手動工具のジョイント

本発明は、プライヤーなどの手動工具用のメカニカルジョイントに関する。

手動工具は一般的に２種類のピボットジョイント、すなわちラップジョイントとボックスジョイントを用いている。 両方の種類のジョイントでは、使用時の手動工具に加わった歪に耐えるために２つのあご（ジョー）のうち少なくとも一方の横断面積の高々５０％しか利用されていない。 図１にラップジョイントを有する手動工具（１００）が描かれているが、手動工具の半部（１０１、１０２）どうしが、くぼみ（１０３、１０４）を有する重なり領域の所で結合されている。 例えば、手動工具の各半部（１０１、１０２）は手動工具の２分の１の幅のくぼみ（１０３、１０４）を画定するように仕上げられている。 これは、手動工具の各半部（１０１、１０２）を組み合わせた厚みと同じ厚さを有する手動工具１００を産み出す。 手動工具の各半部（１０１、１０２）の接合部では、それらはリベットやねじ（１０５）によって結合される。

ラップジョイントのリベットは時間及び使用とともにゆるむ傾向があり、やがて信頼できなくなる。 しかし、ラップジョイントはボックスジョイントの製造プロセスと比べると、複雑で高価な製造プロセスを必要としない。

図２および図３に描かれているような、ボックスジョイントを有する手動工具（２００）においては、手動工具の各半部（２０１、２０２）が他方の半部におけるジョイントを包囲して、手動工具（２００）の適切な配置が維持されている。 使用の際、複数のボックスジョイントでは一つのボックスジョイントのベアリング面よりも大きなベアリング面（２０３）を提供する。 しかし、ボックスジョイントを有する手動工具は一般に、ラップジョイントを有する手動工具を製造するよりも費用がかかる。

加えて、ラップジョイントまたはボックスジョイントのいずれかの構成を有する２種類の手動工具に共有される不備は、手動工具を簡単に分解できないことである。 これは、手動工具が医療行為を意図したもので、手動工具を滅菌する必要がある場合に障害になる。

したがって、ボックスジョイントが有する安定性とラップジョイントが有する生産しやすさに加えて、滅菌のための分解機能も提供するジョイント構成を設計する必要性が明確に存在する。

前述した必要性とその他の必要性が本願発明の手動工具によって満たされている。

ラップジョイントの構成を有する従来の手動工具を描いた図。

ボックスジョイントの構成を有する従来の手動工具を描いた図。

ボックスジョイントの構成を有する従来の手動工具を描いた図。

本発明による手動工具の第１の手動工具の構成部分の正面図および背面図。

本発明による手動工具の第１の手動工具の構成部分の正面図および背面図。

本発明による手動工具の第２の手動工具の構成部分の背面図および正面図。

本発明による手動工具の第２の手動工具の構成部分の背面図および正面図。

本発明による手動工具の組み立て方法を示す、手動工具の分解組立図。

本発明による手動工具の組み立て方法を示す、手動工具の分解組立図。

本発明による手動工具の組立後の、閉じた状態を描いた図。

本発明による手動工具の組立後の、開いた状態を描いた図。

以下の詳細な説明が、現在考えられる本発明の最良の実施態様に関するものである。 そのような説明は限定する趣旨に理解されることを目的としておらず、むしろ本発明の説明のために単に提示した一つの例であり、参照によって以下の説明と付随する図面に関連して当業者が本発明の利点と構造の提供を受けられる。 図面の様々な表示において、同様の参照文字は同様または類似の部分を示す。

まず本願発明の手動工具の構成部分を組立前の構成にて説明する。 図４Ａと図４Ｂを参照すると、第１の手動工具の構成部分（４０１）が描かれていて、第１の手動工具の構成部分は、あご部分（４０３）とジョイント部分（４０５）とハンドル部分（４０７）とを有する。 ジョイント部分（４０５）は穴（４０９）、ベアリング面（４１１）、第１のスロット（４１３）、および第２のスロット（４１５）を備える。

図５Ａと図５Ｂは第２の手動工具の構成部分（５０１）を描いていて、第１の手動工具の構成部分は、あご部分（５０３）とジョイント部分（５０５）とハンドル部分（５０７）とを有する。 ジョイント部分（５０５）はピン（５０９）、ベアリング面（５１１）、第１のスロット（５１３）、および第２のスロット（５１５）を備える。

