JP2005205433A

JP2005205433A - 留置針用かしめピンの穿孔装置および穿孔方法

Info

Publication number: JP2005205433A
Application number: JP2004012804A
Authority: JP
Inventors: Norio Miyagi; 典雄宮城
Original assignee: Kotobuki Kogyo KK
Current assignee: Kotobuki Kogyo KK
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】医療用留置針の外針をハブにかしめて固着するかしめピンを製造する穿孔工程において、長時間停止させずに稼働させることのできる生産性の高い留置針用かしめピンの穿孔装置および穿孔方法を提供することを目的とする。
【解決手段】かしめピン１を穿孔位置に固定する台２と、かしめピン１の先端を穿孔して貫通するポンチ４と、ポンチ先端部３をダイス穴部５を通過させたのち引上げることにより穿孔屑６を排出し屑上がりを防止するダイス７とを備え、ダイス７がウレタンゴムであり、ダイス穴部５の内径がポンチ４の外径より僅かに小さいことを特徴とする。穿孔方法は上記の穿孔装置を用いることを特徴とする。ダイス７のウレタンゴムは７０℃程度の工作油で約３時間加熱し硬化させた。ダイス７はゴム硬度９０±５のウレタンゴムである。ダイス７は金属製の基台１０に固定される。
【選択図】図１

Description

この発明は、医療用の留置針の外針後端をハブの内部にかしめて固着するためのステンレス製かしめピンの製造において、かしめピンの中央に輸液用の孔をあけるための、留置針用かしめピンの穿孔装置および穿孔方法に関するものである。

留置針の外針の後端をハブの内部にて固定するためのかしめピンは、上方が円錐状に開き下端が細い管状に形成されており、その下端部の孔の内径は０．５ｍｍ以下である。このかしめピンの製造は、先ず、材料である０．１ｍｍ程度の非常に薄いステンレス板を絞り加工で漏斗状に形成し、次に、かしめピン穿孔装置で下端に孔をあける順序でおこなわれる。留置針に使用されるかしめピンの需要は年々伸びており、生産性の向上が求められている。ステンレス板を漏斗状に加工する工程には現在のところ特に問題はないが、穿孔工程には生産性を向上させる上で改善を必要とする問題点が残されていた。従来の穿孔工程における最大の課題は、長時間停止させずに稼働させ続けることのできる、生産性の高い穿孔装置および穿孔方法が無かったということである。（なお、特許文献１の穴抜き金型は、ポンチとダイスを用いる点は従来のかしめピン穿孔装置と同じであるが、ポンチ２は鉄板に穴抜きしてダイス１の中には入らずすぐに元に戻る構造で、微小な穿孔屑がダイス１から下には排出されず鉄板５やポンチ２に付着し放題であるため、かしめピンの穿孔装置としては使用することはできない。）

従来の穿孔装置は、ポンチ刃を形成した先端部２５を有する金属製のポンチ２１と、金属製のダイス２２と、かしめピン２３を載せて固定する台２４とを備えており（図５参照。）、ダイス穴部２６の内径は通過しやすいようにポンチ２１外径よりやや大きく形成されていた。一例として、穿孔が０．５ｍｍの場合、ポンチ２１の外径は０．５ｍｍ、ダイス穴部２６の内径は０．５５ｍｍ程度であった。

従来の穿孔方法は、上記した穿孔装置を用い、先ず、台２４の上に漏斗状のかしめピン２３を固定した状態にし（図５参照。）、次に、ポンチ２１を軸方向に前進させて先端部２５でかしめピン２３の下端を穿孔し（図６参照。）、次に、かしめピン２３を穿孔したポンチ先端部２５をダイス穴部２６に挿入し反対側まで通過させ（図７参照。）、その際、穿孔屑２７をダイス穴部２６から排出し、次に、ポンチ２１をスタート地点まで引き戻し（図８参照。）、その際、ポンチ２１がダイス穴部２６に引込む時にポンチ２１に付着した穿孔屑２７をダイス２２の裏面で取除く、というものであった。しかし、ポンチ２１とダイス２２の金属同士の摩擦により、ダイス２２が磨耗してダイス穴部２６の内径が広がり、ポンチ２１の外径が細くなり、ポンチ先端部２５が損傷を起こし、ついには排出されるはずの穿孔屑２７が排出されず、引上げたポンチ先端部２５とともにダイス穴部２６を素通りして上がってしまい、ポンチ２１を引上げた穿孔済みのかしめピン２３に付着したり、ポンチ２１を押下げた穿孔時に穿孔屑２７がかしめピン２３に付着したり傷付けたりするようになり、そうなると装置を止めるまでの間に穿孔されたかしめピン２３はすべて使い物にならず処分されてしまっていた。
特開２０００−２６３１５０

