JPS61248941A - 部材の回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野］ 本発明は一般に、駆動機構、特に２つの方向に部材を選
択的に回転させるための装置に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点） 外科用工具を回転させる動力駆動外科用器具は、整形外
科手術を行う際にしばしば用いられている。

例えば、動力駆動の外科用器具は、しばしば、トリルビ
、ト、ワイヤドライバ及び夕、プを回転するために用い
られる。トリルビ、トは、ビン又はねじＢ受は入れる骨
に穴を形成するのに用いられる。ワイヤドライバは骨の
中へと進められ、次に、粉砕された骨の破片を一緒に固
定する１本のワイヤを受は入れる案内通路を形成するた
めに取りはずされる。さらに、前記ワイヤドライバは、
骨の中に取り残され、ドリルが骨を貫通するときワイヤ
の上を通過する中空ドリルビットのための案内として用
いられ、あるいは骨の断片を一緒に固定するために用い
られる。夕、プは骨にねじの切られた通路を形成するた
めに用いられる。

上記の工具を使用するために、動力駆動の外科用器具は
工具を選択的に２つの方向にそれぞれ回転することがで
きなくてはならない。通常、この工具は前進方向に回転
されて骨の中に入るようにされ、また反対方向に回転さ
れて骨の中から引き出されるようにされる。したがって
、この技術分野での作業者は、出力シャフトを選択的に
２つの方向にそれぞれ回転するためモータによって単一
の方向に回転される１つのシャフトを用いた伝動装置ヲ
開発した。ベンジャミンその他の米国特許第４．２７″
１２０９号は、夕、プが取付けられた被駆動シャフトを
２つの方向にそれぞれ回転することのできる駆動体を有
するねじ付き付属具を開示している。しかし被駆動シャ
フトを２つの方向にそれぞれ駆動する部材に駆動体を連
結する駆動体の作動装置（アクチェータ）は、被駆動シ
ャフトと共に回転しなければならない。そのため、動力
駆動外科用器具を用いる時にしばしば要求される迅速な
逆方向の回転は、上記ベンジャミンその他の特許に示さ
れている駆動体によっては実際上は行うことができない
。米国特許第４，３９５，２４０号に開示されている装
置は同様の欠点を有している。

１９８１年１２月３１日出願の米国特許出願番号第５３
６，０５０号は、市場で手に入れられる動力駆動外科用
器具の中に結合された伝動装置〔“リンデン（Ｌｉｎｄ
ｅｎ　）伝動装置”〕を開示している。このリンデン伝
動装置は出力シャフトの迅速な逆方向の回転を行うこと
ができるが、逆回転を生じるためにはスリーブの手動回
転を必要とするものである。このスリーブを回転させる
普通の方法は、器具を掴んでいない方の外科医の手の使
用を必要とし、このため外科医にとっては整形外科手術
を行っている間不便なものとなる。

したがって、１つの部材の迅速な逆方向回転を可能とし
かつ逆回転を行うためにこの部材の手動操作を必要とし
ないような、２つの方向にそれぞれこの部材を選択的に
回転する装置が必要とぎれる０ （問題点を解決するための手段〕 不発明は１つの部材を回転するための装置ｆ：提供する
。−この装置は、フレームとこのフレームにこれと相対
回転するように取付けられている被駆動部材とを含んで
いる。被駆動部材を、この被駆動部材に機械的に連結さ
れた時に第１の方向に回転させる第１の回転部材が設け
られる。被駆動部材に機械的に連結された時に、この被
駆動部材を第２の方向に回転させる第２の回転部材が設
けられる。上記の各回転部材を被駆動部材に選択して機
械的に連結する連結装置が設けられる。アクチェータが
、第１又は第２の回転部材を被駆動部材に連結するよう
上記連結装置を作動させる。このアクチェータは、連結
装置と被駆動部材とに対しては自由に回転される。この
アクチェータは、連結装置が第１の回転部材と被駆動と
を連結させる第１の位置と、連結装置が第２の回転部材
と被駆動部材とを連結させる第２の位置との間で、移動
することができる。被駆動部材は上記の回転される部材
に連結するようにされ、また被駆動部材がアクチェータ
にその第１の位置をとらせるフレームに対する第１の位
置と、被駆動部材が７クチエータにその第２の位置をと
らせるフレームに対する第２の位置とを、それぞれとる
ことができる。

