JP4901906B2 - 細棒状素材の向き揃え方法 - Google Patents

Description

本発明は、一端が切刃を有する鋭い尖端として形成され且つ他端が鈍い鈍端として形成された極く細い棒状の素材であって尖端の方向がバラバラの状態で並列した細棒状素材の向きを同じ方向に揃えるための方法に関するものである。

外科用の縫合針は、一方側の端部が生体組織を刺通するために鋭い尖端として形成され、他方側の端部は縫合糸を取り付けるための穴を設けた鈍端として形成されている。縫合針は縫合すべき組織に応じて、断面が丸型又は長方形等で一端が尖端として形成されるものの切刃は形成されない縫合針や、断面が三角形或いは五角形等で一端が尖端として形成されると共に該尖端を頂点とした切刃が形成された縫合針が提供されている。このような縫合針は縫合すべき部位に応じて異なる太みを有するものが提供され、最も細いものは０．０２５ｍｍ程度であり、最も太いものでも１．６０ｍｍ程度である。

また外科用或いは眼科用等のナイフは、一方側の端部に生体組織を刺通し或いは切開するための鋭い切刃が形成され、他方側の端部はハンドルを取り付けるために鈍端として形成されている。ナイフは、使用部位、使用方法等によって種種の形態のものが提供され、微細手術を行う眼科ナイフでは、厚み０．２５ｍｍ、幅３．０ｍｍ程度である。

上記の如く、縫合針やナイフは一端が尖端として形成されると共に他端が鈍端として形成された極めて細い針状の器具（針状器具）として構成されている。この針状器具は、ステンレス鋼の線材や鋼線或いはピアノ線等の線材を目的の針状器具の長さに対応させて切断した棒状の材（直針状極細器具）を用いて製造される。

例えば、目的の針状器具が縫合針である場合、棒状の材の一方の端部側をプレス加工して鋭い端部と丸，三角，四角等の断面を持った先細状に成形すると共に、他方側の鈍い端部の端面に縫合糸を取り付けるための止まり穴やバネ孔を形成し、次いで、プレス加工した部位に研磨加工を施すことで、鋭い尖端や該尖端に連続した切刃を形成して中間材を構成し、その後、中間材を湾曲成形して縫合針を構成している。

また針状器具がナイフである場合、棒状の材の一方の端部側をプレス加工して扁平にした後、研磨加工して刃部を成形すると共に、他方側の端部にハンドルを取り付けるための所定の加工を行い、その後、ハンドルを取り付けてナイフを構成している。

上記の如き針状器具を製造する過程に於いて、材料となる線材を目的の針状器具の長さに対応させて切断した棒状の材（直針状極細器具）は単なる棒材であり、方向性を持つことはない。しかし、棒状の材の一方の端部側を加工した時点で、この材には鋭い端部と鈍い端部とからなる方向性、及び角針等においては断面の方向性が付与される。例えばプレス加工は棒状の材を１本毎に把持して行われ、プレス加工後、棒状の材は把持を解除されて周辺に落下する。このため、プレス加工後の棒状の材は、方向が揃えられることがなく、鋭い端部と鈍い端部が混在し、また、断面の方向性が揃えられていない状態となる。

プレス加工に引き続き行われる工程（曲げ工程や研磨工程）は、棒状の材のプレス加工された端部側に、そして所定の断面方向に対して行われるため、方向性を揃えることが必要となる。このため、作業員がプレス装置の周辺に落下しているプレス加工後の棒状の材をピンセット等で把持して同一の方向に揃えて箱状の搬送具に収容している。そして、棒状の材を収容した箱状の搬送具を所定の次工程に移動させて、該工程に於ける加工を行っている。このような方法では、プレス加工後等の方向性が混在した棒状の材を同一方向に揃える作業が単調で、且つ太さが極めて細いことから慎重さが要求されるため、作業員が疲労するという問題がある。

また研磨工程のように複数本の棒状の材を間隔を保持して把持し、この状態で同時に研磨する加工や、湾曲させる工程のように１本の棒状の材毎に行う加工が混在しているため、箱状の搬送具に収容された棒状の材を各工程毎に出し入れするのでは、工程毎の段取りに要する作業が容易ではないため、１本の棒状の材毎に行う工程では、複数の棒状の材を粘着テープに貼り付けて保持して搬送したり、クリップに挟んで搬送することもある。

