JP2024025771A - シャフトカップリングおよび関連する取付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】医療器具の円形円筒状のシャフトを、医療器具のモータハンドピースなどの、シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素を担持するハウジングの円形円筒状の受容部に着脱可能に接続するためのシャフトカップリングを提供する。【解決手段】シャフトカップリングは、円形円筒状の受容部のガイド開口に半径方向に移動可能に受容され、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体によって、シャフトのカップリング凹部に形状嵌合的に係合するロック姿勢で固定可能な少なくとも１つの係止体を有する。係止体の係止位置は、圧縮スプリングの力に抗してを軸方向に沿って、カップリングのロックが解除され、係止体がシャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができる。【選択図】図８

Description

本開示は、シャフトカップリング、特に、モータ駆動のエンドエフェクタを担持する取り外し可能なシャフトを有する１つまたは複数の医療用モータハンドピースのためのシャフトカップリングに関する。

現代の低侵襲手術では、例えば、関節鏡処置、脊椎手術、同様の整形外科／外科治療における骨や軟骨の処理および神経外科手術における有機物の処理において、ツール／器具を操作するためのモータハンドピースが使用される。フライスカッター、回転カッター、研磨ヘッドなどのエフェクタは、通常、交換可能である。エフェクタは、ツール／器具のシャフトの遠位端に取り付けられることが好ましい。

使用目的や意図されるツール速度に応じて、油圧、空気圧、又は電気モータ駆動部がツール駆動部として設けられ、このツール駆動部は、ハンド器具又はハンドル部内のトルク伝達トレインを介してツールヘッド（エフェクタ）に動作的に接続されている。操作上の理由から、モータハンドピースは、本質的に円形の円筒形状を有し、駆動部を収容するモータハウジング部とそれと同軸に取り付けられたハンドル部との２つの部品で構成されることが多い。ハンドル部はまた、エンドエフェクタを担持するシャフト先端の屈曲または偏向やエンドエフェクタの展開などの器具の様々な追加機能を制御するために使用され得る操作要素を含むことが多い。

つまり、エンドエフェクタの駆動および追加機能の制御のために必要な部品と機構を半径方向に非常に限られたスペース内に収容しなければならないため、そのようなモータハンドピースの構成は非常に複雑になってしまう。さらに、良好な操作感を提供するためにハンドピースの外径が制限されてしまい、かつハンドピースの中央部は駆動トレイン及び場合によってはエンドエフェクタのための展開機構に必要とされるので、追加機能の駆動のための技術的ミミックを収容するための半径方向の設置スペースは、かなり小さいものしか残らない。

この問題は、非常に簡単な動作でシャフトをモータハンドピースから取り外せることが望ましい場合が多いという事実によって悪化し、ここでも、できるだけ簡単で、操作者が直感的かつ安全に操作できる操作機構が提供されるべきである。

従って、本開示は、最小の半径方向設置スペースで、同軸に相互接続される２つの円筒形部品を着脱可能に連結し、非常に簡単な動作でそれらを分離することを可能にするシャフトカップリングを作り出すという課題に基づいており、これは、モータ駆動のエンドエフェクタ用のシャフトをモータハンドピースに連結するのに特に適している。さらなる課題は、このようなシャフトカップリングの簡単な取付け方法を提供することである。

この課題は、シャフトカップリングに関しては特許請求項１の特徴によって解決され、取付け方法に関しては特許請求項１０の特徴によって解決される。

シャフトカップリングの特別な特徴は、医療器具のモータハンドピースなどのハウジング（６２）の円筒状受容部の半径方向外側にある非常に狭い半径方向設置スペースに、必要な全ての部品を収容することができる点に見られる。ロック体は、圧縮ばねと共に円筒状受容部の外側で案内されるロックスリーブとして構成されているので、壁の厚さが薄くても十分に良好な安定性を付与されている。シャフトとは反対側にフォロワ舌部があることによって、シャフトカップリングの作動要素へかなりの軸方向距離を橋渡しすることが可能であり、これは、例えば医療器具のモータハンドピースにおいて、操作目的でよく指定される。同時に、少なくとも１つのフォロワ舌部には、ロックスリーブを特定の回転位置で固定して、軸方向に案内する機能がある。従って、簡単な組み付けによって、第１の回転位置でロックスリーブを円筒状受容部の外側に配置する又はねじ込むことができ、第２の回転位置でロックスリーブを回転しないように固定することができる。ロックスリーブが、ロックスリーブの第１の回転位置でのみガイド開口と周方向に整列し、係止体の数に対応する数の取付け凹部を有するということは、ロックスリーブの圧縮ばねに負荷をかけることなく少なくとも１つの係止体を挿入できるということである。なぜなら、取付け凹部は、ロックスリーブの第１の回転位置でのみ有効であり、第２の回転位置ではその機能を失うからである。これにより、シャフトカップリングの組み立てが特に容易になるとともに、組み立て中にカップリングの部品の大半が守られ、保護されるという特別な特徴がある。

取付け方法は、請求項１０～１３の主題である。

取付け凹部の有利な実施形態および配置は、請求項８および請求項９の主題である。

ロックスリーブの少なくとも１つの取付け凹部が内側の肩部に設けられた軸方向に延びる溝によって形成される場合、ロックスリーブの製造は特に容易であり、当該溝は、円筒状受容部内に既に取付けられている対応する係止体上でロックスリーブの肩部を軸方向に摺動させるのに十分な深さを有する。組立ての際は、軸方向に延びる溝が、円筒状受容部の外面から少しだけ突出する係止体と位置合わせされるようにするだけでよい。フォロワ舌部を有利に使用して、この回転位置でロックスリーブを位置決めすることができる。

ロックスリーブが既にねじ込まれているときにのみ少なくとも１つの係止体が取り付けられる場合、少なくとも１つの取付け凹部は、各係止体に割り当てられた充填開口によって形成され、それぞれの係止体（９０）は、ロックスリーブの第１の回転位置において、充填開口を通って円筒状受容部のガイド開口へ半径方向に挿入可能である。ここでも、少なくとも１つのフォロワ舌部を使って、ロックスリーブを第１の回転位置に位置決めすることができる。

有利なさらなる展開は、従属請求項の主題である。

ロックスリーブがハウジング内において第２の回転位置で回転しないように固定可能であれば、第１の回転位置と第２の回転位置との間の回転角度を最小に保つことができる。

少なくとも１つのフォロワ舌部が、円筒状受容部のリングフランジに設けられた対応する開口を通って延び、第２の回転位置において、外側から半径方向に挿入可能な嵌合部によって開口の側壁上の当接位置において固定可能である場合、ロックスリーブをその回転方向で特に効果的に固定することができる。嵌合部は外側から半径方向に挿入可能なので、組立ては特に簡単である。さらに、嵌合部を外側から半径方向に挿入することには、開口の側壁に嵌合部を形状嵌合的に嵌合させることができるという特別な利点がある。このように、嵌合部の形状だけで、挿入後にロックスリーブの明確な横方向ガイドが確保される。

有利には、ロックスリーブは、内側で、異なる内径を有し軸方向に連続する２つの機能部を形成している。このように、ロックスリーブは、内側輪郭の簡単な製造工程により、円周上で離間する複数の係止体を同時に解除することを保証できる。

少なくとも１つのフォロワ舌部が機能部を形成するロックスリーブ体の肩部から離れるように延び、フォロワ舌部より半径方向内側にある肩部が圧縮ばねのための当接面を形成する場合には、特に良好な力の伝達点または印加点がもたらされるので、ロックスリーブが傾きに対して効果的に固定される。

原理的には、シャフトカップリングには、１つの係止体と１つのフォロワ舌部があれば十分である。しかしながら、複数の係止体および／またはフォロワ舌部が、好ましくは円周上で均等に離間して設けられていると、シャフトカップリングはより優れた機能を発揮する。

少なくとも１つの係止体がボールとして構成されていると、シャフトカップリングを特に容易に動かすことができる。

以下、図を用いて好ましい実施例を参照しながら、本開示をより詳細に説明する。
図１は、医療用ハンド器具の遠位部の斜視図である。 図２は、医療用ハンド器具の遠位部のさらなる斜視図である。 図３は、シャフトカップリングがロックされた状態の医療用ハンド器具のハンドピースの斜視図である。 図４は、シャフトカップリングのロックが解除された状態の医療用ハンド器具のハンドピースの斜視図である。 図５は、シャフトを取り外した状態のハンド器具の遠位部の斜視図である。 図６は、カップリング工程前の、シャフトとハンドピースの互いに対向する端部の部分縦断面図である。 図７は、シャフトが係合した状態のハンドピースの部分縦断面図である。 図８は、ロックスリーブの初期取付け状態における、医療用ハンド器具のモータハンドピースの拡大斜視図である。 図９は、図８に示すロックスリーブを遠位端から見た正面図である。 図１０は、連続する組立ステップにおけるシャフトカップリングを構成する部品の図である。 図１１は、連続する組立ステップにおけるシャフトカップリングを構成する部品の図である。 図１２は、連続する組立ステップにおけるシャフトカップリングを構成する部品の図である。 図１３は、図７に対応するハンドピースの断面図であり、シャフトが取り外されて、断面平面がわずかに回転している。 図１４は、ロックスリーブの変形例の拡大正面図である。

