JP5695055B2 - 針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを形成する方法及び装置 - Google Patents

Description

［関連出願情報］
本出願は、２００９年９月１８日付けで出願されたインド予備特許出願第１９４９／ＤＥＬ／２００９号からの優先権を主張する。その内容全体が、参照によってここに援用される。出願人は、この予備出願の恩恵を主張する。

本発明は、針に孔、スロット、及び／又は窪みを形成する方法及び装置に関する。より具体的には、本発明は、カテーテル針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを形成する方法及び装置に関する。

今日利用可能な針の安全装置は、針の先端近傍における孔、スロット、及び／又は窪みを利用して、針ガードが針の先端から脱落しないようにする。針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを設ける目的は、通常は、針安全装置が前記孔、スロット、及び／又は窪みに嵌合することを許容することである。それゆえ、その孔、スロット、及び／又は窪みは、安全装置のための停止装置として機能する。これらの安全装置は通常は、カテーテル及び注射で使用される。針に対して安全装置を設ける目的は、ヘルスケア労働者が、患者の世話をしている間に針の先端で偶然に突かれたり刺されたりしないことを確実にすることであり、こうしたことが起こると、ヘルスケア労働者の安全を危うくする病気の伝染をもたらし得る。

一般に、針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みをドリル加工するか、切削するか、又は生成する数多くの方法が存在する。針の先端近傍に、孔、スロットまたは窪みを製造するための例示的な方法及び装置は、国際公開第２００５／０８７２９６号、米国特許第５８５８００２号明細書、国際公開第２００４／０６５０３６号、欧州特許出願公開第０５９１９９２号明細書、米国特許第５７０９６６８号明細書に開示されている。例えば、孔は、ドリルマシン、レーザビームマシン、電子ビームマシン、パンチマシンなどによって形成され得る。そのような工程による針の製造には、多くの工程ステップ及び各々のステップを実行するための異なるタイプの機械が関与する。様々な工程の正確さ及び精密な再現性は、高品質の針の製造においてますます不可欠になっている。そのような工程は、連続する工程ステップとして機械の一つから他のものへの針本体の動きを要求する。

一般に、切削工具は、ドリル加工される材料の中に前進しながら、それ自身の軸の周囲を回転する。ドリルがドリル加工されているチューブ材料の他端に達すると、ドリルの先端は、最終的なサイズの孔に広がる生成されている縁を突き抜けて、孔の周囲に出口バリを残す。出口バリは、構造における歪み要因及び疲労クラックを生成するので、カテーテルアセンブリでは許容できない。それはまた多くの熱及び推進力も生成し、これはドリル機械から付加的なパワーを必要とする。さらに、連続的な動きステップは時間及びマンパワーの関与を増し、それを針の製造に対して時間を必要とし且つ高価な出来事にする。

従来のドリル加工によって針の先端近傍に孔を生成することの他の不利益は、正確で且つ精密なドリル加工の高標準の要件を危うくすることであり、孔が位置ずれする結果で終わり得る。技術の出現とともに、医療用の針はますます直径サイズが、例えば１ミリメートルよりも小さいオーダ又はより小さいサイズまで小さくなっており、これにより針の製造技法においてより高い精度を要求している。より小さな直径サイズは、孔付きの針の製造をより複雑且つ高コストなものにしている。より小さな直径の針の製造は、針本体に孔をドリル加工する際の取扱いの困難さをもたらす。小さな直径の針本体は、そこに形成されるドリルの中心度を確実にするために極端な精度を要求する。さらに、針の直径の減少に比例して、針の長さが減少する。針本体へ及びドリル加工動作を取り扱っているオペレータへのダメージを生じること無しに短く非常に微細な針本体を精密に取り扱うことは、大量生産環境にて達成することが極めて困難である。

針本体におけるドリル加工の中心度を確実にするための精度は取扱いの困難さを増して、針の製造に影響を与える。従来のドリル加工工程では、チューブを保持する針チューブホルダが取扱いの困難さを生じさせて、保持されたチューブの位置は、常に満足のいくものではない。また、シリンジ針ポイントの滑らかで信頼性のある一様なドリル加工のために、高度の手作業のスキルが必要とされる。これより、ドリル加工の結果は満足できない且つ時間がかかるものになり、訂正量に応じてドリル加工体積が広く変動して、不規則な寸法のシリンジ針が製造される。大量生産の場合には、一様な品質の製品を得ることが難しい。

したがって、前述の不利益、ならびに高速で対費用効果のある方法での大量生産の必要性を満足する、針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを形成する商業的に実現可能な方法及び装置に対する必要性が常に残存している。

