(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨を固定する棒状要素を収容するための横側に開いた空洞（１１）を形成する、２つの、分離して対向している第一及び第二のクランプ顎（１２，１３）を含み、
それぞれのクランプ顎（１２，１３）は、前記空洞（１１）の軸線に対し垂直に形成され、固定シャフト（１０３）の挿通する穴を有し、
前記クランプ顎（１２，１３）は、ピボット軸受け（１７）を、前記空洞（１１）の反対側であって、前記対向したクランプ顎（１２，１３）の互いに接触する部分に配置し、
前記ピボット軸受け（１７）が、前記空洞（１１）の軸線に対して平行に形成された半円筒状部（３６）及び溝（３８）を含む、少なくとも１組の相補形の軸受けであることを特徴とするクランプ要素（１０，２０）。
【請求項２】
前記クランプ顎（１２，１３）の、一方のクランプ顎（１２又は１３）に回転防止ピン（１３６，２３６）を設け、他方のクランプ顎（１３又は１２）に、前記回転防止ピン（１３６，２３６）に対応する受け穴（１３８，２３８）を配置した請求項１に記載のクランプ要素。
【請求項３】
前記回転防止ピン（１３６）を、前記ピボット軸受け（１７）と空洞（１１）の間に設ける請求項２に記載のクランプ要素。
【請求項４】
前記回転防止ピン（２３６）を、前記ピボット軸受け（１７）を２つの側部に分割するように設ける請求項２に記載のクランプ要素。
【請求項５】
第一のクランプ顎（１３）が、回転防止装置（９０，１９９）を、その外部又は回転防止装置（９０，１９９）を収容する受け穴に有する請求項１〜４のいずれかに記載のクランプ要素。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の、第一及び第二のクランプ要素（１０，２０）を有し、
前記第一及び第二のクランプ要素（１０，２０）は、それらの第一のクランプ顎（１３）が互いに隣り合って配置され、それらの第二クランプ顎（１２）にはネジ受け（２３）が設けてあり、
前記固定シャフト（１０３）は、前記クランプ要素（１０，２０）の第一のクランプ顎（１３）と第二のクランプ顎（１２）の穴に挿入可能で、肩部にはフランジ（１０４）を有し、先端にはネジを有しており、前記フランジ（１０４）は、前記第一のクランプ要素（１０）の第二クランプ顎（１２）に設けたねじ受け（２３）に着座し、前記ネジは、第二のクランプ要素（２０）の第一クランプ顎（１２）に設けたネジ受け（２３）に取り付けられたナット（１０６）に締め付けられる、ことを特徴とする関節要素。
【請求項７】
回転防止装置（９０，１９９）が、互いの上部に配置された第一のクランプ顎（１３）の間に配置され、
前記回転防止装置（９０，１９９）が中央穴（９１，１９８）を有する、請求項６に記載の関節要素。
【請求項８】
前記回転防止装置（９０）が、クランプ要素の材料よりも硬い材料の板であり、この板の両側に形成された突条を有する、請求項７に記載の関節要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節要素の棒状要素をクランプする、クランプ要素に関する。特に、骨折した骨を固定するための関節要素のクランプ要素に関する。また、本発明は２つのクランプ要素と、２つの部位からなる少なくともひとつの固定装置と、任意的に、回転防止装置を有する関節要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許１  １８４  ０００は、１つの部品からなるクランプ要素を記載している。これは、２つの対向する空洞を有し、１つは横に開いた空洞であり、空洞の反対側に配置された棒状要素とヒンジを形成するクランプ顎を収容し、クランプ顎を互いの上部で動けるように接続し、それぞれのクランプ顎は、互いに同一平面に整列された１つの穴を有する。
【０００３】
このクランプ要素は、関節を、２つの同一のクランプ要素で作製できるという利点を有する。２つクランプ要素は、相互に隣接して配置され、穴を通して接続ネジを挿入し、内部にねじ切りされたナットに接続ネジを捻じ込むことにより、クランプ顎を閉じる。
【０００４】
欧州公開公報０  ７００  ６６４から、２×２（two  times  two）の２つの独立したクランプ顎要素と１つの中央ネジからなる関節は公知である。この関節は、１つ又は２つの棒状要素を、対応する空洞に横側から挿入することを可能としている。米国特許５，７５２，９５４は、２つの中央のクランプ顎要素の間にバネを有し、バネの張力により、関節要素が固定される前に、棒状要素を掴むこと、及び棒状要素上の顎要素を保持することを可能とする。米国特許６，６１６，６６４は、関節要素が固定される前に、横から挿入された棒状要素を保持するために、横方向に延びる細いレバーアームを設けている。米国特許６，３４２，０５４は、外部バネを有する。
