(57)【要約】 【課題】  本発明は長尺エレメントを切断するための切断技術に関する。【解決手段】  長尺エレメントを切断するための装置は、該エレメントを中央部分の両端部において把持するための２つの横側把持具６を備える。第３の把持具１０が該中央部分を把持するために両横側把持具の間に嵌めこまれ、把持具６、１０は切断されるエレメントに沿う共通軸を形成する。把持具をエレメントに装着した状態で両横側把持具６を第３の把持具１０に対して回転させて、エレメントを該中央部分の両端で捩じり該中央部分をエレメントから切り離す。【選択図】      図１
2010513036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺エレメントからその一部分を取除くことにより長尺エレメントを切断するための装置であって、該装置は、該一部分の両端部において該エレメントを把持するための２つの横側把持具と、該一部分を把持するための中央把持具を備え、これらの把持具は、該エレメントに装着されたとき、該エレメントの軸と実質的に整列する共通軸を形成するように構成され、該装置はさらに、該エレメントに装着されたとき、中央エレメントを横側把持具に対して該共通軸を中心として回転させて該一部分の両端部において該一部分を該エレメントから切断する回転手段を備えてなる、長尺エレメントの切断装置。
【請求項２】
各把持具が前記エレメントを把持するための少なくとも２つの愕部を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
愕部が前記エレメントの表面に軸方向に延びる溝と係合する歯部を備えている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの把持具が２つの枢着した愕部を備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
２つの横側把持具が共通の構造体に設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
中央把持具が、エレメントに装着したとき、横側把持具に形成された相補的な面と近接し得る環状の面を有するとともに、これらすべての面は長尺エレメントの共通軸と実質的に直交する、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
各横側把持具には前記相補的な面を持つボス部が形成され、エレメントに装着したとき、各ボス部はそれぞれ中央把持具の両面に設けた２つの凹部の１つに受容され、凹部の底面は平行面を形成する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
回転手段が各把持具に延設されたアームを備えている、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
回転手段を作動させる機構を備えている、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記機構が把持具に選択的に取り付け可能である、請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
長尺エレメントからその一部分を取除くことにより該エレメントを切断するための方法であって、該一部分の両端部で該エレメントを把持し、該一部分を別途把持し、該一部分を該両端部において該エレメントの軸を中心に回転させて、該一部分の該両端部で該エレメントを切断することからなる長尺エレメントの切断方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の装置を用いる、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺エレメントの切断装置及び方法に関し、該エレメントに近づくことに制約があったり、切断箇所の廻りに切断クズが生じることを最小限にとどめたりすることを要する場合の、長尺エレメントの切断装置及び方法に関する。本発明は例えば複雑で精巧な組立体を取り外す必要がある多くの工学技術分野や、同様な状況に取り組む必要がある外科分野などに適用される。
【背景技術】
【０００２】
部品間の相対位置や配向方向を固定するために、長尺エレメントを部品間に延設した機械構造体は多くある。例えばエレメントを隣接するボルトの孔に挿通してボルトの緩みを防止したり、および／または部品間の距離を固定したりするために長尺エレメントは用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
その後エレメントとボルトや部品との結合が固定してしまうことが起こり、エレメントは容易には取り外せなくなる。また、他の手段によりエレメントの取り外しを取り外し不能になり得る。また、例えば３つ以上のボルトや部品を連結するためにエレメントを用いた場合に、その中の２つの結合だけを取り外したい場合が生じることがある。
【０００４】
上記の状況が生じた場合には、片刃もしくは両刃の切断機や鋸で２つの部品にわたって延びるエレメントを切断することができる。しかし、その領域に近づくことが難しい場合や、切断すべきエレメントや切断端部の動きを最小にとどめる必要がある場合には、これらの手法を採用することは困難である。
【０００５】