上記の如く、方向性が混在した棒状の材を同一方向に揃える作業は単調であり、且つ太さが極めて細いことから慎重さが要求されるため、作業員が疲労するという問題がある。

本発明の目的は、所定数の直針状極細器具となる棒状の材（細棒状の素材、又は細棒状素材）を同一方向に揃える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に係る細棒状素材の向き揃え方法は、一端に尖端を他端に鈍端を有する細棒状の素材の向きを揃える方法であって、並列させた所定数の細棒状の素材の長手方向の両側に、前記尖端が刺し通すことが可能で他端の鈍端が刺し通すことのない程度の弾性を持った弾性体を配置し、該弾性体を互いに接近させるようにして細棒状の素材を挟み込み、該弾性体の接近により細棒状の素材の尖端を弾性体に刺し通した後、弾性体を互いに離隔させ、弾性体に刺し通された細棒状の素材を両側の弾性体と共に移動させて向きを揃えることを特徴とするものである。

また、他の細棒状素材の向き揃え方法は、一端に尖端を他端に鈍端を有し且つ尖端から所定の長さ範囲が三角錐状又は三角柱状に形成された細棒状の素材の向きを揃える方法であって、並列させた所定数の細棒状の素材の長手方向の両側に、前記尖端が刺し通すことが可能で他端の鈍端が刺し通すことのない程度の弾性を持った弾性体を配置し、該弾性体を互いに接近させるようにして細棒状の素材を挟み込み、該弾性体の接近により細棒状の素材の尖端を弾性体に刺し通した後、弾性体を互いに離隔させて該弾性体に刺し通された細棒状の素材を両側の弾性体と共に移動させ、次いで弾性体から細棒状の素材を離脱させた後、前記細棒状の素材の少なくとも一方の端部を持ち上げて振動させることで、三角錐状又は三角柱状の断面を構成する一つの稜線の方向を揃えることを特徴とするものである。

本発明に係る細棒状素材の向き揃え方法では、尖端が刺し通すことが可能で鈍端が刺し通すことができない程度の弾性を持った弾性体に直針状極細器具（以下「細棒状素材」、又は「細棒状の素材」という）の尖端を刺通させて保持することができる。従って、弾性体に保持された細棒状素材は同じ方向に揃えられる。

即ち、尖端の向きがバラバラな状態で並列させた所定数の細棒状素材の長手方向の両側に弾性体を配置し、該弾性体を互いに接近させるようにして細棒状素材を挟み込むことで、細棒状素材の先端部を弾性体に刺通して保持させることができる。そして、細棒状素材の先端部を弾性体に刺し通した後、該弾性体を互いに離隔させると、細棒状素材は弾性体と共に移動する。従って、個々の弾性体毎に細棒状素材の向きを揃えることが可能となる。このようにして弾性体毎に向きが揃えられた細棒状素材を該弾性体から外すことで、所定数の細棒状素材の向き（方向）を揃えることができる。

また本発明に係る他の細棒状素材の向き揃え方法では、細棒状素材が、先端部から所定の長さ範囲が三角錐部又は三角錐部として形成されている場合でも、断面の方向を含めて同じ方向に揃えることができる。

即ち、尖端の向きがバラバラな状態で並列させた所定数の細棒状素材の長手方向の両側に弾性体を配置し、該弾性体を互いに接近させるようにして細棒状素材を挟み込むことで、細棒状素材の先端部を弾性体に刺通して保持させることができる。そして、細棒状素材の先端部を弾性体に刺し通した後、該弾性体を互いに離隔させると、細棒状素材は弾性体と共に移動する。従って、個々の弾性体毎に細棒状素材の向きを揃えることが可能となる。このようにして弾性体毎に向きが揃えられた細棒状素材を該弾性体から外すことで、所定数の細棒状素材の向き（方向）を揃えることができる。

