JP2010172533A - 医療用縫合針の研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 縫合針の針先の角度を大きく太くして充分な強度を有する医療用縫合針を製造することができる医療用縫合針の研削装置を提供する。
【解決手段】 医療用縫合針の素材Ａを研削するための研削手段（回転砥石２）と、医療用縫合針の複数の素材を把持するためのバイスＢと、該バイスを回動可能に支持するＶ溝１０ａ及びナイフエッジ１１と、該支持手段を前記研削手段に対して水平方向に、直線的に接近、離反させるロッド１６及びスライドベース１３と、前記支持手段を垂直方向に移動する第２ロッド１７及び偏心カム１８と、水平方向の移動と垂直方向の移動とを同期して駆動するモータ１４及び回転板１５と、を有し、前記バイスＢが、その把持する複数の医療用縫合針の素材Ａを前記研削手段に圧接させて研削することを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は医療用縫合針の一端部に針先又は針先及び切刃を形成するための研削装置に関するものである。

医療用縫合針は縫合される部位に応じて形状、サイズ等多くの種類が提供されている。その中で代表的な縫合針として丸針、角針等がある。丸針は、先端に鋭利な針先が形成されており、この針先から連続的に断面積が増加する断面形状が円形のテーパ部が形成されている。また角針は、先端に鋭利な針先が形成されており、この針先から連続的に多角形状の断面を持ったテーパ部が形成されている。

縫合針の針先からテーパ部にかけての断面形状は、砥石等による研削加工によって形成される。この研削加工は、縫合針の素材を把持したバイスをオペレータが手で操作することで行っていた。

しかし、このような手動による研削では、研削加工を行うのに熟練が必要であり且つ形成された縫合針にバラツキが生じる。然も、このバラツキは同一ロット内であってもバイスによる把持単位毎に生じる。

このような問題に対し、特許文献１（特許第２９３７３８３号）では、複数の素材を直線的に一列に配列してバイスで把持し、このバイスを前後方向に進退させるとともに、進退に同期させて回動させ、縫合針のテーパ部を研削するようにしている。

図５は、縫合針の斜視図である。同図に示す縫合針１は、断面が三角形状に形成された刃付縫合針に関するものである。縫合針１の先端には、鋭利な針先１ａが形成されており、この針先１ａから連続して所定長さにわたって鋭利な切刃１ｂが形成されている。また切刃１ｂから胴部１ｃに至る間に形成された稜線１ｄは、切刃としての機能を有することなく、単なる稜線として形成されている。針先１ａ、切刃１ｂを含む符号１ｅで示す部分は、研削加工或いは研削加工とプレス等の塑性加工とによって形成される部分で、研削部という。

縫合針１の他端は元端面１ｆとして形成されており、この元端面１ｆに図示しない縫合糸を結合するための止まり穴１ｇが形成されている。本実施例では、縫合針１をアイレス針としているが、この構成に限定するものではなく、元端面１ｆ側の端面に通孔を形成したアイド針であっても良い。

また縫合針１としては、前述の断面形状が三角形の縫合針以外に例えば断面形状が菱形に形成された縫合針、台形状の断面を有する縫合針等がある。

縫合針１を構成する材料としては、冷間線引き加工を施して縫合針１の太さと略等しい径に形成したオーステナイト系ステンレスの線材を用いている。この線材は、冷間線引き加工による加工硬化によって縫合針１として必要な硬度を与えられると共に、オーステナイト組織がファイバー状に伸長することで必要な硬度が与えられている。

前記線材を縫合針１の長さと略等しい長さで切断することで、直線状の素材を形成する。そしてこの素材の一端を針先１ａと対応させると共に他端を元端面１ｆと対応させて、針先１ａ側に対しては研削部１ｅに応じた部分を研削し、元端面１ｆ側には止まり穴１ｇを形成する。素材に対する研削加工工程及び止まり穴１ｇの加工工程の工程順位は何れの工程が先であっても良い。

図６は、特許文献１に記載された従来の医療用縫合針の研削装置の構成を示す図である。詳細については、特許文献１に記載されているが、以下に概略を説明する。図６に示す研削装置は、バイスＢに多数の素材Ａを直線的に一列に並べて把持し、素材Ａの研削部１ｅを回転砥石２に接触させて研削する装置である。バイスＢは駆動手段Ｃによって図の左右方向に往復移動する。

