特許 7466719 締結具の内視鏡的留置のための関節動作ツール

(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】

(24)【登録日】2024-04-04

(45)【発行日】2024-04-12

(54)【発明の名称】締結具の内視鏡的留置のための関節動作ツール

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/92 20060101AFI20240405BHJP

   B25B 21/00 20060101ALI20240405BHJP

【ＦＩ】

A61B17/92

B25B21/00 540Z

【請求項の数】 47

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023014617

(22)【出願日】2023-02-02

(62)【分割の表示】P 2020506780の分割

【原出願日】2018-08-08

(65)【公開番号】P2023071658

(43)【公開日】2023-05-23

【審査請求日】2023-03-03

(31)【優先権主張番号】62/543,551

(32)【優先日】2017-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/567,584

(32)【優先日】2017-10-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/590,122

(32)【優先日】2017-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】509316394

【氏名又は名称】プロ－デツクス・インコーポレイテツド

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョシュア・ボウエン

(72)【発明者】

【氏名】マーク・フェイナス

(72)【発明者】

【氏名】ジェイク・ハントリー

【審査官】石川 薫

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５１７８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５５８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１５２８６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２６６７０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２３６１７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １３／００－１８／１８

Ｂ２５Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

手術中に駆動機構とともに使用するためのオフセットツールであって、
内腔および長手方向軸を備える細長外側ハウジングであって、長手方向軸の周りを回転するように構成される細長外側ハウジングと、
細長外側ハウジングに接続されたオフセットトルク伝達機構であって、
細長外側ハウジングの内腔内の第１のシャフトと、
関節動作トルク伝達ユニットであって、
第１のシャフトの遠位部分に連結される第１の端部と、
第１の端部と同一直線上になく、ビットと着脱自在に係合し、ビット軸の周りにビットを回転させるように構成されたドライバヘッドアダプタを備える第２の端部と
を有する、関節動作トルク伝達ユニットとを備え、
駆動機構からドライバヘッドアダプタおよびビットにトルクを伝達するように構成されたオフセットトルク伝達機構と、
オフセットトルク伝達機構とは別個の方向付け機構であって、
細長外側ハウジングの内腔内の第２のシャフトと、
第２のシャフトを回転させるように構成されたコントローラとを備え、
第２のシャフトの近位部分がコントローラに接続され、、
第２のシャフトの遠位部分がドライバヘッドアダプタに接続され、
第２のシャフトの回転が、長手方向軸におおよそ垂直である横方向軸の周りにドライバヘッドアダプタを回転させる、方向付け機構と
を備えるオフセットツール。

【請求項2】

関節動作トルク伝達ユニットが、第１、第２および第３の傘歯車を備え、第１の傘歯車が、第１のシャフトに固定的に連結され、第２の傘歯車が、歯車支持シャフトに連結され、第３の傘歯車が、ドライバヘッドアダプタに連結される、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項3】

第２の傘歯車が、長手方向軸とビット軸との間にある、請求項２に記載のオフセットツール。

【請求項4】

第１の傘歯車が、第２の歯車と噛み合い、第２の歯車が、第３の歯車と噛み合う、請求項２に記載のオフセットツール。

【請求項5】

関節動作トルク伝達ユニットが、第１、第２、第３および第４の傘歯車を備え、第１の傘歯車が、第１のシャフトに固定的に連結され、第２および第３の傘歯車が、歯車支持シャフトに連結され、第４の傘歯車が、ドライバヘッドアダプタに連結される、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項6】

第２および第３の傘歯車が、長手方向軸とビット軸との間にある、請求項５に記載のオフセットツール。

【請求項7】

第１の傘歯車が、第２の傘歯車と噛み合い、第３の傘歯車が、第４の傘歯車と噛み合い、第２の傘歯車の回転が、歯車支持シャフトを介して第３の傘歯車の回転に伝達される、請求項５に記載のオフセットツール。

【請求項8】

ドライバヘッドアダプタが、ビットのシャフトを収容するように構成される内腔を備える、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項9】

ドライバヘッドアダプタが、クイックリリース機構を介してビットのシャフトに連結される、請求項８に記載のオフセットツール。

【請求項10】

駆動機構が、電気モータを備える、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項11】

細長外側ハウジングが、０°～３６０°の間で駆動機構に対して回転するように構成される、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項12】

ドライバヘッドアダプタが、０°～３６０°の間で横方向軸の周りを回転するように構成される、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項13】

コントローラが、ホイールを備え、ホイールの回転が、第２のシャフトを回転させる、請求項１に記載のオフセットツール。

【請求項14】

手術中に締結具を骨に打ち込むための関節動作ツールであって、
近位端、遠位端、内腔および長手方向軸を備える細長外側ハウジングであって、駆動機構を備えるハンドピースと係合するように構成される細長外側ハウジングと、
トルク伝達機構であって、
外側ハウジングの内腔を通して延在する第１のシャフトと、
関節動作トルク伝達ユニットであって、
第１の組の歯車を備える第１の端部であって、第１のシャフトの遠位部分に連結される第１の端部と、
第１の端部に対して関節動作するように構成される第２の端部であって、第２の組の歯車を備え、第２の組の歯車の少なくとも１つが、第１の組の歯車の少なくとも１つと噛み合う、第２の端部と
を備える、関節動作トルク伝達ユニットと、
関節動作トルク伝達ユニットの第２の端部に配置されるドライバヘッドアダプタであって、ビットと着脱自在に係合し、ビット軸の周りにビットを回転させるように構成され、ビットが締結具と係合するように構成される、ドライバヘッドアダプタとを備え、
駆動機構からドライバヘッドおよびビットにトルクを伝達するように構成され、それによって、ビットに係合される締結具を骨に打ち込む、トルク伝達機構と、
トルク伝達機構とは別個の方向付け機構であって、
細長外側ハウジングの内腔を通して延在する第２のシャフトと、
第２のシャフトの近位部分に接続され、第２のシャフトを近位および遠位に移動させるように構成されるアクチュエータであって、
第２のシャフトの移動に応じて、長手方向軸に対しておおよそ垂直である横方向軸の周りをドライバヘッドアダプタが回転するように、第２の組の歯車が、第１の組の歯車の中心軸の周りを回転する、アクチュエータと
備える、方向付け機構と
を備える、関節動作ツール。

【請求項15】

ドライバヘッドアダプタが、第１のシャフトと同じ方向にビットを回転するように構成される、請求項１４に記載の関節動作ツール。

【請求項16】

細長外側ハウジングが、ハンドピースに着脱自在に連結するように構成される本体連結組立体をさらに備える、請求項１４に記載の関節動作ツール。

【請求項17】

本体連結組立体が、クイックリリース機構を備え、クイックリリース機構が、ハンドピースを本体連結組立体と位置合わせし易くする方向付け特徴をさらに備える、請求項１６に記載の関節動作ツール。

【請求項18】

アクチュエータが、ホイールを備え、ホイールの回転が、第２のシャフトの軸方向移動を引き起こす、請求項１４に記載の関節動作ツール。

【請求項19】

手術中に駆動機構とともに使用するための関節動作ツールであって、
近位端、遠位端、内腔および長手方向軸を備える細長外側ハウジングであって、長手方向軸の周りを回転するように構成される細長外側ハウジングと、
トルク伝達機構であって、
細長外側ハウジングの内腔を通して延在する第１のシャフトと、
関節動作トルク伝達ユニットであって、
第１の歯車を備える第１の端部であって、第１のシャフトの遠位部分に連結される、第１の端部と、
第２の歯車を備える第２の端部であって、第２の歯車が、第１の歯車と噛み合う、第２の端部と
を備える、関節動作トルク伝達ユニットと、
関節動作トルク伝達ユニットの第２の端部に配置されるドライバヘッドアダプタであって、ビットと着脱自在に係合し、ビット軸の周りにビットを回転させるように構成される、ドライバヘッドアダプタと
を備え、トルク伝達機構が、駆動機構からドライバヘッドアダプタおよびビットにトルクを伝達するように構成され、細長外側ハウジングを回転することが、長手方向軸の周りにトルク伝達機構を回転する、トルク伝達機構と、
トルク伝達機構とは別個の方向付け機構であって、
細長外側ハウジングに沿って延在する第２のシャフトと、
第２のシャフトの近位部分に接続され、第２のシャフトを近位および遠位に移動させるように構成されるアクチュエータであって、
第２のシャフトの第１の方向の移動に応じて、長手方向軸とビット軸との間の角度が増加するように、第２の歯車が、第１の歯車の中心軸の周りを回転し、
第２のシャフトの第２の方向の移動に応じて、長手方向軸とビット軸との間の角度が減少するように、第２の歯車が、第１の歯車の中心軸の周りを回転する、
アクチュエータと
備える、方向付け機構と
を備える関節動作ツール。