アクチェータをその第２の位置に向けて付勢する第１の
付勢装置が設けられる。好ましくは、アクチェータなそ
の第１の位置に向けて付勢する第２０付勢装置が設けら
れる。好ましくは、この第２０付勢装置は第１の付勢装
置よりも強力である。

本発明は工具を回転するためのもう１つの装置を提供す
る。この装置は、７レームと、このフレームに対して回
転するよう取付けられている被駆動シャフトとを含んで
いる。この被駆動シャ７＋は工具に堅く連結されるよう
になっている。フレームに対して回転するよう取付けら
れている第１及び第２の部材が設けられる。第１及び第
２の部材を相互に対し反対方向に回転させる装置が設け
られる。制御シャフトがフレームに対して回転するよう
取付けられ、かつ被駆動シャフトに機械的に連結され被
駆動シャフトをこの制御シャフトと共に回転するように
している。第１の連結器は、上記制譚シャフトが第１の
部材に機械的に連結される第１−の位置と、制御シャフ
トが第１の部材に連結しない第２の位置とを、とること
ができる。

第２の連結器は、制御シャフトが第２の部材に機械的に
連結される第１の位置と、制御シャフトが第２の部材に
連結しない第２の位置とを、とることができる０アクチ
、−夕はこれらの連結器をそれぞれの位置の間で移動さ
せる。このアクチェータは、第１の連結器にその第１の
位置をとらせまた第２の連結器にこのアクチェータが第
１の位置にある時その第２の位置をとらせ、さらに第１
の連結器にその第２の位置をとらせまた第２の連結器に
このアクチェータが第２の位置にある時その第１の位置
をとらせるようにする。被駆動シャフトは２つの位置の
間で長手方向に移動可能である。

被駆動シャフトは、アクチェータに、この被駆動シャフ
トが第１の位置をとる時その第１の位置をとるようにす
る。被駆動シャフトは、この被駆動シャフトがその第２
の位置をとる時アクチェータがその第２の位置に移動す
ることができるようにする。付勢装置が、アクチェータ
をその第１の位１責に向けて付勢するために設けられる
。

（実施例） 以下の好適な実施態様の詳細な説明は、添付図面を参照
すればより良く理解される。

各図は動力駆動外科用器具に用いるようにされた本発明
の好適な実施態様を示している。この外科用器具は、外
科用工具を取付けることのできるチャックを、２つの方
向にそれぞれ回転させる。

このチャ、りの回転方向は、ハンドピースによりこのチ
ャックに対して長手方向に加えられる力の方向によって
決まる。もし外科医がハンドピースでこのチャックを押
したならば、チャ、りは時計方向に又は前進方向に回転
する。もし外科医がハンドピースでチャ、りを引いたな
らば、チャックは反時計方向に又はａ退方向に回転され
る。したがって、外科医は、外科用器具を掴んでいる方
の手を使うのみでこの器具を掴みかえることなくチャッ
クの逆方向回転を行うことができる。

好適な実施態様はドリル、タップ又はワイヤドライバを
回転するのに特に有用である。ワイヤドライバは、（ｉ
）複数のワイヤを受は入れるようになっている狭い通路
を骨の中に形成しこれがこの通路に配ｆｔされた時上記
ワイヤが骨の破片ご保持し、（１１）これが骨の中に也
された時骨の破片を一緒に保持する手段として働き、（
ｉｉＤこれが骨の中に残された時ドリルの上を通過しか
つワイヤドライバによって案内される中空のトリルビ、
トの案内として作用するように、しばしば用いられる。

ドリルビットは、種々のよく知られた目的のために骨の
中にｇＩ数の穴を形成するために用いられる。タップは
、ねじ付きの固着具を受は入れる骨の中のねじの切られ
た通路を、形成するために用いられる。

この器具は、骨のような動かない目的物に対して工具の
大端を配しかつチャックに対して押しつけることにより
、前進状態に置かれる。さらに、好適な実施態様は、こ
の実施態様Ｂ１長手方向の力がチャ、り上に生じない時
にその前進方向に付勢するスプリングＰ含んでいる。ハ
ウジングごチャ、りから離れるように動かし、チャ、り
正に引張り力を生じさせ逆方向の回転を行うためには、
このチャックは器具ハウジングの移動に対して抵抗力を
与えることができなくてはならない。ドリル、タップ及
びワイヤドライバは全て、これらが骨の中に留められた
時にこれらが骨の外に引き出されるのに対して抵抗な有
している。工具が骨の中にはめ込まれた後に外科医はこ
の器具を引くことができ、チャックを引き工具を骨から
取りはず丁のを容易にするためこの器具がその後退状態
に入るようにする。

