KR100359666B1

KR100359666B1 - 정착부재와그를위한조정공구

Info

Publication number: KR100359666B1
Application number: KR1019960701371A
Authority: KR
Inventors: 하름스 쥐르겐; 루츠 비더만
Original assignee: 하름스 위르겐; 루츠 비더만
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 2003-05-12
Also published as: DE4425357C2; DE4425357A1; DE59508515D1; EP0719116A1; JPH09503148A; KR960704492A; US5716356A; CA2171474A1; JP2971137B2; WO1996002198A1; CN1130346A; EP0719116B1; ATE194064T1

Abstract

본 발명은, 뼈에 고정되는 축(2, 12)과 봉(9, 59)에 연결될 수 있는 헤드(3, 53)를 포함하는 정착 부재에 관한 것이다. 그 헤드(3, 53)는 U자형의 단면을 가지고, 그의 기부(5, 55)에서 상기 축(2, 12)에 연결되어 있으며, 봉(9, 59)을 수용하기 위한 채널을 형성하는 2개의 자유 다리부(6, 7; 56, 57)를 가지고 있다. 그 2개의 다리부들은 내부 나삿니(8, 58)와 외부 나삿니(8', 58')를 가지고 있다. 상기 다리부들의 외측을 둘러싸고, 상기 외부 나삿니와 맞물리는 내부 나삿니를 가지고 있는 너트 부재(11, 61)가 제공되어 있고, 또한, 상기 다리부들의 상기 내부 나삿니와 맞물리는 외부 나삿니를 가진 고정 부재(10)가 제공되어 있다. 이 정착 부재는 또한, 정착 부재와 봉 사이의 확고한 연결이 얻어지도록 하고, 최종적인 고정이 이루어지기 전에 정착 부재와 봉 사이의 위치가 용이하게 정밀 조정될 수 있도록, 수용되는 봉(9, 59)에 작용하는 스프링 부재(19, 79)를 더 포함한다.

Description

정착 부재와 그를 위한 조정 공구

본 발명은, 뼈에 고정되는 축과, 그 축에 연결된 기부(基部)와 봉을 수용하기 위한 채널을 형성하는 2개의 다리부를 가지는 대략 U자형 단면의 헤드와, 상기 다리부들의 외측에 나사결합되는 너트 부재, 및 상기 다리부들의 내측에 나사결합되는 고정 부재를 포함하는 정착(anchoring) 부재와, 그 정착 부재를 조정하기 위한 조정 공구에 관한 것이다.

그러한 정착 부재가 DE 42 34 118 A호 공보에 개시되어 있다. 이 정착 부재는 봉과의 연결에 완전히 적합하게 되어 있다. 이러한 정착 부재를 재조정하기 위해서는, 정착 부재와 봉 사이의 상대적 변위를 허용하도록 너트 부재와 고정 부재가 일시적으로 풀리어야 한다. 또한, DE 37 22 590 C호 공보는 척주(脊柱)의 분절(分節)들을 안정화시키기 위한 위치결정 장치를 개시하고 있고, 이 장치에서는, 봉이 나삿니를 가진 봉으로 되어 있고, 그 봉이, 정착 부재의 외측에 결합하고 그 봉 상에서 조정 가능한 2개의 너트에 의해 정착 부재에 고정되도록 되어 있다. 정착부재에 대한 봉의 위치를 재조정하기 위해서는, 그에 상응하여 너트들을 봉 상에서 회전시킨다.

본 발명의 목적은, 정착 부재와 봉 사이에 확고한 연결이 얻어질 수 있고, 또한, 최종적인 고정이 이루어지기 전에 정착 부재와 봉 사이의 위치를 쉽게 정밀조정할 수 있게 된 정착 부재와, 그 정착 부재를 조정하기 위한 조정 공구로서, 정착 부재와 봉 사이의 양호한 연결을 얻을 수 있게 하는 한편, 조정 조작을 용이하게 하는 조정 공구를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 특허청구범위 제 1 항에 기재된 바와 같은 정착 부재와, 특허청구범위 제 28 항 및 제 39 항 각각에 기재된 바와 같은 조정 공구가 제공된다.

본 발명의 다른 실시형태들이 특허청구범위의 종속항들에 기재되어 있다.

본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부 도면들을 참조하여 기술된 실시예들의 하기 설명으로부터 명백하게 될 것이다,

제 1 도는 정착 부재의 측면도와 그 측면도에 대하여 90도 방향에서 본 도면,

제 2 도는 내부에 봉이 배치된 상태를 나타내는 제1 실시예에 따른 정착 부재의 일 부분의 단면도,

제 3 도는 제 2 도의 선 III-III에 따른 단면도,

제 4 도는 제2 실시예에 따른 정착 부재의 단면도,

제 5 도는 제 4 도의 선 V-V에 따른 단면도,

제 6 도는 제3 실시예에 따른 정착 부재의 단면도,

제 7 도는 제 6 도의 선 VII-VII에 따른 단면도,

제 8 도는 제4 실시예에 따른 정착 부재의 단면도,

제 8a 도는 제 8 도의 원으로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 도면,

제 9 도는 제 8 도의 선 IX-IX에 따른 단면도,

제 10 도는 제 8 도에 도시된 실시예의 분해도,

제 11 도는 제5 실시예에 따른 정착 부재의 단면도,

제 12 도는 제 11 도의 선 XII-XII에 따른 단면도,

제 13 도는 제 11 도 및 제 12 도에 도시된 실시예의 분해도,

제 14 도는 제 13 도의 아래에 도시된 부재의 선 XIV-XIV에 따른 단면도,

제 15 도는 제6 실시예에 따른 정착 부재의 분해도,

제 15a 도는 제 15 도의 선 XV-XV에 따른 단면도,

제 16 도는 제 15 도에 도시된 실시예의 조립된 상태를 나타내는 도면,

제 17 도는 제 16 도의 XVII-XVII에 따른 단면도,

제 18 도는 제7 실시예에 따른 정착 부재의 단면도,

제 19 도는 제 18 도에 도시된 실시예의 분해도,

제 20 도는 제 18 도에 도시된 실시예를 더 상세히 나타내는 분해도,

제 20a 도는 제 20 도의 선 XX-XX에 따른 단면도,

제 21 도는 본 발명에 따른 조정 공구의 부분 단면 측면도,

제 22 도는 내부에 봉이 배치되어 있고 조정 공구가 삽입되어 있는 상태의 정착 부재의 단면도이다.

