DE8304914U1

DE8304914U1 - Spherical kinematic joint

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Publication number: DE8304914U1
Application number: DE8304914U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1983-02-22
Publication date: 1987-09-17
Also published as: DE3306151C2; GB8304841D0; GB2152386B; GB2116847B; GB2116847A; FR2571610B1; DE3347983C2; GB2152385B; GB2152385A; DE3306151A1; FR2571610A1; GB2152386A; CA1185752A; FR2522090B1; GB8501808D0; FR2522090A1; GB8501809D0; JPS58156716A

Description

Kugelförmiges kinematisches GelenkSpherical kinematic joint

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft allgemein ein verbessertes globulitisches oder kugelförmiges kinematisches Gelenk, welches, wie dem Fachmann bekannt ist, kinematisch drei Freiheitsgrade der Drehung zur Verfügung stellt; kugelförmige kinematische Gelenke werden allgemein bei Maschinen-Einsätzen verwendet, wie bei Schwermaschinerie und Arbeitsmaschinerie (business machinery) und werden ebenso allgemein bei
verschiedenen kraftfahrttechnischen Anwendungen, wie Kuppelstangen-Verbindungen (tie rod connections), verwendet. Derartige Gelenke umfassen typischerweise ein Teil, welches eine Kugel oder ein kugelförmiges Kopfstück zur Verfügung stellt, einen mittleren Lagereinsatz, der eine Höhlung
oder Auflage zur Aufnahme des kugelförmigen KopfstückesThe invention relates generally to an improved globular kinematic joint which, as is known to those skilled in the art, kinematically provides three degrees of freedom of rotation; spherical kinematic joints are commonly used in machine applications such as heavy machinery and business machinery and are also commonly used in
various automotive applications, such as tie rod connections. Such joints typically comprise a member providing a ball or spherical head, a center bearing insert providing a cavity
or support for the spherical headpiece

zur Verfügung stellt, und ein drittes Teil, welches eine andere Höhlung oder Auflage zur Aufnahme des Lagereinsatzes mit der Kugel oder dem kugelförmigen Kopfstück darin zur Verfügung stellt. Viele Anwendungen erfordern, daß ein derartiges Gelenk in der Lage ist, Verschiebungen zu widerstehen, wenn es sich an seinen extremen Grenzen der Rotationsbewegung befindet, und daß es der Trennung unter einer Belastung widersteht, die dazu tendiert, die verbundenen Gelenkteile auseinander zu ziehen. Die Struktür derartiger Gelenke ist dem Fachmann bekannt und es ist ebenso bekannt, daß derartige Gelenke aus vielen unterschiedlichen strukturellen Elementen zusammengesetzt sein können.and a third part which provides another cavity or support for receiving the bearing insert with the ball or spherical head therein. Many applications require that such a joint be able to resist displacement when at its extreme limits of rotational movement and that it resist separation under a load which tends to pull the connected joint parts apart. The structure of such joints is well known to those skilled in the art and it is also well known that such joints can be composed of many different structural elements.

wie ferner bekannt ist, ist es häufig erwünscht, daß derartige Gelenke das axiale Spiel oder Freiraum (slop) zwischen den verbundenen Gelenkteilen eliminieren oder minimieren. Gelenke, die dies verdeutlichen, können in den US-PSen 1 891 804 und 1 894 309 von W.A. Flumerfelt, ausgegeben am 20. Dezember 1932 bzw. 17. Januar 1933, der US-PS 1 985 728 von G.B. Ingersoll, ausgegeben am 25. Dezember 1934, der US-PS 3 220 755 von Gottschald et al, ausgegeben am 30. November 1965 und der US-PS 3 401 965 von W.C. Wehner, ausgegeben am 17. September 1968, gesehen werden. Alle in diesen Patenten dargestellten Gelenke weisen Maßnahmen zur Minimierung oder Eliminierung des axialen Spiels auf. Diese Patente erläutern zwei unterschiedliche Arten der kugelförmigen kinematischen Gelenk-Struktur oder -Konstruktion. In den Patenten von Flumerfelt und Ingersoll enthalten die Lagereinsätze getrennte Lagereinsatz-Segmente, die über die Kugel oder das kugelförmige Kopfstück zusairanengesetzt sind und anschließend in ein Gehäuse eingesetzt sind, wo sie durch verschiedene Mittel zurückgehalten werden. Das Wehner-Patent zeigt einen unterschiedlichen Typ der Gelenk-Struktur oder -Konstruktion, der einen lasttragenden Lagereinsatz und einen zurückhaltenden Bund zur Verhinderung der Verschiebung und derAs is also known, it is often desirable for such joints to eliminate or minimize axial play or slop between the connected joint members. Joints illustrating this can be seen in U.S. Patent Nos. 1,891,804 and 1,894,309 to W.A. Flumerfelt, issued December 20, 1932 and January 17, 1933, respectively; U.S. Patent No. 1,985,728 to G.B. Ingersoll, issued December 25, 1934; U.S. Patent No. 3,220,755 to Gottschald et al, issued November 30, 1965; and U.S. Patent No. 3,401,965 to W.C. Wehner, issued September 17, 1968. All of the joints shown in these patents have provisions to minimize or eliminate axial play. These patents illustrate two different types of spherical kinematic joint structure or design. In the Flumerfelt and Ingersoll patents, the bearing inserts include separate bearing insert segments that are fitted over the ball or spherical head and then inserted into a housing where they are retained by various means. The Wehner patent shows a different type of joint structure or design that includes a load-bearing bearing insert and a restraining collar to prevent displacement and

