KR20020051836A - 고정 요소 - Google Patents

Abstract

나사 부분(2)을 갖고 있고, 뼈 나사에 연결되는 로드(29)를 수납하기 위한 수납 부품(5)을 갖고 있는 이전에 공지된 뼈 나사가 제공되어 있다. 뼈 나사와 로드 사이의 연결 및 잠금 작용이 외부 너트(13)를 통해 발생한다. 그리고 상기 연결은 필수적인 힘 및 내구력을 갖고 있고, 외부 너트(13)는 내부에 소정의 내부 직경을 갖는 슬리브 형태의 요소(17)를 갖고 있고, 슬리브 형태 요소의 외부 직경은 보어(8)의 직경과 거의 동일하거나 또는 약간 작고, 압축 요소(25)가 슬리브 형태 요소 내부에 배열되어 있다. 압축 요소(25)는 보어(8)의 바닥에 면하는 단부에 제 1 부분(26)을 갖고 있고, 제 1 부분의 외부 직경은 소정의 내부 직경보다 크고, 수납되는 로드(29)상에 압력이 작용할 때 요소(17)가 넓어지게 한다.

Description

고정 요소{Fixing element}

본 발명은 청구항 제 1 항에 따른 고정 요소에 관한 것이다.

이러한 종류의 고정 요소는 유럽 특허 제 0 614 649 A1호에 개시된 뼈 나사의 형태로 공지되어 있다. 상기 특허에서, 개방 보어속으로 고정되는 고정 너트가로드와 뼈 나사 사이 연결의 완벽한 잠금 작용을 위해 제공되어 있다.

본 발명의 목적은 이러한 종류의 내부 너트없이 고정하는 고정 요소를 제조하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 제 1 항에서 설명한 뼈 나사에 의해 이루어진다.

본 발명의 또 다른 목적은 종속 청구항에서 설명되어 있다.

본 발명은 이제 도면을 이용하여 더 자세히 설명될 것이다.

도 1은 뼈 나사의 분해도를 도시한다.

도 2는 결합된 뼈 나사의 단면도를 도시한다.

도 3은 부분적으로 양분된 외부 너트를 확대된 크기로 도시한 분해도이다.

도 4는 로드상에 작용하기 전에 조립된 상태로 있는 외부 너트를 도시한다.

도 5는 로드상에 작용한 후에 조립된 상태로 있는 외부 너트를 도시한다.

도 6은 변형된 실시예를 도시한다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 나사 요소 2 : 나사 부분 3 : 헤드 4 : 리세스 5 : 수납 부품

7 : 제 1 보어 8 : 제 2 보어 10 : 외부 나사산 13 : 외부 너트

15 : 커버 부분 17 : 슬리브 25 : 압축 요소

실시예로서 도시한 뼈 나사는 나사 부분(2) 및 헤드(3)를 갖는 실제 나사 요소(1)를 포함한다. 나사 부분에 인접한 헤드는 볼(ball) 세그먼트 형태로 구성되어 있다. 나사축과 동축(同軸)이고 나사 부분(2)의 단부에 위치하는 헤드는 인버스 스패너(Inbus spanner)로 체결하기 위한 리세스를 갖고 있다.

뼈 나사는 원통형으로 구성된 수납 부품(5)을 또한 포함한다. 상기 수납 부품은 한쪽 단부에 축방향으로 대칭적으로 정렬된 제 1 보어(7)를 갖고 있는데, 제 1 보어의 직경은 나사 부분(2)의 직경보다 크고 헤드(3)의 직경보다 작다. 수납 부품(5)은 또한 제 1 보어(7)의 반대 단부에서 개방된 제 2 동축 보어(8)를 갖고 있는데, 제 2 보어의 직경은 나사 부분(2) 및 헤드(3)가 제 2 보어의 개방 단부를 통과하여 제 2 보어의 바닥까지 도달할 수 있을 만큼 크다. 제 1 보어와 제 2 보어의 사이에는 제 1 보어에 직접적으로 인접하는 작은 동축 부분(9)이 제공되어 있는데, 상기 동축 부분은 개방 영역을 향해 구형(球形)으로서 구성되어 있고, 그 반경은 볼 세그먼트 형태의 헤드 부분(3)의 반경과 실제적으로 동일하다. 수납 부품(5)은 또한 수납 부품의 중심에 대칭적으로 배열된 U-자 형태의 리세스(6)를 갖고 있는데, 상기 리세스의 바닥은 제 1 보어(7)를 향해 있고, 리세스의 2개의 측면 다리부(30, 31)는 제 1 보어(7)로부터 떨어져 면하는 개방 단부를 향해 연장하고 있다. 외부 나사산(10)이 U-자 형태 리세스 다리부의 개방 단부에 제공되어 있다.