제 1 도에 도시된 정착 부재는 척주(脊柱)에 박히는 나사(1)를 포함하고, 그 나사(1)는 나삿니가 형성된 축(이하, 간단히 '나사 축'이라 한다)(2)과 헤드(3)를 포함한다. 그 헤드(3)는 나사 축(2)의 중앙 축선에 대하여 대칭인 U자형 홈(4)을 가지고 있고, 그 U자형 홈(4)은 나사 축(2) 쪽에 기부(基部)(5)를 가지고 있다. 헤드(3)의 U자형 홈(4)을 형성하는 측벽이 2개의 다리부(6, 7)에 의해 형성되어 있다. U자형 홈(4)에 의해 형성된 채널 내에는, 내부 나삿니(8)(제 3 도 참조)를 가진 보어(bore)가 제공되어 있고, 그 보어는 나사 축(2)의 중앙 축선과 동축으로 형성되어 있다. 헤드(3)는 그 자체가 원통형이고, 외부 나삿니(8')를 가지고 있다.

이러한 나사(1)에 의해 봉(9)을 정착시키기 위해, 일종의 나사로 구성된 고정 부재(10)가 제공되어 있다. 그 고정 부재(10)는 U자형 홈(4)내에 나사결합하기 위해 내부 나삿니(8)와 맞물리는 외부 나삿니를 가지고 있다. 그 고정 부재(10)는 또한, 이 고정 부재를 조작하기 위한 6각형 소켓 스크루 키(key)가 결합되는 6각형의 결합홈을 중앙부에 가지고 있다, 또한, 2개의 다리부(6, 7)의 외측을 둘러싸는 너트 부재가 제공되어 있는데, 그 너트 부재는 헤드(3)의 외부 나삿니(8')와 맞물리는 내부 나삿니를 가진 회전 너트(swivel nut)(11)로 구성되어 있다. 헤드의 내부 나삿니(8) 및 고정 부재(10)의 나사 회전방향은 헤드의 외부 나삿니(8') 및 회전 너트(11)의 나사 회전방향과 반대인 것이 바람직하다, 예를 들어, 제 3 도에 도시된 바와 같이, U자형 홈(4)의 바닥은, 봉(9)이 그 U자형 홈 안에 쉽게 삽입되고 제거될 수 있도록 하는 치수만큼, 그 U자형 홈 안에 배치되는 봉(9)의 반경보다 큰 반경을 가진다. 헤드(3)의 내부 나삿니(8)와 외부 나삿니(8') 모두는, 안에 배치되는 봉(9)의 직경보다 작은, 기부(5)로부터의 거리까지 하방으로(즉, 기부(5)쪽으로) 연장하여 있다.

제 1 도에 도시된 바와 같이, 정착 부재는 나사 축(2) 대신에 후크(12)를 구비할 수도 있다. 그 후크(12)도 척추의 일 부분과의 연결을 위해 작용한다. 즉, 그후크는 척추의 보우(bow)에 배치된다.

제 2 도 및 제 3 도에 도시된 제1 실시에에서, U자형 홈(4)의 바닥은 곡면을 이루고 있다. 그 곡면은 중앙의 오목부(13)와, 나사(1)의 중앙 축선에 대칭으로 그 축선의 양측에 배치된 2개의 상방으로 돌출하는 볼록부(14, 15)로 이루어져 있다. 그 볼록부(14, 15)들 각자의 정상은, 나사(1)의 대칭축으로부터 내부 나삿니(8)의 반경과 외부 나삿니(8')의 반경 사이의 중심까지의 거리와 대략 동일한 거리만큼 나사의 중앙 축선으로부터 떨어져 있다. 제 3 도에 상세히 도시된 바와 같이, 헤드(3)는 180° 만큼 서로 떨어져 있는(즉, U자형 홈(4)으로부터 90° 위치에 있는) 2개의 구멍(17, 18)을 가지고 있고, 그 구멍(17, 18)들은 공구, 예를 들어, 집게(plier)를 결합시키기 위한 것이다.

제 2 도에 상세히 도시된 바와 같이, 스프링 로드로 형성된 스프링 부재(19)가 U자형 홈(4)에 의해 형성된 채널의 바닥에, 즉, 기부(5)상에 배치되어 있다. 이 목적을 위해, 기부(5)의 양측의 볼록부(14, 15)들 모두는 그 스프링 부재(19)의 가장자리 부분을 수용하기 위한 홈을 가지고 있다. 그 스프링 부재(19)는 레이저 스폿 용접에 의해 기부의 측부들 중 하나에 고정된다. 제 2 도에 도시된 바와 같이, 채널의 개방 단부 쪽으로 볼록한 스프링 부재(19)의 볼록 곡률은, 부가적인 힘이 봉(9)에 작용하지 않을 때, 볼록부(14, 15)들로부터 떨어져 있는 위치까지 기부로부터 봉(9)을 들어올릴 정도로 선택된다.

상기 실시예에서는, 스프링 부재(19)가 스프링 로드로 형성되어 있으나, 그 스프링 부재는 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 특히, 그 스프링 부재는 유사한방식으로 삽입되는 판 스프링일 수도 있다. 또한, 그 스프링 부재는 나사(1)의 대칭축을 따라 배치되는 압축 스프링일 수도 있다. 판 스프링이나 스프링 로드를 사용할 때, 그 스프링이 채널의 길이방향 중앙 축선을 따라 연장하도록 배치되는 것이 바람직하다.