【請求項20】

関節動作トルク伝達機構ユニットが、第１の傘歯車と第２の傘歯車とを備え、第１の傘歯車が、第１のシャフトに固定的に連結され、第１の歯車と噛み合い、第２の傘歯車が、ドライバヘッドアダプタに連結され、第２の歯車と噛み合う、請求項１９に記載の関節動作ツール。

【請求項21】

内視鏡手術中に締結具を骨に打ち込むための関節動作ツールであって、
近位端、遠位端、内腔および長手方向軸を備える細長外側ハウジングであって、モータを備えるハンドピースと係合するように構成される細長外側ハウジングと、
外側ハウジングの内腔を通過して延在する第１のシャフト、
第１の端部および第２の端部を有し、第１の端部が第１のシャフトの遠位部分に連結される、関節動作トルク伝達ユニットおよび、
関節動作トルク伝達ユニットの第２の端部に配置され、ビットと着脱自在に係合し、ビット軸の周りにビットを回転させるように構成され、ビットが締結具と係合するように構成される、ドライバヘッドアダプタを備えるトルク伝達機構であって、
モータからドライバヘッドおよびビットにトルクを伝達するように構成され、それによって、ビットに係合される締結具を骨に打ち込むトルク伝達機構と、
トルク伝達機構とは別個の関節動作機構であって、
外側ハウジングの内腔を通過して延在する第２のシャフト、
第２のシャフトの近位部分に接続され、第２のシャフトを近位および遠位に移動させるように構成されるアクチュエータおよび、
第２のシャフトの遠位部分に接続され、ドライバヘッドアダプタに接続され、かつヒンジに枢支されるリンクであって、
第２のシャフトの遠位への移動に応じて、長手方向軸とビット軸との間の角度が増加するようにヒンジ周りで回転し、
第２のシャフトの近位への移動に応じて、長手方向軸とビット軸との間の角度が減少するように、リンクがヒンジの周りで回転するリンクを備える関節動作機構と、
を備える関節動作ツール。

【請求項22】

関節動作トルク伝達ユニットが第１、第２および第３の傘歯車を備え、第１の傘歯車が第１のシャフトに固定的に連結され、第２の傘歯車が歯車支持シャフトに連結され、第３の傘歯車が出力シャフトに連結される、請求項２１に記載の関節動作ツール。

【請求項23】

第１の傘歯車が第２の歯車と噛み合い、第２の歯車が第３の歯車と噛み合う、請求項２２に記載の関節動作ツール。

【請求項24】

シャフトの回転がドライバヘッドアダプタの反対方向の回転を引き起こす、請求項２２または２３に記載の関節動作ツール。

【請求項25】

関節動作ユニットが第１、第２、第３および第４の傘歯車を備え、第１の傘歯車が第１のシャフトに固定的に連結され、第２および第３の傘歯車が歯車支持シャフトに連結され、第４の傘歯車が出力シャフトに連結される、請求項２１に記載の関節動作ツール。

【請求項26】

第１の傘歯車が第２の傘歯車と噛み合い、第３の傘歯車が第４の傘歯車と噛み合う、請求項２５に記載の関節動作ツール。

【請求項27】

第２の傘歯車の回転が、歯車支持シャフトを介して第３の傘歯車の回転に伝達される、請求項２５または２６に記載の関節動作ツール。

【請求項28】

第１のシャフトの回転が、ドライバヘッドアダプタの同方向への回転を引き起こすように構成される、請求項２５～２７のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項29】

関節動作ユニットの一部に延在する支持壁を備える、請求項２１～２８のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項30】

支持壁が、第２のシャフトおよびリンクを収容するように構成される開口部を備える、請求項２９に記載の関節動作ツール。

【請求項31】

第２のシャフトが近位に移動するとき、リンクが、ツールの長手方向軸から外側に曲がる、請求項３０に記載の関節動作ツール。

【請求項32】

支持壁が、歯車支持シャフトに連結される第２のヒンジで枢動可能に連結される遠位部分および近位部分を備え、遠位部分が出力シャフトに連結され、遠位部分が第２のシャフトの軸方向の移動に応じて第２のヒンジおよび／または歯車支持シャフトの周りで近位部分に対して回転する、請求項２９または３０に記載の関節動作ツール。

【請求項33】

ドライバヘッドアダプタが、ビットのシャフトを収容するように構成される内腔を備える、請求項２１～３２のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項34】

ドライバヘッドアダプタの内腔が回転制限面を備える、請求項３３に記載の関節動作ツール。

【請求項35】

細長外側ハウジングが、ハンドピースに着脱自在に連結するように構成される本体連結組立体をさらに備える、請求項２１～３４のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項36】

本体連結組立体が、第１のシャフトの近位端に動作可能に連結されるコレットシャフトを備え、コレットシャフトの自由端が、ハンドピースの駆動シャフトに連結されるように構成される、請求項３５に記載の関節動作ツール。

【請求項37】

駆動シャフトの回転が第１のシャフトの回転を引き起こすように、コレットシャフトの自由端が回転制限形状を備える、請求項３６に記載の関節動作ツール。

【請求項38】

本体連結組立体が、細長外側ハウジングの近位端に動作可能に連結される本体インターフェースを備える、請求項３５～３７のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項39】

本体インターフェースが、該本体インターフェースの外面に溝を備える、請求項３８に記載の関節動作ツール。

【請求項40】

少なくとも１つの方向付け機構が、本体インターフェースの近位対向面から近位に延在する、請求項３８または３９に記載の関節動作ツール。

【請求項41】

第２のシャフトの遠位端の近傍で第２のシャフトの一部にあるねじ山と螺合するアクチュエータをさらに備え、アクチュエータが、第２のシャフトの軸方向の移動を引き起こすように構成される、請求項２１～４０のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項42】

第２のシャフトが回転動作を実質的に阻まれるように、第２のシャフトの遠位部分が、第２のシャフトの遠位端の近傍で回転制限ストッパに摺動可能に収容される回転制限面を備える、請求項４１に記載の関節動作ツール。

【請求項43】

アクチュエータがホイールを備え、該ホイールの回転が第２のシャフトの軸方向移動を引き起こす、請求項４２に記載の関節動作ツール。

【請求項44】

第２のシャフト上の回転制限面が実質的に平坦な表面を備える、請求項４２または４３に記載の関節動作ツール。

【請求項45】

ドライバヘッドアダプタが、０°～４５°の間で外側ハウジングに対して回転するように構成される、請求項２１～４４のいずれかに記載の関節動作ツール。

【請求項46】

請求項２１～４５のいずれかに記載の関節動作ツールと、ビットおよびハンドピースのいずれかまたは両方とを備える、内視鏡的締結具留置のためのシステム。

【請求項47】

ハンドピースのモータが電気モータを備える、請求項４６に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この出願は、２０１７年８月１０日に出願された米国特許出願第６２／５４３，５５１号明細書、２０１７年１０月３日に出願された米国特許出願第６２／５６７，５８４号明細書、および２０１７年１１月２２日に出願された米国特許出願第６２／５９０，１２２号明細書の利益を主張するものである。前述の出願の各々の全体は、参照により本明細書に組み込まれている。