4 · fr » * ·4 · fr » * ·

Trennung der verbundenen Gelenkteile durch Spannung umf faßt. Das Patent von Gottschald et al erläutert eine uni-Separation of the connected joint parts by tension. The patent by Gottschald et al describes a unified

täre Konstruktion, worin der Lagereinsatz viele Einschnitte an der Frontseite in der Nähe der Öffnung aufweist, die eine Vielzahl von Fingern oder gewölbten Abschnitten aufweist, die sich nach außen erweitern, nachdem sie intary construction, wherein the bearing insert has many cuts on the front side near the opening, which has a plurality of fingers or curved portions that expand outward after being inserted into

Eingriff mit der Kugel oder dem kugelförmigen Kopfstück gezwungen wurden; nach diesem Zusammenbringen werden der ! Lagereinsatz und die Kugel in die Höhlung oder Auflage desforced into engagement with the ball or spherical head; after this engagement, the ! bearing insert and the ball are inserted into the cavity or seat of the

j &iacgr;&ogr; dritten Teils eingebracht, wodurch das dritte Teil eine Ausdehnung dar Finger nach außen verhindert, wodurch der Lagereinsatz auf der Kugel festgehalten wird. Eine zusätzliche oder zweite Vorrichtung wird sodann vorgesehen, um den Lagereinsatz in der Höhlung des dritten Teils zu halten, wodurch ein Gelenk geschaffen wird, welches der Trennung und Verschiebung durch Zug widersteht.j &iacgr;&ogr; third part, whereby the third part prevents outward expansion of the finger, thereby retaining the bearing insert on the ball. An additional or second device is then provided to retain the bearing insert in the cavity of the third part, thereby creating a joint which resists separation and displacement due to tension.

In jüngerer Zeit haben kugelförmige kinematische Gelenke in menschlichen Gelenkprothesen Anwendung gefunden. Bei prothetischen Anwendungen sind die Leichtigkeit der Anordnung und des Abbaus der Gelenkelemente oder -teile von großer Bedeutung. Die Verwendung eines mittleren Lagereinsatzes aus einer Vielfalt von Lagersegmenten, die unverbunden sind, wenn sie nichc in dem Gelenk zusammengebaut sind, ist bei prothetischen Anwendungen unerwünscht, da die Handhabung und Haltung der Lagersegmente gegenüber dem Kopfstück während des Zusammenbaus des Kopfstückes und der Lagersegmente mit dem dritten Teil ungünstig sein könnei, insbesondere für einen operierenden Chirurgen, der innerhalb des operativen Raumes arbeitet. Wenn auch einMore recently, spherical kinematic joints have found application in human joint prostheses. In prosthetic applications, the ease of assembly and disassembly of the joint elements or parts is of great importance. The use of a central bearing insert made of a plurality of bearing segments which are unconnected when not assembled in the joint is undesirable in prosthetic applications because the handling and posture of the bearing segments relative to the headpiece during assembly of the headpiece and the bearing segments with the third part may be inconvenient, particularly for an operating surgeon working within the operative space. Although a

Lagereinsatz mit flexiblen Fingern oder gebogenen Abschnitten das Maß der Einbaukraft, die erforderlich ist, wo die \ Finger nicht vorhanden sind, verringert, können derartigeBearing insert with flexible fingers or curved sections reduces the amount of installation force required where the \ fingers are not present, such

j flexible Finger doch für den operierenden Chirurgen rechtj flexible fingers but for the operating surgeon quite

35 nachteilig sein, da zur Schaffung des benötigten oder ges wünschten Verschiebungs- und Trennungs-Widerstandes und35 can be disadvantageous because to create the required or desired displacement and separation resistance and

der -Kraft die Finger recht starr sein müssen, welches an-the force the fingers must be quite rigid, which

dererseits erfordert, daß eine beträchtliche Aufbaukraft durch den operierenden Chirurgen aufgebracht werden muß.on the other hand, requires that a considerable amount of reconstruction force must be applied by the operating surgeon.

