(57)【要約】【課題】トルク制限装置と方法とを提供すること。【解決手段】ヘッドと、スピンドルと、ハンドルとを有する装置で、ハンドルは、スピンドルによりヘッドに回転可能に取り付けられている。ハンドルとヘッドとは、接触面で接続されている。この装置は、スピンドルからずれヘッドの一部分を占めるように構成されているヘッドの軸方向孔と、スピンドルからずれトルク制限挿入体を受容するように構成されているハンドルの軸方向孔をさらに有している。ハンドルに対して第１の回転位置にあるヘッドに応じて、ヘッド及びハンドルの軸方向孔は協働して整列して配列されて、トルク制限挿入体は接触面を横断し、ヘッドの軸方向孔の中に入る。ヘッドとハンドルとは、トルク制限挿入体を介して回転が結合している。ヘッドとハンドルとは、接触面を横断しトルク制限挿入体に対するせん断限界を超えるせん断力に応じて、結合解除される。【選択図】        図２
2008023697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心の回転軸を有するヘッドと、
このヘッドに回転可能に取り付けられているハンドルと、を具備し、
このハンドルとヘッドとは、接触面で接続され、
前記ヘッドは、前記中心の回転軸からずらされたヘッドの軸方向孔を規定し、
前記ヘッドは、前記中心の回転軸からずらされたハンドルの軸方向孔を規定し、このハンドルの軸方向孔は、トルク制限挿入体を受容するように形状がとられ、前記ハンドルに対して第１の回転位置にある前記ヘッドに応じて、前記ヘッドの軸方向孔とハンドルの軸方向孔とは、協働するように整列して配置されて、前記トルク制限挿入体が前記接触面を横断し、前記ヘッドの軸方向孔に入ることを可能にし、前記ヘッドとハンドルとは、前記トルク制限挿入体を介して回転が結合され、前記接触面を横断して前記トルク制限挿入体のせん断限界を超えて印加されたせん断力に応じて、回転が結合解除される、装置。
【請求項２】
前記ハンドルにより規定され、前記中心の回転軸からずらされているハンドルの第２の軸方向孔をさらに具備し、このハンドルの第２の軸方向孔は、前記トルク制限挿入体のせん断された部分を受容するように構成され、前記ハンドルに対して第２の回転位置にある前記ヘッドに応じて、前記ヘッドの軸方向孔とハンドルの第２の軸方向孔とは、協働するように整列して配置されて、前記トルク制限挿入体のせん断された部分が前記ヘッドの軸方向孔を出て、前記ハンドルの第２の軸方向孔に入ることを可能にする、請求項１に係る装置。
【請求項３】
前記トルク制限挿入体のせん断された部分が前記ハンドルへ向かうように付勢する戻りばねをさらに具備する請求項２に係る装置。
【請求項４】
前記トルク制限挿入体を中心として配置された環状の溝をさらに具備する請求項１に係る装置。
【請求項５】
前記トルク制限挿入体が前記ヘッドに向かうように付勢するばねをさらに具備する請求項１に係る装置。
【請求項６】
ハンドルの第１の孔にアクセスするための取外し可能な端部組立体をさらに具備する請求項１に係る装置。
【請求項７】
前記ハンドルからの前記端部組立体の取外しが容易になるように、この取外し可能な端部組立体にテクスチャー加工された面をさらに具備する請求項６に係る装置。
【請求項８】
前記トルク制限挿入体のせん断部分を前記ヘッドから除去する除去ポートをさらに具備する請求項１に係る装置。
【請求項９】
前記ハンドルを確実に把持することが容易になるように、グリップ面をさらに具備する請求項１に係る装置。
【請求項１０】
所定の大きさのトルクを締具に印加するための装置であって、
前記締具にトルクを伝達するためのヘッド手段と、
前記締具にトルクを印加するために、前記ヘッド手段に結合されているハンドル手段と、
前記所定の大きさのトルクよりも大きい大きさのトルクに応じてトルク制限挿入体をせん断することにより前記ハンドル手段から前記ヘッド手段に伝達される、印加されるトルクを制限するように、前記ヘッド手段とハンドル手段との間に相互に使用されるように配置されているトルク制限手段と、を具備し、前記ハンドル手段は、前記トルク制限挿入体がせん断されるのに応じて前記締具から回転が結合解除される、装置。
【請求項１１】
前記トルク制限挿入体は、前記ヘッド手段とハンドル手段との間の接触面を横断し、このトルク制限挿入体をせん断すると、外れた分節部が発生する、請求項１０に係る装置。
【請求項１２】
前記外れた分節部を前記ヘッド手段から出し、前記ハンドル手段の貯蔵区画の中に入れるための手段をさらに具備する請求項１１に係る装置。
【請求項１３】
ヘッドの孔と整列したハンドルの孔に応じて、前記トルク制限挿入体に、前記ヘッド手段とハンドル手段との間の接触面を横断させるための手段をさらに具備する請求項１１に係る装置。
【請求項１４】
第１のトルク制限挿入体を第２のトルク制限挿入体と置き換えることに応じて、前記所定の大きさのトルクを変更するための手段をさらに具備する請求項１０に係る方法。
【請求項１５】
締具に所定の大きさのトルクを印加する方法であって、
トルク制限装置を前記締具に結合することと、
前記トルク制限装置のハンドルを回転することにより前記締具にトルク量を印加することと、を具備し、前記トルク制限装置は、トルク制限挿入体を有し、このトルク制限挿入体は、前記トルク量に応じてせん断力を受け、このトルク制限挿入体は、前記所定の大きさのトルクよりも大きな前記トルク量に応じてせん断し、前記ハンドルは、前記トルクせん断挿入体がせん断されるのに応じて、前記締具から回転が結合解除される、方法。
