(57)【要約】ハンドピースに取り付けられ、且つ、このハンドピースにより回転駆動されるツールと、連動式回転駆動手段を形成するために前記ツールの軸部が挿入されるように適合された、ハンドピース内で回転駆動されるスリーブ形の座部と、前記座部内へと径方向に挿入されるように適合されており、且つ、挿入ロック位置では前記軸部の凹部に係合することでこの軸部が軸方向に変位することを防ぎ、径方向に後退した位置では前記凹部を解放することで前記軸部が前記座部内で軸方向に変位することを可能にする、少なくとも１つのロック体と、を含む外科用回転駆動ハンドピースのためのカップリングについて、上記ツールの挿入を簡単にするために、次のことを提案する。即ち、上記ツールに面する側に少なくとも１つの接触面を有しており、上記スリーブと共に回転し、且つ、このスリーブに対して軸方向に変位可能であるドライバが、連動式回転駆動手段を形成するために上記スリーブ形座部内に配されること、前記ドライバが、ばねの作用により、１又は複数の上記ロック体が前記ドライバの上に載置されることで解放位置に保持されるような押し出し位置へと変位可能であること、前記ドライバが、このドライバの上に載置される上記ツールの軸部により、前記ばねの作用に抗して、１又は複数の上記ロック体が上記ロック位置に入ることで上記ツールの軸部が軸方向に変位することを防ぐことができるような押し入れ位置へと変位可能であること、前記ドライバの接触面が回転駆動手段を形成するために上記ツールの接触面に寄り掛かるよう、前記押し入れ位置において１又は複数の上記ロック体により軸方向への変位を防がれる上記ツールの軸部が、前記ドライバを前記ばねの作用に抗して上記座部内に押し入れること、である。
2006520222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用回転駆動ハンドピース（１）のためのカップリングであって、
前記ハンドピース（１）に取り付けられ、且つ、前記ハンドピースにより回転駆動されるツール（２３）と、
連動式回転駆動手段を形成するために前記ツール（２３）の軸部（２４）が挿入されるように適合された、前記ハンドピース（１）内で回転駆動されるスリーブ形の座部（７）と、
前記座部（７）内へと径方向に挿入されるように適合されており、且つ、挿入ロック位置では前記軸部（２４）の凹部に係合することで該軸部が軸方向に変位することを防ぎ、径方向に後退した位置では前記凹部を解放することで前記軸部（２４）が前記座部（７）内で軸方向に変位することを可能にする、少なくとも１つのロック体（１５）と、
を含むものにおいて、
前記ツール（２３）に面する側に少なくとも１つの接触面（３０）を有しており、前記スリーブ（７）と共に回転し、且つ、前記スリーブに対して軸方向に変位可能であるドライバ（１０）が、連動式回転駆動手段を形成するために前記スリーブ形座部（７）内に配されること、
前記ドライバ（１０）が、ばね（１３）の作用により、１又は複数の前記ロック体（１５）が該ドライバの上に載置されることで解放位置に保持されるような押し出し位置へと変位可能であること、
前記ドライバが、該ドライバの上に載置される前記ツール（２３）の軸部（２４）により、前記ばね（１３）の作用に抗して、１又は複数の前記ロック体（１５）が前記ロック位置に入ることで前記ツール（２３）の軸部（２４）が軸方向に変位することを防ぐことができるような押し入れ位置へと変位可能であること、
前記ドライバの接触面（３０）が回転駆動手段を形成するために前記ツール（２３）の接触面（２８）に寄り掛かるよう、前記押し入れ位置において１又は複数の前記ロック体（１５）により軸方向への変位を防がれる前記ツール（２３）の軸部（２４）が、前記ドライバ（１０）を前記ばね（１３）の作用に抗して前記座部（７）内に押し入れること、
を特徴とするカップリング。
【請求項２】
請求項１に記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）及び上記ツール（２３）の各接触面（３０；２８）が、面接触で互いに係合することを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１に記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）及び上記ツール（２３）の各接触面（３０；２８）が、線接触で互いに係合することを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記接触面（３０）の一方の側（１０；２３）が導入ファンネル（３１）の形態を成し、且つ、前記接触面の他方の側（２３；１０）が導入チップ（２９）の形態を成すことを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）及び上記ツール（２３）が、各接触面（３０及び２８）の近傍において、上記座部（７）の回転軸及び挿入された上記ツール（２３）の径を通って広がる鏡面に関して鏡面対称であることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）及び上記ツール（２３）がそれぞれ２つの接触面（３０及び２８）を有することを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項６に記載のカップリングにおいて、