헤드(3)의 개방 단부에는 압축 디스크(11)가 위치해 있고, 상기 압축 디스크는 헤드(3)와 면하는 면에 구형으로 함몰된 부분을 갖고 있고, 상기 함몰된 부분의 반경은 볼 세그먼트 형태의 헤드 부분의 반경과 실제적으로 동일하다. 압축 디스크(11)의 외부 직경은 압축 디스크가 제 2 보어(8)의 원통 부분(12)속에서 미끄러짐 운동을 수행할 수 있도록, 다시 말해 헤드 방향으로 원통 부분에서 변위될 수 있도록 선택된다. 압축 디스크는 리세스(4)로 진행할 수 있게 하는 동축 보어를 갖고 있다.

뼈 나사는 도 3 내지 도 5에 더욱 자세하게 도시된 외부 너트(13)를 또한 포함한다. 외부 너트는 캡형 너트(capped nut)로서 구성되어 있고, 실제 너트를 형성하는 내부 나사 부분(14) 및 나사 부분(14)의 한쪽 에지에 인접한 커버 부분 (cover part)(15)을 가진 원통형 측면 에지를 갖고 있다. 커버 부분은 일반적인 캡형 너트로서 구성되어 있지만, 제 1 직경을 갖는 동심 보어(concentric bore) (16)를 추가적으로 갖고 있다. 케이싱(casing)(18)을 갖고 있고 커버 부분(15)에 면하는 면에 바닥(19)을 갖고 있는 슬리브(sleeve)(17)가 또한 제공되어 있다. 바닥(19)에는 제 2 직경을 갖는 동심 보어(20)가 제공되어 있다. 제 2 직경은 동심 보어(16)의 제 1 직경과 동일하거나 조금 더 크다.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 케이싱(18)은 바닥(19)에 인접하는 내부 공간을 갖고 있는데, 상기 케이싱은 원통벽 부분(22)을 포함하고, 원통벽 부분(22)은 바닥으로부터 소정의 거리에 위치한다. 도시한 실시예에서, 원통벽 부분(22)과 바닥사이에 언더컷(undercut)이 위치해 있고, 언더컷의 직경은 원통벽 부분(22)의 직경과 적어도 동일하다. 기본적으로 원통벽 부분은 또한 그 자체로 바닥(19)으로 연장할 수 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 케이싱의 내부에는 외부로 향해 있는 벽 부분(23)이, 바닥(19)으로부터 떨어져 면하는 원통벽 부분(22)의 에지에 인접해 있고, 또한 상기 벽 부분(23)은 원뿔의 형태를 갖도록 외부로 경사져 있고, 원통 내부벽에 대한 경사각은 약 30 내지 60이고 바람직하게는 약 40이다. 외부 원통 슬리브(17)의 외부 직경은 제 2 보어(8)의 직경과 거의 동일하거나 약간 작아서 원통 슬리브가 마찰없이 제 2 보어(8)속으로 삽입될 수 있다.

도 3에서 또한 볼 수 있는 바와 같이, 외부 방향으로 더 커지는 끝이 잘린 원뿔형 벽 부분(23)에는 벽 부분(24)이 또한 인접해 있고, 상기 벽 부분(24)은 외부로 직경이 여전히 증가하고, 다시 말해 원뿔형 부분으로서 구성되어 있지만, 경사도는 크지 않다. 택일적으로 이 벽 부분(24)은 원통형으로서 또한 구성될 수 있다.