【請求項１６】
前記トルク制限装置のヘッドとハンドルとの間の接触面を、前記トルク制限挿入体の一部で横断させることをさらに具備し、前記トルク制限挿入体をせん断すると、外れた分節部が発生する、請求項１５に係る方法。
【請求項１７】
前記外れた分節部を前記ヘッドから出して、前記ハンドルの貯蔵区画の中に入れることをさらに具備する請求項１６に係る方法。
【請求項１８】
ヘッドの孔と整列したハンドルの孔に応じて、前記トルク挿入体に前記トルク制限装置のヘッドとハンドルとの間の接触面を横断させることをさらに具備する請求項１６に係る方法。
【請求項１９】
前記トルク制限挿入体を第２のトルク制限挿入体で置き換えることにより前記所定の大きさのトルクを変更することをさらに具備する請求項１５に係る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、トルク制限装置と方法とに関する。特に、本発明は、使い捨ての挿入体を用いて、装置に印加されるトルクの大きさを制限するための装置と方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、開示の全体がここで参照により組み込まれる、２００６年７月２０日に出願され、「ＳＥＭＩ  ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ  ＤＩＳＰＯＳＡＢＬＥ  ＴＯＲＱＵＥ  ＬＩＭＩＴＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題された米国仮出願番号６０／８３１，９５３の優先権を主張している。
【０００３】
様々な製造、建設、及び医療産業で、所定位置に位置し、通され、又はねじ込まれる対象物すなわち締具が用いられている。これらの対象物すなわち締具は、所定の締め状態又は位置付け状態に最適であるように決定された、あらかじめ定められた大きさのトルクを有していてもよい。加えて、この締具または対象物は、締具又は対象物を疲労させまたは破壊するように決定された所定の大きさのトルクを有していてもよい。しばしば、これらの所定のトルク値は、製造者又は試験施設により決定される。使用に際して、技術者すなわち使用者は、この所定の大きさのトルクに従って締具又は対象物をセットするトルクレンチのような装置を使用することができる。特定の例では、外科医は、骨を再形成(reconstruct)し、患者の骨に代用要素を取り付けるために、骨用ねじを用いることができる。このような状況では、適切な大きさのトルクを印加することは非常に重要でありうる。
【０００４】
従来のトルクレンチは、印加されるトルクの大きさを制限するために、摩擦と共にコイルばねとばねワッシャとからの力を用いている。不都合なことに、これらの従来のトルクレンチのなかで複数の構成要素が互いに摺動するので、磨耗により、従来のトルクレンチのトルク設定が変更されてしまいうる。そのようなものとして、従来のトルクレンチは、トルクレンチのトルク制限範囲を維持するために再較正される必要がある。
【０００５】
従来のトルクレンチでは、機構の適切な動作のために潤滑剤が必要とされる。これら潤滑剤は、蒸気消毒の間に破壊され、また、複数の構成要素を酸化し装置の精度を低下させうる。加えて、これら従来のトルクレンチでは、クリーニングまたは再較正のサイクルの間に再注油が必要とされる。
【０００６】
従来のトルクレンチ機構は、また、故障及び停止(bind)すなわちロックアップし、この結果、トルク制限の効果がなくなり、本質的に工具が、硬く、この場合、手によりトルクの力を識別する工具の使用者の能力にトルク制限が規制されている、限定を行わない工具に変化してしまいうる。このことは、トルク過剰、すなわち安全ではない条件をもたらしうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、少なくともある程度まで、ここで述べた不都合な点を解消することができる装置と方法とを提供することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の必要は、一態様において印加されたトルクの大きさを制限する装置と方法とが提供される本発明により、かなりの程度まで満たされる。
【０００９】
本発明の一実施形態は、トルク制限装置に関する。このトルク制限装置は、ヘッドと、ハンドルと、ヘッドの軸方向の孔と、ハンドルの軸方向の孔と、を有している。前記ヘッドは、中央の回転軸を備えている。前記ハンドルは、このヘッドに回転可能に取り付けられている。これらハンドルとヘッドとは、接触面で接続されている。前記ヘッドの軸方向孔は、前記ハンドルにより規定され、前記中央の回転軸からずらされている。前記ハンドルの軸方向孔は、トルク制限挿入体を受容するように形状がとられている。前記ハンドルに対して第１の回転位置にある前記ヘッドに応じて、前記ヘッドの軸方向孔とハンドルの軸方向孔とは、協働するように整列して配置され、前記トルク制限挿入体が前記接触面を横断し、前記ヘッドの軸方向孔に入ることが可能となっている。前記ヘッドとハンドルとは、前記トルク制限挿入体を介して回転が(rotationally)結合されている。これらヘッドとハンドルとは、前記接触面を横断して印加され、前記トルク制限挿入体に対するせん断限界を超えるせん断力に応じて、回転の結合が解除される。