JP2016505121A - 調節可能な球体継手部材 - Google Patents

Abstract

本発明は、調節可能な位置での接続用の第１および第２の構成要素に関連付け可能な玉継手（２００）に関し、玉継手は、第１の構成要素の中空筐体座部（２０３）中に少なくとも部分的に収納可能な球体要素（２０２）と、そのような球体要素（２０２）に接続されかつそのような第２の構成要素に取外し可能に関連付け可能な挿入部（２０４）とを備え、球体要素（２０２）は、各々の実質的に球状のキャップ形状部分（２０２″）の各々の円形の基部が、実質的に円筒形の部分（２０２′）のそれぞれの基部と一致するように互いに対して配置される２つの実質的に球状のキャップ形状部分（２０２１１）の間に介在される実質的に円筒形の中央部分（２０２′）を備える。

Description

発明の技術分野
本発明は調節可能な種類の玉継手を参照し、特に調節可能な位置での第１および第２の構成要素の安定した接続用の玉継手を参照する。

現行技術
少なくとも２つの構成要素同士の間の関節式接続のための玉継手の使用は、たとえば、自動車業界、医療分野などのさまざまな分野で公知である。

公知の種類の玉継手は、第１の構成要素の中に得られるまたは第１の構成要素に関連付けられる筐体座部と、第２の構成要素に関連付けられるピンを備える球体要素とを備える。

たとえば球形などのそれぞれの座部中に球体要素を導入することにより、第１の構成要素と第２の構成要素との間の接続が得られる。自動車業界を参照すると、玉継手の典型的な適用例はサスペンションアーム同士の間の接続のために設けられ、これによりサスペンション自体を形成する部材同士の間での回転可能な可動の関節式接続を得る。

たとえば医療分野のような他の分野では、調節可能な玉継手を用い、これを通して、継手自体に関連付けられる２つの構成要素同士の間の相対的な位置を変化させ、かつその後ブロックすることができる。

そのような従来の玉継手は、それぞれの筐体座部中での玉継手自体の移動を防止する／許容するのに好適なブロック手段を備える。

そのようなブロック手段は、実際に、第１の構成要素の中に得られるまたは第１の構成要素に関連付けられるそれぞれの筐体座部内部での、第２の構成要素に関連付けられる球体要素の相対的な回転を防止／許容して、こうして第１の構成要素と第２の構成要素とが互いに対して固定されるように／可動であるようにする。

１つの公知の実施形態では、ブロック手段は、ねじ切りされたリングナットを通して球状座部に関連付けられる穴あきキャップと同様の要素を備える。穴により、球体要素に関連付けられるピンがこれを貫通できるようになる。キャップは、継手の球体要素に当接させて載置されるのに好適な、実質的に球状などの中空部分を有する。したがって、キャップを球状座部に螺合することにより、キャップが球体要素に当接し、これにより玉継手が動かなくなる。

第１の構成要素と第２の構成要素との間の接続位置を修正することが必要な場合は、キャップを緩めてキャップを球体要素から係合解除し、玉継手自体の組立構成を修正することができる。

さらなる実施形態では、継手の球体要素を収納すべき球状座部は、たとえば、ねじ、ピン、ねじ切りされたリングナット、または一般的な取外し可能な接続手段などの取外し可能な接続手段によって互いに接続される２つのシェルを備える。

２つのシェルの各々は、その内部に、継手の球体要素と一致する実質的に半球状の中空部分を有する。

２つのシェルを互いに対してクランプ留めすることにより、それぞれの中空部分が球体要素に当接して継手の移動をブロックする。

従来の種類の玉継手は、継手自体がブロックされる／解放されるのを可能にするように、ある構造的複雑さを有する。

さらに、従来のブロック手段は、継手の玉部分の回転をブロックする／許容することができるように、中空部分がそれぞれの座部に取外し可能に関連付けられるようにする。

そのようなブロック手段の１つの欠点は、そうしなければ継手自体を不正確に位置決めしてしまうであろう継手自体の移動の際の所望されない詰まりを回避するために、極めて精密な、継手の玉部分を収容すべき座部を作らなくてはならないことである。

発明の目的
本発明の１つの目的は現行技術を改良することである。

本発明のさらなる目的は、その構成が単純でありかつ構成要素の数が少ない、調節可能な位置での第１の構成要素と第２の構成要素との間の接続を確実にするのに好適な調節可能な玉継手を証明することである。

本発明のさらなる目的は、第１の構成要素と第２の構成要素との間の安定した、かつしっかりした接続を確実にする、調節可能な種類の玉継手を提供することである。

本発明の別の目的は、その作動が単純かつ容易であるブロック／解放手段を備える調節可能な種類の玉継手を提供することである。

本発明の１つの局面に従うと、調節可能な種類の玉継手が請求項１に従って提供される。

従属請求項は、発明の好ましいかつ有利な実施形態を参照する。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図表に限定の目的ではなく指し示すために図示される、調節可能な玉継手の３つの好ましいが排他的でない実施形態の詳細な説明からより明らかになるであろう。

