JPH07251229A - 金属より線曲げ方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来手作業によらざるを得なかった滑らかな
曲げ加工が可能であるとともに、「起き」の無い高品位
な２次元形状の曲げ加工を容易に行うことができる金属
より線曲げ方法を提供するとともに、かかる曲げ加工を
自動的に行うことができる金属より線曲げ装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 型２の外周に金属より線１を巻掛けて、より
線１を引張付与手段３で引張りつつ、型２の外周面の略
法線方向からより線１を打圧部材４で打圧するととも
に、該打圧箇所をより線１の長さ方向に漸次移動させ
て、より線１を型２の外周と同一形状に曲げ加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレスワイヤー等
の金属より線を曲げ加工する方法および装置に関し、特
に内視鏡に用いられる処置具を製造するのに好適な、金
属より線曲げ方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡の先端部には、図９に示すような
処置具が取付けられている。図において、（ａ）は楕円
型処置具、（ｂ）は半月型処置具と称せられるもので、
いずれも金属より線１をループ状に曲げ加工して製造さ
れたものであって、医師の操作により内視鏡先端部から
進退し、ポリープや病巣を切除等するのに使用されるも
のである。

【０００３】このような処置具は従来、金属より線を図
１０に示すように手作業で曲げ加工して製造していた。
すなわち、より線１を所望の折曲箇所で挟持したピンセ
ットＰを矢印Ａ方向にθ回転させて折曲部を成形し（同
図ａ）、また、より線１を矢印Ｂのように長さ方向にし
ごいて弧状の曲線部を成形し（同図ｂ）、この作業を繰
り返して処置具を製造するのである。

【０００４】しかしながら、一般に処置具は２次元形状
つまり平面内に納まる形状に仕上げなければならないた
め、成形作業は容易ではない。というのは、図１０
（ｃ）に示す如く上下方向に「起き」の生じた３次元形
状の処置具では、進退にともなってループ状の把持部が
上下してしまい正確な操作が妨げられるからである。金
属より線のような捩れた素材を正確な２次元形状に曲げ
加工するのは思いのほか自動化するのが難しく、人間の
熟練に依らざるを得ず、手数を要し非能率的であるとと
もに個人差も大きく、その改善が望まれていた。

【０００５】ところで、金属線材の曲げ加工を自動化す
る装置としては、特開昭６２−１７９８４０号公報に開
示された装置が知られている。この装置は図１１に示す
如く、受け部材Ｇで案内されたワイヤＷを側方から打圧
ピンＰで打圧して曲げ作業を行うもので、この作業と交
互してワイヤＷを押出手段Ｓより送り出して所定の円弧
形状に成形するものである。つまり、この装置では円弧
を短い弦の連続であると擬制して曲げ加工を行うのであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
装置を用いて内視鏡の処置具を製作してみると、巨視的
には滑らかな円弧状にみえても微視的には角ばった弦の
連続に成形されるため、操作にともなってカクカクと引
掛かりが感じられ実用に耐えないという問題点があっ
た。しかも、上記従来装置ではワイヤを側方から打圧し
て曲げるだけであるから、曲げ作業が進むにつれて前述
の「起き」が生じるのを避けることができず、特に処置
具の先端部のような鋭角な折曲部分ではより線の捩れ方
向に「起き」が生じてしまい、熟練者による最終的な修
正作業が不可欠であった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、従来手作業によらざるを得なかった滑らかな曲げ加
工が可能であるとともに、「起き」の無い高品位な２次
元形状の曲げ加工を容易に行うことができる金属より線
曲げ方法を提供するとともに、かかる曲げ加工を自動的
に行うことができる金属より線曲げ装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、より線の
断面構造が曲げ加工の前後で以下のように変化すること
を見い出した。すなわち、曲げ加工前のより線は、図８
（ａ）（ｂ）に示す如く、単線の束１ａ，１ａ，…が同
心円上かつ放射状に均一に配列したようすを呈してい
る。これに対し、より線を曲げた場合には、同図（ｃ）
に示す如く、内周ＢＣと外周ＤＥとで経路差を生じるた
め、経路差が少なくなるように内周ＢＣは外方へ、外周
ＤＥは内方へ変位して、全体の断面形状が楕円に変形す
る（同図（ｄ））。

【０００９】これをより線の断面形状について考えてみ
ると、曲げ加工前は真円の螺旋コイル状であったもの
が、曲げ加工後には楕円につぶれた螺旋コイルに塑性変
形したことを意味する。このように、曲げ加工されたよ
り線は、円の構造から楕円の構造へ変化するのである。
そして、いったん楕円の断面構造に再配置されたより線
はいわば曲げ癖がついた状態となって、容易にはもとの
直線に戻らなくなる。