【0002】

この開示は、ねじ等の締結具の内視鏡的留置ための関節動作ツールに関する。

【背景技術】

【0003】

種々の外科的処置（骨折手術等）には、骨にプレート（例えばチタン骨接合プレート、その他）等の構造物を保持するために、骨に１つ以上のねじを挿入することがある。挿入中に、ねじは骨にねじ込まれる。例えば、肋骨骨折を治療するために、外科医は、骨折した肋骨の（肺に面する側の）内面に１つ以上の固定ねじでプレートを取り付けることができる。手術は、胸腔鏡の助けを借りて、最小限の侵襲的な方法で行うことができる。胸腔鏡からの視界により、骨折部位（複数の部位）を含む胸郭の内側の視覚化を可能にする。骨折した肋骨の胸腔鏡補助下の内側固定は、痛覚脱失および／または換気等の、ある特定の他の治療よりも患者に一層有益であり得る。

【0004】

骨にねじを挿入することは、骨の位置および／または向き、周囲の解剖学的構造（例えば筋肉、靭帯、腱、血管、神経またはその他）、および／または骨の形状により難しい場合もある。ある特定の外科的処置においては、骨に対するねじの所望の挿入位置および／または角度へのアクセスが制限される場合もある。挿入位置および／または角度を調整するように締結ツールを後退させることは、時間が掛かり、患者に外傷を引き起こし、かつ／または不便でありもしくは実用的でない場合がある（締結ツールの直接侵入経路が他の解剖学的構造によって阻止される場合等）。

【0005】

可撓性または弾性部分を有する延長部分は、患者の体にドライバヘッドを操作する際の助けとなり得る。しかし、可撓性または弾性部分は、骨の皮質にねじを挿入するのに十分なトルクを効率的に伝達しない場合がある。

【0006】

方向を変えることができる剛性および／または非可撓性および／または非弾性締結ツールは、トルクを効率的に伝達すると同時に、患者の体内でドライバヘッドを操作する際に助けとなり得る。いくつかの実施形態においては、この種の延長部分（例えばスクリュードライバ）は、複数の軸で複数の角度で関節動作するように構成される関節構成要素を含むことができる。これにより、締結ツールは、狭いスペースにアクセスし、ユーザが位置を再調整する頻度を減らし、かつ／または締結ツールの所望の向きを提供するように調整する（例えば曲げまたは枢動）ことができようになっている。締結ツールは、意図される機能を実行する（例えば骨に固定ねじを挿入する）のに十分なトルク出力を同時に維持できることが有益であり得る。

【0007】

標準の非関節動作式締結ツールに匹敵できる外側プロファイルを有する関節構成要素を持つ延長部分を有することは、有益であり得る。より小さい外側プロファイルにより、より大きなサイズのアクセスポータル（例えばトロカール）の必要性が低減されることができ、かつ／または関節構成要素を持つ締結ツールが、標準の非関節動作式締結ツールによって通常アクセスできるスペースにアクセスできるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】米国特許出願第６２／５４３，５５１号

【文献】米国特許出願第６２／５６７，５８４号

【文献】米国特許出願第６２／５９０，１２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

いくつかの実装形態においては、伝動装置（例えば傘歯車またはマイタ歯車）は、関節動作ドライバヘッド等の関節構成要素の全範囲の改善を行うことができる。元の機能を実行するのに十分なトルク出力を維持しながら、利用可能なスペースに収まることになる歯車および伝動機構を使用することが望ましい場合もある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述の利益または他の利益の内の１つ以上を提供する、内視鏡的締結具留置のための関節動作ツールのいくつかの実施形態が、本明細書において開示されている。

【0011】

上記で開示され、または本明細書において他の場所で開示された構造、材料、ステップまたは他の特徴のいずれかは、この開示の実施形態のいずれかに使用することができる。任意の実施形態の任意の構造、材料、ステップまたは他の特徴は、この開示の一部である、さらなる実施形態を形成するように、任意の他の実施形態の任意の構造、材料、ステップまたは他の特徴と組み合わされることが可能である。

【0012】

前述の概要、以下の詳細な説明および関連する図面は、保護の範囲を限定しまたは定義するものではない。保護の範囲はクレームによって定義される。

【0013】

本明細書において開示される実施形態の上述および他の特徴は、実施形態の図面を参照して以下に説明される。例示された実施形態は、例示することを意図するものであるが、実施形態を限定することを意図するものではない。開示された異なる実施形態の種々の特徴は、この開示の一部である、さらなる実施形態を形成するように組み合わされることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】ハンドピースおよび関節動作ドライバヘッドに連結される例示的な締結ツールの、異なる角度で示される側面図である。

【図1B】ハンドピースの例示的な締結ツールインターフェースの正面図である。

【図2】締結ツールの長手方向軸に対して約０°の、関節動作ドライバヘッドを有する例示的な締結ツールの斜視図である。

【図3A】図２の締結ツールの長手方向断面図である。

【図3B】図３Ａの締結ツールの近位部分の詳細な断面図である。

【図3C】図３Ａの締結ツールの近位端の側立面図である。

【図3D】図３Ａの締結ツールの例示的なドライバヘッドアダプタの斜視図である。

【図3E】中心長手方向軸線に沿って切断された図３Ｃのドライバヘッドアダプタの斜視図である。

【図3F】例示的なドライバヘッドの斜視図である。

【図4A】例示を目的として支持壁および外側ハウジングを示さない状態の、図２の締結ツールの例示的な遠位部分の斜視図である。

【図4B】図４Ａの締結ツールの例示的な関節動作（例えば傘歯車）装置の動作を示す図である。

【図5A】例示を目的として支持壁および外側ハウジングを示さない状態の、図２の締結ツールのもう１つの例示的な遠位部分の斜視図である。

【図5B】図５Ａの締結ツールの例示的な傘歯車装置の種々の斜視図である。

【図5C】図５Ａの締結ツールの例示的な傘歯車装置の種々の斜視図である。

【図5D】図５Ａの締結ツールの例示的な傘歯車装置の種々の斜視図である。

【図5E】図５Ａの締結ツールの例示的な傘歯車装置の種々の斜視図である。

【図5F】図５Ａの傘歯車装置の動作を示す図である。

【図6A】例示を目的として外側ハウジングを示さず、コレットハウジングを透明のように示した状態の、図２の締結ツールの斜視図である。

【図6B】図６Ａの締結ツールの遠位部分の詳細図である。

【図7A】締結ツールの長手方向軸に対して鋭角で関節動作ドライバヘッドに連結された図２の締結ツールの斜視図である。

【図7B】図７Ａの締結ツールの遠位部分の詳細図である。

【図8】もう１つの例示的な関節動作装置の動作を示す図である。

【図9】もう１つの例示的な関節動作装置の動作を示す図である。

【図10A】ヘッドを実質的に傾けていない状態の例示的な関節動作歯車装置の上面図である。

【図10B】ヘッドを第１の角度に傾けた状態の、図１０Ａの関節動作装置の側面図である。

【図10C】ヘッドを第２の角度に傾けた状態の、図１０Ａの関節動作装置の上面図である。

【図10D】もう１つの関節動作装置の上面図である。

【図10E】図１０Ｃの関節動作装置の側面図である。

【図11】もう１つの例示的な関節動作装置の斜視図である。

【図12】もう１つの例示的な関節動作装置の側面図である。

【図13】もう１つの例示的な関節動作装置を示す図である。

【図14】例示的なウォーム歯車装置を示す図である。

【図15】例示的なカムおよび／またはピン型関節動作装置を示す図である。

【図16】例示的な斜板または角度付き板型関節動作装置を示す図である。

【図17】ドライバヘッドを回転させるように構成されたシャフト回転機構を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

種々の関節動作ツールが、１つ以上の所望の改善を達成するために用いられ得る様々な実施例を示すために、以下に説明される。これらの実施例は単に例示であり、提示される一般的な発明およびこれらの発明の種々の態様および特徴を限定することを意図するものではない。本明細書において使用される語法および用語は、説明を目的とするものであり、限定と見なされるべきではない。本明細書において開示されるいかなる特徴、構造またはステップも、本質的なものではなく、また必須のものではない。

