特許第6181323号(P6181323)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6181323改善されたカップリングアセンブリを備える回転ツール
(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】6181323
(24)【登録日】2017年7月28日
(45)【発行日】2017年8月16日
(54)【発明の名称】改善されたカップリングアセンブリを備える回転ツール
(51)【国際特許分類】
   A61B 17/16 20060101AFI20170807BHJP
   A61C 1/14 20060101ALI20170807BHJP
【FI】
   A61B17/16
   A61C1/14 Z
【請求項の数】15
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2016-556697(P2016-556697)
(86)(22)【出願日】2015年4月30日
(65)【公表番号】特表2016-538109(P2016-538109A)
(43)【公表日】2016年12月8日
(86)【国際出願番号】US2015028426
(87)【国際公開番号】WO2015168359
(87)【国際公開日】20151105
【審査請求日】2016年5月31日
(31)【優先権主張番号】61/986,607
(32)【優先日】2014年4月30日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515008427
【氏名又は名称】ジャイラス・エイシーエムアイ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100140109
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 新次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075270
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 泰
(74)【代理人】
【識別番号】100101373
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 茂雄
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(72)【発明者】
【氏名】エドワーズ,ケヴィン・シー.
(72)【発明者】
【氏名】ケーシー,ジェイ・エイ.
(72)【発明者】
【氏名】ウォン,ピーター・ワイ.
(72)【発明者】
【氏名】コンラッド,ジェシー
【審査官】 槻木澤 昌司
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2012/138338(WO,A1)
【文献】 特表2007−521896(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2008/0195101(US,A1)
【文献】 特表2000−515782(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2003/0163134(US,A1)
【文献】 特表2017−500971(JP,A)
【文献】 米国特許第09414848(US,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61B 17/16
A61C 1/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハンドルアセンブリと、
ロッキングカラーと、
前記ハンドルアセンブリの軸線に沿ってロードする交換可能なビットのセットと
を含む、外科用デバイスであって、
前記ロッキングカラーは、前記ハンドルアセンブリから完全に除去可能であり、前記ロッキングカラーは、第1の位置まで軸線方向にロードし、前記ロッキングカラーは、前記第1の位置と、前記第1の位置と前記軸線方向において同一位置の第2の位置との間で回転し、
前記第1の位置では、前記ロッキングカラーが、前記ハンドルアセンブリから軸線方向に自由に除去され、前記交換可能なビットが、前記ハンドルアセンブリから自由にロードまたはアンロードされ、
前記第2の位置では、前記ロッキングカラーが、前記ハンドルアセンブリに対する軸線方向の移動を防止され、且つ前記交換可能なビットが、前記ハンドルアセンブリの中に受け入れられることが防止され、または、前記ハンドルアセンブリから除去されること防止され、
前記ロッキングカラーは、前記ハンドルアセンブリ内の溝部が前記ロッキングカラーによって担持されている部材と嵌合することによって、前記第1の位置へガイドされ、そして、前記第1の位置と前記第2の位置との間でガイドされる、外科用デバイス。
【請求項2】
請求項1に記載の外科用デバイスであって、
前記溝部が、軸線方向の部分および円周方向の部分を含む、外科用デバイス。
【請求項3】
請求項1に記載の外科用デバイスであって、
前記第1の位置では、前記ロッキングカラーが、付勢エレメントによって、その第1の位置へ付勢されている、外科用デバイス。
【請求項4】
請求項3に記載の外科用デバイスであって、
前記第2の位置では、前記ロッキングカラーが、前記付勢エレメントによって、その第2の位置へ付勢されている、外科用デバイス。
【請求項5】
請求項4に記載の外科用デバイスであって、
前記ハンドルアセンブリが、
円筒形状のハウジング部分であって、前記ロッキングカラーが前記円筒形状のハウジング部分の上に受け入れられる、ハウジング部分と、
前記円筒形状のハウジング部分に形成されたカムスロットと、
前記円筒形状のハウジング部分の内側ボアの上に乗っている付勢カラーと、
前記付勢カラーに固定されており、前記カムスロットを通って延在しており、前記ロッキングカラーに係合している付勢カラー係合エレメントと、
付勢カラー付勢エレメントと
を含み、
前記カムスロットは、第1の部分を有しており、前記ロッキングカラーを前記第1の位置から離れるように回転させることで、前記カムスロットを通じて前記付勢カラー係合エレメントを駆動させ、且つ前記付勢エレメントに対抗して前記付勢カラーを駆動させるように前記第1の部分が傾けられており、前記カムスロットは、第2の部分を有しており、前記ロッキングカラーを前記第2の位置から離れるように回転させることで、前記カムスロットを通じて前記付勢カラー係合エレメントを駆動させ、且つ前記付勢エレメントに対抗して前記付勢カラーを駆動させるように前記第2の部分が傾けられている、外科用デバイス。
【請求項6】
コレットスリーブを通って半径方向に延在する少なくとも1つの開口部を含むコレットスリーブ、
中空のハウジング、
前記中空のハウジングに形成され、第1の端部および第2の端部を有する、前記コレットスリーブの長手方向軸線方向に対して斜めに形成された少なくとも1つのカムスロット、
前記少なくとも1つのカムスロットを通って延在し前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを含む付勢カラーであって、第1の付勢カラー位置と第2の付勢カラー位置との間を移動するように構成されている、付勢カラー、
第1のカムエレメント位置と第2のカムエレメント位置との間を移動するように構成されているカムエレメント、
前記カムエレメントを前記第2のカムエレメント位置に向けて付勢する付勢エレメント、ならびに、
前記コレットスリーブの中の前記少なくとも1つの開口部の中を移動するように構成されている少なくとも1つのロッキングエレメント
を含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリから完全に除去可能であり、さらに、前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントの一部に直接的に係合するように構成されており、第1のロッキングカラー位置と第2のロッキングカラー位置との間で回転するように構成されているロッキングカラーと
を含む、外科用デバイスであって、
前記ロッキングカラーがその第1のロッキングカラー位置にあるときには、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントが、前記ロッキングカラーに係合され、前記少なくとも1つのカムスロットの前記第1の端部へ駆動され、前記付勢カラーを前記第1の付勢カラー位置へ駆動させ、前記第1の付勢カラー位置では、前記付勢カラーが前記カムエレメントを前記第1のカムエレメント位置へ促し、さらに、前記カムエレメントが前記第1のカムエレメント位置にある状態で、前記少なくとも1つのロッキングエレメントは、前記コレットスリーブの前記少なくとも1つの開口部の中を半径方向外向きに自由に移動し、
前記第1のロッキングカラー位置から前記第2のロッキングカラー位置への前記ロッキングカラーの回転は、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを前記少なくとも1つのカムスロットの前記第2の端部へ駆動させ、前記付勢カラーが前記カムエレメントの行程を超えて後退させられるように、前記付勢カラーが前記第2の付勢カラー位置へ駆動され、前記付勢エレメントが前記カムエレメントをその前記第2のカムエレメント位置へ駆動することを可能にし、前記第2のカムエレメント位置では、前記少なくとも1つのロッキングエレメントが前記コレットスリーブ内の前記少なくとも1つの開口部の中へ駆動され、前記少なくとも1つのロッキングエレメントの一部分が、前記コレットスリーブの内側壁部から半径方向内向きに延在するようになっている、外科用デバイス。
【請求項7】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記コレットスリーブは、作業用エレメントのシャフトを受け入れるように構成され、
前記カムエレメントが前記第1のカムエレメント位置にあるときに、前記作業用エレメントのシャフトが、前記コレットスリーブの中に受け入れられ、または、前記コレットスリーブから除去され得る、外科用デバイス。
【請求項8】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記コレットスリーブは、作業用エレメントのシャフトを受け入れるように構成され、
