特許 7737130 フレーム間固定器

(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】2025-09-02

(45)【発行日】2025-09-10

(54)【発明の名称】フレーム間固定器

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/62 20060101AFI20250903BHJP

【ＦＩ】

A61B17/62

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021101216

(22)【出願日】2021-06-17

(65)【公開番号】P2023000413

(43)【公開日】2023-01-04

【審査請求日】2024-06-03

(73)【特許権者】

【識別番号】510202167

【氏名又は名称】Ｎｅｘｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ合同会社

(72)【発明者】

【氏名】道脇 裕

【審査官】槻木澤 昌司

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／０３０６５３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０１３５３１８９（ＣＮ，Ｙ）

【文献】特表２０１７－５２３８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０４３２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００００４９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１５５６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１１６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１１－５００９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００２９７２７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／５８－１７／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、
上記フレームに接続される連結部材と、
上記連結部材を上記フレームに対して傾斜可能とし、且つ、該傾斜した状態で固定可能な傾斜固定機構とを有し、
上記傾斜固定機構は、
上記連結部材の少なくとも一端に設けられる球形のジョイントボールと、
上記フレームに設けられ、円筒状を成して上記ジョイントボールを収容し、該ジョイントボールを受けるボール受け部と、該ボール受け部に対向する円筒状の一面に第一係合部を有するボールハウジングと、
上記円筒状のボールハウジングの一面に形成される第一係合部に螺合する第二係合部と、該螺合により上記ジョイントボールに当接する当接部を有する押え部材と、を備え、
上記ボール受け部と当接部とは、上記ジョイントボールとの接触面が該ジョイントボールの球形に沿った球形曲面状を成す、ことを特徴とするフレーム間固定器。

【請求項2】

前記ボールハウジングは、連結部材周辺にテーパ部が形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のフレーム間固定器。

【請求項3】

前記連結部材は、長さを調整するための伸縮機構を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレーム間固定器。

【請求項4】

前記ボールハウジングは、前記フレームをスライド移動可能に挿通する挿通孔を備え、
前記押え部材の第二係合部を前記ボールハウジングの第一係合部に螺合することにより、前記ジョイントボールを前記ボール受け部に押し付けると共に、前記フレームを上記挿通孔に押し付けることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のフレーム間固定器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フレーム同士を所望の位置に傾斜させて固定するフレーム間固定器に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のフレーム間固定器としては、例えば、キャビネットのフレームの間に、連結部材を接続して固定するものが知られている。

【0003】

例えば、特開２００８－１２６０５７公報（特許文献１）に開示される棚におけるフレーム間固定器は、積み重ねられるフレームを連結部材によって容易に組立及び分離することができ、組み立てられたフレームを安定的に保持することが可能である。

【0004】

このような、棚は、傾斜した状態にすることができないため、例えば、棚を展示用途で使用して、棚に設置される展示物を鑑賞し易くするように、棚を傾斜させることができないという問題が生じる。

【0005】

その他のフレーム間固定器としては、例えば、創外固定器の対向する２つのリング状フレームの間に、複数の連結部材を接続して構成するものが知られている。

【0006】

このような創外固定器に適用されるフレーム間固定器には、人体への取り付け態様によっては、対向するリング状フレームの向き平行ではなく、傾斜して取り付けられるようにしたものが知られている。

【0007】

例えば、特表２０１６－５０１０５１（特許文献２）に開示される創外固定器は、対向するリング状フレームが、一端にヒンジ機構が設けられた連結部材によって接続され、対向するリング状フレームが互いに傾斜することが可能で、且つ傾斜状態を保持することができるようにしている。また、特表２００９－５０５７３６（特許文献３）に開示される創外固定器は、リング状フレームと連結部材との接続に際し、球面座金を適用することで、特許文献２と同様に、対向するリング状フレームが互いに傾斜することが可能で、且つ傾斜状態を保持することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００８－１２６０５７公報

【文献】特表２０１６－５０１０５１公報

【文献】特表２００９－５０５７３６公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献２は、伸縮式の接続部材の端部に、接続部材の軸方向に対して一方向への傾斜を許容する角度調整機構を有し、該角度調整機構を接続部材の軸回りに回転できるようにする回転調整機構を有して構成するものが開示されている。