이 정착 부재를 사용하는데 있어서는, 먼저, U자형 홈(4)에 의해 형성된 채널 내에 봉(9)을 배치한다. 그 다음, 스프링 부재(19)를 변형시키지 않을 정도로 약간의 구속력을 가하여 봉(9)을 선택된 위치에 보유시키기 위해 회전 너트(11)를 느슨하게 나사결합시킨 다음, 고정 부재(10)를 그 봉(9)에 닿도록 나사결합시킨다. 특히 회전 너트(11)와 스프링 부재(19)가 협동하여 봉(9)을 클램핑(clamping)함으로써, 봉의 위치가 고정된다. 이렇게 하여, 정착 부재들이 척주의 분절마다 배치되고, 수술자에 의해 선택된 위치에서 봉(9)에 임시적으로 고정된다.

다음 단계에서는, 척주의 분절마다 배치된 정착 부재에 대하여 미세 조정을 행하여, 봉의 종축선을 따라 봉에 대한 각 정착 부재의 결합 위치를 조정하여야 한다. 이 목적을 위해서는, 해당 정착 부재에서 회전 너트(11)에 인접한 봉(9)의 양측 부분에서 그 봉(9)에, 제 2 도의 화살표(20)의 반대방향으로 작용하는 압력을 수동으로 가하여(즉, 회전 너트(11)에 인접한 봉(9)의 양측 부분을 손가락으로 눌러), 봉(9)을 회전 너트(11)와 고정 부재(10)로부터 떨어뜨려, 그 봉을 정밀 조정위치로 그 봉의 축선에 평행한 방향으로 변위시킬 수 있게 한다. 그 후, 봉을 정밀 조정 위치로 조정한 후, 누르고 있던 봉을 놓으면, 스프링 부재(19)의 탄발력에 의해 봉이 제 2 도에 도시된 위치에 고정된다. 이러한 조정 작동은 요구되는 만큼 반복될 수 있다. 그 다음, 회전 너트(11)를 조임으로써, 봉(9)이 기부(5)에 대하여 스프링 부재(19)를 누르게 하고, 그 봉(9)이 회전 너트(11)와 기부(5) 사이에서 완전히 죄어져 고정되게 한다. 그 다음, 소망의 고정력이 얻어질 때까지 고정 부재(10)를 봉 쪽으로 나사결합시킨다. 이렇게 하여, 회전 너트(11)가 위치 고정되고, 추후의 작업에서 헐거워지지 않게 될 수 있다.

제 4 도 및 제 5 도에 도시된 제2 실시예는 다음의 특징들의 점에서 상기한 실시예와 다르다.

이 실시예에서는, 봉(9)의 표면에 나삿니(21)가 형성되어 있고, 또한, 봉(9)으로 향하는 회전 너트(11)의 가장자리에는 돌출 링(22)이 형성되어 있다(이것이 제 10 도에 더욱 상세히 나타내어져 있다). 이 돌출 링(22)의 치수는, 제 4 도에 도시된 바와 같이 회전 너트가 봉에 결합된 위치에서 그 돌출 링이 봉의 나삿니(21)와 맞물리도록 그 나삿니(21)의 유형에 따라 선택된다.

이 실시예의 정착 부재의 작동에 있어서는, 먼저, 회전 너트(11)와 고정 부재(10)를 제 4 도에 도시된 위치까지 나사결합시킨다. 그 위치에서, 돌출 링(22)과 나삿니(21)의 맞물림에 의해, 정착 부재와 봉의 상대적인 위치가 고정된다. 그 다음의 정밀 조정을 위해서는, 앞의 실시예에서 설명된 바와 같이, 봉(9)을 화살표(20)의 반대방향으로, 즉, 스프링 바이어스와 반대의 방향으로 하방으로 수동으로 눌러, 돌출 링(22)과 나삿니(21)의 맞물림과, 회전 너트(11)와 봉(9) 사이의 결합 및 고정 부재(10)와 봉(9) 사이의 결합을 해제시킨다. 이와 같이 눌리어진 위치에서, 척추 분절의 바라는 조정에 따라 봉을 변위시킨다. 새로운 소망의 위치에 도달한 때, 제 4 도에 도시된 고정 상태가 다시 얻어지도록, 봉에 가해진 압력을 해제한다. 최종 고정을 위해서는, 회전 너트(11)와 고정 부재(10) 각각이 봉(9)에 소망의 클램핑력을 가하고 회전 너트(11)가 잠그어질 때까지, 먼저 회전 너트(11)를 기부(5)쪽으로 다시 나사결합시키고, 그 다음에는 고정 부재(10)를 기부(5)쪽으로 다시 나사결합시킨다.

제 6 도 및 제 7 도에 도시된 제3 실시예는, 회전 너트(11)가 제1 실시예의 것과 동일하게 형성되고, 봉(9)은 제2 실시예에서와 같은 구조를 가지며, 상기한 돌출 링(22)에 대응하는 돌출 링(23)이 고정 부재(10)에 형성되어 있어, 봉이 고정부재와 접촉한 때, 그 고정 부재에 형성된 돌출 링(23)이 봉의 나삿니(21)와 맞물리고, 스프링 부재(19)에 의해 달성되는 클램핑력과 협동하여, 정착 부재에 대한 봉(9)의 축방향 변위를 방지하도록 한다는 점에서 상기한 제2 실시예와 다르다. 정밀 조정과 최종 고정은 제2 실시예에서와 동일한 방식으로 행해진다.