【０００５】
この技術状態に基づき、本発明の１つの役割は、棒状要素の横からの挿入を可能とし、２つ使用したときに、関節要素として直接適用できる２つの部位からなるクランプ要素を示すことである。本発明の他の目的は、１つの部位からなるクランプ要素の利点を有する（例えば２つのクランプ顎の接続加工）、２つの部位からなるクランプ要素を得ることである。
【０００６】
本発明の他の目的は、コスト的に有効な使い捨てのクランプ要素の創造、特に、合成材料（プラスチック等）を用いて射出成形にて作製され、欧州特許１  １８４  ０００のような、Ｘ線透過性クランプ要素の構造的な欠点のないクランプ要素の創造である。特に、本発明の目的は、多大な圧力を支持し、かつ伝達することのできる使い捨てのクランプ要素を実現することである。
【０００７】
公知の技術の状態に鑑み、本発明の他の役割は、改善された関節要素を提供することである。
【発明の開示】
【０００８】
棒状要素を収容するための横向きに開いた空洞を形成する、分離して対向している２つの第一及び第二のクランプ顎を含み、それぞれのクランプ顎（１２，１３）は互いに整列した穴を有する、２つの部位からなるクランプ要素が提供される。
【０００９】
ピボット軸受けは、前記空洞の反対側に配置され、２つの対向するクランプ顎を互いに接触させ、そして、これによりクランプ顎を互いに対向する方に及び離れる方に動かすことができる。各クランプ顎は、互いに整列した穴を有する。その穴は、空洞とピボットベアリングの間に配置される。
【００１０】
第一のクランプ顎は、その外部又は回転防止装置を収容するための受け穴に、回転防止装置を有する。
【００１１】
関節要素は、２つのクランプ要素から形成できる。クランプ要素は、互いの上部に、第一のクランプ顎が隣合う状態で配置される。関節要素は、少なくとも２つの部位からなる１つの固定シャフトを有する。固定シャフトの第一の部位は、一方のクランプ要素の第二のクランプ顎の穴に挿入でき、固定シャフトの第二の部位は、もう１つのクランプ要素の第一のクランプ顎の穴に挿入できる。固定シャフトの一方又は両方の部位は、第一のクランプ顎の穴を通じて互いに接触することができる。クランプ要素の第一及び第二の顎は、固定装置で固定できる。関節要素は回転防止装置を有する。回転防止装置は、互いの上部に配置された第一のクランプ顎の間に配置される。回転防止装置は、中央に穴を有する。回転防止装置は、クランプ要素の材料よりも好ましくは硬い材料の板であり、この板の両側に形成された突条を有することが好ましい。回転防止装置は、円筒とすることもでき、好ましくは床及び蓋部の材料が、クランプ要素の材料よりも硬く、固体材料部で可撓性、圧縮性の材料、特に、合成フォームからなる。固定手段は、円筒状のネジと円錐状のナットを有し、円錐状のナットは、自己固定ネジ用の停止段部を有し、円筒状のネジの中の雌ネジに挿入できる。回転防止装置又は追加の回転防止装置として、固定装置に包まれている中空バネが使用される。
【００１２】
機能的に異なる第一及び第二のクランプ顎を有する、２つの部位からなるクランプ要素を備えることにより、２つのクランプ要素を、それらの第一のクランプ顎で互いの上部に配置することができ、簡単な方法で関節要素を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、及びいくつかの実施形態により、本発明をさらに詳細に説明する。
図１〜３は本発明の、２つのクランプ要素１０を有する関節要素の第一実施形態を示す。図１及び２は、上部から見た異なる角度の２つの斜視図を示す。２つのクランプ要素１０は、２つのクランプ顎１２及び１３を有し、それらは棒状要素を収容する１つの空洞１１を形成する。空洞１１は横向きの溝１４で形成される。対面しているクランプ顎１２及び１３の側面の外端１６は傾斜させてあり、棒状要素の横方向の挿入を容易にしている。空洞１１と傾斜した外端１６の反対に、ピボット軸受け１７が配置されている。ピボット軸受け１７は、クランプ顎１２及び１３を接触させる、半円筒状部３６及び相補形の溝３８で構成される、補完的な枢点面から構成される。
【００１４】
クランプ要素１０を直径４〜６ｍｍの棒にあわせる場合、自由端の開口は、例えば、静止位置で直径２ｍｍである。もし、クランプ要素１０を直径１２ｍｍの棒にあわせる場合、自由端の開口は、例えば、静止位置で直径９ｍｍである。