バイスＢには、下部受板３と上部受板４とがあり、これらの間に多数の素材Ａを直線的に一列に並べて把持する。下部受板３の後方（図６に於ける右側、以下同じ）の端部には、上部受板４を回動可能に支承するための軸受部６が形成されている。そして前記軸受部６に上部受板４の端部に形成された軸７を嵌合することで、上部受板４は下部受板３に対し回動可能に構成されている。

下部受板３と上部受板４を接離させることで素材Ａを把持したり、開放したりするが、この接離をするためにクランプ８が設けられている。クランプ８のカムレバー８ａをピン８ｂを中心として時計方向に回動して、カムレバー８ａが図に示す実線位置にあるとき、上部受板４を下部受板３に接近させて素材Ａを把持する。またカムレバー８ａを反時計方向に回動して、カムレバー８ａが二点鎖線位置にあるとき、上部受板４を下部受板３から離隔させて素材Ａの把持を解除する。

バイスＢは、素材Ａの太さに応じて上部受板４と下部受板３間の距離を変更できるようになっており、また、先端には弾性部材５を設けて、素材Ａをしっかりと把持できるようになっている。

バイスＢにはブロック１０が設けられ、ブロック１０には下向きに開口するＶ溝１０ａが形成されている。一方、バイスＢを支持するガイド部材１２には、その中央にナイフエッジ１１があり、このナイフエッジ１１の先端がＶ溝１０ａに進入することで、バイスＢが支持されている。したがって、バイスＢは、ナイフエッジ１１の先端を中心として矢印ｂ又はｃ方向に回動可能である。

前記ナイフエッジ１１は、スライドベース１３に固定されており、スライドベース１３は、図の左右方向に移動可能である。即ち、ガイド部材１２には、前後方向にあり溝１２ａが形成され、このあり溝１２ａにスライドベース１３が嵌合している。スライドベース１３には、ロッド１６の一端が回動自在に結合し、ロッド１６の他端は、回転板１５の溝１５ａに嵌合しているブロック１５ｂに回動自在に結合している。回転板１５は、モータ１４により矢印方向に回転する。以上の構成において、モータ１４と回転板１５とで駆動手段Ｃを構成している。

駆動手段Ｃを回転板１５を用いて構成した場合には、モータ１４としてパルスモーターを用いることでスライドベース１３の移動速度を一定の値に設定し得るように構成することが好ましい。

モータ１４が回転して回転板１５が矢印方向に回転すると、ロッド１６によりスライドベース１３がｄ、ｅ方向に往復移動し、これに伴ってバイスＢもｄ、ｅ方向に往復移動する。

バイスＢの重心は、ナイフエッジ１１と素材Ａとの間にあり、回転砥石２が円形なので、バイスＢがｄ、ｅ方向に往復移動すると、これに伴ってバイスＢはナイフエッジ１１の先端を中心にしてｂ、ｃ方向に回動することになる。

すなわち、ナイフエッジ１１が矢印ｅ方向に移動すると、この移動に伴いバイスＢは矢印ｂ方向に回動し、またナイフエッジ１１が矢印ｄ方向に移動すると、この移動に伴いバイスＢは矢印ｃ方向に回動する。従って、ナイフエッジ１１の移動に伴ってバイスＢは直進運動と回動運動との合成運動を行う。このため、バイスＢによって把持された素材Ａは、回転砥石２に対する接点位置を変化させつつ、該回転砥石２によって研削される。

前述したように、バイスＢの重心は、ナイフエッジ１１と素材Ａとの間にあるので、バイスＢで把持した素材Ａを回転砥石２に接触させた場合、素材Ａには、バイスＢの重量に比例した加圧力が加わる。この加圧力は、素材Ａと回転砥石２の接点からバイスＢの重心までの距離と、素材Ａと回転砥石２の接点からナイフエッジ１１までの距離と、バイスＢの重量とが決まれば計算により求めることができる。従って、研削加工を施す際に素材Ａに作用する荷重（加圧力）を適切な値に設定することが可能である。