本発明の第１の実施形態に従う、「可動の」構成の玉継手のアセンブリの概略側面図である。 「ブロックされた」構成の図１の玉継手のアセンブリの概略側面図である。 図１の玉継手の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に従う、「可動の」構成の玉継手のアセンブリの変形の概略側面図である。 「ブロックされた」構成の、図５に従う玉継手のアセンブリの概略側面図である。 本発明の第１の実施形態に従う玉継手を備える医療機器の部分側面図である。 本発明の第２の実施形態に従う玉継手の側面図である。 図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った図７の玉継手の断面図である。 それぞれの筐体座部の中に挿入された、「可動の」構成の図７の玉継手の僅かに上方からの斜視図である。 本発明の第３の実施形態に従う玉継手の側面図である。 図１０の線ＸＩ−ＸＩに沿った、図１０の玉継手の断面図である。 それぞれの構成要素のそれぞれの座部の中に挿入された、「可動の」構成の図１０の玉継手の僅かに上方からの斜視図である。 それぞれの構成要素のそれぞれの座部に挿入された、「ブロックされた」構成の図１０の玉継手の斜視図である。

発明の実施形態
本発明に従う玉継手は、たとえば、固定装置、プロテーゼ、スペーサなどの医療機器の少なくとも２つの構成要素を互いに接続することを見越している。しかしながら、この理由で本発明から逸脱することなく、医療分野以外の日用品分野に属する装置でも玉継手を用いることができることを理解すべきである。

第１に図１から図４を参照して、参照番号１は、図に示さない第１の構成要素を第２の構成要素に接続するための、本発明の第１の好ましい実施形態に従う玉継手を全体的に示す。

玉継手１は調節可能な種類である。というのも、それに接続される第１および第２の構成要素の位置を互いに対して修正し、記載の残余でより十分に説明されるようにその後好適なブロック手段に力を加えることによってそれらを所望の位置でブロックすることができるようにするからである。

継手１は、第１の構成要素中に得られる中空座部３内部に位置決めされるのに好適な実質的に球状の要素２と、第２の構成要素に関連付けることができる球体要素２内部に部分的に収納される挿入部４とを備える。

球体要素２は貫通孔５を有し、それに沿って挿入部４が位置決めされる。
特に、細長い形状の挿入部４は、長手方向軸６に沿って球体要素２に対して可動である。

図１および図２に示されるように、長手方向軸６は、球体要素２の貫通孔５と同軸である。

挿入部４は、球体要素２の外側に突出する少なくともその一部に沿ってねじ切り部分７を有する。

ねじ切り部分７により、第１または第２の構成要素への玉継手１の取外し可能な接続が可能になる。

したがって、図に示されるような玉継手１は、一方端に球体要素２を有し、反対側の端に球体要素２自体から出るねじ切り部分７を有する。

玉継手１を介して第１の構成要素と第２の構成要素とを互いに接続するために、球体要素２は、第１のまたは第２の構成要素の中に得られる座部３の中に挿入される。玉継手１の反対側の端、すなわちねじ切り部分７は、それぞれ第２または第１の構成要素の、図には示さない対応のねじ切り座部に接続される。

このように、可動な種類の接続がまず得られる。
具体的に、球体要素２は中空座部３内部で自在に回転し、したがって、これにより、実質的に無限の数の平面に沿った玉１の向きが可能になる。

座部３に対する球体要素２の回転を部分的に制限するまたは完全にブロックするために、以下により詳細に記載するように、球体要素２の径方向拡張を得るのに好適なブロック手段８が設けられる。

球体要素２は、球体要素２自体の径方向拡張を許容するように設計される、径方向の種類の少なくとも１つの切欠部９を有する。

たとえば、球体要素２自体の実質的に対称の径方向拡張を得るように、互いに対して直径方向に反対の２つの切欠部９を設けることができる。球体要素２は、図３に示されるようにたとえば３個または４個など、互いから角度をあけて等距離の異なる数の切欠部も有することができる。

ブロック手段８は、球体要素２内部に配置される挿入部４の端に形成される拡大部分１０と、動作するように玉継手１に関連付けることができる少なくとも１つのロックナット１１とを備える。

特に、ロックナット１１を挿入部４のねじ切り部分７に関連付けることができる。
貫通孔５に沿った挿入部４の前進は、ロックナット１１を回転させることによって決まる。たとえば、実質的に切頭円錐形などの拡大部分１０は、球体要素２の貫通孔５の断面より大きい少なくとも１つの断面を有する。

したがって、一例として、図２に示されるように、少なくとも１つのロックナット１１の回転によって得られる球体要素２内部での挿入部４の移動に続いて、拡大部分１０が球体要素２内部を貫通し、これにより球体要素が径方向に拡張する。

そのような径方向拡張により、球体要素２の外面は座部３の内面に部分的にまたは完全に当接する。

球体要素２自体の外面と座部３の内面との間の干渉の量は、要素２の径方向拡張の量の関数として異なることができ、これにより玉継手１の移動が部分的に制限されるまたは完全にブロックされる。

留意されるように、挿入部の拡大部分１０の構成は、そのような部分１０での貫通孔５の構成とは異なっている。これは有利である。というのも、挿入部４と開口５との間の接触面積が低減され、したがってそれらの間の摩擦が低減され、それにより一方方向および他方方向の両方への貫通孔５内部での挿入部４の摺動が容易になるからである。さらに、球体要素２の径方向拡張は実質的に対称であるので、球体要素２は均一な態様で座部３に当接し、これにより玉継手１の安定した、かつしっかりしたブロックが確実になる。