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、締具に所定の大きさのトルクを印加するための装置に関する。この装置は、ヘッド手段と、ハンドル手段と、トルク制限手段と、を有している。前記ヘッド手段は、前記締具にトルクを伝達する。前記ハンドル手段は、前記締具にある大きさのトルクを印加するためにこのヘッドに結合されている。前記トルク制限手段は、前記所定の大きさのトルクよりも大きな大きさのトルクに応じて、トルク制限挿入体をせん断することにより、前記ハンドル手段から前記ヘッド手段に伝達される印加されたトルクを制限するように、前記ヘッド手段とハンドル手段との間で相互に使用されるように(interoperably)配置されている。前記ハンドル手段は、せん断された前記トルク制限挿入体に応じて前記締具から回転の接続が解除される。
【００１１】
本発明のこの上他の実施形態は、締具に所定の大きさのトルクを印加する方法に関する。この方法では、トルク制限装置は、前記締具に結合されている。このトルク制限装置は、トルク制限挿入体を有している。加えて、前記トルク制限装置のハンドルを回転させることにより、前記締具にある大きさのトルクが印加される。前記トルク制限挿入体は、この大きさのトルクに応じてせん断力を受ける。このトルク制限挿入体は、前記所定の大きさのトルクよりも大きな大きさのトルクに応じてせん断される。前記ハンドルは、前記トルク制限挿入体がせん断されたことに応じて、締具から結合が解除される。
【００１２】
このように、この中のいくつかの実施形態の詳細な説明をよりよく理解できるようにするために、そして、本出願の技術への寄与がより認められるために、本発明の複数の実施形態がやや概略的に説明されてきた。もちろん、以下で説明され、本出願に添付されている請求項の主題を形成する、本発明の追加的な複数の実施形態がある。
【００１３】
この観点で、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明で説明され又は複数の図面に示されている、構成の詳細と構成要素の配置との詳細まで、本出願に限定されないことが理解されるべきである。本発明は、説明されている実施形態に加えて複数の実施形態が可能であり、様々な方法で実施され、実行されることができる。また、要約書で用いられているだけではなく、ここで用いられている用語と術語とは、説明の目的のためであり、限定としてみなされるべきではない。
【００１４】
そのようなものとして、当業者により、本開示が基づいている概念を、本発明の複数の目的を実行するために他の構造、方法、及びシステムのデザインのための基礎としてただちに用いることができることが認められる。しかしながら、請求項が、このような等価な構成が本発明の精神と範囲とを逸脱しない範囲で、このような等価な構成を含んでいるとみなされることは重要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、半自動のトルク制限装置と方法とを提供する。好ましい実施形態の一例では、このトルク制限装置は、使い捨てのトルク制限用挿入体を有している。この使い捨ての挿入体は、所定の数の分節部を有している。使用の間、前記挿入体の分節部は、トルク制限装置のハンドルに印加された所定の大きさのトルクに応じてせん断される。このせん断された分節部をこのハンドル内に残すことができる。
【００１６】
様々な実施形態では、前記トルク制限装置は、プラスチック、ポリマ、樹脂、金属などのようないかなる適当な材質を有していてもよい。好ましい例では、トルク制限装置は、手術室内で使用するために殺菌することができる複数の素材を有している。例えば、加圧殺菌可能な(autoclaveable)ポリマと、耐腐食性の金属をトルク制限装置並びに／もしくは挿入体を製造するために用いることができる。この挿入体は、分節部の数に対応した複数の環状の溝を備えたロッド又はバーを有していてもよい。この挿入体の物質特性と前記溝のところでの断面積を、トルク制限装置のためのトルク値を決定するために用いることができる。
【００１７】
前記トルク制限装置が、実質的に並びに／もしくは連続的に、前記挿入体により支配される、あらかじめ設定されたトルク制限を維持することは、本発明の実施形態の有利な点である。このあらかじめ設定されたトルク制限が本質的には摩擦による磨耗により影響を受けないことは他の有利な点である。そのようなものとして、このトルク制限装置を試験し再較正するための必要をなくすことができる。
【００１８】
ここで、本発明の複数の好ましい実施形態が、同一の参照符号が一貫して同一の部分を指示する図面を参照して説明される。図１に示されているように、トルク制限装置１０を締具１２を基材１４に取付けるために用いることができる。このトルク制限装置１０は、使用者、技術者又は外科医が把持するためのハンドル１６を有している。このトルク制限装置１０は、このハンドル１６をヘッド２０に接続しているシャフト１８をさらに有している。このヘッド２０は、締具１２に係合するように構成されている。様々な実施形態で、これらヘッド２０とシャフト１８とは、本質的に単一の構成要素でよく、あるいは、このヘッド２０を他のヘッド２０と交換するのが容易になるように、このヘッド２０がシャフト１８に分離可能に取り付けられていてもよい。
【００１９】