【0010】

特許文献３は、凸状の球面ワッシャと、凹状の球面ワッシャとを利用して、角度と回転位置とを同時に調整できるものが開示されている。

【0011】

特許文献２の創外固定器は、対向する２つのリング状フレームを互いに傾斜させるため、角度位置を調整する機構と回転位置を調整する機構の２つの機構が必要となる。従って、構成が複雑になると共に、所望の傾斜位置に調整するには２つの機構を操作する必要があり、また、傾斜状態を保持するためには２つの機構をそれぞれ固定しなければならないため、容易に操作することができず、また、調整が難しいという問題が生じる。

【0012】

また、特許文献３の創外固定器は、凸状の球面ワッシャと凹状の球面ワッシャとが必要になることから、部品点数が多くなり、各部材間のアライメントにより組付け誤差が発生して、所望の傾斜位置に確実に固定することが難しいという問題が生じる。

【0013】

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、簡易な構造によって、連結部材をフレームの半天球方向における所望の傾斜位置に調節可能とし、且つ調整された傾斜位置を保持する手段を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明のフレーム間固定器は、フレームと、上記フレームに接続される連結部材と、上記連結部材を上記フレームに対して傾斜可能とし、且つ、該傾斜した状態で固定可能な傾斜固定機構とを有し、上記傾斜固定機構は、上記連結部材の少なくとも一端に設けられる球形のジョイントボールと、上記フレームに設けられ、円筒状を成して上記ジョイントボールを収容し、該ジョイントボールを受けるボール受け部と、該ボール受け部に対向する円筒状の一面に第一係合部を有するボールハウジングと、上記円筒状のボールハウジングの一面に形成される第一係合部に螺合する第二係合部と、該螺合により上記ジョイントボールに当接する当接部を有する押え部材と、を備え、上記ボール受け部と当接部とは、上記ジョイントボールとの接触面が該ジョイントボールの球形に沿った球形曲面状を成す。

【0017】

また、本発明のフレーム間固定器は、前記ボールハウジングは、連結部材周辺にテーパ部が形成される、ことを特徴とする。

【0018】

また、本発明のフレーム間固定器は、前記連結部材は、長さを調整するための伸縮機構を備える、ことを特徴とする。

【0019】

また、本発明のフレーム間固定器は、前記ボールハウジングは、前記フレームをスライド移動可能に挿通する挿通孔を備え、前記押え部材の第二係合部を前記ボールハウジングの第一係合部に螺合することにより、前記ジョイントボールを前記ボール受け部に押し付けると共に、前記フレームを上記挿通孔に押し付けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、簡易な構造によって、連結部材をフレームに対して半天球方向の所望の傾斜位置に調節可能とすると共に、調節された傾斜位置に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第一の実施形態に係る創外固定器を示す斜視図である。

【図2】第一の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。

【図3】連結部材と傾斜固定機構の一部を示す正面図である。

【図4】連結部材と傾斜固定機構を示す断面図である。

【図5】（Ａ）傾斜固定機構（Ｂ）押え部材（Ｃ）ボールハウジングを示す断面図である。

【図6】（Ａ）伸縮機構（Ｂ）圧着コア（Ｃ）固定リングを示す断面図である。

【図7】他の傾斜固定機構を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に本発明のフレーム間固定器を応用して成る創外固定器の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は第一の実施形態に係る創外固定器を示す斜視図、図２は第一の実施形態に係る創外固定器を示す正面図、図３は連結部材と傾斜固定機構の一部を示す正面図、図４は連結部材と傾斜固定機構を示す断面図、図５は（Ａ）傾斜固定機構（Ｂ）押え部材（Ｃ）ボールハウジングを示す断面図、図６は（Ａ）伸縮機構（Ｂ）圧着コア（Ｃ）固定リングを示す断面図である。

【0024】

本実施形態においては、本発明のフレーム間固定器を創外固定器に適用した例を説明するが、創外固定器以外の、例えば、建築用足場の固定機構やラック類など様々なものに適用しても良い。