上記ツール（２３）及び／又は上記ドライバ（１０）の２つの上記接触面（２８及び３０）の各法線ベクトルが、互いに平行に延びることを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）及び／又は上記ツール（２３）の２つの上記接触面（３０及び２８）の各々がＶ字形となるように配されることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）及び／又は上記ツール（２３）の上記接触面（３０及び２８）の各々が平坦であることを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ツール（２３）又は上記ドライバ（１０）の上記接触面（２８）が湾曲した輪郭（２８ａ、２８ｂ）を有することを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項１１に記載のカップリングにおいて、
上記輪郭が、上記回転軸に近い領域において凸状であり、且つ、上記回転軸から離れた領域において前記凸面から後退していることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１１に記載のカップリングにおいて、
上記輪郭が上記回転軸から離れた領域において凹状であることを特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項４〜１２のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記導入ファンネル（３１）の開口角が、上記回転軸に近い領域よりも該回転軸から離れた領域において大きくされることを特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１〜７のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記接触面（２８、３０）が、上記座部（７）の回転軸と平行を成すように配されることを特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項４〜１４のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）が、上記ツール（２３）に面する導入ファンネル形の端部において楔形（３１）であることを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１５に記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）の楔角（β）が６０°〜９０°の間にあることを特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）を収容する上記凹部が、周囲溝（３４）であることを特徴とするもの。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）を収容する上記凹部が、上記ツール（２３）の外面に設けられた上記回転軸と直交する方向に延びる直線溝（３２）であることを特徴とするもの。
【請求項１９】
請求項１〜１６のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記凹部が、上記ツール（２３）の外面に設けられた窪みであってその縁が閉じられている窪みであることを特徴とするもの。
【請求項２０】
請求項１９に記載のカップリングにおいて、
上記凹部がボールジョイントの形態を成すことを特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記挿入ロック位置において、上記ロック体（１５）が上記凹部（３２，３４）の縁に点接触又は線接触で係合することを特徴とするもの。
【請求項２２】
請求項２１に記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）が球であり、且つ、上記凹部（３２，３４）が上記ロック体（１５）よりも径が僅かに小さい弧形の輪郭を有することを特徴とするもの。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記座部（７）内にある上記ドライバ（１０）が、その外面において、上記ドライバが上記ばねを緩めた状態で押し出し位置にある場合に上記ロック体（１５）が延伸する凹部を有することを特徴とするもの。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）の外方向の変位が、上記座部（７）の停止手段（１１、１２）により制限されることを特徴とするもの。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ドライバ（１０）が、変位方向と平行に延び、且つ、上記座部（７）に固定されたドライバピン（１２）が突出するスロット（１１）を有することを特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）が弾性的な方法で上記ロック位置へと移動されることを特徴とするもの。
【請求項２７】
請求項１〜２６のいずれかに記載のカップリングにおいて、