【００１５】
クランプ顎１２の上部の部位で、クロスリブ２１の間の部位は、丸いネジ受け２３を例外として、除かれている。ネジ受け２３は、例えば、クランプ顎１２上部で連続穴に移行する円錐状の肩部位、又は段状の肩部位（これらの目的は後述する）を有し、これらは図３に示されている。
【００１６】
クランプ顎１３の下部で、クロスリブ２１の環状フランジ２２における端部は、例えば、平らな環状の窪んだ段部を有してもよく、そこで射出成形に有利な、質量及び材料を節約するための窪みを、中心の孔に結合させることができる。
【００１７】
この連続穴は、クランプ顎１２の上部で、上述した穴と同じ高さに揃えられる。連続穴は、クランプ要素１０において、空洞１１の軸に対し垂直に走っている。穴は円筒形で、その内側に一定の間隔で配置されたガイドリブを有していてもよい。当然、ガイドリブの数は自由に選択でき、好ましくは３又は５の間である。
【００１８】
顎部１２及び１３を有する１つのクランプ要素１０は、顎１２の全幅に半円筒状部３６を有し、顎部１３の相補形の溝３８に向けられる。止め子３６及び３８は、中間領域で、より短いか、又はより小さい部分を選択することができる。しかしながら、長いピボット軸受け１７のために設けた、図示された実施形態が好ましい。止め子３６及び３８は、空洞１１に対し平行に走っている。止め子３６及び３８と、ネジ用の鉛直方向の穴の間に、ピン１３６とこれに対応する受け穴１３８が設けられている。ピン１３６は、図３の断面図で示され、余裕をもって受け穴１３８に入っている。これにより、顎１２及び１３が他に対して回転しないようにし、空洞１１への大きな棒の導入が容易となるようにし、その一方で、相補形の止め子表面３６及び３８が弛く接触できるが、要素１３６及び１３８によって誘導されるようにしている。ピン１３６は、その主軸に対し対称にできるが、長手方向、即ち、表面３６及び溝１４に平行の方向に長い方が好ましい。
【００１９】
図４〜６は本発明の、２つのクランプ要素２０を有する関節要素の第二実施形態を示す。図４及び５は、上部から見た異なる角度の２つの斜視図を示す。２つのクランプ要素２０は、２つのクランプ顎１２及び１３を有し、それらは棒状要素を収容する１つの空洞１１を形成する。空洞１１は横向きの溝１４で形成される。同一又は類似の特徴は、空洞１１や溝１４のように、すべて同じ参照番号を付される。空洞１１の向かいに、ピボット軸受け１７が配置されている。ピボット軸受け１７は、クランプ顎１２及び１３に接触する、半円筒状部３６及び相補形の溝３８で構成される、補完的な枢点面から構成される。
【００２０】
顎部１２及び１３を有する１つのクランプ要素２０は、顎１２の節２３８の左及び右側に走る２つの半円筒状部３６を有し、顎１３のブロッキングピン２３６の両側の、２つの相補形の溝３８に向けられる。止め子の表面３６及び３８は、より短く選択してもよいが、２つのむしろ長いピボット軸受け表面１７を備えている、図示された実施形態が好ましい。ブロッキングピン２３６と対応する受け穴２３８は、顎１２及び１３の外側の開口側に設けられる。ピン２３６は、上から見て、長方形であり、クランプ要素２０の顎１２及び１３が一方に対して回転できないようにしてある。
【００２１】
図１〜３の第一実施形態では、ピン１３６は顎１２に設けられ、一方、図４〜６の第二実施形態では、ブロッキングピン２３６は顎１３に設けられる。２つの実施形態の特徴は混合することができ、図４のブロッキングピン２３６は顎１２で、図１のピン１３６は顎１３で、それぞれ他の顎１３及び１２の相補形の穴とともに使用することができることは明らかである。しかしながら、例示された実施形態が好ましい。
【００２２】
螺旋又はコイルバネ１１９は、２つのクランプ要素１０又は２０の間に配置され、バネ受け１２１で支持されている。バネ受け１２１は半球状の部位を形成でき、水平で平滑とすることもできる。特に、捩れに対するバネ１１９の抵抗をより大きくするように、粗くすることができる。バネ１１９は、２つのクランプ要素１０又は２０をお互いから押しのけ、２つのクランプ要素１０又は２０が、他方に対し捩れるようにしてある。バネ１１９は、別々の顎１２及び１３の力を固定せず、顎１２及び１３は、棒１０１及び１０２を掴む際に溝１４に対し放射方向に作用する力に対抗して開く。バネ１１９は、円板バネユニット又は他の弾性要素でもよい。
【００２３】
