JP2007530299A - ジグ - Google Patents

Abstract

【課題】 機械加工中、使用時に、一組のロッド状又はワイヤ状の形体のブランクを保持するようになったジグに関する。
【解決手段】 ジグは、回転軸線を中心として回転するため、駆動シャフトに取り付けられるようになった本体を有し、該本体は外部分及び内部分を有し、内部分及び外部分は、互いに対して角変位でき、内部分及び外部分は、向き合った同心の面を有し、これらの面はクランプ面を画成し、これらのクランプ面は、使用時に、ブランクの組を、これらのブランクの中央軸線が回転軸線と実質的に平行であり、少なくとも一端が本体を越えて軸線方向に延びるように支持するようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機械加工や研削等の処理を必要とする細長いエレメントの製造に関する。このような細長い物品には、経皮ニードルやトレフィン（冠状鋸）又はトロカール（套管）等の他の小径の構成要素が含まれる。更に詳細には、経皮ニードル及び他の小径の構成要素をブランクから機械加工することに関する。

多くの場合に「ブレード」のように、と呼ばれる経皮ニードルの切開する（ｌａｎｃｉｎｇ）作用は、一般的には、ブレードを形成するチューブ状のブランク（「チューブ」）の端部に研削によって形成した三つのベベル即ち切り子面によって容易になる。これらは、代表的には、主切り子面及び二つの副切り子面を含み、軸線方向で見て三つの異なる切り子面交差部を持つブレードを形成する。各切り子面とブレードの湾曲した表面との間の、研削により形成したこれらの切り子面間の角度の鋭さは、ブレードの直径や厚さといった他の要因とともに、患者が使用時に経験する快適さのレベルに影響を及ぼす。

世界中の人々が消費するブレードの数が、ここ５０年に亘って連続的に増大しているにも拘わらず、これらのブレードを大量生産する方法は、同じ期間にほとんど発展してこなかった。代表的には、最大１０００個のチューブを保持する直線上ジグが使用されている。チューブを、ジグの２枚の平らなプレート間にクランプし、それらの長さ方向軸線方向が平行であるように互いに隣接して配置する。各チューブの一端が、研削ホイールの軸線と直交する方向でジグの外に延びている。各チューブが外方に延びる量は、研削作業の許容差、除去されるべき材料の量、及びチューブの材料及び寸法等の要因によって決定される。

ブレードの研削中、ジグが研削ホイールの長さを横切り、ジグにクランプされた全てのチューブを研削ホイールに徐々に露呈する。先ず最初に主切り子面を全てのチューブの端部と隣接して研削する。これは、代表的には、直線状ジグを、研削ホイールの面を横切って１２回横送りし、各横送りの完了時にジグを前進して研削ホイールに近付けることによって行われる。次に、チューブをクランプしているジグの平らなプレートの一方を、他方のプレートに対して、チューブの長さ方向軸線と直交する方向に移動し、チューブを均等に所定角度に亘って転動する。このとき、研削ホイールを横切って２回横送りするだけで第１副切り子面を各チューブの端部と隣接して研削する。次いで、チューブをそれらの長さ方向軸線を中心として、所定角度に亘って更に転動し、第１副切り子面と対応する形状を持つ別の副切り子面を研削する。この場合も、横送りは２回行われる。

このプロセスでブレードを製造するには幾つかの問題点がある。直線状ジグは、隣接したチューブを平行に整合すること、クランププレート間のチューブの端部が、ジグの外に、研削ホイールの長さ方向軸線と直交して延びていること、及び全てのチューブに均等なクランプ圧力が加えられることを必要とする。更に、精密に研削するには、研削ホイールの研削面に対するチューブのこの直交角度を維持しながら、チューブを正確に転動させることを必要とする。チューブが最初に不整合であると、同じ又は異なるバッチで研削されたブレード間でばらつきが生じ、異なる切り子面の研削間でチューブを転動するとき、これらのばらつき及びエラーが拡大する。この最初の不整合は、検出するのも解消するのも困難であり、これを直すのに関する時間について費用がかかり、無駄なチューブが発生し、及び／又は研削により形成するブレードの品質が低下し、又は不適切になる。

