JP2003530223A - ピンセット - Google Patents
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Abstract
Description
閉接圧力の作用により互いに一時的に閉接させることのできる2本の脚を有した
ピンセットに関する。
31 382号公報、スイス特許第376 064号公報およびヨーロッパ特
許出願公開第0 849 048号公報に記載されているような多くのタイプの
ものが知られている。こうしたピンセットは基本的に大抵スチール製の2本の脚
からなっており、該脚はそれぞれ一端が溶接、ろう付けまたはリベット締めで互
いに結合されている。
セットの閉接に要される力すなわち手技による最小閉接圧力はピンセットの良好
な挟掴を保証するのに充分なものでなければならないが、ただしその操作に疲労
を生ずるほど高いものであってはならない。換言すればピンセットは過度に“柔
軟”であっても過度に“強剛”であってもならない。通例の鍛造による、したが
って高価なピンセットを使い捨てピンセットに替えるため、前記明細書中で提案
されたピンセットは薄板から作製される。つまり当該薄板からピンセット脚をな
す形材が形成され、該ピンセット脚形材がたとえばシーム溶接または点溶接によ
って互いに結合されることによりピンセットが作製される。これはこうした加工
に付することのできる素材たとえばスチール製の薄板が使用されなければならな
いことを意味している。
にもかかわらず公知の鍛造ピンセットと同じ重要な機械的特性を有ししかも簡単
かつ経済的に製造できるとすれば望ましいことであろう。
軽金属製ピンセットを提供することである。本発明の第二の目的はこうした軽金
属ピンセットの経済的な製造方法を提案することである。
い用のやっとこが記載されており、該用具はばね鋼、プラスチック、アルミニウ
ム、銅、真ちゅうまたは複合材料から作製され、CDを外側の縁でも中央の穴の
端でも掴むことができる。いずれの機能時にもこの用具はピンセットを操作する
場合のように脚端が閉じられることはない。したがってこの種のやっとこは必然
的に機械的特性の点でも形態の点でもピンセットとは相違している。
用の管状柄を有した鉗子を記載しており、その連結・連接棒は操作グリップ、柄
および掴持具と同様にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、窒化アル
ミニウムにより被覆されている。
る軽金属製ピンセットはいかなる性状を有していなければならないかあるいはそ
うしたピンセットは以下にして経済的に製造することができるかを明らかにする
内容を含んでいない。
リベット締め、溶接または接着による軽金属製ピンセット脚の結合は問題を孕ん
でおり、結合個所が不充分となってコストを要する方法(保護ガス溶接)を必要
とするかまたは結合個所が充分に強固でないかもしくはその温度耐性が充分でな
いために−材料交換によって単純に達成できるものではないことが判明した。
て達成されるスチール製ピンセットの“一体性”は軽金属製ピンセットの場合に
はこの素材の材料特性の点からして問題にはなり得ず、フライス削りされたばね
が使用される点からしても本発明の趣旨の一体性を実現するものではない。
れぞれの一端は互いに結合され、他端は手技による閉接圧力の作用により互いに
一時的、可逆的に閉接させることのできる2本の脚を有したピンセットに関する
発明であり、該ピンセットが基本的に好ましくは押出し成形された軽金属からな
りかつ一体的に形成されていることをその特徴としている。
脚をなす軽金属がそれらの脚の共通の頭頂部でも完全に均質であり、したがって
両者は機械的に結合されているのでも溶接によって結合されているのでもなく、
ましてろう付けまたは接着によって結合されているのでもないという意味である
。換言すれば本発明によるピンセットは(鍛造ピンセットのように互いに結合さ
れた2本の部材からなるのではなく)単一の一体素材からなり、一般に付加的な
機能部品を有していない。したがって付加的なばね要素の使用は排除されており
、とりわけ本発明によるピンセットのばね弾性が本来完全に充分なものであるこ
とからしてもそうである。