図面は、本発明の好適な実施態様を構成する駆動装＠１
０を含む外科用器具１２を示している。

外科用器具１２はフレーム又はハウジング１４を含んで
いる。装飾キャップ１６が、ハウジング１４によって区
画形成されたねじ部分２ｏの中に螺合されるようになっ
ているねじ部分１日を区画形成する。シール１２２がキ
ャップ１６に形成すれた凹所１２４の内部に配設されキ
ャップ１６と協同して物質が器具１２の後部を通ってフ
レーム１４の内部に入るのを阻止している。器具１２は
この器具１２のモータを作動することのできるσ１き金
７クチエータ２２を含んでいる。

引き金２２が押し下げられた時、器具１２のモータは駆
動シャフト２４を時計方向に回転させる。

ｙ−ｈ軸受２６が駆動シャフト２４をフレーム１４に対
して回転可能とし、駆動シャフト２４の半径方向の運動
を阻止する。駆動シャフト２４の一端はフレーム１４に
よって区画形成された通路３０の中に延出する傘歯車２
日を区画形成する。

チャック３２が外科用工具を器具１２に機械的に連結す
るために設けられる。チャック３２は任意・の公知の適
当な型式とすることができる。しかし、第１図から第３
図に示されるチャ、りの型式は、チャ、り３２の外側ス
リーブ６４に対して２つの位置の間で移動し得る内側ス
リーブ（図示しない２を含んでいる。第１の位置で、内
側スリーブはチャ、り３２内部で工具の柄を固定し、そ
して第２の位置で工具の柄はチャック３２の中に挿入さ
れ又はチャック３２から取りはずすことができる。出力
シャフト３６が、その−喘においてチャック３２に固定
され、ボール軸受３８によってほぼ室３０の内部に取付
けられる。ボール軸受３８はシャフト３６０周りに配置
され、ノーズ片４２によって形成された肩部４ｏに対抗
するフレーム１４の内面に対して固定される。シャフト
３６は軸受３８に当接する保持リング３９を受は入れる
環状溝３７を区画形成する。ハウジング１４はねじ部１
３２を区画形成し、このねじ部に、ノーズ片４２により
区画形成されたねじ部分１６０が７一ス片４２をハウジ
ング１４に固定するよう螺合することができる。スプリ
ング４４が出力シャフト３６の周りに配設される。スプ
リング４４の一端は保持リング３９によって支持されそ
してスプリング４４の他方の端部はチャ、り３２の内側
スリーブによって支持される。スプリング４４は、工具
がチャック３２に固定される位置に向って内側スリーブ
が付勢されるのを保証する。工具をチャ、り３２に固定
するため、スリーブ３４は、内側スリーブがその第２の
位置をとるまでチャ。

り３２の環状部材４６を用いてノーズ片４２に向って押
しつけられる。工具の柄はチャック３２の中に挿入され
そしてスリーブ３４が解放される。

スプリング４４は、内側スリーブがその＠１の位置をと
り工具をチャック３２に固定するまでスリーブ３４をノ
ーズ片４２から離れるよう押しつける０ スリーブ４８が出力シャフト３６に固定されそしてシャ
フト３６がフレーム１４の通路３０から押し出される範
囲を制限する。保持リング５０がスリーブ４８の端部５
２に近接する出力シャフト３６０表面に固定される。ス
プリング５４が、ボール軸受３８と保持リング５０との
間でスリーブ４８の周りに配設される。正方形断面を有
する駆動ピン５６が、このビン５６を駆動シャフト５６
に取付けるため駆動シャフト３６の内部に固定されてい
る円筒状プラグ５日を、区画形成する。ジャーナル軸受
６０が駆動ビン５６の一端を受は入れる通路６２を区画
形成する。したがって、ジャーナル軸受６０の回転によ
り、駆動ピン５６、出力シャ７）３６、チャック３２及
びチャック３２に固定された全ての工具に同じ回転が生
じる。