외부 너트는 또한 압축 요소(25)를 포함한다. 상기 압축 요소는 제 1 중심 원통 부분(26)을 갖고 있는데, 제 1 중심 원통 부분의 외부 직경은 원통벽부분(22)의 내부 직경과 실제적으로 동일하다. 압축 요소는 케이싱속으로 원통 부분을 삽입함으로써 마찰력에 의해 압축 요소가 원통벽 부분(22)속에 유지되는 방식으로 설계되어 있다. 슬리브(17)의 바닥(19)에 면하는 면에는 제 1 원통 부분과 동축에 위치하는 제 2 원통 부분(27)이 제공되어 있다. 상기 제 2 원통 부분의 직경은 보어(16)의 직경과 동일하고, 또한 상기 제 2 원통 부분은 마찰력에 의해 보어(16)속에서 유지되도록 설계되어 있다. 바닥(19)으로부터 떨어져 면하는 제 1 원통 부분(26)의 측면에는 볼록하게 연장되는 연장 부분(28)이 제공되어 있고, 상기 연장 부분(28)은 대략적으로 원뿔형 부분의 형태로 구성되어 있고, 또한 상기 연장 부분은 작은 직경을 갖는 제 1 원통 부분(26)에 면한다. 이러한 잘려진 원뿔형 부분(28)의 작은 직경은 벽 부분(23)의 작은 내부 직경과 거의 동일하고, 원뿔형 부분(28)의 큰 직경은 벽 부분(23)의 큰 내부 직경과 거의 동일하다. 연장 부분(28)의 각(angle)은 벽 부분(23)의 각과 실제적으로 동일하다. 제 3 원통 부분(29)은 연장 부분(28)에 인접해 있다.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 압축 요소(25)는 연장 부분(28)이 슬리브 (17)의 내부에 걸릴 때까지 슬리브속으로 밀어진다. 축방향에서 압축 요소의 치수는 이하에서와 같이 결정된다: 경사 에지를 포함하는 제 1 원통 부분(26)의 축방향 길이는, 도 4에 도시한 바와 같이, 연장 부분(28)이 바닥(19)과 제 1 원통 부분(26)의 표면 사이의 슬리브의 내부에 인접하여 바람직하게 1 밀리미터 이하의 슬롯 형태 거리(32)로 유지될 때 결정된다. 제 2 원통 부분(27)의 길이는 동심 보어(16) 및 동심 보어(20)로 구성된 리세스의 길이와 동일하다. 제 3 부분(29)의축방향 길이는 도 4에 도시한 바와 같이, 제 3 원통 부분이 슬리브(17)의 하부 에지(33)위로 슬롯 형태 거리(32)보다 크거나 적어도 동일한 길이로 돌출되는 치수이다.

나사 요소(1)가 첫번째로 작동할 때, 수납 부품(5) 및 압축 디스크는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 종래에 공지된 방식으로 조립된다. 그리고나서 뼈 나사에 연결되는 로드(rod)(34)가 삽입된다. 외부 너트(13)는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 미리 조립된 상태이고, 다시 말해 압축 요소(25)가 슬리브(17)속으로 삽입되어 커버 부분(15)에 결합되어 있는 상태이다. 따라서 미리 조립된 너트는 이제 수납 부품(5)의 외부 나사산에 체결된다. 로드(34)는 한편으로는 압축 디스크(11)의 상부에 위치해 있고, 다른 한편으로는 체결중에 로드와 접촉하는 압축 요소(25)에 의해 압축을 받아, 외부 너트(13)가 최종 위치에 거의 도달하게 된다. 또한 도 5에 도시한 바와 같이 외부 너트(13)가 요구되는 최종 위치로 조여질 때, 압축 요소(25)가 바닥방향으로 압축되고, 동시에 연장 부분(28)이 슬리브의 내부벽(18)상에 작용하여 슬리브가 외부 방향으로 약각 압축된다. 외부 표면을 갖는 케이싱 (18)이, 내부 나사산을 포함하는 케이싱(18)의 외부 나사산(10)의 영역에서 노출된 다리부(30, 31)에 순서대로 힘을 작용한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 케이싱(18)은 케이싱의 전체 길이를 통해 연장하는 다수의 슬릿(slit)(35)을 갖고 있는데, 상기 슬릿은 주변 방향으로 간격이 떨어져 있어서, 압축 요소(25)가 압축될 때 케이싱(18)을 넓히는 과정이 더 쉽게 된다.

벽 부분(24)이 펼쳐지는 것은 경사진 벽 부분(23)에 인접하는 벽 부분(24)의제공에 의해 이루어지고, 외부로부터 하부 에지(33)의 영역에서의 슬리브로 역 압력(counter pressure) 없이 외부 직경이, 경사진 벽 부분(23)의 영역에서의 슬리브의 외부 직경보다 더 커지게 된다. 이로 인해 제 2 보어의 내부 직경에 대해 슬리브(17)의 외부 직경의 상대적인 치수에 대한 내구력이 더 커지고, 제 2 보어(8)의 내부 직경이 슬리브(17)의 외부 직경보다 약간 더 크다할지라도, 압력이 다리부 (30, 31)에 여전히 작용하고 이 압력은 잠금 작용을 하는데 충분하다. 슬리브를 연장하고, 슬릿(35)으로 그것을 개개의 벽 부분으로 분배함으로써, 상기 벽 부분은 일종의 굴곡 빔(flectional beam)으로서 작용하고, 따라서 잠금 작용이 더 탄력적으로 발생한다.