図１は、本開示の実施形態による医療用ハンド器具１の斜視図を示しており、この医療用ハンド器具１では、本発明によるシャフトカップリングを有利に使用可能である。医療用ハンド器具１は、図３および図４に示される本開示による医療用モータハンドピース２を有し、ハンドピース２は、駆動ユニット６に同軸に接続された遠位のハンドグリップ部４を有する。駆動ユニットに電力を供給するためのケーブルは７で示されている。

さらに、ハンド器具１は、（ツール）シャフト１０を介して、モータハンドピース２、特にハンドグリップ部４に／から連結可能又は取り外し可能な遠位ツール（エンドエフェクタ／エフェクタ部）８を備える。ツール８は、例えば、フライスカッター、ドリル又は研磨ヘッドとして構成されてよい。この目的のために設けられるシャフトカップリング装置を以下に詳細に説明する。しかしながら、まずは、ハンド器具の設計をより詳細に説明する。

シャフト１０がハンドグリップ部４に連結されると、ハンド器具１内、特にハンドグリップ部４およびシャフト１０内に配置されたトルク伝達トレインを介してトルクが駆動ユニット６からツール８へ伝達され、ツール８を回転させる。ハンド器具の１つの特殊性は、ツール８の軸がシャフト１０の軸に対して傾斜可能または屈曲可能である（図１の矢印Ｃによって示される）という点に見られる。すなわち、ツール８とシャフト１０は、以下にさらに詳細に説明するように、ツール８の長手方向軸Ｓ１とシャフト１０のシャフト長手方向軸Ｓ２とが互いに１８０°ではない角度、特に１８０°より小さい角度を成すように、互いに対して傾斜可能である（図１参照）。

この目的のために、図１に示すように、本開示によるハンド器具１にはスリーブ状の操作要素１２が設けられている。操作要素１２は、ハンドグリップ部４の遠位端部に配置されており、ハンドグリップ部の長手方向軸を中心として第１の回転方向Ａおよび第１の回転方向Ａとは反対の第２の回転方向Ｂに回転可能である。言い換えれば、モータハンドピース２は、ハンドグリップ部４と遠位に配置された操作要素１２とを備え、これらは互いに対して同軸に配置されており、操作要素１２はハンドグリップ部４に対して回転可能である。

ツール８がシャフト１０に対して傾斜していない中立のゼロ位置から操作要素１２を第１の回転方向Ａへ回転させると、図１に示すように、ツール８の軸がシャフト１０に対して傾斜する。本開示によるハンド器具１において、第１の回転方向Ａは、ハンドグリップ部４に対する操作要素１２の左への回転として定義される。言い換えれば、第１の回転方向Ａは、ツール８の遠位平面図における操作要素１２の時計回りの回転に対応する。

図２に示すように、本開示によるハンド器具１では、ハンドグリップ部４に対して操作要素１２を第１の回転方向Ａとは反対の第２の回転方向Ｂに回転させることもできる。すなわち、第２の回転方向Ｂは、ツール８の上面図における操作要素１２の反時計回りの回転または右への回転として定義される。図２に矢印Ｂで示すように、操作要素１２を第２の回転方向Ｂへ回転させると、ツール８とシャフト１０との連結が解除される。従って、以下に詳しく説明するように、操作要素１２を第２の回転方向Ｂに回転させることにより、簡単かつ迅速にツール交換を行うことができる。

さらに、以下に詳しく説明するように、ハンド器具には、シャフト１０、すなわちシャフトチューブ５０をモータハンドピース２に着脱可能に接続するための装置が設けられている。以下では、この装置をシャフトカップリングと呼ぶ。駆動シャフト２０を内部に有するシャフトが取り外された状態を図５に示す。

ツール軸を傾斜させる及び展開するための機構の詳細について、ここで説明する必要は特にない。本開示の決定的な要因は、図６に見られるように、このために必要な比較的複雑な機構が、カップリング用中空シリンダ５２を有するシャフトチューブ５０の内部またはハンドグリップ部４の遠位ハウジング部６２の内部に配置され、シャフトカップリングおよびその操作要素を形成する機構のために比較的小さな設置スペースが残されるか、または提供されるということである。

ハウジング部６２は、ハウジングキャリア体を有し、ハウジングキャリア体は、図８から最も良く分かるように、操作要素１２を回転可能に支持し、半径方向外側へ開口する２つの開口６７を有するリングフランジ６６を備える遠位受容シリンダ６４を形成しており、その上に、操作要素１２を追加的に支持するハウジング部６２の中間スリーブ６８が延びている。従って、リングフランジ６６の遠位側には、シャフトカップリングの第１の部品を形成するロックスリーブ体７２を受容するための第１のリング空間７０が残されており、このロックスリーブ体７２は、円周上で離間されており、軸に平行で、摺動面８１を有する２つのフォロワアームまたはフォロワ舌部７４を有し、圧縮ばね７３によって図６および図７に示される停止位置へ押圧され得る。このように、ロックスリーブ体７２の半径方向の寸法は非常に小さい。同時に、ロックスリーブ体７２は、参照符号８５で示されるラッチリング（図７参照）のキャリアとして機能し、これは、操作要素１２の回転運動を割り出すための、詳細には説明しない機構のためのものである。

より具体的には、フォロワ舌部７４は、中空円筒状のロックスリーブ体７２の肩部７５から延びており、肩部７５は、フォロワ舌部７４より半径方向内側にある圧縮ばね７３のための当接面７７（図１３参照）を形成している。

シャフトカップリングのさらなる部品は、少なくとも１つの係止体９０であり、係止体９０は、ロックスリーブ体７２の内側輪郭ＫＩによって受容シリンダ６４の内面を越えてカップリング用中空シリンダ５２のカップリング凹部９４（図６参照）内に押し込まれるように、受容シリンダ６４の対応する凹部９２に形状嵌合的に受容されている。

図示の実施例では、４つの係止体９０が、ボールとして形成され、好ましくは円周上で均等に離間しており、これらは、好ましくは、図１３に示されるように、紛失しないように半径方向開口または孔９２内に収容されており、カップリング用中空シリンダ５２の環状溝９４と協働する。

ロックスリーブ体７２の回転対称な内側輪郭ＫＩは、図７および図１３に最もよく示されているように、異なる内径ＤＫＩ１、ＤＫＩ２を有する２つの機能部ＫＩ１、ＫＩ２を有する（図１３参照）。小さい方の内径ＤＫＩ２を有する機能部ＫＩ２は、半径方向内方に向けてボール９０をカップリング用中空シリンダ５２の環状溝９４内へ押し込むことができ、機能部ＫＩ１の内径ＤＫＩ１は、ボール９０が妨げられることなく半径方向外方へと移動するのに十分な大きさである。圧縮ばね７３は、機能部ＫＩ２がボール９０と対向する停止位置または付勢位置へロックスリーブ体７２を付勢する。

以下に、シャフトカップリングの操作方法と取り付け方法について説明する。

フォロワ舌部７４はそれぞれ、リングフランジ６６の開口６７を通って、リングフランジ６６の近位側の第２のリング空間７６内へ延びている。従って、この第２のリング空間７６は、ハウジング部６２の中間スリーブ６８より半径方向内側にあり、プルロッド８３（図８参照）とフォロワ突起８２とを介してスライダ８０によって操作可能なトレインスリーブ７８を収容している。トレインスリーブ７８をフォロワ舌部７４の近位端に引っ掛けることができ、図４の矢印ＥＮＴで示すようにスライダ８０を近位側へ摺動させると、圧縮ばね７３の付勢力に抗してロックスリーブ体７２がモータハンドピースの近位側へと引っ張られて機能部ＫＩ１がボール９０と対向し、ボール９０が半径方向外方へ自由に動けるようになる。このように、図７に示すシャフト１０の連結状態を解除または無効にすることができる。

