(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面が同一円周上に位置するように配置された４つの成型ダイのそれぞれの成型ダイの間の空間に、外周面に突出する凸形形状部を有しかつ上部にテーパー面を有する４つの中型を、前記テーパー面により凹部を形成しつかつ前記成型ダイに対して外周方向へ進退自在に配置する工程と、
内周面に前記凸形形状部に対応する４つの凹形状部を有する外型の内部に前記成型ダイと前記中型とで構成されるユニットを前記凸形形状部と前記凹形状部とが対向するように挿入する工程と、
前記ユニットの外周面と前記外型の内周面とにより形成された隙間に略円筒状の関節部材を挿入して位置決めする工程と、
前記凹部にパンチを進入させ前記中型を前記外周方向へ移動させ、前記凸形状部と前記凹形形状部とにより前記関節部材を挟み込んで前記関節部材を成型する工程と、
を有することを特徴とする内視鏡用関節部材の局所拡径方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡用関節部材の局所拡径方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管材の外周面の一部を加工する技術としては、実公平２−３９６１７号公報に開示されたパイプのダボ成形装置が知られており、その要旨を図８に基づいて説明する。
【０００３】
ダボ成形装置のダボ成形金型は、一対の中型３０と、両中型３０間に介在させる芯金３１と、パイプ３２の外面を両側から押圧する一対のパンチ３３によって構成されている。一対の中型３０は、その後端部の枢止部３４を中心にして先端側が開閉自在となっており、先端側は後端部側に設けたバネ３５により接近するように付勢されている。中型３０の先端側には、テーパ面３６とパイプ内面の支持面３７が設けられており、支持面３７にはパンチ３３と嵌合する受け孔３８が設けられている。芯金３１は一対の中型３０間に後端部側から挿入自在となっており、その先端には中型３０のテーパ面３６と当接可能なクサビ部３９が設けられている。一対のパンチ３３は中型３０に対して進退自在に設けられ、その先端には中型３０の受け孔３８に対向する位置に凸部４０が設けられている。
【０００４】
上記ダボ成形金型によりパイプの外周面を加工する際には、まず、パイプ３２を金型３０に挿入し、パイプ３２の先端を当たり板４１の面にて当接してパイプ３２の長手方向の位置決めする。次に、中型３０の後方から芯金３１を中型３０間に進入し、中型３０のテーパ面３７に芯金３１のクサビ部３９を当接する。クサビ部３９の当接により、中型３０は先端が押し広げられて支持面３７がパイプ３２の周壁を押圧し、パンチ３３をパイプ３２の方向に移動してパンチ３３の凸部４０と中型３０の受け孔３８にてダボ成形する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、周面方向に沿った３方向以上の成形は不可能である。すなわち、図９に内視鏡用湾曲管の関節部品の概略を示すように、９０度ずつ回転した位置の４方向に凸成形をするためには、最初に対向する２箇所の凸成形５０をした後に関節部品１を９０度回転させ、再びもう一対の成形５１を行わなければならず、効率が悪い上に成形工程途中での関節部品１の着脱により凸成形５０と５１の回転方向の位置精度が悪いという不具合がある。
【０００６】
上記図９で示す概略の関節部品１は、管材を、例えば稜線に沿ってレーザ光線により切断加工するとともに、管材の径方向に互いに９０度ずらした位置に一対の耳部５２、５２を形成し、この耳部５２、５２にそれぞれ孔５４を形成している。
【０００７】
このような耳部５２、５２を有する関節部品１を図１０に示す関節部品１ａと交互に組み合わせて、図１１に示すように、前記孔５４に挿入したリベット５５を介して回動自在に連結して、湾曲管を構成させる。そして、前記凸成形５０、５１によって得られる凹部に短筒状のワイヤガイド５６を固着し、ワイヤガイド５６内にそれぞれワイヤ５７を挿通するとともに、このワイヤ５７の操作により湾曲管を所望の方向に屈曲させる構成となっている。
