特許 5903110 切削部材を駆動スピンドルに位置合わせする構造を備えたボーンミルのためのミルヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5903110

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】切削部材を駆動スピンドルに位置合わせする構造を備えたボーンミルのためのミルヘッド

(51)【国際特許分類】

   B02C 18/08 20060101AFI20160331BHJP

   A61F 2/28 20060101ALI20160331BHJP

   B02C 18/18 20060101ALI20160331BHJP

   B02C 18/22 20060101ALI20160331BHJP

   B02C 18/24 20060101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   B02C18/08 Z

   A61F2/28

   B02C18/18 Z

   B02C18/22

   B02C18/24

【請求項の数】23

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2014-6404(P2014-6404)

(22)【出願日】2014年1月17日

(62)【分割の表示】特願2010-533188(P2010-533188)の分割

【原出願日】2008年11月4日

(65)【公開番号】特開2014-121706(P2014-121706A)

(43)【公開日】2014年7月3日

【審査請求日】2014年2月13日

(31)【優先権主張番号】11/936,448

(32)【優先日】2007年11月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506410062

【氏名又は名称】ストライカー・コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100114591

【弁理士】

【氏名又は名称】河村 英文

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(72)【発明者】

【氏名】バーマイスター，リチャード・エフ

(72)【発明者】

【氏名】カリンカ，ゲイリー・ティー

(72)【発明者】

【氏名】ピーターソン，マイケル・ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】サイ，ベン・ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】ディール，エリック・ケイ

【審査官】 石川 薫

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１６４１３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １３／００−１８／１８

Ａ６１Ｆ ２／００−４／００

Ａ４７Ｊ ４２／００−４４／０２

Ｂ０２Ｃ １／００−７／１８

Ｂ０２Ｃ １５／００−１７／２４

Ｂ０２Ｃ １３／００−１３／３１

Ｂ０２Ｃ１８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動スピンドル（２０２）を有する基部ユニット（３２）に取付けるためのミルヘッド（３４）であって、
第１シェル開口（２７８）を有する上側シェル（２４０）と、
前記上側シェルとの間に空間が形成されるように、前記上側シェルの下に配置されかつ取り付けられ、第２シェル開口（３１２）を有し、前記基部ユニットに対して前記上側シェルと協働して取り付けられるように形成されている下側シェル（２４２）と、
前記上下シェル間で回転動作と垂直方向および横方向への微小移動とを行えるように前記シェル間に遊挿された切削部材（３８）と、
を備え、前記切削部材（３８）は、
前記第１シェル開口から導入された骨片を前記第２シェル開口から放出される骨粒に変換するための少なくとも１つの切削部（３７８）と、
前記ミルヘッドが前記基部ユニットに取り付けられた状態で、作動時に前記駆動スピンドルが前記切削部材を回転させうるように、前記切削部材を前記駆動スピンドルに接続するために前記駆動スピンドルが係合可能な連結部（３７６）と、
前記駆動スピンドルに設けられた相補的位置合わせ部に係合する位置合わせ部（３７４）であって、前記駆動スピンドルの位置合わせ部との係合が、前記切削部材の初期位置からの微小移動を生じさせ、前記切削部材の連結部が前記基部ユニットの駆動スピンドルと位置合わせされるように構成されている位置合わせ部（３７４）と、
を備えた、ミルヘッド。

【請求項2】

前記連結部（３７６）と前記位置合わせ部（３７４）は、前記下側シェル（２４２）に形成された第３シェル開口（３１０）を通じてアクセス可能である、請求項１記載のミルヘッド。

【請求項3】

前記下側シェル（２７４）は、前記第３シェル開口（３１０）を前記第２シェル開口（３１２）から隔離する壁構造（３１８）を備えている、請求項２記載のミルヘッド。

【請求項4】

前記切削部材の前記連結部（３７６）と前記位置合わせ部（３７４）とが隔離されている、請求項１〜３の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項5】

前記切削部材の前記連結部は、前記駆動スピンドルの構成要素にそれぞれ係合する隔離された複数の連結部（３７６）を備えている、請求項１〜４の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項6】

前記切削部材の連結部（３７６）は、前記切削部材（３８）に形成された少なくとも１つの開口からなる、請求項１〜５の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項7】

前記切削部材の前記位置合わせ部（３７４）は、前記切削部材（３８）に形成された１つの開口からなる、請求項１〜６の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項8】

前記切削部材（３８）は切削ディスクからなる、請求項１〜７の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項9】

前記上下シェル（２４０，２４２）の何れか１つに突当面（３９１）が設けられ、
前記切削部材の少なくとも１つの切削部（３７８）は、前記切削部材と前記突当面との間でせん断すべく前記骨片を前記突当面に押し当てるように構成されている、請求項１〜８の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項10】

前記切削部材（３８）は、複数の切削部（３７８）を有する、請求項１〜９の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項11】

取り外し可能な受けトレイ（４２）が、前記第２シェル開口から放出される前記骨粒を受けるように前記下側シェル（２４２）に取り付けられている、請求項１〜１０の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項12】

前記上側シェル（２４０）および前記下側シェル（２４２）は、互いに組み合されて一体のユニットを形成する、請求項１〜１１の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項13】

前記下側シェル（２４２）は、前記下側シェルの内面の上方に位置する隆起面（３５０，３５２）を有して形成されており、
前記切削部材（３８）は、前記下側シェルの内面の上方に位置するように前記下側シェルの前記隆起面上に載置されている、請求項１〜１２の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項14】

前記下側シェル（２４２）の隆起面（３５２）が前記切削部材の少なくとも１つの前記切削部（３７８）の内側に位置するように、前記下側シェル（２４２）が形成されかつ前記切削部材（３８）が配置されている、請求項１３記載のミルヘッド。

【請求項15】

前記下側シェル（２４２）の隆起面（３５０）が前記切削部材の少なくとも１つの前記切削部（３７８）の外側に位置するように、前記下側シェル（２４２）が形成されかつ前記切削部材（３８）が配置されている、請求項１３記載のミルヘッド。

【請求項16】

前記上側シェル（２４０）は、下面と、前記下面から下向きに延出したリング（２７６）とを有し、前記リングは、前記切削部材の前記連結部の周囲に延在し、前記切削部材の前記連結部（３７６）と前記切削部材の少なくとも１つの切削部（３７８）との間に位置している、請求項１〜１５の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項17】

前記切削部材（３８）が所定厚さを有し、
前記下側シェル（２４２）は、内面と、前記上側シェルに向かって前記内面から上向きに延出した隆起リング（３５０，３５２）とを有しており、前記切削部材は、前記下側シェルの前記隆起面の上に配置されており、
前記上側シェル（２４０）は、下面と、前記切削部材に向かって且つ前記切削部材の周囲にて前記下面から下向きに延出しているリング（２７４，２７６）とを有しており、前記上側シェルの前記リングの下面と前記下側シェルの前記隆起面との間に間隙があり、前記間隙が前記切削部材の前記厚さよりも大きい、請求項１〜１５の何れか一項に記載のミルヘッド。

【請求項18】

請求項１〜１７の何れか一項に記載のミルヘッドとともに使用される基部ユニット（３２）であって、
前記ミルヘッドの前記下側シェル（２４２）を受ける表面（５８）と、
モータ（３６）と、
前記モータで回転されるように前記モータに接続された駆動スピンドル（２０２）と、を含み、前記駆動スピンドルは、
前記表面に隣接して配置され、かつ、前記駆動スピンドルの回転が前記ミルヘッドにおける前記切削部材の回転をもたらすように、前記ミルヘッドの前記下側シェルの前記第２の開口を通じて、前記切削部材の前記連結部（３７６）を着脱可能に係合する少なくとも１つの駆動部材（２１２）と、
前記駆動スピンドルの前記駆動部材が前記切削部材の前記連結部（３７６）を係合できるように、前記切削部材を前記駆動スピンドルの前記駆動部材と位置合わせするための位置合わせ部（２１０）と、を含む、基部ユニット。

【請求項19】

前記駆動スピンドルの前記位置合わせ部（２１０）と前記駆動部材（２１２）とが別部材で構成されている、請求項１８記載の基部ユニット。

【請求項20】

前記表面に前記ミルヘッドの前記上下シェル（２４０，２４２）を着脱可能に保持する台座（５０）に取り付けられた少なくとも１つの保持アーム（８８）をさらに含む、請求項１８または１９に記載の基部ユニット。

【請求項21】

前記表面（５８）に、前記受けトレイ（４２）を受け入れ可能な切欠形状部（７０）が画成されている、請求項１８〜２０の何れか一項に記載の基部ユニット。

【請求項22】

前記駆動スピンドル（２０２）は、前記モータによって回転されると同時に長手方向に移動できるように前記モータに接続され、
前記ミルヘッドの前記下側シェル（２４２）が着座する前記表面から離れる方向に前記駆動スピンドルを常時付勢する付勢部材（２１６）が前記駆動スピンドルに当接し、前記駆動スピンドルと前記付勢部材とが協働して、前記切削部材の少なくとも一つの連結部と係合するように少なくとも一つの駆動部材を付勢しており、
前記ミルヘッドを前記表面に着脱可能に保持するアセンブリが、前記基部ユニットまたは前記ミルヘッドの前記上下シェル（２４０，２４２）の少なくとも一方に取り付けられている、請求項１８〜２１の何れか一項に記載の基部ユニット。

【請求項23】

前記ミルヘッドの前記下側シェルを受容すべく形成された前記表面（５８）が、前記台座（５０）の表面であり、前記台座を支持する脚部をさらに備え、前記モータが前記脚部内に配設されている、請求項１８〜２２の何れか一項に記載の基部ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的に、外科手術に用いられる骨を破砕するのに用いられるボーンミルに関し、さらに詳細には、ミルヘッドの切削部材をボーンミルの駆動スピンドルに位置合わせする構造を備えたボーンミルのためのミルヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

ボーンミルは、その名前が示すように、骨片を破砕する医療器具である。小片（chip）の大きさであることが多い破砕骨は、外科手術において、骨の他の区域に隣接して配置される充填材として用いられている。例えば、脊椎融合手術において、互いに隣接している椎骨を整合した状態で保持するのに用いられるロッドの周囲に、破砕骨から形成されている複合物を配置するのは、周知の手法である。この複合物は、椎骨を生成する組織がこれらの椎骨間に骨結合部を形成するように成長する際の格子として役立つものである。この結合によってロッドに加えられる負荷が最小限に抑えられる。同様に、整形外科手術および顎顔面手術のような他の手術において、破砕骨は、充填材および／または成長形成格子として用いられている。

【0003】

破砕骨がこれらの手術において充填材／成長形成格子として用いられている理由は、該骨を形成している材料、すなわち、タンパク質が、隣接している生きた骨細胞の芽細胞が新しい骨を生成するのを促進させる補給材として機能するからである。従って、新しい骨の成長を助長することが望まれる外科手術では、補助材料が添加されることもある破砕骨が、骨成長が望まれる空間内に充填材として用いられている。

【0004】

破砕骨は、８ｃｍ^３以上の容積を占めることもある大きい塊の骨を採取し、該骨を骨粒に破砕することによって、形成されている。骨粒は、典型的には、０．００８ｃｍ^３以下の容量を占めるものでる。