本発明は長尺エレメントを切断するための切断技術に関する。この点に関しては、伸縮可能に係合する把持具により長尺エレメントを反対方向にねじり、両把持具の間に形成された切断面で該エレメントを切り離すように構成された国際公開第ＷＯ００／０７５１２号公報（この記載は本明細書に導入されているものとする）を参照されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、切断技術を用いて長尺エレメントの一部分を切り離すことにより長尺エレメントを切断する。本発明の方法によれば、長尺エレメントをその一部分の両端部で把持するとともに、該一部分自体を別途把持する。次いで、該一部分を長尺エレメントの軸を中心に該両端部において回転させることにより、該一部分の該両端部に形成される切断面で長尺エレメントを切断する。
【０００７】
本発明の装置は、エレメントの取り除くべき一部分の両端部において該エレメントを把持するための２つの横側把持具と、該一部分自体を把持するための中央把持具を備える。これらの把持具は、エレメントに装着されたとき、エレメントの軸と実質的に整列する共通軸を形成する。中央エレメントを横側把持具に対して該共通軸を中心として回転させる手段が備えられている。横側把持具は、典型的には共通の構造体に設けられており、切断すべきエレメントに装着されたとき、中央把持具とともに一体的な組立体を形成する。
【０００８】
中央把持具を横側把持具に対して相対的に必要な回転させるための種々な手段を設けることができる。これらの手段としては、典型的には、それぞれの把持具から延設されたレバーアームが挙げられる。特に、空間が極めて限定されている場合には、取り除くべき一部分を他のエレメント部分に対して相対的に複数回および／または往復回転させる必要があることは理解されよう。また、かなりの力が必要で、そのため、把持具や把持具に延設されたアームにギヤ付き機構を設けて必要な回転もしくは複数回の回転を行うことができる。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、中央把持具と横側把持具を切断すべきエレメントに装着したとき、中央把持具が、環状の面を横側把持具に形成された相補的な面と近接して形成するよう構成される。この場合、これらすべての面は長尺エレメントの共通軸と実質的に直交している。エレメントの前記１部分がエレメントの他の部分から切り離される切断面は上記近接した面により画成される。本発明の特に好ましい態様においては、各横側把持具にはボス部が形成され、中央把持具と横側把持具が切断すべきエレメントに装着されたとき、これらのボス部は中央把持具の両面に設けた凹部にそれぞれ受容される。凹部の底面はボス部の面と近接する平行面を形成する。これらのボス部と凹部との係合面は相対的に回転する把持具の単純な平面軸受を形成する。
【００１０】
長尺エレメントの顕在するある長さ部分を取り除く場合には本発明の装置は通常用いられない。このような場合には、国際公開第ＷＯ００／０７５１２号公報に記載された装置を用いることができる。本発明の装置における把持具は、通常、長尺エレメントの軸方向ではなく横方向に係合できるように構成される。このような横方向からの係合を容易とするために、把持具は、通常、エレメントを把持するための少なくとも２つの愕部を備え、これらの愕部は切断すべきエレメントの表面と係合する歯部を備えることができる。以下に述べるように、この歯部を受容すべく、エレメントはその表面に軸方向に延びる溝を持つことができる。各把持具の愕部は通常少なくとも２つの枢着した愕部からなるとともに、ラッチなどの適切な固定機構を有している。以上の説明から分かるように、本発明の装置は特定の直径を持つエレメントを切断するべく設計される。他の直径に適合するために異なる愕部を設計することができる。多くの専門的用途においては、本発明の装置を特定の直径のエレメントに合うようにすることが適切である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の装置を切断すべきエレメントに装着した状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、中央把持具と横側把持具とがどのようにして相互に補完し合うかを示す詳細図である。
【図３】図３は、切断すべきエレメントに係合している把持具を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を次に実施例により添付の概略図を参照しつつ説明する。図中、
図１は、本発明の装置を切断すべきエレメントに装着した状態を示す斜視図である。
図２は、中央把持具と横側把持具とがどのようにして相互に補完し合うかを示す詳細図である。
図３は、切断すべきエレメントに係合している把持具を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、符号２は長尺エレメントであって２つの部品４にわたって延びている。なお、部品４は図示しない基材装置もしくは機構の１部をなすものである。２つの横側把持具６が、共通アーム８から延び、エレメント２の回りに係合している。また、アーム１２に連結された中央把持具１０が両横側把持具６の間に嵌合している。これらの把持具が装着された状態で、中央把持具１０は、両横側把持具６の間に位置したエレメント２の一部分（図では見えない）の回りにロックされる。そして、エレメントの軸、即ち整列した並んだ横側把持具６の軸を中心として回転させると、中央把持具と横側把持具の間のエレメント２の構造材に崩壊が生じる。把持具間の相対回転運動をさらに押進めるか繰り返すことにより、エレメントは中央把持具により把持された該一部分の両端部の面で最終的に切断される。そして、中央把持具は該エレメントの一部分とともに取り外すことができる。