【００１０】以上から、より線を曲げ加工するに際して
は、単に曲げるだけでなく、曲げた状態に保持したまま
で断面が楕円になるように押しつぶすと良いことがわか
る。そして、このとき引張力を付与しておくと楕円形成
の助けになると共に、より線にうねりが発生するのを阻
止できて都合がよい。しかも、このような加工方法によ
るならば、従来問題となっていた「起き」が発生するこ
とがない。

【００１１】そこで請求項１に係る本発明の金属より線
曲げ方法では、型の外周に金属より線を巻掛けて、同よ
り線に引張力を付与しつつ、前記型の外周面の略法線方
向から前記より線を打圧部材で打圧するとともに、該打
圧箇所を前記より線の長さ方向に漸次移動させて、前記
より線を前記型の外周と同一形状に曲げ加工することと
した。

【００１２】また請求項２に係る本発明の金属より線曲
げ装置は、金属より線の所望の曲げ形状に合致した外周
形状を有する型と、この型の外周に巻掛けた前記より線
に引張力を付与する張力付与手段と、前記型の外周側方
より前記より線を打圧する打圧部材とから構成される。

【００１３】この場合において、前記型と前記打圧部材
とを相対的に移動させる打圧箇所移動手段が備えられる
とともに、同打圧箇所移動手段は前記打圧部材の打圧方
向を前記型の外周面の法線方向に一致させるよう制御す
ることが好ましい。

【００１４】

【作用】本発明の金属より線曲げ方法および装置では、
金属より線を型の外周に巻掛けて所望の曲げ形状に保持
しつつ、これを打圧することによって、より線を構成す
る単線１本１本を楕円螺旋に塑性変形させて曲げ加工を
行う。

【００１５】以下、添付図面を参照して本発明の実施例
を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には
同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【００１６】

【実施例１】まず、本発明の実施例１を説明する。図１
は金属より線曲げ装置を示す平面図（ａ）および正面図
（ｂ）である。図示の通りこの装置では、型２の外周に
金属より線１を巻掛けて、より線１の両端を引張付与手
段３で引張りつつ、型２の外周面の略法線方向からより
線１を打圧部材４で打圧するとともに、該打圧箇所をよ
り線１の長さ方向に漸次移動させて、より線１を型２の
外周と同一形状に曲げ加工する。

【００１７】型２は、内視鏡用の処置具と合致した外周
形状に形成されたものであって、回転テーブル５１の上
面に高さ調整用の台座５２を介して固定されている。ま
た、回転テーブル５１には、台座５２ａを介して、張力
付与手段３も取付けられている。

【００１８】張力付与手段３は、図２に示す如く、より
線１の両端を把持するチャック３１と、これをより線１
の長手方向に移動自在にガイドする案内３２と、チャッ
ク３１に図中右向きの力を付与するエアシリンダ３３と
から構成されており、エアシリンダ３３の引張力は予め
定めたプログラムによって制御される。この引張力は、
より線１の太さ等の条件に応じて定められるほか、型２
のどの部分の曲げ加工を行っているか、つまり現在の曲
げ部分の曲率に応じても細かく制御される。

【００１９】なお、より簡易な張力付与手段３として
は、図３（ａ）に示す如く、おもり３４をぶら下げた紐
３５を滑車３６を介してチャック３１側面に結び付けた
り、同図（ｂ）に示す如く、チャック３１を取付けた台
座３７をボールネジ３８およびモータ３９で駆動して引
張力を付与する構成をとってもよい。

【００２０】打圧部材４は、先端のヘッド４１が図４に
示す如く曲率ＲもしくはＶ字状の凹面に形成され、打圧
時により線が逃げないようになっており、エアシリンダ
４２のロッド先端部に取付けられている。このエアシリ
ンダ４２は、移動ステージ５３を介して基台６に取付け
られ、Ｙ方向に移動自在になっている。

【００２１】すなわち、本実施例では打圧箇所移動手段
５として、回転テーブル５１と移動ステージ５３とが備
えられており、型２と打圧部材４との相対的位置決めを
行う。具体的には回転ステージ５１で型２の打圧箇所の
方向を設定し、つづいて移動ステージ５３でヘッド４１
のＹ方向位置を調整すれば、常に、打圧方向を型２の外
周面の法線方向に一致させることができ、また、そのよ
うに不図示の制御装置にて制御されるものである。