상술한 실시예에서 고정 요소는 소위 다축 나사이고, 다축 나사에서 나사 요소(1) 및 수납 부품(5)은 서로 상대적인 각도로 이동할 수 있다. 변형된 실시예에서, 로드(34)를 수납하는 수납 부품(5) 및 나사 요소(1)는 도 2에 도시한 방식으로 서로 하나의 부품으로 구성되고, 수납 부품(5), 헤드(3) 및 압축 디스크(11)는 하나의 부품으로서 구성된다. 이러한 경우에 외부 너트(13)는 상술한 형태와 동일한 형태를 갖는다. 작동 상태에서 외부 너트(13)의 멈춤 작용은 상술한 방식으로 로드(34)로부터 압축 요소(25)로의 힘의 작용에 의해 발생하고, 그래서 동일한 잠금 작용이 얻어진다.

도 6에 도시한 실시예는 도 1 내지 도 5에 도시한 실시예와는 상이한데, 이 차이점은 나사 부분(2)을 갖는 나사 요소(1) 대신에 훅(hook)(37)을 갖는 섕크 (shank)(36)가 제공되어 있다는 점이다. 다른 모든 요소들은 이전에 설명한 요소와 완전히 일치한다. 훅은 특히 척주(spinal column)의 후부뼈 돌출부, 예를 들면 층궁(lamina arches), 횡측 연장부 또는 추간 공간(inter-vertebral spaces)에서 구부러지는 종류의 훅이다. 형태 및 크기는 종래 기술로부터 공지되어 있다.

상술한 실시예에서, 슬리브(17)는 바닥(19)을 갖고 있다. 변형된 실시예에서 슬리브(17)는 바닥을 갖지 않는다. 또한 슬리브는 커버 부분(15)의 내부 측면 (36)에 직접적으로 인접하고, 갭(32)은 내부 측면에 면하는 제 1 원통 부분 (26)의 표면과 내부 측면(36) 사이에 형성되어 있다. 또한 제 2 원통 부분 (27)의 길이는 보어(16)의 길이와 동일하다.

본 발명에 따라 내부 너트없이 고정하는 고정 요소가 제공될 수 있다.

Claims (6)

1. 고정 요소에 연결되는 로드(29)를 수납하기 위해 헤드 측면에 섕크 및 원통형 수납 부품(5)을 갖는 고정 요소로서, 수납 부품은, 외부 나사산(10)을 포함하는 2개의 노출 다리부(30, 31)를 갖는 U-자 형태의 단면부 및 개방 보어(8)를 갖고 있고, 외부 너트(13)는 내부 나사산 및 커버 부분(15)을 포함하는 에지(14)로 외부 나사산(10)에 체결될 수 있는 고정 요소에 있어서, 외부 너트(13)는 내부에 소정의 내부 직경을 갖는 슬리브 형태의 요소(17)를 갖고 있고, 상기 슬리브 형태의 요소는 커버 부분(15)에 면하는 제 1 에지 및 커버 부분으로부터 떨어져 면하는 제 2 에지(33)를 갖는 케이싱(18)을 갖고 있고, 상기 케이싱은 제 1 직경을 갖는 제 1 내부벽 부분(22), 제 2 에지(33)방향으로 볼록한 제 2 내부벽 부분(23), 및 제 2 내부벽 부분에 인접하는 제 3 벽 부분(24)을 포함하고, 케이싱(18)의 외부 직경은 보어(8)의 직경과 거의 동일하거나 약간 작고, 케이싱 내부에 배열된 압축 요소(25)는 연장 부분(28)을 갖고 있고, 연장 부분의 외부 직경은 제 1 직경보다 크고, 상기 연장 부분은 수납 로드(29)에 압력이 작용할 때 케이싱(18)을 넓히는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
2. 제 1 항에 있어서, 슬리브 형태의 요소(17)는 커버 부분(15)으로부터 떨어져 면하는 면에 소정 길이의 원통벽 부분(22)을 갖고 있고, 압축 요소(25)는 원통벽 부분(22)과 체결되는 제 1 원통 부분(26)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 케이싱(18)은 하부 에지를 향하는 슬릿인 것을 특징으로 하는 고정 요소.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 압축 요소(25)는 커버 부분 (15)으로부터 떨어져 면하는 면의 부분(28)에 인접하는 제 3 부분(29')을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
5. 제 4 항에 있어서, 제 3 부분(29')은 원통형으로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 섕크는 나사 부분(2)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 고정 요소.