本発明のある局面では、針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを形成する研削器装置が提供され、前記研削器装置は、複数のカテーテル針チューブを平行な位置合わせ状態に固定して針の先端を露出させるストリップと、その間に前記ストリップをクランプする少なくとも２つの保持板を備える前記ストリップのための保持手段アセンブリと、前記保持手段アセンブリに隣接して位置する研削表面を有する研削円盤を有する研削器円盤アセンブリと、前記保持手段アセンブリをそれに沿って動かして、前記保持手段アセンブリによって前記ストリップに支持されている針チューブの位置を変えるように構成された、研削器装置に動作可能に搭載された可動テーブルと、を備える。

本発明の他の局面は、針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを形成する方法に関係しており、この方法は、複数の針チューブをストリップに平行な位置合わせ状態で配置するステップと、前記ストリップを少なくとも２つの保持板を備える保持手段アセンブリの間にクランプするステップと、前記保持手段アセンブリを研削器装置の可動テーブルの上に搭載するステップと、研削円盤アセンブリを前記保持手段アセンブリに隣接して位置させるステップと、針先端を露出させているストリップを前記研削円盤アセンブリの研削表面に接触させるステップと、カテーテル針の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを所定の仕様にしたがって研削するステップと、針チューブを引き抜いて、洗浄して、乾燥するステップと、を包含する。

本発明は、更なる目的及び特徴と共に、添付の図面と共に以下の詳細な記載を参照することによって、最も良く理解されるであろう。

本発明の方法が適用され得る研削器装置のある実施形態の斜視図である。 本発明の方法が適用され得る研削器装置のある実施形態の正面図である。 本発明の好適な実施形態にしたがったお互いに隣接して位置された複数の針チューブを含むストリップの正面図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった針保持手段アセンブリの斜視図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった針保持手段アセンブリの斜視図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった針保持手段アセンブリの側面図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった研削器装置の可動テーブル上に搭載された針保持手段アセンブリの斜視図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった研削器装置の可動テーブル上に搭載された針保持手段アセンブリの正面図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった針保持手段アセンブリに隣接して位置された研削円盤アセンブリの斜視図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった針保持手段アセンブリに隣接して位置された研削円盤アセンブリの正面図である。 本発明の方法が適用され得る動作モードにおける研削器装置のある実施形態の斜視図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった研削前後の針チューブの図である。 本発明の好適な実施形態にしたがった研削前後の針チューブの図である。

添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態がこれから記述される。図面において、同様の数字は同様の部分を示す。

図１を参照して、及び特に明確に図２に描かれているように、可動テーブル１４は、針保持天板１６及び針保持底板１８を備える保持手段アセンブリ１２のための基礎プラットホームを形成する。複数のカテーテル針チューブ２０を平行な位置合わせで固定しているストリップ２２は、針保持天板１６及び針保持底板１８の間にクランプされている。可動テーブル１４は、テーブル床２４の上に位置されている。

可動テーブル１４の下側は、図面には示されていないが溝を有しており、これは、可動テーブル１４がテーブル床２４の上を長手方向に自由にスライドするように、テーブル床２４の頂部側に形成されたリブに合致する。一つ又は複数の油圧シリンダ２６が可動テーブル１４及び保持手段アセンブリ１２の両方に接続されている。リミットスイッチが設けられており、図１０に明確に描かれているように、可動テーブル１４がテーブル床２４の端に到達したときに検出して動作する。リミットスイッチの動作は油圧シリンダ２６の動作を停止して、研削動作を停止する。

研削装置１０の可動テーブル１４に隣接して研削円盤アセンブリ２８が設けられており、これは、研削表面３０を有する研削円盤４０を備えている。研削円盤４０は、研削サポートを介して駆動モータに接続されている。示されているように、研削円盤アセンブリ２８は、金属コア、例えばステンレス鋼を備え得て、これには、その外周の凹部に研磨材料、例えばダイアモンド／バインダ混合物が設けられている。あるいは、研削円盤４０には、シリコンカーバイド、ダイアモンド、酸化アルミニウムなど、ならびにそれらの混合物のような、任意の研磨材料が設けられ得る。支持部材及び羽根車は、好ましくはステンレス鋼のような金属から形成されている。研削円盤４０は電子的に制御されて正しく且つ所望の深さを与えて、ストリップ２２に収容された針の露出された先端に規定の輪郭にしたがって孔、スロット、及び／又は窪み３４を生成する。動作中に、研削円盤アセンブリ２８はモータによって回転される。針２０の先端近傍に孔、スロット、及び／又は窪み３４を生成するために、好適な回転スピードは一般的に約２８５０ＲＰＭである。回転スピードは、針チューブ２０の様々な仕様サイズの使用に応じて、変わり得る。