複数のロック体（１５）が設けられることを特徴とするもの。
【請求項２８】
請求項１〜２７のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）が球であることを特徴とするもの。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）が、上記座部（７）の径方向における開口（１４）において変位可能な方法で案内されることを特徴とするもの。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれかに記載のカップリングにおいて、
上記ロック体（１５）を変位させるために、上記座部（７）が、上記ロック体（１５）のためのスライド面（１７）を含む変位スリーブ（１６）により囲繞されると共に、上記ロック体（１５）を径方向に挿入する向きにばねで付勢されることを特徴とするもの。
【請求項３１】
請求項３０に記載のカップリングにおいて、
上記スライド面（１７）が、少なくともその一部の領域（１７ａ）に亘って、上記変位スリーブ（１６）の変位方向に対し傾斜されることを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項１〜３１のいずれかに記載のカップリングにおいて使用するためのツールであって、軸部（２４）を含むものにおいて、
前記軸部（２４）が、上記ドライバ（１０）の接触面（３０）と互いに回転不能な方法で接触するための接触面（２８）であって、導入チップ（２９）へと合流するものを有すること、
ロック体（１５）のための少なくとも１つの凹部（３４；３２）が、前記接触面（２８）の前記導入チップ（２９）から離れた側において該接触面（２８）に隣接すること、
を特徴とするツール。
【請求項３３】
請求項３２に記載のツールにおいて、
本ツールが、その接触面（２８）の近傍において、本ツール（２３）の回転軸及び挿入された本ツール（２３）の径を通って広がる鏡面に関して鏡面対称であることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３２又は３３に記載のツールにおいて、
本ツール（２３）の各々が、２つの接触面（２８）を有することを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項３２〜３４のいずれかに記載のツールにおいて、
本ツール（２３）の２つの上記接触面（２８）の法線ベクトルが、互いに平行に延びることを特徴とするもの。
【請求項３６】
請求項３４又は３５に記載のツールにおいて、
本ツール（２３）の２つの上記接触面（２８）が、Ｖ字形をを成すように配されることを特徴とするもの。
【請求項３７】
請求項３２〜３６のいずれかに記載のツールにおいて、
上記接触面（２８）が平坦であることを特徴とするもの。
【請求項３８】
請求項３２〜３６のいずれかに記載のツールにおいて、
上記接触面（２８）が湾曲した輪郭（２８ａ，２８ｂ）を有することを特徴とするもの。
【請求項３９】
請求項３８に記載のツールにおいて、
上記輪郭が、上記回転軸に近い領域において凸状であり、且つ、上記回転軸から離れた領域において前記凸面から後退していることを特徴とするもの。
【請求項４０】
請求項３８に記載のツールにおいて、
上記輪郭が、上記回転軸から離れた領域において凹状であることを特徴とするもの。
【請求項４１】
請求項３３〜３５のいずれかに記載のツールにおいて、
上記接触面（２８）が、本ツール（２３）の回転軸に対して平行を成すように配されることを特徴とするもの。
【請求項４２】
請求項３２〜４１のいずれかに記載のツールにおいて、
上記ロック体（１５）を収容する上記凹部が、周囲溝（３４）であることを特徴とするもの。
【請求項４３】
請求項３２〜４１のいずれかに記載のツールにおいて、
上記ロック体（１５）を収容する上記凹部が、本ツール（２３）の外面に設けられた上記回転軸と直交する方向に延びる直線溝（３２）であることを特徴とするもの。
【請求項４４】
請求項３２〜４１のいずれかに記載のツールにおいて、
上記凹部が、本ツール（２３）の外面に設けられた窪みであってその縁が閉じられている窪みであることを特徴とするもの。
【請求項４５】
請求項４４に記載のツールにおいて、
上記窪みがボールジョイントの形態を成すことを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次のような外科用回転駆動ハンドピースのためのカップリングに関する。即ち、ハンドピースに取り付けられ、且つ、このハンドピースにより回転駆動されるツールと、連動式回転駆動手段を形成するために前記ツールの軸部が挿入されるように適合された、ハンドピース内で回転駆動されるスリーブ形の座部と、前記座部内へと径方向に挿入されるように適合されており、且つ、挿入ロック位置では前記軸部の凹部に係合することでこの軸部が軸方向に変位することを防ぎ、径方向に後退した位置では前記凹部を解放することで前記軸部が前記座部内で軸方向に変位することを可能にする、少なくとも１つのロック体と、を含む外科用回転駆動ハンドピースである。
【背景技術】
【０００２】