逆の態様で少なくとも１つのロックナット１１に力を加えることにより、球体要素２の外径が縮小され、こうして玉継手１の移動が回復される。

ブロック手段８のはるかによりしっかりとしたかつ安定したブロックを確実にするために、ロックナット１１に対して当接されることでその偶然の緩みを回避するように、図に示さないカウンターナット（counter-nut）を設けることができる。

さらに、ロックナット１１は、ねじ切り部分７に沿ったその安定した係止を確実にするように、それ自体公知の種類の弾性要素または均等の要素を備えることができる。

図１および図２に示される、座部３が部分的に示されるものでは、球体要素２は座部３の内部に完全に収納され、少なくとも１つのロックナット１１が座部３自体の外に位置決めされる。

図４および図５に示される本発明の第１の実施形態の玉継手の変形に従うと、参照番号１′は、上述の球体要素２と実質的に同一の球体要素２′を備える玉継手を全体的に示し、球体要素２は座部３′の内部に部分的に収納され、残余の部分が外部にある。この変形に従うと、少なくとも１つのロックナット１１′が球体要素２′自体に当接する。本発明の第１の実施形態のこの変形に従う玉継手１′の動作は、第１の変形について記載したのと同じである。

玉継手１′は、ロックナット１１′の回転の際の球体要素２′の可能な損傷を回避するように、少なくとも１つのロックナット１１′と球体要素２′との間に、図に示さない座金または同様の要素を備えることができる。貫通孔５に沿った挿入部４の正しい中心決めを確実にするために、球体要素に実質的に対称の径方向拡張を確実にするために、挿入部４から突出しかつ少なくとも１つの切欠部９の中に摺動係合される少なくとも１つのガイド要素１２が設けられる。

好ましくは、互いに対して反対の少なくとも２つのガイド要素１２が設けられて、球体要素２中の直径方向の位置に得られる対応の切欠部９の中に係合される。

図３に示される１つの実施形態では、ガイド要素１２は挿入部４から直径方向に突出する２つのタブ１３を備える。

しかしながら、ガイド要素１２が対応の切欠部９に沿って摺動するように設計されるピンなどの形状を有するさらなる実施形態が可能である。

さらに、少なくとも１つのガイド要素１２は、ねじ切り部分７に沿った少なくとも１つのロックナット１１の回転の際の、球体要素２に対する挿入部４の相対的な回転を防止する。

このように、詰まることのない、球体要素２内部での挿入部４の適当な移動が確実になる。

座部３内部での球体要素２の相対的な回転を妨げないように、少なくとも１つのガイド要素１２は球体要素２の完全に内部にある。

球体要素２内での挿入部４の前進は、球体要素２自体に沿った少なくとも１つの径方向の切欠部９の延在に依存する。

球体要素の拡張またはその後のその拡張／圧縮周期による、少なくとも１つの切欠部９の閉止端での亀裂の形成を回避するために、形作られた溝１４を設けることができる。

さらに、溝１４は、球体要素２に沿った少なくとも１つのガイド要素１２の止め具として働く。

限定の目的ではなく一例としての図６は、本発明に従う玉継手１の１つの実施形態を示す。

そのような実施形態では、玉継手１，１′は、骨折を治療するための外部固定装置１５を形成するいくつかの構成要素を接続するために設けられる。

具体的に、外部固定装置１５は、第２の部材１７への第１の部材１６の調節可能な関節式接続のための玉継手１，１′の使用を提供する。

しかしながら、この理由のために本発明の保護範囲から逸脱することなく、以上で示した固定装置１５または他の日用品分野に属する装置とは異なる医療機器での玉継手１のさらなる用途が考えられる。

図７から図９を参照して、本発明の第２の実施形態に従う玉継手が参照番号１００で示され、第１の実施形態のように、第１の構成要素の中に得られる中空座部１０３中に収納されるように設計される実質的に球体の要素１０２と、第２の構成要素に関連付けることができる球体要素１０２に接続される細長い形状の挿入部１０４とを備える。

しかしながら、球体要素１０２の構成は第１の実施形態とは異なる。より特定的には、球体要素は、２つの実質的に球状のキャップ形状部分１０２″同士の間に実質的に円筒形の中央部分１０２′を備える。

球体要素１０２は、各々の実質的に球状のキャップ形状部分１０２″の円形の基部が実質的に円筒形の部分１０２′のそれぞれの基部に一致するようにサイズ決めされる。球体要素１０２は、たとえば、球体要素１０２の外面の部分のフライス削りによって、または当業者には公知のやり方での多くの別個の構成要素のアセンブリによってひとまとめで（enbloc）得ることができる。

実質的に円筒形の中央部分１０２′は、その円形の断面が、各々の球体キャップ１０２″の曲率半径Ｒよりも短い半径ｒを有するので、球体要素１０２は、そのような円筒形の中央部分１０２′（図８）の基部に平行な平面で全体的な寸法が縮小されている。

球体要素１０２は、実質的に円筒形の中央部分１０２′に、挿入部１０４を収納するための貫通孔１０５を有する。そのような貫通孔１０５は、球体要素１０２の対称の長手方向軸ｘ−ｘに得られ、細長い形状の挿入部１０４はその中で同じ軸に沿って並進に可動である。