제 8 도∼제 10 도에 도시된 제4 실시예는, 회전 너트(11)가 제2 실시예에서와 같이 돌출 링(22)을 가지고 있고 고정 부재(10)가 제3 실시예에서와 같이 돌출 링(23)을 가지고 있다는 점에서 제2 및 제3 실시예들과 다르다 작동에 있어서는, 예비 조정과 정밀 조정이 화살표(20)의 방향과 반대방향으로 봉(9)을 수동으로 누름으로써 행해지고, 그 뒤의 최종 고정은 상기한 실시예들에서와 동일한 방식으로 행해진다. 스프링 부재(19)의 탄발력에 의해 달성되는 클램핑 상태에서, 2개의 돌출 링(22, 23)이 봉의 나삿니(21)와 결합하여, 정착 부재에 대하여 축방향으로 변위되지 못하게 봉을 고정시키는데 기여한다.

제 11 도~제 14 도에 도시된 제5 실시예는, 스프링 부재가 채널을 형성하는 U자형 홈(4)의 바닥에 제공되는 것이 아니라, 축방향으로 그 반대쪽에 배치되는 점에서 상기한 실시예들과 다르다. 나사(51) 또는 후크로 형성된 정착 부재가, 채널을 형성하는 U자형 홈(54)을 가진 헤드(53)를 포함한다. 그 채널은 그 채널의 기부(55)와 2개의 다리부(56, 57)에 의해 형성된다. 앞에서와 동일한 방식으로, 헤드(53)에는 내부 나삿니(58)와 외부 나삿니(58')가 형성되어 있다. 그 채널은 상기한 봉(9)과 동일한 형상을 가지는 봉(59)을 수용하도록 작용한다. 이 실시예의 정착 부재는 제1 실시예의 회전 너트(11)와 동일한 구조를 가지는 회전 너트(61)를 포함한다.

앞에 설명된 실시예들과 달리, 제 14 도에 상세히 도시된 바와 같이 채널의 기부(55)는 나사(51)의 축선에 수직으로 연장하는 직선 형상을 가진다. 채널 기부의 양측 부분에는, 채널의 개방측 상방으로 돌출하는 돌기(74, 75)(제 14 도 참조)가 형성되어 있다. 그 돌기(74, 75)들은 채널의 대칭면에 있는 것이 바람직하다. 그 돌기들의 형상은, 봉(59)과 접촉하여 있을 때 그 돌기들이 그 봉(59)의 나삿니(71)와 맞물릴 수 있도록 그 나삿니(71)의 유형에 따라 선택된다. 2개의 돌기(74, 75)들은, 각각의 돌기가 내부 나삿니(58)에 대한 반경과 외부 나삿니(58')에 대한 반경 사이의 대략 중앙에 위치하도록 나사의 중앙 축선으로부터 각각 떨어져 있다.

이 실시예의 정착 부재는 상기한 실시예들의 고정 부재 대신에 조정 헤드(76)를 포함한다. 그 조정 헤드(76)는, 헤드의 내부 나삿니(58)와 맞물리도록설계된 외부 나삿니가 형성된 나사 부분(77)을 가지고 있고, 사용 시 채널의 기부로 향하는 나사 부분(77)의 측부에 압축 스프링(79)을 수용하는 막힌 구멍(blind hole)(78)이 동축으로 제공되어 있으며, 그 막힌 구멍(78)의 바닥의 반대쪽(즉, 그 구멍의 입구)에 볼 부재(80)가 제공되어 있다. 압축 스프링(79)은, 제 13 도에 도시된 바와 같이, 볼 부재(80)가 소정의 양만큼 나사 부분(77)의 정면(81)을 넘어 돌출하도록 하는 위치에 볼 부재(80)를 보유하도록 하는 치수로 되어 있다.

나사 부분(77)의 정면(81)의 반대쪽에서, 조정 헤드(76)는, 나사 부분(77)으로 향하는 쪽에 반경방향으로 연장하는 정지 어깨부(stop shoulder)(83)를 형성하도록 그 나사 부분(77)의 직경보다 큰 직경을 가지는 원통형 부분(82)을 가지고 있다. 그 원통형 부분(82)은 나사 부분(77)의 반대쪽에 나사돌리개 공구의 삽입을 위한 동축의 6각형 보어(84)를 가지고 있다.

이 실시예의 정착 부재의 작동에 있어서는, 먼저, 봉(59)을 제 11 도에 도시된 방식으로 채널 안에 배치한다. 회전 너트(61)를 느슨하게 나사결합시킨 다음, 조정 헤드(76)를 멈출 때까지 나사결합시킨다. 조정 헤드의 나사 부분(77)의 축방향 길이는, 조정 헤드를 멈출 때까지 나사결합시킨 때 압축 스프링(79)과 볼 부재(80)의 협동에 의해 봉(59)에 작용하는 압력(봉이 정착 부재에 대하여 변위될 수 없도록 돌기(74, 75)들과 봉(59)을 결합시키는)을 얻도록 헤드(53)의 다리부(56, 57)의 길이와 봉(59)의 직경에 따라 선택된다. 앞에서 설명된 바와 같은 정밀 조정을 수행하기 위해서는, 돌기(74, 75)들과 나삿니(71) 사이의 맞물림을 해제하는 정도만큼 조정 헤드(76)쪽으로 화살표(85)의 방향으로 봉(59)을 수동으로들어올린다. 이 위치에 있을 때, 봉(59)은 정밀 조정 위치로 정착 부재에 대하여 옆으로 변위될 수 있다. 변위 후, 봉이 되돌아가게 함으로써, 압축 스프링(79)의 바이어스에 의해, 제 11 도에 도시된 고정 위치에서 나삿니(71)와 돌기(74, 75)들이 다시 맞물리게 된다.