外科用回転駆動ハンドピースは、ドリル、エンドミルカッター、歯や骨等の治療に必要な類似の高速運転式軸状ツールを駆動するために使用される。これらツールは必要に応じて交換可能でなければならず、ツールを簡単に押し入れる又は引き出すと同時にハンドピースの回転駆動部との回転接続が設定又は解除されるようにして交換できるようにするのが望ましい。
【０００３】
上記ツールを座部内にスライドさせ、ロック機構を手動で操作することにより軸方向に固定するタイプのカップリングは既に知られている。これによると操作ステップが別に必要なため、外科手術中にツールを頻繁に変えなければならない場合には混乱が生じかねない。
【特許文献１】DE 199 45 322 A1
【特許文献２】DE 41 03 663 C1
【特許文献３】DE 75 36 182 U1
【特許文献４】DE 696 22 563 T1
【特許文献５】DE 39 34 610 A
【特許文献６】US 2002/151902 A1
【特許文献７】US 5,222,956 A
【特許文献８】US 5,928,241 A
【特許文献９】US 5,989,257 A
【特許文献１０】US 2,751,229 A
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、主たる請求項の前文に記載のカップリングを、このカップリングに挿入されるツールがロック機構の手動操作なしに固定できるように設計することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は、上述したタイプのカップリングについて、次のようにすることで達成される。即ち、上記ツールに面する側に少なくとも１つの接触面を有しており、上記スリーブと共に回転し、且つ、このスリーブに対して軸方向に変位可能であるドライバが、連動式回転駆動手段を形成するために上記スリーブ形座部内に配されること、前記ドライバが、ばねの作用により、１又は複数の上記ロック体が前記ドライバの上に載置されることで解放位置に保持されるような押し出し位置へと変位可能であること、前記ドライバが、このドライバの上に載置される上記ツールの軸部により、前記ばねの作用に抗して、１又は複数の上記ロック体が上記ロック位置に入ることで上記ツールの軸部が軸方向に変位することを防ぐことができるような押し入れ位置へと変位可能であること、前記ドライバの接触面が回転駆動手段を形成するために上記ツールの接触面に寄り掛かるよう、前記押し入れ位置において１又は複数の上記ロック体により軸方向への変位を防がれる上記ツールの軸部が、前記ドライバを前記ばねの作用に抗して上記座部内に押し入れること、である。
【０００６】
このように、２つの機能を有するドライバが上記座部に配される。このドライバは、一方では、上記座部と上記ツールの軸部との間に互いに回転不能な接続を作り、他方では、上記座部に挿入された上記ツールのためのイジェクタとして機能し、又、ツールが上記座部に挿入されてない場合は上記ロック体を上記解放位置に保持する阻止装置として機能する。上記ロック体が制約を受けることなく径方向外向きに動くことができるように解放されると、上記ドライバが上記ばねの作用により上記ツールを上記座部から押し出す。このドライバは、１又は複数の上記ロック体に対し、このロック体が径方向内側の上記ロック位置にもはや入ることができないように配置される。上記ロック体が径方向内向きに再度移動可能となるのは、ツールを上記座部内にスライドさせることにより、上記ドライバがこの前進位置から後方へと押し戻される場合のみである。但し、上記軸部の凹部が上記ロック体に対向して配置されるよう、上記ツールの軸部が完全に押し入れられる場合に限る。この位置においては、上記ロック体を径方向内向きに変位させることにより、上記軸部を簡単な方法でロックすることができる。これはもちろん手動で行うことができるが、ロック機構の手動操作が不要となるよう、ばねにより自動で実現されるのが好ましい。上記ツールが挿入且つロックされた位置にある場合、確実な回転駆動手段が得られるよう、上記軸部の接触面と上記ドライバの接触面とが上記ばねの作用により互いに締め付けられる。
【０００７】
この接触面は、とりわけ、トルクが広範囲に亘って確実に導入される場合に維持される。このことは、好適な実施例に従い、例えば上記ドライバ及び上記ツールの各々の接触面が互いに係合する場合に達成可能である
【０００８】
なお、変形実施例においては、上記ドライバ及び上記ツールの各々の接触面が線接触で互いに係合するようにしてもよい。
【０００９】
特に好適な実施例においては、上記接触面の一方の側が導入ファンネルの形態を成し、他方の側が導入チップの形態を成すようになっている。原則として、上記ツールの軸部又は上記ドライバのいずれか一方に上記導入ファンネルを設け、他方に上記導入チップ設けることが可能である。但し、上記導入チップを上記ツールの軸部に配し、上記導入ファンネルを上記ドライバに配する構成とすると、このツール軸部の径方向における大きさを小さくしておくことができるため、このような構成が好ましい。このことは、極めて速い回転速度が用いられる場合に重要となり得る。
【００１０】
上記ドライバ及び上記ツールが、上記接触面の各々の近傍において、上記座部の回転軸及び挿入された上記ツールの径を通って広がる鏡面に関して鏡面対称であると好適である。上記座部及び上記ツールがそれぞれ２つの接触面を有する場合、特に有利な構成が得られる。対称的にした場合、導入ファンネルの形態を成すように配されるため、上記ツール軸部が上記座部に押し込まれる際に必然的に採用されるカップリング位置は２つ存在する。