【0005】

ボーンミルは、大きい塊の骨を骨粒の大きさに破砕、すなわち、細分化するのに用いられる装置である。代表的なミルは、ハウジングを備えている。ブレードアセンブリまたはミルヘッドが、ハウジングに回転可能に取り付けられている。このブレードアセンブリ／ミルヘッドには、切削面が形成されている。これらの切削面は、該切削面に押し付けられた骨を削るかまたは破砕することを可能にするものである。また、ブレードアセンブリ／ミルヘッドを駆動するための一種の装置が設けられている。もしボーンミルが手動によって作動される場合、この駆動装置は、多くの場合、ブレードアセンブリ／ミルを回転させることができるハンドルである。動力式ボーンミルは、この機能を果たすモータを備えている。

【0006】

ボーンミルは、典型的には、骨粒を必要とする手術が行われる手術室内において用いられるように設計されていることも理解されるべきである。これは、多くの場合、骨粒を生成するのに用いられる骨が、患者の体の他の部分から採取されるからである。患者自身の骨組織を用いることによって、その骨組織に対する人体の拒絶反応の可能性を低減させることができる。従って、骨複合物を用いる手術の最初の段階は、多くの場合、患者の体の他の部分から小さい断片の骨を採取することを含んでいる。この骨が、複合物を形成する骨粒に破砕されることになる。患者自身から採取されるこの骨は自家移植骨と呼ばれている。患者以外から得られる骨は同種移植骨と呼ばれる。

【0007】

理想的には、体内への移植の前に複合物を形成する骨粒が受ける表面酸化は、可能な限り小さく抑えられるべきである。表面酸化によって、骨粒を形成している材料が新しい骨の成長を助長する格子または原料として機能する程度が、低下することがある。従って、同種移植片を破砕して骨粒を生成する場合でも、この破砕プロセスは、骨粒複合物が必要とされる時間にできる限り近い時間に行われることになる。

【0008】

周知のボーンミルは、完全ではないが満足のいく程度に良好である。にもかかわらず、これらの装置に付随するいくつの制約がある。例えば、いくつかのボーンミルは、再利用可能なブレード／ミルヘッドを備えている。この種のアセンブリの１つの欠点は、各使用の後、その部品を洗浄するために分解し、次いで、後の使用のために組み立てるのに、時間を掛けねばならないことにある。この種の装置のさらに他の欠点は、ブレード／ミルヘッドが、通常、密集している多数の表面を有しており、これらの表面のいくつかは、鋭利なエッジを有することにある。この装置の各使用の後、ブレードを注意深く殺菌することに注意を払わねばならない。このプロセスは、ブレードが適切に殺菌されることを確実にすると共に、この作業を行う人が鋭利なエッジによって指を切らないことを確実にするために、かなりの時間を必要としている。

【0009】

さらに、時間が経つと、再利用可能なミルのブレードは、不可避的に鈍化することになる。これによって、新しいブレードセットに取り換えるかまたは既存のブレードを再び研ぐことが必要になる。

【0010】

ボーンミルのブレードの殺菌に関連する問題を回避するために、一回使用のボーンミル、すなわち、取り換え可能なミルユニットが市販されている。この種の装置は、ミルユニットが取外し可能に取り付けられている基部を備えている。ミルユニットは、ブレードが回転可能に取付けられた本体を備えている。多くの場合、基部は、ブレードを駆動するためのモータを備えている。この種の装置は、一回使用の後、ミルユニットが廃棄されるように設計されている。この種の装置の利点は、医療関係者がブレード、すなわち、鋭利な金属対象物を殺菌しなくてもよい点にある。

【0011】

これらのシステムのいくつかは、骨が破砕された時点で、医療関係者が、器具または指を用いて、ブレード周辺から骨を取り出さねばならないように設計されている。この作業を行わねばならないことによって、骨を処理するのに必要な全体の時間が長くなる。いくつかの周知の使い捨てボーンミルは、骨粒にアクセスするために、医療関係者がブレードを取り外さねばならないように、設計されている。手順のこの段階によって、医療関係者は、鋭利な金属対象物によって指を切らないように気を配らねばならない。

【0012】

さらに、多くの周知のボーンミルは、ブレードが骨または骨粒の同一の面と繰り返し衝突するように構成されている。このような活動によって生じた摩擦熱によって、骨を形成している材料が損傷することがある。この損傷は、新しい骨のための成長材料として機能する骨粒の能力に悪影響を及ぼすことがある。

【0013】

いくつかの周知のボーンミルのさらに他の欠点は、破砕プロセス中に骨が破砕される回数が、単一破砕プロセス内においても一様でないことである。予定通りの破砕のみを受ける骨もある。この破砕によって形成された骨粒は、後に続く手術に用いられるには、余りにも大きすぎることがある。同一の破砕操作において、他の骨は、繰り返し破砕され、その結果として、極めて小さい、殆ど粉塵サイズの粒子にまで微粉化されることもある。これらの小さい寸法の骨粒は、手術に用いるための回収が困難である。

【0014】

さらに、いくつかのボーンミルによって破砕された骨のかなりの部分が、容易に回収できないこともある。これは、自家移植骨を用いて骨粒を生成する場合に特に当てはまる。この特有の骨は、湿っている傾向にある。その結果、これらの骨粒がブレードを実際に含んでいるボーンミルの表面に付着することが知られている。新たに採取した骨から生成した十分な量の骨粒を使用可能とすることを確実にするために、医療関係者は、一部が利用できないことを承知しているので、過剰な量の骨粒を生成しなければならないと感じることがある。あるいは、これらの医療関係者は、破砕プロセスが終了した時点で、ブレードの鋭利な切刃の周囲の表面を含むミルの表面から付着した骨を注意深く取り出さねばならないこともある。

【発明の概要】

【0015】

本発明は、新規の有用なボーンミルに向けられている。本発明のボーンミルは、基部および基部に取外し可能に取り付けられたミルヘッドを備えている。基部の内部に、モータが配置されている。ミルヘッドの内部に、回転切削ディスクが配置されている。可動プランジャーが、ミルヘッドに取り付けられている。また、受けトレイが、プランジャーと一直線に並んで、ミルヘッドに取り付けられている。

【0016】

本発明のボーンミルを使用するにあたって、まず、ボーンミルのヘッドを基部に取り付ける。モータによって、切削ディスクを回転させる。プランジャーを押し下げ、切削ディスクに骨を押し付ける。切削ディスクが回転する結果として、該ディスクが骨を切削し、骨粒を生成することになる。骨粒は、受けトレイ内に落下する。次いで、受けトレイを取り外すことによって、骨粒を容易に入手することができる。

【0017】

本発明のミルヘッドは、生成した骨粒が切削ディスクおよびミルヘッドの他の表面に付着する程度を最小限に抑える切削部を有する。従って、これらの切削部によって、ミルヘッドによって生成された骨粒のかなりの部分が、受けトレイに入って手術に供されることが確実になる。

【0018】

本発明のボーンミルのさらに他の特徴は、骨粒がいったん骨から切除されると、再び切削ディスクと衝突しないことにある。切削ディスクとの接触がこのように最小限に抑えられることによって、このような接触がもたらす摩擦熱が骨粒を損傷させる可能性を低減させることができる。

【0019】

さらに、基部およびミルヘッドは、基部へのヘッドの着座によって、モータと一体の駆動スピンドルに切削ディスクが自動的に係合するように、構成されている。この係合は、ディスクが正確にスピンドルと位置合わせされていない場合でも、生じることになる。本発明のボーンミルのこの特徴は、ミルヘッドの製造に付随するコストを最小限に抑えるのに役立つことになる。

【0020】

本発明は、特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明のボーンミルの上記の特徴およびさらに他の特徴ならびに利得は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことによって、よく理解されるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明のボーンミルの斜視図である。

【図2】ミルの基部の分解図である。

【図3】基部の脚部の断面図である。

【図4】基部の断面図である。

【図5】基部の頂部の斜視図である。

【図6】ミルヘッドを基部に離脱可能に保持するのに用いられる保持アームの断面図である。

【図7】基部内の歯車列の分解図である。

【図7A】歯車列のハウジング、すなわち、リング歯車の断面図である。

【図8】歯車列の断面図である。

【図9】歯車列の駆動連結器の断面図である。

【図10】歯車列に対するスピンドルの関係を示す分解図である。

【図11】ミルヘッドの分解図である。

【図12】ミルヘッドのハウジングの上側シェルの斜視図である。

【図13】上側シェルの断面図である。

【図14】上側シェルの底面図である。

【図15】底側シェル、さらに具体的にには、底側シェルの露出した底面の斜視図である。

【図16】底側シェルの内部の平面図である。

【図17】図１６の線１７−１７に沿った底側シェルの断面図である。

【図18】切削ディスクの平面図である。

【図19】切削ディスクのスカラップの１つの断面図である。

【図20】突当プレートの斜視図である。

【図21】突当プレートの断面図である。

【図22】プランジャーの斜視図である。

【図23】プランジャーの側面図である。

【図24】受けトレイの斜視図である。

【図25】受けトレイの内部の方を向いた平面図である。

【図26】受けトレイの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［Ｉ．概観］
図１を参照すれば分かるように、本発明のボーンミル３０は、基部３２を備えており、この基部３２に、ミルヘッド３４が取外し可能に取り付けられている。基部３２の内部には、モータ３６（図２）が配置されている。略平面状の切削ディスク３８（図１８）が、ミルヘッド３４の内側に配置されている。プランジャー４０が、ミルヘッド３４の上端に取り付けられている。プランジャー４０の下方かつ切削ディスク３８の底面の下方に、取外し可能な受けトレイ４２が配置されている。ボーンミル３０は、使用時に、モータ３６を作動させ、これによって、ディスク３８を回転させるようになっている。プランジャー４０は、回転しているディスク３８に骨を押し付け、その結果として、骨粒を生じさせるために、用いられるものである。これらの骨粒は、受けトレイ４２内に落下し、外科手術に用いられることになる。

【0023】

［ＩＩ．基部］
図１，２に示されているように、基部３０は、円形の足部４６を備えている。円断面を有する脚部４８が、足部４６から上方に延在している。本発明の図示されている形態では、足部４６の上端部は、内向きのテーパが付いた切頭円錐状の輪郭を有しており、脚部４８は、足部のこの上端部の中心から上方に延在している。脚部４８は、足部４６の直径よりも小さい直径を有する。

【0024】

脚部４８は、アルミニウムまたはステンレス鋼のような金属またはプラスチックから形成されている。本発明の図示されている形態では、図３に最もよく示されているように、脚部４８は、その全長に沿って円断面の輪郭を有するが、脚部の直径は、一定ではない。具体的には、脚部４８の直径は、足部４６の上端から脚部に沿った最初の２５％の領域では、徐々に小さくなっている。この点を超えると、脚部４８の直径は、脚部の残りの長さに沿って、徐々に大きくなっている。本発明の図示されている形態では、脚部４８は、その上端では、底の直径よりもいくらか小さい直径を有する。孔４７が、脚部４８を軸方向に貫通している。この孔４７は、互いに連続している多数の区域を有する。これらの区域の各々は、隣接する（１つまたは複数の）区域の直径と異なる直径を有する。脚部４８は、その上端において、環状の内向きリップ４９を有するように形成されている。リップ４９は、孔４７の上端開口を画成している。

【0025】

台座５０が、脚部４８の上端に配置されている。図４，５に最もよく示されているように、台座５０は、略円断面の輪郭を有する。本発明の図示されている形態では、台座５０は、脚部４８の上端から外向きにテーパが付された底面５２を有する。円弧状の側壁５４が、底面５２の上端から上方に延在している。本発明の図示されている形態の基部３２は、台座の側壁５４が、足部４６の最大径よりも小さくて脚部４８の最大径部分の直径よりも大きい直径を有する円を画成するように形成されている。