一般に、トルク制限装置１０は、（図１に示されているように）軸Ａを中心としてハンドル１６を回転させることに応じて、印加されたトルクがシャフト１８を同様に回転させるように構成されている。このトルク制限装置１０は、閾値すなわち最大トルクで、軸Ａを中心としてハンドル１６を回転させるのに応じて、シャフト１８がこの軸Ａを中心として回転するのを停止する。従来の装置では、この閾トルクでの制限は、ある１つの部材が他の部材に接して摺動する摩擦力により影響される。不都合なことに、この摩擦の結果、機械的な磨耗が生じ、この磨耗によりこの装置を介して印加されるトルクの特性が変わってしまうかもしれない。摩擦が印加されるトルクのうちほぼ無視できる成分であることは様々な実施形態の有利な点である。このようなものとして、複数の本実施形態は、摩擦による磨耗又は機械的な磨耗によりほぼ影響を受けない。
【００２０】
加えて、図１には明示的に示されていないが、トルク制限装置１０は、締具１２に印加されるトルクの量を表示するディスプレイを有することができる。さらに、トルク制限装置１０は、シャフト１８を一方向に又は選択可能に一方向に回転させるようなラチェット機構を有していてもよい。これは、操作者が工具での手の位置を変えたり取り直したりする必要がないような選択的な態様である。
【００２１】
図２は、図１のトルク制限装置の分解図である。この装置１０のドライバ端には、せん断要素２２がある。このせん断要素２２の近接端には、２つの孔、中央の孔２４とせん断孔２６Ａとがある。この中央の孔２４は、回転ハンドル１６をドライバ端１８に接続する肩付きねじ２８を受容する。せん断孔２６Ａは、ばね仕掛けのエジェクタピン３０と、このエジェクタピン３０の軸方向スロット３４と制限ピン３６とが対になることにより動きが制限されるばね３２と、を収容する。
【００２２】
ハンドル１６は、せん断孔２６Ａに選択的に整列させることができる複数の孔又は孔を有している。例えば、図２に示されているように、ハンドル１６は、挿入体装填用孔２６Ｂと分節部選択用孔２６Ｃとを有している。この挿入体装填孔２６Ｂは、さらにブッシング２６ＢＢをさらに有し、トルク制限挿入体４０をせん断することが容易にすることができる。
【００２３】
加えて、トルク制限装置１０は、１つ以上のトルク制限用使い捨て挿入体すなわち挿入体４０と、これら挿入体４０を進める複数のばね４２と、挿入体４０及びばね組立体４６を保持するためのキャップ４４と、を有している。
【００２４】
図３Ａは、トルク制限装置１０と共に用いられるために適している使い捨ての挿入体４０の側面図である。これら挿入体は、どんな適当な素材から形成されていてもよい。適切な素材には、プラスチックすなわち複数のポリマ、金属、などが含まれる。特定の例では、前記挿入体は、長さが分節したプラスチック素材を有している。図３Ａに示されているように、挿入体４０は、複数の環状の溝５２Ａ乃至５２ｎにより示されている複数の分節部５０Ａ乃至５０ｎを有している。これら環状の溝５２Ａ乃至５２ｎは、隣接する分節部５０Ａ乃至５０ｎの間にせん断応力を集中させる役割を果たす。このように、これら環状の溝５２Ａ乃至５２ｎにより、清浄で並びに／もしくは反復可能なせん断動作が容易となる。せん断孔２６Ａが中心軸Ａから回転が(rotationally)ずれているため、ハンドル１６に印加されるトルクにより、このせん断孔２６Ａに対応する力が発生し、トルク制限挿入体４０にせん断力が発生する。特に、せん断孔２６Ａの深さと分節部５０Ａ乃至５０ｎの長さとは、各順に、環状の溝５２Ａ乃至５２ｎにせん断力がかけられるように、整合されている。トルク制限挿入体４０の断面積と物質特性とは、環状の溝５２Ａ乃至５２ｎのところで、所定の大きさのせん断力に応じてせん断するように構成されている。環状の溝５２Ａ乃至５２ｎの各々がせん断すなわち切断される前に吸収することができるせん断力の大きさが、「せん断限界(shear limit)」である。このせん断限界は、トルク制限挿入体４０の部分的な又は完全な、破砕又は断裂が結果として生じるのに十分な大きさのせん断応力又はひずみとして定義されている。１つ以上の分節部５２Ａ乃至５２ｎを、トルク制限装置１０内で又はこのトルク制限装置の適当な複製内でせん断し、挿入体４０を試験又は較正することができる。挿入体４０は、図３Ａに示されているフランジ５４のような基部又はフランジが設けられた挿入部分をさらに有している。
【００２５】
様々な実施形態で、トルク制限挿入体４０のせん断限界は、どんな適当な値を取ることもできる。例えば、様々な標準的な締具は、１ニュートンメートル（Ｎｍ）未満から１０Ｎｍより大きな、製造業者の推奨する取り付けトルクを有していてもよい。したがって、トルク制限挿入体４０は、１Ｎｍ、２Ｎｍ、４Ｎｍ、６Ｎｍなどのせん断限界を有することができる。あるせん断限界を備えたトルク制限挿入体４０を、他のせん断限界を備えた他のトルク制限挿入体から区別するために、このトルク制限挿入体４０は、表示値、区別できる色、サイズ、形状などを有していてもよい。特定の例では、このトルク制限挿入体４０は、各せん断限界に対して特定の形状を有していてもよい。すなわち、図３Ａに示されているトルク制限挿入体４０は、ほぼ円柱状として描かれているが、異なるせん断限界を有するトルク制限挿入体４０は、例えば、細長い、３面、４面、又は多面の角柱でもよい。一実施形態によると、挿入体装填孔２６Ｂ並びに／もしくはブッシング２６ＢＢを特定の形状のトルク制限挿入体４０だけを受容するように構成してもよい。
【００２６】