部分が軽金属からなっているという意味である。ただしこのことはトップコート
、装飾あるいはたとえば電気絶縁用のプラスチック被膜ないし被覆等の使用を排
除するものではない。
は少なくとも約150g、典型的には少なくとも約200gに達する必要のある
ことが判明した。ここでは便宜上、対象を挟掴するための付加的な圧力をまだ加
えずに、静止状態において互いに離反している脚の“下”端を互いにちょうど接
触させるためにピンセットに加えられなければならない人力による最小圧力が閉
接圧力と称される。ここで脚間の繋ぎ部を形成する頭頂部は脚の“上”端または
“近位”端と称され、したがって反対側ないし頭頂部に対して“遠位”の端部は
“下”端と称される。閉接圧力はピンセット脚のレジリエンスないし復元力を表
わすものでもあり、通常の条件下で実際にピンセットを任意の長さの時間にわた
って使用した場合にも有意的な変化を生じてはならないであろう。
±15%の許容偏差を表わすこととする。
を互いにちょうど接触させるために要される荷重との差の値を観察することによ
り、本発明の目的にとって充分な精度で比較的簡単に測定することができる。
される手技圧力は通例、閉接圧力を何倍も上回っている。それゆえ本発明による
ピンセットの操作性にとって重要なことはピンセットが通常それに加えられる直
接の、つまり用具もしくは補助具なしに達成され得るあらゆる手技圧力に耐えて
塑性永久変形を生じないことである。
圧力の10倍にも達する手技圧力時にピンセットに実際なんらの塑性永久変形も
観察されないということを意味する。
形を招来しない最大圧力も共に比較的わずかな局所的な材料肥厚によってコント
ロールできることが見出された。
が、そうしたコストは本発明の第二の目的に応じた本発明による方法を適用する
ことによって回避することができる。
しており、作製されるべきピンセットにほぼ一致した断面形状を有した軽金属押
出し形材を製造し、該形材をその長手(もしくは軸)方向に対して少なくともほ
ぼ横方向に寸断して多数のピンセットないしピンセット素材片を得ることを特徴
としている。
(約75°までの切断角度ないし1/6の偏差に該当)を含むこととする。
に寸断する前または後に、爪を形成するため下端を斜めに切断して両脚を切り離
すことができる。
材は本発明のさらなる実施形態を表わしている。こうした形材は好ましくは閉じ
た形材として形成されており、換言すれば該形材は半径方向に閉じた空間を擁し
ている。ここで“半径方向”とは押出し形材の軸方向ないし長手方向(たとえば
押出し成形形材の押出し方向)に対して垂直に走る方向を意味している。これと
は異なり本発明によるピンセットの長手方向はピンセットの上端から下端に向か
って走っている。
、定まった断面形状と任意の長さとを有した半製品として理解される。本発明に
よる押出し形材は基本的に、専門家にとって押出し形材の製造に適したものとし
て知られているかまたは専門家によってそのために適切であると見なされ得る組
成の軽金属からなっている。
は何よりも先ず経済性の理由からして好ましい特徴である旨を付言しておかなけ
ればならない。根本的には本発明による軽金属ピンセットを個品として作製する
ことも、押出し成形および/または引抜きとは異なる方法で形材材料を製造する
ことも可能であると考えられる。
プレスによって得ることも可能である。本発明による軽金属ピンセットは根本的
には−ただし通例、製造コストは著しく高くなるが−たとえば鋳造、型鍛造また
はその他の個品製造方法によって個別に製造することも可能であることから、軽
金属形材を用いた作製法は経済的理由からして好ましい方法ではあるが、機能的
には−得られる金属構造の特性が押出し成形形材および/または引抜き形材の特
性と同等なものである限り−必ずしも絶対的なものではない。
ンセットを製造するための製造技術的に好適な方法を見出すという本発明の目的
の解決は驚くべきものであり、従来の技術水準からは決して容易に考え付くもの
ではなかった。
る。本発明以前には鍛造ピンセットの有する重要な特性を備えたピンセットの製
造には基本的にオートメ化による生産を事実上論外とする多数の製造工程が必要
であったが、本発明によればピンセットの製造は本発明による押出し形材である