【0026】

台座の側壁５４の上部は、円弧状リップ５６の一部をなしている。このリップ５６は、台座５０の周囲に沿って延在しており、包囲している台座の上面５８から上方に突出している。従って、リップ５６および上面５８は、台座５０の上端の上方に、凹部６０を画成している。凹部６０は、ミルヘッド３４が基部３２に取り付けられたときに着座する空所である。

【0027】

また、台座５０は、台座の長軸を中心とする貫通開口６４を画成するように形成されている。本発明の図示されている形態では、台座５０と一体に、台座の底面から下方に延在している環状のスカート６６が形成されている。スカート６６の内面は、開口６４を画成している。基部３０が組み立てられると、台座のスカート６６は、脚部４８の隣接する内向き段付き面６８（図３）を覆って配置されることになる。台座のスカート６６は、脚部のこの上端部に圧入されるようになっている。

【0028】

台座５０は、ノッチ７０を画成するようにさらに形成されている。ノッチ７０は、開口６４から台座５０の外周に向かって外方に突出している。ノッチ７０は、平行の本体内の２つの互いに平行の内側面７２（１つの面７２が、図５に示されている）によって、部分的に画成されている。リップ５６の内方において、各内側面７２は、外側面７４で終端している。外側面７４は、関連する内側面７２から外方に傾斜している。従って、これらの外側面７４は、ノッチ７０の外周を画成している。互いに向き合った外側面７４が外方にラッパ状に広がっていることによって、ノッチ７０は、台座５０の外周に隣接する箇所において、内向きのテーパが付された形状を有する。外側面７４の内方では、互いに平行の内側面７２によって、ノッチ７０は、矩形の形状を有する。

【0029】

台座５０は、円弧に沿って互いに離間した多数の歯８０を有するように、さらに形成されている。これらの歯８０は、台座の上面５８の外周に沿って配置されており、かつ該外周から上方に延在している。各歯８０は、リップ５６の内側円弧面に対して配置されている。本発明のいくつかの形態では、これらの歯８０は、リップ５６の内側円弧面と一体に形成されている。各歯８０は、上端部、すなわち、クラウンを有するように、形成されている。クラウンは、上面８２を有しており、この上面８２から、２つの横面８４が斜め下方に延在している。本発明の図示されている形態では、（部番が付されていない）半円溝が、リップ５６の各歯８０の両側に形成されている。これらの溝は、製造の目的から設けられたものであり、それ以外に本発明に関連するものではない。

【0030】

台座５０に枢動可能に取り付けられている１対の保持アーム８８が、ミルヘッド３４を基部３２に取外し可能に保持している。図６に詳細に示されているように、各保持アーム８８は、略多角形の形状を有する中実基部９０を備えている。基部９０のコーナは、概して角が付いているが、基部９０の上端の内側コーナ面９１、すなわち、台座の上端および中心に向けられることになるコーナは、丸められている。コーナ面９１の内方において、アームの基部には、孔９２が形成されている。棚部９３が、アームの基部９０の内側から内方に延在している。棚部９３は、基部９０の高さよりも低い高さを有する。アーム８８は、棚部９３の上面から下方に延在する孔１１４を有するように、さらに形成されている。レバー９６が、アームの棚部９３の底面から下方に延在している。各アーム８８は、基部９０の外側上面から上方に延在するフィンガー９８を有するように、さらに形成されている。フィンガー９８は、そのフィンガーの上端に、アーム８８の基部９０の上面からわずかな距離だけ延在する内向きのタブ１０２を有するように形成されたフックである。

【0031】

各保持アーム８８は、台座５０に画成されている切欠空間１０４内に作用するようになっている。各切欠空間１０４の一部は、（アームの基部９０および棚部９３が着座する互いに連続している個々の空所を画成する）台座の底面５２および側壁５４における切断部によって、形成されている。また、アームフィンガー９８が着座する各切欠空間１０４の一部は、台座のリップ５６の外周における切断部によって、さらに形成されている。フィンガータブ１０２が着座するリップ５４の上端のノッチが、切欠空間１０４と一体になっている（ノッチには、部番が付されていない）。保持アームのタブ１０２は、台座の凹部６０の上端内に突出するようになっている。

【0032】

ピボットピン１０８（図２に１つ示されている）が、各保持アーム８８を基部の台座５０に回転可能に保持している。各ピン１０８は、関連するアーム基部９０の内側の上部コーナの孔９２を貫通している。ピン１０８の両端は、台座５０に形成されている孔１０９内に配置されている。（ピン孔１０９の１つの開口が図５に示されている）。各ピン孔１０９は、切欠空間１０４と交差していることを理解されたい。

【0033】

台座５０に取り付けられたコイルバネ１１２（図２）が、各保持アーム８８を常時係止状態に保持している。各コイルバネ１１２は、台座５０に形成された一端が閉鎖されて下向きに開いている孔１１５内に配置された第１の端を有する。各孔１１５は、関連するアーム８８用の切欠空間１０４内に開いている。各バネ１１２の他端は、関連するアーム８８に形成された孔１１４内に着座している。従って、各バネ１１２は、関連するアーム８８に力を加え、これによって、タブ１０２が台座の凹部６０の上端に常時着座するように、アーム８８を位置付けしている。バネ１１２によるアームの付勢によって、各アームレバー９６は、基部の脚部４８と略真っ直ぐに並ぶように、常時下方に向けられていることをさらに理解されたい。

【0034】

ここで、図２，４を参照して、基部のモータ３６について説明する。このモータ３６は、脚部の孔４７内に配置されている。本発明の一形態では、モータ３６は、本出願人の譲渡人によるＥＳ６外科用矢状鋸に用いられているモータである。このモータは、４極／３相モータである。この特別のモータは、少なくとも２０，０００ＲＰＭの無負荷最大軸速度を得ることができる。モータ３６は、足部４６の上方において脚部４８内に懸垂されるようにして、脚部４８内に配置されている。モータ３６は、歯車ヘッド１２２が取り付けられている出力軸（図示せず）を有する。モータ３６から下方に、柔軟回路１２３が延在している。柔軟回路１２３は、モータ巻線を選択的に接地および電圧源に繋いでいる導体を有する。また、柔軟回路１２３は、モータ内部のホールセンサからの信号を出力させる導体、および５ＶＤをモータ（ホール）に供給すると共に接地接続を行う導体も有する。

【0035】

モータ３６の外周は、脚部４８の内側にネジ止めされたリング１２６上に配置されている。このリングは、脚部の孔４７（図３）の区域１２７内に螺入されている。リング１２６には、このリングの外周に位置する長孔１２８が形成されている。基部３２が組み立てられると、モータ３６から延在している柔軟回路１２３は、リング１２６内に配置されることになる。

【0036】

歯車列１３４が、モータ３６の上方に位置するように、脚部４８の中空部内に配置されている。図７，８に最もよく示されているように、歯車列１３４は、一組の遊星歯車アセンブリを備えている。これらの遊星歯車アセンブリは、モータ３６によって生じた回転運動を減速し、該回転運動のトルクを増大させるためのものである。具体的には、歯車列１３４は、図７Ａに最もよく示されている管状のハウジング１３６を備えている。ハウジング１３６は、個々の遊星歯車アセンブリのリング歯車として機能するものである。ハウジング１３６は、滑らかな外壁を有しており、脚部４８の中空孔内に密にスリップ嵌合されるように、設計されている。歯車列のハウジング１３６は、下側の内周壁が円弧に沿って互いに離間した歯１３８を有するように、形成されている。歯１３８の上方では、ハウジング１３６は、ハウジングの歯付き部分によって形成されている空所の内径よりも大きい直径の内径を有するように、形成されている。ハウジング１３８の上端のすぐ下方において、ハウジングは、ハウジングの内壁に沿って周方向に延在する溝１４０を有するように、形成されている。歯車列のハウジング１３６は、ハウジングの上端から外面に沿って下方に延在する半円状の溝１４２を有するように、さらに形成されている。溝１４２は、ハウジングの全長の略５％の距離にわたって、ハウジングに沿って長手方向に延在している。

【0037】

歯車列のハウジング１３６の底には、直径方向において互いに向き合った２つのノッチ１４３が形成されている。これらのノッチ１４３は、脚部の孔４７からの歯車列１３４の挿入／取出しを容易にするために用いられる工具を受け入れるために、設けられている。さらに、基部３２が組み立てられると、モータと一体のタブ（図示せず）がノッチ１４３内に着座することになる。これらのタブと歯車列のハウジング１３６との係合によって、モータ３６の回転が阻止されるようになっている。

【0038】

歯車列のハウジング１３６内に、３つの遊星歯車アセンブリが配置されている。第１の遊星歯車アセンブリは、キャリアディスク１４６を備えている。３つの歯車１４８（２つが図７に示されている）が、側面をモータ３６に向けて、キャリアディスク１４６の底面に回転可能に取り付けられている。歯車１４８は、互いに等角度で離間している。第２，第３の遊星歯車アセンブリの歯車１５４，１８２も同様であるが、歯車１４８は、その歯が歯車ハウジングの歯１３８と係合するように、キャリアディスク１４６に取り付けられている。基部３２が取り付けられると、歯車１４８は、モータ３６の歯車ヘッド１２２にも係合することになる。中心歯車１５０が、キャリアディスク１４６の上側に固定して取り付けられている。中心歯車１５０は、ディスク１４６と同軸になっている。

【0039】

第２のキャリアディスク、すなわち、ディスク１５２は、第２の遊星歯車アセンブリの一部を構成している。ディスク１５２の底面に、互いに等角度で離間している３つの歯車１５４が回転可能に取り付けられている。歯車１５４は、中心歯車１５０および歯車列ハウジングの歯１３８の両方と係合するように、寸法決めされ、かつ位置決めされている。管状のステム１５６が、キャリアディスク１５２の上面からディスク１５２と同軸になって上方に延在している。ステム１５６は、キャリアディスク１５２の表面の上方に位置する歯車１５８を画成するように形成されている。

【0040】

第３の遊星歯車アセンブリは、図９を参照して詳細に説明する多区域駆動連結器１６２を備えている。駆動連結器１６２は、円筒状の基部１６４を有するように、形成されている。基部の底端において、小さい環状段１６６が、基部の周囲から半径方向外方に突出している。駆動連結器１６２は、基部１６４の上端からわずかな距離を隔てて配置された環状溝１６７を有するように、形成されている。溝１６７は、基部１６４の外面に沿って周方向に延在している。駆動連結器１６４は、基部１６４と一体に形成されて該基部１６４の上方に延在するステム１６８を有するように、形成されている。ステム１６８は、基部１６４と同心になっているが、基部の直径よりも小さい直径を有する。