上記した従来の留置針のかしめピン穿孔装置および穿孔方法には次のような問題点があった。第１に、穿孔作業を繰り返すと、ダイス２２とポンチ２１が激しく磨耗することである（図９、図１０参照。）。磨耗の原因は、ダイス２２とポンチ２１が直接接触する金属同士の摩擦によるものである。磨耗が激しい理由は、ポンチ２１とダイス穴部２６が０．５ｍｍ程度の細さ小ささであるため、磨耗が速く進むものと考えられる。

第２に、かしめピン２３を穿孔して発生した穿孔屑２７が一旦はダイス穴部２６に入るものの、ポンチ２１に付着したまま引き上げられる屑上がりが起こる（図９、図１０参照。）。穿孔屑２７がポンチ２１に付着して問題となる場所は、ポンチ２１の側面と、ポンチ先端部２５との境界付近である。ポンチ２１の外径よりダイス穴部２６の内径の方がもともと少し大きめであることがまず問題である。ポンチ２１とダイス穴部２６の隙間が磨耗で大きくなると、穿孔屑２７が上にあがるのをまったく阻止できなくなる。穿孔屑２７がポンチ２１の側面に付着して屑上がりする原因の一つとして、ポンチ２１を押下げて穿孔した時点では穿孔屑２７はポンチ先端部２５に集中しているが、ダイス穴部２６を通過する際にダイス穴部２６とポンチ２１の隙間に穿孔屑２７が入ってダイス穴部２６とポンチ２１の側面に付着することが考えられる。穿孔屑２７の大きさは０．５ｍｍに近いものから０．１ｍｍに満たない微小なものまで様々である。ダイス２２とポンチ２１が磨耗してダイス穴部２６とポンチ２１の隙間が大きくなるにつれ、大きな穿孔屑２７までもが引上げたポンチ先端部２５とともにダイス穴部２６を素通りして上がってくるようになる。

第３に、金属製ダイスとの摩擦や衝撃によってポンチ先端部２５が傷ついて、穿孔に支障をきたす場合がある。これは必ずしも磨耗の度合いが進んだときだけに起こる現象ではなく、かえって磨耗が少ない時のほうが衝撃が強いため傷つきやすい。

第４に、引上げたポンチ２１とともにダイス穴部２６を素通りして上がってしまった穿孔屑２７が穿孔したばかりのかしめピン２３に付着してしまったり、穿孔屑２７のついたポンチ２１を押下げて穿孔する時に穿孔屑２７がかしめピン２３に付着したり穿孔屑２７がかしめピン２３に傷を付けることがある（図９、図１０参照。）。かしめピン２３は留置針で人体に輸液する際の薬液の流路に当たっており、わずかな穿孔屑２７の付着も許されない。穿孔屑２７が排出されずにダイス穴部２６を素通りするようになった時点から、穿孔装置を止めるまでに穿孔されたかしめピン２３はすべて不良品として処分される。その分、生産コストが高くなる。

第５に、上記した第１から第４の原因により、穿孔装置を頻繁に停止させて作業を中断しなければならないため、生産性を向上させることは非常に困難であった。穿孔装置は、磨耗したダイス２２の交換作業、磨耗や破損によるポンチ２１の交換作業、ダイス穴部２６から上に出てしまった穿孔屑２７の除去作業、等のたびに止められていた。穿孔装置を止めると、その前工程に置かれた絞り加工装置も停止せざるを得ず、その間かしめピンの全製造ラインが止められていた。従来の穿孔装置と穿孔方法によれば、これらの作業を頻繁におこなわなけらばならないため、大量のかしめピンを高速で生産することができなかった。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するための留置針用かしめピンの穿孔装置および穿孔方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載のかしめピン穿孔装置は、ステンレス製の薄板を絞り加工して下端に細管を有する漏斗状に加工した未穿孔のかしめピンの先端に孔を開けるための装置であって、かしめピンを穿孔位置に固定する台と、台に固定されたかしめピンの中心軸に沿ってポンチ先端部を押下げ細管の先端を穿孔して貫通するポンチと、かしめピンを貫通したポンチ先端部をそのまま押下げてダイス穴部を通過させたのち引上げることにより穿孔屑を排出し屑上がりを防止するためのダイスとを備え、ダイスがウレタンゴムであり、ダイス穴部の内径がポンチの外径より僅かに小さいことを特徴とする。