連結解除プロセスをサポートするために、キャッチ・押圧体９８が追加的に設けられてよく、キャッチ・押圧体９８は、展開ばね９６によって付勢され、シャフト１０の連結状態（図７参照）において、カップリング用中空シリンダ５２の端面に接し、カップリング用中空シリンダ５２の端部環状カラー９５がボール９０を超えて移動する際に、端部環状カラー９５に追従する。従って、孔９２がその全体にわたって円筒状であっても、ボール９０は孔９２から脱落しない。キャッチ・押圧体９８の浅い環状溝９７は、後者をモータハンドピース内で脱落しないように固定する。

図面および上記の説明から明らかなように、リング空間７０、７６は、ハンドピースの取り扱いに関連する所定の外径およびモータハンドピース４内部の複雑な機構のせいで、半径方向に非常に制限されている。図示されるような外科器具用のモータハンドピースの場合、リング空間７０、７６の半径方向の寸法は、せいぜいミリの範囲である。従って、上述したシャフトカップリングの部品は、半径方向に極めてコンパクトな設計を可能にするように構成されており、この設計は、以下に説明する部品の組立てによってサポートされる。

図８～図１３は、個々の部品がモータハンドピース４内でどのように組み付けられているかを示している。図８は、ハウジング部６２が、中間スリーブ６８と操作要素１２を除いて、完全に組み立てられた状態を示しており、スライダ８０は、フォロワ突起８２、プルロッド８３及びトレインスリーブ７８と共に既にハウジング内に収容されている。

この組立状態において、まず最初に、圧縮ばね７３（図１０参照）、次にロックスリーブ体７２をハウジングキャリア体の受容シリンダ６４に取り付けるか又はねじ込む。しかしながら、圧縮ばね７３の全長を長くしすぎることなく又は組立中に圧縮ばねに負荷をかけることなく、ボール９０の組み付けができるように、以下の事前注意措置がとられる。

図９の正面図から分かるように、ロックスリーブ体７２の内面には、十分な深さの連続溝１００がボール９０を受容する孔９２のパターンに対応する角度距離およびパターンで形成されており、図１０および図１１に示すように、ロックスリーブ体７２はまず、既に挿入され、受容シリンダ６４の外周を越えて突出しているボール９０上に、ある回転方向で押し込まれる。溝１００の深さは、好ましくは、図１１に示すように、溝底が機能部ＫＩ２の内径ＤＫＩ２と一致するように選択される。

この段階において、フォロワ舌部７４は、図１１及び図１２に示すように、ハウジングキャリア体の半径方向フランジ６６に設けられた対応する開口６７を通って係合する。開口６７の側壁は１０２および１０６として示されており、好ましくは、ロックスリーブ体７２は、開口６７の第１の側壁１０６によって、初期回転方向で位置決めされ案内される。図１１に示すように、開口６７は、フォロワ舌部７４によって掃引される中心角ＷＺ７４よりも大きい中心角ＷＺ６７にわたって延びている。ロックスリーブ体７２が、圧縮ばね７３のわずかな圧縮力に抗して溝１００がボール９０を通過する程度までねじ込まれるとすぐに、ロックスリーブ体７２は、図１１および図１２において矢印Ｓで示すように、フォロワ舌部７４が開口６７の第２の側壁１０２に当たるまで回転するまたはねじられる。その結果、溝１００も円周方向に移動して、ボール９０から角度的にオフセットされ、それによりロックスリーブ体７２がハウジング内で軸方向に固定される。有利には、ロックスリーブ体７２のこの回転運動を用いて、フォロワ舌部７４の近位端部がトレインスリーブ７８に引っ掛けられてもよい。

フォロワ舌部７４は、正確に適合するように特別に製造されたインサート部１０４によって、ハウジング部６２のハウジングキャリア体上で回転しないように固定され、インサート部１０４は、開口６７の他方の第２の側壁１０６にパズルピースのように歯のように挿入されている。インサート部１０４と側壁１０６との間のかみ合わせには、インサート部１０４が追加の締結手段を必要とせず、開口６７の側壁１０６との嵌合係合のみによってフォロワ舌部７４の正確で滑らかな軸方向案内が保証されると同時に、インサート部１０４および開口６７の第２の側壁１０２に対して摺動面７５で接するという特別な利点を有する。

インサート部１０４と開口６７の壁１０６との間の精密に嵌合する一対の噛み合い面は、例えば、ワイヤ放電加工を用いて、少なくともリングフランジ６６の領域において、壁１０６の噛み合いプロファイルを形成することによって、少ない労力で作ることができる。

図６、図７および図１３からわかるように、この組立状態において、中間スリーブ６８をハウジング部上にねじ込んでよく、それによって、接着剤などのさらなる補助を必要とせずにインサート部品１０４を固定することができる。これにより、組み立てと分解が非常に容易になる。

以上の説明から、圧縮ばね７３はシャフトカップリングの組立中に追加的な負荷を受けず、圧縮ばね７３の軸方向の取り付け長さをコンパクトまたは小さく保つことが可能であるということが明らかである。

上述したシャフトカップリングの組立ての代替として、上述の利点を保持したまま、少なくとも１つの係止体、すなわち図示の実施例ではボール９０の形態の係止体を、対応する半径方向の充填口１０８を介して、外側からロックスリーブ体７２を通して挿入することも可能である。この変形例は、ロックスリーブ体の拡大正面図を示す図１４を参照してより詳細に説明される。

この変形例のロックスリーブ体１７２は、上述の溝１００の代わりに、同じ角度間隔パターンで配置された対応する数の半径方向孔１２０を有し、この半径方向孔１２０を通して、例えばボール９０の形態の、図１４に点破線で示される係止体を充填することができる。外側からの充填は、ロックスリーブ体１７２が、半径方向孔１２０がハウジング部６４の孔９２と同じ位置になるまで図１０の向きで受容シリンダ６４に押し込まれたときに可能となる。このとき、ロックスリーブ体１７２は、図７または図１３に示す軸方向位置にあり、図１１に示す回転位置にある。この組立位置では、ボール９０が受容シリンダ６４の凹部９２に挿入され得、凹部９２の半径方向のテーパかキャッチ・押圧体９８のいずれかが、ボール９０が内側に落ちないようにする。

この軸方向位置において、ロックスリーブ体１７２は、図１０～図１２に関連して説明したように、フォロワ舌部１７４がリングフランジ６６の開口の第１の壁に当接するまで回転される。その結果、半径方向孔１２０が、ボール９０と整列しなくなり、シャフトカップリングが解除されるときに生じるロックスリーブ１７２とボール９０の移動経路上に位置しなくなる。

当然、本開示の基本的な考え方から逸脱することなく、説明した実施形態から逸脱することも可能である。上述したシャフトカップリングの適用分野も、医療器具に限定されない。シャフトカップリングの設計および取付け技術は、シャフトカップリングの部品を、簡単な動作で、組立時の機械的応力をできるだけ小さくして、非常に限られた半径方向の設置スペースに収容する必要がある場合であれば、有用であり、適用可能である。

例えば、係止体９０の数や形状およびフォロワ舌部に関して、様々な変更が可能である。

このように、本開示の目的は、例えば医療器具の円筒状シャフトを、例えば医療器具のモータハンドピースなどの、シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素を担持するハウジングの円筒状受容部に着脱可能に接続するためのシャフトカップリングを提供することである。シャフトカップリングは、少なくとも１つの係止体を有し、この係止体は、円筒状受容部のガイド開口に半径方向に移動可能に受容され、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体によって、シャフトのカップリング凹部に形状嵌合的に係合するロック姿勢で固定可能である。係止体の係止位置は、圧縮スプリングの力に抗してロック体を軸方向に沿って、カップリングのロックが解除され、係止体がシャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができる。シャフトカップリングの部品を可能な限り小さな半径方向の設置スペース内に収容し、組立時に圧縮ばねに応力を与えないようにするために、ロック体は、圧縮ばねと共に、円筒形受容部の外側で案内されるように配置されたロックスリーブとして構成されており、シャフトとは反対側に、作動要素と連結可能な少なくとも１つのフォロワ舌部を備えている。フォロワ舌部により、ロックスリーブが、第１の回転位置で円筒状受容部の外側にねじ込まれ、第２の回転位置では回転しないように固定され、ロックスリーブは、係止体の数に対応する数の取付け凹部を有し、取付け凹部は、ロックスリーブの第１の回転位置においてのみ、ガイド開口または係止体と円周方向の位置が一致する。