【0041】

駆動連結器１６２は、互いに連続している３つの同軸孔を有するように、さらに形成されている。これらの孔は、それらの孔の端と端が繋がって、連結器の長軸を中心とする１つの貫通開口を形成している。図９における第１の孔、すなわち、孔１６９は、連結器の底から、段１６６および該段の上方の基部１６４の区域によって画成された長手方向の薄い部分を通って延在している。孔１６９の開端のすぐ上方において、駆動連結器１６４は、孔１６９を画成している内壁に環状溝１７０を画成するように形成されている。駆動連結器１６２は、孔１６９に連続して該孔１６９の上方に位置する第２の孔、すなわち、孔１７２を画成するように形成されている。孔１７２は、孔１６９から連結器の基部１６４の上端の直下まで、上方に延在している。孔１７２は、孔１６９の直径よりもわずかに小さい直径を有する。孔１６９，１７２は、いずれも、第２の遊星歯車アセンブリと一体のステム１５６の直径よりも大きい直径を有する。孔１７２の上方において、駆動連結器１６２は、第３の孔、すなわち、孔１７６を有するように、形成されている。孔１７６は、孔１７２から、連結器基部の上端およびステム１６８の全体を通って延在している。従って、孔１７６の開端は、駆動連結器の上端開口を形成することになる。孔１７６は、孔１７２の直径よりも大きい直径を有する。

【0042】

駆動連結器１６２は、直径方向において互いに向き合った２つの楕円開口１７８を有するように、さらに形成されている。開口１７８は、ステム１６８における該ステムが基部から突出する箇所の上方の位置に形成されている。開口１７８は、駆動連結器１６２の長軸と平行の長軸を有する。従って、開口１７８は、孔１７６と連続していることになる。

【0043】

第３の遊星歯車アセンブリは、４つの遊星歯車１８２（３つが図７に示されている）を有する。遊星歯車１８２は、駆動連結器の基部１６４の底面に取り付けられている。遊星歯車１８２は、第２の遊星歯車アセンブリの１５８およびハウジングの歯１３８に係合するように、寸法決めされ、かつ位置決めされている。

【0044】

歯車列１３４が組み立てられると、第２の遊星歯車アセンブリは、ステム１５６が駆動連結器の孔１６９，１７２に配置されるように、位置決めされることになる。軸受アセンブリ１８６は、ステム１５６と駆動連結器１６２との間に低摩擦連結をもたらすものである。軸受アセンブリ１８６の外輪は、駆動連結器の孔１６９の外周に着座するようになっている。駆動連結器の溝１７０内に配置された少なくとも１つのスナップリング１８５が、軸受アセンブリ１８６を孔１６９内に保持している。軸受アセンブリ１８６の内輪は、歯車１５８の上方において、ステム１５６の外面の周囲に配置されている。ステンレス鋼から形成されたスリーブ１８７が、ステム１５６の（軸受アセンブリ１８６の上方の）部分の外周に圧入されている。スリーブ１８７は、軸受アセンブリ１８６の内輪の露出した上側の部分に当接する（部番が付されていない）リップを有する。従って、スリーブ１８７は、駆動連結器１６２からのキャリアディスク１５２の離脱を阻止することになる。

【0045】

２つの軸受アセンブリ１８８，１９２が、駆動連結器１６２を歯車列のハウジング１３６に回転可能に保持している。軸受アセンブリ１８８，１９２のそれぞれの外輪は、歯車列のハウジング１３６の滑らかな内壁に配置されており、それぞれの内輪は、駆動連結器の基部１６４の外周壁に配置されている。軸受アセンブリの第１のもの、すなわち、アセンブリ１８８は、アセンブリの外輪がハウジングの歯１３８の上端によって画成されている段に着座するように、位置決めされている。軸受アセンブリ１８８の内輪は、駆動連結器の段１６６に着座している。

【0046】

リング状のスペーサ１９０が、軸受アセンブリ１８８，１９２を隔離している。スペーサ１９０は、歯車列のハウジングの滑らかな内壁に配置されている。スペーサは、軸受アセンブリ１８８，１９２のそれぞれの外輪間に挟み込まれている。

【0047】

保持リング１９６が、歯車列のハウジング１３４の溝１４０内にスナップ嵌合されている。この保持リング１９６は、軸受アセンブリ１９２の外輪の全体にわたって延在している。このようにして、保持リング１９６は、軸受アセンブリ１９２およびアセンブリ１９２の下方に配置された部品を、歯車列のハウジング１３４内に保持している。

【0048】

ここで、まず図１０を参照して、スピンドル２０２について説明する。このスピンドル２０２は、駆動連結器１６２から延在しており、モータ３６によって生じたトルクをミルの切削ディスク３８に伝達するようになっている。スピンドル２０２は、全体的に中実のポスト２０４を備えるように、形成されている。ポスト２０４は、該ポストが駆動連結器のステム１６８の孔１７６内にすべり嵌合することを可能にする直径を有する。ポスト２０４は、横方向貫通穴２０６を有するように、形成されている。

【0049】

ポスト２０４の上方において、スピンドル２０２は、円板状のヘッド２０８を有するように、形成されている。スピンドル２０２は、ヘッド２０８が駆動連結器の基部１６４の直径と略等しい直径を有するように、形成されている。多数の異なる部品が、スピンドルヘッド２０８の上面から上方に延在している。これらの部品の１つは、位置合わせピン２１０である。位置合わせピン２１０は、スピンドル２０２の長軸と同軸であり、ヘッドの中心から上方に延在している。ピン２１０は、その下側部分、すなわち、スピンドルヘッド２０８から上方に延在している部分が円筒形状を有するように、形成されている。位置合わせピンの上部は、平坦な先端を有する円錐の形状を有する。（位置合わせピン２１０の個々の部分には部番が付されていない）。

【0050】

また、互いに等角度で離間した４つの駆動歯２１２が、スピンドルヘッド２０８の上面から上方に延在している。これらの歯２１２は、スピンドルヘッド２０８の外周に沿って配置されている。歯２１２の円弧状の外面は、スピンドルヘッド２０８の外面と同一の平面をなしている。各歯は、内向きのテーパが付いた１対の側面および円弧状の内面を有する（これらの面には部番が付されていない）。各歯２１２の内面の曲率半径は、外面の曲率半径よりも小さくなっている。歯２１２は、位置合わせピン２１０ほど、スピンドルヘッド２０８の上方に大きく延在していない。

【0051】

スピンドル２０２は、ポスト２０４が駆動連結器のステム孔１７６内に摺動可能に取り付けられるように、位置決めされている。ピン２１４が、スピンドル孔２０６を貫通している。ピン２１４の両端は、駆動連結器のステム１６８に形成された楕円状の開口１７８内に着座している。従って、ピン２１４は、スピンドル２０２を駆動連結器１６２に保持しており、これによって、スピンドルは、駆動連結器と一緒に回転すると共に、駆動連結器に対して長手方向に移動することができる。

【0052】

バネ２１６が、駆動連結器１６２内において、スピンドル２０２の下方に配置されている。バネ２１６は、波形バネである。バネ２１６の一端は、駆動連結器内の孔１７２，１７６間の環状段上に着座している。バネ２１６の他端は、スピンドルポスト２０４の底端に配置されている。バネ２１６は、上向きの付勢力をスピンドルポスト２０４に加えるように、選択されている。従って、手動力を加えることによって克服され得る力が、常時、スピンドルヘッド２０８を駆動連結器１６２から離れる方に付勢していることになる。

【0053】

歯車列１３４が脚部４８内に取り付けられると、回転防止ピン２１８が歯車列のハウジング１３６に形成された溝１４２内に着座するようになっている。ピン２１８の露出部分は、脚部４８の（歯車列が着座する孔４７の区域を画成している）内壁に形成された相補的な溝（図示せず）内に着座することになる。従って、回転防止ピン２１８は、歯車列のハウジング１３６の回転運動を阻止することになる。

【0054】

本発明のいくつかの形態では、モータ３６および歯車列１３４は、スピンドル２０２、従って、切削ディスク３８が１５０〜５００ＲＰＭの速度で回転することができるように、連携して設けられている。本発明のいくつかの形態では、基部３２内の部品は、ディスクが２５０〜３５０ＲＰＭの速度で回転可能となるように、選択されている。これらの速度は、骨片が切削ディスク３８に対して押し付けられたときの該ディスク３８の負荷速度であることを理解されたい。

【0055】

図２を参照すると、バネ付勢された常開式押しボタンスイッチ２２０が、基部の足部４６の外側上面に取り付けられていることが分かるだろう。スイッチ２２０は、プレート２２２に取り付けられている。プレート２２２は、足部２２０の外面の凹部２２４内に配置されている。ソケット２２６が、足部４６の外周壁の開口内に配置されている。ソケット２２６は、ボーンミル３０を作動させる（以下に述べる）制御コンソールに基部を接続するための以下に述べるものを、受け入れるものである。モータの柔軟回路１２２およびスイッチ２２０からソケット２２６内のピンまでを導体接続している、基部３２内の回路基板および導体は、図示されていない。

【0056】

図２，４に、基部の足部４６の開底端の全体にわたって配置されている基部プレート２２８が示されている。プレート２２８を足部４６に保持している留め具は、図示されていない。

【0057】

［ＩＩＩ．ミルヘッド］
図１１に示されているように、ミルヘッド３４は、上側シェル２４０および底側シェル２４２を備えている。一緒に組み立てられると、これらのシェル２４０，２４２は、ミルヘッド３４のハウジングを形成することになる。切削ディスク３８が、これらのシェル間に配置されている。上側シェル２４０に、突当プレート２４４が取り付けられている。プランジャー４０は、その底面を切削ディスク３８の方に向けて、上側シェル２４０に摺動可能に取り付けられている。受けトレイ４２は、底側シェル２４２と一体の２つの平行レール３５８，３６０（図１５）に取り付けられている。受けトレイ４２は、プランジャー４０の下方に位置するように、ミルヘッド３４に取り付けられている。受けトレイをレールに取り付けることによって、トレイをミルヘッド３４の残りから半径方向に離れるように摺動させ、取り外すことが可能になる。

【0058】

図１２，１３，１４を参照すれば、ミルヘッドの上側シェル２４０は、単一のプラスチック片から形成されていることが分かるだろう。上側シェルの最適なプラスチックの一例として、Leverkusen（ドイツ）のBayer Material Science AGから市販されているポリカーボネートプラスチックMAKROLON RX２５３０が挙げられる。ミルヘッドの上側シェル２４０および上側シェルを構成している他の部品を形成する材料は、十分にガンマ殺菌され得る材料であることを理解されたい。

【0059】

上側シェル２４０は、全体的に円板状の円形ヘッド２５０を有するように、形成されている。ヘッド２５０の底面２５１は、概して平面状に図示されている。上側シェル２４０は、ヘッドの周囲のすぐ内側のヘッドの上面、すなわち、表面２５２が底面２５１と平行となるように、さらに形成されている。この周面２５２の内側において、上側シェルのヘッド２５０には、中心面２５４が形成されている。この中心面２５４は、その頂部の中心が外周面２５２の上方に位置するように、いくらか隆起している。上側シェルのヘッド２５０は、対称的に配置された凹み２５６を有するように、さらに形成されている。凹み２５６の各々は、周面２５２と交差している。凹み２５６は、直径方向において互いに向き合っている。上側シェルのヘッド２５０は、各凹み２５６が基部の保持アーム８８の幅よりもいくらか大きい側面間距離を有するように、さらに形成されている。

【0060】

円弧状の外側リップ２５５が、上側シェルのヘッド２５０の底面から下方に延在している。リップ２５５は、上側シェルのヘッド２５０の底面２５１と平行になっている小さい段２５７が該リップの内側に形成されるように、Ｌ字状に形成されている。ヘッド２５０は、外側リップ２５５から内方に離間してかつ該外側リップ２５５と同心になっている内側リップ２６０を有するように、さらに形成されている。内側リップ２６０は、矩形断面の輪郭を有する。具体的には、内側リップ２６０は、そのリップ２６０の底面が外側リップ２５５と一体の段２５７と共平面をなすように下方に延在している。外側リップ２５４と内側リップ２６０との間に、ヘッド２５０は、環状溝２５８を画成している。溝２５８は、底面２５１に対して凹んでいる基部を有する。