また、請求項２記載のかしめピン穿孔装置は、前記請求項１記載のかしめピン穿孔装置において、ダイスが７０℃程度の工作油で約３時間加熱することにより硬度を高めたウレタンゴムであることを特徴とする。

また、請求項３記載のかしめピン穿孔装置は、前記請求項１又は２記載のかしめピン穿孔装置において、ダイスがゴム硬度９０±５のウレタンゴムであることを特徴とする。

また、請求項４記載のかしめピン穿孔装置は、前記請求項１、２又は３記載のかしめピン穿孔装置において、ダイスの外径より大きな外径を有し、下側にポンチの外径よりも大きく且つダイスの外径よりも小さな内径の空間部を有し、空間部と連続した上側にはダイスと同じ外径の嵌入溝を有した、金属製の基台の嵌入溝に、ダイスが装着固定され、ダイスのダイス穴部周辺部分はフリーな状態であることを特徴とする。

また、請求項５記載のかしめピン穿孔方法は、前記請求項１、２、３又は４に記載されたかしめピン穿孔装置を用い、ステンレス製の薄板を絞り加工して下端に細管を有する漏斗状に加工した未穿孔のかしめピンを台で穿孔位置に固定する工程と、台に固定されたかしめピンの中心軸に沿ってポンチ先端部を押下げ細管の先端を穿孔して貫通する工程と、かしめピンを貫通したポンチ先端部をそのまま押下げポンチでダイス穴部の内径を広げダイス穴部がポンチの側面に密着した状態で通過させ穿孔屑を下方から排出させる工程と、ポンチを引上げてダイス穴部がポンチの側面に密着した状態でポンチ側面に付着している穿孔屑を除去しポンチ先端部が抜ける瞬間にダイス穴部の内径が復元してポンチの側面とポンチ先端部との境界付近に付着している穿孔屑を除去する工程とを有することを特徴とする。

上記の留置針用かしめピンの穿孔装置および穿孔方法によれば、つぎのような効果が得られる。第１に、金属同士の摩擦がないのでダイスとポンチの磨耗を防止することができる。耐摩耗性に優れているウレタンゴムで形成されたダイスは、金属製のポンチがダイス穴部を通過しても磨耗しない。金属製のポンチは、ダイス穴部内を通過してもウレタンゴムとの摩擦なので磨耗しない。

第２に、ダイスとポンチが磨耗せず、ダイス穴部の内径がポンチの外径より僅かに小さいため、常に穿孔屑をダイスの下から排出して屑上がりを防止することができる。穿孔時に生じた穿孔屑はポンチ先端部に集中したまま、ダイス穴部を通過する際もダイス穴部とポンチが密着して隙間が無いためポンチ先端部に集中しており、そのまま下に排出することができる。ポンチを引上げる際にダイス穴部がポンチの側面に密着しているため、万が一ポンチの側面に付着した穿孔屑があっても拭い取って除去し屑上がりを防止することができる。また、ポンチがダイスから抜ける際にダイス穴部が元の内径に戻るため、ポンチの側面とポンチ先端部との境界付近に付着している穿孔屑までも拭い落として除去することができる。

第３に、ダイスがウレタンゴムなので、接触や摩擦による衝撃はほとんどなく、ポンチ先端部が破損することはない。

第４に、屑上がりがないので、穿孔屑がかしめピンに付着することも、かしめピンが穿孔屑で傷つくこともない。留置針の安全性を確保できる。屑上がりで不良品として処分されるかしめピンがなくなるので、その分の生産コストを低くすることができる。