注射器本体の関連した構造と協働するためにチューブにスリットや平坦部を機械加工する必要がある、特定の種類の安全注射器で使用するためのニードルを製造する場合、スリットや平坦部を主切り子面と正確に整合する必要がある。現在、これらのスリットや平坦部は、研削によって切り子面を形成した後に別の作業を使用して機械加工されている。この作業では、別の機械加工作業を行うため、ブレードを再配向する。このため、スリットや平坦部の機械加工は、極めて時間のかかる作業となっている。この作業は、研削によって既に形成された切り子面の正確な位置を確認するためにチューブの研削端部に接触することをなくす必要があるため、更に複雑になっている。チューブの研削端部に接触すると、研削によって形成された切り子面の縁部を潰してしまうという悪影響があるためである。

直線状ジグを使用してブレードを製造する従来の方法では、ジグの水平方向横送りによって、研削ホイールの軸線方向端区分が中間区分よりも大きく磨耗してしまう。これは、チューブが、最初に、ホイールの軸線方向端部でホイールと接触するためである。従って、研削ホイールには、中央部からホイールのいずれかの端部までテーパした断面輪郭が形成されてしまう傾向がある。このことは、研削ホイールを定期的に手入れして円筒形の輪郭に戻す必要があるということを意味する。

更に、研削が、ほとんど、研削ホイールの軸線方向端部と隣接した二つの領域で行われるため、大量の冷却剤を使用しても、これらの領域で研削ホイールの温度が上昇する傾向がある。研削を続行すると、これらの「ホットスポット」により、研削ホイールが急速に磨耗し、研削ホイールがこれらの領域で目つぶれし、研削により形成された切り子面の領域の周囲でブレードが燃えだし、ホイールを更に手入れすることが必要となり、ホイールの寿命が短くなる。

代表的には、チューブの各バッチについて、主切り子面及び副切り子面を研削するため、研削ホイールの長さ方向長さを直線状ジグによって１６回横送りする必要がある。研削ホイールを横切って直線状ジグを横送りした後、直線状ジグを停止し、逆方向に再スタートしなければならない。このように直線状ジグをかなりの回数の横送りは、これらの横送りの停止／スタートと相まって、プロセスを比較的非効率にする。

経皮ニードルの製造の背景技術に関する以上の説明は、本発明の範囲を限定しようとするものではなく、単に本発明の理解を高める目的のためである。
本明細書中における従来技術に対する言及は、従来技術が、オーストラリア又は世界の共通の一般的な知識の部分を形成するということの承認、又は何らかの形体の提案ではなく、そのように受け取られるべきではない。

本発明の目的は、機械加工や研削等の処理を必要とする細長いエレメントの製造に関し、更に詳細には、経皮ニードル及び他の小径の構成要素をブランクから機械加工することである。

本発明によれが、機械加工中、使用時に、一組のロッド状又はワイヤ状の形体のブランクを保持するようになったジグにおいて、ジグは、回転軸線を中心として回転するため、駆動シャフトに取り付けられるようになった本体を有し、該本体は外部分及び内部分を有し、内部分及び外部分は、互いに対して角変位でき、内部分及び外部分は、向き合った同心の面を有し、これらの面はクランプ面を画成し、これらのクランプ面は、使用時に、一組のブランクを、これらのブランクの中央軸線が回転軸線と実質的に平行であり、少なくとも一端が本体を越えて軸線方向に延びるように支持するようになっている、ジグが提供される。

本発明の好ましい特徴によれば、クランプ面は、回転軸線を中心として配置された一組のステーションによって画成され、これらのステーションの各々は、各部分のクランプ面のセクタを有する。
本発明の好ましい特徴によれば、一つ又はそれ以上のステーションが回転軸線を中心として配置されている。

本発明の好ましい特徴によれば、外クランプ面は、外部分の内面に設けられており、各ステーションの内クランプ面は、内部分で支持されたシュー部材によって提供され、シュー部材は、内クランプ面を画成する円弧状の外面を有する。
本発明の好ましい特徴によれば、シュー部材は、外クランプ面に対して半径方向に移動し、ブランクを向き合ったクランプ面間にクランプするため、内部分上に支持されており、内クランプ面を押圧して外クランプ面とクランプ係合するため、押圧手段が各シュー部材と内部分との間に設けられている。本発明の好ましい特徴によれば、駆動手段は、一組のばねを含む。本発明の別の好ましい特徴によれば、駆動手段は、液圧式駆動装置を含む。