【００１１】
特に、上記ツール及び／又は上記ドライバの２つの上記接触面の法線ベクトルが、互いに平行に延びる、とりわけ同一平面内に存在するようにすることが可能である。
【００１２】
特に好適な実施形態においては、上記ドライバ及び／又は上記ツールの２つの上記接触面が正確にＶ字形であるか略Ｖ字形である。このため、これら接触面は楔形を成すように互いに近づく。これにより、上記挿入プロセス及び上記ドライバと上記ツール軸部との間の角度合わせが良好な助力を与えられる。
【００１３】
好適な実施形態においては、上記ドライバ及び／又は上記ツールの上記接触面が平坦となるようにされる。これにより、これら接触面が面で接触することが可能になると共に、製造プロセスが容易になる。
【００１４】
なお、上記ツール又は上記ドライバの上記接触面が湾曲した輪郭を有するようにすることも可能である。このような湾曲した輪郭は、上記接触面の長手方向（即ち、Ｖ字の脚の方向）にあってもよいし、前記長手方向と直交する方向にあってもよい。この輪郭については、上記接触面が、上記長手方向と直交する方向において平坦であり、前記長手方向において湾曲しているのが好ましい。
【００１５】
上記輪郭については、上記回転軸に近い領域において凸状であり、且つ、上記回転軸から離れた領域において前記凸面から後退するようにしてもよい。このようにすれば、とりわけ２つの上記接触面の一方が平坦で他方が湾曲している場合に、これら接触面が互いに直線的に押し付け合うようにされる。
【００１６】
上記後退領域については、例えば、上記輪郭が上記回転軸から離れた領域において凹状であるように作ることができる。
【００１７】
更に、上記導入ファンネルの開口角は、上記回転軸に近い領域よりもこの回転軸から離れた領域において大きくするようにしてもよい。これにより、上記挿入プロセスが容易になると共に、上記接触面が上記回転軸に近い領域において互いにより接近して存在することとなる。即ち、最も外側の接触面のために利用可能な材料がより多く存在することとなる。
【００１８】
別の実施形態においては、上記接触面が、上記座部の回転軸と平行を成し、従って互いに平行に広がるように配される。これらの平行な接触面には、導入ファンネルのような広がりを与える作用を結び付けることが可能である。
【００１９】
上記ロック体を収容する上記ツールの軸部の凹部は、周囲溝とすることが可能である。
【００２０】
なお、上記軸部と上記ドライバが互いに極めて限定された相対角度位置にある場合、上記ロック体を収容する凹部を、上記ツールの外面に設けられた上記回転軸と直交する方向に延びる直線溝、或いは、上記ツールの外面に設けられた窪みであってその縁が閉じられているもの（特には、ボールジョイントの形態を成すもの）とすることができる。これにより、円周方向に設けられた周囲溝の形態を成す場合に比べて、上記凹部近傍における上記ツール軸部の弱体化の度合がかなり小さくなる。このことは、とりわけ上記ツール軸部の径が小さく且つ回転速度が常に高い場合に有利となり得る。
【００２１】
好適な実施形態では、上記ドライバが、上記ツールに面する導入ファンネルの形態を成すよう、その端において楔形である。これにより、上記ツールの導入が更に容易にされる。この場合、楔角は、６０°〜９０°でよいが、約７５°の範囲にあると好ましい。
【００２２】
上記座部内にある上記ドライバの外面が、次のような凹部を有するのが有利である。即ち、上記ドライバが押し出し位置にあり且つ上記ばねが弛緩状態にある場合に、上記ロック体がその中へと延伸するような凹部である。これにより、上記軸部の挿入の際、並びに、上記ドライバ及び上記軸部の角度位置の調節の際、上記ドライバが上記ロック体をすぐには解放しないことが確実にされる。このロック体の解放は、次のような場合にのみ生じる。即ち、上記軸部の導入に基づき上記角度位置が調節された後、上記ドライバが上記ばねの作用に抗して押し戻されるようユーザが上記ツールにより強い圧力を加え、これにより上記ロック体が上記ドライバの外面の凹部から外方向に押し出された場合にのみ生じる。この凹部については、このようなロック体の変位に余りに大きな力が必要とされぬよう、通常は極めて浅くされる。
【００２３】
上記ドライバの外方向の変位は、上記座部の停止手段により制限されるのが好ましい。
【００２４】
上記ドライバが、次のようなスロットを有するようにしてもよい。即ち、その変位方向と平行に延び、且つ、そこを通って上記座部に固定されたドライバピンが突出するようなスロットである。これにより、上記ドライバは上記座部に、互いに回転不能であるが軸方向に自由に変位可能な方法で接続される。更に、上記ドライバピンは、上記ドライバの軸方向における動きを制限するため、停止手段として作用する。
【００２５】
上記挿入ロック位置において、上記ロック体が上記凹部の縁に点接触又は線接触で係合すると便利である。これにより、上記ツールは軸方向において正確に規定された位置に配される。例えば、上記ロック体は球とすることができる。又、上記凹部は、上記ロック体よりも径が僅かに小さい弧形の輪郭を有するようにしてもよい。この場合、このような球状ロック体は上記凹部の縁に寄り掛かる。
【００２６】
上記ロック体が弾性的な方法で上記ロック位置へと移動されると、特に有利である。
