば、内側部品に螺旋状溝を設ける代わりに、外側部品に螺旋状溝を設けてもよく、或いは、内側部品と外側部品の双方に螺旋状溝を設けても構わない。

１０…接続構造体、１１…コイル状部材（コイルばね）、１１ａ…素線、１１ｂ，１１ｃ…端部、１２，１４…内側部品（第１の部品）、１２ａ，１４ａ…螺旋状溝、１２ｂ，１４ｂ…対向部、１２ｃ…拡大部、１２ｄ…段差部、１２ｅ…延長部、１３，１５…外側部品（第２の部品）、１３ａ，１５ａ…当接面、１３ｂ，１５ｂ…対向部、１３ｃ…収容部、１３ｄ…段差部、１３ｅ…導入部、１６，１７，１８，１９…カシメ冶具

Claims (12)

1. コイル状部材と、該コイル状部材に接続された部品とを備える、カテーテルや内視鏡に用いられる医療用材料である接続構造体の製造方法であって、
   前記コイル状部材を螺旋状溝を備えた第１の前記部品に対して内外のいずれか一方側から螺合させるとともに、前記第１の部品とは内外の反対側から第２の前記部品を前記コイル状部材に当接させた状態で、前記コイル状部材を挟んだ前記第１の部品と前記第２の部品の対向領域を少なくとも半径方向に加圧することにより塑性変形させ、前記コイル状部材を前記第１の部品及び前記第２の部品に対し接着剤や加熱処理を用いることなしに固着させる塑性加工工程が行われ、
   前記塑性加工工程では、前記第１の部品と前記第２の部品のうちのいずれか一方の部品の端部を、前記第１の部品と前記第２の部品のうちの他方の部品に向けて、前記コイル状部材の軸線方向と半径方向の間の傾斜方向に沿って前記軸線方向及び前記半径方向に対して斜めに加圧することにより、前記対向領域を塑性変形させる、
   ことを特徴とする接続構造体の製造方法。
2. 前記傾斜方向は、前記軸線方向に対して２０～４０度の範囲内で傾斜する加圧面により設定される、
   請求項１に記載の接続構造体の製造方法。
3. 前記第１の部品と前記第２の部品のうちのいずれか一方の部品は円筒面状の外周面若しくは内周面を備え、前記一方の部品の端部は、外周縁若しくは内周縁の全周にわたる角部である、
   請求項１又は２に記載の接続構造体の製造方法。
4. 前記接続構造体は、前記コイル状部材を構成するコイルばねと、その端部に接続される前記部品である金属片との接続構造を有する医療用材料である、
   請求項１－３のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
5. 前記第１の部品は、前記コイル状部材の内部に配置される内側部品であり、前記第２の部品は、前記コイル状部材の外部に配置される外側部品である、
   請求項１－４のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
6. 前記接続構造体では、前記螺旋状溝の深さは、前記対向領域内に配置される前記コイル状部材の素線の断面形状の高さの２５～４５％の範囲内である、
   請求項１－５のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
7. 前記コイル状部材は、前記対向領域から軸線方向の一方の側へ延在し、
   前記第１の部品と前記第２の部品のうちの内側にある前記部品は、外側にある前記部品に対して前記コイル状部材の延在側に抜け止めされた構造を有する、
   請求項１－６のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
8. 前記塑性加工工程において、前記第１の部品と前記第２の部品は、前記コイル状部材の延在側とは反対側でカシメ固定される、
   請求項７に記載の接続構造体の製造方法。
9. 前記コイル状部材は、前記対向領域から軸線方向の一方の側へ延在し、
   前記第１の部品と前記第２の部品のうちのいずれか一方の部品は、前記第１の部品と前記第２の部品のうちの他方の部品の端部よりも前記対向領域から前記コイル状部材の延在側に軸線方向に沿って突出する延長部を有する、
   請求項１－８のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
10. 前記一方の部品は前記第１の部品であり、前記螺旋状溝は、前記対向領域内から連続して前記延長部にも形成される、
    請求項９に記載の接続構造体の製造方法。
11. 前記接続構造体では、前記対向領域における前記コイル状部材の前記端部の素線断面の高さは、前記対向領域外における前記コイル状部材の素線断面の高さより低い、
    請求項１－１０のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
12. 前記塑性加工工程において、
    前記コイル状部材の一方の端部は、先端側の前記第１の部品と前記第２の部品により内外両側から挟持された対向領域が塑性変形されることによって前記先端側の前記第１の部品及び前記第２の部品に対して接続され、固着され、
    前記コイル状部材の他方の端部は、基端側の前記第１の部品と前記第２の部品により内外両側から挟持された対向領域が塑性変形されることによって前記基端側の前記第１の部品及び前記第２の部品に対して接続され、固着される、
    請求項１－４のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。

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