図３Ｂは、較正手続を終えた使い捨ての挿入体の側面図である。一度、試験又は較正が実行されると、「実効的な(working)」長さの分節された挿入体４０は、残存している３つのトルク制限分節部と共に残されている。しかしながら、他の実施形態では、３つよりも多く又は少ない分節部５０Ａ−５０ｎが残されてもよい。
【００２７】
図３Ｃは、トルク制限装置１０内への使い捨ての挿入体４０の挿入を示す分解図である。トルク制限装置１０に装填するのは簡単で、例えば、ばね組立体の摩擦を低減するためにこのばね組立体４６の後ろ側にスラストベアリング５６を有することができる。
【００２８】
図４Ａは、装填位置のトルク制限装置１０の上面図である。ハンドル１６は、「装填（ＬＯＡＤ）」位置まで回転されている。この時点では、挿入体４０は、エジェクタピン３０と整列される。
【００２９】
図４Ｂは、前記装填位置のトルク制限装置１０のＡ−Ａ線に沿った断面図である。この透視図では、装填された位置が示されている。ハンドル１６は、挿入体４０の１つ、以下「第１の挿入体４０」と称する、が、せん断要素２２内の孔２６Ａの中に装填されるまで回転される。この第１の挿入体４０とエジェクタピン３０との後方には、ばね４２、３２がある。第１の挿入体４０の後方の大きな方のばね４２は、エジェクタピンのばね３２よりも大きなばね係数(spring rate)を有し、この結果、エジェクタピンのばね３２を圧倒し、第１の挿入体４０は、エジェクタピン３０をこのエジェクタピンの動作が前記ピンとスロットとの組合せにより制限されるまで進める。第１の挿入体４０が停止するまで完全に進められると、挿入体４０は、「トルク制限」の工程のために正しく位置している。
【００３０】
図５Ａは、せん断位置のトルク制限装置１０の上面図である。挿入体４０が所定のトルク値でせん断すると、ハンドル１６は、せん断要素２２に対して「装填（ＬＯＡＤ）」と「排出（ＥＪＥＣＴ）」との間の中間の位置に回転する。
【００３１】
図５Ｂは、せん断位置のトルク制限装置１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。この図では、第１の挿入体４０の前方の分節部５０Ｃがせん断され、せん断要素２２のせん断孔２６Ａの内部に残されて示されている。せん断要素２２には、第１の挿入体４０と同じボルトサークル上の１つのせん断孔２６Ａしかないため、第１の挿入体４０は、このせん断孔２６が空にされるまで次の位置に進まない。
【００３２】
図５Ｃは、せん断位置のトルク制限装置の端面図である。図５Ｃに示されているように、断面線Ｃ−Ｃは、装填孔２６Ｂを通過するように角度を付けて配置されている。
【００３３】
図５Ｄは、せん断位置のトルク制限装置のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図５Ｄに示されているように、Ｃ−Ｃ線に沿った断面図は、装填孔２６Ｂを横断し、せん断要素２２が「装填」及び「排出」位置の間に位置している間に、本質的にどのように第１の挿入体４０と第２の挿入体４０との両方が進むのを妨げられているのかを示している。
【００３４】
図６Ａは、排出位置でのトルク制限装置１０の上面図である。図６Ａに示されているように、ハンドル１６は、「排出」位置に回転されている。
【００３５】
図６Ｂは、排出位置でのトルク制限装置１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。この断面図に示されているように、せん断されていた、第１の挿入体４０の分節部５０Ｃは、この場合、ハンドル１６の排出チャンバの中へと進む。エジェクタピン３０の制限スロットのために、このエジェクタピンは、このエジェクタチャンバの中へと進まない。場合によっては、洗浄ポート又は除去ポート５８を、排出を増加させるために有している。例えば、もし有しているならば、ワイヤ又はピンをばね３２の作用を増加させるように挿入してもよい。
【００３６】
図６Ｃは、排出位置でのトルク制限装置１０の端面図を示している。図６Ｃに示されているように、断面線Ｅ−Ｅは、装填孔２６Ｂを通過するように角度をつけて配置されている。
【００３７】
図６Ｄは、排出位置のトルク制限装置１０のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図６Ｄに示されているように、Ｅ−Ｅ線に沿った断面図は、装填孔２６Ｂを横断し、せん断要素２２が排出位置にある間に、本質的にどのように第１の挿入体４０と第２の挿入体４０との両方が進むのを妨げられているかを示している。
【００３８】
図７Ａは、第２の充填された位置のトルク制限装置１０の上面図を示している。この場合、ハンドル１６は、次の「装填」位置に回転されている。
【００３９】
図７Ｂは、第２の装填位置のトルク制限装置１０のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。この断面図で見ることができるように、第２の挿入体４０の第１の分節部５０Ｃが、エジェクタピン３０を停止するまで押して、せん断要素２２内に進んでいる。この第１の分節部５０Ｃは、それがせん断要素２２の孔２６Ａと整列するまで進まないことに留意されたい。
【００４０】
図８Ａは、第２のせん断位置のトルク制限装置１０の上面図である。第２の挿入体４０が所定のトルク値でせん断すると、ハンドル１６は、「装填」と「排出」との中間の位置にくる。