【0061】

内側リップ２６０の内方において、上側シェルのヘッド２５０は、円形の外側閉じ込めリング２６４を有するように、形成されている。閉じ込めリング２６４は、ヘッド２５０から下方に突出しており、矩形断面の輪郭を有する。内側リップ２６０と外側閉じ込めリング２６４との間に、環状溝２６２が位置している。溝２６２の基部は、取り囲んでいる溝２５８の平面と同一の平面になっている。

【0062】

リップ２５５，２６０は湾曲しているが連続した円ではない。凹み２５２が形成されている外周面の区域の下方において、上側シェル２４０は、直径方向において互いに向き合った２つの矩形のブロック２６８が溝２５８，２６２および内側リップ２６０と交差するように、成形されている。上側シェル２４０は、互いに等角度で離間した４つの間隙２７２が外側リップ２５５を４つの区域に分割するように、さらに形成されている。各間隙２７２と半径方向において一直線に並んでいるのは、長孔２７４である。各長孔２７４は、内側リップ２６０の区域を分割しており、長孔２７４と交差している溝２５８，２６２の区域の基部よりも深くシェルヘッド２５０内にさらに延在している基部を有する。各長孔２７４は、該長孔に隣接してかつ連続している外側リップの間隙２７２によって画成されている円弧よりも大きい円弧を画成している。

【0063】

上側シェルのヘッド２５０は、ヘッドの中心の外方に位置する円形の内側閉じ込めリング２７６を有するように、さらに形成されている。内側閉じ込めリング２７６は、矩形断面の輪郭を有する。図１４から、外側閉じ込めリング２６４および内側閉じ込めリング２７６は、それぞれ、ヘッドの底面２５１の外周および内周を画成していることが分かるだろう。ヘッド２５０は、閉じ込めリング２６４，２７６が底面２５１から同一距離だけ下方に延在するように、さらに形成されている。また、内側閉じ込めリング２７６内におけるヘッド２５０の面は、リング２７６の露出面を基準として、底面２５１よりも深くに位置している。また、上側シェルのヘッド２５０は、ヘッドと同心のドーム状の空所２７５を画成するように形成されている。

【0064】

上側シェル２４０は、ヘッド２５０に開口２７８を有するように、さらに形成されている。開口２７８は、内側閉じ込めリング２７６のすぐ外側のヘッドの円弧縁から、外側閉じ込めリング２６４のすぐ内側のヘッドの円弧縁まで、延在している。これらの円弧縁は、ヘッド２５０の中心軸と同心である。開口２７８は、ヘッド２５０内の互いに平行になっている２つの側縁によって、さらに画成されている。これらの側縁の各々は、関連する円弧状の内側縁および外側縁の互いに向き合った終端間に延在している。

【0065】

上側シェルのヘッド２５０は、開口２７８に隣接する底面２５１から内方に延在している空所２８０を画成するようにさらに形成されている。空所２８０は、ヘッド２５０を形成している材料に設けられた内側段によって形成されている（段には部番が付されていない）。空所２８０は、開口２７８の片側と連続するように、位置決めされている。さらに具体的には、空所は、ボーンミル３０が作動したとき、切削ディスク３８が回転する方向に対応する開口２７８の側に隣接している。上側シェルは、ヘッドから空所２８０内に延在する２つの取付けポスト２８２を画成するようにさらに形成されている。もし図４を上側ディスクの実際の方位に対して反転させた場合、ポスト２８２は、空所２８０の上端を画成している表面から該空所内に向かって下方に突出することになる。

【0066】

上側シェルのヘッド２５０は、互いに等角度で離間した３つの補強リブ２８４，２８６，２８８も備えている。リブ２８４〜２８６の各々は、内側閉じ込めリング２７６から外側閉じ込めリング２６４に向かって半径方向に延在している。また、各リブ２８４〜２８６は、ヘッドの下面２５１から、閉じ込めリング２６４，２７６が下方に延在している距離よりも短い距離にわたって、下方に突出している。これらのリブの２つ、すなわち、リブ２８４，２８６は、長手方向において、ヘッド２５０の中心から突出している半径線を中心としている。第３のリブ、すなわち、リブ２８８は、多くの異なる区域を有する。内側区域は、空所２８０の内縁の周囲の内周リング２７６から突出している。中央区域は、空所の前縁、すなわち、開口２７８から離れた側の縁の周囲に延在している。リブ２８８の第３の区域は、中央区域から外側閉じ込めリング２６４に向かって延在している。この第３の区域は、ヘッド２５０の中心から突出している半径線を中心としている。リブ２８４、リブ２８６、およびリブ２８８の外側区域、すなわち、第３の区域が中心としているそれぞれの半径線は、互いに等角度で離間している。

【0067】

上側シェル２４０の一部である中空の供給スリーブ２９２が、ヘッド２５０の上方に延在しており、開口２７８の周囲に配置されている。本発明の図示されている形態では、スリーブ２９２は、４つの壁を有する構造体である。ヘッド２５０の中心に隣接しているのは、内壁２９４である。内壁２９４は、３つの区域を有する。内側に湾曲している中心区域および２つの共平面になっている外側区域である（個々の区域には部番が付されていない）。外壁２９８は、円弧状の輪郭を有する。スリーブ２９２は、２つの互いに平行の側壁２９６を有する。各側壁２９６は、内壁２９４の外側区域の１つの外縁と外壁２９８の隣接する外縁との間に延在している。壁２９４〜２９８によって画成されているスリーブ２９２内の中空部には、部番が付されていない。この中空部は、ヘッドの開口２７８内に開いている。さらに具体的には、上側シェルのヘッド２５０は、開口２７８がスリーブ２９２の中空部によって画成されているのと同じ断面輪郭を有するように、形成されている。

【0068】

また、上側シェル２４０には、スリーブ２９２に隣接している補強部材が形成されている。具体的には、ウエブ３０４が、各側壁と共平面をなして張り出している。各ウエブ３０４は、スリーブ２９２が突出している側と反対の側において、ヘッドの中心面２５４の全体にわたって延在している。

【0069】

図１５〜１７に示されているように、ミルヘッドのハウジングの底側シェル２４２は、略円形状の本体３０８を有するように、形成されている。底側シェル２４２は、上側シェル２４０を形成している材料と同じ材料から形成されていてもよい。略円板の形状を有するが、シェル本体３０８は、貫通穴３１０を有するように、さらに形成されている。孔３１０は、本体３０８の長軸と同心である。

【0070】

シェル本体３０８は、孔３１０から離れた開口３１２を画成するようにさらに形成されている。開口３１２は、本体３０８の外周の内側に位置する本体の円弧縁から本体の内方に延在している。開口３１２は、円弧状外縁から内方に延在している２つの互いに平行の内壁によって、さらに画成されている。側壁の１つ、すなわち、図１５の壁３１４は、開口３１２の上端からシェル本体３０８の露出した底面に向かって斜め外方に延在するように、外方に傾斜している。また、壁３１４は、シェル本体３０８の上側内面から短い距離にわたって上方に延在している。壁３１４と向き合った側壁、すなわち、壁３１６（図１６）は、シェル本体３０８の平坦な上面と直交して延在している。シェル本体３０８は、壁３１４，３１６が孔３１０を画成している本体の部分の両側に延在するように、形成されている。内壁３１８が側壁３１４，３１６間に延在しており、開口３１２の内周を画成している。内壁３１８は、（部番が付されていない）多数の区域を有する。各側壁３１４，３１６に隣接して、この内壁は、隣接している側壁３１４または３１６から直交して内方に延在している外側区域を有する。側壁、例えば、側壁３１４と当接している内壁３１８の外側区域は、内向きのテーパが付されている。これらの外側区域間において、内壁３１８は、内方に湾曲した中間区域を有する。内壁３１８の中間区域を画成しているシェル本体３０８の部分は、孔３１０の隣接する円弧区域も画成している。

【0071】

多区域リップ３２０が、シェル本体３０８の外周から上方に延在している。リップ３２０は、第１の外側段３２２および第２の外側段３２４を画成するように形成されている。第１の外側段３２２は、シェルの中心から最も遠くに位置する段である。第２の外側段３２４は、第１の外側段３２２のすぐ内側に位置している。段３２４は、外側段３２２の上方に位置している。リップ３２０は、第２の外側段３２４の内側に位置して該段３２４の上方に延在するクラウン３２６を画成するようにさらに形成されている。クラウン３２６は、ピーク３３０を画成するためにピラミッド状の断面輪郭を有するように、形成されている。クラウン３２６は、ピーク３３０の両側に位置する互いに平行の外側面３２８および内側面３３２も有する。従って、側面３２８，３３２は、外側段３２４の平面と直交して上方に突出している。また、シェルリップ３２０は、内側段３３４を有するように、形成されている。内側段３３４は、第２の外側段３２４と共平面になっている。

【0072】

上側シェル２４０および底側シェル２４２は、組み立てられたときに底側シェルのクラウン３２６が上側シェルの溝２５８内に密嵌合するように、さらに形成されている。また、底側シェルの第１の外側段３２２は、上側シェルの外側リップ２５５の底の最外円弧面の全体にわたって延在するようになっており、該円弧面と略等しい外径を有する。さらに、シェル２４０，２４２は、一緒に組み立てられたとき、底側シェルの開口３１２が上側シェルの開口２７８および隣接する空所２８０によって画成される領域を画成するように、互いに形成されている。

【0073】

互いに等角度で離間した４つのノッチ３４０が、底側シェル２４２に形成されている。底側シェル２４２は、各ノッチ２４２のすぐ内側に上方に延在しているフィンガー３４２を有するように、さらに形成されている。各フィンガー３４２は、（部番が付されていない）湾曲した内外面を有するように、形成されている。各フィンガー３４２の側面間幅は、フィンガーが上側シェルの長孔２７４の１つに着座することができるような大きさになっている。各フィンガー３４２は、フィンガーが底側シェルの円弧区域を画成することを可能とする内面／外面間深さを有する（なお、底側シェルのそれ以外の円弧区域は、リップの内側段３３４の区域およびシェル本体３０８の隣接する内面によって画成されることになる）。補強タブ３４４が、各フィンガー３４２と一体に形成されており、フィンガーの内面の全体にわたって延在している。関連するフィンガー３４２と同様、各タブ３４４は、シェル本体の隣接する上面から上方に延在している。

【0074】

リップ３２０の区域の２つに、直径方向において互いに向き合った断続部３４８が形成されている。各断続部３４８は、本質的に、関連するリップ区域のクラウン３２６を２つの区域に分割している。各断続部３４８は、ミルヘッド３４が組み立てられたとき、上側シェルのブロック２６８が断続部内に着座するように寸法決めされた円弧状の空所を画成している。