【0025】

図１に示すように、創外固定器１は、二つのフレーム２、２を有し、フレーム２、２は、二つの連結部材３、３によって連結される。フレームと連結部材は、いずれも二つに限られず、一つあるいは三つ以上であってもよい。

【0026】

フレーム２は、人体の治療患部の少なくとも一部を略包囲可能なように略正円状に形成される。図２に示すように、フレーム２には、その円周上の略対向する位置に二つの傾斜固定機構５、５が設けられている。

【0027】

本実施形態においては、フレーム２は、平面視で環状を成しているが、必ずしも環状を成していなくてもよい。また、フレーム２は、断面略正円状を成しているが、板状や断面多角形状に形成しても良い。

【0028】

図３に示すように、連結部材３は、対向するフレーム２、２の間隔を治療部位に合わせて所定の間隔に調整できるように第一シャフト３１と第二シャフト３２との間に伸縮機構４を有している。第一シャフト３１と第二シャフト３２の先端側は小径とされた首部３１ａ、３２ｂがそれぞれ形成されて、該首部３１ａ、３２ｂの先端に略球状のジョイントボール５１、５１が設けられている。ジョイントボール５１、５１は、後述するボール受け部５２ｃと接触する部位が曲面を成していれば良い。

【0029】

図４に示すように、伸縮機構４は、中空の略円筒状で長尺状の第一シャフト３１基端（図面下方側）の圧着コア４１に中実の丸棒状で長尺状の第二シャフト３２が差し込まれ、固定リング４２を緩めて第一シャフト３１からの第二シャフト３２の引き出しを可能とし、固定リング４２を締め付けることで第一シャフト３１と第二シャフト３２とを固定できるようになっている。

【0030】

具体的には、図６に示すように、第一シャフト３１の圧着コア４１の外周に、基端側から順に外テーパ部４１ａと雄ねじ４１ｂが形成されている。外テーパ部４１ａは、雄ねじ４１ｂから基端に向かって（図面上方から下方に向かって）縮径するテーパ状を成している。また、外テーパ部４１ａには、外周から内周に貫通して軸方向に伸びるスリット４１ｃが周方向に等間隔で３本形成されている（図６（Ｂ）には視認できる２本を示す）。固定リング４２は、圧着コア４１の外テーパ部４１ａ、雄ねじ４１ｂに対応して、その内周に、内テーパ部４２ａ、雌ねじ４２ｂが形成されている。雌ねじ４２ｂは、雄ねじ４１ｂに螺合する。内テーパ部４２ａは、外テーパ部４１ａと略平行に形成され、内テーパ部４２ａと第二シャフト３２との間で、圧着コア４１がクサビのように挟持される。

【0031】

これにより、固定リング４２を緩めると、内テーパ部４２ａによる第一シャフト３１の圧着コア４１と第二シャフト３２との圧着が解放され、第二シャフト３２を第一シャフト３１に対して挿入又は引抜方向にスライドすることにより、連結部材３を所望の長さに調整可能となり、固定リング４２を締め込むと、固定リング４２の内テーパ部４２ａが外テーパ部４１ａを押圧し、第一シャフト３１の圧着コア４１と第二シャフト３２が圧着して、第一シャフト３１と第二シャフト３２とが固定されることにより、連結部材３が所望の長さに保持される。

【0032】

図５に示すように、傾斜固定機構５は、ジョイントボール５１、ボールハウジング５２及び押え部材５３を備える。

【0033】

ボールハウジング５２は、略円筒状を成し、その一面に凹状の第一係合部５２ａを有し、他面にテーパ部５２ｂを有している。ボールハウジング５２の第一係合部５２ａとテーパ部５２ｂとの間にはジョイントボール５１を保持する、ジョイントボール５１の球形に沿った球形曲面状を成すボール受け部５２ｃが形成される。ボール受け部５２ｃのテーパ部５２ｂ側断面の直径は、第一係合部５２ａ側断面の直径よりも小径とし、且つ、ボール受け部５２ｃの中心点ＣＰ１は、第一係合部５２ａの底面５２ａ１と同一の高さに位置しており、これにより、ジョイントボール５１は、第一係合部５２ａ側からボール受け部５２ｃに挿入され、ボール受け部５２ｃから第一シャフト３１方向に抜け出ないように保持される。なお、ボール受け部５２ｃのテーパ部５２ｂ側断面の直径は、第一シャフト３１が通過可能で且つジョイントボール５１が通過できない大きさに設定される。