【００１４】
中央把持具と横側把持具とが協同する様子を図２にやや詳しく示す。図示のように、全把持具が閉じた状態では、中央把持具は穴１４を形成し、その両側には環状凹部１６（１つだけが図で見えている）が形成される。一方、横側把持具６には各々ボス部１８が凸設されており、中央把持具と横側把持具がすべてエレメントに装着されている場合には、各ボス部１８は中央把持具の対応する凹部１６内にぴったり嵌入される。中央把持具は固定顎部２０と可動顎部２２を有しており、この可動顎部２２が全開状態にあるときは、中央把持具を両横側把持具間に嵌入させることができ、かつ、中央把持具の各凹部１６の半分の部分に各ボス部１８が受容される。その後、閉状態とすると、各凹部１６は各ボス部１８の回りに係合される。
【００１５】
図示した各横側把持具もまた固定顎部２４と可動顎部２６を有しており、従って、中央把持具を嵌入させる以前に、切断すべきエレメント２に各横側把持具を装着することができる。すべての把持具をエレメント２に装着しそれぞれの顎部をエレメント２の回りにロック状態とした後、把持具を相対的に回転させれば、エレメントをボス部と凹部により画成される切断面で最終的に切断できる。次いで、横側把持具の可動顎部２２を解放し、更に３つすべての把持具を撤去させる。この際、切断されたエレメントの前記１部分は中央把持具に保持されている。
【００１６】
中央把持具および横側把持具が切断すべき長尺エレメントに効果的に係合し得る好ましいメカニズムを図３に示す。同様なメカニズムを中央把持具および横側把持具に適用可能であるが、理解を容易とするため、中央把持具１０の部材に関しての符号を用いて説明する。把持具は固定顎部２０と可動顎部２２を有している。可動顎部はヒンジ２８により固定顎部に枢着されている。固定顎部と可動顎部によりエレメント２を受容する円形断面の開口が形成される。
【００１７】
可動顎部は円形断面の半分にわたって延びており、その末端側はラッチ機構３０により固定顎部２０の反対側に係合している。エレメントを比較的近い２つの切断面で同時に切断するために、加えられる捩じり力は大きいが、この捩じり力がヒンジ２８やラッチ３０に直接加わることはない。ヒンジ２８やラッチ３０に加わる力が最小となるように、それぞれの顎部における直径方向に対抗する突合わせ面を構成さる必要がある。
【００１８】
図３から解るように、固定顎部と可動顎部の各々には一対の歯部３２が設けられており、この歯部３２は顎部が閉じた状態にあるときに形成される開口の軸方向長さにわたって延設されている。一方、エレメントには軸方向に延びる相補的な溝３４が設けられており、上記の４つの歯部はエレメントのそれぞれの溝に受容される。
【００１９】
本発明によれば、長尺エレメントもしくはロッドは切断面の断面に沿って切断される。隣接部分をステンレススチールロッドの弾性限界を十分超えて互いに捩った場合、切断面において約４５°相対的に捩じると弾性限界に達する。本発明の装置および方法を用いてステンレススチールロッドを切断するためには約６０°の３回の往復回転が必要であることが分かっている。高い弾性率を有するチタニウムのエレメントもしくはロッドの場合では、約６０°〜６５°の１回の相対的回転で十分である。同一回転方向で多数回の回転が必要な場合は、これを達成すべく歯止め機構を用いることができる。このような機構はスペースが特に限られている状況では特に必要となろう。
【００２０】
上述した通り、本発明の技術は多くの工学技術分野および外科分野に適用される。骨の一部分もしくは個々の骨（脊柱の脊椎骨など）を互いに固定する必要がある外科手術においては、それぞれの骨もしくは骨の部分に固定された部品間に延設される長尺エレメントが用いられる。この固定機構を取り外したり交換する場合、連結エレメントもしくはロッドを切断した方が、エレメントもしくはロッドをそのままにして固定機構を取り外すよりも簡単かつ安全である。また、この固定機構に近づくことが制限されることは、エレメントもしくはロッドが切断されるとき生じるクズの散乱を防ぐ必要あることと同様容易に理解できよう。同じような状況はその他の工学技術分野において、特に、部品とロッドが腐食により完全に一体的に固定されているような場合においても生じるものである。
【符号の説明】
【００２１】
２        長尺エレメント
４        部品
６        横側把持具
８        共通アーム
１０        中央把持具
１２        アーム
１４        穴
１６        環状凹部
１８        各々ボス部
２０        固定顎部
２２        可動顎部
２４        固定顎部
２６        可動顎部
２８        ヒンジ
３０        ラッチ
３２        歯部
３４        溝
【図１】
2010513036.tif 000003
【図２】
2010513036.tif 000004
【図３】
2010513036.tif 000005
【国際調査報告】
2010513036.tif 000006
2010513036.tif 000007
2010513036.tif 000008