정밀 조정 후, 소망의 보유력이 봉(59)에 작용할 때까지 회전 너트(11)를 채널의 기부 쪽으로 나사결합시킨다. 근본적으로는, 조정 헤드를 그대로 두는 것이 가능하지만, 이 실시예의 정착 부재가, 조정 헤드(76)에 추가하여, 제1 실시예의 고정 부재(10)에 대응하는 고정 부재를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 조정 후, 조정 헤드가 제거되고, 고정 부재(10)로 대체된다. 이때, 그 고정 부재는, 특히 회전 너트의 헐거워짐을 방지하는, 회전 너트(61)와 다리부(56, 57) 사이의 클램핑 작용을 일으키기 위해, 소망의 보유력이 봉(59)에 작용하도록 하는 정도로 나사결합된다. 상기한 실시예들에서는, 봉(9 또는 59)이 매끄러운 봉이나 또는 나삿니가 형성된 봉으로 되어 있으나, 나삿니 외에, 교차 나삿니 또는 원주방향 홈들을 포함하는 표면을 가질 수도 있다. 봉(9 또는 59)은 또한, 돌출 링(22, 23)또는 돌기(74, 75)와 협동하는 래크(rack)를 그의 측면에 가지는 것으로 형성될 수도 있다.

제 15 도∼제 17 도에 도시된 제6 실시예의 정착 부재는, 헤드(103)가 스프링 부재를 가지지 않는 것을 제외하고는 제1 실시예의 헤드(3)에 대응하는 헤드(103)를 가지고 있다. 봉(9)은 제1 실시예의 것과 일치하고, 회전 너트(11)도 마찬가지이다. 고정은, 헤드(3)의 내부 나삿니(8)와 맞물리는 외부 나삿니를 가진원통체로 형성된 고정 부재(110)에 의해 행해진다. 그 고정 부재(110)는 채널의 기부로 향하는 쪽에 제공된 스프링 부재(119)를 포함한다. 그 스프링 부재는 내부에 압축 스프링(120)을 수용하는 막힌 구멍을 포함하고, 그 압축 스프링은 그의 자유 단부측에서 볼 부재(121)를 지탱하고 있다. 그 압축 스프링(120)은 고정 부재의 정면을 넘어 소정의 양만큼 돌출하도록 볼 부재를 보유하도록 하는 치수로 되어있다. 고정 부재(110)는 그의 반대측 면에, 나사돌리개 공구를 수용하기 위한 동축의 6각형 보어(122)를 가지고 있다.

이 실시예의 정착 부재의 작동에 있어서는, 먼저, 헤드(103)에 형성된 채널내에 봉(9)을 배치한 다음, 회전 너트(11)와 봉(9)사이에 틈을 둘 정도로 회전 너트(11)를 나사결합시킨다. 그 다음, 봉(9)과 그 봉으로 향한 고정 부재(110)의 정면 사이에는 틈을 두는 한편, 스프링 부재(119)의 볼 부재(121)와 봉(9) 사이에서는, 봉(9)이 볼록부(14, 15)상에 놓이고 스프링 부재(119)가 봉의 반대측에 작용하는 것에 의해 정착 부재에 대한 봉(9)의 변위를 방지하기에 충분하게 봉(9)을 고정시키는 힘을 스프링 부재(119)가 봉(9)에 가하도록 그 스프링 부재(119)의 볼 부재(121)와 봉(9)이 서로 접촉하게 하는 정도로 고정 부재(110)를 나사결합시킨다.

정밀 조정을 위해 봉을 변위시키기 위해서는, 고정 부재를 재배치시키지 않고, 클램핑력을 극복하는 당김력을 봉에 가하여 봉을 어느 한 방향으로 당긴다. 정밀 조정을 완료한 후, 먼저, 소망의 보유력을 얻기 위해 회전 너트(11)를 조인다. 그 다음, 다리부(6, 7)들과 회전 너트(11) 사이에 충분한 클램핑 효과가 얻어지고,우연한 헐거워짐이 방지되도록 소정의 양만큼 고정 부재(110)를 조인다.

제 18 도∼제 20a 도에 도시된 제7 실시예는, 특히 나사가 소위 다축 나사(polyaxial screw)로 형성되어, 봉을 수용하는 헤드가 그와 관련된 나사 축에 피벗가능하게 연결되어 있다는 점에서 앞의 실시예들과 다르다. 이 실시예에서, 상기 한 실시예들의 것들에 대응하는 부분들에는 동일한 부호가 사용되었다.

이 실시예의 나사(101)는 나사 축(102)과, 구상(球狀) 세그먼트형 부분을 가지는 헤드(103)를 포함한다. 그 헤드(103)를 수용하기 위한 원통체 형상의 시트(seat) 부재(104)는 그의 일 단부에 나사 축(102)을 통과시키기 위한 제1 보어(105)를 가지고 있다. 또한, 그 시트 부재(104)내에는, 헤드(103)의 구면(球面)과 결합하는 내측 구면부(106)가 제1 보어(105)에 이어져 형성되어 있고, 헤드(103)와 함께 나사 축(102)을 끼우기 위해 제1 보어(105)의 반대측으로 열려 있는 제2 보어(107)가 제공되어 있다. 그 원통체 형상의 시트 부재는 나사 축의 중앙 축선에 대하여 대칭인 U자형 홈을 가지고 있다. 제1 실시예에서와 같이, 그 U자형 홈을 형성하는 측벽들이 측면 다리부(108, 109)들에 의해 형성되어 있고, 그 다리부들은 내부 나삿니(110)를 가지고 있으며, 그 U자형 홈에 의해 형성된 채널의 내부에 나사 축의 중앙 축선과 동축인 보어가 제공되어 있다. 시트 부재(104)는 그의 외측면에 외부 나삿니(111')를 가지고 있다. 헤드(103)에 작용하는 압축 부재(111)가, 헤드(103)로 향하는 그의 측면에 구상(球狀)의 접시형 홈(112)을 가지도록 형성되어 있고, 그 접시형 홈(112)의 반경은 헤드(103)의 구상 세그먼트형 부분의 반경과 거의 동일하게 되어 있다. 압축 부재(111)의 외경은 시트 부재(104)의 보어 내에서 그 압축 부재가 상하로 변위할 수 있게 하는 치수로 되어 있다. 그 압축 부재는 헤드(103)의 반대쪽 그의 측부에 반구형의 홈(112')을 가지고 있고, 이 홈의 바닥에는, 제1 실시예에 상응하는 방식으로, 스프링 부재(19)에 대응하는 스프링 부재(113)가 제공되어 있다. 조립에 있어서는, 나사 축(102)과 헤드(103)를 포함하는 나사(101)와 시트 부재(104) 및 압축 부재(111)가 제 18 도에 도시된 바와 같이 조립된다. 압축 부재의 반구형 홈(112')의 축선이 U자형 채널의 대칭면에 정확히 위치하게 하기 위해, 제 20 도에 상세히 도시된 바와 같이, 조립할 때 구멍(114, 115)를 오르라뜨림(crimping)으로써 압축 부재(111)의 위치가 고정된다.