【0075】

底側シェル２４２は、補強タブ３４４によって画成された円から内方に離れた位置に、円形の外側閉じ込めリング３５０を画成するように、形成されている。閉じ込めリング３５０は、シェル本体の内面から上方に延在しており、矩形断面の輪郭を有する。底側シェル２４２は、内側閉じ込めリング３５２を有するように、さらに形成されている。内側閉じ込めリング３５２は、シェル本体３０８の内面から上方に延在しており、中心孔３１０の直径よりもいくらか大きい直径を有する。外側閉じ込めリング３５０と同じように、内側閉じ込めリングは、矩形断面の輪郭を有する。内側閉じ込めリング３５２は、孔３１０および開口３１２を分離しているシェル本体３０８の円弧区域の全体にわたって延在していることを理解されたい。内側閉じ込めリング３５２の外径は、開口３１２の中央区域を画成している円弧、すなわち、内壁３１８を画成している円弧よりもいくらか小さくなっている。本発明の図示されている形態では、製造の目的で、閉じ込めリングおよび側壁３１８が交差する箇所に隣接して、リング３５２は、円形になっていない。

【0076】

シェル２４０，２４２は、互いに組み込まれてミルヘッドのハウジングを形成したとき、上側シェルの閉じ込めリング２６４，２７６が、それぞれ、底側シェルの閉じ込めリング３５０，３５２に重なるように、さらに構成されている。ミルヘッド３４が組み立てられたとき、シェル２４０，２４２は、互いに超音波溶接されるようになっている。

【0077】

図１６に最もよく示されているように、補強リブ３５４が、底側シェル２４２の内側閉じ込めリング３５２から離れる方向に突出している。リブ３５４は、シェルの基部３０８の内面上に延在している。リブ３５４は、リング３５２から、側壁３１４に隣接する内壁３１８の区域を画成している本体３０８の部分の全体にわたって延在している。リブ３５４は、矩形断面の輪郭３５４を有するので、内壁３１８の隣接する区域と事実上同一平面をなしている。内壁３１８の端において、リブは、直角に曲げられ、側壁３１４の上縁に隣接するシェル本体の表面上に延在している。リブ３５４は、シェルの基部の外周に向かって延在しているが、外側閉じ込めリング３５０からいくらか内側に入った点で終端している。

【0078】

２つの互いに平行になっているレール３５８，３６０がシェルの基部３０８の底面から下方に突出している。レール３５８，３６０は、ミルヘッドハウジングと一体の構造部材であり、受けトレイ４２をミル３４の残りに摺動可能に保持するものである。レール３５８，３６０は、いずれも、側壁３１４，３１６を画成している開口３１２と平行になっている。レール３５８は、ハウジング本体の底面の側壁３１４の近くの（開口３１２から離間している）位置から下方に延在している。レール３５８は、開口３１２に向かって斜めに延在している矩形構造体の形態にある。レール３６０は、シェル本体３０８の底面の側壁３１６の近くの（開口３１２から離間している）位置から延在している。レール３６０は、概して、開口３１２に向かって斜めに延在する矩形構造体の形態にある。これらのレールは、レール３６０がレール３５８よりも長いという点において、異なっている。また、（部番が付されていない）歯がレール３６０の本体から延在している。これらの歯は、製造の目的で形成されており、それ以外に本発明に関連するものではない。同様の歯がシェル本体の側壁３１６から突出していてもよい。これらの歯も、製造の目的で設けられるものである。

【0079】

また、１対のタブ３６４が、シェル本体３０８の底面から下方に突出している。タブ３６４は、底側シェル２４２の外周とレール３５８，３６０との間に位置している。タブ３６４の第１のものは、レール３５８に隣接しており、レール３５８の中心となる長軸から離れる方向、すなわち、開口３１２から離れる方向に延在するように、配向されている。第２のタブ３６４は、レール３６０に隣接しており、開口３１２に対して外方に延在するように、配向されている。タブ３６４は、概して、矩形状のブロックの形態にある。従って、タブ３６４は、受けトレイ４２をレール３５８，３６０間に芯出しするのを容易にする位置合わせ部材として機能することになる。

【0080】

ここで、まず図１８を参照して、切削ディスク３８について説明する。切削ディスク３８は、以下の材料、すなわち、適切に成形されることが可能であり、以下に説明する骨の切削に用いられたときに疲労を生じることがなく、かつ殺菌プロセスを受けることが可能である材料から形成されている。本発明のいくつかの形態では、切削ディスク３８は、ステンレス鋼、例えば、３０４ステンレス鋼から形成されている。一般的に、ディスク３８は、互いに向き合った上平面３７０および底平面３７２を有する円形形状になっている。切削ディスク３８の直径は、ミルヘッドのハウジングと一体の外側閉じ込めリング２６４，３５０の外径よりも略０．１０ｃｍ大きくなっている。しかし、ディスク３８は、このディスクに隣接している底側シェルの補強タブ３４４との間に隙間が生じるように、さらに形成されている。この隙間によって、ディスク３８は、シェル２４０，２４２によって画成されているミルハウジング内において横方向に移動することが可能になっている。

【0081】

切削ディスク３８は、中心に位置する孔３７４を有するように、さらに形成されている。孔３７４は、基部のスピンドル２０２と一体の位置合わせピン２１０を受け入れるように、寸法決めされている。切削ディスク３８は、孔３７４の周囲に互いに等角度で離間した４つの開口３７６を有するように、形成されている。各開口３７６は、スピンドル２０２と一体の歯２１２の個々のものを受け入れるように、形成されている。従って、開口３７６は、円弧状に形成されている。これらの開口３７６の外周によって画成されている円は、ミルヘッドのハウジングと一体の内側閉じ込めリング２７６，３５２の内径よりも小さくなっている。

【0082】

切削ディスク３８は、多数の切削スカラップ（scallop）３７８を有するように、さらに形成されている。切削ディスク３８は、各切削スカラップ３７８と一体で、かつ長手方向において該スカラップ３７８と軸方向に真っ直ぐに並んでいる貫通開口３８０を有する。図１９に示されているように、各スカラップ３７８は、開口３８０に隣接しているディスクの上面３７０および底面３７２が上方に湾曲して、それぞれ、スカラップ上面３８２およびスカラップ底面３８６をなすように、切削ディスク３８を成形することによって、形成されている。スカラップ上面３８２は、上面３８２および底面３８６がエッジ３８４において交差するように、平削りされている。このエッジ３８４が、スカラップ３７８の切刃である。

【0083】

エッジ３８４は、関連する開口３８０の周囲を画成するスカラップの縁でもある。各開口３８０は、その開口と一体のスカラップ３７８から前方に延在している長辺を有する略矩形状になっている。各開口３８０は、エッジ３８４によって画成されている側辺を含む開口の側辺が外方に湾曲しているので、正確には、矩形状ではない。さらに、開口３８０の側辺が交差しているコーナが、丸められている。

【0084】

切削ディスク３８は、スカラップ３７８／開口３８０の対が、ディスクの周りに円弧に沿ってかつ半径方向において互いに離間するように、形成されている。ディスクの中心に最近接して位置しているスカラップ３７８／開口３８０は、内側閉じ込めリング２７６，３５２の外径と等しい直径を有するディスク上の円の外側に位置するように、中心から半径方向に離間している。最外に位置しているスカラップ３７８／開口３８０の対は、外側閉じ込めリング２６４，３５０の内径と等しい直径を有するディスク上の円の内側に配置されている。スカラップ３７８／開口３８０の対は、２つのスカラップエッジ３８４がディスク３８の中心から突出している同一の半径線上に存在しないように、さらに配置されている。

【0085】

ミルヘッド３４が組み立てられると、切削ディスクは、下向きの上側閉じ込めリング２６４，２７６と上向きの下側閉じ込めリング３５０，３５２との間に挟み込まれることになる。これらの部品の相対的な寸法決めによって、切削ディスク３８の上面３７０と底面３７２との間の厚みは、配列された閉じ込めリング対２６４−３５０，２７６−３５２間の間隙よりも略０．００９インチ（０．２３ｍｍ）小さくなっている。その結果、切削ディスク３８は、ミルヘッドのハウジング内において、３つの自由度で、すなわち、垂直方向および横方向において、いくらか移動することができ、かつ浮遊することができる。

【0086】

図２０，２１に示されている突当プレート２４４は、殺菌可能であると共に骨が押しつけられたときに破損しない材料から形成されている。本発明のいくつかの形態では、突当プレートは、ステンレス鋼、例えば、３０４ステンレス鋼から形成されている。突当プレート２４４は、概して、互いに向き合った上面３８８および底面３８９を有するブロックの形態にある。プレートは、上側シェル２４０内に画成された空所２８０に着座するように、寸法決めされている。加えて、突当プレートの側壁の１つは、湾曲している（湾曲した側面には部番が付されていない）。突当プレートは、前面３９１を有する。この前面３９１は、長さに関して、プレートの前面および後面の長い方である。（図２０において、前面３９１の縁には、部番が付されていない）。突当プレート２４４は、プレートの上面３８８の周りに下方に延在する斜面３９２を有するように、さらに形成されている。

【0087】

２つの孔３９４が、突当プレートを上面から底面に貫通している。各孔３９４は、実際には、プレートの底面３８９から上方に延在しているより大きい直径の皿孔３９５から開いている。

【0088】

ミルヘッド３４が組み立てられるとき、突当プレート２４４は、上側シェルの空所２８０内に着座するようになっている。突当プレートは、前面３９１が開口２７８の前部を画成する表面として機能するように、配置されている。プレートの上面３８８は、空所の屋根を画成しているシェル２４０の内部と当接することになる。突当プレートがこのように位置決めされると、各ポスト２８２が、孔３９４／皿孔３９５の各対内に着座されることになる。突当プレートは、ポスト２８２の先端を熱変形させることによって、上側シェル２４０に固定されるようになっている。溶融したプラスチックが、皿孔３９５内にリベットを形成することになる。

【0089】

図２２，２３は、プランジャー４０を示している。プランジャー４０は、上側シェル２４０を形成しているのと同一の材料から形成することができる。プランジャー４０は、ロッド４０４が延在しているヘッド４０２を有するように、形成されている。ロッド４０４は、２つの互いに平行の側パネル４０６およびこれらの側パネル間に延在している前パネル４０８を有するように、形成されている。底パネル４１０が、側パネルと前パネルとの間に延在しており、ロッド４０４の基部または底をなしている。ロッド４０４は、側パネル４０６、前パネル４０８、および底パネル４１０がハウジングの供給スリーブ２５０内に摺動可能に嵌合するように、寸法決めされている。従って、底パネル４１０は、内方に湾曲した区域４１２を有する露出縁を有する。縁区域の湾曲は、供給スリーブの内壁２９４の湾曲に適合しており、該内壁の湾曲よりもいくらか大きくなっている。

【0090】

プランジャーロッド４０４は、上プレート４１４も備えている。プランジャー４０は、上プレート４１４が、側パネル４０６および前パネル４０８の全体にわたって拡がっており、かつそれらの上方に突出するように、形成されている。さらに具体的には、上プレート４１４は、ハウジングの供給スリーブ２９２の中心空所の断面積よりも大きい領域を画成するように、寸法決めされている。従って、上プレート４１４は、プランジャーロッド４０４がスリーブおよびスリーブの直下の開口２７８内に押し込まれる程度を制限することになる。本発明のいくつかの形態では、ミルヘッド３４の部品は、プランジャー４０がスリーブ２９２内に完全に配置されたとき、底プレート４１２が切削ディスク３８から少なくとも０．０５ｃｍ上方に位置するように、寸法決めされている。

【0091】

プランジャー４０は、ヘッド４０２がロッド４０４の外周から斜め上方に延在するように、さらに形成されている。多数のウエブ４１６が、上プレートの上面とヘッド４０２との間に延在している。ウエブ４１６は、上プレート４１４に対するヘッド４０２の曲げを防止するために、強度を補強するものである。