単一の半製品の製造と多数のピンセットへの該半製品の寸断とに帰着されること
になる。しかもこの2つの工程は広範にかつ−閉じた形材材料を使用すれば−以
下にさらに詳しく説明するように実質的に完全にオートメ化することが可能であ
る。
的、物理的または化学的ないし電気化学的方法による表面加工を行なうため等の
追加加工を排除するものではない。
ンセットの重要な機械的特性(すなわち充分に高い閉接圧力ならびに塑性永久変
形に対する高度な耐性)をコントロールするため頭頂部および/または脚下端近
傍に材料強化部または肥厚部を有している。
て理解される。典型的にはこうした個所は脚の通常の厚さより少なくとも20%
増した厚さを有している。脚の“通常の”厚さとは、換言すれば、ピンセット下
端(手技作業端)とピンセット上端(頭頂部)とのあいだのピンセットの大半部
における基準厚さである。脚の肥厚部の範囲は一般に最大でピンセット全長の約
三分の一(33%)に制限されかつピンセット下端近傍に配置され、両脚におい
て実際に同一の形状となされている。
で爪状および/または尖端状に形成されていてよい。脚は上下両端のあいだの領
域において通例角柱状の、好ましくはほぼ長方形状の断面を有し、該断面の高さ
は脚の通常の厚さと同じであり、その幅は通常の厚さの少なくとも2倍以上に達
する。
約20%肥厚させられ、大半の場合に内側は丸み付けられた面として形成されて
いる。ただしこれは、さらに以下に説明するように、使用される軽金属の組織構
造、殊に結晶性が材料肥厚なしでも充分な閉接圧力を保証する限り必ずしも絶対
的なものではない。場合によって設けられる脚の肥厚部はほとんどの場合に脚の
下側三分の一の領域、すなわち挟掴端の近傍で通常の手技操作時に圧力が作用す
る領域に配置される。好ましい実施形態において脚の肥厚部は脚の塑性永久変形
をもたらし得るような手技圧力がかかる際に互いにぴったり接するように形成さ
れている。これによって耐変形性は、当然のことながら手技によって加えられる
最大圧力を遥かに上回っているが、常温での軽金属の変形をもたらす力ないしは
圧力のレベルにまで引き上げられることとなる。
するものと解されてはならない実施形態を説明する。各図は以下のとおりである
。
同一の幅を有した形材片を得るために形材を形材長手方向に対して少なくともほ
ぼ垂直に寸断ないし切断することによってピンセットが作製された軽金属形材の
概略的な側面図を表わしている。
ており、該頭頂部において両脚は互いに一体的連続的に繋がっている。頭頂部1
3は、頭頂Sをとおるピンセット10の長手軸断面の厚さを頭頂部13に繋がる
脚12、14の厚さよりも少なくとも20%増しの厚さとすることにより、肥厚
部として形成されていてよい。好ましい実施形態において符号130で表示され
た頭頂部13の内側面Iは円弧状ないし半円状に彎曲させられている。他方、外
側面の形状は同様に彎曲させられているかまたは頭頂部において頭頂部13の充
分な厚さが保証されている限り別様に選択されてもよい。この場合、脚端121
、141はたとえばベベル端、尖り端または斜め尖り端を形成するために加工に
よってさらに別の所望の形態にすることができることは言うまでもないが、この
ことは本発明にとって本質的なものとは見なされない。
厚部171、172ないし151、152を設け、過大な手技操作圧力の作用時
にピンセット10の変形を制限し、これによって塑性永久変形を防止する実質的
に任意のレベルの耐性を達成することができる。
いに一体的に繋がっており、この場合にも内側面Iはまたも円弧状ないし半円状
に形成されている。ただしこのことは同じく好ましい条件ではあるが、絶対的な
条件ではない。というのも図3に示したように脚32、24が頭頂部33で互い
に一体的に繋がり、該頭頂部の頭頂Sと内側面Iとがそれぞれ鋭角をなしている
本発明によるピンセットの実施形態も可能だからである。
る脚42、44が内側面Iへの移行部に本発明によるピンセットの所望の閉接圧
力の設定に使用し得る凹みを有する本発明によるピンセットのさらなる一例を示
している。
の繋ぎ部が肥厚されずに表わされている。こうした実施形態は通例好ましくなく
、(図示されていないが)脚の下側領域の肥厚によってピンセットの変形が防止