또한, 이 실시예의 정착 부재도, 제1 실시예에서와 같이, 고정 부재(10)와 회전 너트(11)를 포함한다.

이 실시예의 정착 부재의 작동에 있어서는, 제 18 도에 도시된 바와 같이 예비 조립된 정착 부재의 U자형 채널 내에 봉(9)을 배치한다. 그 다음, 고정 부재(10)와 회전 너트(11)를 사용하여 제1 실시예에서와 동일한 방식으로 임시 고정, 정밀 조정 및 최종 고정을 행한다.

이 실시예의 상기 설명에서는, 제1 실시예에서와 같이 매끄러운 봉(9)이 사용되는 것으로 설명되었으나, 매끄러운 봉(9) 대신에, 제2 내지 제5 실시예에서와 같이 표면에 나삿니와 같은 홈을 가지는 봉이 사용될 수도 있다. 고정 부재(10)와 회전 너트(11)는 제2 내지 제4 실시예에서와 같이 돌출 링(22 또는 23)을 각각 가질 수도 있다. 마지막으로, 조정 헤드(76)(제5 실시예)에 대응하는 조정 헤드가 스프링 부재(113) 대신에 사용되거나, 또는 스프링 부재를 가진 고정 부재(110)(제 6실시예)가 사용될 수도 있다.

봉의 표면은, 예를 들어, 제 22 도에 도시된 봉(91)과 같이 파형의 나삿니 또는 둥근 나삿니(25)를 가질 수도 있다.

봉에 대한 시트 부재(104)의 위치를 조정하고 그 시트 부재(104)내에 다축 나사의 헤드(103)를 고정시키기 위해, 제 21 도에 도시된 바와 같은 조정 공구(150)가 제공된다. 이 조정 공구(150)는 원통형의 재킷(jacket)(151)과 앞면(152)을 가지는 하우징을 포함한다. 그 앞면(152)에 인접한 재킷(151)의 부위에는, 시트 부재(104)의 내부 나삿니(110)에 대응하는 외부 나삿니(153)가 형성되어 있다. 그 앞면(152)에는 원형 구멍(154)이 제공되어 있고, 그 구멍(154)의 직경보다 큰 직경을 가지는 동축의 보어(155)가 그 구멍(154)에 인접하여 재킷의 내부에 제공되어 있다. 그 보어(155)는 앞면(152)의 반대쪽의 재킷 단부까지 연장하여 있어, 하우징이 그 곳에 개방 단부를 가지도록 되어 있다. 재킷(151)은 앞면(152)의 반대쪽 그의 단부에 내부 나삿니(156)를 가지고 있다. 이 하우징은 또한, 내부 나삿니(156)를 가지는 재킷의 단부 부위에, 재킷(151)의 축선에 수직인 면에서 6각형 형태의 단면을 가지는 렌치(wrench) 결합부(157)를 가지고 있다.

이 조정 공구는, 재킷(151)내에 배치되고 제1 원통형 부분(159)과 그에 인접한 제2 원통형 부분(160)을 가지는 압력편(pressure piece)(158)을 더 포함하고, 그 제1 원통형 부분(159)의 외경은 보어(155)의 직경보다 약간 작고, 제2 원통형 부분(160)의 외경은 구멍(154)의 직경보다 약간 작아, 압력편(158)의 제2 원통형 부분(160)이 구멍(154)의 밖으로 돌출한 상태로 압력편(158)이 보어(155)내에서 축방향으로 변위 가능하게 되어 있다. 그 조정 공구는 또한, 보어(155)내에 배치되고 압력편(158)에 작용하는 압축 스프링을 포함하며, 그 압축 스프링은, 보어(155)의 직경보다 약간 작은 외경을 가지는 디스크 스프링(161)들이 겹쳐 쌓여져 이루어져 있다. 또한, 그 디스크 스프링들에 작용하는 원통형의 압력 부재(162)가 압력편(158)의 반대쪽 디스크 스프링(161)의 측부에서 보어(155)내에 배치되어 있다. 그 압력 부재(162)의 외경은 보어(155)의 직경보다 약간 작아서, 그 압력 부재가 보어(155)내에서 축방향으로 쉽게 변위될 수 있게 되어 있다. 그 압력 부재(162)는, 보어(155)내에 배치되고 그 압력 부재에 작용하는 나사(163)에 의하여 디스크 스프링(161)에 대하여 눌린다. 그 나사(163)는 재킷의 내부 나삿니(156)에 나사결합되는 외부 나삿니(164)를 가지고 있다. 그 나사(163)는 또한, 6각형 소켓 스크루 키를 결합시키기 위한 중앙의 6각형 홈(165)을 가지고 있다.