１ ハンド器具
２ モータハンドピース
４ ハンドグリップ部
６ 駆動ユニット
７ ケーブル
８ ツール
１０ シャフト
Ｓ１、Ｓ２ ８と１０の長手方向軸
１２ 操作要素
５０ シャフトチューブ
５２ カップリング用中空シリンダ
６２ 遠位ハウジング部
６４ 受容シリンダ
６６ リングフランジ
６７ 開口
６８ 中間スリーブ
７０ 第１のリング空間
７２ ロックスリーブ体 ＫＩ１、ＫＩ２ 機能部
７３ 圧縮ばね
７４ フォロワ舌部
７５ 肩部
７６ 第２のリング空間
７７ 当接面
７８ トレインスリーブ
８０ スライダ
８１ 摺動面
８２ フォロワ突起
８３ 引張ロッド
８５ ラッチリング
９０ ボール
９２ 孔
９４ カップリング凹部
９６ 排出ばね
９７ 環状溝
９８ キャッチ・押圧体
１００ 溝
１０２ 第１の側壁
１０４ インサート部
１０６ 第２の側壁
１０８ 充填開口
１２０ 半径方向孔
１７２ ロックスリーブ体の変形

本開示は、シャフトカップリング、特に、モータ駆動のエンドエフェクタを担持する取り外し可能なシャフトを有する１つまたは複数の医療用モータハンドピースのためのシャフトカップリングに関する。

現代の低侵襲手術では、例えば、関節鏡処置、脊椎手術、同様の整形外科／外科治療における骨や軟骨の処理および神経外科手術における有機物の処理において、ツール／器具を操作するためのモータハンドピースが使用される。フライスカッター、回転カッター、研磨ヘッドなどのエンドエフェクタは、通常、交換可能である。エンドエフェクタは、ツール／器具のシャフトの遠位端に取り付けられることが好ましい。交換可能な医療ツールを有するこのようなモータハンドピースは、文献１０ ２０１２ １０８ ２６４ Ａ１、ＤＥ １０３ １１ ４５５ Ｂ３、およびＵＳ５，８９３，８５１Ｂに示されている。同軸の駆動シャフト部のカップリングは、文献ＵＳ６，０６２，５７５ＢおよびＵＳ２０１７／００７１６０８Ａ１に示されており、後者の文献では、ツールを受容するシャフトが、バイオネット接続を介して、ハンドピースに固定可能である。
文献ＤＥ １０ ２０１５ １１０ ４１５Ａ１から、ハンドピースシャフトを回転しないように受容する外科用ハンドルが知られており、特許請求項１のプレアンブルに係るシャフトカップリングが提供されている。このようなシャフトカップリングは、一般的に、文献ＵＳ５，５２２，６６９からも知られている。

使用目的や意図されるツール速度に応じて、油圧、空気圧、又は電気モータ駆動部がツール駆動部として設けられ、このツール駆動部は、ハンド器具又はハンドル部内のトルク伝達トレインを介してツールヘッド（エンドエフェクタ）に動作的に接続されている。操作上の理由から、モータハンドピースは、本質的に円形の円筒形状を有し、駆動部を収容するモータハウジング部とそれと同軸に取り付けられたハンドル部との２つの部品で構成されることが多い。ハンドル部はまた、エンドエフェクタを担持するシャフト先端の屈曲または偏向やエンドエフェクタの展開などの器具の様々な追加機能を制御するために使用され得る操作要素を含むことが多い。

つまり、エンドエフェクタの駆動および追加機能の制御のために必要な部品と機構を半径方向に非常に限られたスペース内に収容しなければならないため、そのようなモータハンドピースの構成は非常に複雑になってしまう。さらに、良好な操作感を提供するためにハンドピースの外径が制限されてしまい、かつハンドピースの中央部は駆動トレイン及び場合によってはエンドエフェクタのための展開機構に必要とされるので、追加機能の駆動のための技術的ミミックを収容するための半径方向の設置スペースは、かなり小さいものしか残らない。

この問題は、非常に簡単な動作でシャフトをモータハンドピースから取り外せることが望ましい場合が多いという事実によって悪化し、ここでも、できるだけ簡単で、操作者が直感的かつ安全に操作できる操作機構が提供されるべきである。

従って、本開示は、最小の半径方向設置スペースで、同軸に相互接続される２つの円筒形部品を着脱可能に連結し、非常に簡単な動作でそれらを分離することを可能にするシャフトカップリングを作り出すという課題に基づいており、これは、モータ駆動のエンドエフェクタ用のシャフトをモータハンドピースに連結するのに特に適している。さらなる課題は、このようなシャフトカップリングの簡単な取付け方法を提供することである。

この課題は、シャフトカップリングに関しては特許請求項１の特徴によって解決され、取付け方法に関しては特許請求項１０の特徴によって解決される。

シャフトカップリングの特別な特徴は、医療器具のモータハンドピースなどのハウジングの円筒状受容部の半径方向外側にある非常に狭い半径方向設置スペースに、必要な全ての部品を収容することができる点に見られる。ロック体は、圧縮ばねと共に円筒状受容部の外側で案内されるロックスリーブとして構成されているので、壁の厚さが薄くても十分に良好な安定性を付与されている。シャフトとは反対側にフォロワ舌部があることによって、シャフトカップリングの作動要素へかなりの軸方向距離を橋渡しすることが可能であり、これは、例えば医療器具のモータハンドピースにおいて、操作目的でよく指定される。同時に、少なくとも１つのフォロワ舌部には、ロックスリーブを特定の回転位置で固定して、軸方向に案内する機能がある。従って、簡単な組み付けによって、第１の回転位置でロックスリーブを円筒状受容部の外側に配置する又はねじ込むことができ、第２の回転位置でロックスリーブを回転しないように固定することができる。ロックスリーブが、ロックスリーブの第１の回転位置でのみガイド開口と周方向に整列し、係止体の数に対応する数の取付け凹部を有するということは、ロックスリーブの圧縮ばねに負荷をかけることなく少なくとも１つの係止体を挿入できるということである。なぜなら、取付け凹部は、ロックスリーブの第１の回転位置でのみ有効であり、第２の回転位置ではその機能を失うからである。これにより、シャフトカップリングの組み立てが特に容易になるとともに、組み立て中にカップリングの部品の大半が守られ、保護されるという特別な特徴がある。

取付け方法は、請求項１０～１３の主題である。

取付け凹部の有利な実施形態および配置は、請求項８および請求項９の主題である。

ロックスリーブの少なくとも１つの取付け凹部が内側の肩部に設けられた軸方向に延びる溝によって形成される場合、ロックスリーブの製造は特に容易であり、当該溝は、円筒状受容部内に既に取付けられている対応する係止体上でロックスリーブの肩部を軸方向に摺動させるのに十分な深さを有する。組立ての際は、軸方向に延びる溝が、円筒状受容部の外面から少しだけ突出する係止体と位置合わせされるようにするだけでよい。フォロワ舌部を有利に使用して、この回転位置でロックスリーブを位置決めすることができる。

ロックスリーブが既にねじ込まれているときにのみ少なくとも１つの係止体が取り付けられる場合、少なくとも１つの取付け凹部は、各係止体に割り当てられた充填開口によって形成され、それぞれの係止体（９０）は、ロックスリーブの第１の回転位置において、充填開口を通って円筒状受容部のガイド開口へ半径方向に挿入可能である。ここでも、少なくとも１つのフォロワ舌部を使って、ロックスリーブを第１の回転位置に位置決めすることができる。

有利なさらなる展開は、従属請求項の主題である。

ロックスリーブがハウジングのハウジング部内において第２の回転位置で回転しないように固定可能であれば、第１の回転位置と第２の回転位置との間の回転角度を最小に保つことができる。

少なくとも１つのフォロワ舌部が、円筒状受容部のリングフランジに設けられた対応する開口を通って延び、第２の回転位置において、外側から半径方向に挿入可能な嵌合部によって開口の側壁上の当接位置において固定可能である場合、ロックスリーブをその回転方向で特に効果的に固定することができる。嵌合部は外側から半径方向に挿入可能なので、組立ては特に簡単である。さらに、嵌合部を外側から半径方向に挿入することには、開口の側壁に嵌合部を形状嵌合的に嵌合させることができるという特別な利点がある。このように、嵌合部の形状だけで、挿入後にロックスリーブの明確な横方向ガイドが確保される。

有利には、ロックスリーブは、内側で、異なる内径を有し軸方向に連続する２つの機能部を形成している。このように、ロックスリーブは、内側輪郭の簡単な製造工程により、円周上で離間する複数の係止体を同時に解除することを保証できる。