【００４１】
図８Ｂは、第２のせん断位置のトルク制限装置１０のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。この図では、第２の挿入体４０の前方の分節部５０Ｃは、せん断されて、せん断要素２２の孔２６Ａの内部に残されて示されている。せん断要素２２には、第２の挿入体４０と同一のボルトサークル上に１つの孔があるだけなので、第２の挿入体４０は、次の位置に進まない。
【００４２】
図８Ｃは、排出位置のトルク制限装置１０の端面図である。図８Ｃに示されているように、断面線Ｈ−Ｈは、装填孔２６Ｂを通過するように角度を付けて配置されている。
【００４３】
図８Ｄは、排出位置のトルク制限装置１０のＨ−Ｈ線に沿った断面図である。図８Ｄに示されているように、Ｈ−Ｈ線に沿った断面図は、装填孔２６Ｂを横断し、せん断要素２２が装填及び排出位置の間にある間に、本質的にどのように第１の挿入体４０と第２の挿入体４０との両方が進むのを妨げられているのかを示している。
【００４４】
図９Ａは、第２の排出位置のトルク制限装置１０の上面図である。ハンドル１６を回転させるのに応じて、トルク制限装置１０は、「排出」位置に進む。
【００４５】
図９Ｂは、第２の排出位置のトルク制限装置１０のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。この透視図に示されているように、せん断された、第２の挿入体４０の分節部５０Ｃは、この場合、ハンドル１６の排出チャンバ内へと進む。エジェクタピン３０の制限スロット３４のために、このエジェクタピンは、排出チャンバの中へと進まない。この場合、２つの別々の挿入体４０（例えば、第１及び第２の挿入体４０）の分節部が、２つの別々の排出チャンバの中にあることに留意されたい。
【００４６】
図９Ｃは、第２の排出位置のトルク制限装置１０の端面図である。図９Ｃに示されているように、断面線Ｊ−Ｊは、装填孔２６Ｂを通過するように角度が付けられて配置されている。
【００４７】
図９Ｄは、第２の排出位置のトルク制限装置１０のＪ−Ｊ線に沿った断面図である。図９Ｄに示されているように、Ｊ−Ｊ線に沿った断面図は、装填孔２６Ｂを横断し、せん断要素２２が排出位置にある間に、本質的にどのように第１の挿入体４０と第２の挿入体４０との両方が進むのを妨げられているのかを示している。
【００４８】
図１０Ａは、最終的な排出位置のトルク制限装置１０の断面図である。図１０Ａに示されているように、分節部５０Ｃ乃至５０Ｅが収集孔２６Ｃの中に保持されている。
【００４９】
図１０Ｂは、最終的な排出位置のトルク制限装置１０の上面の断面図である。図１０Ｂに示されているように、フランジ５４は、唇部(lip)を係合するように、又はそうでなければ、本質的に最後の分節部よりもさらに挿入体４０を進めることを防止するように、構成されている。
【００５０】
図１０Ｃは、他の実施形態による最終的な排出位置のトルク制限装置１０の上面の断面図を示している。この断面図から見られるように、この特定の実施形態によるトルク制限装置１０は、６回、トルク制限のために使用することができる。他の実施形態では、トルク制限装置１０並びに／もしくは挿入体４０をより多くの又はより少ないトルク制限のために使用するために構成することができる。一度、分節部５０Ｃ乃至５０ｎが全てせん断されると、フランジ５４により、挿入体４０がさらに進むことは防止される。この時点で、この装置１０は、回転しかしない。この装置１０は、また、全ての６つの分節部５０Ａ乃至５０ｎを保持するようにデザインされる。
【００５１】
図１１は、図１のトルク制限装置１０からの使用された挿入体４０の取り出しを示す分解図である。
【００５２】
図１２は、本発明の一実施形態による、締具を取り付ける方法６０を示すフローチャートである。図１２に示されているように、この方法６０を、トルク制限装置１０内の挿入体４０のようなトルク制限挿入体を取り付けることに対応する工程６２で開始することができる。取付けを始めるために、装填用スリーブ又は孔にアクセスすることができる。例えば、装填孔２６Ｂと収集孔２６Ｃとを露出させるように、保持キャップ４４を回して外し、又はそうでなければ、ばね４２とばね組立体４６と共に取外すことができる。その後で、挿入体４０を装填孔２６Ｂ内に位置させることができ、トルク制限装置を再び組立てることができる。注意すべきことは、トルク制限装置１０の中に取り付けられる挿入体４０は、取り付けられる特定の締具に対する所定のトルク制限に基づいて選択されることができることである。例えば、骨用ねじのような締具は、４ニュートンメートル（Ｎｍ）の推奨される取り付けトルクを有していてもよい。取り付けのための挿入体４０は、４Ｎｍのトルクに対応する所定のせん断強度を有することができる。
【００５３】
工程６４では、締具１２を基材１４に取り付けることができる。例えば、骨用ねじを患者の骨の中にねじ込むことができる。特に、締具１２を、トルク制限装置１０にビットにより結合させることができ、ハンドル１６を、図５Ａと図５Ｂとに示されているように、挿入体４０がせん断されるまで回転することができる。
【００５４】
工程６６では、切断された分節部を、ヘッド２０から排出することができる。例えば、図６Ａと図６Ｂとに示されているように、せん断孔２６Ａを収集孔２６Ｃと整列することができる。それに応じて、例えば、分節部５０Ｃが、ばね仕掛けのエジェクタピン３０とばね３２とにより収集孔２６Ｃ内に動かされてもよい。