そして、向き（方向）が揃えられた細棒状素材の少なくとも一端を支持することによって、細棒状素材は、三角錐部又は三角柱部を構成する一つの稜線が下方に位置するように回転し、これにより、三角断面の方向を同一にすることができる。

本実施例に係る弾性体に素材を刺入させて向きを揃える手順を説明する図である。 本実施例に係る保持部材に素材を刺入させて保持体を構成する手順を説明する図である。 針状器具の例としての縫合針の形状を説明する図である。 針状器具の例としての根管治療器具と眼科用ナイフの形状を説明する図である。

以下、本発明に係る細棒状素材の向き揃え方法について説明する。本発明は、一方側の端部が鋭い尖端として形成され他方側の端部が鈍い鈍端として形成された細棒状素材を、尖端と鈍端の方向及び断面方向を同一の方向に揃える方法に関するものである。特に、細棒状素材の方向を揃えると共に治具等によって所定の間隔に揃え、この状態で保持部材に細棒状素材を刺入して保持することで保持体を構成し、該保持体を搬送することで、所定数の細棒状素材を合理的に搬送することが可能である。

本発明に於いて、細棒状素材を加工して製造される針状器具の機能を特に限定するものではない。しかし、外科用の縫合針や眼科用等のナイフ或いは歯科用の根管治療器具等のように、一方側の端部が鋭い尖端として形成され、他方側の端部が縫合糸を取り付けるための穴を形成するために、或いは手操作用のハンドルやハンドピースのチャックに装着するためのハンドルを取り付けるために端面が軸心に対して略直角な鈍い鈍端として形成された器具であることが好ましい。

細棒状素材の材料としては生体組織を刺通したり、歯牙を削ることが可能な硬さを発揮することが可能で、且つ目的の細棒状素材の太さを満足し得るものであれば良い。このような性能を発揮し得る材料としては、ステンレス鋼の線材、鋼線、ピアノ線等があり、何れも好ましく利用することが可能である。

特に、医療用の器具では流通過程で錆が発生することは好ましくはない。このため、錆が発生する虞のないことから、材料としてオーステナイト系ステンレス鋼を用いることが好ましい。このオーステナイト系ステンレス鋼では熱処理による硬化を期待し得ないため、予め設定された減面率で冷間線引き加工することで、加工硬化による硬化を生じさせることが必要となる。

また、保持部材は細棒状素材の尖端を刺入させたとき、該細棒状素材を保持する機能を有するものであり、この機能を発揮し得るものであれば利用することが可能である。このような機能を発揮し得る材料としては適度な弾性及び形状保持性を有する合成樹脂発泡体やスポンジ等があり、何れも好ましく利用することが可能である。

以下、本発明に係る細棒状素材の向き揃え方法の好ましい実施例について図を用いて説明する。

先ず、本実施例に係る細棒状素材の向き揃え方法を説明するのに先立って、本発明が対象としている針状器具の代表的な例について図３、４により説明する。

同３（ａ）は、針体１の断面が略三角形の縫合針を示しており、尖端１ａを頂点として所定の長さ範囲にわたって二つの切刃１ｃと一つの峰１ｄが三角錐状に形成されている。また他方側の端部には穴２が形成された鈍い鈍端１ｂが形成されている。縫合針の針体１は尖端１ａ側から所定範囲が湾曲した湾曲針として構成されている。即ち、図に示す縫合針は一方側の端部が尖端１ａとして形成され、他方側の端部が鈍端１ｂとして形成された針状器具Ａとして構成されている。

同図（ｂ）は全長にわたる断面が円形の縫合針を示しており、針体１の一方側の端部に鋭い尖端１ａが形成され、他方側の端部は、端面に縫合糸を取り付ける穴２が形成された鈍い鈍端１ｂが形成されている。また縫合針は、針体１の胴部が尖端１ａ側から所定範囲が湾曲した湾曲針として構成されている。即ち、図に示す縫合針は一方側の端部が尖端１ａとして形成され、他方側の端部が鈍端１ｂとして形成された針状器具Ｂとして構成されている。