【0034】

第一係合部５２ａの内周には、押え部材５３と螺合する雌ねじ５２ａ２が形成される。テーパ部５２ｂは、ボールハウジング５２のボール受け部５２ｃから他面に向かって拡径するテーパ状を成し、ジョイントボール５１がボール受け部５２ｃに沿って移動するときに第一シャフト３１の首部３１ａが接触しないように逃げとなって、連結部材３の可動域を大きくすることができる。

【0035】

押え部材５３は、一面に板状の固定操作部５３ａが立設され、他面に凸状の第二係合部５３ｂが設けられている。第二係合部５３ｂの外周には、雄ねじ５３ｂ１が形成され、ボールハウジング５２の雌ねじ５２ａ２と螺合することで、押え部材５３の第二係合部５３ｂがボールハウジング５２の第一係合部５２ａに入り込む。第二係合部５３ｂの、ボールハウジング５２のボール受け部５２ｃに対応する位置には、ジョイントボール５１の球形に沿った球形曲面状を成す当接部５３ｃが形成される。

【0036】

本実施形態では、ボールハウジング５２の第一係合部５２ａを凹状とし、押え部材５３の第二係合部５３ｂを凸状としているが、凹凸関係を反対にしても良い。

【0037】

当接部５３ｃは、当接部５３ｃの中心点ＣＰ２が、第二係合部５３ｂの頂面５３ｂ２を越えた位置にくるように形成され、押え部材５３のねじ込みにより、ジョイントボール５１が、当接部５３ｃとボール受け部５２ｃとの間で挟持される。

【0038】

本実施形態では、ボール受け部５２ｃと当接部５３ｃとをいずれもジョイントボール５１の球形に沿った球形曲面状に形成しているが、ジョイントボール５１の可動及び固定が可能であれば良く、ボール受け部５２ｃ、当接部５３ｃの表面にエンボス加工による凹凸を形成したり、球形に近い多角形の多面状に形成しても良い。

【0039】

固定操作部５３ａを操作して、押え部材５３を緩めると、ジョイントボール５１に対するボール受け部５２ｃと当接部５３ｃによる挟持が解放されて、第一シャフト３１を傾斜固定機構５が取り付けられるフレーム２に対して半天球方向における所望の傾斜位置に調整可能となり、押え部材５３を締め込むと、当接部５３ｃがジョイントボール５１に当接して、ジョイントボール５１がボール受け部５２ｃに押圧され、即ち、ボール受け部５２ｃと当接部５３ｃとでジョイントボール５１が挟持されて、第一シャフト３１がフレーム２の半天球方向における所望の傾斜位置に保持される。

【0040】

なお、押え部材５３を強く締め込んで当接部５３ｃをジョイントボール５１に強く当接した状態でも、押え部材５３の第二係合部５３ｂ頂面５３ｂ２とボールハウジング５２の第一係合部５２ａ底面５２ａ１とが接触しないように、第一係合部５２ａの高さと第二係合部５３ｂの深さ及びボール受け部５２ｃと当接部５３ｃによる空間が設定されている。

【0041】

固定操作部５３ａは、板状に形成しているが、押え部材５３を手動及び／又は締結具で締め込むことができれば、例えば、円柱の外周に凹凸を有して形成したり、六角柱状等で形成しても良い。

【0042】

上記では、第一シャフト３１とフレーム２とを接続する傾斜固定機構５について説明したが、第二シャフト３２とフレーム２とを接続する傾斜固定機構５についてもシャフト部分の構造を除いて基本的には同様の構造である。