【００５５】
工程６８では、締具を追加して取り付けるかを決定することができる。例えば、進行中の操作手続により締具が追加して用いられることが示されるならば、追加の締具がほぼ同じトルク表示を有しているかを工程７０で決定することができる。もし追加して締具を取り付けることが示されていないならば、トルク制限装置１０を工程７８でクリーニングすることができる。
【００５６】
工程７０では、ほぼ同じトルク限界が指示されているかを決定することができる。例えば、同様の骨組織に取り付けられる同じタイプの骨用ねじを用いる状況でほぼ同じトルク限界が指示されてもよい。もし、ほぼ同じトルク限界が指示されていることが決定されるならば、追加的な分節部５０Ｃ乃至５０ｎが挿入体４０に取り付けられたままであるかを決定することができる。もし、異なるトルク限界が指示されることが決定されるならば、挿入体４０を工程７４で交換することができる。
【００５７】
工程７２では、さらに分節部が残っているかを決定することができる。例えば、もし、ハンドル１６をヘッド２０に対して完全に一回転させた際、せん断孔２６Ａの中に分節部５０Ｃ乃至５０ｎが全く装填されていないならば、全く分節部が残っていないことを決定することができ、挿入体４０を工程７４で交換することができる。もし、分節部５０Ｃ乃至５０ｎが残っているならば、既に行われていないのであれば、工程７６で次の分節部を装填することができる。
【００５８】
工程７４では、挿入体４０を交換することができる。例えば、装填孔２６Ｂと収集孔２６Ｃとを露出させるように、保持キャップ４４を回して外し、又はそうでなければ、ばね４２とばね組立体４６と共に取外すことができる。図１１に示されているように、挿入体４０とどんな費やされた分節部５０Ｃ−５０ｎも、トルク制限装置１０を傾けることにより重力の助けを借りて取り除くことができる。この後、図３Ｃに示されているように、次の締具に対応するトルク限界を有する挿入体４０が装填孔２６Ｂに取り付けられ、トルク制限装置が再び組み立てられる。
【００５９】
工程７６では、次の分節部５０Ｃ乃至５０ｎを装填することができる。例えば、もし分節部がすでに装填されていないならば、ヘッド２０を、図７Ａと図７Ｂとに示されているように装填位置が得られるまで、ハンドル１６に対して回転することができる。充填に続いて、工程６４で締具を取り付けることができる。
【００６０】
工程７８では、トルク制限装置１０をクリーニングすることができる。例えば、トルク制限装置１０を図１１に示されているように分解することができ、このトルク制限装置１０を洗浄することができる。一度、挿入体４０が取り出されれば、このトルク制限装置を再び組み立て並びに／もしくは消毒することができる。特定の例では、このトルク制限装置１０を加圧滅菌することができる。
【００６１】
本発明の多くの態様と有利な点とは、詳細な説明から明らかであり、この結果、添付されている請求項により、本発明の正しい精神と範囲とに入る、本発明の全てのこのような態様と有利な点との範囲を対象とすることが意図されている。さらに、数多くの変更と変形例とが当業者には直ちに観念されるため、本発明を図示され説明されたとおりの構成と操作とに限定するのは望ましくなく、したがって、本発明の範囲に入る全ての適切な変更と等価物とを主張することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態によるトルク制限装置の斜視図である。
【図２】図１のトルク制限装置の分解図である。
【図３Ａ】図１のトルク制限装置との使用に適した使い捨ての挿入体の側面図である。
【図３Ｂ】較正手続の後の使い捨ての挿入体の側面図である。
【図３Ｃ】使い捨ての挿入体の図１のトルク制限装置内への挿入を示す分解図である。
【図４Ａ】装填位置でのトルク制限装置の上面図である。
【図４Ｂ】装填位置でのトルク制限装置のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５Ａ】せん断位置でのトルク制限装置の上面図である。
【図５Ｂ】せん断位置でのトルク制限装置のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５Ｃ】せん断位置でのトルク制限装置の端面図である。
【図５Ｄ】せん断位置でのトルク制限装置のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６Ａ】排出位置でのトルク制限装置の上面図である。
【図６Ｂ】排出位置でのトルク制限装置のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図６Ｃ】排出位置でのトルク制限装置の端面図である。
【図６Ｄ】排出位置でのトルク制限装置のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図７Ａ】第２の装填位置でのトルク制限装置の上面図である。
【図７Ｂ】第２の装填位置でのトルク制限装置のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図８Ａ】第２のせん断位置でのトルク制限装置の上面図である。
【図８Ｂ】第２のせん断位置でのトルク制限装置のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。