挿入部１０４は、少なくとも球体要素１０２外側に突出する部分に沿って、少なくとも１つのねじ切り部分１０７を有する。ねじ切り部分１０７は、第２の構成要素への玉継手１００の可動の接続を可能にする。

そのような目的のため、他方の内部での一方の螺合およびブロックのために、第２の構成要素の上に、挿入部１０４のねじ切りピッチに対応するねじ切りピッチを有するねじ切り筐体座部が特定的に設けられる。

座部１０３に対する球体要素１０２の回転を部分的に制限するまたは完全にブロックするために、以下により十分に記載されるように、球体要素がそれぞれの筐体座部１０３中に挿入される際に球体要素１０２の径方向拡張を得るのに好適なブロック手段１０８が設けられる。

球体要素１０２は、径方向への拡張を可能にするように設計される、貫通孔１０５から開始する径方向の種類の少なくとも１つの切欠部１０９（図８および図９を参照）を有する。

たとえば、球体要素１０２の実質的に対称の径方向拡張を得るように、互いに対して直径方向に反対の少なくとも２つの切欠部１０９を設けることができる。たとえば、球体要素１０２の対称の長手方向軸ｘ−ｘまわりで３つが互いに対して好ましくは均等に角度付けられて離間される、異なる数の切欠部１０９も設けることができる。球体要素付近の切欠部の他の位置が可能なことが明らかである。

玉継手１００を定位置でブロックするように設計されるブロック手段１０８は、それぞれの筐体座部１０３に一旦挿入されると、本発明の第１の実施形態と同様に、球体要素１０２内部で挿入部１０４の端に得られる拡大部分１１０と、挿入部１０４に動作するように関連付けることができる少なくとも１つのロックナット１１１とを備える。

たとえば実質的に切頭円錐形状などの拡大部分１１０は、球体要素２の貫通孔１０５の断面（図７に示される例では、挿入部１０４の端にある部分である）よりも大きな少なくとも１つの断面を有する。特に、使用の際、挿入部１０４のねじ切り部分１０７にロックナット１１１を関連付けることができる。

応じて、そのような構成により、第１の実施形態について既に記載したように、ロックナット１１１の回転によって得られる貫通孔１０５内での挿入部１０４の後退は、球体要素１０２の径方向への均質な拡張をもたらす。というのも、開口１０５中を後退する挿入部１１０の拡大端部が球体要素自体を径方向に押すからである。

球体要素１０２は、球体要素１０２の径方向拡張が一旦得られると、座部１０３の内面に球状のキャップ形状部分１０２″が均質に当接し、これにより球体要素１０２とそれぞれの座部との間の広い係合面が確実になるような態様で寸法決めされる、実質的に球状のキャップ形状部分１０２″を有することに注目すべきである。

換言すると、球体要素１０２は、その拡張した構成では、たとえば、座部１０３にぴったり対応する玉の形状である幾何学的形状を有する。

球体要素１０２自体の外面と座部１０３の内面との間の干渉の量は、要素１０２の径方向拡張の量の関数として異なることができ、これにより、玉継手１００の移動が部分的に制限されるまたは完全にブロックされる。

さらに、球体要素１０２の径方向拡張は実質的に対称であるので、球体要素１０２は座部１０３に均質に当接し、玉継手１００の安定したかつしっかりとしたブロックが確実になる。

少なくとも１つのロックナット１１１に逆方向に力を加えることにより、球体要素１０２の外径が縮小され、これにより玉継手１００の移動が再確立される。

第１の実施形態については、ブロック手段１０８のはるかによりしっかりとしたかつ安定したブロックを確実にするために、ロックナット１１１に当接することでその不測の緩みを回避する、図に示さないカウンターナットを設けることができる。

さらに、ねじ切り部分１０７に沿った安定した係止を確実にするために、ロックナット１１１は、それ自体公知の種類の弾性要素または均等の要素を備えることができる。

ここでも、第１の実施形態と類似して、貫通孔１０５に沿った挿入部１０４の正しい芯合わせを確実にするように、球体要素１０２の実質的に対称の径方向拡張を確実にするように、挿入部１０４から突出しかつ少なくとも１つの切欠部１０９中に摺動係合可能な少なくとも１つのガイド要素１１２が設けられる。

互いに対して反対の２つのガイド要素１１２を設けて、球体要素２中の直径方向の位置に得られる対応の切欠部１０９中にこれらを係合することができる。

図７および図８に示される１つの実施形態では、ガイド要素１１２は、挿入部１０４から径方向に延在する２つのタブ１１３を備える。

しかしながら、ガイド要素１１２が対応の切欠部１０９に沿って摺動するのに好適なピン形状などを有するさらなる実施形態が可能である。

本発明の第２の実施形態に従う玉継手１００によって１つの第１の構成要素と１つの第２の構成要素とを互いに接続するために、第１の構成要素中に得られるそれぞれの座部１０３中に球体要素１０２が挿入され、挿入部１０４を通して玉継手１００が第２の構成要素に接続される。

この種類の挿入部は実質的に球状のキャップのように構成され、より特定的には、挿入部１００の実質的にキャップ形状の部分１０２″の曲率半径Ｒよりも僅かに長い曲率半径を有しかつ実質的に円筒形の中央部分１０２′の円形部分の半径ｒよりも僅かに長いが実質的にキャップ形状の部分１０２″の曲率半径Ｒよりも短い半径を有する、実質的に円形の構成を有する入口１０３′を規定するそれぞれの中空座部１０３中に収納されるように設計される。実質的に球状のキャップ形状の筐体座部１０３は、球体要素１０２の容積の半分に少なくとも等しい容積を有する。