【００２２】次に、上記構成からなる本実施例の金属よ
り線曲げ装置の動作を図５を参照して説明する。

【００２３】（１）より線１をたるまないよう、型２の
外周側面２ａに水平に巻掛けて、張力付与部材３に保持
し引張力を加える。

【００２４】（２）まず、折曲部Ａを加工する。同図
（ｂ）（ｃ）に示す如く、型２の平面部アイが打圧部材
４の先端と平行になるように、回転テーブル５１を回転
する。そして、移動ステージ５３を移動して打圧部材４
の先端部を点イにそろえる。

【００２５】（３）打圧部材４を進退させてより線１を
１回ないし数回打圧して折り曲げ加工を行う。反対側の
平面部ウエについても同様の作業を行う。

【００２６】（４）次に、曲線部Ｂを加工する。回転テ
ーブル５１の回転と移動ステージ５３の平行移動とを組
み合わせて、打圧部材４１を型２の外周面エオの法線方
向に合致させて打圧する。そして、回転テーブル５１の
微少回転と移動ステージ５３の微少平行移動とを組み合
わせて、打圧部材４１を常に型２の外周面の法線方向に
合致させるよう配置し、点エから点オに向かって僅かず
つ打圧箇所を移動しながら打圧作業を続ける。

【００２７】（５）他の箇所もこれに準じて打圧する。
以上の作業により、折曲部と曲線部との組み合わされた
処置具を製造することができる。

【００２８】なお、図６に示した処置具の場合にも、作
業の全体の流れは同様である。ただし、点ア，点イを打
圧する際には、打圧部材４１の先端と各点のなす角がθ
＝θ’となるように回転テーブル５１の角度を設定す
る。

【００２９】本実施例によれば、勘に頼った手作業によ
る曲げ作業に比べ、機械によって一定条件（型，打圧部
材の形状，打圧力，打圧間隔，打圧速度など）で加工す
るので精度のばらつきがなく安定した品質が得られる。

【００３０】

【実施例２】次に、本発明の実施例２を説明する。図７
は金属より線装置を示す平面図（ａ）および該装置の左
方向からの側面図（ｂ）である。この実施例では、図
（ａ）に示すように、基台６上に左右方向に移動可能な
移動ステージ５３を配設するとともに、その上に回転テ
ーブル５１を配設している。この回転テーブル５１に
は、該テーブル５１の中心を対称軸として一対の型２
２，２２が立設されるとともに各型２２，２２に対向し
て、支持板４３に固定した打圧部材４，４が取付けられ
ている。

【００３１】前記一対の型２２，２２の打圧部材４４，
４４と対向する外周面は所望の曲げ形状の曲率に対応し
ている。一対の型２２，２２に対する直角方向（図では
上下方向）には、図（ｂ）に示すように、屈曲した一対
の支持部材４４，４４にそれぞれ取付けられ、各型２
２，２２と同一高さに設定された型２１，型２３があ
る。各支持部材４４，４４の基端は台座６に固定され、
その先端は前記回転テーブル５１上に延在するととも
に、図（ａ）に示すように、型２１は２股状に分岐して
その内周面でより線の各端部を案内するような曲面が形
成され、型２３はその外周面がより線の折り曲げ形状に
形成されている。

【００３２】型２１の支持部材４４上には、第１実施例
と同様の張力付与手段３が配設されている。また、型２
３の後方には、型２３に巻いたより線を打圧し、また押
圧する打圧部材４およびその支持部材が台座６に取付け
られている。なお、移動ステージ５３、回転テーブル５
１の駆動装置は不図示である。

【００３３】次に、上記構成からなる本実施例の金属よ
り線曲げ装置の動作を説明する。 （１）１本のより線を輪状にし、その先端部を折曲げ形
状の型に係止した後、各線端を型２２，２２に沿わせる
とともに型２１の２股部に落とし込み、より線を水平に
して張力付与手段３で保持し引張力を加える。

【００３４】（２）より線の先端部の折曲げのために、
より線を型２３に打圧部材４によって１回ないし数回打
圧する。打圧後、打圧部材４と型２３とでより線を挟持
しつつ保持する。

【００３５】（３）次いで、移動ステージ５１を一方向
（例えば左方向）に移動する。この移動の際に、型２
１，２３は移動しないので、移動した側の型２２によっ
てより線の一端部は引っ張られ、図７（ａ）において左
側のループ形状は左側の型２２に沿って大きくなり、所
望の曲線形状まで大きくされる。

【００３６】（４）次いで左側の打圧部材４によって左
側の型２２に沿っているより線が１回ないし数回打圧さ
れる。この打圧によってより線の円の楕円の構造への変
化が生ずる。なお、この打圧の際に、回転テーブル５１
を回転することなく、より線の同一箇所を数回打圧して
もよく、また型２２の成形面の打圧部材４と対向する範
囲内で回転テーブル５１を微小回転しつつより線の打圧
を繰り返してもよい。

