JP2005342840A - 先端可動式ピンセット - Google Patents

Abstract

【課題】一種類で、多種多様な把持対象物および作業状況に対応できるピンセットを提供すること。
【解決手段】ピン３によって、一対の挟持部材２と一対の先端部材４とを相互に回転自在に連結する。先端部材４を回転させて、挟持部材２に複数配置した凹部２ｅの一つに、この先端部材に設けた凸部４ｃを嵌合させる。先端部材４自体の弾性力によって、凹部２ｅと凸部４ｃとは押圧されているので、不用意に嵌合が外れることを防止できる。したがって先端部材４の取付け角度を容易に回転させ、かつ所定の角度で確実に保持することができる。中央に仕切り部５ｂを設けたリング部材５を挟持部材２に挿着することによって、先端部４ｄの最大および最少開度を適切な値におさえることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピンセットに関し、特に先端角度が変更可能なピンセットに関する。

今日では、例えば医療分野、食品分野、あるいは電子部品の組み立て工場において、多種多様なピンセットが使用されているが、ピンセットの長手方向、すなわちストレート方向に位置しない物体を把持するために、先端部が曲がったものも使用されている。例えば先端部を１７〜２５度程度曲げた、鶴型と呼ばれる角度付きのピンセットが現在市販されている。

しかしながら、従来のピンセットでは、特定の使用目的に合わせて、先端部の曲がり角度が固定されているため、一種類のピンセットで多様な使用目的に用いることが難しい。例えば、精密部品の組み立てやハンダ付け作業においては、多種多様な部品を組み込むことが要求され、把持対象物の形状や周囲の状況等に合わせて、先端部をさまざまな角度に曲げたピンセットを、多種類取り揃えておく必要があった。しかしながら、多種類のピンセットを選別して持ち替えるのは煩雑であり、また手持ちのピンセットに適当な曲げ角度のものがない場合は、作業がしにくい等の問題点が生じていた。

そこで本発明の目的は、先端の角度が異なる多種類のピンセットが必要な作業において、一種類のピンセットだけで対応できる、先端可動式ピンセットを提供することにある。

本発明による先端可動式ピンセットの第１の主要な特徴は、挟持部材の一端部に先端部材を回転可能に設け、かつこの先端部材の回転を、所定の回転角度において止める手段を備えたことにある。すなわちこの先端可動式ピンセットは、一端部を支点として開閉自在の一対の二股状の挟持部材を有し、一対のこの挟持部材の他端部には、それぞれ先端部材がこの挟持部材の挟持方向と直交する方向に回転可能に設けてある。そして所定の回転角度において、上記挟持部材に対する上記先端部材の回転を抑制する手段を備えている。

ここで「一端部を支点として」とは、「一対の挟持部材」が、一端部で結合されている場合に限らず、一端部で一体的に屈成してある場合も含む。また「挟持部材」は、平板に限らず、断面形状が長円または楕円形状のその他の形状のものも含む。「回転を抑制する手段」とは、摩擦力、突起と窪みとの嵌合、あるいは回転軸をネジ締めする手段等、所定の角度に回転させたときに、その位置で回転を止めるあらゆる手段を含む。

先端可動式ピンセットの第２の主要な特徴は、上記特徴１に記載した回転を抑制する手段は、上記挟持部材の他端部と先端部材の一端部とに設けた凸部と凹部とが、所定の回転角度位置で嵌合するものであることにある。すなわちこの回転を抑制する手段は、挟持部材の他端部に、挟持方向に向けて設けた第１の軸穴と、先端部材の一端部に挟持方向に向けて設けた第２の軸穴と、この第１の軸穴と第２の軸穴とに挿入され、かつ先端部材と挟持部材とを相互に回転自在に連結する回転軸と、先端部材の一端部と挟持部材の他端部とにそれぞれ設けられ、かつ相互に上記回転軸の軸方向に対向する対向部とを備えている。

そしてこの対向部のいずれか一方は、それ自体の弾性力によって他方と相互に離反しない方向に付勢されている。またこの対向部のいずれか一方には、凸部が１個設けてあり、他方にはこの凸部の所定の回転角度においてそれぞれ対向する複数個の凹部が設けてある。そして凸部が複数個の凹部と嵌合することによって、この複数個のそれぞれの回転角度において、挟持部材に対する先端部材の回転を抑制する