【００２７】
原則として、ロック体を１つだけ設けることは可能であるが、例えば２つなど、複数のロック体を用いるようにすると有利である。
【００２８】
上記ロック体が球であると、特に便利である。
【００２９】
上記ロック体が、上記座部の径方向における開口において変位可能な方法で案内することができると好ましい。
【００３０】
更に、上記ロック体を変位させるために、上記座部が、上記ロック体のためのスライド面を含む変位スリーブにより囲繞されると有利である。この変位スリーブは、上記ロック体を径方向に挿入する向きにばねで付勢される。
【００３１】
上記スライド面は、次のようになるよう、少なくともその一部の領域に亘って上記変位スリーブの変位方向に対し傾斜させることができる。即ち、この傾斜及び上記変位スリーブのばね付勢により、上記変位スリーブが上記ロック体を上記ロック位置へと径方向内向きに弾性的な方法で押し込むよう、傾斜させることができる。
【００３２】
更なる従属請求項に示す、本発明に係るカップリングにおいて用いることが可能な特徴を有するツールにも保護は及ぶ。
【００３３】
より詳しく説明するために、図面と関連させつつ、本発明の好適な実施形態を以下に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図示したハンドピース１は、後面に接続ユニット３を備えると共にその反対端に円錐テーパ状の尖端部４を備えた円筒形ハウジング２を有する。接続ユニット３を利用して、ハウジング２は、図面からは明らかでない方法にて、駆動手段（例えば、ハウジング内に配された電気モータ）に取り付けられる。
【００３５】
ハンドピース１の前端に向かって開放された着座スリーブ７の形態を成す円筒形座部７が、２個のボールベアリング５，６を用いて円筒形ハウジング２の内部に取り付けられる。この着座スリーブの接続ユニット３に面した端部は、接続ユニット３に取り付けられる上記モータの回転駆動部と、互いに回転不能となるような方法であって図面からは明らかでない方法にて接続可能である。座部７は、尖端部４に向かって開放されると共にその反対端にて基底部９により閉鎖された円筒形内部８を有する。この内部にはドライバ１０が挿入されており、ドライバ１０は互いに回転不能となるような方法で前記内部に接続される。このドライバは、次のような略円筒の形態を成す。即ち、座部７の内部におけるその内壁上を前記座部の長手方向に変位可能な方法で誘導される円筒である。ドライバ１０の細長いスロット１１からは座部７に固定されたピン１２が突出しており、上記長手方向と直交する方向に延伸する。このピンは、互いに回転不能となるような方法でドライバ１０を座部７に接続する一方、ドライバ１０の長手方向における変位を制限する。
【００３６】
基底部９に面した圧縮ばね１３の端部はドライバ１０上で支持されており、その反対端は基底部９内に押圧を受けた状態で収容される。このため、ドライバ１０は、自らを座部７から押し出そうとするばね力を受ける。言い換えれば、ドライバ１０は、この圧縮ばね１３の作用に抗して基底部９の方向に移動することができるに過ぎない。
【００３７】
図１〜３の実施例において、圧力面１７の領域１７ａは円筒の形態を成す。図１２の実施例では、変位スリーブ１６の変位方向に対して傾斜されるよう、この領域は僅かに円錐形である。これにより、変位スリーブ１６がコイルばね１８の作用により前方に押圧されるため、ロック体１５も挿入ロック位置において内側へと押される。
【００３８】
上記挿入物は、特に強靱な材料（例えば、硬質合金）より成るのが好ましい。
【００３９】
座部７の内壁におけるドライバ１０の前端から近距離の場所には、溝状のラジアル貫通穴１４が径方向に互いに対向して２つ設けられる。これら貫通穴１４の各々においては、次のようになるよう、球状ロック体１５が径方向に変位可能な方法で誘導される。即ち、径方向の内部に向かって突出させるべく前記貫通孔にロック体１５を押し入れ、再度そこから押し出すことができるよう、ロック体１５は誘導される。
【００４０】
変位スリーブ１６は、軸方向に変位可能な方法で座部７の外面に載置される。このスリーブは、ロック体１５の上を延伸しており、円筒形領域１７ａと、降下スロープを備えた隣接する湾曲領域１７ｂとを含むリング状圧力面１７によりロック体１５を捕捉する。変位スリーブ１６が座部７上で一方向に変位されると、圧力面１７ｂに寄り掛かるロック体１５が径方向内向きに移動される。これに対し、上記変位スリーブが反対方向に変位されると、ロック体１５には大きな遊隙が設けられているため、ロック体１５は座部７の内部８から径方向外向きに移動することができる。
【００４１】
座部７を囲繞するコイルばね１８を利用して、変位スリーブ１６は、自らのロック体１５に対する径方向内向きの押圧力が最大となるようなロック位置へと押される。このため、ロック体１５を径方向外向きに動かすには、変位スリーブ１６を座部７に沿ってコイルばね１８の作用に抗して変位させなければならない。
【００４２】