【0043】

以上の構成の創外固定器を人体に取り付ける方法の一例を以下に説明する。

【0044】

まず、創外固定器１のフレーム２、２に肢体を通し、治療部位が対向するフレーム２、２の間に位置するように凡その位置を特定して配置する。

【0045】

続いて、伸縮機構４の固定リング４２と、傾斜固定機構５の固定操作部５３ａを緩めるように操作して、連結部材３の長さと、フレーム２に対する半天球方向における連結部材３の傾斜位置が所望の傾斜位置になるように調節する。これにより、対向する二つのフレーム２、２が、互いに傾斜するように調節することができる。

【0046】

その後、伸縮機構の固定リング４２と、傾斜固定機構５の固定操作部５３ａを締め込むように操作し、連結部材３が所望の長さに保持されると共に、連結部材３とフレーム２とが所望の傾斜位置に保持される。

【0047】

図７により、他の傾斜固定機構について説明する。第一の実施形態の傾斜固定機構は、フレームに固定的に設けられているが、他の傾斜固定機構は、フレームに沿って移動可能に設けられている点で相違する。なお、符号は、第一の実施形態の構成に対応する構成については、先頭に「１０」又は「１」を付けている。

【0048】

ボールハウジング１５２は、略円筒状を成し、その一面に凹状の第一係合部１５２ａを有し、他面にテーパ部１５２ｂを有している。ボールハウジング１５２のボール受け部１５２ｃへのジョイントボール１５１の取り付けは、ジョイントボール１５１をテーパ部１５２ｂ側から圧入して取り付けられる。

【0049】

ボールハウジング１５２の第一係合部１５２ａとテーパ部１５２ｂとの間には、フレーム１０２をスライド可能に挿通する挿通孔１５２ｄと、ジョイントボール１５１を保持する、ジョイントボール１５１の球形に沿った球形曲面状を成すボール受け部１５２ｃが形成される。挿通孔１５２ｄとボール受け部１５２ｃは上部で連通しており、ボール受け部１５２ｃにジョイントボール１５１が収容された状態で、ジョイントボール１５１とフレーム１０２とが接触するように設定される。

【0050】

押え部材１５３は、一面に板状の固定操作部１５３ａが立設され、他面に凸状の第二係合部１５３ｂが設けられている。第二係合部１５３ｂの外周には、雄ねじ１５３ｂ１が形成され、ボールハウジング１５２の雌ねじ１５２ａ２と螺合することで、押え部材１５３の第二係合部１５３ｂがボールハウジング１５２の第一係合部１５２ａに入り込んで、その頂面１５３ｂ２がフレーム１０２に当接し、該フレーム１０２がジョイントボール１５１と当接して、ジョイントボール１５１をボール受け部１５２ｃへと押し付ける。フレーム１０２におけるジョイントボール１５１との当接部が、第一の実施形態における当接部５３ｃとして作用することになる。

【0051】

これにより、固定操作部１５３ａを操作して、押え部材１５３を緩めると、押え部材１５３によるフレーム１０２とジョイントボール１５１への押圧が解放されて、傾斜固定機構１０５がフレーム１０２上をスライドして所望の位置に移動可能となると共に、第一シャフト１３１を傾斜固定機構１０５が取り付けられるフレーム１０２に対して半天球方向における所望の傾斜位置に調整可能となる。

【0052】

また、押え部材１５３を締め込むと、フレーム１０２がジョイントボール１５１に押圧されると共に、ジョイントボール１５１がボール受け部１５２ｃに押圧されて、傾斜固定機構１０５がフレーム１０２に対して所望の位置に固定されると共に、第一シャフト１３１がフレーム２の半天球方向における所望の傾斜位置に保持される。

【0053】

本実施形態においては、ジョイントボール５１、１５１、ボールハウジング５２、１５２、押え部材５３、１５３、フレーム１０２などが傾斜固定機構を構成している。

【符号の説明】

【0054】

１ 創外固定器
２、１０２ フレーム
３ 連結部材
４ 伸縮機構
５、１０５ 傾斜固定機構
５１、１５１ ジョイントボール
５２、１５２ ボールハウジング
５２ｃ、１５２ｃボール受け部
５３、１５３ 押え部材
５３ａ、１５３ａ固定操作部
５３ｃ当接部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】