【0016】

概要
いくつかの実施形態においては、関節動作ツール１は、締結具の内視鏡的留置を容易にするように構成される。例えば、関節動作ツール１は、外科的処置中にねじを骨に打ち込むように使用することができる。図１Ａに示されるように、関節動作ツール１は、ハンドピース１０および締結ツール２０を含むことができる。ハンドピース１０は、電池および電気モータを有するような電動装置とすることができる。ハンドピース１０は、ユーザが関節動作ツール１を把持して操作するようにグリップを含むことができる。ハンドピース１０は、打込み動作、速度および／または（例えば時計回りもしくは反時計回りの）方向を指図するような、関節動作ツール１を操作するための操作部（例えばボタン）を含むことができる。締結ツール２０は、締結ツール２０の近位端等においてハンドピース１０に連結され得る。締結ツール２０は、ハンドピース１０に着脱自在に接続され得る。ある実施形態においては、締結ツール２０は、クイックリリース機構を持つハンドピース１０に連結される。いくつかの実施形態においては、クイックリリース機構は、ボタンまたはレバーを作動させる（例えば押し下げる）ことがハンドピース１０への締結ツール２０の取付けを解除することができるように、締結ツール２０またはハンドピース１０に解除ボタンまたはレバーを備える。

【0017】

締結ツール２０は、締結ツール２０の遠位端に関節動作ドライバヘッドアダプタ２２を含むことができる。アダプタ２２は、ドライバヘッド３０（例えば、ねじの頭と係合するように構成されるビット）に連結することができる。例えば、アダプタ２２は、着脱自在に、かつ／または戻り止め等のクイックリリース機構を介してドライバヘッド３０に連結することができる。

【0018】

いくつかの実施形態においては、アダプタ２２は、回転するように構成される。図示されるように、アダプタ２２は、継手２６の周りで、かつ締結ツール２０の長手方向軸線Ｌに対して回転するように構成されることができる。アダプタ２２の回転により、アダプタ２２（および、それによるドライバヘッド３０）の位置および角度を調整することを可能とすることができ、これは、所望の位置および角度で締結具の打込みを容易にすることができる。いくつかの実施形態においては、アダプタ２２は、１つの平面内で、かつ／または長手方向軸線Ｌに略垂直な回転軸線の周りで回転可能である。ある実施形態においては、アダプタ２２は、（図１Ａに示されるような）約０°～約１４０°、または約０°～約１１０°、または約０°～約９０°、あるいは約０°～約４５°まで回転することができる。締結ツール２０は、アダプタ２２の角度を調整するように構成される関節動作アクチュエータを含むことができる。図１Ａに示される実施例においては、関節動作アクチュエータは、手動で操作されるホイール等の調整ダイヤル２４を備える。アクチュエータは、締結ツール２０の近位端において、またはその近傍等に、ドライバヘッドアダプタ２２から離れて配置され得る。

【0019】

ハンドピース１０または締結ツール２０は、ボタン、サムホイール、レバーまたはその他等のドライバヘッドアクチュエータを含むことができる。例えば、ハンドピース１０は、ドライブヘッド３０を（例えば時計回りおよび／または反時計回りに）回転させるような、ドライバヘッド３０に動作可能に接続することができるモータを駆動させる１つ以上のボタン１１を含むことができる。いくつかの実施形態においては、モータからの動力は、締結ツール２０の内部シャフトを通して、かつ／または継手２６を通してドライバヘッド３０に伝達される。いくつかの実施形態においては、ハンドピース１０は、ドライバヘッド３０に加えられるトルクを適応的に制限するためのソフトウェアおよび／またはハードウェアを含むことができる。適応トルク制限に関する追加情報は、米国特許第９，２６５，５５１号明細書に見出されることができ、その全体は、参照により本明細書に組み込まれている。

【0020】

図１Ｂに示されるようないくつかの実施形態においては、締結ツール２０は、様々な向きにハンドピース１０に対して割り出され得る。例えば、締結ツール２０は、ハンドピース１０および締結ツール２０の嵌合機構１５（例えば、凹部および突出部）等により複数（例えば、２箇所、３箇所、４箇所、６箇所、８箇所あるいはそれ以上）の回転位置でハンドピース１０に固定され得る。ハンドピース１０に対して締結ツール２０を新しい向きに回転させると、ドライバヘッド３０もまた新しい向きに回転させることができる。これにより、ドライブヘッド３０はハンドピース１０に対して様々な向きで締結具を打ち込むことができるようになり得る。いくつかの実装形態においては、締結ツール２０の異なる向きを通して一平面で関節動作するように構成され得る、ドライバヘッド３０を回転させることによって、関節動作ツール１は、（ドライバヘッド３０が操作され得る半球の空間で関節動作することができる等の）それらの異なる平面で関節動作するように構成され得る。種々の実施形態においては、締結ツール２０は、ハンドピース１０から取り外され、ハンドピース１０に対して新しい位置に回転され、次いでドライバヘッド３０の新しい範囲の操作を可能にするようにハンドピースに再び取り付けることができる。

【0021】

関節動作締結ツールの特定の実施形態
関節動作締結ツール２００の種々の実施形態が開示されている。図２に示されるように、締結ツール２００は、図１Ａの締結ツール２０の特徴のいずれかを有することができる。例えば、ツール２００は、締結ツール２００の近位端で本体に、および締結ツール２００の遠位端でドライバヘッド３００に連結するように構成され得る。

【0022】

締結ツール２００は、近位部分２０４および遠位部分２０６を有する細長外側ハウジング２０２を含むことができる。本体連結組立体３００が、ツール２００の近位端に配置され得る。本体連結組立体３００は、細長外側ハウジング２０２の近位部分２０４に連結されるコレットハウジング３０２を含むことができる。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、外側ハウジング２０２の近位部分２０４の末端部分は、コレットハウジング３０２の第１のキャビティ内に収容されることができ、横壁３１０において、またはその近傍で終端し得る。横壁３１０は、コレットシャフト３０８が壁３１０の開口部を通過し、この開口部に対して自由に回転できるように構成される略中央の開口部を含むことができる。ある実施形態においては、ハウジング２０２は、ハンドピース１０に接続される間、ハンドピース１０に対して回転され得る。

【0023】

コレットハウジング３０２は、第１のキャビティから横壁３１０の反対側に第２のキャビティを含むことができる。第２のキャビティは、コレットハウジング３０２から近位に延在する本体インターフェース３０４を収容することができる。コレットハウジング３０２は、ハンドピース１０の開口部に収容され得る。これは、ハンドピース１０のモータがドライバヘッド３００を駆動することができるようにする等のために、ツール２００およびハンドピース１０を機能的に接続することができる。

【0024】

図３Ａ～図３Ｃに示されるように、本体インターフェース３０４は、近位対向面３１８を含むことができる。近位対向面３１８の外周線は、コレットハウジング３０２の外面から半径方向外向きに延在する。近位対向面３１８は、締結ツール２００を本体に取り付ける場合に、ハンドピース１０等の本体のストッパとして働くことができる。ダウエルピン３２０等の１つ以上（例えば、２つ、３つまたはそれ以上）の方向付け機構が、近位対向面３１８から近位に延在することができる。ダウエルピン３３０は、ハンドピース１０を本体連結組立体３００と位置合わせさせることを容易にすることができる。本体インターフェース３０４は、インターフェース３０４の近位端の近傍に外側溝３０６を含むことができる。いくつかの実施形態においては、外側溝３０６は、本体を保持する際に、それを促進するように構成され得る。