変位スリーブ１６の変位は、次のような把持部材１９を利用して行われる。即ち、ハウジング２を囲繞してこれに取り付けられる把持部材１９であって、ハウジング２の開口を通ってその内部へと突き出ると共にこの突出地点に位置する変位スリーブ１６の外面に設けられた環状溝２１へと進入するフォロアピン２０を備えるものである。フォロアピン２０は、通常、環状溝２１の個々の壁に対して遊隙を有しており、把持部材１９を安定位置（コイルばね２２を引っ張ることで把持部材１９をこの位置から移動させることができる）に固定するコイルばね２２によりこの位置に保持される。把持部材１９が変位されると、フォロアピン２０が環状溝２１の側壁と接触する。こうして、変位スリーブ１６は、ロック体１５が径方向外向きに移動可能な解放位置へと移動される。
【００４３】
軸状ツール２３が、ハンドピース１の開放された前端から尖端部４を通って座部７の内部８へと押し入れられる。このツールの軸部２４は、内部８の内径に対応する外径を有する。この軸部２４は、その縦方向と直交する方向に内部８を案内される。尖端部４の内部であって且つこれに隣接するスリーブ状の延長部２７内に配されたボールベアリング２５，２６により、更なる案内が提供される。
【００４４】
図１〜５に示した実施例において、軸部２４の後端は、楔のように先細りしており、共にＶ字形を成すように延びて中央に頂部２９を形成する２つの平坦な接触面２８を有する。接触面２８は、それらの法線ベクトルが同一平面内に存在するように配される。接触面２８は、回転軸及びツール２３の径を通って広がるツール２３の中央面に関して鏡面対称である。
【００４５】
これら接触面２８は、ドライバ１０の楔形又はＶ字形の平坦な接触面３０と相補的であるように設計される。これら接触面３０は、ツール２３の頂部２９のための楔形導入ファンネル３１を形成する。
【００４６】
互いに向かい合って位置する２つの直線スロット３２が、軸部２４の外面に加工される。このスロットは、径が球状ロック体１５の径にほぼ対応するような円形の断面を有する。２つのスロット３２は、接触面２８により規定される平面と平行に延びる。
【００４７】
２つの浅いボールジョイント状の凹部３３が、ドライバ１０の外壁に加工される。ロック体１５がこれら凹部３３に進入することができるようにドライバ１５を変位させると、前記凹部は貫通穴１４の真正面に配される。このようになるよう、凹部３３は径方向に互いに向かい合って配置される。凹部３３の深さは、ツール２３の軸部２４に設けられた溝３２の深さよりもかなり小さい。
【００４８】
ツール２３をハンドピース１に挿入することができるためには、ロック体１５が初めに径方向に押し退けられた位置にあることが必要である。これは、変位スリーブ１６をコイルばね１８の作用に抗して押し戻すことにおいて実現することができる。このようにして、具体的には、圧縮ばね１３の作用で前進位置へと移動されるドライバ１０により、ロック体１５を径方向外向きに押すことができる。これにより、球状ロック体１５は、ドライバ１０の外面に沿って回転又はスライドする程度まで外方向に変位される。ドライバ１０の前進する動きは、細長いスロット１１内を案内されるピン１２により制限される。その際、ドライバ１０が完全に前進した位置にある時は、凹部３３が貫通孔１４に正確に対向する位置にあるように制限される。径方向外向きに変位されたロック体１５は、変位スリーブ１６の圧力面１７の弧形領域１７ｂに寄り掛かる。これにより、変位スリーブ１６がその前進位置に戻ることを防ぐ。これに対し、圧力面１７の弧形領域１７ｂは、コイルばね１８の作用により、ロック体１５を凹部３３へと径方向内向きに押し込む。このため、ドライバ１０は、圧縮ばね１３によりその押し出し位置に保持されるだけでなく、弾性ラッチ機構の如く凹部３３に係合するロック体１５によっても保持される。
【００４９】
ツール２３の軸部２４を上記開放端から座部７に中に押し入れると、軸部２４の頂部２９がドライバ１０の導入ファンネル３１に進入する。このようにして、接触面２８は接触面３０に面接触で係合する。これにより、接触面２８が接触面３０と同じ向きを取るまで、ツール２３は回される。この角度調節の間、ドライバ１０は、凹部３３へと突き出たロック体１５により固定される。もっとも、角度調節プロセスの終了後にユーザがより大きな力でツール２３を座部７に押し込めば、このような固定状態は解除することができる。このようにしてロック体１５が径方向外向きに押されると、ロック体１５は圧力面１７の弧形部１７ｂに寄り掛かっているため、変位スリーブ１６はコイルばね１８の作用に抗して更に後方へと変位される。溝３２が貫通穴１４（従って、ロック体１５）に対向して配置される程度までツール２３が押し入れられるとすぐに、ロック体１５が溝３２へと径方向内向きに進入することが可能となり、変位スリーブ１６が解放される。変位スリーブ１６は、コイルばね１８の作用により上記前進位置へと移動される。この時、圧力面１７の円筒形領域１７ａがロック体１５の外面の上にあることにより、ロック体１５の径方向外向きへの移動が防がれる。こうして、ツール２３の軸部２４はハウジング２内で軸方向に固定される。
【００５０】
このツール２３の固定位置では、接触面２８及び３０の領域においてこれら領域の層接触に基づき確実な回転駆動作用が生まれるよう、ドライバ１０は圧縮ばね１３により軸部２４に対して付勢される。これにより、座部７の回転運動はピン１２を介してドライバ１０へと伝えられ、更にはドライバ１０からツール２３へと伝えられる。
【００５１】