さらに、座部１０３は、その中への継手１００の挿入の際に挿入部１０４に干渉しないように、頂部で開いている（開口１０３″）。そのような構成により、実質的に円筒形の部分１０２′の基部が入口１０３′に平行でかつ挿入部が開口１０３″と整列された状態でそれぞれの球体要素１０２が配置された場合にのみ、玉継手１００をそれぞれの座部１０３中に挿入することができる。

継手の球体要素１０２は、それが一旦その筐体座部中に挿入されるとその内部で自在に回転し（「可動の」構成）、玉継手１００が所望の位置に向けられるのを可能にするように構成される。

有利には、筐体座部１０３のそのような構成により、たとえば挿入部１０４を下向きに角度付けて移動させることによって玉継手１００がその挿入位置に対して座部１０３の中に移動されるや否や、継手１００の球体要素１０２が座部自体の中に回動するように係合される。というのも、入口１０３′は、球体要素が出てこないようにする寸法を有するからである。

既に上述したように、玉継手１００はそれぞれの座部中の定位置でブロックされる。
筐体座部１０３の寸法は、筐体座部と接するようにされる球体要素１０２の表面の量が多くかつこれが所望の位置への玉継手１００のしっかりとしたかつ耐久性のある係止を促進するようなものであることに留意される。

ここで図１０から図１３を参照して、本発明の第３の実施形態に従う玉継手を参照番号２００で示し、玉継手は、使用の際は第１の構成要素の中に得られるそれぞれの中空の筐体座部２０３内部に位置決めされるように設計される実質的に球状の要素２０２と、以下により十分に記載されるように、球体要素２０２に接続されかつ使用の際は第２の構成要素に関連付け可能な挿入部２０４とを備えることが留意される。

より特定的には、球体要素２０２は、２つの実質的に球状のキャップ形状部分２０２″同士の間に実質的に円筒形の中央部分２０２′を備える。球体要素２０２は、各々の実質的に球状のキャップ形状部分２０２″の円形の基部が実質的に円筒形の部分２０２′のそれぞれの基部に一致するように寸法決めされる。球体要素２０２は、たとえば、球体要素自体の外面の一部のフライス削りによってひとまとめで得ることができる、または、当業者には公知の態様の多数の別個の構成要素のアセンブリによって得ることができる。上記挿入部２０４は細長い構成を有し、かつ実質的に円筒形の部分２０２′の側面において球体要素２０２から径方向に延在する。実質的に円筒形の部分２０２′において、挿入部２０４のそれぞれの部分（図示せず）に対して、たとえばねじ切りされたものである径方向筐体座部が設けられ、その上に対応のピッチのねじ切りが得られる。いずれの場合も、挿入部２０４と球体要素２０２との間の係合は、たとえば、パチンと挿入する種類などの、均等の係合手段によって得ることができる。

実質的に円筒形の中央部分２０２′は、その円形の断面において各々の実質的に球状のキャップ部分２０２″の曲率半径Ｒよりも短い半径ｒを有するので、球体要素２０２は、そのような実質的に円筒形の中央部分２０２′の基部に平行な平面で全体的な寸法が縮小される（図１１）。

たとえば円筒形の構成を有する挿入部２０４の自由端は、使用の際に、第２の構成要素中に得られる、同封の図には示さない対応の座部内部に挿入されるように設計される。したがって、そのような目的のため、第２の構成要素中の特定的に見越す対応の係合要素との係合のために、挿入部上に環状の凹部２０７を設けることができる。いずれの場合も、当業者には公知の係合手段の他の構成を設けることができる。たとえば、挿入部２０４は、第２の構成要素中に設けられる対応の座部の中に螺合される／対応の座部から螺合解除されることができるねじ切り部分を備えることができ、当該座部は、同じねじ切りピッチでねじ切りされる。

第２の実施形態に従う挿入部の構成は非常に単純であることが注目される。そのような挿入部は、実質的に球状のキャップ形状の構成を有するそれぞれの中空の筐体座部２０３であって、より特定的には、挿入部２００の実質的にキャップ形状の部分２０２″の曲率半径Ｒよりも僅かに長い曲率半径を有しかつ実質的に円筒形の中央部分２０２′の円形部分の半径ｒよりも僅かに長いが実質的にキャップ形状の部分２０２″の曲率半径Ｒよりも短い半径を有しかつ実質的に円形の構成の入口２０３′を画定する、それぞれの中空の筐体座部２０３中に収納されるように設計される。

実質的にキャップ形状の中空の筐体座部２０３は、球体要素２０２の容積の半分に少なくとも等しい容積を有する。

中空座部２０３は、玉継手が座部に挿入された際に玉継手２００の挿入部２０４に干渉しないように、頂部で開いている（開口２０３″）。第１の構成要素は、そのような上側開口２０３″のその対向側に顎状の端２１４である２つの板２１４を有し、顎状の端は、以下により詳細に記載されるように、定位置で座部２０３中の継手２００の球体要素２０２をブロックする／クランプ留めするために設けられる。