【0025】

図３Ａ～図３Ｃに示されるように、本体インターフェース３０４は、コレットハウジング３０２および細長外側ハウジング２０２の内腔から連続し、コレットシャフト３０８を収容するように構成される内腔を有することができる。コレットシャフト３０８の近位端は、本体インターフェース３０４の内腔の内側で終端することができ、これにより、外部の衝撃からコレットシャフト３０８の近位端を保護することができる。少なくとも１つ（例えば、２つ、３つまたはそれ以上）のボールベアリグ３２２が、（例えばコレットシャフト３０８の回転軸を本体インターフェース３０４の内腔の長手方向軸と位置合わせさせる際に助けとなることによって）本体インターフェース３０４の内腔内でのコレットシャフト３０８の回転を容易にするように、コレットシャフト３０８の外壁と本体インターフェース３０４の内腔壁との間に延在することができる。波型ワッシャ３２４等の付勢部材が、（例えば横壁３１０が遠位ボールベアリング３２２に衝突するのを抑制しまたは防止するように）横壁３１０と遠位ボールベアリング３２２との間に配置され得る。

【0026】

コレットシャフト３０８の近位端は、モータに動作可能に連結できるハンドピース駆動シャフトと連結するように構成され得る。コレットシャフト３０８は、少なくとも１つの平面等の回転制限形状を含むことができる。図３Ａおよび３Ｂに示されるようないくつかの実施形態においては、回転制限形状は、２つの対向する平面３０９を含むことができる。コレットシャフト３０８が駆動シャフトと係合すると、駆動シャフトの回転がコレットシャフト３０８の回転を生じさせる。

【0027】

コレットシャフト３０８の遠位端は、第１のシャフト２０８に連結され得る。図３Ａおよび３Ｂに示されるように、コレットシャフト３０８の遠位端は、第１のシャフト２０８を固定的に（例えば摩擦、接着剤またはその他を介して）受け入れるように構成される凹部を含むことができる。いくつかの実施形態においては、コレットシャフト３０８および第１のシャフト２０８は、他の取付け機能および／または機構によって固定的に係合され得る。以下に説明されるように、第１のシャフト２０８は、コレットシャフト３０８の回転および／またはトルクをドライバヘッド３００等のドライバヘッドに伝達するように構成される。

【0028】

第１のシャフト２０８は、細長外側ハウジング２０２の内腔の内側に配置され、かつ／またはこの内腔を通過することができる。第１のシャフト２０８の遠位部分は、細長外側ハウジング２０２から遠方に、傘歯車組立体等の関節動作トルク伝達ユニット２１０内に延在することができる。関節動作ユニットは、細長外側ハウジング２０２から遠位に配置され得る。関節動作トルク伝達ユニット２１０は、（例えば、出力シャフト２１４の遠位部分のピン穴を通過する圧入ピン２１６、およびアダプタ２１２のピン穴２１８またはその他を介して）ドライバヘッドアダプタ２１２に固定的に連結される出力シャフト２１４を含むことができる。図４Ａ～図５Ｆを参照して以下に説明されるように、関節動作トルク伝達ユニット２１０は、シャフト２０８の回転、および／またはトルクをドライバヘッドアダプタ２１２へ伝達するように構成される。

【0029】

ドライバヘッドアダプタ２１２は、ビット（例えば平頭ビット、フィリップスビット、六角ビット、星形ビットまたはその他）等のドライバヘッド４００を着脱自在に受け入れるように構成され得る。図３Ｄおよび３Ｅに示されるようないくつかの実施形態においては、アダプタ２１２は、略正方形の断面を持つシャフトを有するドライバヘッドを受け入れるように構成される略正方形の開口部２２０を含むことができる。ある実施形態においては、ドライバヘッドアダプタ２１２は、ドライバヘッドシャフトの形状に対して相補的であり、ドライバヘッドアダプタ２１２の回転がドライバヘッドシャフトに伝達されるようになっている、異なる形状の開口部を含むことができる。図示されるように、ドライバヘッドアダプタ２１２は、正方形の開口部２２０よりも大きな内部寸法を有する第２の開口部２２１を含むことができる。

【0030】

種々の実施形態においては、ドライバヘッドシャフト４０２はアダプタ２１２に保持され得る。例えば、ドライバヘッドシャフト４０２は、摩擦嵌め、ディテント機構、またはその他によって保持され得る。図３Ｆに示されるようないくつかの実装形態においては、ドライバヘッド４００のドライバヘッドシャフト４０２は、２つ以上の対向する突出部４０４を含むことができ、この突出部４０４の外面の間の距離が、略正方形の開口部２２０の幅よりも大きくなるような隙間によって分離される。突出部４０４は、略正方形の開口部２２０に挿入されると、互いに向かって僅かに撓むことができる。突出部４０４が元の隙間の大きさに別々に跳ね返る傾向は、正方形の開口部２２０の内側にドライバヘッドシャフト３０４を保持する際の助けとなることができる。いくつかの実施形態においては、突出部４０４は、略正方形の開口部２２０への突出部４０４の挿入を容易にするように、その自由端に面取り部または先細部４０６を有することができる。ドライバヘッドシャフト４０２の突出部４０４は、ドライバヘッドシャフト４０２が正方形の開口部２２０を通過して第２の開口部２２１に前進した後に広がることができ、これは、ドライバヘッドシャフト４０２をドライバヘッドアダプタ２１２内に保持する際の助けとなることができる。いくつかの実施形態においては、ドライバヘッドのシャフトは、ばね付勢されたボールディテントまたは他のもののような他のタイプの保持機構（複数の保持機構）を含むことができ、したがって、第２の開口部２２１は、ドライバヘッドシャフトが正方形の開口部２２０を通過して第２の開口部２２１に前進すると、ドライバヘッドシャフトを保持することができる。種々の実施形態においては、アダプタ２１２およびドライバヘッドシャフト４０２は、少なくとも約１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍあるいはそれ以上等、ツール２００の近位端および／またはハンドピース１０から間隔を置いて設けられる。

【0031】

図４Ａに示されるように、関節動作トルク伝達ユニット２１０は、第１のシャフト２０８に固定的に連結される第１の傘歯車２２６、歯車支持シャフト２２４に固定的に連結される第２の傘歯車２２８および、出力シャフト２１４に固定的に連結される第３の傘歯車２３０を含むことができる。第１の傘歯車２２６は、第２の傘歯車２２８と噛み合う。第２の傘歯車２２８は、第３の傘歯車２３０と噛み合う。いくつかの実施形態においては、傘歯車は、４４０Ｃステンレス鋼またはその他等の金属を含むことができる。ある実施形態においては、これらの傘歯車は、少なくとも約６０～６５Ｃのロックウェル硬度を有することができる。図２および図３Ａに示されるように、関節動作トルク伝達ユニット２１０は、外部の衝撃から傘歯車および／またはシャフトを保護することができる、１つ以上の支持壁２３２を含むことができる。

【0032】

図４Ｂに示されるように、第１の傘歯車２２６および第１のシャフト２０８が第１の方向（例えば反時計回り）に回転すると、第２の傘歯車２２８および歯車支持シャフト２２４は、第１の方向に垂直な第２の方向に（例えば、図示されているように右に）回転する。第２の傘歯車２２８の回転により、第３の傘歯車２３０および出力シャフト２１４は第１の方向とは反対の第３の方向（例えば時計回り）に回転することになる。種々の実施形態においては、第２の傘歯車２２８の回転軸は、第１の傘歯車２２６および／または第３の傘歯車２３０の回転軸にほぼ垂直である。ある実装形態においては、第１の傘歯車２２６および第３の傘歯車２３０の回転軸は、ドライバヘッドが関節動作されない場合に、略平行でありかつ／または同一直線上にある。

【0033】

いくつかの実施形態においては、締結ツールは、図５Ａに示されるような関節動作ユニット２１１を含むことができる。関節動作ユニット２１１は、第１のシャフト２０８に固定的に連結される第１の傘歯車２２６、歯車支持シャフト２２４の２つの端部に固定的に連結される第２の傘歯車２２８および第３の傘歯車２２９、および出力シャフト２１４に固定的に連結される第４の傘歯の２３０を含むことができる。第１の傘歯車２２６は、第２の傘歯車２２８と噛み合う。第２の傘歯車２２８の回転は、歯車支持シャフト２２４を介して第３の傘歯車２２９に伝達される。第３の傘歯車２２９は、第４の傘歯車２３０と噛み合う。図５Ｂ～図５Ｅは、図５Ａに示されるような４つの傘歯車を持つ関節動作トルク伝達ユニット２１０の略図を示している。