【図８Ｃ】第２のせん断位置でのトルク制限装置の端面図である。
【図８Ｄ】第２のせん断位置でのトルク制限装置のＨ−Ｈ線に沿った断面図である。
【図９Ａ】第２の排出位置でのトルク制限装置の上面図である。
【図９Ｂ】第２の排出位置でのトルク制限装置のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図９Ｃ】第２の排出位置でのトルク制限装置の端面図である。
【図９Ｄ】第２の排出位置でのトルク制限装置のＪ−Ｊ線に沿った断面図である。
【図１０Ａ】最終的な排出位置でのトルク制限装置の断面図である。
【図１０Ｂ】最終的な排出位置でのトルク制限装置の断面図である。
【図１０Ｃ】他の実施形態による最終的な排出位置でのトルク制限装置の断面図である。
【図１１】図１のトルク制限装置からの使用された挿入体の除去を示す分解図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、締具を取り付ける方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０…トルク制限装置、  １２…締具、  １４…基材、  １６…ハンドル、  １８…シャフト、  ２０…ヘッド、  ２２…せん断要素、  ２４…中央の孔、  ２６Ａ…せん断孔、  ２６Ｂ…装填孔、  ２６ＢＢ…ブッシング、  ２６Ｃ…収集孔（分節部選択用孔）、  ２８…肩付きねじ、  ３０…エジェクタピン、  ３２…ばね、  ３４…軸方向スロット、  ３６…制限ピン、  ４０…挿入体、  ４２…ばね、  ４４…キャップ、  ４４…保持キャップ、  ４６…ばね組立体、  ５０Ａ…分節部、  ５０Ｃ…分節部、  ５０Ｅ…分節部、  ５０ｎ…分節部、  ５２Ａ…溝、  ５２ｎ…溝、  ５４…フランジ、  ５６…スラストベアリング、  ５８…清掃ポート（除去ポート）、  ６０…方法、  ６２…工程、  ６４…工程、  ６６…工程、  ６８…工程、  ７０…工程、  ７２…工程、  ７４…工程、  ７６…工程、  ７８…工程。
【図１】
2008023697.tif 000003
【図２】
2008023697.tif 000004
【図３Ａ】
2008023697.tif 000005
【図３Ｂ】
2008023697.tif 000006
【図３Ｃ】
2008023697.tif 000007
【図４Ａ】
2008023697.tif 000008
【図４Ｂ】
2008023697.tif 000009
【図５Ａ】
2008023697.tif 000010
【図５Ｂ】
2008023697.tif 000011
【図５Ｃ】
2008023697.tif 000012
【図５Ｄ】
2008023697.tif 000013
【図６Ａ】
2008023697.tif 000014
【図６Ｂ】
2008023697.tif 000015
【図６Ｃ】
2008023697.tif 000016
【図６Ｄ】
2008023697.tif 000017
【図７Ａ】
2008023697.tif 000018
【図７Ｂ】
2008023697.tif 000019
【図８Ａ】
2008023697.tif 000020
【図８Ｂ】
2008023697.tif 000021
【図８Ｃ】
2008023697.tif 000022
【図８Ｄ】
2008023697.tif 000023
【図９Ａ】
2008023697.tif 000024
【図９Ｂ】
2008023697.tif 000025
【図９Ｃ】
2008023697.tif 000026
【図９Ｄ】
2008023697.tif 000027
【図１０Ａ】
2008023697.tif 000028
【図１０Ｂ】
2008023697.tif 000029
【図１０Ｃ】
2008023697.tif 000030
【図１１】
2008023697.tif 000031
【図１２】
2008023697.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月13日(2007.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
従来のトルクレンチ機構は、また、故障及び停止(bind)すなわちロックアップし、この結果、トルク制限の効果がなくなり、本質的に工具が、硬く、この場合、手によりトルクの力を識別する工具の使用者の能力にトルク制限が規制されている、限定を行わない工具に変化してしまいうる。このことは、トルク過剰、すなわち安全ではない条件をもたらしうる。
【特許文献１】ＵＳ−６，４９９，３５８  Ｂ１
【特許文献２】ＵＳ−５，８６８，０４７
【特許文献３】ＵＳ−５，２９５，８３１
【特許文献４】ＵＳ−１，９７０，０７１
【特許文献５】ＵＳ−２，７４０，３１５
【特許文献６】ＵＳ−４，２１５，６００
【特許文献７】ＵＳ−４，４２０，２８１
【特許文献８】ＵＳ−３，３３１，２６７
【特許文献９】ＵＳ−３，５９５，１２４
【特許文献１０】ＵＳ−３，８３０，１１９
【特許文献１１】ＵＳ−３，１９１，４８６
【特許文献１２】ＵＳ−４，８３８，２６４
【特許文献１３】ＵＳ−５，３４７，８９４
【特許文献１４】ＵＳ−５，５７１，０１４
【特許文献１５】ＵＳ−６，３０８，５９８  Ｂ１
【特許文献１６】ＵＳ−６，３３２，３８３  Ｂ１
【外国語明細書】
2008023697000001.pdf