압력편(158)의 제2 원통형 부분(160)은, 구멍(154)으로부터 돌출하는 그의 면에 제공된 환상(環狀) 돌출부(160a)를 가지고 있고, 그 환상 돌출부(160a)는 제2원통형 부분(160)의 정면에 형성된 동축의 원형 홈에 의해 형성되어 있다. 그 환상 돌출부(160a)의 가장자리는 둥글게 되어 있다. 그 환상 돌출부(160a)의 직경은 수용될 봉(91)의 둥근 나삿니(25)의 피치(pitch)의 정수(整數) 배수와 일치하고 그 환상 돌출부의 높이는 둥근 나삿니(25)의 깊이보다 작아, 그 환상 돌출부(160a)의 대향 부위들이 봉(91)의 나삿니들에 결합하도록 되어 있다(제 22도 참조).

이 조정 공구의 조작에 의해, 봉에 배치된 정착 부재들 개개의 위치가 척추의 분절마다 정밀하게 조정된다. 이러한 조정을 위해서는, 제 22 도에 도시된 바와같이 예비 조립되고 안에 봉(91)이 배치되어 있는 정착 부재에 회전 너트(11)를 느슨하게 나사결합시킨다. 그 후, 디스크 스프링(161)들에 의해 예비하중(preload)이 부여된 압력편(158)에 의하여 봉(91)이 나사(101)의 헤드(103)상에 놓여 있는 압축 부재(111)에 대하여 눌릴 때까지 조정 공구(150)를 돌려 다리부(108, 109)들의 내부 나삿니(110)에 나사결합시킨다. 그리하여, 시트 부재(104)에 대한 헤드(103)의 움직임이 방지된다. 동시에, 환상 돌출부(160a)가 봉(91)의 둥근 나삿니(25)들에 결합함으로써, 봉의 축선에 평행한 화살표(170)(제 22 도)의 방향으로의 봉의 변위가 외력의 작용 없이는 일어날 수 없게 한다. 압력편(158)의 예비하중은, 나사(163)를 돌려 압력 부재(162)를 통해 디스크 스프링(161)들을 압축시킴으로써 적절히 조정될 수 있다.

그 후, 봉(91)에 대한 시트 부재(104)의 위치를 정밀하게 조정하기 위해, 봉(91)을 그 봉의 축선에 평행한 화살표(170)의 방향으로 손으로 밀거나 당김으로써 재배치시킬 수 있고, 이때, 조정 공구가 래칫(ratchet)으로서 작용한다. 이 과정에서, 압력편(158)의 환상 돌출부(160a)가 봉(91)의 둥근 나삿니(25)와의 결합으로부터 풀리고, 압력편(158)이 예비하중 방향에 반대의 방향(제 22 도의 화살표(171)의 방향)으로 이동된 다음, 환상 돌출부(160a)가 둥근 나삿니(25)의 다음번 나사 홈에 걸리게 되고, 압력편(158)이 다시 예비하중 위치에 있게 된다. 봉(91)과 시트 부재(104)의 상대적 위치를 조정하는데 필요한 힘은 압력편(158)의 예비하중에 의해 좌우된다.

이 조정 공구의 이점은, 그 조정 공구가 봉(91)의 둥근 나삿니(25)의 피치에대응하는 단계들로 정밀 조정을 행할 수 있게 한다는 것이다. 환상 돌출부(160a)가 둥근 나삿니의 나사 홈들에 걸리는 것이 청각적으로 용이하게 감지될 수 있기 때문에, 정밀 조정을 수행하는 것이 용이하다.

Claims

뼈에 고정되는 축(2, 102)과; 그 축에 연결된 기부(基部)(5, 55)와, 봉(9, 59)을 수용하기 위한 채널을 형성하고 내부 나삿니(8, 58)와 외부 나삿니(8', 58')를 가진 2개의 다리부(6, 7: 56, 57)를 가지는 U자형 단면의 헤드(3, 53)와; 상기 다리부(6, 7: 56, 57)들의 외측을 둘러싸고 상기 다리부들의 상기 외부 나삿니에 맞물리는 내부 나삿니를 가진 너트 부재(11, 61)와; 상기 다리부들의 상기 내부 나삿니에 맞물리는 외부 나삿니를 가진 고정 부재(10)를 포함하는 정착 부재에 있어서,

상기 헤드(3, 53)내에 수용되는 상기 봉(9, 59)에 작용하는 스프링 부재(19, 79)가 상기 헤드에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 스프링 부재(19)가 상기 채널의 바닥에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 스프링 부재(19, 79)가 상기 축의 축선에 평행한 방향으로 바이어스(bias)되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 3 항에 있어서, 상기 스프링 부재(19)가 상기 채널의 개방 단부 쪽으로 바이어스되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 스프링 부재(19)가 상기 채널의 대칭면에 평행하게 연장하는 스프링 로드 또는 판 스프링으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 5 항에 있어서, 상기 스프링 부재(19)가 상기 채널의 개방 단부 쪽으로 볼록한 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 6 항에 있어서, 상기 스프링 부재(19)가 상기 채널의 한쪽 가장자리에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 채널의 바닥에 대하여 압박되는 상기 스프링 부재를 수용하기 위해, 상기 스프링 부재의 형상에 맞는 홈이 상기 채널의 바닥에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 U자형 단면에 수직인 방향으로 연장하는 볼록부가 상기 기부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 9 항에 있어서, 상기 기부의 가장자리가 상기 축 쪽으로 외측으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 기부(5)에, 상기 내부 나삿니와 동축인 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 9 항에 있어서, 상기 볼록부의 중앙에 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 12 항에 있어서, 상기 볼록부가 상기 기부의 중심으로부터 양측으로 떨어져 있는 2개의 볼록부(14, 15)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 13 항에 있어서, 상기 볼록부(14, 15)들의 간격이 상기 다리부들의 상기 내부 나삿니(8)의 반경과 상기 다리부들의 상기 외부 나삿니(8')의 반경사이 중심에 대응하는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 10 항에 있어서, 상기 스프링 부재가, 외측으로 경사진 상기 가장자리 상에 놓이는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 봉이, 조직이 형성된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 16 항에 있어서, 상기 조직이 형성된 표면이 나선 나삿니 또는 교차 나삿니 또는 상기 봉의 원주 방향으로 연장하는 홈들을 가지는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 16 항에 있어서, 상기 표면이 그의 일 측에, 상기 봉의 축선에 평행하게 연장하는 래크(rack)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 16 항에 있어서, 상기 너트 부재(11) 또는 상기 고정 부재(10) 또는 그들 모두가 상기 봉으로 향하는 그들의 측부에 상기 조직이 형성된 표면에 맞물리는 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 19 항애 있어서, 상기 돌출부가 돌출 링(22, 23)으로 형성된 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 채널의 바닥이 그 바닥의 표면으로부터 그 채널의 개방 단부 쪽으로 돌출하는 적어도 하나의 돌기(74, 75)를 가지는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 21 항에 있어서, 상기 고정 부재가 상기 채널의 바닥 쪽으로 상기 봉을 밀어붙이는 스프링 바이어스 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 22 항에 있어서, 상기 고정 부재가, 상기 채널의 바닥 쪽으로 상기 고정 부재가 계속 끼워지는 것을 제한하는 정지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 23 항에 있어서, 상기 봉을 최종적으로 고정시키기 위한 나사 부재로서, 상기 정지 수단 없이 형성된 나사 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 축이, 나삿니가 형성된 축 또는 뼈 후크로 형성된 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 봉(9)을 수용하는 상기 헤드의 부분이 상기 축(102)에 피벗 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 정착 부재.
제 26 항에 있어서, 상기 봉(91)의 표면이 파형의 나삿니를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 부재.
뼈에 고정되는 축(102)과, 기부(基部)에서 그 축(102)에 연결되고, U자형의 단면을 가지며, 봉(91)을 수용하기 위한 채널을 형성하고 내부 나삿니(110)를 가진2개의 다리부(108, 109)를 가지는 헤드(103)를 포함하는 정착 부재를 조정하기 위한 조정 공구로서,