図７は、図１の関節要素用の回転防止装置９０の上面図を示す。回転防止装置９０は、例えば、中央穴９１、ハブ９２及びスポーク９３を有する薄い金属板である。外方のリム９４は、例えば、連続してあけられた突条９５及び窪み９６を有する。例えば、本例で窪み９６は、常に６つのスポーク９３の向かい側に断続的に置かれた突条９５のそれぞれとともに配置される。
【００２４】
回転防止装置９０の板の製造に、単純なパンチング法が使用できることは明らかで、上方から見た突条９５は下方から見ると窪みである。あけられた突条９５及び窪み９６は、円形、ピラミッド形又は多角形状となることができる。それらは半径方向に、図７等よりも大きい数で、幾つかの並びで並列に動くことができる。もうひとつの代替設計では、放射リブも同様に使用することができる。
【００２５】
回転防止装置９０は、２つのクランプ要素１０と２０の間の、図１，２，４及び５で示されている位置１９０に配置される。図３及び６は、回転防止装置は、接触している顎１３間の回転を避けるための、粗い要素を含む、第一のクランプ顎１３の材料設計により達成することもできることを示す。
【００２６】
回転防止装置は、図８のように可撓性の合成フォーム要素１９９とすることもできる。ネジ１０３上への固定だけで、回転防止装置１９９は、関節要素を固定し、その角度位置を決定する。
【００２７】
これは可撓性の円筒状要素１９９で、ネジ１０３を受け止めるための中央穴１９８を有する。要素１９９は、回転防止装置９０の位置で使用することができる。この利点は、その底及び蓋面１９７がより硬いこと、そして特に、構造化できること又は硬い挿入物をリング状の段に結合して橋かけることができることである。クランプ要素１０は、図１の実施形態と同様に設計され、ただ、深さと側壁が回転防止装置１９９を受け止めるようにされている。円筒部位で要素１９９は、可撓性で、ネジ１０３を締め付けたときに圧縮する。捩れ防止装置は面取りされ、面１９５と、蓋又は床部１９７の間に円錐形の斜面１９６を有する。
【００２８】
回転防止装置１９９の床及び蓋部の材料は、クランプ要素で使用された材料よりも硬いことが有利であり、固体材料では、可撓性で圧縮性の材料、特に、合成フォームが好ましい。
【００２９】
回転防止装置９０又は１９９の直径は３０ｍｍで、外方のリム９４との接触面（半径方向の幅）は３ｍｍである。要素９０の突条に代えて、構造体（突条）はクランプ顎１３の材料、例えば、放射状の溝で統合することもできる。
【００３０】
図９は、直線状に整列された穴に挿入されているネジ１０３を示し、ネジはその円錐状フランジ１０４で円錐ネジ受け２３に着座している。締めつけるため、例えば、ネジは正方形のドライブヘッド１０５を有する。正方形に代えて、６角形やスリット等を使用することができることは明らかである。好ましくは、肩１０４は、受け２３に対し相補形となるように設計される。ナット１０６は他方側から取り付けられる。ナット１０６は、カバーキャップとして、わずかに円錐形のスレーブ１０７と、円錐状フランジ１０８を有する。フランジ１０８の形状は、クランプ要素１０又は２０のネジ受け２３の形状に対応している。スレーブ１０７は、1つの穴に挿入され、最も好ましくは、他の穴の中に突き出し及び／又は貫通する。スレーブ１０７は圧力ばめで固定され、さらに、雄ネジを有することもできる。スレーブ１０７を、穴で使用される雌ネジの１つを固定するように設計することができる。
【００３１】
もうひとつの設計では、図示されていないものの、クランプ要素は、ナットの軸受けに対し傾斜して、しかしながら、堅くねじって備え付けられる。クランプ顎１２は、やはり円錐状に開いた穴を有する。しかしながらこの穴は、空洞１１から離れて面する側に窪みを有し、具体的には長方形のスリットとすることができる。組み立ての際に、円筒状のナットを窪みに挿入する。棒１０２を空洞１１で掴むときに、クランプ要素の上部１２を十分に傾けることができるように、許容差が円筒状ナットによって存在する。ネジ１０３の固定を確実にし、ナットを堅くねじ込むように設計するため、それは付加物又は突起物を有し、横側の許容差を持ちつつ、前記窪みに突き出している。クランプ要素の側面図では、突起は窪み内で許容差を有し、上部１２の傾く動きを可能としている。突起付きナットに加えて、他の設計が可能である。例えば、付加物が上部１２で、対応するナットに向かって突き出し、捻り剛性を生み出すように、Ｌ形状の平ナット、例えば、波打ちリベットを有しパンチされたものを有する。
【００３２】