すなわち先端部材を回転させると、所定の回転角度において、対向部に設けた凸部が凹部に嵌合する。この凸部と凹部とは、対向部のいずれか一方自体の弾性力によって押圧されているので、回転が拘束される。一方先端部材に強制的な回転力を加えると、対向部の弾性力に抗して凸部が凹部から抜け出し、先端部材は回転可能になって、他の角度に回転させることができる。したがって、ピンセットの先端部材の取付け角度を容易に変更でき、かつ所定の角度において先端部材が回転して不安定になることを防止できる。

先端可動式ピンセットの第３の主要な特徴は、上記特徴１に記載した回転を抑制する手段は、ネジの締め付けによって生じる摩擦力によるものであることにある。すなわちこの回転を抑制する手段は、挟持部材の他端部と先端部材の一端部とのいずれかの一方に、挟持方向に向けて設けた雌ネジと、この雌ネジに螺合するビスと、挟持部材の他端部と先端部材の一端部とのいずれかの他方に設けられ、かつこのビスに回転自在に挿入できる貫通穴と、先端部材の一端部と挟持部材の他端部とにそれぞれ設けられ、かつ回転軸の軸方向に向けて相互に対向する対向部とを備えている。そしてビスを雌ネジから緩めることによって、挟持部材に対して先端部材を回転させ、このビスを雌ネジに締め込むことによって、対向部を相互に圧着する。

本発明による先端可動式ピンセットの第４の主要な特徴は、一対の挟持部材にリング部材を挿着して、この挟持部材が所定の間隔以上に開いたり、所定の間隔以下に閉じ過ぎたりしないようにすることにある。すなわちこの先端可動式ピンセットは、上記特徴１〜３のいずれかの１に記載した一対の挟持部材に、リング部材が挿着され、このリング部材の内側には、仕切り部が設けてある。このリング部材はこの一対の挟持部材が所定の間隔以上に開かないようにするとともに、この仕切り部によって先端部材を所定の間隔以下に閉じないようにする。なおこのリング部材を挟持部材の長手方向にスライドさせることによって、対向する先端部材の間隔を変更できるようになっていることが望ましい。

すなわち一対の挟持部材にリング部材が挿着してあるので、この一対の挟持部材の外側部は、このリング部材の内周に拘束されて、それ以上には開かない。またリング部材の内側には、仕切り部が設けてあるので、この一対の挟持部材の内側部は、この仕切り部に当って、それ以下には閉じない。

ここで、リング部材および仕切り部の形状は、一対の挟持部材に挿着できるものであれば形状を問わない。またリング部材の材料は、ゴム、合成樹脂、あるいは金属等、一定の強度を有する全ての材料を含み、弾性体に限らず非弾性体も含む。

このように発明を構成することにより、先端の角度の異なる多種類のピンセットが必要な作業が、一種類のピンセットで対応できるため、作業能率が格段に向上する。また所定の回転角度において、先端部材に対する先端部材の回転を抑制する手段を備えることにより、作業中に不用意に先端の角度がずれたり、不安定になることを防止でき、作業ミス等を回避することができる。

また先端部材または挟持部材のいずれかに凸部を１個設け、他方にはこの凸部と嵌合する凹部を複数設けて、両者を弾性力によって押圧することにより、先端部材の角度の変更及び保持を、容易かつ確実に行なうことが可能になる。

また回転軸にビスを使用することによって、このビスを緩めるだけで、先端部材を任意の角度にきめ細かく容易に変更でき、更にビスを締め付けるだけで、その角度において容易に先端部の回転を止めることができる。

さらに、リング部材を挟持部材に挿着することにより、ピンセットの開きすぎを防止して、周囲に脆弱な材料、生体組織等がある場合に、これらの損傷等を防ぐことができる。またリング部材の仕切り部によって、ピンセットが所定の間隔以下に閉じないようにすることにより、対象物の把持力を一定に保つことができ、過大な把持力によって不用意に脆弱な材料や生体組織等に損傷等を与えることを防止できる。