少なくとも１つのフォロワ舌部が機能部を形成するロックスリーブ体の肩部から離れるように延び、フォロワ舌部より半径方向内側にある肩部が圧縮ばねのための当接面を形成する場合には、特に良好な力の伝達点または印加点がもたらされるので、ロックスリーブが傾きに対して効果的に固定される。

原理的には、シャフトカップリングには、１つの係止体と１つのフォロワ舌部があれば十分である。しかしながら、複数の係止体および／またはフォロワ舌部が、好ましくは円周上で均等に離間して設けられていると、シャフトカップリングはより優れた機能を発揮する。

少なくとも１つの係止体がボールとして構成されていると、シャフトカップリングを特に容易に動かすことができる。

以下、図を用いて好ましい実施例を参照しながら、本開示をより詳細に説明する。
図１は、医療用ハンド器具の遠位部の斜視図である。 図２は、医療用ハンド器具の遠位部のさらなる斜視図である。 図３は、シャフトカップリングがロックされた状態の医療用ハンド器具のハンドピースの斜視図である。 図４は、シャフトカップリングのロックが解除された状態の医療用ハンド器具のハンドピースの斜視図である。 図５は、シャフトを取り外した状態のハンド器具の遠位部の斜視図である。 図６は、カップリング工程前の、シャフトとハンドピースの互いに対向する端部の部分縦断面図である。 図７は、シャフトが係合した状態のハンドピースの部分縦断面図である。 図８は、ロックスリーブの初期取付状態における、医療用ハンド器具のモータハンドピースの拡大斜視図である。 図９は、図８に示すロックスリーブを遠位端から見た正面図である。 図１０は、連続する組立ステップにおけるシャフトカップリングを構成する部品の図である。 図１１は、連続する組立ステップにおけるシャフトカップリングを構成する部品の図である。 図１２は、連続する組立ステップにおけるシャフトカップリングを構成する部品の図である。 図１３は、図７に対応するハンドピースの断面図であり、シャフトが取り外されて、断面平面がわずかに回転している。 図１４は、ロックスリーブの変形例の拡大正面図である。

図１は、本開示の実施形態による医療用ハンド器具１の斜視図を示しており、この医療用ハンド器具１では、本発明によるシャフトカップリングを有利に使用可能である。医療用ハンド器具１は、図３および図４に示される本開示による医療用モータハンドピース２を有し、ハンドピース２は、駆動ユニット６に同軸に接続された遠位のハンドグリップ部４を有する。駆動ユニットに電力を供給するためのケーブルは７で示されている。

さらに、ハンド器具１は、（ツール）シャフト１０を介して、モータハンドピース２、特にハンドグリップ部４に／から連結可能又は取り外し可能な遠位ツール（エンドエフェクタ／エフェクタ部）８を備える。ツール８は、例えば、フライスカッター、ドリル又は研磨ヘッドとして構成されてよい。この目的のために設けられるシャフトカップリング装置を以下に詳細に説明する。しかしながら、まずは、ハンド器具の設計をより詳細に説明する。

シャフト１０がハンドグリップ部４に連結されると、ハンド器具１内、特にハンドグリップ部４およびシャフト１０内に配置されたトルク伝達トレインを介してトルクが駆動ユニット６からツール８へ伝達され、ツール８を回転させる。ハンド器具の１つの特殊性は、ツール８の軸がシャフト１０の軸に対して傾斜可能または屈曲可能である（図１の矢印Ｃによって示される）という点に見られる。すなわち、ツール８とシャフト１０は、以下にさらに詳細に説明するように、ツール８の長手方向軸Ｓ１とシャフト１０のシャフト長手方向軸Ｓ２とが互いに１８０°ではない角度、特に１８０°より小さい角度を成すように、互いに対して傾斜可能である（図１参照）。

この目的のために、図１に示すように、本開示によるハンド器具１にはスリーブ状の操作要素１２が設けられている。操作要素１２は、ハンドグリップ部４の遠位端部に配置されており、ハンドグリップ部の長手方向軸を中心として第１の回転方向Ａおよび第１の回転方向Ａとは反対の第２の回転方向Ｂに回転可能である。言い換えれば、モータハンドピース２は、ハンドグリップ部４と遠位に配置された操作要素１２とを備え、これらは互いに対して同軸に配置されており、操作要素１２はハンドグリップ部４に対して回転可能である。

ツール８がシャフト１０に対して傾斜していない中立のゼロ位置から操作要素１２を第１の回転方向Ａへ回転させると、図１に示すように、ツール８の軸がシャフト１０に対して傾斜する。本開示によるハンド器具１において、第１の回転方向Ａは、ハンドグリップ部４に対する操作要素１２の左への回転として定義される。言い換えれば、第１の回転方向Ａは、ツール８の遠位平面図における操作要素１２の時計回りの回転に対応する。

図２に示すように、本開示によるハンド器具１では、ハンドグリップ部４に対して操作要素１２を第１の回転方向Ａとは反対の第２の回転方向Ｂに回転させることもできる。すなわち、第２の回転方向Ｂは、ツール８の上面図における操作要素１２の反時計回りの回転または右への回転として定義される。図２に矢印Ｂで示すように、操作要素１２を第２の回転方向Ｂへ回転させると、ツール８とシャフト１０との連結が解除される。従って、以下に詳しく説明するように、操作要素１２を第２の回転方向Ｂに回転させることにより、簡単かつ迅速にツール交換を行うことができる。

さらに、以下に詳しく説明するように、ハンド器具には、シャフト１０、より正確には、シャフトチューブ５０をモータハンドピース２に着脱可能に接続するための装置が設けられている。以下では、この装置をシャフトカップリングと呼ぶ。駆動シャフト２０を内部に有するシャフト１０が取り外された状態を図５に示す。

ツール軸を傾斜させる及び展開するための機構の詳細について、ここで説明する必要は特にない。本開示の決定的な要因は、図６に見られるように、このために必要な比較的複雑な機構が、カップリング用中空シリンダ５２を有するシャフトチューブ５０の内部またはハンドグリップ部４の遠位ハウジング部６２の内部に配置され、シャフトカップリングおよびその操作要素を形成する機構のために比較的小さな設置スペースが残されるか、または提供されるということである。

ハウジング部６２は、ハウジングキャリア体を有し、ハウジングキャリア体は、図８から最も良く分かるように、例示的に受容シリンダとして形成され、操作要素１２を回転可能に支持し、半径方向外側へ開口する２つの開口６７を有するリングフランジ６６を備える遠位受容部６４を形成しており、その上に、操作要素１２を追加的に支持するハウジング部６２の中間スリーブ６８が延びている。従って、リングフランジ６６の遠位側には、シャフトカップリングの第１の部品を形成するロックスリーブ体７２を受容するための第１のリング空間７０が残されており、このロックスリーブ体７２は、円周上で離間されており、軸に平行で、摺動面８１を有する２つのフォロワアームまたはフォロワ舌部７４を有し、圧縮ばね７３によって図６および図７に示される停止位置へ押圧され得る。このように、ロックスリーブ体７２の半径方向の寸法は非常に小さい。同時に、ロックスリーブ体７２は、参照符号８５で示されるラッチリング（図７参照）のキャリアとして機能し、これは、操作要素１２の回転運動を割り出すための、詳細には説明しない機構のためのものである。

より具体的には、フォロワ舌部７４は、中空円筒状のロックスリーブ体７２の肩部７５から延びており、肩部７５は、フォロワ舌部７４より半径方向内側にある圧縮ばね７３のための当接面７７（図１３参照）を形成している。

シャフトカップリングのさらなる部品は、少なくとも１つの係止体９０であり、係止体９０は、ロックスリーブ体７２の内側輪郭ＫＩによって、例示的に受容シリンダとして形成される受容部６４の内面を越えてカップリング用中空シリンダ５２のカップリング凹部９４（図６参照）内に押し込まれるように、例示的に受容シリンダとして形成される受容部６４の例示的に凹部として形成される対応するガイド開口９２に形状嵌合的に受容されている。

図示の実施例では、４つの係止体９０が、例示的にボールとして形成され、好ましくは円周上で均等に離間しており、これらは、好ましくは、図１３に示されるように、紛失しないように例示的に半径方向開口または孔として形成されたガイド開口９２内に収容されており、カップリング用中空シリンダ５２の例示的に環状溝として形成されたカップリング凹部９４と協働する。