前記コレットスリーブは、前記カムエレメントが前記第2のカムエレメント位置にあるときに前記コレットスリーブ内に作業用エレメントをロックするか、又は前記カムエレメントが前記第2のカムエレメント位置にあるときに前記コレットスリーブの中への作業用エレメントの挿入を阻止するように構成されている、外科用デバイス。
【請求項9】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記カムエレメントが前記第1のカムエレメント位置にあるときに、前記少なくとも1つのロッキングエレメントが、前記コレットスリーブの前記少なくとも1つの開口部の中を半径方向外向きに自由に移動し、前記カムエレメントに接触する、外科用デバイス。
【請求項10】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントが、ピン及びボールからなる群から少なくとも1つを含む、外科用デバイス。
【請求項11】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記第1のカムエレメント位置が遠位にあり、前記第2のカムエレメント位置が近位にある、外科用デバイス。
【請求項12】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記付勢カラーがその第1の付勢カラー位置にあるときに、前記付勢カラーが、前記カムエレメントに直接的に係合している、外科用デバイス。
【請求項13】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記付勢カラーがその第2の付勢カラー位置にあるときに、前記付勢カラーは、前記カムエレメントに係合していない、外科用デバイス。
【請求項14】
請求項6に記載の外科用デバイスであって、
前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントが、前記ロッキングカラーの中に形成された溝部の中に受け入れられる、外科用デバイス。
【請求項15】
作業用エレメントを外科用デバイスに固定するための方法であって、
外科用デバイスを提供するステップであって、前記外科用デバイスは、
コレットスリーブを通って半径方向に延在する少なくとも1つの開口部を含むコレットスリーブ、
中空のハウジング、
前記中空のハウジングに形成され、第1の端部および第2の端部を有する、前記コレットスリーブの軸線方向に対して斜めに形成された少なくとも1つのカムスロット、
前記少なくとも1つのカムスロットを通って延在し前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを含む付勢カラーであって、第1の付勢カラー位置と第2の付勢カラー位置との間を移動するように構成されている、付勢カラー、
第1のカムエレメント位置と第2のカムエレメント位置との間を移動するように構成されているカムエレメント、
前記カムエレメントを前記第2のカムエレメント位置に向けて付勢する付勢エレメント、ならびに、
前記コレットスリーブの中の前記少なくとも1つの開口部の中を移動するように構成されている少なくとも1つのロッキングエレメント
を含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリから完全に除去可能であり、さらに、前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントの一部に直接的に係合するように構成されており、第1のロッキングカラー位置と第2のロッキングカラー位置との間で回転するように構成されているロッキングカラーと
を含み、
前記ロッキングカラーがその第1のロッキングカラー位置にあるときには、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントが、前記ロッキングカラーに係合され、前記少なくとも1つのカムスロットの前記第1の端部へ駆動され、前記ロッキングカラーを前記第1のロッキングカラー位置へ駆動させ、前記第1のロッキングカラー位置では、前記ロッキングカラーが前記カムエレメントを前記第1のカムエレメント位置へ促し、さらに、前記カムエレメントが前記第1のカムエレメント位置にある状態で、前記少なくとも1つのロッキングエレメントは、前記コレットスリーブの中の前記少なくとも1つの開口部の中を半径方向外向きに自由に移動し、
前記第1のロッキングカラー位置から前記第2のロッキングカラー位置への前記ロッキングカラーの回転は、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを前記少なくとも1つのカムスロットの前記第2の端部へ駆動させ、前記付勢カラーが前記カムエレメントの行程を超えて後退させられるように、前記付勢カラーが前記第2の付勢カラー位置へ駆動され、前記付勢エレメントが前記カムエレメントをその前記第2のカムエレメント位置へ駆動することを可能にし、前記第2のカムエレメント位置では、前記少なくとも1つのロッキングエレメントが前記コレットスリーブ内の前記少なくとも1つの開口部の中へ駆動され、前記少なくとも1つのロッキングエレメントの一部分が、前記コレットスリーブの内側壁部から半径方向内向きに延在するようになっている、ステップと、
前記付勢カラーに前記カムエレメントを前記第1のカムエレメント位置へ移動させるように、前記ロッキングカラーを回転させるステップと、
作業用エレメントのシャフトを前記コレットスリーブの中に位置決めするステップと、
前記カムエレメントがその第2のカムエレメント位置をとることを可能にするように、前記付勢カラーを移動させるように、前記ロッキングカラーを回転させるステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
係属中の先行特許出願への参照
本特許出願は、Gyrus ACMI,Inc.(d.b.a.Olympus Surgical Technologies America)およびKevin C.Edwardsらによって2014年4月30日に出願されたROTARY TOOL WITH IMPROVED COUPLING(代理人整理番号第OLYMPUS−0405 PROV)に関する係属中の先行米国特許仮出願第61/986,607号の利益を主張し、その特許出願は、参照により本明細書に組み込まれている。
【0002】
本発明は、一般に外科用装置および手順に関し、より詳細には、ドリルビットおよびバー(burr)など作業用エレメントを駆動するために使用される種類の回転ツールに関する。
【背景技術】
【0003】
多くの外科用手順では、対象物、たとえば骨を穿孔または研磨することが必要であり、または望ましい。これらの状況では、高速モータを有するハンドルアセンブリと、作業用エレメント(たとえば、ドリルビットまたはバー)を高速モータに解放可能に接続するための、ハンドルアセンブリの遠位端部にあるカップリングアセンブリとを含み、作業用エレメント(たとえば、ドリルビットまたはバー)が、高速モータによって回され、次いで、所望の目的(たとえば、骨を穿孔または研磨する)のために使用され得るようになっている回転ツールを提供することが一般的である。
【0004】
本発明は、作業用エレメント(たとえば、ドリルビットまたはバー)を回転ツールのハンドルアセンブリの高速モータに解放可能に接続するための新規のカップリングアセンブリを提供する。
【0005】
説明を明確にするために、本発明は、以下で、高速ドリルビットまたはバーとの関連において議論されることになる場合があるが、しかし、本発明は、たとえば、歯科用研磨ヘッドなどの他の作業用エレメントにも適用可能であることを理解されたい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、作業用エレメント(たとえば、ドリルビットまたはバー)を回転ツールのハンドルアセンブリの高速モータに解放可能に接続するための新規のカップリングアセンブリの提供および使用を含む。
【0007】
説明を明確にするために、本発明は、以下で、高速ドリルビットまたはバーとの関連において議論されることになる場合があるが、しかし、本発明は、たとえば、歯科用研磨ヘッドなどの他の作業用エレメントにも適用可能であることを理解されたい。
【0008】
本発明の1つの好適な形態では、
ハンドルアセンブリと、
ロッキングカラーと、
前記ハンドルアセンブリの軸線に沿ってロードする交換可能なビットのセットと
を含む、外科用デバイスであって、
前記ロッキングカラーは、前記ハンドルアセンブリから完全に除去可能であり、前記ロッキングカラーは、第1の位置まで軸線方向にロードし、前記ロッキングカラーは、前記第1の位置と第2の位置との間で回転し、
前記第1の位置では、前記ロッキングカラーが、前記ハンドルアセンブリから軸線方向に自由に除去され、前記交換可能なビットが、前記ハンドルアセンブリから自由にロードまたはアンロードされ、
前記第2の位置では、前記ロッキングカラーが、前記ハンドルアセンブリに対する軸線方向の移動を防止され、前記交換可能なビットが、前記ハンドルアセンブリの中に受け入れられること、または、前記ハンドルアセンブリから除去されることを防止され、
前記ロッキングカラーは、前記ハンドルアセンブリ内の溝部が前記ロッキングカラーによって担持されている部材と嵌合することによって、前記第1の位置へガイドされ、そして、前記第1の位置と前記第2の位置との間でガイドされる、外科用デバイスが提供される。
【0009】
本発明の別の好適な形態では、
コレットスリーブを通って半径方向に延在する少なくとも1つの開口部を含むコレットスリーブ、
中空のハウジング、
前記中空のハウジングに形成され、第1の端部および第2の端部を有する、少なくとも1つの斜めのカムスロット、
前記少なくとも1つの斜めのカムスロットを通って延在し前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを含む付勢カラーであって、第1の付勢カラー位置と第2の付勢カラー位置との間を移動するように構成されている、付勢カラー、
第1のカムエレメント位置と第2のカムエレメント位置との間を移動するように構成されているカムエレメント、
前記カムエレメントを前記第2のカムエレメント位置に向けて付勢する付勢エレメント、ならびに、