【0092】

図２４〜２６に示されているように、受けトレイ４２は、側パネル４２４を間に挟んで互いに向き合っている前パネル４２０および後パネル４２２を有するように、形成されている。底パネル４２６は、トレイ４２の基部をなす底において、上記のパネル間に延在している。本発明の図示されている形態では、前パネル４２０は、円弧状の輪郭を有する。美学的な理由から、前パネルの上端では、この輪郭は、上側シェル２４０の直径と等しい曲率半径を有する。

【0093】

トレイの後パネル４２２は、多数の異なる区域を有する。底区域４３０は、トレイの底プレート４２６から上方に延在している。さらに具体的には、底区域は、パネル４２６から斜め上方に延在している。パネルの底区域４３０は、実質的に平面である。後パネル４２２は、底区域から連続して該底区域の上方に位置している上区域４３２を有する。底区域と同様、上区域は、底プレート４２５から離れる方向に斜めに延在している。底区域４３０の直上の上区域４３２の部分には、底区域から離れる方向に外向きのテーパが付されている。上区域のこの部分の上方では、後パネルの上区域は、略垂直である。さらに、受けトレイ４２は、円形の凹み４３６を有するように、さらに形成されている。凹み４３６は、孔３１０を開口３１２から隔離している底側シェル本体３０８の円弧区域の外周の曲率よりもいくらか大きい曲率を有する。

【0094】

リップ４３８が、トレイの後パネルの上区域４３２から上方に延在している。リップ４３８は、トレイの側パネル４２４の上方に延在していることがさらに分かるだろう。リップ４３８は、凹み４３６と同一の曲率を有する。従って、トレイ４２がミルヘッドのハウジングに取り付けられると、リップの外面は、開口３１２の内周を画成している底側シェルの基部３０８の円弧区域に当接することになる。

【0095】

側パネル４２４は、互いに平行になっている平面構造体である。受けトレイ４２の各側において、個々の側パネルは、前パネル４２０および後パネル４２４の互いに向き合った側縁間に延在している。フランジ４４０が、各側パネル４２４の上縁から斜め外方に延在している。フランジ４４０は、底側シェルのレール３５８，３６０の内面に着座するように、寸法決めされている。

【0096】

[ＩＶ．操作]
本発明のボーンミルアセンブリ３０は、まずミルヘッド３４を基部３２に取り付けることによって、使用の準備が整えられる。これは、底側シェル２４２が台座の凹部６０内に着座するように、基部を配置することによって果されることになる。この作業の最初の段階として、受けトレイ４２が台座のノッチ７０内に位置決めされるように、ミルヘッドの位置合わせを行う。部品のこのように配置の結果として、ミルヘッド３４の長軸が基部３２の長軸と略一直線に並ぶことになる。ミルヘッドの底側シェル２４２が台座の凹部６０内に着座すると、スピンドルの位置合わせピン２１０がシェル孔３１０を貫通することになる。さらに具体的には、位置合わせピン２１０は、底側シェルの孔３１０を貫通して、切削ディスクの中心孔３７４内に進入することになる。

【0097】

切削ディスク３８がミルヘッドのハウジング内において浮遊しているので、ミル３４を基部にさらに深く着座させると、切削ディスク３８は、駆動スピンドルの位置合わせピン２１０を中心として位置決めされることになる。ミルヘッド３４が基部３２に対してさらに一層深く着座すると、スピンドルの歯２１２が、場合によっては、ディスク３６に形成されている相補的な開口３７６と一直線に並んで、該相補的開口３７６内に着座することもあるが、相補的な開口３７６と一直線に並ばず、従って、該相補的開口３７６内に着座しない場合もある。いずれの場合も、スピンドル２０２に対する切削ディスク３６の移動によって、スピンドルを上方に付勢しているバネ２１６の力を上回る力が加えられている。従って、基部の凹部６０内へのミルヘッド３４の着座によって、スピンドル２０２は、基部の足部４６の方に少なくともいくらか後退している。スピンドルの歯２１２がディスクの開口３７６内に着座していない場合、スピンドル２０２は、最も大きく後退していることになる。

【0098】

ミルヘッド３４を台座に装着させる作業の一部として、台座の歯８０を底側シェルのノッチ３４０内に着座させる。ミルヘッドの受けトレイ４２が台座のノッチ７０内に嵌合している結果として、台座の歯８０は、必然的に、底側シェルの相補的なノッチ３４０と一直線に並ぶことになる。さらに、ミルヘッド３４が台座の凹部６０内に着座している結果として、ミルヘッドの上側シェルの各凹み２５６が、個々の保持アーム８８に隣接して配置されることになる。

【0099】

次いで、保持アーム８８を上方に枢動させることによって、ミルヘッド３４を基部に固定させる。保持アームのこの移動によって、アームフィンガー９８の頂部が、該頂部に隣接しているミルヘッドの上側シェル２４０の凹み２５６内に着座することになる。バネ１１２によって、アーム８８は、この位置に保持されるようになっている。

【0100】

ボーンミルを使用する準備を整えるプロセスの一部として、モータ３６に通電する信号をもたらす相補的なコンソールに、基部３２を接続させる。このような１つのコンソールが、米国ミシガン州カラマズーのStryker社によって、CORE（登録商標）コンソールとして市販されている。電動モータ３６に使用可能なこのコンソール内の回路は、米国特許出願公開第２００６／００７４４０５Ａ１号明細書に記載されている。この開示内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。ケーブル（図示せず）が、基部のソケット２２６から関連するコンソールと一体の相補的なソケットに延在している。このケーブルの導体は、オン／オフ信号をコンソールにもたらし、モータ内の巻線に通電信号を選択的に加え、モータ内のセンサからの信号を制御コンソールに戻すものである。前述のCOREコンソールは、本発明のボーンミル３０以外の外科用機器を作動させることができる。本発明の他の態様では、モータ３６に通電するように特別に設計されたコンソールが設けられてもよい。従って、モータ３６に通電信号を供給するのに用いられるコンソールの厳密な構造は、本発明に関連するものではない。

【0101】

実際には自家移植片または同種移植片のいずれかである骨片をミルヘッドの供給スリーブ２９２内に装填する。骨片がこのように装填された時点で、プランジャー４０が、供給スリーブ内に配置される。

【0102】

プランジャー４０を押し下げて骨を切削ディスク３８に押し付けるのと同時に、このディスクを作動させることによって、骨粒が生成されることになる。切削ディスク３８は、スイッチ２２０を押し、基部のモータ３６を作動させることによって、始動するようになっている。モータの作動によって、スピンドル２０２の回転が生じることになる。

【0103】

前述したように、ミルヘッドが基部に装着されたとき、スピンドルの歯２１２は、すでにディスクの開口３７６に係合していることもある。この場合、スピンドル２０２の回転によって、切削ディスクの同様の回転が即座に生じることになる。しかし、切削ディスク３８およびスピンドル２０２が、最初、そのように互いに一直線に並んでいない可能性もある。この場合、スピンドルの最初の回転によって、スピンドルの歯２１２は、ディスクの底面３７２に対して円弧状の移動経路を取ることになる。歯２１２は、これらの歯がディスクの開口３７６と位置整合するまで、ディスクに対してこのように移動する。この位置整合が生じると、スピンドル２０２に上向きの力を加えているバネ２１６が、スピンドルを上方に押し上げ、これによって、歯２１２がディスクの開口３７６内に着座する。この着座が生じた時点で、切削ディスク３８は、スピンドル２０２と一緒に回転することになる。ディスク３８は、ミルハウジングの上側開口２７８と下側開口３１２との間の空間を横切って回転することを理解されたい。

【0104】

切削ディスク３８の回転は、ディスクのスカラップ３７８が突当プレート２４４に向かって回転していることを意味している。さらに具体的には、ミルヘッド３４の組立によって、スカラップ３７８が上側シェルの開口２７８の下方を通過し、スカラップエッジ３８４が突当プレート２４４に向かって回転するようになっている。前述したように、切削ディスク３８の回転と同時に、プランジャー４０が骨片を開口２７８を通して切削ディスク３８に押し付けるようになっている。ディスクが回転すると、骨片の下側部分は、スラップエッジ３８４と突当プレート２４４の前面３９１との間にくさび状に押し込められることになる。切削ディスクの回転が続くと、ディスクエッジ３８４が、ディスクのスカラップと突当プレートの前面３９１との間にくさび状に押し込められている骨をせん断することになる。せん断された骨粒は、骨片を骨粒にせん断したディスクエッジによって画成されている切削ディスクの開口３８０に入ることになる。ディスクの開口３８０から、骨粒は、底側シェルの開口３１２を通って、受けトレイ４２内に落下するようになっている。

【0105】

骨粒生成プロセス中、一部の骨粒が最初ディスクの底面に付着する可能性がある。これらの骨粒は、底側シェルの壁３１４と当接するようになっている。従って、壁３１４は、骨粒がディスク３８と一緒に回転するのを阻止するワイパとして機能することになる。骨粒は、もしそれらが付着しているなら、底側シェルの開口３１２の上方の領域に残っている。ここで、骨粒生成プロセス中、底側シェル２４２と一体の内側閉じ込めリング３５２は、骨粒が開口３１０を通って排出されるのを阻止するバリアとして機能している。上側シェル２４０と一体の内側閉じ込めリング２７６は、骨片と一体の遊離材料が、切削ディスクの中心（この中心では、遊離材料が、開口３７４，３７６を通して排出される可能性がある）に向かって移動するのを阻止するバリアとして機能している。

【0106】

本発明のここに記載されている形態では、歯車列１３４によるモータ軸の回転運動の減速によって、駆動スピンドル２０２から利用可能なストールトルクを著しく高めることができる。具体的に、本発明のいくつかの形態では、歯車列は、スピンドルの速度を２５０〜３００ＲＰＭに減速するようになっている。この速度範囲において、前述のモータを用いることによって、スピンドルは、少なくとも７５インチ／ポンド（８．５Ｎｍ）のトルク、通常、１００インチ／ポンド（１１．３Ｎｍ）以上のトルクを出力することができる。スピンドルがこのような比較的高いトルクをもたらすことができるので、骨片が切削ディスクに押し付けられたときにモータが停止する可能性が、実質的に排除されることになる。

【0107】

ミルヘッド３４の部品の相対的な寸法決めによって、プランジャーの上プレート４１４は、プランジャーロッド４０４の底が切削ディスク３８を押圧するのを防ぐストッパとして機能することになる。

【0108】

十分な量の骨粒が形成された時点で、モータ３６が停止される。骨粒を収容している受けトレイ４２が、ミルヘッド３４から取り外される。受けトレイ４２をミルヘッドのハウジングから離れる方向に摺動させる作業の結果として、トレイのリップ４３８が、底側シェルの開口３１２の直上に位置しているディスク底面３７２の区域の下方を掃引することになる。リップ４３８は、切削ディスク３８の底を向いている面および壁３１４の下面に付着している可能性がある骨粒を捕捉するものである。骨粒は、受けトレイ４２から取り出され、使用されることになる。

【0109】

本発明のミルヘッド３４は、平面状の切削ディスク３８を備えている。この幾何学的形状を有することによって、ディスク３８は、円筒状ブレードまたは屈曲ブレードのような他の切削ブレードを設けるよりも経済的である。この部品と関連するコストの最小化は、ミルヘッド３４を予殺菌した一回使い捨て部品として提供することを可能とするのに役立つことになる。従って、医療関係者は、ボーンミル３０を使用する間に、鋭利なエッジ３８４を有する切削ディスク３８を殺菌しなくてもよいことになる。