ナット１０６は、相補形であるネジ１０３の雄ネジを固定する雌ネジを有する。ネジ１０３と反対側のナット１０６を締め付けることによって、２つのクランプ要素１０及び２０は互いに引っ張りあう。それから、圧力を及ぼすことにより、棒をそれぞれの空洞の中で横向きに挿入することができる。棒の直径は自由端の開口よりも大きいので、その落下が防止される。溝１４を粗くすることによって、図示されていないが、単なる長手方向の移動も防止される。
【００３３】
もし、ネジ１０３をさらに締め付けると、クランプ顎１２及び１３はヒンジ軸受け１７のリセット力に対抗して、互いに近づく方向に動き、クランプ要素の間に位置する回転防止装置９０の板を使用することにより、最後には、これらの角度位置を完全に固定する。同時に、空洞１１を最小化することによって、溝１４で棒を、捩れに対するのと同様に、長手方向の移動に対して固定する。自己固定ネジ１０９は図示されていないが、ここで同様に使用できる。好ましくは、ナット１０６は連続したスリーブとして設計される。
【００３４】
ネジ１０３を開くと、ナット１０６はひとつのクランプ要素の中に留まっている。回転防止装置９０は、それ自体を顎１３の材料より柔らかい材料に押し付けている。前記凹みにより、（この部位、又は同じ患者に使用している外部の固定（fixator）クランプ要素のもう１つの部位で、ネジを即座に締め付ける場合を除き、）前記クランプ要素を一回のみ使用し、使用後に廃棄することが望ましい。クランプで使用する材料は、ＰＥＥＫ（ポリエステルエーテルケトン）でよく、付加的な強度のため、チョップドカーボン繊維強化材を有してもよい。これにより重合体のクランプ要素の２つ部位を射出成形できる。段差における回転防止装置の加圧跡は、クランプ要素を使用した形跡であり、使用者は、製品の再使用を避けるために見ることができる。
【００３５】
クランプ要素１０及び２０の静止位置では、顎１２及び１３はバネの力によって互いに迫り、スリット２７の距離を縮める。ネジ１０３を締め付けたとき、スリットは最小となる。同じ領域のネジ及びナット要素１０４，１０８による力の中央伝達によって、スリット２７は空洞１１で溝１４が棒に接触するまでその厚さを最小化する。それから、リブ２１を有する（上部）クランプ顎１２は、棒の周辺から離れ、半円筒状領域３６は相補形の溝３８に触れる。ネジ１０３をさらに締め付けると、この時点でブロッキング作用を固定し、半円筒状領域３６と相補形の溝３８の組み合わせが軸受けの機能を引き受ける。
【００３６】
ネジ１０３の代わりに、他の固定装置、例えば、クランプレバーや差込み止め（bayonet  catch）を使用することができる。
【００３７】
クランプ要素又は関節要素のそれぞれが本発明の主題である点に関し、上記明細書の実施形態の項は、説明された要素だけを意味するものではないことを強調する。具体的に、種々の実施形態及び図の対象で説明した特徴の組み合わせもある。例えば、クランプ要素は本発明の対象で、これは図３の穴とナット、図９の対向ナット、及び図８の棒のためのノンスキッド要素９９、又はこれらの部分を有する。もし、選択した回転防止装置で使用できるならば、対応する関節要素は、上述したいずれか任意の２つのクランプ要素から構成することができる。
【００３８】
ここで本発明を、特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理と応用を単に例示したのみと理解される。従って、添付された請求項によって規定されたような、本発明の意図及び範囲内において、例示の実施形態に多くの変形がなされてもよく、他の配置が考案されてもよいと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明の第一実施形態である、２つのクランプ要素を有する関節要素の斜視図を示す。
【図２】図２は、図１の関節要素についての異なる斜視図を示す。
【図３】図３は、図１又は２の関節要素の断面図を示す。
【図４】図４は本発明の第二実施形態である、２つのクランプ要素を有する関節要素の斜視図を示す。
【図５】図５は、図４の関節要素についての異なる斜視図を示す。
【図６】図６は、図４又は５の関節要素の断面図を示す。
【図７】図７は、図１又は４の関節要素の回転防止装置の上面図を示す。
【図８】図８は、もう一つの関節要素の回転防止装置の斜視図を示す。
【図９】図９は、図１〜図６のいずれかの関節要素の固定ネジ、ナット及び自己固定ボルトの部分断面側面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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