前記コレットスリーブの中の前記少なくとも1つの開口部の中を移動するように構成されている少なくとも1つのロッキングエレメント
を含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリから完全に除去可能であり、さらに、前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントの一部に直接的に係合するように構成されており、第1のロッキングカラー位置と第2のロッキングカラー位置との間で回転するように構成されているロッキングカラーと
を含む、外科用デバイスであって、
前記ロッキングカラーがその第1のロッキングカラー位置にあるときには、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントが、前記ロッキングカラーに係合され、前記少なくとも1つの斜めのカムスロットの前記第1の端部へ駆動され、前記付勢カラーを前記第1の付勢カラー位置へ駆動させ、第1の付勢カラー位置では、前記付勢カラーが前記カムエレメントを前記第1のカムエレメント位置へ促し、さらに、前記カムエレメントが前記第1のカムエレメント位置にある状態で、前記少なくとも1つのロッキングエレメントは、前記コレットスリーブの前記少なくとも1つの開口部の中を半径方向外向きに自由に移動し、
前記第1のロッキングカラー位置から前記第2のロッキングカラー位置への前記ロッキングカラーの回転は、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを前記少なくとも1つの斜めのカムスロットの前記第2の端部へ駆動させ、前記付勢カラーが前記カムエレメントの行程(travel)を超えて後退させられるように、前記付勢カラーが前記第2の付勢カラー位置へ駆動され、前記付勢エレメントが前記カムエレメントをその前記第2のカムエレメント位置へ駆動することを可能にし、第2のカムエレメント位置では、前記少なくとも1つのロッキングエレメントが前記コレットスリーブ内の前記少なくとも1つの開口部の中へ駆動され、前記少なくとも1つのロッキングエレメントの一部分が、前記コレットスリーブの内側壁部から半径方向内向きに延在するようになっている、外科用デバイスが提供される。
【0010】
本発明の別の好適な形態では、
作業用エレメントを外科用デバイスに固定するための方法であって、
外科用デバイスを提供するステップであって、外科用デバイスは、
コレットスリーブを通って半径方向に延在する少なくとも1つの開口部を含むコレットスリーブ、
中空のハウジング、
前記中空のハウジングに形成され、第1の端部および第2の端部を有する、少なくとも1つの斜めのカムスロット、
前記少なくとも1つの斜めのカムスロットを通って延在し前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを含む付勢カラーであって、第1の付勢カラー位置と第2の付勢カラー位置との間を移動するように構成されている、付勢カラー、
第1のカムエレメント位置と第2のカムエレメント位置との間を移動するように構成されているカムエレメント、
前記カムエレメントを前記第2のカムエレメント位置に向けて付勢する付勢エレメント、ならびに、
前記コレットスリーブの中の前記少なくとも1つの開口部の中を移動するように構成されている少なくとも1つのロッキングエレメント
を含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリから完全に除去可能であり、さらに、前記中空のハウジングの外側表面から外向きに延在する前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントの一部に直接的に係合するように構成されており、第1のロッキングカラー位置と第2のロッキングカラー位置との間で回転するように構成されているロッキングカラーと
を含み、
前記ロッキングカラーがその第1のロッキングカラー位置にあるときには、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントが、前記ロッキングカラーに係合され、前記少なくとも1つの斜めのカムスロットの前記第1の端部へ駆動され、前記ロッキングカラーを前記第1のロッキングカラー位置へ駆動させ、第1のロッキングカラー位置では、前記ロッキングカラーが前記カムエレメントを前記第1のカムエレメント位置へ促し、さらに、前記カムエレメントが前記第1のカムエレメント位置にある状態で、前記少なくとも1つのロッキングエレメントは、前記コレットスリーブの中の前記少なくとも1つの開口部の中を半径方向外向きに自由に移動し、
前記第1のロッキングカラー位置から前記第2のロッキングカラー位置への前記ロッキングカラーの回転は、前記少なくとも1つの付勢カラー係合エレメントを前記少なくとも1つの斜めのカムスロットの前記第2の端部へ駆動させ、前記付勢カラーが前記カムエレメントの行程を超えて後退させられるように、前記付勢カラーが前記第2の付勢カラー位置へ駆動され、前記付勢エレメントが前記カムエレメントをその前記第2のカムエレメント位置へ駆動することを可能にし、第2のカムエレメント位置では、前記少なくとも1つのロッキングエレメントが前記コレットスリーブ内の前記少なくとも1つの開口部の中へ駆動され、前記少なくとも1つのロッキングエレメントの一部分が、前記コレットスリーブの内側壁部から半径方向内向きに延在するようになっている、ステップと、
前記付勢カラーに前記カムエレメントを前記第1のカムエレメント位置へ移動させるように、前記ロッキングカラーを回転させるステップと、
作業用エレメントのシャフトを前記コレットスリーブの中に位置決めするステップと、
前記カムエレメントがその第2のカムエレメント位置をとることを可能にするように、前記付勢カラーを移動させるように、前記ロッキングカラーを回転させるステップと
を含む、方法が提供される。
【0011】
本発明の別の好適な形態では、
回転可能なドライブシャフトを含むハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリへの接続のための除去可能なハンドルアセンブリアダプタであって、前記ハンドルアセンブリの前記回転可能なドライブシャフトへの接続のための回転可能なトランスミッションシャフトを含む、ハンドルアセンブリアダプタと、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタへの接続のための除去可能なノーズピースアセンブリであって、作業用エレメントのシャフトを前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタの前記回転可能なトランスミッションシャフトに選択的に固定するためのものである、ノーズピースアセンブリと
を含む、外科用デバイスであって、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタおよび前記除去可能なノーズピースアセンブリは、ロッキングカラーをそれぞれ含み、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタおよび前記ハンドルアセンブリは、コネクタアセンブリをそれぞれ含み、前記コネクタアセンブリは、
開口部を含むハウジングと、
前記開口部の中に配置され、入力シャフトに接続されており、出力シャフトを受け入れるためのルーメンを含むコレットスリーブと、
(i)ロックされた位置と(ii)ロック解除された位置との間で、前記コレットスリーブに対して移動可能なロッキングエレメントであって、ロックされた位置では、前記出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されており、ロック解除された位置では、前記出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されていない、ロッキングエレメントと、
(i)第1の位置と(ii)第2の位置との間で、前記コレットスリーブに対して移動可能なカムエレメントであって、第1の位置では、前記ロッキングエレメントがその前記ロック解除された位置を自由にとり、第2の位置では、前記カムエレメントが前記ロッキングエレメントを前記ロックされた位置へとカムによって移動させる、カムエレメントと
を含み、
前記ロッキングカラーの移動が、前記カムエレメントを前記第1の位置と前記第2の位置との間で移動させるようになっている、外科用デバイスが提供される。
【0012】
本発明の別の好適な形態では、
回転可能なドライブシャフトを含むハンドルアセンブリと、
除去可能なノーズピースアセンブリと、
交換可能なビットのセットと
を含む、キットであって、
前記除去可能なノーズピースアセンブリは、前記ハンドルアセンブリに装着するように、および、交換可能なビットを受け取るように構成されており、前記交換可能なビットが、前記回転可能なドライブシャフトに接続されるようになっており、
キットが、
回転可能なシャフトを有する除去可能なハンドルアセンブリアダプタを含み、前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタは、一方の端部において、前記ハンドルアセンブリに装着するように構成されており、別の端部において、前記ノーズピースアセンブリを受け入れるように構成されており、前記交換可能なビットが、前記除去可能なハンドルアセンブリの前記回転可能なシャフトを介して、前記回転可能なドライブシャフトに接続されるようになっている、キットが提供される。
【0013】
本発明の別の好適な形態では、
動力付きのドライブシャフト、および、
第1のコネクタアセンブリ
を含むハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリへの接続のための除去可能なノーズピースアセンブリとを含み、前記除去可能なノーズピースアセンブリは、
前記ハンドルアセンブリの前記動力付きのドライブシャフトへの接続のための第1のシャフト係合部分を備える第1のシャフト、
作業用エレメントのシャフトへの接続のための第2のシャフト係合部分を備える第2のシャフト、および、
第2のコネクタアセンブリ
を含む、外科用デバイスであって、
前記第1および第2のコネクタアセンブリのそれぞれは、
開口部を含むハウジングと、
前記開口部の中に配置され、入力シャフトに接続されており、出力シャフトを受け入れるためのルーメンを含むコレットスリーブと、