図３は、複数の針チューブ２０を備えるストリップ２２を描いている。ストリップ２２において、針チューブ２０は、お互いに隣接して位置するように平行で一様な方法で支持されることができる。針ストリップ２２は、針チューブ２０の先端３２の近傍に孔、スロット、及び／又は窪み３４を生成するために要求される仕様にしたがった精度を容易にする。針チューブ２０は、孔、スロット、及び／又は窪み３４が形成されるべき針２０のとがった先端領域３２を露出する一様な方法で、ストリップ２２に収容されている。針保持手段アセンブリ１２の上にクランプされた後に針ストリップ２２の上に支持される針チューブ２０は、垂直な方向に突出して針２０の先端３２を露出する。針ストリップ２２の上に支持される針チューブ２０が保持手段アセンブリ１２に所望の長さで置かれると、アセンブリ１２はそれから、研削器装置１０の可動テーブル１４に搭載される。

図４（ａ）及び図４（ｂ）ならびに図５に示されているように、針保持手段アセンブリ１２は針保持底板１８及び針保持天板１６を備えており、これらは、前記２つの板１６、１８の間にクランプされた複数の針チューブ２０を収容するストリップ２２を保持する。一つ又は複数の油圧シリンダ２６が、保持板１６、１８、ならびに保持板１６、１８の間のストリップ２２のクランプ動作を制御する。油圧シリンダ２６は、すでに知られているような普通の且つ規則的な方法で機能する。油圧シリンダ２６のための空気圧は、電子スイッチによって制御される。この記載では、保持手段アセンブリ１２は、少なくとも４つの油圧シリンダ２６を示す。しかし、クランプ動作が効率的に実行される限りは、より多く又はより少ない油圧シリンダ２６が設けられることができる。

針２０を備えるストリップ２２は、頂部及び底部ゴム表面カバー要素で覆われている保持器空間の内部且つその間にフィットして、それらの間に保持されて、角度支持ブロック手段３６の前進動作によってクランプされる。一対のガイドブロック及びサイドブロックが配置されて、これらは、針保持手段アセンブリ１２を通してストリップ２２を支持する。角度支持ブロック手段３６は、位置の変化、及びそれにより、ストリップによって支持されたチューブ２０が研削円盤４０の研削表面３０に向かって延在する角度の変化を制御する。ストリップ２２は、図３に描かれているように、複数の針チューブ２０がお互いに隣接した平行な方法で支持されることができるように、設計されている。針ストリップ２２を備えている針保持手段アセンブリ１２は、研削器装置１０の可動板１４の上に搭載されている。研削工程の間、針先端３２を露出させているストリップ２２は、回転している研削円盤４０の研削表面３０に対して押し付けられている。

図６及び図７に示されているように、可動テーブル１４の上に搭載されているストリップ２２を備えている保持手段アセンブリ１２は、針先端３２を露出しているストリップ２２の軸に一般に垂直な方向に、研削円盤４０に対して動かされる。動作中に、研削表面３０は工具軸の周囲を回転し、主軸の周囲で軌道を描く。研削円盤アセンブリ２８は、研削表面３０の主軸が保持手段アセンブリ１２に対して実質的に固定されるように、保持手段アセンブリ１２に対して位置されて固定される。動作中には、研削表面３０は円盤軸の周囲を回転し、且つ主軸の周囲を回転して、針２０のとがった先端３２の近傍に孔、スロット、及び／又は窪み３４を切削する。

孔／スロット３４はこれより、研削円盤４０によって針先端３２に生成され、針先端３２に生成されるべき孔、スロット、及び／又は窪み３４の正確な輪郭を有するように仕上げられる。保持手段アセンブリ１２は、２つの保持板１６、１８を、調節可能な所定の距離だけ離す間隔調整手段を備えており、それによって、保持手段アセンブリ１２が可変直径の針チューブ２０を収容することを可能にする。保持手段アセンブリ１２はまた、ストリップ２２に配列された針チューブ２０の位置の間の変化を、針２０の先端３２に孔、スロット、及び／又は窪み３４を研削するための所定の値に決定するための間隔調整器手段も備えている。