【０００８】
そのため、凸形成５０、５１の回転方向における位置精度が悪いと、ワイヤガイド５６内にワイヤ５７を挿通するのが困難になるとともに、ワイヤ５７による湾曲管の湾曲動作に支障が生じる問題がある。
【０００９】
また、図９で示した関節部品１と、図１０で示す関節部品１ａとを互いに連結する場合、各関節部品１、１ａの耳部５２、５２を重ね合わせるために、例えば図１０で示すように、関節部品１ａの耳部５２間の寸法ｈ2 は、関節部品１の耳部５２間の寸法ｈ1 よりも小さくする必要がある。このため、関節部品１ａの耳部５２間の寸法を小さくするために、この耳部５２を関節部品１ａの内側に向けて絞り加工を行う必要があり、結果として、寸法がｈ3 となって内側に張り出して関節部品１ａの内部断面積、すなわち湾曲管内に挿通される内蔵物収納用の断面積が少なくなる傾向の不具合があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、管材に凸成形する際に回転方向の位置精度の高い成形を行うことができる内視鏡用関節部材の局所拡径方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１の内視鏡用関節部材の局所拡径方法は、外周面が同一円周上に位置するように配置された４つの成型ダイのそれぞれの成型ダイの間の空間に、外周面に突出する凸形形状部を有しかつ上部にテーパー面を有する４つの中型を、前記テーパー面により凹部を形成しつかつ前記成型ダイに対して外周方向へ進退自在に配置する工程と、内周面に前記凸形形状部に対応する４つの凹形状部を有する外型の内部に前記成型ダイと前記中型とで構成されるユニットを前記凸形形状部と前記凹形状部とが対向するように挿入する工程と、前記ユニットの外周面と前記外型の内周面とにより形成された隙間に略円筒状の関節部材を挿入して位置決めする工程と、前記凹部にパンチを進入させ前記中型を前記外周方向へ移動させ、前記凸形状部と前記凹形形状部とにより前記関節部材を挟み込んで前記関節部材を成型する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】削除
【００１３】削除
【００１４】
つぎに、本発明の請求項１の作用を説明する。成形ダイに設けられた複数個の中型はその外側面に成形凸形状部をもっており、成形ダイの外周に設けられた外型には中型外側面の成形凸形状部に対応した成形凹形状部が設けられている。成形ダイと外型の間に管材として関節部品の管材を挿入し、複数の中型の中央部にパンチを圧入することによって全ての中型が開き、前記管材は中型の成形凸形状部と外型の成形凹形状部によって強制的に目的の形状に拡径成形される。
【００１５】
この目的の凸形状に拡径成形される際、関節部品の管材の耳部の方向の外周面は、成形ダイと外型の間に位置するとともに、凸形状成形時に成形ダイの両側の中型によって引っ張り力を受けることになる。このため、耳部の方向における外周面は、成形ダイと外型の隙間の分だけ、曲率が小さくなる（曲率半径が大きくなる）ことになる。そして、凸形状部を有した中型は、凹形状部を有する外型に関節部品の管材を押しつけることにより、凸形状部の両側は関節部品の管材の内径を広げることになる。
【００１６】
前記曲率が小さくなる変形量は、例えば図１０のように耳部が絞り加工されることによって発生する耳部間距離ｈ3 よりも小さいものであるから、関節部品の内部断面積には影響を与えないものであり、よって、凸形状部の両側の拡がりにより実質的に関節部品の内部断面積を大きくしている。
【００１７】削除
【００１８】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
本発明の実施の形態１を図１〜図４に基づいて説明する。図１〜図４は管材として関節部材の局所を拡径する成形金型を示すもので、図１は成形金型の構成を示す分解斜視図、図２は成形金型を組み立てた状態を示す斜視図、図３は関節部材を配置した成形金型を示す上面図、図４は図３のＡ−Ａ′線断面図である。
【００１９】