【0034】

図５Ｆに示されるようないくつかの実施形態においては、第１の傘歯車２２６および第１のシャフト２０８が第１の方向（例えば反時計回り）に回転すると、第２の傘歯車２２８、歯車支持シャフト２２４および第３の傘歯車２２９は、第１の方向に垂直な第２の方向に（例えば左に）に回転する。第３の傘歯車２２９の回転により、第４の傘歯車２３０および出力シャフト２１４は第１の方向と同じ方向（例えば反時計回り）に回転することになる。

【0035】

図４Ａ～図４Ｂおよび図５Ａ～図５Ｆの関節動作トルク伝達ユニット２１０は、図４Ａ～図４Ｂに示される実施形態の第１の歯車２２６と第３の歯車２３０との間、および図５Ｂ～図５Ｄに示される実施形態の第１の歯車２２６と第４の歯車２３０との間等における可動域の改善を可能にすることができる。図５Ａ～図５Ｆに示されるような４つの傘歯車を持つ関節動作トルク伝達ユニット２１０の実施形態は、有利なことに、出力シャフト２２４の回転が第１のシャフト２０８と同じ方向であるようになっていることができる。例えば、ハンドピース１０からの方向の入力回転は、ドライバヘッド４００において同じ方向の出力回転をもたらすことができる。

【0036】

図４Ａ～図４Ｂに示されるような３つの傘歯車を持つ関節動作トルク伝達ユニット２１０の実施形態は、第１のシャフト２０８の回転に対して逆方向の出力シャフト２２４の回転をもたらすことができる。出力シャフト２２４を第１のシャフト２０８と反対方向に回転させることは、使用者を混乱させることとなり得る。例えば、使用者は、関節動作ツール１が時計回りの回転を出力するようになっている特定のボタンに慣れ親しんでいる場合があり、したがって、ツール２００が接続された後に関節動作ツール１が反時計回りの回転を出力すると、使用者が混乱する場合がある。いくつかの実施形態は、逆方向の回転に適応するために自動的に適合するように構成される。例えば、ハンドピース１０は、ツール２００がハンドピース１０に接続されることに応じて、ボタンのモータの駆動方向を反転させることができる。いくつかの変形例においては、ツール２００がハンドピース１０に接続される前に、ボタンは第１の方向（例えば時計回り）にハンドピース駆動シャフトを駆動し、ツール２００がハンドピース１０に接続された後に、ボタンはハンドピース駆動シャフトを第２の方向（例えば反時計回り）に駆動し、それにより、次にはドライバヘッド３００が第１の方向（例えば時計回り）に回転するようになっている。反転は、ハンドピース１０のコントローラ上のソフトウェアを通して行われ得る。反転は、ツール２００の接続に応じて自動的に生じる場合もあり、かつ／または使用者には見えない場合もある。

【0037】

種々の実施形態は、関節動作機構を含む。図６Ａに示されるようないくつかの実施形態においては、関節動作機構は、第２のシャフト２３４を含む。シャフト２３４は、細長外側ハウジング２０２の内腔の内側に配置されることができ、かつ／または内腔を通過することができる。第２のシャフト２３４は、第１のシャフト２０８と略平行に延在することができる。第２のシャフト２３４の近位部分は、回転制限機構２３６（例えば１つ以上の平担面）を含むことができる。第２のシャフト２３４の近位部分は、コレットハウジング３０２の遠位端からおよび、この遠位端の近傍で遠位に配置されるストッパ２３８の開口部を通過して延在することができる。第２のシャフト２３４の近位部分に係合するストッパ２３８の開口部は、回転制限機構２３６に対して略相補的な形状を有することができる。ストッパ２３８は、第２のシャフト２３４が実質的に回転動作を防止されるように、コレットハウジング３０２の遠位端に固定的に取り付けられることができる。

【0038】

いくつかの実施形態においては、第２のシャフト２３４の近位部分の少なくとも一部は螺旋ねじ（例えば雄ねじ）を含むことができる。（ホイール２４０、ウォーム歯車、またはその他のような）アクチュエータは、第２のシャフト２３４のねじに係合する、対応する螺旋ねじ（例えば雌ねじまたは雄ねじ）を含むことができる。第２のシャフト２３４は、回転制限機構２３６とストッパ２３８との間の係合により回転動作が実質的に防止されるので、ホイール２４０を回転させることにより、第２のシャフト２３４の軸方向の動作を生じさせることができる。ホイール２４０を一方向に回転させると、第２のシャフト２３４はドライバヘッドアダプタ２１２に向かって遠位に前進することになり得る。ホイール２４０を反対方向に回転させると、第２のシャフト２３４はドライバヘッドアダプタ２１２から離れて遠方に後退することになり得る。

【0039】

第２のシャフト２３４の遠位部分は、細長外側ハウジング２０２から、関節動作トルク伝達ユニット２１０の中に遠位に延在することができる。リンケージアーム２４２が、ヒンジ２４４において第２のシャフト２３４の遠位端に連結され得る。図６Ａおよび６Ｂに示されるように、関節動作トルク伝達ユニット２１０の支持壁２３２は、第２のシャフト２３４とリンケージアーム２４２を摺動可能に係合するように構成される隙間を含むことができる。ヒンジ２４４に連結される端部と反対側のリンケージアーム２４２の端部は、（例えば支持壁およびリンケージアーム２４２をほぼ横切って通過するピボットピンを介して）支持壁２３２に枢支的に連結され得る。

【0040】

図７Ａおよび７Ｂに示されるように、アダプタ２１２および／またはドライバヘッド３００は、ハウジング２０２に対して関節動作され得る。いくつかの実装形態においては、関節動作は、このようにホイール２４０の回転およびホイール２４０と第２のシャフト２３４とのねじ係合により、第２のシャフト２３４の動作の結果として生じる。図示されるように、（例えばハウジング２０２および／またはホイール２４０に対する）第２のシャフト２３４の近位への移動により、リンケージアーム２４２はヒンジ２４４で曲がり、第２のシャフト２３４に対して回転することができる。支持壁２３２は、歯車支持シャフト２２４に連結される、第２のヒンジ２４６で枢支的に連結される近位部分２４５および遠位部分２４７を含むことができる。遠位部分２４７は、出力シャフト２１４に固定的に連結され得る。リンケージアーム２４２の曲げにより、遠位部分２４７、ドライバヘッドアダプタ２１２（およびアダプタ２１２に連結されるドライバヘッド３００）は第２のヒンジ２４６および／または歯車支持シャフト２２４の周りに枢支的に回転することになり得る。図６Ａに示されるように、第２のシャフト２３４に対してリンケージアーム２４２を真っ直ぐにするために、第２のシャフト２３４は、例えばホイール２４０を反対方向に回転させることによって、遠位に移動され得る。

【0041】

種々の実施形態においては、ツール２００は、ヒンジ２４６の周り等で関節動作することができると同時に、回転をドライバヘッド３００に伝達することができる。ツール２００は、ねじまたは他の締結具を様々な位置に有利に打ち込むことができる。ツール２００は、狭いスペースにアクセスし、かつ／または締結具を所望の向きになるように配置して打ち込むように調整する（例えば曲げるまたは枢動する）ことができる。種々の実施形態においては、ツールの関節動作を制御する機構は、ねじまたは他の締結具を打ち込むようにトルクを伝達する機構とは別個である（例えば独立して動作可能である）。いくつかの変形例においては、関節動作を制御する機構およびドライバヘッドにトルクを伝達する機構は、それぞれ、別個のシャフトおよび／または別個の制御装置（例えばアクチュエータ）を含むことができる。例えば、関節動作を制御する機構は、第２のシャフト２３４および／またはホイール２４０を含むことができ、ドライバヘッドにトルクを伝達する機構は、第１のシャフト２０８および／またはハンドピース１０上の１つ以上のボタンを含むことができる。