ロックスリーブ体７２の回転対称な内側輪郭ＫＩは、図７および図１３に最もよく示されているように、異なる内径ＤＫＩ１、ＤＫＩ２を有する２つの機能部ＫＩ１、ＫＩ２を有する（図１３参照）。小さい方の内径ＤＫＩ２を有する機能部ＫＩ２は、半径方向内方に向けてボール９０をカップリング用中空シリンダ５２の環状溝として形成されたカップリング凹部９４内へ押し込むことができ、機能部ＫＩ１の内径ＤＫＩ１は、ボール９０が妨げられることなく半径方向外方へと移動するのに十分な大きさである。圧縮ばね７３は、機能部ＫＩ２がボール９０と対向する停止位置または付勢位置へロックスリーブ体７２を付勢する。

以下に、シャフトカップリングの操作方法と取り付け方法について説明する。

フォロワ舌部７４はそれぞれ、リングフランジ６６の開口６７を通って、リングフランジ６６の近位側の第２のリング空間７６内へ延びている。従って、この第２のリング空間７６は、ハウジング部６２の中間スリーブ６８より半径方向内側にあり、プルロッド８３（図８参照）とフォロワ突起８２とを介してスライダ８０によって操作可能なトレインスリーブ７８を収容している。トレインスリーブ７８をフォロワ舌部７４の近位端に引っ掛けることができ、図４の矢印ＥＮＴで示すように例示的にスライダとして形成された作動要素８０を近位側へ摺動させると、圧縮ばね７３の付勢力に抗してロックスリーブ体７２がモータハンドピース２の近位側へと引っ張られて機能部ＫＩ１がボール９０と対向し、ボール９０が半径方向外方へ自由に動けるようになる。このように、図７に示すシャフト１０の連結状態を解除または無効にすることができる。

連結解除プロセスをサポートするために、キャッチ・押圧体９８が追加的に設けられてよく、キャッチ・押圧体９８は、展開ばね９６によって付勢され、シャフト１０の連結状態（図７参照）において、カップリング用中空シリンダ５２の端面に接し、カップリング用中空シリンダ５２の端部環状カラー９５がボール９０を超えて移動する際に、端部環状カラー９５に追従する。従って、孔がその全体にわたって円筒状であっても、ボール９０は例示的に孔として形成されたガイド開口９２から脱落しない。キャッチ・押圧体９８の浅い環状溝９７は、後者をモータハンドピース内で脱落しないように固定する。

図面および上記の説明から明らかなように、リング空間７０、７６は、ハンドピースの取り扱いに関連する所定の外径およびモータハンドピース２またはハンドグリップ部４内部の複雑な機構のせいで、半径方向に非常に制限されている。図示されるような外科器具用のモータハンドピースの場合、リング空間７０、７６の半径方向の寸法は、せいぜいミリの範囲である。従って、上述したシャフトカップリングの部品は、半径方向に極めてコンパクトな設計を可能にするように構成されており、この設計は、以下に説明する部品の組立てによってサポートされる。

図８～図１３は、個々の部品がモータハンドピース２又はハンドグリップ部４内でどのように組み付けられているかを示している。図８は、ハウジング部６２が、中間スリーブ６８と操作要素１２を除いて、完全に組み立てられた状態を示しており、スライダ８０は、フォロワ突起８２、プルロッド８３及びトレインスリーブ７８と共に既にハウジング内、すなわち実施例のハウジング部６２内に収容されている。

この組立状態において、まず最初に圧縮ばね７３（図１０参照）、次にロックスリーブ体７２をハウジングキャリア体の例示的に受容シリンダとして形成された受容部６４に取り付けるか又はねじ込む。しかしながら、圧縮ばね７３の全長を長くしすぎることなく又は組立中に圧縮ばね７３に負荷をかけることなく、ボール９０の組み付けができるように、以下の事前注意措置がとられる。

図９の正面図から分かるように、ロックスリーブ体７２の内面には、十分な深さの連続溝１００が例示的にボール９０を受容する孔として形成されたガイド開口９２のパターンに対応する角度距離およびパターンで形成されており、図１０および図１１に示すように、ロックスリーブ体７２はまず、既に挿入され、例示的に受容シリンダとして形成された受容部６４の外周を越えて突出しているボール９０上に、ある回転方向で押し込まれる。溝１００の深さは、好ましくは、図１１に示すように、溝底が機能部ＫＩ２の内径ＤＫＩ２と一致するように選択される。

この段階において、フォロワ舌部７４は、図１１及び図１２に示すように、ハウジングキャリア体のリングフランジ６６に設けられた対応する開口６７を通って係合する。開口６７の側壁は１０２および１０６として示されており、好ましくは、ロックスリーブ体７２は、開口６７の第１の側壁１０６によって、初期回転方向で位置決めされ案内される。図１１に示すように、開口６７は、フォロワ舌部７４によって掃引される中心角ＷＺ７４よりも大きい中心角ＷＺ６７にわたって延びている。ロックスリーブ体７２が、圧縮ばね７３のわずかな圧縮力に抗して溝１００がボール９０を通過する程度までねじ込まれるとすぐに、ロックスリーブ体７２は、図１１および図１２において矢印Ｓで示すように、フォロワ舌部７４が開口６７の第２の側壁１０２に当たるまで回転するまたはねじられる。その結果、溝１００も円周方向に移動して、ボール９０から角度的にオフセットされ、それによりロックスリーブ体７２がハウジング部６２内で軸方向に固定される。有利には、ロックスリーブ体７２のこの回転運動を用いて、フォロワ舌部７４の近位端部がトレインスリーブ７８に引っ掛けられてもよい。

フォロワ舌部７４は、正確に適合するように特別に製造され、例示的にインサート部として形成された嵌合部１０４によって、ハウジング部６２のハウジングキャリア体上で回転しないように固定され、インサート部１０４は、開口６７の他方の第２の側壁１０６にパズルピースのように歯のように挿入されている。嵌合部１０４と側壁１０６との間のかみ合わせには、嵌合部１０４が追加の締結手段を必要とせず、開口６７の側壁１０６との嵌合係合のみによってフォロワ舌部７４の正確で滑らかな軸方向案内が保証されると同時に、嵌合部１０４および開口６７の第２の側壁１０２に対して摺動面７５で接するという特別な利点を有する。

嵌合部１０４と開口６７の側壁１０６との間の精密に嵌合する一対のかみ合い面は、例えば、ワイヤ放電加工を用いて、少なくともリングフランジ６６の領域において、側壁１０６のかみ合いプロファイルを形成することによって、少ない労力で作ることができる。

図６、図７および図１３からわかるように、この組立状態において、中間スリーブ６８をハウジング部６２上にねじ込んでよく、それによって、接着剤などのさらなる補助を必要とせずに嵌合部１０４を固定することができる。これにより、組み立てと分解が非常に容易になる。

以上の説明から、圧縮ばね７３はシャフトカップリングの組立中に追加的な負荷を受けず、圧縮ばね７３の軸方向の取り付け長さをコンパクトまたは小さく保つことが可能であるということが明らかである。

上述したシャフトカップリングの組立ての代替として、上述の利点を保持したまま、少なくとも１つの係止体９０、すなわち図示の実施例ではボール９０の形態の係止体９０を、対応する半径方向の充填口１０８を介して、外側からロックスリーブ体７２を通して挿入することも可能である。この変形例は、ロックスリーブ体の拡大正面図を示す図１４を参照してより詳細に説明される。

この変形例のロックスリーブ体１７２は、上述の溝１００の代わりに、同じ角度間隔パターンで配置された対応する数の半径方向孔１２０を有し、この半径方向孔１２０を通して、例えばボール９０の形態の、図１４に点破線で示される係止体を充填することができる。外側からの充填は、ロックスリーブ体１７２が、半径方向孔１２０が受容シリンダ６４の例示的に孔として形成されたガイド開口９２と同じ位置になるまで図１０の向きで例示的に受容シリンダとして形成された受容部６４に押し込まれたときに可能となる。このとき、ロックスリーブ体１７２は、図７または図１３に示す軸方向位置にあり、図１１に示す回転位置にある。この組立位置では、ボール９０が例示的に受容シリンダとして形成された受容部６４の例示的に凹部として形成されたガイド開口９２に挿入され得、例示的に凹部として形成されたガイド開口９２の半径方向のテーパかキャッチ・押圧体９８のいずれかが、ボール９０が内側に落ちないようにする。

この軸方向位置において、ロックスリーブ体１７２は、図１０～図１２に関連して説明したように、フォロワ舌部１７４がリングフランジ６６の開口の第１の壁に当接するまで回転される。その結果、半径方向孔１２０が、ボール９０と整列しなくなり、シャフトカップリングが解除されるときに生じるロックスリーブ１７２とボール９０の移動経路上に位置しなくなる。