まず、成形金型で局所拡径する関節部材１を図２に基づいて説明する。関節部材１は円筒状に形成され、その両端面に径方向に互いに１８０度ずらした位置に一対の耳部５２、５２が形成されるとともに、一端面の耳部５２は他端面の耳部５２に対して９０度ずらした位置に配置されている。各耳部５２にはそれぞれ孔５４が形成され、関節部材１に局所拡径加工を施す際に、成形金型に係止するピン１５を挿通可能にするとともに、局所拡径加工された関節部品を連結する際のリベットが挿通可能になっている。
【００２０】
成形ダイ２は、関節部材１の内周面を支持するもので、図１に示すように、関節部材１の内面と対応した曲面を外側面を有する三角形柱状に形成されて４個設けられるとともに、その長さは成形する関節部材１の長さより長く形成されている。成形ダイ２は、その外側面が同一円周上に位置するように、成形ダイ本体２ａの上端面上に等間隔を有して配置されている。また、成形ダイ２は、その隣設した側面が平行となるように配置され、その側面で中型３の開閉する方向を規制しつつ案内するようになっている。成形ダイ２の上面には上記関節部材１の耳部５２に挿通したピン１５と係合する位置決め溝６が、中型３に設けた成形凸形状部５に対して所定角度、例えば４５度ずらした位置に設けられている。また、成形ダイ２の根元部外周にはＯリング収納溝８（図４参照）が設けられている。
【００２１】
中型３は成形ダイ２の間に組み込まれて４個配置され、上記４個の成形ダイ２で囲まれる空間の中心を中心にして９０度ずつ回転した４ヵ所に中型３の内側が対向するようにして配設されている。各中型３は、対向する中型３同士が下端に向けて互いに接近するようなテーパ面４が上面内面に設けられており、各中型３には、テーパ面４と対応する外側面に成形凸形状部５が設けられている。４個の中型３を成形ダイ２に組み込んだ後、根元部外周を弾性を有するＯリング７にて固定するようになっている。そして、Ｏリング７にて固定された際、中型３の上面には上記テーパ面により四角錐形状の凹部が形成される。
【００２２】
成形ダイ２の外周に配設する外型９は円筒形状で、その内径は成形ダイ２の外側面との間に関節部材１の肉厚部を隙間をもって挿入できる間隔を有する大きさとなっている。外型９の内周面には、中型３の成形凸形状部５に対応した成形凹形状部１０が外型９の径方向に９０度ずらした位置で４個形成されている。外型９は、各成形凹形状部１０が中型３の成形凸形状部５とそれぞれ対向するように成形ダイ２の外周に配設され、その位置決めは成形ダイ本体２ａの上端面に設けた位置決めピン１１と外型９の下端面に設けた穴１２の嵌合によってなされる。また、外型９の上面には、関節部材１の局所拡径する際に関節部材１の位置決めをする位置決め溝１３が設けられており、上記位置決めピン１１と穴１２により外型３を位置決めした際に中型３に形成した位置決め溝６とは直線的に配置されるようになっている。
【００２３】
４個の中型３により形成される四角錐形状の凹部の上方には、パンチ１６が配設されている。パンチ１６は不図示のプレスシャフト先端に取り付けられて上下方向に進退自在となっており、下降した際に中型３の凹部の中央部に圧入可能となっている。パンチ１６はその先端に中型３の凹部を作るテーパ面４と当接するようなテーパ面１７が４面設けられ、截頭正四角錐形状を有している。
【００２４】
次に、関節部材１の局所を拡径する方法を説明する。図２に示すように、関節部材１の両耳部５２にピン１５をそれぞれ通した状態で、関節部材１を金型の上方から成形ダイ２と外型９の間に挿入し、図４に示すように、中型３と外型９の位置決め溝６、１３にピン１５を嵌合させて位置決めセットする。この時、ピン１５は中型３中央の凹部に位置しないようにする。
【００２５】
関節部材１のセット後、パンチ１６を下降し、中型３の中心に進入させる。そして、パンチ１６の正四角錐形状先端の各テーパ面１７が中型３のそれぞれのテーパ面４と当接し、さらにパンチ１６を下降することによって、同時に４個の中型３を放射状に外周方向へ押し広げる。中型３が押し広げられると、中型３の成形凸形状部５が関節部材１を押圧しつつ外型９の成形凹形状部１０内に進入し、関節部材１の外側面を成形凹形状部１０に当て付け、関節部材１の４ヵ所に外周面側に突出する溝部（以下、溝部を関節部材１の内周面に形成した凹部という）を強制形成し、関節部材１の部分的な拡径を行う。