図８及び図９に示されているように、研削円盤４０は、軸３８の助けを借りて、研削器装置１１０に軸方向に接続されている。保持板１６、１８の間にクランプされている針先端３２を露出しているストリップ３２を備えた保持手段アセンブリ１２は、一般的にストリップ２２の軸に対して垂直に延在している。ストリップ２２を備えた保持手段アセンブリ１２は、研削円盤４０の研削表面３０の下に調整される。間隔調整手段は、ストリップ２２で露出している針先端３２と研削円盤４０の研削表面３０の平面との間の間隔を維持する。図８及び図９はまた、針保持手段アセンブリ１２の上の研削円盤４０の位置も示している。オペレータはそれから、保持手段アセンブリ１２の高さを、研削円盤４０が露出された針２０の先端３２に所望の仕様の孔、スロット、及び／又は窪み３４を生成するように、電子的に調整する。保持手段アセンブリ１２は、前記ストリップ２２をクランプする手段を備えている。

高さが固定された後に、オペレータは研削円盤４０をスタートして、保持手段アセンブリ１２を保持している可動テーブル１４をスタートする。保持手段アセンブリ１２は、回転している研削円盤４０に向かって動き始める。ストリップ２２に支持されている針２０の露出された先端３２が研削円盤４０に接触するようになると、針の先端３２に、所望の輪郭仕様の孔、スロット、及び／又は窪み３４を生成する。保持手段アセンブリ１２が可動テーブルの他端に達するときまでに、ストリップ２２に支持された針２０に孔／スロット３４を生成する結果となる。

孔、スロット、及び／又は窪み３４を有する針２０を生成するこの方法は、約５分より短い時間しか要さない。針ストリップ２２に装荷されることができる針２０の数は、約２５０程度の少なさであることができて、針チューブ２０の外径に依存して約１０００個の針チューブ程度まで可変である。

図１１は、カテーテル針を製造するための標準要件に合致したステンレス鋼チューブ２０を描いている。とがった先端３２を有する描かれたチューブ２０は、特定の内径及び特定の外径まで、ダイを通って引き出される。このステンレス鋼チューブ２０は、仕様輪郭にしたがって適切な長さに切断される。切断されたチューブ２０の切断面からバリが除去された後に、切断されたチューブ２０は、ルーチン的に洗浄及び乾燥される。

研削前の針２０は、通常は注射又はカテーテルに要求されるサイズである。本記述の描写的な目的のために、針チューブ２０の仕様サイズは、長さ５４.８ｍｍ且つ厚さ０.５５ｍｍである。しかし、本発明は、様々な仕様及びサイズの針チューブ２０の使用を包含する。

図１２は、所定の仕様にしたがって針の先端３２の近傍に孔、スロット、及び／又は窪み３４が研削された後の針チューブ２０を示す。

本発明の利点は、上述のように、孔、スロット、及び／又は窪み３４を有する約４００を超える針チューブ２０が、実際には一つの針２０に対して取られた時間枠の中で生成されることができ、それによって時間、労力、及びお金を節約できることである。また、中間工程で熟練労働者の関与の必要が無く、それによってマンパワー要件を実質的に低減する。また、多数のカテーテル針２０が、上記で開示された装置及び方法の実現によって、著しく向上された効率で、同じ仕様に製造されることができる。

本発明はまた、針２０に孔、スロット、及び／又は窪み３４を生成する研削動作の自動化を妨げる従来技術で議論されたような様々な困難さを解決し、針２０における孔／スロット３４の正確な自動研削を保証にする。

本発明が特定の例を参照して記述されてきたが、本発明にて先に述べられたような本発明のより広い思想及び範囲から逸脱すること無く、本発明が多くの形態で具現化され得ることが、当業者によって認識されるであろう。これより、開示されたような好適な実施形態の変動が、以上の記述を読むことによって当業者には明らかになり得る。したがって、本発明は、添付の請求項に記載された主題の、適用可能な法律によって許容されるような全ての改変及び等価物を含む。さらに、その全ての可能な変動における上述の要素の任意の組み合わせが、ここにそうではないと示されていない限りは、あるいはそうではなく文脈によって明らかに矛盾しない限りは、本発明によって包含される。それゆえ、本明細書及び図面は、本発明の思想及び範囲から逸脱すること無く、制約的な方法というよりむしろ描写的な方法であるとみなされるべきであり、本発明は、以下に添付の請求項の中に存在する。

１０ 研削器装置、１２ 針保持手段アセンブリ、１４ 可動テーブル、１６ 針保持天板、１８ 針保持底板、２０ 針チューブ、２２ ストリップ、２４ テーブル床、２６ 油圧シリンダ、２８ 研削円盤アセンブリ、３０ 研削表面、３２ 針先端、３４ 孔、スロット、及び／又は窪み、３６ 角度支持ブロック手段、３８ 軸、４０ 研削円盤。