【0042】

関節動作締結ツールの他の実施形態
以下に説明されている実施形態の機能のいずれかは、上述の締結ツール２００に組み込まれ得る。

【0043】

図８に示されるようないくつかの実施形態においては、入力シャフト（１）は歯車「Ｘ」に剛結合され、アイドラシャフト（３）は歯車「Ａ」に剛結合され（歯車「Ａ」は両面傘歯車である）、出力シャフト（２）は歯車「Ｚ」に剛結合される。歯車「Ｘ」は歯車「Ａ」と噛み合う。また、歯車「Ａ」は歯車「Ｚ」と噛み合う。歯車「Ｘ」が反時計回りに回転すると歯車「Ａ」は左に回転し、それにより、歯車「Ｚ」は反時計回りに回転することになる。この配置の利点は、達成され得る関節動作が増加することである。

【0044】

いくつかの実施形態は、（互いに、まさに傘歯車無しで約４５°または約９０°を越えるようなドライバヘッドアダプタを関節動作させるように構成される。図９に示されるようないくつかの実施形態においては、関節動作締結ツールの関節動作ユニットは、チェーンまたはベルト９５０を含むことができる。ベルト９５０は、一組の傘歯車から他の組の傘歯車へ動作が伝達される点を延長することができる。入力シャフト９５６は、１組の傘歯車９５２に作用することができ、傘歯車９５２の内の１つは、ベルトプーリまたはチェーン歯車９５４に剛結合され得る。ベルト９５０は、第２のベルトプーリまたはチェーン歯車９５８に接続されることができ、これは第２の組の傘歯車９６０に接続されることができ、この傘歯車９６０の内の１つは、出力シャフト９６２に作用する。この設計の利点は、関節動作傘歯車が他の伝動装置と干渉しないように、入力側傘歯車９５２と出力側傘歯車９６０と間の動作伝達が効果的に再配置されるということである。

【0045】

図１０Ａ～図１０Ｅに示されるようないくつかの実施形態においては、平歯車１０６４の追加が、入力シャフト１０５６の運動の関節動作出力シャフト１０６２への伝達を可能にする。このことは、上述したベルトおよび／またはチェーンシステムと同様な効果を有するが、傘歯車をより効果的な位置に移動させるように追加の歯車を使用することで同様な効果を得る。（例えば２個、３個またはそれ以上の）複数の歯車が、必要に応じて、傘歯車をさらに置き換える（例えば別個に間隔を置いて配置する）ように追加され得る。この設計の利点は、関節動作傘歯車が他の伝動装置と干渉しないように、入力側傘歯車と出力側傘歯車との間の動作伝達が再配置され得るということである。

【0046】

いくつかの実施形態においては、締結ツールは、図１１に示されるような傘歯車を含むことができる。歯車Ａは駆動シャフトに連結され得る。歯車Ａの回転は、アイドラギヤＢを介して歯車Ｃに伝達され、この歯車Ｃは、ねじを打ち込むように出力シャフトに連結され得る。同時に、歯車Ｃは、自由に３次元で新しい方向を与えることができる。いくつかの実装形態は、アイドラギヤを通して歯車減速または増速を含むことができる。

【0047】

図１２に示されるようないくつかの実施形態においては、傘歯車の他の形状構成は、関節動作継手を通して回転を伝達することができる。図１１に示される形状構成においては、歯車Ａは、歯車Ｃの回転を（例えば物理的な干渉により）拘束することができる。対照的に、図１２に示されるような傘歯車機構においては、歯車Ａおよび歯車Ｂは、アイドラギヤＢの周りに対称に配置される。関節動作平面はもはや交差しないので、図１２の機構は、例えば図１１の機構と比較して可動域が増加することを可能にし得る。

【0048】

図１３に示されるようないくつかの実施形態においては、ドライバヘッドアダプタの先端は、入力シャフト１３５６の駆動軸と実質的に同一線上にあり得る。図１２の傘歯車機構は、オフセットを導入している。図１３に示されるような、ある実施形態においては、図１２の歯車機構は、オフセットを調整するように平歯車１３６４に接続され得る。図示のように、ドライバヘッドアダプタ１３１２の先端は、入力シャフト１３５６の先端と実質的に同一直線上にあり得る。

【0049】

関節動作締結ツールの種々の実施形態は、ドライバヘッドアダプタ２１２から離れた、かつ／またはハンドピース１０により近い位置でドライバヘッドアダプタ２１２の向きを制御するように構成され得る。図１４に示されるようないくつかの実施形態は、歯車またはアダプタ調整ダイヤル１４６８に作用するウォーム歯車１４６６を含むことができる。調整ダイヤル１４６８は、（例えば締結ツールの近位端の近傍またはハンドピース上に配置される）ユーザインターフェースとして役立つことができる。調整ダイヤル１４６８を回転させることにより、調整ダイヤル１４６８の左側の機械的リンク機構を関節動作させる（例えば開くまたは閉じる）ことができる（例えば約０°～約９０°）。ある実施形態においては、リンク機構は、シャフトの軸線周りの回転動作を、シャフトの軸線にほぼ垂直な軸線に移動させることができ、その軸線周りでドライバヘッドは回転し、または関節動作することができる。いくつかの変形例においては、アダプタ調整ダイヤル１４６８の回転は、それに応じてウォーム歯車１４６６およびドライバヘッドアダプタを回転させることができる。

【0050】

いくつかの実施形態は、ドライバヘッドアダプタおよび／またはドライバヘッドを関節動作させるために、図１５に示されるような固定カムまたはピン１５７０を有することができる。歯車Ｂおよびカムもしくはピン１５７０は、同じシャフトまたは軸線に取り付けられるが、互いに独立して自由に回転することができる。カムまたはピン１５７０は、シャフトに接続されるが、歯車Ｂは、歯車Ｂがシャフトと独立して回転することができる軸受を有する。歯車Ｃの中心は、カムまたはピン１５７０の端部に固定される。カムまたはピン１５７０は、（上述の歯車Ｃ等の）可動の出力側傘歯車の方へ突出することができるが、可動の出力傘歯車の回転に対しては回転しない。カムまたはピン１５７０が、接続されたシャフトを中心に回転されると、歯車Ｃは、歯車Ｂの表面に沿ってカムまたはピン１５７０と共に回転することができる。しかし、カムまたはピン１５７０は、歯車Ｃがシャフトの中心軸の周りに自由に回転することができるように歯車Ｃの中心に固定される。カムまたはピン１５７０は、図１６のロッド１６７４に類似した前後に摺動するロッドを介して作動され得る。歯車１６７８に類似しているがサイズがより小さい歯車が、カムまたはピン１５７０が取り付けられるシャフトに接続され得る。

【0051】

ある実装形態は、例えば図１６に示されるようなアダプタを押し引きするロッドによって作動される機械的リンク機構を使用することができる。ロッドは、歯付きトラック上で調整ダイヤルを進めることによって作動され得る。図１６に示されるようないくつかの実施形態は、斜板（または傾斜させた板）１６７２を有することができる。斜板１６７２は、ツール２００の長手方向軸に対してある角度に向けることができる。斜板１６７２は、ドライバヘッドアダプタ２１２および／またはドライバヘッド３００に当接しかつ／またはそれらを関節動作させるように構成することができる。いくつかの実施形態においては、斜板１６７２は、プッシュロッド１６７４に逆らって作用する。例えば、斜板１６７２は、プッシュロッド１６７４に対して回転することができ、それにより、斜板１６７２の角度に起因して、プッシュロッド１６７４が長手方向に移動することになる。実装形態においては、プッシュロッド１６７４は、ラックギヤ１６７６を移動させ、このラックギヤは、ドライバヘッドアダプタ２１２および／またはドライバヘッド３００の向きを制御するように使用される歯車１６７８を作動させる。いくつかの実施形態においては、シャフト２０８は、斜板１６７２を通過し、かつ／または斜板１６７２に対して回転することができる。