される必要があろう。ピンセット上端のこの種の形成は押出し成形された軽金属
形材を前提としている。つまりそれは決して曲げによって形成されてはならない
。というのも曲げは通例、金属組織の大幅な脆弱化を招来するからである。これ
とは異なり押出し形材は均質な組織を有している。適切な押出し成形法により、
場合により、金属組織の強度向上を達成することが可能である。
7の近傍が約200%(肥厚倍率2)まで肥厚された2本の脚62、64とを有
した押出し形材60の断面を示している。押出し形材60の長手(もしくは軸)
方向は図示面に対して垂直に延びており、横(もしくは半径)方向は図示面内に
ある。
わたって閉じた空間63を擁している。したがって形材下端69も閉じており、
それゆえ完全なピンセットを製造するためには横方向切断(半径方向切断面)に
よって多数のピンセットないしピンセット素材片に寸断されなければならないだ
けでなく、横方向切断の前または後に軸方向にも切断して脚の切り離しが行なわ
れなければならない。
た軸方向に延びる切断面での切断によって閉じた形材が開かれるだけでなくそれ
と同時に静止状態において互いに間隔Aだけ離れた(“開いた”)挟掴面651
、671を有した適切な形状のピンセット下端65、67が形成されるように構
成されている。形材60から横方向ならびに長手方向の切断によって形成された
本発明によるピンセットの手技操作(“閉接”)時には挟掴面651、671の
あいだに楔状の隙間が残されており、該隙間は閉接圧力に達すると先ずその下端
のみが閉じられ、手技圧力が増すにつれて初めて徐々に全面的に閉じられること
になる。これは爪状の端部を有した公知のピンセットにおいてピンセットで挟掴
される対象たとえば毛に対する良好な挟掴・挟持作用を実現するための公知の手
段である。これは公知の鍛造ピンセットの場合には専門技能者による比較的時間
のかかる研削加工を要するが、他方、本発明による方法にあっては簡単な切断工
程でそれに充分である。
面の角度αは約20°であるが、これはさらに広い範囲たとえば10°から80
°までの限度内で変化させることが可能である。約15〜30°の角度範囲が多
くの目的にとって好適である。
68のあいだの間隔Dは実際に形材60の下端69における間隔Aに等しく、し
たがって形材60から作製されたピンセットの静止状態における挟掴面すなわち
互いに間隔Aだけ離れている挟掴面651、671のあいだの間隔に等しい。こ
れによって通常使用時におけるピンセットの塑性永久変形は実質的に排除される
。図6に示した類の形材から製造された典型的なピンセットは全長約90mm、
脚の厚さ約2mm、脚の幅約6mm、閉接圧力約200gで重量は2.5gであ
る。一般的な寸法範囲は前記の値の二分の一から前記の値の2倍までの範囲であ
る。同等な寸法と重要な特性とを有した公知の類の鍛造スチールピンセットの重
量は少なくとも約6g、典型的には8〜9gである。
軽金属製押出し形材の寸断・切断に適した方法は専門家には公知に属する。制限
するものと解されてはならない例をあげれば機械的な切断および鋸引きならびに
レーザービームを使用した切断法である。
の金属、たとえばとくにアルミニウムとマグネシウムならびにこれらの軽金属同
士の合金および/またはこれらの軽金属と他の合金成分との合金である。正確な
合金組成は専門家が押出し形材の製造、とくに押出し成形法および/または引抜
き法にとって必要とされる合金組成を承知しているかまたはそうした組成を簡単
な方法で決定し得る限り問題ではない。特別な例をあげるならば主としてAlお
よび/またはMgならびに大半の場合にSiも含有し、場合によってはその他の
合金成分も含有した取引通例の合金である。この種の合金はたとえばタイプ名称
F11、F21、F28、F31等で入手し得る、DIN 1748に適合した
軽合金、同じくエビオナール、ペルナールの商標名で入手し得る合金である。通
例の方法で表面酸化処理(“アルマイト処理”)することのできる軽金属が多く
の目的にとって好適である。
べて密度と質量が僅かでかつ押出し形材材料から遥かに簡単に作製することがで
きる点にあるだけでなく、軽金属たとえばとくにアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金製の製品の表面を酸化法によってとくに多様に構成することができ、着色