本発明の好ましい特徴によれば、シュー部材は、ジグから取り外し自在である。
本発明の好ましい特徴によれば、クランプ面によって協働して画成された表面は円筒形であり、これによって、これらの間にクランプされたブランクの軸線は、ジグの回転軸線と平行に延びる。本発明の別の好ましい特徴によれば、クランプ面によって協働して画成された表面は円錐形であり、これによって、これらの間にクランプされたブランクの軸線は、ジグの軸線に対して所定の傾斜を備えている。

本発明による回転式ジグは、経皮ニードルを形成するためにブランクを研削するうえでの使用に限定されず、手術用のランセット、トレフィン、又はトロカール等の他の用途用のブランクを機械加工する上で使用するための更に一般的な用途がある。更に、本発明は、任意の形体の細長いエレメントの機械加工に適用でき、必ずしも医療用の物品の製造に限定されない。ジグでブランクを保持した状態で実施できる機械加工作業には、研削、レーザー切断、ウォータージェット切断、及びフライス削りが含まれる。
本発明は、幾つかの特定の実施例の以下の説明により、更に完全に理解されるであろう。
添付図面を参照して説明を行う。

第１実施例は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００００９０号に記載された実施例の一つの発展に関する。
第１実施例は、皮下注射器で使用できるニードルを導入するためのニードルブランクの製造で使用できるジグを含む。この実施例によるジグは、本出願人の名で本日付けで出願された「駆動装置」という表題の現在継続中の特許出願に開示された形態の駆動装置とともに使用されるようになっている。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。

ジグは、中央軸線を中心として互いに対して回転できる、外部分１１及び内部分１３である二つの部分を含む。外部分は、ジグの中央部１９で互いに連結された三つのアーム１７を含む第１ヨークで支持された環状リム１５を含む。第１ヨークの中央部は、駆動装置の駆動シャフトに取り付けられるようになっている。内部分は、全体に三角形形体の第２ヨーク２１を含む。この第２ヨークは、ハブアッセンブリ２３を介して第１ヨークで回転自在に支持されている。

第２ヨーク２１の面は、円弧状の外面２７を持つクランプシュー２５を各々支持する。円弧状の外面２７は、リム１５の内面と向き合った関係になるようになっており、これによって、リム１５の内面及びクランプシュー２５の円弧状の面２７がクランプ面を形成する。各シューは、間隔が隔てられた一対の係止部材２９によって、内ヨークの夫々の面から支持されている。係止部材のピンは、夫々の面から内方に及び外方に摺動自在であるように第２ヨークで支持されている。各係止部材のピンは、各ピンの周囲に受け入れられたばね又は他の押圧手段によって、それらの最も外側の位置に押圧されている。各ピンの最も外側の端部には、シュー２５の内面に設けられた穴３１に受け入れられるヘッドが形成されている。ピンを、ばね又は他の押圧手段が提供する押圧力に抗して軸線方向に引っ込めると、これらのピンは、シューの内面に設けられた穴と係合した状態から引っ込められ、シューをジグから取り外すことができる。

各シューには、更に、軸線方向開口部が設けられている。これらの開口部は、ジグと関連されるべき駆動装置の駆動ヘッドに設けられた保持ペグ部材によって受け入れられるようになっている。保持ペグ部材は、内部分及びシューを外リムに対して回転させるため、内部分と積極的に係合するようになっている。

使用にあたっては、ジグは駆動ヘッドから取り外し自在であるようになっており、シューは、ピン２９を引っ込めることによって、ジグから取り外し自在である。シューを取り外したとき、ニードルブランクをシューの円弧状の外面２７に適用でき、適当な接着剤によって所定の場所に保持できる。ニードルを所定の場所に置いた状態で、シューを第２ヨーク２１に支持関係で配置でき、ピンをシュー部材の内面と係合させ、シュー部材を押圧し、外リム１５とクランプ係合させ、これにより、ニードルを所定の場所に保持する。

使用に当たっては、適当なロボット設備を使用することによって、ジグを駆動装置に取り付けたり取り外したりできるようになっている。このロボット設備は、次いで、ジグを送出ステーションに送出でき、送出ステーションでは、シュー部材を取り外すことができ、新たに装填したシューを、駆動装置内に再配置するため、ジグに設置できる。

上文中に説明した実施例による回転式ジグ１１は、経皮ニードルとして使用するためのチューブの研削に特に適している。以上の実施例及び本発明の各々による回転式ジグの使用は、これに限定されない。以上の実施例及び本発明による回転式ジグは、ロッド部材又はチューブ状部材の加工で使用でき、任意の適当な研削装置と関連して使用でき、レーザー切断、ウォータージェット切断、研削等の任意の他の適用可能な形体の機械加工及び研削を使用する構成と関連して使用できる。