さらに構造も簡単であり、極めて低コストで大量生産することができる。

図１〜図５を参照しつつ、本発明による先端可動式ピンセットの構成を説明する。すなわち先端可動式ピンセット１は、図１〜図２に示すように、ステンレス製の薄板からなる一対の挟持部材２，２を、一端部２ａ，２ａでロウ付けして、この一端部から他端部２ｂ，２ｂに向かって開くように、二股状に形成してある。なお、一端部２ａ，２ａは、ロウ付けに限らず、溶接や接着剤によって結合してもよい。また一端部２ａ，２ａで屈曲させて一体的に成形しても良い。一対の挟持部材２，２の他端部２ｂ，２ｂには、それぞれステンレス製の薄板からなる先端部材４，４が、この挟持部材の挟持方向と直交する方向に回転可能に設けてある。

図３〜図４に、挟持部材２の他端部２ｂを拡大したものを示す。挟持部材２の他端部２ｂには、第１の軸穴２ｃが、挟持方向に設けてあり、また先端部材４の一端部４ａには、第２の軸穴４ｂが、挟持方向に設けてある。そしてそれぞれの軸穴２ｃ，４ｂには、回転軸として丸型ヘッドを有するピン３が挿入されている。したがって、ピン３を回転支点として、挟持部材２と先端部材４とは、相互に回転自在に連結されている。なおピン３は、第１の軸穴２ｃに圧入され、挟持部材２との遊びを無くしてある。またピン３の先端は、先端部材４が挟持部材２と密着摺動するように、かしめてある。

さて挟持部材２の他端部２ｂは、上方に頂点を有する略三角形の形状に形成してあり、この略三角形の形状の内側面には、段差面２ｄが設けてある。そして段差面２ｄには、第１の軸穴２ｃを中心とする円弧Ｒ上に、４個の半球状の凹部２ｅをそれぞれ等間隔に設けている。なお、挟持部材２に設けた４個の凹部２ｅのうち、最下位置にある凹部の中心と、第１の軸穴２ｃの中心とを結ぶ直線は、この挟持部材の長手方向と一致するように構成してある。

一方先端部材４の一端部４ａの厚さは、挟持部材２に取付けたときに、この挟持部材の内側面と面一になるように、段差面２ｄの段差と同じにしてある。また先端部材４の一端部４ａの長さは、ピン３を中心として回転させたときに、その先端が段差面２ｄの側面と干渉しない寸法にしてある。先端部材４の一端部４ａの外側面には、第２の軸穴４ｂの中心から円弧Ｒだけ離れた個所に、半球状の凸部４ｃが設けてある。この半球状の凸部４ｃは、挟持部材２の他端部２ｂに設けた４個の半球状の凹部２ｅと、それぞれ嵌合するサイズに形成してある。

次に挟持部材２に対する先端部材４の取付け角度の変更動作を説明する。まず先端可動式ピンセット１を、一般的なストレート形状、すなわち挟持部材２に対する先端部材４の取付け角度がゼロになるようにする場合には、この先端部材の凸部４ｃを、挟持部材２に設けた４個の凹部２ｅのうち、最下位置にある凹部に嵌合させる。上述したように、最下位置にある凹部２ｅの中心と、第１の軸穴２ｃの中心とを結ぶ直線は、この挟持部材の長手方向と一致しているため、先端部材４の取付け角度がゼロになる。

先端部材の凸部４ｃが、挟持部材２に設けた最下位置にある凹部２ｅに嵌合しているときには、この先端部材の一端部４ａ自体の弾性力によって、この凸部が凹部に押圧されているので、使用中不用意にこの凸部と凹部との嵌合が外れてしまうことは生じない。すなわち上述したように先端部材４は、ステンレス製の薄板で製作され、かつピン３の先端はかしめてある。したがって先端部材４の一端部４ａの外側面は、それ自体の弾性力によって、この外側面に対向する挟持部材２の段差面２ｄから離反することはない。

続いて、挟持部材２に対する先端部材４の取付け角度を変更する場合について説明する。先端部材４の凸部４ｃが、挟持部材２に設けた最下位置にある凹部２ｅに嵌合している状態で、この先端部材を挟持方向に直交する方向に、強制的に回転させると、それぞれ半球状の凸部４ｃが凹部２ｅから、この先端部材の弾性力に抗して外れる。すなわち先端部材４は、ピン３と凸部４ｃとの間において、凸部４ｃの高さ分だけ曲がって、この凸部の先端が段差面２ｄに乗り上げる。その状態で更に先端部材４を回転させていくと、凸部４ｃが次の凹部２ｅに嵌合し、上述したようにこの先端部材の弾性力によって押圧されるため、その角度に固定される。なお通常ピンセットは、使用に際して挟持方向に力が掛かるものであって、これと直交する方向、すなわち上述した取付け角度を変更する方向には大きな力は掛からない。このため凸部４ｃの突起高さを、それほど高く設定しなくても、不用意に嵌合が外れることはない。