(i)ロックされた位置と(ii)ロック解除された位置との間で、前記コレットスリーブに対して移動可能なロッキングエレメントであって、ロックされた位置では、出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されており、ロック解除された位置では、出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されていない、ロッキングエレメントと、
(i)第1の位置と(ii)第2の位置との間で、前記コレットスリーブに対して移動可能なカムエレメントであって、第1の位置では、前記ロッキングエレメントがその前記ロック解除された位置を自由にとり、第2の位置では、前記カムエレメントが前記ロッキングエレメントを前記ロックされた位置へとカムによって移動させる、カムエレメントと
前記ハウジングに装着されるロッキングカラーであって、前記ロッキングカラーの回転は、前記カムエレメントを前記第2の位置へ移動させるようになっている、ロッキングカラーと
を含む、外科用デバイスが提供される。
【0014】
本発明の別の好適な形態では、
回転可能なドライブシャフトを含むハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリへの接続のための除去可能なハンドルアセンブリアダプタであって、前記ハンドルアセンブリの前記回転可能なドライブシャフトへの接続のための回転可能なトランスミッションシャフトを含む、ハンドルアセンブリアダプタと、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタへの接続のための除去可能なノーズピースアセンブリであって、作業用エレメントのシャフトを前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタの前記回転可能なトランスミッションシャフトに選択的に固定するためのものである、ノーズピースアセンブリと
を含む、外科用デバイスであって、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタおよび前記除去可能なノーズピースアセンブリのうちの少なくとも1つは、除去可能なロッキングカラーを含み、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタおよび前記ハンドルアセンブリのうちの少なくとも1つは、コネクタアセンブリを含み、前記コネクタアセンブリは、
開口部を含むハウジングおよび斜めのスロットと、
前記開口部の中に配置され、入力シャフトに接続されており、出力シャフトを受け入れるためのルーメンを含むコレットスリーブと、
(i)ロックされた位置と(ii)ロック解除された位置との間で、前記コレットスリーブに対して半径方向に移動可能なロッキングエレメントであって、ロックされた位置では、前記出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されており、ロック解除された位置では、前記出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されていない、ロッキングエレメントと、
(i)第1の位置と(ii)第2の位置との間で、前記コレットスリーブに対して長手方向に移動可能なカムエレメントであって、第1の位置では、前記ロッキングエレメントがその前記ロック解除された位置を自由にとり、第2の位置では、前記カムエレメントが前記ロッキングエレメントを前記ロックされた位置へとカムによって移動させ、前記カムエレメントは、前記第2の位置へ柔軟に(yieldably)付勢されている、カムエレメントと、
前記カムエレメントを前記第1の位置へ付勢するための付勢カラーと、
前記斜めのスロットを通って延在するエレメントとを含み、エレメントは、前記付勢カラーおよび前記ロッキングカラーに固定されており、前記ロッキングカラーの回転が、前記エレメントを前記斜めのスロットの中で移動させ、それによって、前記付勢カラーに前記第2の位置と前記第1の位置との間で前記カムエレメントを移動させるようになっている、外科用デバイスが提供される。
【0015】
本発明の別の好適な形態では、
交換可能なビットをハンドピース外科用デバイスに固定するための方法であって、
外科用デバイスを提供するステップであって、外科用デバイスは、
動力付きの回転可能なドライブシャフトを含むハンドピースハンドルと、
前記ハンドピースハンドルアセンブリへの接続のための除去可能なハンドピースハンドルアセンブリアダプタであって、前記除去可能なハンドピースハンドルアセンブリアダプタは、前記ハンドピースハンドルアセンブリの前記動力付きの回転可能なドライブシャフトへの接続のための回転可能なトランスミッションシャフトを含む、除去可能なハンドルアセンブリアダプタと、
前記除去可能なハンドピースハンドルアセンブリアダプタへの接続のための除去可能なカップリングノーズピースアセンブリであって、除去可能なカップリングノーズピースアセンブリは、作業用エレメントのシャフトを前記除去可能なハンドピースハンドルアセンブリアダプタの前記回転可能なトランスミッションシャフトに選択的に固定するためのものである、除去可能なカップリングノーズピースアセンブリと
を含み、
前記除去可能なハンドルアセンブリアダプタおよび前記除去可能なノーズピースアセンブリのうちの少なくとも1つは、除去可能なロッキングカラーを含み、
前記除去可能なハンドピースハンドルアセンブリアダプタおよび前記ハンドピースハンドルアセンブリのうちの少なくとも1つは、コネクタアセンブリを含み、前記コネクタアセンブリは、
開口部を含むハウジングおよび斜めのスロットと、
前記開口部の中に配置され、入力シャフトに接続されており、出力シャフトを受け入れるためのルーメンを含むコレットスリーブと、
(i)ロックされた位置と(ii)ロック解除された位置との間で、前記コレットスリーブに対して半径方向に移動可能なロッキングエレメントであって、ロックされた位置では、前記出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されており、ロック解除された位置では、前記出力シャフトが前記コレットスリーブに固定されていない、ロッキングエレメントと、
(i)第1の位置と(ii)第2の位置との間で、前記コレットスリーブに対して長手方向に移動可能なカムエレメントであって、第1の位置では、前記ロッキングエレメントがその前記ロック解除された位置を自由にとり、第2の位置では、前記カムエレメントが前記ロッキングエレメントを前記ロックされた位置へとカムによって移動させ、前記カムエレメントは、前記第2の位置へ柔軟に付勢されている、カムエレメントと、
前記カムエレメントを前記第1の位置へ付勢するための付勢カラーと、
前記ハウジングに除去可能に装着されているロッキングカラーと、
前記らせん状の斜めのスロットを通って延在するエレメントとを含み、エレメントは、前記付勢カラーおよび前記ロッキングカラーに固定されており、前記ロッキングカラーの回転が、前記エレメントを前記らせん状の斜めのスロットの中で移動させ、それによって、前記付勢カラーに前記カムエレメントを前記第1の位置へ移動させるようになっている、ステップと、
前記付勢カラーに前記カムエレメントを前記第1の位置へ移動させるように、前記ロッキングカラーを回転させるステップと、
シャフトを前記コレットスリーブの前記ルーメンの中に位置決めするステップと、
前記カムエレメントがその第2の位置をとることを可能にするように、前記付勢カラーを前記ハウジングの中で移動させるように、前記ロッキングカラーを回転させるステップと
を含む、方法が提供される。
【0016】
本発明のこれらの目的および特徴、ならびに、他の目的および特徴は、本発明の好適な実施形態の以下の詳細な説明によって、より完全に開示され、または、明らかにされることになり、本発明の好適な実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面とともに考慮されるべきであり、添付の図面では、同様の数字は、同様のパーツを参照している。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明によって提供される新規の回転ツールを示す概略図である。
図2図1に示されている新規の回転ツールの概略分解図である。
図3図1に示されている新規の回転ツールの概略断面図である。
図4図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図5図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図6図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図7図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図8図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図9図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図10図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図11図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図12図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図13図1に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図14】本発明によって提供される別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図15】本発明によって提供される別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図16】本発明によって提供されるさらなる別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図17】本発明によって提供されるさらなる別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図18図16および図17に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図19図16および図17に示されている新規の回転ツールの構造詳細を示す概略図である。