【0052】

締結ツールのいくつかの実施形態は、入力シャフトを３６０°回転させることができるようにすることができる。いくつかの実施形態においては、入力シャフトの３６０°回転は、ドライバユニットに対するドライバヘッドアダプタの別々の回転を可能にするピンを後退させることによって達成される。いくつかの実施形態においては、入力シャフトの回転は、入力シャフトが所望の向きに手動で回転され得るように、入力シャフトと本体インターフェース（例えばハウジング２０２）との間の摩擦嵌めによって達成される。図１７に示されるようないくつかの実施形態においては、入力シャフト１７５６の３６０°回転は、それによって調整ダイヤル１７７０が（例えば入力シャフト１７５６の回転に垂直な方向に）歯車１７７２を回転させるように使用され得る歯車式システムを利用することによって達成され得る。歯車１７７２は、ドライバユニットに対してシャフト１７５６の向きを制御することができる。図１７に示されるような実施形態においては、ドライバヘッドは、歯車１７７２がドライバヘッドを回転させるように回転されると、締結ツールに固定されて留まることが可能になる。

【0053】

特定の用語
「頂部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「水平の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「垂直の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「長手方向の（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」、「側方の（ｌａｔｅｒａｌ）」および「端部（ｅｎｄ）」等の、本明細書において使用される方向についての用語は、例示的な実施形態という文脈において使用される。しかしながら、本開示は、例示的な方向に限定されるべきではない。実際、他の方向は可能であり、この開示の範囲内である。直径または半径等の本明細書において使用される円形に関する用語は、完全な円形の構造物を必要とするのではないと理解されるべきあるが、むしろ左右に測定され得る断面領域を持つ任意の適切な構造物に適用されるべきである。「円形の（ｃｉｒｃｕｌａｒ）」または「円筒形の（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）」または「半円形の（ｓｅｍｉ－ｃｉｒｃｕｌａｒ）」または「半円筒形の（ｓｅｍｉ－ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）」あるいは任意の関連するもしくは類似の用語等の、一般に形状に関する用語は、円または円筒あるいは他の構造物の数学的な定義に厳密に合致する必要はなく、適度に近い近似である構造物を含むことができる。

【0054】

「することができる（ｃａｎ）」、「し得る（ｃｏｕｌｄ）」、「するかもしれない（ｍｉｇｈｔ）」、または「してもよい（ｍａｙ）」等の条件付き言語は、特に記述されない限り、あるいは使用される文脈の中で別様に理解されない限り、一般に、ある実施形態が特定の特徴、要素および／またはステップを含むが、他の実施形態はこれらを含まないことを意味することを意図している。したがって、この種の条件付き言語は、一般に、特徴、要素および／またはステップが１つ以上の実施形態に多少なりとも必要とされること、あるいは１つ以上の実施形態がユーザ入力またはユーザへの刺激の有無にかかわらず、これらの特徴、要素および／またはステップが含まれ、または任意の特定の実施形態で実行されるべきであるかどうかを決定するためのロジックを必ず含むことを意味することを意図するものではない。

【0055】

本明細書において使用される「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」および「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、所望の機能を依然として実行し、または所望の結果を達成する、記載される量に近い量を表す。例えば、いくつかの実施形態においては、文脈が許すことができる場合、「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」および「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、記載される量の１０％未満であるか、またはそれに等しい量を指すことができる。本明細書において使用される「一般に（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）」という用語は、特定の値、量、または特性を大部分は含み、またはそれらに向かう傾向を示す値、量、または特性を表す。例示として、ある実施形態においては、文脈が許すことができる場合、「略平行な（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｐａｒａｌｌｅｌ）」という用語は、１５°よりも小さいかまたはそれに等しいだけ正確に平行から外れるものを指すことができる。もう１つの実施例として、ある実施形態においては、文脈が許すことができる場合、「略垂直な（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ）」という用語は、１５°よりも小さいかまたはそれに等しいだけ正確に垂直から外れるものを指すことができる。

【0056】

結論
本開示のいくつかの変形が詳細に示され説明されているが、この開示の範囲内である他の修正は、この開示に基づいて当業者には容易に明らかとなるであろう。例えば、いくつかの実施形態が傘歯車に関して上記で議論されているが、他の形式の歯車（例えば、平歯車、スプラインギヤ、曲がり歯傘歯車、マイタ歯車、はすば歯車、その他）および他のトルク伝達装置が考えられる。また、実施形態の特定の特徴および態様の種々の組み合わせまたはサブコンビネーションが作られることができ、依然として本開示の範囲に属し得ることが考えられる。したがって、開示された実施形態の種々の特徴および態様は、開示されたものの様々なモードを形成するために互いに組み合わせられ、または置き換えられ得ることを理解されたい。

【0057】

さらに、個別の実装形態の文脈において、この開示で説明される特定の機能はまた、単一の実装形態で組み合わせて実装され得る。逆に、単一の実装形態の文脈において説明される種々の機能はまた、複数の実装形態で個別に、または任意の適切なサブコンビネーションで実装され得る。さらに、機能が特定の組み合わせで働くものとして上記で説明され得るが、請求された組み合わせからの１つ以上の機能は、場合によっては組み合わせから削除されることができ、該組み合わせは、サブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形としてクレームされ得る。

【0058】

特定の態様、実施形態、または実施例に関連して説明される特徴、材料、特性、またはグループは、それと矛盾しない限り、このセクションまたはこの明細書の他の場所で説明される任意の他の態様、実施形態または実施例に適用可能であると理解されるべきである。（任意の添付のクレーム、要約および図面を含む）この明細書で開示される特徴はすべて、この種の特徴および／またはステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わされ得る。本発明の保護は、任意の前述の実施形態の詳細に限定されるものではない。本発明の保護は、この明細書に開示される特徴の任意の新規なもの、または任意の新規な組み合わせ（任意の添付のクレーム、要約および図面を含む）、あるいはそのように開示された任意の新規なもの、または任意の新規な組み合わせに及ぶ。

【0059】

この開示の目的のために、特定の態様、利点および新規の特徴が、本明細書において説明される。必ずしもこの種の利点すべてが、任意の特定の実施形態において達成され得るとは限らない。したがって、例えば、当業者は、本開示が、本明細書において教示されまたは示唆され得る他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書において教示される１つの利点または一群の利点を達成する方法で具体化されまたは実施され得ることを認識するであろう。

【0060】

いくつかの実施形態は、添付の図面に関連して説明されている。図形は必要に応じて一定の尺度で描かれているが、示されているもの以外の寸法および比率が考えられ、開示された発明の範囲内であるので、この種の尺度は限定的なものであるべきではない。距離、角度等は単なる例示であり、図示された装置の実際の寸法およびレイアウトに対して正確な関係を必ずしも持つとは限らない。構成要素は、追加され、除去され、かつ／または再配置され得る。さらに、種々の実施形態に関連する任意の特定の特徴、態様、方法、性質、特性、品質、属性、要素等の本明細書における開示は、本明細書において記述されたすべての他の実施形態で使用され得る。そのうえ、本明細書において説明された任意の方法は、引用されたステップを実行するのに適した任意の装置を用いて実施され得る。

【0061】

本発明は、特定の実施形態および実施例の文脈で開示されているが、この開示の範囲は、具体的に開示された実施形態を超えて、本発明の他の代替実施形態および／または使用および明白な修正およびその均等物にまで及ぶ。本出願で説明される任意のシステム、方法および装置は、その後の段落で説明される特徴および組み合わせを含む本明細書において説明される他の特徴および組み合わせの間で、このおよび他の段落で説明される前述の特徴の任意の組み合わせを含むことができる。本発明のいくつかの変形が詳細に示され説明されているが、この発明の範囲内である他の修正が、この開示に基づいて当業者には容易に明らかであろう。また、実施形態の特定の特徴および態様の種々の組み合わせまたはサブコンビネーションが作られることができ、依然として本発明の範囲に属し得ることが考えられる。開示された実施形態の種々の特徴および態様は、開示された発明のさまざまなモードを形成するために互いに組み合わされ、置き換えられ得る。したがって、本明細書において開示される本発明の範囲は、上述の特定の開示された実施形態によって限定されるべきではなく、次に続くクレームを公正に読むことによってのみ決定されるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図10E】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】