【００３７】（５）左側の型２２での成形完了後、回転
テーブル５１を右方向に所定量移動し、右側の型２２に
よりより線の他端部を引っ張って、右型の型２２と打圧
部材４とにより該部のより線の成形を行う。

【００３８】（６）上記の成形後、回転テーブル５１を
初期位置（図７（ａ）の位置）に戻し、成形したより線
を取り出す。

【００３９】本実施例によれば、回転テーブル５１上で
の型２２の取付位置（回転中心からの距離）を変更する
ことで、様々な曲率の曲線部を成形することができる。

【００４０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば以下のように実施してもよい。 （１）型の外周に、より線の陥入する案内溝を形成して
もよい。より線のセットを正確迅速に行うことができ
る。

【００４１】（２）型の上下方向に平行して複数のより
線を巻掛けて一度に加工すると、生産能率を向上させる
ことができる。

【００４２】（３）打圧部材の先端部を型の外周の曲げ
曲率や折れ角度に応じて形成し、成形するの部分に応じ
て交換するようにしても良い。雄型と雌型とでプレスす
る格好になるので、１回の打圧で広範囲に成形できるよ
うになる。

【００４３】（４）打圧箇所を移動させる打圧箇所移動
手段は、打圧部材の移動のみによってもよいし、型のみ
を移動させてもよく、各種の組み合わせ変形が可能であ
る。

【００４４】（５）すなわち、上記実施例１では、型の
回転と打圧部材の平行移動とを組み合わせたが、これに
代えて、回転テーブルにＸＹステージを搭載し、これに
型と張力付与手段を取付けるとともに、打圧部材は回転
中心に向けて固定するようにしても良い。この場合に
は、ＸＹステージを調整して型の曲率中心を回転中心に
一致させ、回転テーブルをゆっくり回転させつつ連続的
に打圧作業を行うことができる。

【００４５】（６）打圧箇所を移動する際に、打圧部材
を押圧した状態のまま移動させて、しごき作用を付与し
てもよい。この場合には、打圧部材の先端をローラにす
るとよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の金属より線
曲げ方法および装置によれば、従来手作業によらざるを
得なかった滑らかな曲げ加工が可能であるとともに、
「起き」の無い高品位な２次元形状の曲げ加工を容易か
つ自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による金属より線曲げ装置を
示す平面図（ａ）、および正面図（ｂ）である。

【図２】実施例１の張力付与手段を説明する図である。

【図３】張力付与手段の変形例を説明する図である。

【図４】実施例１の打圧部材の先端部の形状を示す図で
ある。

【図５】実施例１の金属より線曲げ装置の動作を説明す
る図である。

【図６】実施例１の金属より線曲げ装置の動作を説明す
る図である。

【図７】本発明の実施例２による金属より線曲げ装置を
示す平面図（ａ）、および側面図（ｂ）である。

【図８】本発明の金属より線曲げ方法の作用を説明する
図である。

【図９】本発明を適用して製造される内視鏡用の処置具
を示す平面図である。

【図１０】従来の手作業による金属より線曲げ方法を説
明する図である。

【図１１】従来の金属線曲げ装置を説明する平面図
（ａ）、および要部拡大図（ｂ）である。

【符号の説明】

１ 金属より線 ２ 型 ３ 張力付与手段 ３１ チャック ３２ 案内 ３３ エアシリンダ ４ 打圧部材 ４１ ヘッド ４２ エアシリンダ ５ 打圧箇所移動手段 ５１ 回転テーブル ５２ 台座 ５３ 移動ステージ ６ 基台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型の外周に金属より線を巻掛けて、同よ
   り線に引張力を付与しつつ、前記型の外周面の略法線方
   向から前記より線を打圧部材で打圧するとともに、該打
   圧箇所を前記より線の長さ方向に漸次移動させて、前記
   より線を前記型の外周と同一形状に曲げ加工することを
   特徴とする金属より線曲げ方法。
2. 【請求項２】 金属より線の所望の曲げ形状に合致した
   外周形状を有する型と、この型の外周に巻掛けた前記よ
   り線に引張力を付与する張力付与手段と、前記型の外周
   側方より前記より線を打圧する打圧部材とからなる金属
   より線曲げ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の金属より線曲げ装置にお
   いて、前記型と前記打圧部材とを相対的に移動させる打
   圧箇所移動手段が備えられるとともに、同打圧箇所移動
   手段は前記打圧部材の打圧方向を前記型の外周面の法線
   方向に一致させるよう制御されることを特徴とする金属
   より線曲げ装置。