図20】本発明によって提供されるさらに別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図21】本発明によって提供されるさらに別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図22】本発明によって提供されるさらに別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図23】本発明によって提供されるさらに別の新規の回転ツールを示す概略図である。
図24】本発明によって提供されるさらに別の新規の回転ツールを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明は、作業用エレメント(たとえば、ドリルビットまたはバー)を回転ツールのハンドルアセンブリの高速モータに解放可能に接続するための新規のカップリングアセンブリの提供および使用を含む。
【0019】
説明を明確にするために、本発明は、以下で、高速ドリルビットまたはバーとの関連において議論されることになる場合があるが、しかし、本発明は、たとえば、歯科用研磨ヘッドなどの他の作業用エレメントにも適用可能であることを理解されたい。
【0020】
図1図3を最初に参照すると、作業用エレメント(たとえば、ドリルビットまたはバー)10を回すための新規の回転ツール5が示されている。回転ツール5は、一般的に、ハンドルアセンブリ15およびノーズピースアセンブリ22を含み、ハンドルアセンブリ15は、それから遠位に延在する遠位マウント20を有しており、ノーズピースアセンブリ22は、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に装着可能であり、また、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20から完全に除去可能である。ノーズピースアセンブリ22は、作業用エレメント10を回転可能に支持するための遠位先端部23を含む。
【0021】
より具体的には、ハンドルアセンブリ15は、キャビティ25を含み、キャビティ25は、その中に配置されている高速モータ30(たとえば、80,000rpmモータ)を有している。ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20は、キャビティ35を含む。遠位マウント20の中のキャビティ35は、ハンドルアセンブリ15の中のキャビティ25に整合させられ得る。高速モータ30は、遠位マウント20の中のキャビティ35の中へ延在しているシャフト40を回す。
【0022】
カップリングアセンブリ45は、一般的に、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の中に配置されており、作業用エレメント10のシャフト50を解放可能に受け入れ、作業用エレメントのシャフトを高速モータ30に選択的に連結させる。
【0023】
より具体的には、および、ここで図4を見ると、カップリングアセンブリ45は、一般的に、コレットスリーブ55を含み、コレットスリーブ55は、高速モータ30のシャフト40に固定されている。コレットスリーブ55は、好ましくは、ユニバーサルジョイントまたは同様のタイプのコネクタによって高速モータ30のシャフト40に接続されており、アライメント問題および振動問題を最小化するようになっている。コレットスリーブ55は、作業用エレメント10のシャフト50(図3)を受け入れるようにサイズ決めされており、また、コレットスリーブ55の側壁部を通って延在する少なくとも1つの開口部60を含む。本発明の1つの好適な形態では、コレットスリーブ55は、コレットスリーブ55の側壁部を通って延在する3つの開口部60を含む。3つの開口部60は、コレットスリーブ55の長手方向軸線の周りに均等に円周方向に間隔を置いて配置され得る。コレットスリーブ55は、たとえば、複数の軸受65によって、遠位マウント20のキャビティ35の中に回転可能に装着されている。このように、高速モータ30のシャフト40が回されるとき、コレットスリーブ55も回される。本発明の1つの好適な形態では、遠位軸受65Aおよび近位軸受65Bが設けられており、遠位軸受65Aは、コレットスリーブ55に固定されているインナーレース66Aと、遠位マウント20に固定されているアウターレース67Aとを含み、近位軸受65Bは、コレットスリーブ55に固定されているインナーレース66Bと、遠位マウント20に固定されているアウターレース67Bとを含む。
【0024】
カップリングアセンブリ45が作業用エレメント10のシャフト50をコレットスリーブ55に解放可能に固定するために、カップリングアセンブリ45は、少なくとも1つのコレットボール70(または、他のロッキングエレメント)も含み、少なくとも1つのコレットボール70は、コレットスリーブ55の少なくとも1つの開口部60の中に配置されている(3つの開口部60がコレットスリーブ55の中に設けられている場合には、3つのコレットボール70が設けられ得、それぞれの開口部60の中に1つのコレットボール70が配置されている)。少なくとも1つのコレットボール70がコレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ突出することができるが、少なくとも1つの開口部60の最内点にショルダ部80が設けられていることに起因して、少なくとも1つのコレットボール70は、コレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ完全には通過することができないように、コレットスリーブ55の少なくとも1つの開口部60が構成されていることに留意されたい。代替的な構造では、少なくとも1つの開口部60は、少なくとも1つのテーパー付きの開口部を含み、そのケースでは、ショルダ部80が、少なくとも1つのテーパー付きの開口部のテーパー状の側壁部によって交換されている。
【0025】
カムエレメント85が、コレットスリーブ55の周りに配置されている。カムエレメント85は、第1の表面90および第2の表面95を含み、移行表面100がそれらの間に配置されている。以降で議論されることになるように、カムエレメント85の第1の表面90が少なくとも1つのコレットボール70に整合させられているときには、少なくとも1つのコレットボール70は、必要な程度に半径方向外向きに自由に移動し、少なくとも1つのコレットボール70がコレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ侵入しないようになっている。同時に、カムエレメント85の第1の表面90が少なくとも1つのコレットボール70に整合させられているときには、第1の表面90は、少なくとも1つのコレットボール70が少なくとも1つの開口部60から完全に出ていくことを防止することになり、少なくとも1つのコレットボール70が、コレットスリーブ55に接続されたままになるようになっている。結果として、カムエレメント85の第1の表面90が少なくとも1つのコレットボール70に整合させられているときには、第1の表面90は、少なくとも1つのコレットボール70の半径方向外向きの移動を制限し、また、少なくとも1つのコレットボール70が、少なくとも1つの開口部60から「完全に落ちる」こと、および、キャビティ35の中に放たれるようになることを防止することになる。しかし、カムエレメント85が(たとえば、スプリング105または他の付勢エレメントの力の下で)近位に移動させられるときには、カムエレメント85の移行表面100、および、次いで、カムエレメント85の第2の表面95が、少なくとも1つのコレットボール70に係合することになり、それによって、少なくとも1つのコレットボール70をコレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ半径方向内向きにカムによって移動させる(それによって、作業用エレメント10のシャフト50をコレットスリーブ55に固定する)。
【0026】
カムエレメント85およびスプリング105は、コレットスリーブ55とともに回転し、スプリング105は、遠位軸受65Aのインナーレース66Aとカムエレメント85の遠位端部との間に延在していることを理解されたい。
【0027】
1つの好適な構造では、3つのコレットボール70が設けられており、3つの均等に円周方向に間隔を置いて配置された開口部60のそれぞれに対して1つずつ設けられており、また、作業用エレメント10のシャフト50が三角形の断面(図5)を有しており、それによって、3つのコレットボール70が作業用エレメントのシャフト50に接触した状態となるように半径方向内向きに押し込まれているときに、カップリングアセンブリ45と作業用エレメント10のシャフト50との間のしっかりとした安定した接続を提供することに留意されたい。また、必要に応じて、少なくとも1つのコレットボール70が、異なる構成を有する少なくとも1つのエレメントによって交換され得、たとえば、少なくとも1つのコレットボール70が、少なくとも1つのピン、少なくとも1つのフィンガーなどによって交換され得ることにも留意されたい。
【0028】
付勢カラー110(図4)が、カムエレメント85を、その関連のスプリング105の力に対抗して、遠位に選択的に付勢するように設けられている。より具体的には、付勢カラー110は、それ自体がスプリング115(または、他の付勢エレメント)によって遠位に付勢されており、付勢カラー110が拘束されていないときには(下記参照)、付勢カラー110がカムエレメント85の近位端部に係合することになり、カムエレメント85を遠位に押すようになっており、カムエレメント85の第1の表面90が、少なくとも1つのコレットボール70に整合させられるようになっている(図4)。しかし、付勢カラー110が、スプリング115の力に対抗して近位に押されるときには(下記参照)、カムエレメント85は、その関連のスプリング105の力の下で近位に自由に移動させられ、カムエレメント85の移行表面100、および、次いで、カムエレメント85の第2の表面95が、少なくとも1つのコレットボール70に係合するようになっており、それによって、少なくとも1つのコレットボール70をコレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ半径方向内向きにカムによって移動させる。本発明の1つの好適な形態では、付勢カラー110は、ハンドルアセンブリ15のマウント20の内側表面に対抗して乗っている。