第５に、ポンチとダイスの磨耗や屑上がりやポンチ先端部の損傷がなく、その分、非生産的な作業時間が減り、生産性が大幅に向上し、大量のかしめピンを高速で生産できるようになる。装置を長時間停止させずに稼働させることができる。それらは生産コストの削減につながる。

以下、添付図面に基づき本発明に係わる留置針用かしめピンの穿孔装置および穿孔方法について説明するが、本発明は以下の形態にのみ限定されるべきものではないことはいうまでもない。

かしめピンの穿孔装置について説明する。図中４は、ポンチ先端部３にポンチ刃を形成したポンチである。かしめピン穿孔は０．５ｍｍ以下であり、ここではポンチ４の外径を０．５ｍｍとする。図中１は、厚さ０．１ｍｍ程度のステンレス製の薄板を絞り加工して形成されたかしめピンである。漏斗状に開いた上部の外径が約４ｍｍ、下の細管部分の外径が約０．７ｍｍ、内径が約０．５ｍｍである。かしめピン１は、図１では穿孔する前の状態、図２ではポンチ４を押下げて穿孔した瞬間の状態、図４では穿孔後にポンチ４を引上げて穿孔が終了した状態である。図中２は、かしめピン１を穿孔位置に固定するための台である。かしめピン１の製造は、絞り加工と穿孔加工が連続しているので、台２は絞り加工で使用したものを継続して用いてもよい。台２は中央に竪孔を有するすり鉢状に形成され、かしめピン１の細管を竪孔に挿入した状態で固定する。図中１０は基台であり、図中７は基台１０に固定されているダイスである。基台１０は金属製で、ダイス７の外径より大きな外径を有し、下側にポンチ４の外径よりも大きく且つダイス７の外径よりも小さな内径の空間部８を有し、空間部８と連続した上側にはダイス７と同じ外径の嵌入溝９を有している。ダイス７は、中央にポンチ４の外径より僅かに小さい内径のダイス穴部５を有したウレタンゴムである。ダイス７の硬度はゴム硬度９０程度であり、７０℃程度の工作油で約３時間加熱して硬度を高めたウレタンゴムである。ダイス７は、ダイス穴部５周辺部分はフリーな状態で、基台１０の嵌入溝９に装着固定される。ダイス７自体は弾性を有するウレタンゴムであるが、金属製の基台１０がダイス穴部５の周辺以外の部分のダイス７をしっかりと固定し、強度的に補強する役割も有している。ダイス穴部５の内径はポンチ４の外径より０．１ｍｍ小さく、０．４ｍｍとする。ポンチ４と台２とかしめピン１とダイス７の中心軸は正確に一致している。穿孔装置は、ポンチ４を中心軸に沿って押下げ、穿孔位置に固定された未穿孔のかしめピン１の下端を貫通しダイス穴部５を通過し空間部８に達し、その後は元の位置まで引上げ、次に別の未穿孔のかしめピン１を穿孔位置に固定して、これを何度も繰り返す。ポンチ４を押下げてダイス７を通過するときダイス穴部５の内径は僅かに広げられ、ポンチ４を引上げてダイス７から離れるときダイス穴部５の内径は元に戻る。

上記した穿孔装置を用いたかしめピンの穿孔方法について説明する。先ず、ステンレス製の薄板を絞り加工して下端に細管を有する漏斗状に加工した未穿孔のかしめピン１を台２で穿孔位置に固定する。この時、ポンチ４とかしめピン１と台２とダイス穴部５の中心軸が一致している。次に、台２に固定されたかしめピン１の中心軸に沿ってポンチ先端部３を押下げ、ポンチ４を細管に挿入し、細管の先端を穿孔して貫通させる。穿孔した輸液用の孔の内径は０．５ｍｍである。次に、かしめピン１を貫通したポンチ４をそのまま押下げて、ダイス穴部５の内径を広げてダイス穴部５に密着しながら通過し、ダイス７を突き抜けたポンチ４が穿孔屑６を下方に排出させる。ポンチ４とダイス穴部５に隙間ができないため、穿孔屑６はポンチ先端部３に集中したままダイス穴部５を通過して排出される。次に、ポンチ４を元の位置まで引上げる。これにより、万一ポンチ４の側面に穿孔屑６が付着した場合でも、ダイス穴部５がポンチ４の側面に密着しているので穿孔屑６を除去することができる。また、ポンチ４の側面とポンチ先端部３の境界付近に付着している穿孔屑６は、ポンチ先端部３が抜けると同時にダイス穴部５の内径が復元する時に除去される。以上を繰り返すことにより、連続的にかしめピン１の穿孔作業を行うことができる。この穿孔装置を用いた穿孔方法によれば、ダイス７の磨耗とポンチ４の破損や磨耗と屑上がりと穿孔屑６による不良製品がないため、長時間停止させずに稼働させることができ、かしめピン１を効率よく大量に生産することが可能となる。