尚、針状器具Ａ，Ｂを構成する縫合針は何れも鈍端１ｂ側の端面に穴２を形成し、該穴２に縫合糸の端部を通してかしめることで結合させるように構成されているが、縫合糸を取り付ける構造はこの構成に限定されるものではなく、該端部を偏平に加工して偏平面に穴を形成し、該穴に縫合糸を通して結合させるように構成されたものもある。後者の構造であっても、端部に偏平な面が構成されることから、この端部は鈍い鈍端である。

図４（ａ）は歯科用の根管治療器具を示しており、針体１は、尖端１ａから所定長さ範囲の部分が断面が偏平状に形成されており、偏平状の部分が予め設定されたねじり角度を持ってねじられて作業部３を構成している。そして作業部３に於ける回転方向に切刃１ｅが形成されている。また針体１の他方側の端部はハンドピースに把持されるハンドル４に挿入された鈍い鈍端１ｂとして形成されている。このハンドル４は、針体１の鈍端１ｂを挿入した状態で針体１に対し、接着剤或いはかしめにより固着されている。このように、根管治療器具は一方側の端部が尖端１ａとして形成され、他方側の端部が鈍端１ｂとして形成された針状器具Ｃとして構成されている。

同図（ｂ）は眼科用のナイフを示しており、針体１は、尖端１ａから所定長さ範囲の部分が偏平に加工され、該偏平部分の両側に切刃１ｆが形成されている。また針体１の他方の端部側には図示しない手操作用のハンドルが固着されるため、該端部は鈍い鈍端１ｂとして形成されている。即ち、図に示すナイフは一方側の端部が尖端１ａとして形成され、他方側の端部が鈍端１ｂとして形成された針状器具Ｄとして構成されている。

次に、保持体に、所定数の細棒状素材となる素材１１を一定の間隔と姿勢を持って刺入させる手順を、断面が三角形の縫合針となる針状器具Ａに適用した場合について図１、２により説明する。尚、図に於いて素材１１は針状器具Ａの素材となるものであり、図３（ａ）に於ける針状器具Ａ或いは針体１と対応し、先端部１１ａは尖端１ａと対応し、鈍端１１ｂは鈍端１ｂと対応し、三角錐部１１ｃは二つの切刃１ｃ及び一つの峰１ｄと夫々対応するものである。

図１（ａ）は、断面が円形の縫合針である針状器具Ａの素材１１を示している。この素材１１は、目的の針状器具Ａの仕様に対応した太さを持った材料を、所定の長さに切断して構成されている。従って、素材１１は単なる丸棒状の材であり、両端部分は略直角に形成された端面によって構成されている。

多数の素材１１は箱状の搬送具に収容され、該搬送具ごとプレス工程に搬送される。そしてプレス工程では、個々の素材１１が箱状の搬送具から取り出され、プレス装置によって一方の端部側にプレス加工がなされる。

同図（ｂ）に示すように、素材１１はプレス加工により先端部１１ａを頂点とした所定長さ範囲に三角錐部１１ｃが成形される。尚、プレス加工による成形形状は、三角錐でなく、三角柱等でも良い。三角柱等の場合、先端部と鈍端の区別が容易になるよう、プレス加工の前または後に先端部１１aを研削して尖らせても良い。また他方の端部側にはプレス加工がなされることがなく、これにより該端部は鈍端１１ｂとして機能する。プレス加工が施された素材１１は、プレス装置の周辺に向きが管理されることのない状態で落下し、複数の素材１１を並べたとき、先端部１１ａと鈍端１１ｂ及び断面方向がバラバラになった状態で混在することになる。

このため、同図（ｃ）に示すように、並列させた所定数の素材１１の長手方向の両側に先端部１１ａが刺し通すことが可能で、鈍端１１ｂが刺し通すことのない程度の弾性を持った例えば硬質ゴムやウレタンゴム等の弾性体１２を配置し、該弾性体１２を互いに接近させるようにして素材１１を挟み込む。弾性体１２の接近により、素材１１の先端部１１ａが該弾性体１２に刺通して保持される。