の点でも表面特性(たとえば酸化アルミニウムの硬度に基づく)の点でも好適で
あることにある。
可逆的に互いに一時的に閉接させることのできる2本の脚を有した、基本的に軽
金属製、好ましくはアルミニウム製または押出し成形可能なアルミニウム合金製
のピンセットを提供する。ピンセットは好ましくは押出し成形された軽金属から
なり、一体的に形成され、鍛造ピンセットと同じ重要な機械的特性、すなわち充
分に高い閉接圧力、ピンセットで挟掴される対象に対する良好な挟掴・挟持作用
および通常使用時において実質的に無制限な耐変形性を有する。ピンセットの製
造にはほぼピンセットの形状の断面を有した好ましくは閉じた押出し形材を使用
することができ、これにより製造の大幅な単純化が可能となる。
ができよう。そうした修正とはたとえばピンセットの挟掴端、長さおよび幅をさ
まざまに形成することであり、これらは前記記載に基づいて専門的な知見の範囲
内でそれぞれの要求に適合させることが可能である。本発明の保護範囲は以下の
請求項から判明する。
れぞれの一端は互いに結合され、他端は手技による閉接圧力の作用により互いに
一時的、可逆的に閉接させることのできる2本の脚を有したピンセットに関する
発明であり、該ピンセットが長手方向に対してほぼ横断する切断によって軽金属 形材から形成された要素から構成され、 かつ一体的に形成されていることをその
特徴としている。
Claims (10)
- 【請求項1】 それぞれの一端が互いに結合され、他端が手技による閉接圧
力の作用により互いに一時的、可逆的に閉接させることができる2本の脚(12
、14)を有するピンセット(10)において、ピンセット(10)が好ましく
は押出し成形された軽金属からなり、かつ一体的に形成されていることを特徴と
するピンセット。 - 【請求項2】 前記閉接圧力が少なくとも約120g、好ましくは少なくと
も約150gであることを特徴とする請求項1記載のピンセット(10)。 - 【請求項3】 頭頂部(13)の厚さが頭頂部の頭頂(S)をとおる前記ピ
ンセットの長手軸で測定して脚(12、14)の非肥厚部におけるピンセットの
厚さより少なくとも約20%だけ肥厚していることを特徴とする請求項1または
2記載のピンセット(10)。 - 【請求項4】 手技による圧縮時のピンセット(10)の変形を制限するた
めに、脚(12、14)が両脚端(121、141)のあいだの領域に脚(12
、14)の通常の厚さの少なくとも約30%増しの肥厚部(171、172;1
51、152)を有することを特徴とする請求項1、2または3記載のピンセッ
ト(10)。 - 【請求項5】 脚(12、14)がその一端(121、141)と頭頂部(
13)とのあいだの領域において基本的に角柱状の、好ましくは長方形状の断面
を有し、該断面の高さは前記の脚の通常の厚さと同じであり、該断面の幅は前記
の通常の厚さの少なくとも2倍以上であることを特徴とする請求項1、2、3ま
たは4記載のピンセット(10)。 - 【請求項6】 作製されるべきピンセットにほぼ一致した断面形状を有した
軽金属押出し形材(60)の製造と多数のピンセットないしピンセット素材片を
得るための形材(60)の寸断とを特徴とする一体的軽金属ピンセットの製造方
法。 - 【請求項7】 押出し形材(60)が閉じた形材であり、横方向に寸断する
前または後に、爪を形成するため下端を斜めに切断して両脚を切離すことを特徴
とする請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 前記押出し形材が形材長手方向に対して横方向においてほぼ
ピンセット(10)の形状を有することを特徴とする軽金属製押出し形材(60
)。 - 【請求項9】 形材が閉じた形材として形成されていることを特徴とする請
求項8記載の押出し形材(60)。 - 【請求項10】 前記中空形材の下端が斜めに切断されて切離されることに
より爪を形成するように構成されていることを特徴とする請求項9記載の押出し
形材(60)。
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