なお、上記の荷重が所望の値に達しない場合は、バイスＢにスプリング荷重など外的荷重を加えることで、設定することも可能である。

図７は、研削中の素材Ａと回転砥石２との関係を示す図である。回転砥石２は矢印ａ方向に回転する。実線に示す素材Ａは、図６において、バイスＢが最も左側に移動した状態である。このとき研削部１ｅの元端面１ｆ側が研削されることになる。素材Ａは回転砥石２の頂部に接しており、このとき素材Ａはほぼ水平な状態である。ナイフエッジ１１が図６の右側に移動し、最も右側に移動したとき、素材Ａは回転砥石２に対して仮想線に示す位置に移動し、このとき水平から角度α１だけ左側が下がるように傾斜する。これによって、針先１ａが研削される。こうして三角断面の１つの面が研削され、素材Ａを１２０゜ずつ２度回転することによって、三角縫合針の３面を研削し、図８に示すように、針先１ａを鋭利に尖らせることができる。この後、縫合針に湾曲を付与することになる。

特許第２９３７３８３号

しかしながら、前述の特許文献１に記載の技術では、バイスＢの回動角度が小さく、図８に示すように、針先１ａの角度θ１が小さく針先部分が細くなって縫合針の強度を確保できない、という問題がある。

本発明は、この問題を解決するためのもので、縫合針の針先の角度を大きく太くして充分な強度を有する医療用縫合針を製造することができる医療用縫合針の研削装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成する本発明の医療用縫合針の研削装置は、医療用縫合針の素材を研削するための研削手段と、医療用縫合針の複数の素材を把持するためのバイスと、該バイスと前記研削手段とを相対的に、直線的に接近、離反させる第１移動手段と、前記バイスと前記研削手段とを相対的に、前記第１移動手段の移動方向と直交する方向に移動させる第２移動手段と、前記第１移動手段と第２移動手段とを同期して駆動する同期手段と、を有し、前記バイスが、その把持する複数の医療用縫合針の素材を前記研削手段に圧接させて研削することを特徴としている。

前記バイス又は前記研削手段が、それらを回動可能に支持する支持部材を介して第１移動手段及び／又は第２移動手段によって相対的に移動させられる構成としたり、前記第１移動手段が移動させる方向が水平方向で、前記第２移動手段が移動させる方向が垂直方向である構成としたり、前記同期手段が、回転板を有し、該回転板に設けられたロッドと第２ロッドにより第１移動手段と第２移動手段とが駆動される構成としたり、前記第１移動手段が、前記バイスと研削手段とを相対的に移動させる距離を変更可能である構成としたり、前記第２移動手段が、前記バイスと研削手段とを相対的に移動させる距離を変更可能である構成とすることができる。

バイスに複数の素材を一列に並べて把持させ、複数の素材を研削手段に圧接させる。これによって、複数の素材が研削される。第１の移動手段でバイスと研削手段とを相対的に近づけたり、遠のかせたりすることで、複数の素材の先端から所定の長さまでの研削部全体を研削することができる。バイス又は研削手段を支持手段に回動自在に支持される構成にしたことで、バイスと研削手段とが近づいたときと、遠のいたときとでは、バイス又は研削手段が回転して素材が研削手段に接触する角度が若干変わってくる。これに加え、第２の移動手段でバイス又は研削手段を相対的に直交方向に移動すると、バイスの回転角度が大きくなり、素材が研削手段に接触する角度を大きく変えることができる。その結果、縫合針の素材の鋭利に尖った先端の角度を大きくし、縫合針の先端の太さを太くして所望の強度を備えた縫合針を得ることができる。

本発明の医療用縫合針の研削装置の構成を模式的に示す図である。 バイスが回転砥石から最も後退し、ガイド部材が最も上の位置になった状態の図である。 本発明の研削装置によって研削中の素材と回転砥石との関係を示す図である。 本発明の医療用縫合針の研削装置によって研削された縫合針の研削部を示す拡大図である。 縫合針の斜視図である。 従来の医療用縫合針の研削装置の構成を示す図である。 図６の研削装置によって研削中の素材と回転砥石との関係を示す図である。 従来の医療用縫合針の研削装置によって研削された縫合針の研削部を示す拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の医療用縫合針の研削装置の構成を模式的に示す図である。図６の従来の医療用縫合針の研削装置と大部分が共通しているので、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図１に示す医療用縫合針の研削装置において、ガイド部材１２には、前述したようにスライドベース１３がスライド自在に設けられ、このスライドベース１３は、ナイフエッジ１１が一体になっている。スライドベース１３は、回転板１５とロッド１６で接続され、モータ１４により回転板１５が回転すると、ナイフエッジ１１をｄ又はｅ方向（水平方向）に直線的に往復移動する。これによって、バイスＢは、研削手段としての回転砥石２に接近したり、離反したりする。以上の構成において、ナイフエッジ１１とＶ溝１０ａでバイスＢの支持手段を構成している。また、ロッド１６及びスライドベース１３によって、第１移動手段が構成されている。第１移動手段による移動距離は、ブロック１５ｂを溝１５ａ内で移動することで調整することができる。