재킷(151), 앞면(152), 그 앞면(152)에 인접한 재킷(151)의 부위에 형성되고 상기 다리부(108, 109)들의 상기 내부 나삿니(110)에 맞물리는 외부 나삿니(153), 상기 앞면(152)에 형성된 구멍(154), 및 그 구멍에 인접한 보어(155)를 가지는 하우징과,

상기 하우징 내에 배치되는 압력편(158), 및

상기 보어(155)내에 배치되고 상기 압력편(158)에 작용하여, 상기 압력편(158)이 상기 하우징의 상기 구멍(154)으로부터 외측으로 돌출하도록 상기 압력편(158)에 예비하중을 부여하는 압축 스프링(161)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 28 항에 있어서, 상기 하우징이 원통형이고, 상기 앞면(152)의 반대쪽 단부에 나사돌리개 공구의 결합을 위한 결합부(157)를 가지는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 28 항에 있어서, 상기 하우징의 상기 앞면(152)에 형성된 상기 구멍(154)이 원형이고, 상기 보어(155)의 직경보다 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 30 항에 있어서, 상기 압력편(158)이, 상기 보어(155)내에 배치되고 상기 압력편이 상기 보어(155)내에서 축방향으로 미끄러질 수 있게 하는 크기의 직경을 가지는 제1 원통형 부분(159)과, 상기 구멍(154)을 통하여 연장하는 제2 원통형 부분(160)을 포함하고, 그 제2 원통형 부분(160)은 상기 구멍(154)의 직경보다 작은 직경을 가지고 있어, 그 제2 원통형 부분이 상기 구멍(154)을 통하여 외측으로 돌출하여, 상기 압력편에 예비하중이 부여된 상태에서 상기 압력편(158)이 상기 하우징의 상기 앞면(152)의 내측에 접하는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 31 항에 있어서, 상기 봉(91)의 표면에 둥근 나삿니(25)를 가지는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 32 항에 있어서, 상기 압력편(158)의 상기 제2 원통형 부분(160)이 상기 구멍(154)으로부터 돌출하는 그의 단부의 면에 형성된 환상 돌출부(160a)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 33 항에 있어서, 상기 환상 돌출부(160a)의 치수는, 상기 환상 돌출부(160a)가 상기 봉(91)의 상기 나삿니(25)에 결합할 수 있게 하는 치수로 되어 있는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 28 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 앞면(152)의 반대쪽 단부에서 개방되어 있고, 이 단부에 인접한 상기 재킷(151)의 부위에 내부 나삿니(164)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 35 항에 있어서, 상기 보어(155)내에 배치되고 상기 압축 스프링(161)에 작용하는 압력 부재(162)가 상기 압력편(158)과 반대쪽 상기 압축 스프링(161)의 단부에 제공되어 있고, 상기 압력 부재(162)에 작용하는 고정 부재가 상기 재킷의 상기 내부 나삿니(164)와 맞물리는 나삿니를 가진 나사(163)의 형태로 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 28 항에 있어서, 상기 압축 스프링이 겹쳐 쌓여진 디스크 스프링(161)들로 형성된 것을 특징으로 하는 조정 공구.
제 28 항에 있어서, 상기 압축 스프링의 예비하중이 조정 가능하게 된 것을 특징으로 하는 조정 공구.
다축 나사의 시트 부재(104)에 대한 봉(91)의 위치를 조정하기 위한 조정 공구로서,

재킷(151), 앞면(152), 그 앞면(152)에 인접한 상기 재킷(151)의 부위에 형성되고 상기 시트 부재(104)의 내부 나삿니에 대응하는 외부 나삿니(153), 상기 앞면(152)에 형성된 구멍(154), 및 그 구멍에 인접한 보어(155)를 가진 하우징과,

상기 하우징 내에 배치된 압력편(158), 및

상기 보어(155)의 내부에 배치되고, 상기 구멍(154)으로부터 외측으로 돌출하도록 상기 압력편(158)에 예비하중을 부여하기 위해 상기 압력편(158)에 작용하는 압축 스프링(161)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 공구.