【００２６】
上記拡径成形が終了した後、パンチ１６を上昇する。これに伴い、中型３は成形ダイ２の根元部外周に設けたＯリング７の収縮力によって閉じる方向に戻る。そして、関節部材１の耳部５２に挿入されているピン１５を介して上方へ持ち上げ、金型内から局所拡径した関節部材１を取り出す。
【００２７】
本発明の実施の形態１の局所拡径方法によれば、成形凸形状部５を有する中型３を４個設けることによって、１回の動作で４ヵ所の部分拡径成形を行うことができる。また、成形ダイ２を、中型３が開閉する方向を規制するガイド形状にすることによって、関節部材１の内径側の支持を行い、中型３の開閉方向が規制されるため、回転方向に対する凹部の成形位置の精度が高い湾曲管関節部品を提供することができる。さらに、中型３の成形凸形状部５は、関節部材の内周面に対して垂直に押圧するので、成形される凹部の形状にバラツキを生じない。
【００２８】
上記局所拡径方法により、関節部材１の両端部に設けた耳部５２とかさならない位置、例えば耳部に対して４５度ずらした位置に精度良く関節部材１の軸方向と平行な凹部が４ヵ所に形成された湾曲管関節部品が得られる。
【００２９】
よって、図１１に示すように、湾曲管関節部品を耳部５２の孔５４においてリベット５５より複数の湾曲管関節部品を連結して回動可能に湾曲管を組み立てた後に、凹部に固着した短筒状のワイヤガイドに操作ワイヤを容易に導通させることができ、湾曲管の操作性をよくすることができる。
【００３０】
また、上記局所拡径の際、円筒状の関節部材は、各中型３、３の成形凸形状部５、５の間で引張り力を受け、外型９との隙間の分で曲率が小さくなる一方、成形凸形状部５付近では曲率が大きくなる。従って、関節部材の耳部を、他の関節部品の耳部と連結するために絞り加工した後に連結した場合には、前記のとおり、関節部品として有効な内部断面積を大きくできる。
【００３１】
［発明の実施の形態２］
本発明の実施の形態２を図５〜図７に基づいて説明する。図５は中型を移動させるパンチを示し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）はパンチの先端側から見た側面図である。図６は金型にパンチを挿入する状態を示した図３のＡ−Ａ′断面図、図７は局所拡径成形した湾曲管関節部品を示す端面図である。
【００３２】
本発明の実施の形態２は、実施の形態１と同様に構成した金型を用いて、少ない凹部を関節部材１に形成し得るようにしたもので、本実施の形態では２個の凹部を形成するように構成してある。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、パンチの形状が異なる。
【００３３】
本実施の形態で用いるパンチ２０は、その先端が実施の形態１で用いたパンチ１６の先端に形成した截頭正四角錐形の対角線に沿ってパンチの軸線方向に切断したような形状の截頭三角形状をなしている。すなわち、パンチ２０の先端には垂直面２４および中型３のテーパ面４と対応したテーパ面２２、２３が形成されている。
【００３４】
次に、関節部材の局所を拡径する方法を図３および図６を用いて説明する。本実施の形態では、中型３ａ、３ｂにより関節部材１の成形を行い、中型３ｃ、３ｄでは関節部材１の成形を行わない。実施の形態１と同様に金型に関節部材１をセットした後、中型３の凹部上方に配置されているパンチ２０を下降する。この時、パンチ２０は、その垂直面２１が中型３ａ、３ｂと中型３ｃ、３ｄとの当接面に位置するように配置され、中型３ｃ、３ｄがパンチ２０により移動されないようになっている。
【００３５】
パンチ２０を下降すると、パンチ先端のテーパ面２２、２３が中型３ａ、３ｂｂのテーパ面４に当接して中型３ａ、３ｂのみが外方向に移動し、中型３ａ、３ｂに設けた成形凸形状部５が関節部材１を押圧して外型９の成形凹形状部１０とにより、実施の形態１と同様にして関節部材１に２個の凹部を形成する。
【００３６】