Wie dem Fachmann bekannt ist, sind bei Anwendungen von Prothesegelenken eine geringe Aufbaukraft und die Leichtigkeit des Aufbaus von großer Bedeutung aufgrund der Notwendigkeit, die Aufbauzeit zu minimieren und aufgrund der Schwierigkeiten, unter welchen der Chirurg arbeiten muß. Häufig ist das Blickfeld verdunkelt und Gelenkelemente oder -teile sind schlüpfrig aufgrund einer Beschichtung mit Blut und Fett, was zu einem Fallenlassen der Gelenkelemente führen kann, wodurch ein weiteres Problem verursacht wird, da derartige Gelenke steril sein müssen und sie nach dem Fallenlassen erneut sterilisiert oder ersetzt werden müssen, während die Operationsöffnung offen verbleibt. Ferner ist es gelegentlich aufgrund eines operativen Notfalles oder anderer Schwierigkeiten während der Operation wünschenswert, in der Lage zu sein, die Gelenkteile auseinander zu bauen, vorzugsweise in einer Art, welche dieselben Schwierigkeiten des Aufbaus, die zuvor erwähnt wurden, vermeidet, d.h. exzessive Abbaukräfte und zahlreiche unverbundene Lagereinsatz-Teile, die schwierig zu handhaben sind. Somit benötigen Gelenke, die für Maschinerie-Anwendungen zufriedenstellend sind, wo Fixierungen und andere Einrichtungen bequemerweise zum Zusammenbau von Gelenkteilen verwendet werden, eine Verbesserung zu ihrer effektiven Verwendung in Prothesegelenken.As is known to those skilled in the art, in prosthetic joint applications, low assembly force and ease of assembly are of great importance due to the need to minimize assembly time and the difficulties under which the surgeon must work. Often the field of vision is obscured and joint elements or parts are slippery due to a coating of blood and fat, which can lead to dropping of the joint elements, causing a further problem since such joints must be sterile and after dropping they must be re-sterilized or replaced while the surgical opening remains open. Furthermore, occasionally due to a surgical emergency or other difficulties during surgery, it is desirable to be able to disassemble the joint parts, preferably in a manner which avoids the same assembly difficulties previously mentioned, i.e. excessive disassembly forces and numerous unconnected bearing insert parts which are difficult to handle. Thus, joints that are satisfactory for machinery applications, where fixations and other devices are conveniently used to assemble joint parts, require improvement for their effective use in prosthetic joints.

Patente, welche Prothesegelenke darstellen, umfassen die ÜS-PS 3 813 699 von Richard P. Giliberty, ausgegeben am 4. Juni 1974, die US-PS 3 863 273 von Robert G. Averill, ausgegeben am 4. Februar 1975, die ÜS-PS 4 044 403 von D'Erricho, ausgegeben im August 1977 und die US-PS 4 241 463 von Alex Khovaylo, ausgegeben am 30. Dezember 19G0. Das Prothesegelenk, welches in dem Giliberty-Patent veröffentlicht ist, schafft ein Prothesegelenk, welches gegenüber Verschiebung und Trennung widerstandsfähig istPatents showing prosthetic joints include Richard P. Giliberty's US Patent 3,813,699 issued June 4, 1974, Robert G. Averill's US Patent 3,863,273 issued February 4, 1975, D'Erricho's US Patent 4,044,403 issued August 1977, and Alex Khovaylo's US Patent 4,241,463 issued December 30, 19G0. The prosthetic joint disclosed in the Giliberty patent provides a prosthetic joint that is resistant to displacement and separation.