【0029】
スプリング115は、近位軸受65Bのアウターレース67Bと付勢カラー110の近位端部との間に延在していることに留意されたい。
【0030】
また、以降で議論されることになるように、コレットスリーブ55がハンドルアセンブリ15の高速モータ30によって回転させられるときに、付勢カラー110およびスプリング115はコレットスリーブ55とともに回転しないことに留意されたい。
【0031】
(i)(カムエレメント85がスプリング105の力の下で近位に付勢されているときでも)カムエレメント85から近位に間隔を置いて配置されるように付勢カラー110を選択的に保持する手段であって、カムエレメント85(それは、高速モータ30のシャフト40とともに回転する)と付勢カラー110(それは、高速モータ30のシャフト40とともに回転しない)との間に摩擦力が生成されないようになっている手段、および、(ii)スプリング115の力に対抗して、ユーザが付勢カラー110を近位に押すことを可能にする手段であって、カムエレメント85がその関連のスプリング105の力の下で近位に移動し、それによって、少なくとも1つのコレットボール70をコレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ駆動し、それによって、作業用エレメント10のシャフト50をカップリングアセンブリ45の中にロックすることができるようになっている手段が提供される。
【0032】
より具体的には、ここで図6を参照すると、少なくとも1つの斜めのカムスロット120が、遠位マウント20の中に設けられている。少なくとも1つの斜めのカムスロットは、遠位マウント20の長手方向軸線に対して傾けられている。少なくとも1つの斜めのカムスロット120は、最遠位表面125と最近位表面130との間で、近位におよび円周方向に延在している。本発明の1つの好適な形態では、少なくとも1つの斜めのカムスロット120は、実質的に直線の構成を有している。本発明の別の好適な形態では、少なくとも1つの斜めのカムスロット120は、実質的にらせん状の構成を有している。また、少なくとも1つの斜めのカムスロット120は、斜めのカム拡張部135を含み、斜めのカム拡張部135は、最近位表面130から遠位におよび円周方向に延在している。少なくとも1つのピン(または、他のエレメント)140(図7)が、付勢カラー110に固定されており、遠位マウント20の少なくとも1つの斜めのカムスロット120を通って半径方向に延在しており、少なくとも1つのピン140をその最遠位位置から少なくとも1つの斜めのカムスロット120(図6および図8)の中を移動させることによって、付勢カラー110が、その最遠位位置(図4)からその最近位位置(図9)へ移動させられ得るようになっている。したがって、少なくとも1つのピン140を少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中で近位に移動させることによって、付勢カラー110が遠位マウント20の中を近位に移動させられ得、カムエレメント85が、スプリング105の力の下で近位に自由に移動し、それによって、少なくとも1つのコレットボール70を半径方向内向きにカムによって移動させ、それによって、コレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ侵入させることができるようになっている(たとえば、コレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ挿入されている作業用エレメント10のシャフト50を把持し、または、作業用エレメント10のシャフト50が、コレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ挿入されることを防止する)。本発明の1つの好適な形態では、少なくとも1つのピン140は、付勢カラー110に圧入され、または、そうでなければ、付勢カラー110に接着されている。
【0033】
加えて、少なくとも1つのピン140を少なくとも1つの斜めのカムスロット120の斜めのカム拡張部135の中へ移動させることによって(図10)、付勢カラー110は、カムエレメント85から近位に間隔を置いて配置された状態で解放可能に保持されており、カムエレメント85が、少なくとも1つのコレットボール70を半径方向内向きにカムによって移動させ、作業用エレメント10のシャフト50を把持することができるようになっている(また、回転しているカムエレメント85と静止している付勢カラー110との間に、摩擦力が生成されないようになっている)。本発明の1つの好適な形態では、2つの斜めのカムスロット120が、マウント20の中に設けられており、2つの斜めのカムスロット120は、互いに対して直径方向に反対にされ得、それぞれが、関連の斜めのカム拡張部135を有しており、また、2つの直径方向に反対のピン140が、付勢カラー110から半径方向外向きに、2つの直径方向に反対の斜めのカムスロット120を通って延在している(図7を参照)。
【0034】
また、少なくとも1つのピン140を少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中を移動させるための手段も設けられている。より具体的には、これらの手段は、上述のノーズピースアセンブリ22によって提供されている。
【0035】
ここで図2図3図7、および図11を見ると、ノーズピースアセンブリ22は、作業用エレメント10のシャフト50を支持するための手段(たとえば、軸受142を含むことが可能である遠位先端部23。図2および図3を参照。)と、上述の遠位先端部23の近位に配置されているロッキングカラー145(図7および図11を参照)とを含む。ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15に装着されているときには、ロッキングカラー145は、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に対して回転可能である。本発明の1つの好適な形態では、ロッキングカラー145および遠位先端部23は、単一体として回転する。本発明の別の好適な形態では、ロッキングカラー145は、遠位先端部23に対して回転可能である。しかし、いずれのケースでも、ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15に装着されているときに、ロッキングカラー145は、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に対して回転可能である。ロッキングカラー145が遠位先端部23に対して回転可能である場合には、遠位先端部23は、たとえば、オス−メス接続などキー機構を設けることによって、遠位マウント20に対する回転に対抗して固定されており、オス機構が、遠位先端部23および遠位マウント20のうちの一方に設けられており、メス機構が、遠位先端部23および遠位マウント20のうちの他方に設けられていることに留意されたい。
【0036】
ロッキングカラー145は、一般的に、少なくとも1つの溝部(または、スロット)150を含み、少なくとも1つの溝部(または、スロット)150は、ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の上に装着されているときに、少なくとも1つのピン140の半径方向に最も外側の部分を受け入れるためのものである。結果として、ロッキングカラー145が回転させられるときには、少なくとも1つのピン140も回転させられ、少なくとも1つのピン140を遠位マウント120の少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中を近位に移動させ、したがって、付勢カラー110を遠位マウント20の中を近位に移動させる(したがって、カムエレメント85がスプリング105の力の下で近位に移動することを可能にし、それによって、少なくとも1つのコレットボール70をコレットスリーブ55のルーメン75の中へ半径方向内向きにカムによって移動させる)。本発明の1つの好適な形態では、カップリングアセンブリ45が、遠位マウント120の2つの斜めのカムスロット120を通って延在する2つのピン140を含む場合には、ノーズピースアセンブリ22は、2つの直径方向に反対のピン140を受け入れるための2つの溝部(または、スロット)150を含む。2つのピン140、2つの斜めのカムスロット120、および2つの溝部(または、スロット)150が設けられている場合には、2つのピン140、2つの斜めのカムスロット120、および2つの溝部(または、スロット)150のそれぞれが、互いから直径方向に反対になっていることが可能である。
【0037】
ノーズピースアセンブリ22を遠位マウント20に解放可能にロックするために、遠位マウント20は、L字形状の溝部(または、スロット)155(図12)を含み、L字形状の溝部(または、スロット)155は、長手方向に延在するセクション160および円周方向に延在するセクション165を有している。ノーズピースアセンブリ22のロッキングカラー145は、ボール170(図11)を含み、ボール170は、L字形状の溝部(または、スロット)155の中に受け入れられ、すなわち、ノーズピースアセンブリ22が遠位マウント20の上を前進させられるときに(または、遠位マウント20から後退させられるときに)、ボール170は、長手方向に延在するセクション160の中に受け入れられており、また、(i)作業用エレメント10のシャフト50をカップリングアセンブリ45に(したがって、ハンドルアセンブリ15に)ロックするために、または、(ii)作業用エレメント10のシャフト50をカップリングアセンブリ45から(したがって、ハンドルアセンブリ15から)ロック解除するために、ロッキングカラー145が回転させられるときに、ボール170は、円周方向に延在するセクション165の中に受け入れられている。必要に応じて、ボール170は、対応するピンもしくはフィンガー、または他のエレメントによって交換され得、それは、ロッキングカラー145に接続されており、L字形状の溝部(または、スロット)155の中に受け入れられている。