伝動シャフト６４はジャーナル軸受６０を受は入れる円
筒状通路６６を区画形成する。ビン６８がシャフト６４
により形成された凹所７０とジャナール軸受６０により
形成された凹所７２との双方に固定されている。ビン６
日はジャーナル軸受６０がシャフト６４に対して回転す
るのを阻止する。シャフト６４は一対の軸受７４及び７
６によって通路３０内に回転するよう取付けられ、これ
ら軸受７４．７６は通路５０を区画形成するフレーム１
４の内面に対して当接している。スナップリング７８が
ハウジング１４に形成された凹所８０の中に固定されて
おり軸受７４が７一ズ片４２の方に向って動くのを阻止
する。一対の傘歯車８４及び８６がシャフト６４の周り
に回転するよう取付けられている。歯車８４は駆動歯車
２日の歯９０と噛合うようになっている歯８８を区画形
成する傘歯車８６は歯車２８の歯９０と噛み合うように
なっている歯９２′５：区画形成する。歯９０．８８及
び９２は、シャフト２４と駆動歯車２８の回転により、
駆動シャフト２４が歯車８６を回転させる方向と反対の
方向に歯車８４２回転させる。傘歯車８４は８個の溝９
８を区画形成し、これらの６溝は球状連結器部材又はボ
ール９６の一部を受は入れるようになっている。同様に
、傘歯車８６は８個の溝９８を区画形成し、これら６溝
は連結器ボール１００の一部な受は入れるようになって
いる。各ボール９６及び１００ははぼ穴１０２及び１０
４の中に、それぞれ配置される。

ボール９６及び１００は通路１０６の中に置かれたアク
チェータ１０日によって、シャフト６４により区画形成
された通路１０６の中を完全に通過するのを阻止される
。アクチェータ１０８は、シャフト６４と駆動ピン５６
との双方に対する回転が自由である。スプリング５４よ
り弱いスプリング１１０が、通路１０６の中のアクチェ
ータ１０８の端部１１２とスプリング保持器１１４によ
って区画形成された肩部１１３との間に配ｔされている
。スプリング保持器１１４は、スプリング１１０と、シ
ャフト６４により区画形成された凹所１２０の中に固定
されているクリップスプリング１１８とによって、正し
い位置に保持される。スプリング１１０は、器具１２の
使用中アクチェータ１０８が駆動ビン５６との接触を保
持するのを保証する。

スペーサ１２６が軸受７４と歯車８４との間でシャフト
６４の周りに配設され、スナップリング７８と協同して
ハウジング１４に対する軸受７４の長手方向の移動を阻
止している。同様に、スナ、プリング１２８はシャフト
６４により区画形成された環状凹所１１６によって受は
入れられ、スペーサ１５４と協同してフレーム１４に対
する軸受７６の長手方向の移動を阻止する。

アクチェータ１０８は作動部分１３５及び１３６を区画
形成する。アクチェータ１０８の作動部分１３５はボー
ル９６を４つの溝９４の中に押し込み、アクチェータ１
０８が第２図に示す位置にある時シャフト６４を歯車８
４に連結する。アクチェータ１０８の作動部分１３６は
ボール１００を４つの溝９日の中に押し込みアクチェー
タ１０８が第３図に示す位置にある時シャフト６４を歯
車８６に連結する。スプリング５４は、スプリング５４
より弱いスプリング１１０をアクチェータ１０８が圧縮
するようにし、チャ、り３２に力が何も加えられなかっ
た時第２ＦＩＩＪに示すような前進状態にする。さらに
、工具がチャ、り３２の中に固定されこの工具が器具ハ
ウジング上に力を作用させることにより被加工物に対し
て押しつけられた時、チャ、り３２は出力シャ７ト３６
と駆動ビン５６ｒｔ介してスプリング５４と協同し、ス
プリング１１０を圧縮してアクチェータ１０８が第２図
に示Ｔ位置をとるようにし駆動装置１０をその前進状態
に置く。スプリング１１０は、チャック３２と駆動ビン
５６とが第３ＦｇＪに示す位置にある時アクチェータ１
０８をその後退位置に付勢する。