以上によって、先端部材４は、４個の凹部２ｅのそれぞれに対応する角度に、極めて迅速かつ容易に変更することが可能になり、かつそれぞれの角度において、この先端部材が不用意に回転してしまうのを防止できる。

さて図１〜図２に示すように、一対の挟持部材２，２の外側面には、ゴム製のリング部材５が挿着してある。図５に、リング部材５の拡大形状を示す。すなわちリング部材５は、円形断面形状の外側リング５ａの内側に、その中心を通る仕切り部５ｂを一体形成したものである。なお仕切り部５ｂは、矩形断面形状に形成してある。なおリング部材５の材質や寸法は、挟持部材２，２の外側面に一定の摩擦力が期待できるものであれば、ゴムに限らず、弾力性を有する合成樹脂や金属製のスプリング等を使用することもできる。

次にリング部材５の作用を説明する。すなわち一対の挟持部材２，２を、リング部材５の半円状の中空穴にそれぞれ挿入し、外側リング５ａをこの挟持部材の外側面の所定の位置に設置する。したがって、一対の挟持部材２，２の間隔は、外側リング５ａに拘束されて、それ以上に開かないため、一対の先端部材４，４の先端部４ｄ，４ｄの間隔もそれ以上開かない。したがって例えば狭い空間で作業をするような場合に、一対の先端部材４，４が不用意に開きすぎて、周辺物に引っ掛かったり、周辺物を損傷すること等を防止できる。なお一対の挟持部材２，２は、一端部２ａ，２ａを基点としてＶ字型に広がっているため、リング部材５を前後にスライドさせることによって、先端部４ｄ，４ｄの最大間隔を容易にかつ無段階に増減させることができる。

また一対の挟持部材２，２を挟持すると、その内側面がリング部材５の仕切り部５ｂに当って、この仕切り部の幅以下に閉じることはできない。このため先端部４ｄ，４ｄの最少間隔も、一定の間隔に設定することができる。したがって、柔らかい物や、電子部品等、強く保持すると損傷する恐れのある場合には、先端部４ｄ，４ｄの間隔を一定の最少間隔に制限して、それ以上の保持力が加わることを容易に防止することができる。なお仕切り部５ｂの幅を変更することで、容易に先端部４ｄ，４ｄの最少間隔を変えることができる。

図６〜図７に、他の実施の形態を示す。この実施の形態は、図１〜図５に示した先端可動式ピンセット１と比較すると、挟持部材２と先端部材４とに、それぞれ凹部２ｅと凸部４ｃとを設けていない点、およびピン３がビスネジである点だけが相違し、他の構成は同じである。なお理解を容易にするために、図１〜図５に示した部品や部分と同等のものには、図１〜図５に示す部品番号に一律１０を加えた番号を付している。すなわち、先端部材１４の一端部１４ａには、第２の軸穴として雌ネジ１４ｂが挟持方向に向けて貫通形成してあり、この雌ネジにビス１３の先端部が螺合している。一方挟持部材１２の他端部１２ｂには、ビス１３が挿入可能な第１の軸穴１２ｃが設けてあり、この挟持部材と先端部材１４とは、このビスを回転軸として回転自在に取り付けてある。

ビス１３の半球形状の頭部には、プラス溝（図示せず。）が形成してあり、プラスドライバ等の締付具で、このビスを雌ネジ１４ｂに締め込み、挟持部材１２の他端部１２ｂに形成した段差面１２ｄに、先端部材１４の一端部１４ａの対向面１４ｆを圧着させることができる。一方雌ネジ１４ｂに締め込んだビス１３を緩めると、このビスを回転軸として、挟持部材１２と先端部材１４とは相互に回転自在になる。

すなわちビス１３を緩めることだけで、容易に先端部材１４を回転させることができ、一方所定の回転角度でこのビスを締め付けるだけで、容易にこの先端部材を挟持部材１２に圧着固定することができる。したがって、ビス１３を緩めたり締め付けたりするだけで、先端部材１４の取付け角度を無段階に変更することができる。