【0110】

前述したように、本発明のボーンミル３０は、基部３２へのミルヘッド３４の着座によって、浮遊している切削ディスク３８を駆動スピンドル２０２に位置合わせすることができるように、さらに構成されている。従って、切削ディスクを固定位置に正確に保持し、該ディスクをこの位置を中心として回転させる手段を設ける必要性が、排除されることになる。このサブアセンブリを設けることに関連するコストの排除は、ミルヘッド３４を一回使い捨て部品として提供することを可能とする上での経済的側面にさらに寄与することになる。

【0111】

さらに、ミル３０が稼働中、切削ディスクを支持している唯一のミルハウジング面は、上側シェル２４０と一体の保持リング２６４，２７６である。これによって、ディスクの金属対プラスチック運動がシェルの一部を研磨し、その研磨片を骨粒に混入させる可能性が本質的に排除されることになる。

【0112】

孔３７６が切削ディスク３８を駆動留め具に連結する特徴部として機能する事実によって、さらなるコストの最小化が達成されることになる。また、この機能を果たすために追加的な留め具を設ける必要性も排除されることになる。

【0113】

本発明のボーンミル３０は、殆どの骨粒が、切除されるやいなや、骨を切除したスカラップ３７８に付随している開口３８０を通して排出されるようになっている。開口３８０から、骨粒は、通常、受けトレイ４２内に落下することになる。従って、ミルヘッド３４内に形成された骨粒の実質的に全てが、一回だけ切除されている、すなわち、切削ディスク３８または突当プレート２４４のいずれかを一回だけ通過していることになる。骨粒がこれらの部品を一回しか通過しないので、このような接触の結果として骨粒が受ける摩擦熱量も同様に最小限に維持されることになる。この骨粒の摩擦熱の低減によって、このような熱が骨粒を形成している材料を損傷する程度を同様に最小限に抑えることができる。

【0114】

各骨粒が切削ディスク３８または突当ブロック２４４に対して一回しか押圧されないという設計特徴によって得られる他の利得は、骨粒が所望の大きさ未満に切除されないことである。さらに、切除されたとき、ディスクの底面３７２に付着する骨粒が殆どない。実質的に全ての骨粒が、生成された直後に、受けトレイ４２内に押し出されるようになっている。従って、ミル３０によって生成された骨粒は、略同じ大きさである。

【0115】

本発明のアセンブリ３０の基部３２およびミルヘッド３４は、台座の歯８０がミルの凹み３４０内に着座している結果として、これらの歯は、ミル３４の残りに対する切削ディスク３８の回転運動の伝達を阻止することになる。これらの歯８０が回転を阻止する効果は、保持アーム８８がこの機能を同様に果たす程度を最小限に抑えることができる点にある。この歯の回転停止効果は、保持アームのサイズおよび／または数を最小限に抑えるのに役立つことになる。従って、本発明の殆どの形態において、ミルヘッド３４を基部３２に離脱可能に保持するために、最大でも、２つの保持アームまたは他の拘束部材しか必要とされない。

【0116】

本発明のミルヘッドが使用された後すぐに、受けトレイ４２が、ミルヘッドハウジングから取り外される。ミルヘッド３４は、保持アーム８８をミルの上側シェル２４０から離れる方に枢動させることによって、基部３２から切り離される。バネ２１６の付勢力が、ミルを基部の台座５０から上方にいくらか変位させている。従って、バネ２１６によって、基部３２からのミルヘッド３４の分離が容易になる。さらに、使用後、切削ディスク３８を露出させているミルハウジングの開口２７８，３１２は、それぞれ、プランジャー４０および受けトレイ４２によって覆われている。これによって、使用後にミル３４を扱う人が、ハウジング内の生物学的材料および鋭利なディスクエッジ３８４に不注意によって接触する可能性が低減することになる。また、プランジャーおよび受けトレイが取り外された場合であっても、開口２７８および比較的小形の開口３１２の上方にスリーブ２９６が存在していれば、指がディスク３８に接触しにくいことになる。

【0117】

本発明のボーンミル３０のさらに他の特徴は、ミルヘッド３４を取り換えることによって種々の大きさの骨粒をもたらすように、ミルを用いることができることにある。さらに具体的には、個々のミルヘッドは、種々の大きさの開口を有する切削ディスク３８を備えることができる。ここで、開口の「大きさ（size）」は、切削エッジ３８４の下方の開口を横切る幅によって定義されている。本発明の一形態では、この幅は、両端間で８ｍｍであるとよい。この大きさのディスク開口を有するミルヘッドを用いて、大骨粒および粗骨粒を形成することができる。両端間で５ｍｍの幅の開口３８０を有するディスク３８を有するミルヘッド３４を用いて、中骨粒を形成することができる。代替的に、両端間で３ｍｍの幅の開口を有する切削ディスク３８を有するミルヘッド３４を用いることもできる。この特定種類のミルヘッドを用いて、微細骨粒を形成することができる。

【0118】

［Ｖ．代替的実施形態］
以上の説明は、本発明のボーンミルの特定の一態様に制限してなされたものである。代替的な形態も可能である。例えば、本発明の全ての形態が、前述の特徴の各々を備えている必要がない。

【0119】

前述した特徴の代替的形態も可能である。従って、本発明の全ての形態において、切削部材は、前述した円形状のディスクである必要がない。本発明のいくつかの形態では、切削部材は、ブレード状の部材であってもよく、このような部材は、中心ハブから外方に突出している多数のブレード状アームを備えていてもよい。

【0120】

また、本発明のミルヘッドの前述の実施形態は、一回使い捨てのミルヘッド３４を有するが、より殺菌可能でかつより再使用可能な部品を有する他の形態が、設計されてもよい。従って、本発明の１つの代替的形態では、ミルヘッドは、基部と一体の底区域を有する。また、ミルヘッドは、取外し可能な上部を備えている。本発明のこの形態では、使用後、ミルの上部が取り外されることになる。これによって、殺菌または取換えのために、切削部材にアクセスすることができる。ミルの２つの区域を分離することによって、クリーニングを行うために、ミルの内部にアクセスすることもできる。

【0121】

本発明のいくつかの形態では、切削部材を回転させる駆動スピンドルに対する切削部材の位置合わせを容易にする相補的な幾何学的特徴部は、前述したものと異なっていてもよい。すなわち、本発明のいくつかの形態では、位置合わせピンは、切削部材から突出するようになっていてもよい。本発明のこれらの態様では、駆動スピンドルが、このピンを受け入れるように配置された孔を有する。この孔は、ピンが孔に入ると、ピンおよび切削部材の全体が駆動スピンドルに対して芯出しされるように、円錐状の輪郭を有するとよい。

【0122】

同様に、切削部材および切削部材にトルクを伝達する駆動スピンドルの相補的な連結部の構成は、記載されているものと異なっていてもよい。本発明のいくつかの形態では、歯が切削部材から突出するようになっていてもよい。これらの歯は、駆動スピンドルに付随している相補的な長孔または開口と係合するようになっている。

【0123】

同様に、本発明のいくつかの形態では、切削部材の単一特徴部が、ディスクを位置決めするための位置合わせ部およびトルクを受ける連結部の両方として機能するようになっていてもよい。このような特徴部の一例として、非円形状を有する中心配置孔が挙げられる。本発明のこれらの形態では、ミルユニットは、第１に、切削ディスク３８を芯出しする第１の狭幅部分を有するテーパ付きスピンドルを有するとよい。この駆動スピンドルは、トルクをディスクに伝達するために切削ディスクと係合する表面を有する第２の広幅部分も有することになるだろう。従って、本発明のこの形態では、基部４０の単一部品が、切削ディスクを位置合わせすると共に、切削ディスクにトルクを伝達する特徴部を有することになる。

【0124】

基部３２の回転を阻止するために、基部３２および取外し可能なミル３４に固定されている特徴部の構造は、開示されているものに制限されるものではない。例えば、小さなフィンガーは、ミルから突出するようになっていてもよい。本発明のこれらの形態では、基部３２が、フィンガーを受け入れるための長孔を備えている。本発明のいくつかの形態では、歯車列のハウジング１３６の回転を阻止する回転阻止ピンは、ハウジング内に半径方向に延びている孔内に延在するピンであってもよい。本発明のいくつかの形態では、プランジャー４０および受けトレイ４２の片方または両方が、ミルヘッド３４の残りから意図しない離脱を阻止する構造的特徴部を有する。これらの特徴部は、戻り止めまたは戻り止めを受け入れるノッチであるとよい。もし特徴部が戻り止めの場合、この部材は、ヘッド３４に形成された長孔内に着座することになる。もし特徴部が戻り止めを受け入れるためのノッチの場合、戻り止めは、ヘッドの他の相補的位置に配置された静止部品である。

【0125】

同様に、ミルヘッド３４を基部３２に離脱可能に固定するための代替的なアセンブリが、設けられてもよい。このような１つのアセンブリは、ミルヘッドに係合し、かつミルヘッドから離脱するように、水平面内で移動する一組の保持アームを備えているとよい。本発明のいくつかの態様では、これらの離脱アームは、ミルヘッドに取り付けられている。

【0126】

同様に、本発明のいくつかの形態は、ミルヘッド３４を基部３２に離脱可能に保持し、ミルの回転を阻止するための種々のアセンブリを有していてもよい。例えば、本発明の１つの代替的形態では、基部またはミルの一方が、Ｌ字状のタブを備えている。ミルまたは基部の他方は、タブを受け入れるためのキー孔式長孔を備えている。ミルが着座して回転した時点で、長孔内へのタブの係合によって、ミルの離脱が阻止されることになる。本発明のこれらの形態では、基部と一体の引込み式の歯が、拡張して、ミルに形成された長孔内に着座するようになっていてもよい。これらの歯が、ミルの回転を阻止することになる。

【0127】

切削ディスクの代替的構造も可能である。一般的には有用ではないが、ディスクは、単一開口を画成する切削刃のみを有することもできる。骨粒を生成する特定の低速精密プロセスに対して、１つまたはごくわずかの開口を有するディスクが望ましいことがある。さらに、本発明のいくつかの形態では、ディスクは、骨と衝突して骨片を分断する（開口を画成している）エッジがディスクの上面の上方に位置しないように、形成されていてもよい。

【0128】

同様に、本発明のいくつかの形態では、骨片をせん断する突当面を形成する部品は、独立した突当プレートでなくてもよい。本発明のいくつかの形態では、ハウジングの表面がこの機能を果たすようになっていてもよい。ハウジングのこの区域は、ハウジングの周囲の区域を形成しているプラスチックから形成されていてもよい。代替的に、ハウジングのこの区域は、硬化プラスチックの断片区域から形成されていてもよい。

【0129】

本発明のいくつかの実施形態では、手回しクランクが、ミルヘッドに取り付けられている。この手回しクランクは、切削部材に接続されており、切削部材を回転させるようになっている。本発明のこの形態の利点は、モータを設ける必要性をなくすことにある。本発明のこの実施形態のいくつかの形態では、歯車アセンブリが手回しクランクをモータに接続している。この構成によって、ユーザは、片手でプランジャーを下方に押し、骨を切削部材に押し付ける一方、他方の手を用いて、クランクを回転させることができる。

【0130】

従って、添付の特許請求の範囲が意図していることは、本発明の真の精神および範囲内に含まれるこのような修正および変更の全てを包含することにある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】