本発明の第２の実施例によれば、第１実施例のピン２９を液圧で駆動する。これを行うため、第２ヨーク２１には、ヨークの外部から作動できるマスターピストンと関連したチャンバが設けられている。マスターピストンは、チャンバ内に及びチャンバの外に移動できる。各ピストン２９の内端は、スレーブピストンの形体であるように形成されている。これによって、これらのスレーブピストンは、マスターピストンの作動に従って移動する。マスターピストンは、ヨークによって螺合によって支持された駆動ねじによって移動される。駆動ねじは、マスターピストン上に支承されていてもよい。更に、各シューのピンの駆動軸線は、シューの半径方向中央軸線と実質的に平行である。

本発明の実施例を単なる例として説明した。以上説明した本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、変形及び変更を行うことができる。
本明細書中に亘り、特段の表記がない限り、「含む、備える」といった用語は、言及した工程又は構成要素、又はこれらの工程又は構成要素からなる群を意味するものであって、任意の他の工程又は構成要素、又はこれらの工程又は構成要素からなる群を排除するものではない。

図１は、本発明の第１実施例による回転式ジグの分解斜視図である。 図２は、第１実施例によるジグの前面の斜視図である。 図３は、第１実施例によるジグの後面の斜視図である。

符号の説明

１１ 外部分
１３ 内部分
１５ 環状リム
１７ アーム
１９ ジグ中央部
２１ 第２ヨーク
２３ ハブアッセンブリ
２５ クランプシュー
２７ 外面
２９ 係止部材
３１ 穴

Claims (11)

1. 機械加工中、使用時に、一組のロッド状又はワイヤ状の形体のブランクを保持するようになったジグにおいて、
   前記ジグは、回転軸線を中心として回転するため、駆動シャフトに取り付けられるようになった本体を有し、該本体は外部分及び内部分を有し、前記内部分及び前記外部分は、互いに対して角変位でき、前記内部分及び前記外部分は、向き合った同心の面を有し、これらの面はクランプ面を画成し、これらのクランプ面は、使用時に、前記一組のブランクを、これらのブランクの中央軸線が前記回転軸線と実質的に平行であり、少なくとも一端が前記本体を越えて軸線方向に延びるように支持するようになっている、ジグ。
2. 請求項１に記載のジグにおいて、
   前記クランプ面は、前記回転軸線を中心として配置された一組のステーションによって画成され、これらのステーションの各々は、各部分の前記クランプ面のセクタを有する、ジグ。
3. 請求項１又は２に記載のジグにおいて、
   一つ又はそれ以上のステーションが前記回転軸線を中心として配置されている、ジグ。
4. 請求項１、２、又は３に記載のジグにおいて、
   前記外クランプ面は、前記外部分の前記内面に設けられており、各ステーションの前記内クランプ面は、前記内部分で支持されたシュー部材によって提供され、前記シュー部材は、前記内クランプ面を画成する円弧状の外面を有する、ジグ。
5. 請求項４に記載のジグにおいて、
   前記シュー部材は、前記外クランプ面に対して半径方向に移動し、前記ブランクを向き合ったクランプ面間にクランプするため、前記内部分上に支持されており、内クランプ面を押圧して外クランプ面とクランプ係合するため、駆動手段が各シュー部材と前記内部分との間に設けられている、ジグ。
6. 請求項５に記載のジグにおいて、
   前記駆動手段は、一組のばねを含む、ジグ。
7. 請求項５に記載のジグにおいて、
   前記駆動手段は、液圧式駆動装置を含む、ジグ。
8. 請求項４乃至７のうちのいずれか一項に記載のジグにおいて、
   前記シュー部材は、前記ジグから取り外し自在である、ジグ。
9. 請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のジグにおいて、
   前記クランプ面によって協働して画成された表面は円筒形であり、これによって、これらの間にクランプされたブランクの軸線は、前記ジグの前記回転軸線と平行に延びる、ジグ。
10. 請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のジグにおいて、
    前記クランプ面によって協働して画成された表面は円錐形であり、これによって、これらの間にクランプされたブランクの軸線は、前記ジグの軸線に対して所定の傾斜を備えている、ジグ。
11. 実質的に本明細書中に記載したジグ。

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