Claims (10)

1. 針の先端（３２）近傍に孔、スロット、及び／又は窪み（３４）を形成する研削器装置（１０）であって、
   複数の針チューブ（２０）を平行な位置合わせ状態に固定して針の先端（３２）を露出させるストリップ（２２）と、
   その間に前記ストリップ（２２）をクランプする少なくとも２つの針保持板（１６，１８）を備える前記ストリップ（２２）のための針保持手段アセンブリ（１２）と、
   前記針保持手段アセンブリ（１２）に隣接して位置する研削表面（３０）を有する研削円盤（４０）を有する研削器円盤アセンブリ（２８）と、
   前記針保持手段アセンブリ（１２）をそれに沿って動かして、前記針保持手段アセンブリ（１２）によって前記ストリップ（２２）に支持されている前記針チューブ（２０）の位置を変えるように構成された、前記研削器装置（１０）に動作可能に搭載された可動テーブル（１４）と、
   を備え、
   前記針保持手段アセンブリ（１２）が、位置、及びそれによって前記ストリップ（２２）によって支持された前記針チューブ（２０）が研削器円盤（４０）の研削表面（３０）に向かって延在する角度を変える支持角度ブロック手段（３６）を備える、研削器装置（１０）。
2. 前記針保持手段アセンブリ（１２）が、前記２つの針保持板（１６，１８）を調節可能な所定の距離だけ分離させて、それによって前記針保持手段アセンブリ（１２）が可変直径の針チューブ（２０）を収容することを可能にする間隔調節手段を備える、請求項１に記載の研削器装置（１０）。
3. 前記針保持手段アセンブリ（１２）が、針の先端（３２）に孔、スロット、及び／又は窪み（３４）を研削するために、前記ストリップ（２２）に配列された針チューブ（２０）の位置の間の変化を所定の値に決定する間隔調節器手段を備える、請求項１に記載の研削器装置（１０）。
4. 前記針保持手段アセンブリ（１２）が、前記ストリップ（２２）をクランプする手段を備える、請求項１に記載の研削器装置（１０）。
5. 前記針保持手段アセンブリ（１２）が、少なくとも一つの油圧シリンダ（２６）を備える、請求項１に記載の研削器装置（１０）。
6. 前記ストリップ（２２）に接触する前記針保持手段アセンブリ（１２）の一部に、摩擦抵抗ゴム表面カバー要素が設けられている、請求項１に記載の研削器装置（１０）。
7. 前記針保持手段アセンブリ（１２）が、その間に前記ストリップ（２２）を固定する針保持天板（１６）と針保持底板（１８）とを備える、請求項１に記載の研削器装置（１０）。
8. 前記各手段のそれぞれの動作のシーケンスを制御する研削制御手段をさらに備える、請求項１から７のいずれかひとつに記載の研削器装置（１０）。
9. 針の先端（３２）近傍に孔、スロット、及び／又は窪み（３４）を形成する方法であって、
   複数の針チューブ（２０）をストリップ（２２）に平行な位置合わせ状態で配置するステップと、
   位置、及びそれによって前記ストリップ（２２）によって支持された針チューブ（２０）を研削器円盤（４０）の研削表面（３０）に向かって延在する角度をブロックを用いて変えるステップと、
   前記ストリップ（２２）を少なくとも２つの針保持板（１６，１８）を備える針保持手段アセンブリ（１２）の間にクランプするステップと、
   前記針保持手段アセンブリ（１２）を研削器装置（１０）の可動テーブル（１４）の上に搭載するステップと、
   研削円盤アセンブリ（２８）を前記針保持手段アセンブリ（１２）に隣接して位置させるステップと、
   針先端を露出させているストリップ（２２）を前記研削円盤アセンブリ（２８）の研削表面（３０）に接触させるステップと、
   針の先端（３２）近傍に孔、スロット、及び／又は窪みを（３４）所定の仕様にしたがって研削するステップと、
   針チューブ（２０）を引き抜いて、洗浄して、乾燥するステップと、
   を包含する、方法。
10. 前記針保持板（１６，１８）の間に未露出でクランプされている針チューブ（２０）の残り部分によって投影されている垂直な領域内に針の先端（３２）が一般的に露出されているように、前記ストリップ（２２）が針保持手段アセンブリ（１２）の間にクランプされている、請求項９に記載の方法。

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