【0038】
したがって、ノーズピースアセンブリ22は、ノーズピースアセンブリ22のボール170を遠位マウント20のL字形状の溝部(または、スロット)155の長手方向に延在するセクション160に整合させることによって、および、次いで、ボール170が遠位マウント20のL字形状の溝部(または、スロット)155の円周方向に延在するセクション165に整合させられるまで、2つのパーツを一緒に移動させることによって、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に装着され得ることが理解されることになる。これが起こると、カップリングアセンブリ45の少なくとも1つのピン140が、ロッキングカラー145の少なくとも1つの溝部(または、スロット)150の中に受け入れられ、また、ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に装着されるとき、カップリングアセンブリ45の少なくとも1つのピン140は、遠位マウント20の少なくとも1つの斜めのカムスロット120の遠位端部125に配置されている。この時点において、カップリングアセンブリ45は、図4に示されている位置にある(すなわち、ロック解除されている)。
【0039】
その後に、作業用エレメント10のシャフト50が、コレットスリーブ55の中央ルーメン75の中へ前進させられ、または、コレットスリーブ55の中央ルーメン75から後退させられ得る。その理由は、付勢カラー110が、通常、カムエレメント85を遠位に押すことになり、少なくとも1つのコレットボール70が、コレットスリーブ55の中の少なくとも1つの開口部60の中を半径方向外向きに自由に移動するようになっているからである。少なくとも1つのコレットボール70が作業用エレメント10のシャフト50の中に形成された少なくとも1つの凹部175(図13)の中に落ち着くことができるように、作業用エレメント10のシャフト50が前進させられ得る。本発明の1つの好適な形態では、3つの均等に円周方向に間隔を置いて配置された開口部60および3つのコレットボール70が設けられている場合には、3つの均等に円周方向に間隔を置いて配置された凹部175も設けられており、それぞれの均等に円周方向に間隔を置いて配置された凹部175が、1つのコレットボール70を受け入れることができるようになっていることに留意されたい。
【0040】
ロッキングカラー145は、次いで回転させられ得、それによって、少なくとも1つのピン140を少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中で移動させ、それによって、付勢カラー110を近位に押す。これが起こると、カムエレメント85は、近位に自由に移動し、それによって、少なくとも1つのコレットボール70を半径方向内向きに押し、それによって、作業用エレメントのシャフト50(たとえば、ドリルビットまたはバー)10をカップリング45にロックする。
【0041】
ロッキングカラー145の回転の終わりにおいて、少なくとも1つのピン140は、少なくとも1つの斜めのカムスロット120の斜めのカム拡張部135の中に落ち着く。少なくとも1つのピン140が少なくとも1つの斜めのカムスロット120の斜めのカム拡張部135の中に落ち着くことによって、付勢カラー110は、カムエレメント85から近位に間隔を置いて配置された状態で保持されており、付勢カラー110(それは、回転方向に静止している)とカムエレメント85(それは、コレットスリーブ55とともに回転する)との間に、摩擦接触が存在しないようになっている。
【0042】
この時点において、モータ30は、そのシャフト40を回転させるために励磁され得、それによって、カップリングアセンブリ45のコレットスリーブ55を回転させ、したがって、作業用エレメント10(それは、コレットスリーブ55に解放可能に固定されている)を回転させる。次いで、作業用エレメント10は、意図した目的のために、たとえば、骨を穿孔または研磨するために使用され得る。
【0043】
その後に、作業用エレメント10がハンドルアセンブリ15から解放されることになるときには、ノーズピースアセンブリ22のロッキングカラー145が再び回転させられるが、このときは、反対方向に回転させられ、それによって、少なくとも1つのピン140を少なくとも1つの斜めのカムスロット120の斜めのカム拡張部135から移動させ、次いで、少なくとも1つの斜めのカムスロット120に沿って遠位に移動させ、それによって、付勢カラー110を遠位に移動させ、カムエレメント85も遠位に移動するようになっている。これが発生すると、カムエレメント85は、少なくとも1つのコレットボール70が半径方向外向きに移動することを可能にし、それによって、作業用エレメント10のシャフト50をハンドルアセンブリ15から自由にする。
【0044】
本発明の1つの好適な形態では、少なくとも1つのピン140が少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中にあるときに、スプリング115の力は、単独では、付勢カラー110を遠位に駆動するには不十分である(したがって、少なくとも1つのピン140を遠位に駆動するには不十分であり、したがって、ロッキングカラー145を遠位マウント20の周りに回転させるには不十分である)ことに留意されたい。本発明のこの形態では、ロッキングカラー145の手動移動が、付勢カラー110を遠位に駆動するために(したがって、少なくとも1つのピン140を遠位に駆動するために、したがって、ロッキングカラー145を遠位マウント20の周りに回転させるために)必要とされる。
【0045】
しかし、本発明の別の形態では、少なくとも1つのピン140が少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中にあるときに、スプリング115の力は、単独で、付勢カラー110を遠位に駆動するのに十分である(したがって、少なくとも1つのピン140を遠位に駆動するのに十分であり、したがって、ロッキングカラー145を遠位マウント20の周りに回転させるのに十分である)。本発明のこの形態では、ロッキングカラー145の手動運動だけが、少なくとも1つのピン140を斜めのカム拡張部135から少なくとも1つの斜めのカムスロット120の中へ移動させるために必要であり、ロッキングカラー145の手動運動は、その後に、付勢カラー110を遠位に駆動するために(したがって、少なくとも1つのピン140を遠位に駆動するために、したがって、ロッキングカラー145を遠位マウント20の周りに回転させるために)は必要とされない。
【0046】
本発明の1つの好適な形態では、均等に円周方向に間隔を置いて配置された凹部175が、セットで設けられ得(たとえば、3つの均等に円周方向に間隔を置いて配置された凹部のセット)、また、均等に円周方向に間隔を置いて配置された凹部175の複数のセットが、作業用エレメント10のシャフト50に沿って軸線方向に間隔を置いて配置された場所に設けられ得、異なる長さのシャフトが収容され得るようになっている。限定ではないが例として、図3および図13を参照されたい。それは、作業用エレメント10のシャフト50の中に形成された3つの均等に円周方向に間隔を置いて配置された凹部175(すなわち、175A、175B、175C、175D)の4つの軸線方向に間隔を置いて配置されたセットを示している。
【0047】
必要に応じて、少なくとも1つのピン140は、少なくとも1つの他のエレメント、たとえば、少なくとも1つのボールによって交換され得る。ボールがピンの代わりに使用される場合には、ボールは、付勢カラー110の中に形成されたポケット、および、ロッキングカラー145の中に形成された別のポケットの中に保持され得、ボールは、少なくとも1つの斜めのカムスロット120を通って延在する。しかし、ピンの使用は、ボールの使用に対して重要な利点を提供する。その理由は、(i)ピンは、付勢カラー110に圧入され得、それは、付勢カラー110とピンとの間の高速で簡単な接続を提供し、(ii)ピンの高さは、ピンの幅から独立しており、一方、ボールの「高さ」は、ボールの「幅」と同じであり、ロッキングカラー145とのしっかりとした係合を作るために、ボールの「高さ」が増加させられるのにしたがって、ボールの「幅」も同様に増加しなければならないようになっており、(iii)ピンは、一般的に、ボールよりも、少なくとも1つの斜めのカムスロット120との良好なカム接触を作るからである。少なくともこれらの理由により、一般的に、付勢カラー110をロッキングカラー145に接続するために、(ボールよりもむしろ)ピンを使用することが好適である。
【0048】
図14および図15に見られるように、ノーズピースアセンブリ22の遠位先端部23は、可撓性のシャフトを有する作業用エレメント10を回転可能に受け入れるための湾曲した拡張部180を含むことが可能である。ノーズピースアセンブリ22が湾曲した拡張部180を含み、作業用エレメント10が可撓性のシャフトを含む場合には、作業用エレメント10の可撓性のシャフトにかかる応力を低減させ、それによって、その耐用年数を維持することを助けるために、作業用エレメント10が実質的に直線で剛体である場合よりも遅い速度で作業用エレメント10を駆動することが一般的であることに留意されたい。この目的のために、ノーズピースアセンブリ22の遠位先端部23が湾曲した拡張部180を含むときを検出するための手段をハンドルアセンブリ15に設けることが有利であり得る。本発明の1つの好適な形態では、および、ここで図15を見ると、ハンドルアセンブリ15は、複数のホールセンサ185を含むことが可能であり、また、(湾曲した拡張部180を有する遠位先端部23を含む)ノーズピースアセンブリ22は、複数の磁石190を含むことが可能であり、ハンドルアセンブリ15が、(湾曲した拡張部180を有する遠位先端部23を含むような種類の)ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15に装着されたときを検出する(したがって、モータ30の動作速度を低減させ、作業用エレメント10の耐用年数を維持するようになっている)ことが可能であるようになっている。
【0049】