有利には、実質的にキャップ形状の筐体座部２０３は、継手２００の球体要素が一旦定位置でブロックされると、筐体座部が継手の実質的にキャップ形状の部分２０２″の表面に均質に当接し、これにより球体要素２０２と座部との間に広い係合面が設けられるのを確実にするように寸法決めされる。

換言すると、その固定構成にある筐体座部２０３は、たとえば、継手２００の球体要素にぴったり対応する球形座部の形状であり得る幾何学形状を有する。そのような構成により、玉継手２００は、円筒形部分２０２′の基部が入口２０３′と平行でありかつ挿入部２０４が２つの板同士の間で開口２０３″と整列された状態で玉継手が配置される場合にのみ、それぞれの座部２０３中に挿入されることができる。

本発明の第３の実施形態に従う玉継手２００は、使用の際、球体要素が一旦それぞれの座部２０３中に挿入されると、継手２００の球体要素２０２の回転を防止することが意図されるブロック手段２１１を備える。

そのようなブロック手段２１１は、たとえば、以上で参照した板中に特定的に得られる対応のねじ切り座部２１３の中に螺合される／それから螺合解除されることができる、たとえばねじ２１２などの顎状の端２１４である２つの板という係止手段を備える。

継手の球体要素２０２が一旦それぞれの座部２０３に挿入されかつ所望の位置に回転されると、ねじ２１２をそれぞれの座部２１３に螺合することにより、顎要素２１４である板の係止と、以上で説明したような所望の位置で球体要素２０２の効率的なブロックを得るのに十分な筐体座部２０３の結果的な縮小とが得られる。

有利には、第１の構成要素の全体的な寸法内にブロック手段を維持するために、使用の際にねじの頭部と接する顎状の端２１４である板部分に与えられる厚みはより小さい。

オプションで、それぞれの座部２０３中での継手２００のブロックの際に顎端２１４である２つの板の正しい係止をオペレータに示すことが意図される、ねじ２１２上のマークを設けることができる。

本発明の玉継手の動作は以下のとおりである。
第１の実施形態を参照して、球体要素２が拡張していない可動構成の玉継手１，１′から開始して、第１の構成要素中に設けられる対応の座部３内部に球体要素２が位置決めされる。

次に、ねじ切り部分７が設けられた玉継手１，１′の反対の端を第２の構成要素の対応のねじ切り座部内に接続する。このように、第１の構成要素と第２の構成要素との間で当初可動のヒンジ接続を得る。

次に玉継手１，１′を所望の位置に載置して、ブロック手段８に力を加えることにより、座部３，３′内部の球体要素２，２′の拡張が得られ、実際に玉継手１，１′の移動をブロックする。

このように、第２の構成要素に対する第１の構成要素の移動が防止される。
それぞれの座部３，３′中での玉継手１，１′の減じられた移動を可能にすることが望まれる場合は、少なくとも１つのロックナット１１，１１′を緩めることによってブロック手段８に力を加えることができる。このように、先に拡張された球体要素２，２′が径方向に縮小され、これにより球体要素の外面と座部３，３′の内面との間の干渉を少なくする。

本発明に従う玉継手１のアセンブリは、得るのが簡易である。
さらに、ブロック手段８に力を加えることにより、容易にかつ迅速に玉継手１，１′の移動を修正することができる。というのも、玉継手１，１′に直接に関連付けられる調節ロックナット１１，１１′が操作されるからである。

本発明の第２の好ましい実施形態を参照して、第１の構成要素中に得られる座部１０３内部に玉継手１００を挿入するために、継手は、挿入部１０４が座部１０３の開口１０３″に整列されかつ実質的に円筒形の中央部分１０２′の円形の基部が座部１０３の入口１０３′に平行に配置される（図７および図８）ように位置決めされる。

次に玉継手１００を座部１０３内部に挿入し、継手の挿入部１０４を所望の位置に持ってくる。たとえば挿入部１０４を下向きに角度付けて移動させることによって玉継手１００をその挿入位置に対して座部の中へ移動させるや否や、継手１００の球体要素１０２が座部内部に係合されたまま留まることに留意される。というのも、中空の筐体座部および入口１０３′は、玉継手が出てくるのを防止するような寸法を有するからである。

挿入部１０４を一旦所望の位置に持ってくると、ロックナット１１１を挿入部１０４のねじ切り部分１０７に挿入してこれを螺合し、座部１０３内部での挿入部の回転をブロックし、こうして球体要素１０２の実質的に均質な径方向拡張を得る。以上言及したように、球体要素の実質的にキャップ形状の部分１０２″は、座部１０３の内壁に均一に当接するそれぞれの表面を有し、こうして挿入部の効果的なブロックを得る。

次に、挿入部１０４をそれぞれの第２の構成要素と係合し、これにより、所望の角度付けられた方向に従う第１の構成要素と第２の構成要素との間の接続を得る。

それぞれの構成要素から玉継手１００を接続解除するのが必要な場合、同じステップを反対の順序で行なう。

発明の第３の好ましい実施形態を参照して、以上で簡単に言及したように、第１の構成要素中に得られる座部２０３内部に玉継手２００を挿入するために、継手は、挿入部２０４が顎状の端２１４である板同士の間に備えられる上側開口２０３″に整列されるようにかつ実質的に円筒形の中央部分２０２′の円形基部が座部２０３の入口２０３′に平行に配置される（図１０および図１１）ように、位置決めされる。