第１の手動工具の３つの構成部分（４０３、４０５、４０７）または第２の手動工具の３つの構成部分（５０３、５０５、５０７）は一体的に形成されてもよく、または個別に形成されて後で接合されていてもよい。 例えば、第１の手動工具（４０１）と第２の手動工具（５０１）とが用途に従って様々なグレードの金属から形成されていてもよく、その好ましい金属は構造的に適切であり、ステンレス鋼のような耐食性材料であるとよい。 いくつかの実施形態において、ハンドル部分（４０７、５０７）が、手動工具の把持を助けるために、テクスチャー加工された面、または、ゴムで覆われた面を含んでいてもよい。

第１の手動工具の構成部分（４０１）または第２の手動工具の構成部分（５０１）の形成には、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械加工、射出成形、鋳造、鍛造などといった様々な製造プロセスが用いられてもよい。 例えば、第１の手動工具の構成部分（４０１）または第２の手動工具の構成部分（５０１）を射出成形によって形成するのに様々なグレードのプラスチックを用いることができる。

図６と図７には、第１の手動工具の構成部分（４０１）と第２の手動工具の構成部分（５０１）を組み合わせてなる手動工具（６００）が描かれている。 第１の手動工具の構成部分（４０１）と第２の手動工具の構成部分（５０１）が、穴（４０９）にピン（５０９）を受け入れるように図示のように位置合わせされ、それによって、第１の手動工具の構成部分（４０１）と第２の手動工具の構成部分（５０１）が回転できる回転軸Ａが規定される。

第１の手動工具の構成部分（４０１）と第２の手動工具の構成部分（５０１）を互いに接近させると、２つのベアリング面（４１１、５１１）が互いに接触し、ピン（５０９）が穴（４０９）に係合する。 さらに、二つのハンドル部分（４０７、５０７）を互いに接近させると、スロットどうしがかみ合う（即ち、第１のスロット４１３，５１３どうし、第２のスロット４１４，５１５どうし）。 これは、手動工具（６００）が全開を除くあらゆる状態にあるときに第２の手動工具の構成部分（５０１）から第１の手動工具の構成部分（４０１）が離脱するのを防止し、かつ、手動工具（６００）が使用状態にあるときの捩り応力に抵抗することを助ける。 図８には、手動工具（６００）が閉じられた状態が描かれている。

その構造により、手動工具（６００）はボックスジョイント式手動工具のようなベアリング面及び摩耗の軽減ともに、ラップジョイント式手動工具のような組立て及び製造のしやすさを提供する。 加えて、手動工具（６００）は医療用途に使用される場合には、滅菌のために分解可能である。 別の実施形態においては、手動工具（６００）は、組立て後に永久的に連結され、追加的な強度、耐久性、および先端位置合わせの正確さを提供する。 例えば、ピン（５０９）を穴（４０９）に受け入れた後、第１の手動工具の構成部分（４０１）と第２の手動工具の構成部分（５０１）が分かれないように、ピン（５０９）の端に固定部材を追加することができる。

図８および図９に示すように、手動工具（６００）は標準的なプライヤーとして働く。 但し、あご部分（４０３、５０３）は手動工具（６００）の所望の使い方に基づいて変更可能である。 例えば、手動工具（６００）が抜歯術に用いられる場合には、あご部分（４０３、５０３）を曲げて鈍い端部同士が当たるようにしてもよい。 あご部分（４０３、５０３）の実施を意図とするいくつかの形状例は、ワイヤを切断したり、つかんだり、成形したりする等、あるいは、歯科市場や非歯科市場で遭遇するような擦りといった広範囲の応用を含む。

いくつか説明した実施形態に関して本発明がかなり詳しく多少の特殊性とともに説明されているが、それは本発明を何らそのような特殊性や実施形態や特殊な形態に限定するのではなく、従来技術の観点で特許請求の範囲に関する可能な限り広義な判断を提供し、それによって、本発明の意図した範囲を有効に包含するように解釈されることを意図している。 なお、本明細書では、可能な説明を得ることができた本発明者が予測した実施形態という見地から本発明を説明しているが、現在予測されていない、本発明に関する想像上の変更もまた、本発明に対して同等物を提供する可能性があるかもしれない。

この出願は、2012年1月10日に出願された米国仮出願No. 61/585014を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。