必要に応じて、および、図14および図15に示されているように、軸受142は、ノーズピースアセンブリ22から省略され得、作業用エレメント10のシャフト50は、ノーズピースアセンブリ22に対して直接的に作られる簡単な滑り接触によって支持され得ることに留意されたい。
【0050】
上述のように、本発明によれば、ノーズピースアセンブリ22は、ハンドルアセンブリ15とは別々のエレメントとして構成されており、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に装着可能であり、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20から完全に除去可能である。
【0051】
ハンドルアセンブリ15から完全に分離可能なエレメントとしてノーズピースアセンブリ22を提供することによって、多種多様な異なるノーズピースアセンブリ22を提供することが可能であり、それぞれのノーズピースアセンブリ22は、異なる目的のために(たとえば、異なるタスクを行うために、異なって構成されている作業用エレメントを支持するために、など)構成されており、それぞれのノーズピースアセンブリ22は、作業ツール10をスライド可能に支持するための遠位先端部23と、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の中に配置されているカップリングアセンブリ45の少なくとも1つのピン140に係合するためのロッキングカラー145とを含むことを理解されたい。
【0052】
重要なことには、ノーズピースアセンブリは、角度付きのシャフト構成を提供するように構成され得る。本発明のこの形態では、および、ここで図16図19を見ると、ノーズピースアセンブリ22Aが提供されており、ノーズピースアセンブリ22Aは、ハンドルアセンブリ15のカップリングアセンブリ45の少なくとも1つのピン140に係合するための上述のロッキングカラー145と、作業ツール10のシャフト50をスライド可能に受け入れるための上述の遠位先端部23とを含む。しかし、本発明のこの形態では、ノーズピースアセンブリ22Aは、第2のカップリングアセンブリ45A、第2のロッキングカラー145A、および一対のシャフト195、200も含む。第2のカップリングアセンブリ45Aは、それがロッキングカラー145の遠位にノーズピースアセンブリ122Aの中に配置されていることを除いて、以前に開示されているカップリングアセンブリ45と実質的に同じである。第2のロッキングカラー145Aは、ノーズピースアセンブリ22Aに設けられており、第2のカップリングアセンブリ45Aの少なくとも1つのピン140Aに係合し、それによって、作業用エレメント10を第2のカップリングアセンブリ45Aにロックまたはロック解除するように構成されている。ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15に装着されているときには、シャフト200は、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の中の上述のカップリングアセンブリ45によって受け入れられており、ロッキングカラー145が回転させられるときに、シャフト195が、高速モータ30のシャフト40を駆動するように(ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の中のカップリングアセンブリ45を介して)機械的に接続されるようになっている。シャフト195は、その遠位端部にべベルギヤ205を含む。シャフト200は、カップリングアセンブリ45Aのコレットスリーブ55Aに接続されており、その近位端部にべベルギヤ210を含み、べベルギヤ210は、シャフト195のギヤ205に回転可能に接続されており、高速モータ30のシャフト40が回転させられるときには、(すなわち、介在するハンドルアセンブリ15のカップリングアセンブリ45のコレットスリーブ55を介して、および、介在するノーズピースアセンブリ22のシャフト195およびシャフト200を介して)コレットスリーブ55Aも回転させられるようになっている。本発明のこの形態では、ノーズピースアセンブリ22の第2のカップリング45Aは、作業用エレメント10のシャフト50を解放可能に受け入れる。ノーズピースアセンブリ22Aの第2のロッキングカラー145Aは、作業用エレメント10のシャフト50をノーズピース22Aの第2のカップリングアセンブリ45Aに選択的にロック/ロック解除するために使用される。
【0053】
重要なことには、シャフト195の長手方向軸線が第2のカップリング45Aのコレットスリーブ55Aの長手方向軸線に対してある角度で設定されるように、ノーズピースアセンブリ22Aを形成することによって、湾曲した拡張部180を有するノーズピースアセンブリ、および、可撓性のシャフトを有するドリルビットの使用を必要とすることなく、「オフ角度(off−angle)」穿孔を行うことができる。これは、当技術分野で重要な進歩である。その理由は、それが、高速の「オフ角度」穿孔またはバリ取りが、作業用エレメント10の寿命を過度に限定することなく長期間にわたって実現されることを可能にするからである。
【0054】
必要に応じて、角度付きのシャフトノーズピースアセンブリ22A(図16図19)は、単一のアセンブリとして提供され得、それは、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に単一体として装着および分解される。
【0055】
代替的に、必要に応じて、および、ここで図20図24を見ると、ノーズピースアセンブリ22Bが示されており、ノーズピースアセンブリ22Bは、(i)ノーズピースアセンブリ22Cと、(ii)ハンドルアセンブリアダプタ22Dとを含み、ノーズピースアセンブリ22Cおよびハンドルアセンブリアダプタ22Dは、互いから分離可能であるが(図20図22)、たとえば、製造時、使用時などに、一緒に接続され得(図23および図24)、完全なノーズピースアセンブリ22Bを一緒に形成するようになっている。ノーズピースアセンブリ22Bは、角度付きのシャフトノーズピースアセンブリであることが可能である。
【0056】
本発明のこの形態では、ノーズピースアセンブリ22Cは、上述のノーズピースアセンブリ22と同一であることが可能であり、すなわち、ノーズピースアセンブリ22Cは、遠位先端部23Cおよびロッキングカラー145Cを含む。
【0057】
本発明のこの形態では、ハンドルアセンブリアダプタ22Dは、カップリングアセンブリ45Dを含有する遠位マウント20Dを含むことが可能であり、カップリングアセンブリ45Dは、作業用エレメント10のシャフト50を受け入れ、ノーズピースアセンブリ22Cのロッキングカラー145Cによって活性化される。そして、本発明のこの形態では、ハンドルアセンブリアダプタ22Dは、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の中のカップリングアセンブリ45の中に受け入れられるためのシャフト195Dと、シャフト195Dの回転を、ハンドルアセンブリアダプタ22Dの中に配置されているカップリングアセンブリ45Dのコレットスリーブ55Dに伝達するための(したがって、シャフト195Dの回転を、コレットスリーブ55Dの中央ルーメン75Dの中に配置されている作業用エレメント10のシャフト50に伝達するための)シャフト200Dとを含むことが可能である。本発明のこの形態では、ハンドルアセンブリアダプタ22Dは、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の中のカップリングアセンブリ45を作動させるためのロッキングカラー145Dを含む。また、本発明のこの形態では、ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の上に装着されている様式と同様の様式で、ハンドルアセンブリアダプタ22Dのロッキングカラー145Dをハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の上にロードすることによって、ハンドルアセンブリアダプタ22Dが、ハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に解放可能に固定されており、本発明のこの形態では、ノーズピースアセンブリ22がハンドルアセンブリ15の遠位マウント20の上に装着されている様式と同様の様式で、ノーズピースアセンブリ22Cのロッキングカラー145Cをハンドルアセンブリアダプタ22Dの遠位マウント20Dにロードすることによって、ノーズピースアセンブリ22Cが、ハンドルアセンブリアダプタ22Dの遠位マウント20Dに解放可能に固定されていることが理解されよう。
【0058】
したがって、本発明のこの形態では、ノーズピースアセンブリ22Bは、ハンドルアセンブリアダプタ22Dをハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に固定するためのロッキングカラー145Dを含む第1の装着メカニズムと、ノーズピースアセンブリ22Cをハンドルアセンブリアダプタ22Dの遠位マウント20Dに固定するための第2の装着メカニズムとを含むことが理解されることになる。しかし、また、必要に応じて、代替的な装着メカニズムが、(ノーズピースアセンブリ22Cをハンドルアセンブリアダプタ22Dに固定するために、ロッキングカラー145Cを依然として使用しながら、)ハンドルアセンブリアダプタ22Dをハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に固定するために使用され得、かつ/または、代替的な装着メカニズムが、(ハンドルアセンブリアダプタ22Dをハンドルアセンブリ15の遠位マウント20に固定するために、上述のロッキングカラー145Dを依然として使用しながら、)ノーズピースアセンブリ22Cをハンドルアセンブリアダプタ22Dに固定するために使用され得ることを理解されたい。
好適な実施形態の修正
詳細、材料、ステップ、および、パーツの配置の多くの追加的な変更は、本発明の本質を説明するために本明細書で記載および図示されてきたが、それは、依然として本発明の原理および範囲内にとどまったままで、当業者によってなされ得ることが理解されるべきである。
図1
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