当然、本開示の基本的な考え方から逸脱することなく、説明した実施形態から逸脱することも可能である。上述したシャフトカップリングの適用分野も、医療器具に限定されない。シャフトカップリングの設計および取付け技術は、シャフトカップリングの部品を、簡単な動作で、組立時の機械的応力をできるだけ小さくして、非常に限られた半径方向の設置スペースに収容する必要がある場合であれば、有用であり、適用可能である。

例えば、係止体の数や形状およびフォロワ舌部に関して、様々な変更が可能である。

このように、本開示の目的は、例えば医療器具の円筒状シャフトを、例えば医療器具のモータハンドピースなどの、シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素を担持するハウジングの円筒状受容部に着脱可能に接続するためのシャフトカップリングを提供することである。シャフトカップリングは、少なくとも１つの係止体を有し、この係止体は、円筒状受容部のガイド開口に半径方向に移動可能に受容され、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体によって、シャフトのカップリング凹部に形状嵌合的に係合するロック位置で固定可能である。係止体の係止位置は、圧縮スプリングの力に抗してロック体を軸方向に沿って、カップリングのロックが解除され、係止体がシャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができる。シャフトカップリングの部品を可能な限り小さな半径方向の設置スペース内に収容し、組立時に圧縮ばねに応力を与えないようにするために、ロック体は、圧縮ばねと共に、円筒形受容部の外側で案内されるように配置されたロックスリーブとして構成されており、シャフトとは反対側に、作動要素と連結可能な少なくとも１つのフォロワ舌部を備えている。フォロワ舌部により、ロックスリーブが、第１の回転位置で円筒状受容部の外側にねじ込まれ、第２の回転位置では回転しないように固定され、ロックスリーブは、係止体の数に対応する数の取付け凹部を有し、取付け凹部は、ロックスリーブの第１の回転位置においてのみ、ガイド開口または係止体と円周方向の位置が一致する。

国際出願時の明細書には以下に記載される内容を含んでいる。
［１］医療器具などの円形円筒状のシャフト（５２）を、医療器具のモータハンドピースなどの、シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素（８０）を担持するハウジング（６２）の円形円筒状の受容部（６４）に着脱可能に接続するためのシャフトカップリングであって、
円形円筒状の前記受容部（６４）のガイド開口（９２）に半径方向に移動可能に受容され、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体（７２）によって、前記シャフト（５２）のカップリング凹部（９４）に形状嵌合的に係合するロック姿勢で固定可能な少なくとも１つの係止体（９０）であって、前記係止体（９０）の係止位置は、圧縮スプリング（７３）の力に抗して前記ロック体（７２）を軸方向に沿って、カップリングのロックが解除され、前記係止体（９０）が前記シャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができる、係止体（９０）を備え、
前記ロック体は、前記圧縮ばね（７３）と共に、円形円筒状の前記受容部（６４）の外側で案内されるように配置されたロックスリーブ（７２）として構成されており、前記シャフト（５２）とは反対側に、前記作動要素（８０）と連結可能な少なくとも１つのフォロワ舌部（７４）を備えており、前記フォロワ舌部によって、前記ロックスリーブ（７２）を第１の回転位置で円形円筒状の前記受容部の外側にねじ込み、第２の回転位置で回転しないように固定することが可能であり、
前記ロックスリーブ（７２）は、前記係止体（９０）の数に対応する数の取付け凹部（１００；１２０）を有し、前記取付け凹部は、前記ロックスリーブ（７２）の前記第１の回転位置においてのみ、前記ガイド開口（９２）と円周方向の位置が一致する、ことを特徴とする、シャフトカップリング。
［２］前記ロックスリーブ（７２）は、前記第２の回転位置において、前記ハウジング（６２）内で回転しないように固定可能であることを特徴とする、［１］に記載のシャフトカップリング。
［３］少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）が、円形円筒状の前記受容部（６４）のリングフランジ（６６）に設けられた対応する開口（６７）を通って延び、前記第２の回転位置において、外側から半径方向に挿入可能な嵌合部（１０４）によって前記開口（６７）の側壁（１０２）上の接触位置に固定可能であることを特徴とする、［２］に記載のシャフトカップリング。
［４］前記ロックスリーブ（７２）が、内側で、異なる内径（ＤＫＩ１，ＤＫＩ２）を有し、軸方向に連続する２つの機能部（ＫＩ１，ＫＩ２）を形成していることを特徴とする、［１］～［３］いずれかに１つに記載のシャフトカップリング。
［５］少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）が、前記機能部を形成するロックスリーブ体（７２）の肩部（７５）から離れるように延び、
前記肩部（７５）が、前記フォロワ舌部（７４）より半径方向内側で、前記圧縮ばね（７３）のための接触面（７７）を形成することを特徴とする、［４］に記載のシャフトカップリング。
［６］複数の係止体（９０）および／またはフォロワ舌部（７４）が、好ましくは円周上で均等に離間して、設けられていることを特徴とする、［１］～［５］のいずれか１つに記載のシャフトカップリング。
［７］少なくとも１つの前記係止体が、ボール（９０）として構成されていることを特徴とする、［１］～［６］のいずれか１つに記載のシャフトカップリング。
［８］前記ロックスリーブ（７２）の少なくとも１つの前記取付け凹部は、内側で前記肩部（７５）に形成された軸方向に延びる溝（１００）によって形成されており、
前記溝（１００）は、円筒状の前記受容部（６４）に既に取り付けられた対応する係止体上で前記ロックスリーブ（７２）の前記肩部（７５）を軸方向に摺動させるのに十分な深さであることを特徴とする、［５］から［７］のいずれか１つに記載のシャフトカップリング。
［９］少なくとも１つの前記取付け凹部が、各係止体（９０）に割り当てられた充填開口（１０８、１２０）によって形成されており、この充填開口を通して、前記ロックスリーブ（７２）の前記第１の回転位置において、それぞれの係止体（９０）を円筒状の前記受容部（６４）の前記ガイド開口（９２）内へ半径方向に挿入可能であることを特徴とする、［１］～［７］のいずれか１つに記載のシャフトカップリング。
［１０］［１］～［９］のいずれか１つに記載のシャフトカップリングの部品の取付け方法であって、
例えば医療器具の円形円筒状のシャフト（５２）は、医療器具のモータハンドピースなどのハウジング（６２）の円形円筒状の受容部（６４）に着脱可能に接続可能であり、
前記ハウジングは、前記シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素（８０）を担持し、
円形円筒状の前記受容部（６４）は、ガイド開口（９２）に半径方向に移動可能に少なくとも１つの係止体（９０）を受容し、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体（７２）によって、前記シャフト（５２）のカップリング凹部（９４）に形状嵌合的に係合するロック姿勢で固定可能であり、
前記係止体（９０）の前記係止位置は、圧縮スプリング（７３）の前記力に抗して前記ロック体（７２）を軸方向に沿って、前記カップリングのロックが解除され、前記係止体（９０）が前記シャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができ、
前記ロック体は、前記圧縮ばね（７３）と共に、円形円筒状の前記受容部（６４）の外側で案内されるように配置されたロックスリーブ（７２）として構成されており、前記シャフト（５２）とは反対側に、前記作動要素（８０）と連結可能な少なくとも１つのフォロワ舌部（７４）を備えており、
前記ロックスリーブ（７２）は、前記圧縮ばね（７３）と共に、係止体（９０）の数に対応する数の取付け凹部（１００；１２０）が前記ガイド開口（９２）と円周方向の位置で一致する第１の回転位置において、円形円筒状の前記受容部の外側にねじ込まれ、第２の回転位置において、回転しないように固定されることを特徴とする、取付け方法。
［１１］少なくとも１つの前記係止体（９０）は、前記ロックスリーブ（７２）がねじ込まれる前に、対応するガイド開口（９２）内に既に挿入されており、
係止体（９０）の数に対応する数の軸方向に延びる溝（１００）を半径方向内側に備える前記ロックスリーブ（７２）は、前記第１の回転位置において、対応する係止体（９０）上で軸方向に押され、次に、前記第２の回転位置へ回転されて、外側から挿入された嵌合部（１０４）によって少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）を介してこの回転位置で固定される、［１０］に記載の取付け方法。
［１２］少なくとも１つの前記係止体（９０）は、前記第１の回転位置で前記ロックスリーブ（７２）をねじ込んだ後に、対応する半径方向の充填開口（１０８、１２０）内へ挿入され、
前記ロックスリーブ（７２）は、その後、前記第２の回転位置へひねられて、外側から挿入された嵌合部（１０４）によって少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）を介してこの回転位置で固定される、［１０］に記載の取付け方法。
［１３］嵌合片（１０４）が、前記ハウジングに螺合された中間スリーブ（６８）によって半径方向に固定されていることを特徴とする、［１１］又は［１２］に記載の取付け方法。