本発明の穿孔装置で未穿孔のかしめピンを穿孔位置に固定した状態をあらわす説明図。本発明の穿孔装置でかしめピンに穿孔した状態をあらわす説明図。本発明の穿孔装置でポンチがダイスを通過した状態をあらわす説明図。本発明の穿孔装置でポンチを引上げた状態をあらわす説明図。従来の穿孔装置で未穿孔のかしめピンを穿孔位置に固定した状態をあらわす説明図。従来の穿孔装置でかしめピンに穿孔した状態をあらわす説明図。従来の穿孔装置でポンチがダイスを通過した状態をあらわす説明図。従来の穿孔装置でポンチを引上げた状態をあらわす説明図。磨耗した従来の穿孔装置でポンチがダイスを通過した状態をあらわす説明図。磨耗した従来の穿孔装置でポンチを引上げた状態をあらわす説明図。

符号の説明

１かしめピン
２台
３ポンチ先端部
４ポンチ
５ダイス穴部
６穿孔屑
７ダイス
８空間部
９嵌入溝
１０基台

Claims

ステンレス製の薄板を絞り加工して下端に細管を有する漏斗状に加工した未穿孔のかしめピン（１）の先端に孔を開けるための装置であって、かしめピン（１）を穿孔位置に固定する台（２）と、台（２）に固定されたかしめピン（１）の中心軸に沿ってポンチ先端部（３）を押下げ細管の先端を穿孔して貫通するポンチ（４）と、かしめピン（１）を貫通したポンチ先端部（３）をそのまま押下げてダイス穴部（５）を通過させたのち引上げることにより穿孔屑（６）を排出し屑上がりを防止するためのダイス（７）とを備え、ダイス（７）がウレタンゴムであり、ダイス穴部（５）の内径がポンチ（４）の外径より僅かに小さいことを特徴とするかしめピン穿孔装置。
ダイス（７）が７０℃程度の工作油で約３時間加熱することにより硬度が高められたウレタンゴムであることを特徴とする請求項１記載のかしめピン穿孔装置。
ダイス（７）がゴム硬度９０±５のウレタンゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載のかしめピン穿孔装置。
ダイス（７）の外径より大きな外径を有し、下側にポンチ（４）の外径よりも大きく且つダイス（７）の外径よりも小さな内径の空間部（８）を有し、空間部（８）と連続した上側にはダイス（７）と同じ外径の嵌入溝（９）を有した、金属製の基台（１０）の嵌入溝（９）に、ダイス（７）が装着固定され、ダイス（７）のダイス穴部（５）周辺部分はフリーな状態であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のかしめピン穿孔装置。
前記請求項１、２、３又は４に記載されたかしめピン穿孔装置を用い、ステンレス製の薄板を絞り加工して下端に細管を有する漏斗状に加工した未穿孔のかしめピン（１）を台（２）で穿孔位置に固定する工程と、台（２）に固定されたかしめピン（１）の中心軸に沿ってポンチ先端部（３）を押下げ細管の先端を穿孔して貫通する工程と、かしめピン（１）を貫通したポンチ先端部（３）をそのまま押下げポンチ（４）でダイス穴部（５）の内径を広げダイス穴部（５）がポンチ（４）の側面に密着した状態で通過させ穿孔屑（６）を下方から排出させる工程と、ポンチ（４）を引上げてダイス穴部（５）がポンチ（４）の側面に密着した状態でポンチ（４）側面に付着している穿孔屑（６）を除去しポンチ先端部（３）が抜ける瞬間にダイス穴部（５）の内径が復元してポンチ（４）の側面とポンチ先端部（３）との境界付近に付着している穿孔屑（６）を除去する工程とを有することを特徴とするかしめピン穿孔方法。