次に玉継手２００を座部２０３内部に挿入し、継手の挿入部２０４を所望の位置に持ってくる。たとえば挿入部２０４を下向きに角度付けて移動させることによって玉継手２００がその挿入位置に対して座部の中に移動するや否や玉継手が出てこないように座部自体および入口２０３′が寸法決めされることにより、継手２００の球体要素２０２が座部の中に係合されたまま留まることに留意される。

一旦挿入部２０４を所望の位置に持ってきて、その回転が座部２０３内部でブロックされると、ねじ２１２をねじ切り座部２１３内部に挿入して螺合し、これにより顎端２１４である板を互いに対して係止する。

このように、顎端２１４の圧縮により、球体要素２０２の実質的にキャップ形状の部分２０２″と座部２０３の内面との間の均質な係合を得るのに十分な筐体座部２０３の縮小が決まり、これにより継手が効果的にブロックされることが確実になる。

留意されるように、筐体座部２０３の寸法は、球状座部に接する球体要素２０２の表面の量が多く、かつこれが所望の位置で継手２００のしっかりとしたかつ耐久性のあるブロックを促進するようなものである。

次に、挿入部２０４をそれぞれの第２の構成要素と係合し、これにより所望の角度方向に従う第１の構成要素と第２の構成要素との間の接続を得る。

それぞれの構成要素から玉継手２００を接続解除することが必要な場合、同じステップを反対の順序で行なう。

第２の実施形態に従う玉継手は構造的に単純でありかつ適用が容易である。
このように想到される発明は、発明の概念によってすべてカバーされる数多くの修正例および変形例が可能である。

さらに、すべての詳細を他の技術的に均等の要素で置換えることができる。実際に、用いられる材料ならびに付随の形状およびサイズは、場合に依存して、この理由のために以下の請求項の保護範囲から逸脱することなく、任意のものであり得る。

Claims (28)