素材１１の先端部１１ａを充分に弾性体１２に刺し通した後、同図（ｄ）に示すように、弾性体１２を互いに離隔させると、先端部１１ａが弾性体１２に刺し通された素材１１は弾性体１２と共に移動する。従って、個々の弾性体１２毎に素材１１の向きを揃えることが可能となる。このようにして弾性体１２毎に向きが揃えられた素材１１を該弾性体１２から外すことで、所定数の素材１１の向き（方向）を揃えることが可能である。

上記の如くして方向が揃えられた所定数の素材１１を、同図（e）に示すように、治具１３に取り付けることで、所定数の素材１１を予め設定された間隔及び姿勢に保持して並べることが可能である。素材１１を治具１３に取り付ける場合、先端部１１ａ側と鈍端１１ｂ側の何れを取り付けても良いが、次工程に於ける加工内容を考慮しておくことが好ましい。例えば、次工程が先端部１１ａ及び三角錐部１１ｃに対する研磨であるような場合には、治具１３に鈍端１１ｂ側を配置して固定することが好ましい。

特に、素材１１が先端部１１ａから所定の長さ範囲が三角錐部１１ｃとして形成されている場合、所定数の素材１１を並べたとき断面も同一方向に並んでいる必要がある。即ち、三角錐部１１ｃを構成する稜線が同一方向になくてはならない。このような要求には、所定数の素材１１の鈍端１１ｂと先端部１１ａ又はどちらか片方を手や板状の部材等で同時に支持して持ち上げ振動を与えることで対応することが可能である。このように、両端１１ａ，１１ｂを支持することによって、素材１１は、三角錐部１１ｃを構成する一つの稜線（即ち、三角錐部１１ｃは断面が鈍角と鋭角からなる二等辺三角形になっているが、その鈍角部分）が下方に位置するように回転し、これにより、断面方向が同一になる。また、治具の長手方向端部と素材１１の先端部１１ａまたは鈍端１１ｂの端部とを合わせる事で、先端部１１ａの突出長さを揃えることができる。

治具１３の構成は特に限定するものではない。しかし、素材１１の鈍端１１ｂ側を受け入れることが可能で且つ予め設定された間隔を持った複数の溝を有する本体１３ａを有することが好ましい。

特に、治具１３は溝に受け入れた素材１１を押さえて固定する固定部材１３ｂを設けることで、縫合針や根管治療器具或いはナイフの研磨工程等に於けるチャックとしても良い。治具１３と研磨工程に於けるチャックとを兼ねさせることで、所定数の素材１１を同一方向に且つ同一間隔で並べることが可能となる。勿論、治具１３を断面方向を揃えるのにのみ使用し、研磨工程等に於けるチャックは別のものを使用しても良い。この場合、治具１３で断面方向を揃えた後、テープ等によって仮止めし、研磨工程で別のチャックに把持させる。

治具１３によって断面も同一方向に揃えて研磨工程を行うことによって、研磨工程を経た素材１１を針状器具Ａに於ける針体１と、先端部１１ａを尖端１ａと、三角錐部１１ｃを二つの切刃１ｃと一つの峰１ｄと、夫々対応させることが可能となり、更に鈍端１１ｂを鈍端１ｂと対応させることが可能となる。

上記の如くして治具１３に所定数の素材１１を固定した後、図２（ａ）に示すように、治具１３に対向させて保持部材２０を配置し、その後、治具１３と保持体２０を互いに接近させることで、素材１１の先端部１１ａを保持部材２０に刺し通す。このとき、刺入専用の装置を用い、治具と保持体を所定の位置にセットすることで、保持部材２０に対する刺入角度を管理することも可能である。

保持部材２０に対し素材１１を充分に深く刺し込んだ後、治具１３による素材１１の固定を解除することで、同図（ｂ）に示すように、保持部材２０によって所定数の素材１１を略一定の間隔と姿勢を維持しつつ保持することが可能である。即ち、保持体Ｅを構成することが可能である。

従って、保持部材２０に所定数の素材１１を刺入して保持させて構成した保持体Ｅを移送することによって素材１１を搬送することが可能であり、１個の保持体Ｅを独立して、複数の保持体Ｅを厚さ方向に重ね合わせて工程間を移送することによって、同時に多数の素材１１を次工程に搬送することが可能となる。