１ ハンド器具
２ モータハンドピース
４ ハンドグリップ部
６ 駆動ユニット
７ ケーブル
８ ツール
１０ シャフト
Ｓ１、Ｓ２ ８と１０の長手方向軸
１２ 操作要素
５０ 駆動シャフト
５２ カップリング用中空シリンダ
６２ ハウジングの遠位ハウジング部
６４ 受容部
６６ リングフランジ
６７ 開口
６８ 中間スリーブ
７０ 第１のリング空間
７２ ロック体
ＫＩ１、ＫＩ２ 機能部
７３ 圧縮ばね
７４ フォロワ舌部
７５ 肩部
７６ 第２のリング空間
７７ 当接面
７８ トレインスリーブ
８０ 例示的な実施例ではスライダである作動要素
８１ 摺動面
８２ フォロワ突起
８３ 引張ロッド
８５ ラッチリング
９０ 例示的な実施例ではボールである係止体
９２ 例示的な実施例では凹部又は孔であるガイド開口
９４ 例示的な実施例ではリング溝であるカップリング凹部
９５ 環状カラー
９６ 排出ばね
９７ 環状溝
９８ キャッチ・押圧体
１００ 溝
１０２ 第１の側壁
１０４ 例示的な実施例ではインサート部である嵌合部
１０６ 第２の側壁
１０８ 例示的な実施例では充填開口である取付け凹部
１２０ 例示的な実施例では半径方向孔である取付け凹部１７２ ロックスリーブ体の変形
１７４ フォロワ舌部
ＷＺ６７ 中心角度
ＷＺ７４ 中心角度

Claims (13)

1. 医療器具などの円形円筒状のシャフト（５２）を、医療器具のモータハンドピースなどの、シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素（８０）を担持するハウジング（６２）の円形円筒状の受容部（６４）に着脱可能に接続するためのシャフトカップリングであって、
   円形円筒状の前記受容部（６４）のガイド開口（９２）に半径方向に移動可能に受容され、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体（７２）によって、前記シャフト（５２）のカップリング凹部（９４）に形状嵌合的に係合するロック姿勢で固定可能な少なくとも１つの係止体（９０）であって、前記係止体（９０）の係止位置は、圧縮スプリング（７３）の力に抗して前記ロック体（７２）を軸方向に沿って、カップリングのロックが解除され、前記係止体（９０）が前記シャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができる、係止体（９０）を備え、
   前記ロック体は、前記圧縮ばね（７３）と共に、円形円筒状の前記受容部（６４）の外側で案内されるように配置されたロックスリーブ（７２）として構成されており、前記シャフト（５２）とは反対側に、前記作動要素（８０）と連結可能な少なくとも１つのフォロワ舌部（７４）を備えており、前記フォロワ舌部によって、前記ロックスリーブ（７２）を第１の回転位置で円形円筒状の前記受容部の外側にねじ込み、第２の回転位置で回転しないように固定することが可能であり、
   前記ロックスリーブ（７２）は、前記係止体（９０）の数に対応する数の取付け凹部（１００；１２０）を有し、前記取付け凹部は、前記ロックスリーブ（７２）の前記第１の回転位置においてのみ、前記ガイド開口（９２）と円周方向の位置が一致する、ことを特徴とする、シャフトカップリング。
2. 前記ロックスリーブ（７２）は、前記第２の回転位置において、前記ハウジング（６２）内で回転しないように固定可能であることを特徴とする、請求項１に記載のシャフトカップリング。
3. 少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）が、円形円筒状の前記受容部（６４）のリングフランジ（６６）に設けられた対応する開口（６７）を通って延び、前記第２の回転位置において、外側から半径方向に挿入可能な嵌合部（１０４）によって前記開口（６７）の側壁（１０２）上の接触位置に固定可能であることを特徴とする、請求項２に記載のシャフトカップリング。
4. 前記ロックスリーブ（７２）が、内側で、異なる内径（ＤＫＩ１，ＤＫＩ２）を有し、軸方向に連続する２つの機能部（ＫＩ１，ＫＩ２）を形成していることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のシャフトカップリング。
5. 少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）が、前記機能部を形成するロックスリーブ体（７２）の肩部（７５）から離れるように延び、
   前記肩部（７５）が、前記フォロワ舌部（７４）より半径方向内側で、前記圧縮ばね（７３）のための接触面（７７）を形成することを特徴とする、請求項４に記載のシャフトカップリング。
6. 複数の係止体（９０）および／またはフォロワ舌部（７４）が、好ましくは円周上で均等に離間して、設けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のシャフトカップリング。
7. 少なくとも１つの前記係止体が、ボール（９０）として構成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のシャフトカップリング。
8. 前記ロックスリーブ（７２）の少なくとも１つの前記取付け凹部は、内側で前記肩部（７５）に形成された軸方向に延びる溝（１００）によって形成されており、
   前記溝（１００）は、円筒状の前記受容部（６４）に既に取り付けられた対応する係止体上で前記ロックスリーブ（７２）の前記肩部（７５）を軸方向に摺動させるのに十分な深さであることを特徴とする、請求項５から７のいずれかに記載のシャフトカップリング。
9. 少なくとも１つの前記取付け凹部が、各係止体（９０）に割り当てられた充填開口（１０８、１２０）によって形成されており、この充填開口を通して、前記ロックスリーブ（７２）の前記第１の回転位置において、それぞれの係止体（９０）を円筒状の前記受容部（６４）の前記ガイド開口（９２）内へ半径方向に挿入可能であることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のシャフトカップリング。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のシャフトカップリングの部品の取付け方法であって、
    例えば医療器具の円形円筒状のシャフト（５２）は、医療器具のモータハンドピースなどのハウジング（６２）の円形円筒状の受容部（６４）に着脱可能に接続可能であり、
    前記ハウジングは、前記シャフトカップリングのロックを解除するための作動要素（８０）を担持し、
    円形円筒状の前記受容部（６４）は、ガイド開口（９２）に半径方向に移動可能に少なくとも１つの係止体（９０）を受容し、第１の機能位置にある軸方向に移動可能なロック体（７２）によって、前記シャフト（５２）のカップリング凹部（９４）に形状嵌合的に係合するロック姿勢で固定可能であり、
    前記係止体（９０）の前記係止位置は、圧縮スプリング（７３）の前記力に抗して前記ロック体（７２）を軸方向に沿って、前記カップリングのロックが解除され、前記係止体（９０）が前記シャフトとの係合から外れて半径方向外方に移動可能となる第２の機能位置へ動かすことによって解除することができ、
    前記ロック体は、前記圧縮ばね（７３）と共に、円形円筒状の前記受容部（６４）の外側で案内されるように配置されたロックスリーブ（７２）として構成されており、前記シャフト（５２）とは反対側に、前記作動要素（８０）と連結可能な少なくとも１つのフォロワ舌部（７４）を備えており、
    前記ロックスリーブ（７２）は、前記圧縮ばね（７３）と共に、係止体（９０）の数に対応する数の取付け凹部（１００；１２０）が前記ガイド開口（９２）と円周方向の位置で一致する第１の回転位置において、円形円筒状の前記受容部の外側にねじ込まれ、第２の回転位置において、回転しないように固定されることを特徴とする、取付け方法。
11. 少なくとも１つの前記係止体（９０）は、前記ロックスリーブ（７２）がねじ込まれる前に、対応するガイド開口（９２）内に既に挿入されており、
    係止体（９０）の数に対応する数の軸方向に延びる溝（１００）を半径方向内側に備える前記ロックスリーブ（７２）は、前記第１の回転位置において、対応する係止体（９０）上で軸方向に押され、次に、前記第２の回転位置へ回転されて、外側から挿入された嵌合部（１０４）によって少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）を介してこの回転位置で固定される、請求項１０に記載の取付け方法。
12. 少なくとも１つの前記係止体（９０）は、前記第１の回転位置で前記ロックスリーブ（７２）をねじ込んだ後に、対応する半径方向の充填開口（１０８、１２０）内へ挿入され、
    前記ロックスリーブ（７２）は、その後、前記第２の回転位置へひねられて、外側から挿入された嵌合部（１０４）によって少なくとも１つの前記フォロワ舌部（７４）を介してこの回転位置で固定される、請求項１０に記載の取付け方法。
13. 嵌合片（１０４）が、前記ハウジングに螺合された中間スリーブ（６８）によって半径方向に固定されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の取付け方法。

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