器具１２は１つの工具をチャック３２に取付けることに
より第３図に示す位置をとることができ、器具１２をそ
の前進状態において作動させこの工具を被加工物の中に
押し込ませ、それから器具１２を被加工物から引き離し
ハウジング１４をチャ、り３２から８１きＭ’ｒ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が結合された好適な実施態様における動
力駆動外科用器具の一部を示Ｔ％部分断面図、 第２図は第１図に示す好適な実施態様の前進状態を示Ｔ
一部断面図、 第３図は上記好適な実施態様の後退状態を示Ｔ＠２図と
同様の図、 第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿う第１図の好適の実
施態様の断面図、 第５図は第６図のｖ−ｖ線に沿う第３図に示す装置の断
面図、 第６図は第２図のＶＩ−ＶＩ線に沿う第２図に示Ｔ装置
の断面図である。 １０・・・駆動装置、１２・・・外科用器具、１４・・
・ハウジング、１８．２０・・・ねじ部、２２・・・り
１き金アクチ、−タ、２４・・・駆動シャフト、２８・
・・駆動歯車、３２・・・チャック、３４・・・外側ス
リーブ、３６・・・出力シャフト、４４，５４，１１０
・・・スプリング、４８・・・スリーブ、５６・・・駆
動ビン、６ｏ・・・ジャーナル軸受、６４・・・伝動シ
ャフト、８４．８６・・・傘歯車、９６，１００・・・
ボール、９日・・・溝、１０８・・・アクチェータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フレームと、 前記フレームに取付けられこれに対して回転するように
   なっている被駆動部材と、 前記被駆動部材に機械的に連結された時に前記被駆動部
   材を第１の方向に回転させるようにしている第１の回転
   部材と、 前記被駆動部材に機械的に連結された時に前記被駆動部
   材を第２の方向に回転させるようにしている第２の回転
   部材と、 前記各回転部材を前記被駆動部材に選択して機械的に連
   結する手段と、 前記連結手段が前記第１及び第２の回転部材と前記被駆
   動部材とを連結させるようにし、また前記連結手段と前
   記被駆動部材とに対する回転が自由であり、さらに前記
   連結手段が前記第１の回転部材を前記被駆動部材に連結
   する第１の位置と前記連結手段が前記第２の回転部材を
   前記被駆動部材に連結する第２の位置との間で移動し得
   るアクチェータ とを具備し、 前記被駆動部材が、回転される部材に連結されるように
   なっておりかつ前記被駆動部材が前記アクチェータに前
   記第１の位置をとらせる前記フレームに対する第１の位
   置と、前記被駆動部材が前記アクチェータに前記第２の
   位置をとることができるようにする前記フレームに対す
   る第２の位置とを、それぞれとることができ、 さらに前記アクチェータをその前記第２の位置に向って
   付勢する第１の手段を具備してなる、１つの部材を回転
   する装置。 ２、前記アクチェータをその前記第１の位置に付勢する
   第２の手段を具備している特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３、前記第２の付勢手段が前記第１の付勢手段より強力
   である特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４、フレームと、 前記フレームに対して回転するよう取付けられ、工具に
   堅く連結されるようになっている被駆動シャフトと、 前記フレームに対して回転するよう取付けられている第
   １及び第２の部材と、 前記第１及び第２の部材を相互に対して反対方向に回転
   させる手段と、 前記フレームに対して回転するよう取付けられかつそれ
   により前記被駆動シャフトを回転させるよう前記被駆動
   シャフトに機械的に連結される制御シャフトと、 前記制御シャフトが前記第１の部材に機械的に連結され
   る第１の位置と、前記制御シャフトが前記第１の部材に
   連結されない第２の位置とを、それぞれとることのでき
   る第１の連結器と、 前記制御シャフトが前記第２の部材に機械的に連結され
   る第１の位置と前記制御シャフトが前記第２の部材に連
   結されない第２の位置とを、それぞれとることができる
   第２の連結器と、 前記各連結器を前記各位置の間で移動させ、前記第１の
   連結器にその前記第１の位置をとらせ前記第２の連結器
   に前記アクチェータが第１の位置にある時その前記第２
   の位置をとらせ、また前記第１の連結器にその前記第２
   の位置をとらせ前記第２の連結器に前記アクチェータが
   第２の位置にある時その前記第１の位置をとらせるアク
   チェータ とを具備し、 前記被駆動シャフトは２つの位置の間で長手方向に移動
   可能であり、前記被駆動シャフトは前記アクチェータに
   、前記被駆動シャフトが第１の前記位置をとった時その
   前記第１の位置をとらせ、また前記被駆動シャフトは前
   記アクチェータを、前記被駆動シャフトが第２の前記位
   置をとった時その前記第２の位置に移動させることがで
   きるものであり、 さらに、前記アクチェータをその前記第１の位置に向っ
   て付勢する手段を具備してなる、 工具を回転する装置。