例えば、治具１３により方向性を揃えて研磨工程を行うことによって、切刃（図示せず）を形成することが可能であり、且つ切刃を形成した素材１１を保持部材２０に刺し通す際に、該保持部材２０に対して切刃が露出することのない程度に充分刺し通すことで、隣接する素材１１どうしが接触することがなく、従って、切刃の切れ味を損なうことがない。

上記実施例では切刃を有する三角針を形成する場合について説明したが、切刃を有することがなく、プレス加工により胴部断面を長方形に成形した丸針の場合等にも、同様の保持体に刺し通すことで、所定の方法により揃えた素材１１の向き・姿勢を保持することができる。

即ち、前工程で先細テーパー加工をし、その後、尖端と鈍端の向きを揃えた、断面が丸型の素材１１を自動プレス機により長方形にプレスした後、保持部材２０に対向する姿勢を１本ずつ整え、所定の間隔毎に保持部材２０に刺入する。長方形にプレス成形された段階でコレットチャックによって把持されている素材１１の姿勢を整えるには、素材１１の下方に位置し花びら状に開閉する２枚の板状部材や、素材１１を把持して保持部材２０に刺入させるチャック部材等によって、素材１１を数回保持することで整えることが可能である。姿勢を整えた後、チャック部材により把持された素材１１は、保持部材２０に一定の角度で対向させられ、保持部材２０と接近することで刺入する。

上記操作を繰り返すことで、保持部材２０に所定数の素材１１が略一定の間隔と姿勢を持って刺入されて保持され、これにより保持体Ｅが構成される。

保持体Ｅを例えば曲げ工程に移送して個々の素材１１に湾曲成形を施す場合、該保持体Ｅに保持された素材１１が治具１３に設定された間隔及び姿勢を保持するため、曲げ装置に対して素材１１を順に供給する際に、チャックを保持間隔に対応させて順次位置制御を行うことで、確実なチャッキングを実現することが可能である。

上記の如く構成された向き揃え方法では、極めて細い棒状の材料を素材として利用した場合に作業員の疲労を軽減することができ、有利である。

Ａ〜Ｄ 針状器具
Ｅ 保持体
１ 針体
１ａ 尖端
１ｂ 鈍端
１ｃ 切刃
１ｄ 峰
１ｅ，１ｆ 切刃
２ 穴
３ 作業部
４ ハンドル
１１ 素材
１１ａ 先端部
１１ｂ 鈍端
１１ｃ 三角錐部
１２ 弾性体
１３ 治具
１３ａ 本体
１３ｂ 固定部材
２０ 保持部材

Claims (2)

1. 一端に尖端を他端に鈍端を有する細棒状の素材の向きを揃える方法であって、並列させた所定数の細棒状の素材の長手方向の両側に、前記尖端が刺し通すことが可能で他端の鈍端が刺し通すことのない程度の弾性を持った弾性体を配置し、該弾性体を互いに接近させるようにして細棒状の素材を挟み込み、該弾性体の接近により細棒状の素材の尖端を弾性体に刺し通した後、弾性体を互いに離隔させ、弾性体に刺し通された細棒状の素材を両側の弾性体と共に移動させて向きを揃えることを特徴とする細棒状素材の向き揃え方法。
2. 一端に尖端を他端に鈍端を有し且つ尖端から所定の長さ範囲が三角錐状又は三角柱状に形成された細棒状の素材の向きを揃える方法であって、並列させた所定数の細棒状の素材の長手方向の両側に、前記尖端が刺し通すことが可能で他端の鈍端が刺し通すことのない程度の弾性を持った弾性体を配置し、該弾性体を互いに接近させるようにして細棒状の素材を挟み込み、該弾性体の接近により細棒状の素材の尖端を弾性体に刺し通した後、弾性体を互いに離隔させて該弾性体に刺し通された細棒状の素材を両側の弾性体と共に移動させ、次いで弾性体から細棒状の素材を離脱させた後、前記細棒状の素材の少なくとも一方の端部を持ち上げて振動させることで、三角錐状又は三角柱状の断面を構成する一つの稜線の方向を揃えることを特徴とする細棒状素材の向き揃え方法。

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