1. 調節可能な位置での接続用の第１および第２の構成要素に関連付け可能な玉継手（２００）であって、前記第１の構成要素の中空筐体座部（２０３）中に少なくとも部分的に収納可能な球体要素（２０２）と、前記球体要素（２０２）に接続されかつそのような第２の構成要素に取外し可能に関連付け可能な挿入部（２０４）とを備え、
   球体要素（２０２）は、各々の実質的に球状のキャップ形状部分（２０２″）の各々の円形基部がそのような実質的に円筒形の部分（２０２′）のそれぞれの基部と一致するように互いに対して配置される２つの実質的に球状のキャップ形状の部分（２０２″）同士の間の実質的に円筒形の中央部分（２０２′）を備えることを特徴とする、継手。
2. 前記球体要素（２０２）の前記実質的に円筒形の中央部分（２０２′）は、前記実質的に球状のキャップ形状部分（２０２″）の各々の曲率半径（Ｒ）よりも短い半径（ｒ）を有する円形の断面を有し、これにより前記球体要素（２０２）は、前記実質的に円筒形の中央部分（２０２′）の前記基部に平行な平面で全体的な寸法が縮小される、請求項１に記載の継手。
3. 前記球体要素（２０２）はひとまとめで得られる、請求項１または２に記載の継手。
4. 前記挿入部（２０４）は、前記円筒形の部分（２０２′）の側面において前記球体要素（２０２）から径方向に延在する、請求項１から３のいずれかに記載の継手。
5. 前記挿入部（２０４）の自由端に環状の凹部（２０７）が設けられる（２０７）、請求項１から４のいずれかに記載の継手。
6. 前記筐体座部（２０３）中に前記球体要素（２０２）のためのブロック手段（２１１）を備える、請求項１から５のいずれかに記載の継手。
7. 前記ブロック手段はねじ（２１２）を備える、請求項６に記載の継手。
8. 請求項２に記載の、および請求項２に従属する場合は請求項３から７のいずれかに記載の玉継手（２００）のための筐体座部（２０３）であって、前記実質的に球状のキャップ形状部分（２０２″）の半径（Ｒ）よりも僅かに長い曲率半径を有する実質的に球状のキャップ構成を有し、かつ実質的に円筒形の中央部分（２０２′）の前記円形の断面の前記半径（ｒ）よりも僅かに長いが、前記実質的に球状のキャップ形状部分（２０２″）の前記曲率半径（Ｒ）よりも短い半径を有する実質的に円形に構成される入口（２０３′）を画定する、筐体座部。
9. 使用の際、前記継手（２００）の前記挿入部（２０４）を受けるための上側開口が得られる（２０３″）、請求項８に記載の筐体座部。
10. 前記ブロック手段（２１１）によって前記球体要素（２０２）の付近でクランプ留め可能な、請求項８または９に記載の筐体座部。
11. 前記座部（２０３）の内面は、前記継手（２００）の前記球体要素（２０２）が定位置でブロックされ、それにより前記球体要素（２０２）と座部（２０３）自体との間の広い係合面が確実にされると、前記継手の前記実質的に球状のキャップ形状部分（２０２″）上に均一に当接する、請求項８から１０のいずれかに記載の筐体座部。
12. 調節可能な位置での接続用の第１および第２の構成要素に関連付け可能な調節可能な種類の玉継手（１，１′，１００）であって、前記第１または前記第２の構成要素の中空座部（３，３′，１０３）中に少なくとも部分的に収納されるように設計される球体要素（２，２′，１０２）と、前記球体要素（２，２′，１０２）の中に部分的に挿入されかつ前記第２の構成要素または前記第１の構成要素に取外し可能に関連付けられる実質的に細長い形状の挿入部（４，４′，１０４）と、所望の構成で前記玉継手（１，１′，１００）をブロックするための手段（８，１０８）とを備え、
    前記ブロック手段（８，１０８）は、前記球体要素（２，２′，１０２）の拡張を得るように設計されることを特徴とする、玉継手（１，１′，１００）。
13. 前記球体要素（２，２′，１０２）は前記挿入部（４，４′，１０４）を摺動可能に収納するための貫通孔（５，１０５）を有する、請求項１２に記載の玉継手（１，１′，１００）。
14. 前記球体要素（２，２′，１０２）は、前記球体要素（２，２′，１０２）の径方向の拡張を可能にするように設計される少なくとも１つの径方向切欠部（９，１０９）を有する、請求項１２または１３に記載の玉継手（１，１′，１００）。
15. 前記球体要素（２，２′，１０２）は、直径方向に互いに対向する少なくとも２つの径方向切欠部（９，１０９）を備える、請求項１３または１４に記載の玉継手（１）。
16. 前記挿入部（４，４′，１０４）は、少なくとも前記球体要素（２，２′，１０２）から延在する部分に沿って、前記第１または第２の構成要素への前記玉継手（１，１′，１００）の取外し可能な接続のためのねじ切り部分（７，１０７）を有する、請求項１３から１５のいずれかに記載の玉継手（１，１′，１００）。
17. 前記ブロック手段（８，１０８）は、前記球体要素（２，２′，１０２）内部に配置される前記挿入部（４，４′，１０４）の部分に拡大部分（１０，１１０）を備え、かつ前記挿入部（４，４′，１０４）の前記ねじ切り部分（７，１０７）に関連付け可能な少なくとも１つのロックナット（１１，１１′，１１１）を備える、請求項１３から１６のいずれかに記載の玉継手（１，１′，１００）。
18. 前記挿入部（４，４′，１０４）は、前記少なくとも１つの切欠部（９，１０９）中に摺動可能に係合される少なくとも１つのガイド要素（１２，１１２）を備える、請求項１５または１６に記載の玉継手（１，１′，１００）。
19. 前記少なくとも１つのガイド要素（１２，１１２）は前記挿入部（４，１０４）から延在する、請求項１８に記載の玉継手（１，１′，１００）。
20. 前記ガイド要素（１２，１１２）は、前記切欠部（９，１０９）中へ摺動するのに好適なタブまたはピンまたは同様の要素のように構成される、請求項１８に記載の玉継手（１，１′，１００）。
21. 前記球体要素（２，２′）は、前記少なくとも１つの切欠部（９，１０９）の閉止端に、形作られた溝（１４）を備える、請求項１８または１９に記載の玉継手（１，１′，１００）。
22. 前記球体要素（１０２）は、各々の実質的に球状のキャップ形状部分（１０２″）の各々の円形の基部が実質的に円筒形の部分（１０２′）のそれぞれの基部に一致するように互いに対して配置される２つの実質的に球状のキャップ形状の部分（１０２″）同士の間の実質的に円筒形の中央部分（１０２′）を備えることを特徴とする、請求項１３から２１のいずれかに記載の玉継手（１００）。
23. 前記球体要素（１０２）の前記実質的に円筒形の中央部分（１０２′）は、前記実質的に球状のキャップ形状部分（１０２″）の各々の曲率半径（Ｒ）よりも短い半径（ｒ）を有するその円形の断面を有し、これにより前記球体要素（１０２）は前記実質的に円筒形の中央部分（１０２′）の前記基部に平行な平面で全体的な寸法が縮小される、請求項２２に記載の継手。
24. 前記球体要素（１０２）はひとまとめで得られる、請求項２２または２３に記載の継手。
25. 前記挿入部（１０４）は、前記実質的に円筒形の部分（１０２′）の側面において前記球体要素（１０２）から径方向に延在する、請求項２２から２４のいずれかに記載の継手。
26. 前記実質的に球状のキャップ形状部分（１０２″）の前記表面は、前記球体要素（１０２）が定位置でブロックされ、これにより前記球体要素（１０２）と座部（１０３）自体との間の広い係合面が保証されると、前記座部（１０３）の前記内面に均一に当接する、請求項２２から２５のいずれかに記載の継手。
27. 前記実質的に球状のキャップ形状部分（１０２″）の半径（Ｒ）よりも僅かに長い曲率半径を有する実質的に球状のキャップ構成を有しかつ実質的に円筒形の中央部分（１０２′）の前記円形の断面の前記半径（ｒ）よりも僅かに長いが前記実質的に球状のキャップ形状部分（１０２″）の前記曲率半径（Ｒ）よりも短い半径を有する実質的に円形に構成される入口（１０３′）を画定する、請求項２３に記載の、および請求項２３に従属する場合は請求項２４から２６のいずれかに記載の、玉継手（１００）のための筐体座部（１０３）。
28. 使用の際、前記継手（１００）の前記挿入部（１０４）を受けるための上側開口が得られる（１０３″）、請求項２７に記載の筐体座部。

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