なお挟持部材２，１２と先端部材４，１４とは、ステンレス製に限らず、プラスチック等の適当な弾性を有する合成樹脂材で製作することもできる。また挟持部材２，１２の他端部２ｂ，１２ｂは、三角形に限らず、複数の凹部２ｅが配置できるものであれば、他の形状にすることもできる。凹部２ｅは、２個以上であれば４個に限る必要は無く、数を増やせば、最大回転角度を大きくしたり、各角度の間隔をより細かく設定することが可能になる。雌ネジ１４ｂは、先端部材１４に設ける場合に限らず、挟持部材１２に設けても、同等な作用効果を奏することができる。

本発明による先端可動式ピンセットは、先端の角度の変更および角度保持が容易であるため、一種類の形状を作成すれば、多種多様な把持対象物やその周囲の状況においても使用できる。また構造も簡単であるため、低コストで大量生産することができる。

先端可動式ピンセットの側面図である。 先端可動式ピンセットの上面図である。 先端可動式ピンセットの先端部の拡大側面図ある。 先端可動式ピンセットの先端部の拡大上面図である。 リング部材の拡大正面図及び断面図である 他の先端可動式ピンセットの先端部の拡大側面図ある。 他の先端可動式ピンセットの先端部の拡大上面図である。

符号の説明

１，１１ 先端可動式ピンセット
２，１２ 挟持部材
２ａ，１２ａ 一端部
２ｂ，１２ｂ 他端部
２ｃ，１２ｃ 第１の軸穴
２ｄ，１２ｄ 段差面
２ｅ 凹部
３，１３ ピン、ビス（回転軸）
４，１４ 先端部材
４ａ，１４ａ 一端部
４ｂ，１４ｂ 第２の軸穴
４ｃ 凸部
５ リング部材
５ａ 外側リング
５ｂ 仕切り部

Claims (4)

1. 一端部を支点として開閉自在の一対の二股状の挟持部材を有し、
   一対の上記挟持部材の他端部には、それぞれ先端部材がこの挟持部材の挟持方向と直交する方向に回転可能に設けてあり、
   所定の回転角度において、上記挟持部材に対する上記先端部材の回転を抑制する手段を備えている
   ことを特徴とする先端可動式ピンセット。
2. 請求項１において、上記回転を抑制する手段は、上記挟持部材の他端部に挟持方向に向けて設けた第１の軸穴と、
   上記先端部材の一端部に挟持方向に向けて設けた第２の軸穴と、
   上記第１の軸穴と第２の軸穴とに挿入され、かつ上記先端部材と挟持部材とを相互に回転自在に連結する回転軸と、
   上記先端部材の一端部と挟持部材の他端部とにそれぞれ設けられ、かつ相互に上記回転軸の軸方向に対向する対向部とを備え、
   上記対向部のいずれか一方は、それ自体の弾性力によって他方と相互に離反しない方向に付勢されており、
   上記対向部のいずれか一方には、凸部が１個設けてあり、他方にはこの凸部の所定の回転角度においてそれぞれ対向する複数個の凹部が設けてあり、
   上記凸部が複数個の上記凹部と嵌合することによって、この複数個のそれぞれの回転角度において、上記挟持部材に対する上記先端部材の回転を抑制する
   ことを特徴とする先端可動式ピンセット。
3. 請求項１において、上記回転を抑制する手段は、上記挟持部材の他端部と上記先端部材の一端部とのいずれかの一方に、挟持方向に向けて設けた雌ネジと、
   上記雌ネジに螺合するビスと、
   上記挟持部材の他端部と先端部材の一端部とのいずれかの他方に設けられ、かつ上記ビスに回転自在に挿入できる貫通穴と、
   上記先端部材の一端部と挟持部材の他端部とにそれぞれ設けられ、かつ上記回転軸の軸方向に向けて相互に対向する対向部とを備え、
   上記ビスを雌ネジから緩めることによって、上記挟持部材に対して先端部材を回転させ、このビスを雌ネジに締め込むことによって、上記対向部を相互に圧着する
   ことを特徴とする先端可動式ピンセット。
4. 請求項１〜３のいずれかの１において、一対の上記挟持部材には、リング部材が挿着してあり、
   上記リング部材の内側には、仕切り部が設けてあり、
   上記リング部材は、一対の上記先端部を所定の間隔以上に開かないようにすると共に、上記仕切り部によって一対のこの先端部を所定の間隔以下に閉じないようにするものである
   ことを特徴とする先端可動式ピンセット。

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