本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１の金型を用いてパンチの形状を変えることによって、関節部材に対して中型の個数以下の任意の複数箇所成形が行え、金型の共通化を図ることができる。
【００３７】
なお、本明細書中には、以下の構成（１）、（２）の発明が含まれている。
（１）複数個を互いに連結して操作ワイヤにより回動操作する内視鏡用湾曲管の関節部品等の管材の局所拡径方法において、成形ダイ中に開閉自在で外側面に凸型の成形形状および上面にテーパ面を有する中型を複数個設けて中型の中央部に上記テーパ面で凹部を形成し、成形ダイ外周には中型外側面の凸形状に対応した凹型形状をもった外型を設け、中型中央部の凹部テーパ面に当接可能なテーパ面を先端に設けたパンチを中型の中央部に圧入し、中型のテーパ面とパンチのテーパ面により中型を外周方向に押し広げ、中型と外型の間に挿入した関節部品外周の複数箇所を目的の形状に部分拡径形成することを特徴とする内視鏡用湾曲管の関節部品等の管材の局所拡径方法。
【００３８】
（２）上記パンチの先端には垂直面と複数個の中型の一部のテーパ面に当接可能なテーパ面を設け、パンチ先端のテーパ面により中型の一部を外周方向に押し広げることを特徴とする構成（１）の内視鏡用湾曲管の関節部品等の管材の局所拡径方法。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内視鏡用関節部材の局所拡径方法によれば、中型を複数個設けることによって短時間で関節部品に中型の数に応じた成形を行うことができ、また成形ダイで中型の移動をガイドすることによって位置精度の高い成形を行うことができ、内蔵するワイヤの導通性を良くして信頼性を高めることが可能となり、さらに成形金型に備えた中型の個数以下で関節部材に任意の数の成形を行うことができ、金型の共通化を図ることができる。
【００４０】削除
【００４１】削除
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の成形金型の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の成形金型を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２の成形金型に関節部材を配置した状態を示す上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ′線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２のパンチを示し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）はパンチを先端側から見た側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２の成形金型にパンチを挿入する状態を示した図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の局所拡径成形した湾曲管関節部品を示す端面図である。
【図８】従来のダボ成形金型を示す斜視図である。
【図９】湾曲管関節部品を示し、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は右側面図である。
【図１０】湾曲管関節部品を互いに連結する際に用いる関節部材を示し、図１０（ａ）は中央半截正面図、図１０（ｂ）は右側面図である。
【図１１】湾曲管関節部材を連結した状態を示し、図１１（ａ）は正面図、図１１（ｂ）は右側面図である。
【符号の説明】
１ 関節部材
２ 成形ダイ
３ 中型
４ 中型のテーパ面
５ 成形凸形状部
６ 位置決め溝
９ 外型
１０ 成形凹形状部
１３ 位置決め溝
１６ パンチ
２０ パンチ
２１ 垂直面
２２ テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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