ツール２３を取り外すためには、変位スリーブ１６をコイルばね１８の作用に抗して引き戻せば十分である。これによりロック体１５が径方向に解放されると、今度は圧縮ばね１３の作用によりドライバ１０を前方に押すことが可能となる。こうして又、ツール２３が座部７の外に押し出される。次に、上で述べたのと同じ方法で上記ツールを交換することができるよう、同じ方法で（上述の通り）ドライバ１０はロック体１５を径方向に後退した位置に押し留める。
【００５２】
従って又、上記ドライバは、座部７に収容されたツール２３のためのイジェクタの作用も有する。
【００５３】
図１〜５に示した実施例の場合、接触面２８及び３０は、平坦であり、且つ、面接触で互いに係合する。こうして、頂部２９及ぶ導入ファンネル３１は互いに相補的とされる。
【００５４】
この接触域においては他の幾何学的構成も可能であり、行い得る変更のうちの幾つかを図６〜１１に例示している。
【００５５】
図６の実施例においては、径方向に互いに向かい合って位置する直線溝３２に代わり、環状溝３４が周囲に設けられている。更に、ドライバ１０の導入ファンネル３１が、導入端にて広げられている。即ち、導入ファンネル３１はより大きな楔角を有する。図６の実施例によれば、この領域において完全な面接触が存在しないよう、頂部２９の接触面２８も前記領域にて弧形の輪郭により広げられている。本実施例では、頂部２９及びドライバ１０のうち回転軸に近い領域で回転駆動作用が生じるに過ぎない。
【００５６】
図７の実施例においては、同様の構成が選択されてはいるものの、次のような違いがある。即ち、接触面２８及び相補接触面３０が、楔又はＶ字の形態で配されるのではなく、互いに離間されており、且つ、互いに平行に（即ち、ツール２３の回転軸と平行に）延びる、という違いである。
【００５７】
図１〜７に描いた例では、接触面２８及び３０が結合状態において面接触で組み合わされるため、トルク伝達プロセスのための領域が広く確保される。このようになるよう、接触面２８及び３０は形成される。
【００５８】
図８〜１１の実施例の場合、対照的に、上記接触面の形状に基づき、これら接触面の間には線接触が存在する。
【００５９】
これらの構成によれば、上記ドライバの接触面３０は、同様に楔形又はＶ字形の平坦な表面の形態を成す。一方、軸部２４の接触面２８は、これらの実施例において湾曲した輪郭を有する。即ち、Ｖ字形アームの横方向においては平坦であるものの、その縦方向においては湾曲している。
【００６０】
図８の実施例においては、接触は凸部２８ａにおいて生じるに過ぎず、又、この接触は線の形態を成す。このようになるよう、接触面２８は、回転軸に近い領域にある凸部２８ａと、回転軸から離れた領域にある凹部２８ｂとを有する。
【００６１】
図９の実施例においては、接触面２８の大部分が凹状である。接触面３０との接触は、極めて小さな境界領域上で生じるに過ぎない。このようになるよう、接触面２８は、上記頂部に近い端部においてのみ面取りされる又は凸状にされる。
【００６２】
図１０及び１１の実施例については、図８の輪郭と同様の輪郭が選択されている。但し、これらの実施例は、環状溝３４ではなく、互いに向かい合う溝３２を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ツールが挿入された外科用回転駆動ハンドピースの長手断面図。
【図２】ツールの軸部を収容した図１の回転駆動ハンドピースの座部の領域であって、ツールが挿入され且つ軸方向に変位しないように固定された場合における座部領域の部分拡大断面図。
【図３】図２と同様の図であって、ツールが押し出され且つドライバが前進した場合における図。
【図４】第１の好適な実施例に係るドライバと接触しているツールの軸部の平面図。
【図５】図４の装置の側面図。
【図６】ツールの軸部とドライバとの接続領域の変形実施例。
【図７】ツールの軸部とドライバとの接続領域の変形実施例。
【図８】ツールの軸部とドライバとの接続領域の変形実施例。
【図９】ツールの軸部とドライバとの接続領域の変形実施例。
【図１０】ツールの軸部とドライバとの接続領域の変形実施例。
【図１１】ツールの軸部とドライバとの接続領域の変形実施例。
【図１２】ツールの凹部の縁に載置された球状ロック体を含む接続領域の拡大詳細図。
【図１３】図４と同様の図であって、先端が楔形のドライバを使用する図。
【図１４】図１３に描いたドライバについての図５と同様の図。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月15日(2005.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
請求項１０に記載のカップリングにおいて、
上記輪郭が、上記回転軸に近い領域において凸状であり、且つ、上記回転軸から離れた領域において前記凸面から後退していることを特徴とするもの。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
２つの浅いボールジョイント状の凹部３３が、ドライバ１０の外壁に加工される。ロック体１５がこれら凹部３３に進入することができるようにドライバ１０を変位させると、前記凹部は貫通穴１４の真正面に配される。このようになるよう、凹部３３は径方向に互いに向かい合って配置される。凹部３３の深さは、ツール２３の軸部２４に設けられた溝３２の深さよりもかなり小さい。
【国際調査報告】
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