また、本発明の医療用縫合針の研削装置では、ガイド部材１２は、図の右側の突出部１２ｂを有し、ここに回転板１５を固定している。図示は省略するが、モータ１４もこの突出部１２ｂに固定されている。

回転板１５の裏側には、溝１５ａを延長する方向に第２溝１５ｃを穿設している。第２溝１５ｃには、第２ブロック１５ｄがスライド可能に設けられ、所定の位置に固定されている。第２ブロック１５ｄには、第２ロッド１７の一端が回動自在に接続され、第２ロッド１７の他端は、偏心カム１８の回転軸１８ａから離れたピン１８ｂに回動自在に接続されている。偏心カム１８の回転軸１８ａは、基台２０に設けられた取付座２０ａに軸受によって回転自在に固定されている。また、偏心カム１８の外周面には、ガイド部材１２の底面が当接している。

ガイド部材１２は、離間して設けられた２本のガイド柱１９、１９によって常に水平を保った状態で昇降できるように支持されている。ガイド柱１９、１９は、基台２０に立設されたものである。これによって、ナイフエッジ１１と回転板１５とモータ１４とがガイド部材１２と共に昇降する。

モータ１４により回転板１５が矢印方向に回転すると、ガイド部材１２は、ｄ又はｅの方向(水平方向)に往復移動する。それと同時に、第２ロッド１７が偏心カム１８を回転し、偏心カム１８はガイド部材１２をｆ又はｇの方向（垂直方向）に昇降させる。この方向は、スライドベース１３の移動方向（第１移動手段の移動方向）と直交する方向である。以上の構成において、第２ロッド１７及び偏心カム１８で、第２移動手段を構成している。第２移動手段による昇降量は、偏心カム１８の偏心量を変えることで調整できる。具体的には、種々の偏心量の偏心カムを用意し、交換することによる。

ガイド部材１２の左右方向の往復移動と、上下方向の昇降移動とは、同期している。この実施例では、同期手段として、回転板１５が使用されている。そして、第１移動手段と第２移動手段との同期によって、ガイド部材１２が図１の最も右側に移動したとき、偏心カム１８はガイド部材１２を最も上方（ｆ方向）に持ち上げるようになっている。逆に、ガイド部材１２が図１の最も左側に移動したとき、偏心カム１８はガイド部材１２を最も下方（ｇ方向）に下げるようになっている。

ガイド部材１２の左右方向の往復移動と昇降移動とを同期させる方法として、図１の実施例では、回転板１５で２つの上下、左右の移動をする構成を示したが、この構成に限定されるものではない。同期がとれればよいので、左右の往復移動と、上下の昇降移動を別個の駆動機構で行ってもよい。

同じく、回転板１５とロッド１６を用いた左右の往復移動を行う第１移動手段と、偏心カム１８と第２ロッド１７を用いた上下の昇降移動を行う第２移動手段も、この構成に限定されるものではなく、シリンダー、ねじ軸、リニアアクチュエータなどを使用してもよい。

また、Ｖ溝１０ａとナイフエッジ１１との組合せによる支持手段も、これに限定されるものではなく、軸と軸受の組合せなどに変更することも可能である。

また、本実施例ではバイスＢを支持手段により支持して移動させる構成としたが、この構成に限定するものではなく、研削手段を支持手段により支持して移動させる構成とすることも勿論可能である。即ち、バイスと研削手段との間で相対的に位置が移動されていれば、本発明の範囲内に含まれるものとする。

また、研削手段としては、本実施例では回転砥石２について説明したが、回転砥石に限定するものではなく、ラッピングフィルム等のベルト式研削手段も使用可能である。特に、大きい径を有する円形砥石やラッピングフィルム等は研削面が平坦に近く、素材にＲやテーパーを形成しにくい構成となっているが、本発明の装置を用いることで容易に所望の形状に研削することが出来るので有利である。

次に、本発明による研削方法を説明する。
複数の素材ＡをバイスＢに挟み、クランプ８のカムレバー８ａを水平に倒し、素材Ａをクランプする。予め、各素材Ａに作用する荷重を設定しておき、回転砥石２を回転して研削を開始する。駆動手段Ｃによって回転板１５を回転すると、ナイフエッジ１１は矢印ｄ、ｅ方向に往復移動し、ガイド部材１２はｆ、ｇ方向に昇降する。

前述したように、バイスＢの重心は、ナイフエッジ１１とバイスＢの先端との間にあるので、バイスＢが把持している素材Ａは、常時研削手段としての回転砥石２に所定の力で圧接している。もし、この圧接力がバイスＢの自重のみでは不足する場合は、スプリングなどの弾性体によって、バイスＢを回転砥石２に向けて付勢してもよい。

図２は、バイスＢが回転砥石２から最も後退し、ガイド部材１２が最も上の位置になった状態の図である。バイスＢは自重により先端が下がり、バイスＢは大きく傾斜する。

図３は、本発明の医療用縫合針の研削装置によって研削中の素材Ａと回転砥石２との関係を示す図である。回転砥石２は矢印ａ方向に回転している。実線に示す素材Ａは、図１において、バイスＢが最も左側に移動した状態である。このとき研削部１ｅの最も元端面１ｆ側が研削されることになる。素材Ａは回転砥石２の頂部に接しており、このとき素材Ａはほぼ水平な状態である。ナイフエッジ１１が図２に示すように最も右側に移動したとき、素材Ａは回転砥石２に対して図３の仮想線に示す位置に移動し、このとき水平から角度α２だけ左側が下がるように傾斜する。この角度α２は、ガイド部材１２が上昇しているので、図７に示す角度α１に比べ、大きくなっている。

図４は、本発明の医療用縫合針の研削装置によって研削された縫合針の研削部１ｅを示す拡大図である。本発明の医療用縫合針の研削装置では、支持手段を前記研削手段に対して水平方向に直線的に接近、離反させるとともに、垂直方向に昇降させ、水平方向の移動と垂直方向の移動とを同期させたので、針先１ａの角θ２を、従来の角θ１（図８）より大きくすることができ、切刃１ｂ部分の太さを太くすることができて、医療用縫合針の強度を、充分な大きさにすることができる。

このようにして三角断面を持った縫合針の１つの面を研削し、素材Ａを１２０゜ずつ回転して他の２面を研削することで、三角縫合針の研削が完了する。この後、湾曲を付与し、基端部に止まり穴を穿設するか、通し孔を形成すれば、三角縫合針が完成となる。

１ 縫合針
１ａ 針先
１ｂ 切刃
１ｅ 研削部
２ 回転砥石（研削手段）
８ クランプ
１０ａ Ｖ溝（支持手段）
１１ ナイフエッジ（支持手段）
１２ ガイド部材
１３ スライドベース（第１移動手段）
１４ モータ
１５ 回転板（同期手段）
１６ ロッド（第１移動手段）
１７ 第２ロッド（第２移動手段）
１８ 偏心カム（第２移動手段）
Ａ 素材
Ｂ バイス
Ｃ 駆動手段

Claims (6)

1. 医療用縫合針の素材を研削するための研削手段と、医療用縫合針の複数の素材を把持するためのバイスと、該バイスと前記研削手段とを相対的に、直線的に接近、離反させる第１移動手段と、前記バイスと前記研削手段とを相対的に、前記第１移動手段の移動方向と直交する方向に移動させる第２移動手段と、前記第１移動手段と第２移動手段とを同期して駆動する同期手段と、を有し、前記バイスが、その把持する複数の医療用縫合針の素材を前記研削手段に圧接させて研削することを特徴とする医療用縫合針の研削装置。
2. 前記バイス又は前記研削手段が、それらを回動可能に支持する支持手段を介して第１移動手段及び／又は第２移動手段によって相対的に移動させられることを特徴とする、請求項１に記載の医療用縫合針の研削装置。
3. 前記第１移動手段が移動させる方向が水平方向で、前記第２移動手段が移動させる方向が垂直方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用縫合針の研削装置。
4. 前記同期手段が、回転板を有し、該回転板に設けられたロッドと第２ロッドにより前記第１移動手段と第２移動手段とが駆動されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の医療用縫合針の研削装置。
5. 前記第１移動手段が、前記バイスと研削手段とを相対的に移動させる距離を変更可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の医療用縫合針の研削装置。
6. 前記第２移動手段が、前記バイスと研削手段とを相対的に移動させる距離を変更可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の医療用縫合針の研削装置。

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