und teilweise die Aufbauprobleme vermeidet, die zuvor angegeben wurden, indem eine unitäre Struktur gescheiffen wird einschließlich des Lagereinsatzes und der acetabulären Schale, wodurch die Handhabung der verschiedenen Gelenkteile während des Aufbau- und Abbau-Vorganges minimiert wird. Jedoch erlaubt die unitäre Struktur des Lagereinsatzes und der acetabulären Schale nicht einen einfachen Aufbau und Abbau unter hohem Trennwiderstand, da die öffnung in die kugelförmige Höhlung des Lagereinsatzes, der den kugelförmigen Oberschenkel-Kopf aufnimmt, nicht in der Lage ist zu einer wesentlichen Ausdehnung nach außen oder zu einem Biegen bei einem Zwang zum Eingriff mit dem kugelförmig ausgebildeten Kopf und deswegen erfordert das Giliberty-Prothesegeienk entweder außerordentlich hohe Aufbau- und Abbau-Kräfte und/oder einen relativ geringen Widerstand gegenüber Verschiebungs- und Trennungskräften. Das in dem Averill-Patent veröffentlichte Prothesegelenk überwindet teilweise das Problem der außerordentlich hohen Aufbau- oder Abbaukräfte unter Anwendung, wie in dem Patent von Gottschald et al, eines mittleren Lagereinsatzes, der mit einer Vielzahl von bogenförmigen Abschnitten am Eingang in die kugelförmige Auflage zur Aufnahme der Kugel versehen ist, wobei die bogenförmigen Abschnitts nach der Einzwingung in einen Eingriff mit dem Oberschenkelkopf noch immer eine im allgemeinen unerwünscht hohe manuelle Kraft erfordern, um sich nach außen zu erweitern, um den Eintritt des kugelförmigen Kopfes in die kugelförmige Auflage des intermediären Lagereinsatzes zu erlauben. Das Averill-Prothesegelenk verwendet ebenfalls einen Vorsprung, der am Lagereinsatz vorgesehen ist, um eine Trennung des Lagereinsatzes von der acetabulären Schale zu vermeiden; eine derartige Struktur führt jedoch ein unerwünschtes Axialspiel in das Prothesegelenk ein. In ähnlicher Weise ist- das in dem D'Erricho-Patent veröffentlichte Prothesegelenk ebenfalls eine teilweise Lösung des oben angemerkten Aufbauproblems, insofern als die Aufbaukräfte, die benötigt werden, um die Gelenkteileand partially avoids the assembly problems previously indicated by grinding a unitary structure including the bearing insert and acetabular shell, thus minimizing handling of the various joint parts during the assembly and disassembly process. However, the unitary structure of the bearing insert and acetabular shell does not allow for easy assembly and disassembly under high separation resistance, since the opening into the spherical cavity of the bearing insert, which receives the spherical femoral head, is not capable of significant outward expansion or bending when constrained to engage the spherical head and therefore the Giliberty prosthetic joint requires either extremely high assembly and disassembly forces and/or relatively low resistance to displacement and separation forces. The prosthetic joint disclosed in the Averill patent partially overcomes the problem of excessively high set-up or break-down forces by using, as in the Gottschald et al patent, an intermediate bearing insert provided with a plurality of arcuate sections at the entrance to the spherical seat for receiving the ball, which arcuate sections, after being forced into engagement with the femoral head, still require a generally undesirably high manual force to expand outward to allow the spherical head to enter the spherical seat of the intermediate bearing insert. The Averill prosthetic joint also uses a projection provided on the bearing insert to prevent separation of the bearing insert from the acetabular shell; however, such a structure introduces undesirable axial play into the prosthetic joint. Similarly, the prosthetic joint disclosed in the D'Erricho patent is also a partial solution to the assembly problem noted above, in that the assembly forces required to assemble the joint parts

zusammenzufügen, unter diejenigen abgesenkt sind, die erforderlich sind, die Gelenkteile der Giliberty-Prothese zusammenzufügen bei einem vorbestimmten Verschiebungs- und Trennungs-Widerstand; dies wird erreicht durch die Verwendung von flexiblen Lippen, die an dem Lagereinsatz vorgesehen sind und gegen das kugelförmige Kopfstück oder die Kugel des ersten Teils und/oder die Höhlung des dritten Teils oder die acetabuläre Schale wirken. Eine derartige Gelenkkonstruktion ist jedoch nicht schnell auseinander zu bauen ohne eine Beschädigung des Lagereinsatzes und liefert nicht die gewünschte Kombination von geringer Kraft des " manuellen Zusammenfügens und hohem Trennungs-Widerstand, die von einem operierenden Chirurgen während der Operation benötigt werden. Das Khovaylo-Prothesegelenk liefert eine Struktur, die eine geringe Aufbaukraft des Lagereinsatzes auf den Kopf erlaubt, jedoch eine Lösung verwendet, die der in dem D'Erricho-Patent veröffentlichten Lösung zum Aufbau des dritten Teils oder der acetabulären Schale auf den Lagereinsatz ähnlich ist. Ferner arbeitet der innere Rückhaltering des Khovaylo-Prothesegelenkes in einer Art, welche ein End-Spiel zwischen dem kugelförmigen BaI¹ und dem Lagereinsatz erzeugt. Ferner liefert das Khovaylo-Prothesegelenk keinen bequemen Aufbau oder Abbau des Lagereinsatzes von dem dritten Teil oder der acetabulären Schale während der Operation. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet der Prothesegelenke bekannt ist, sind physikalisch getrennte acetabuläre Schalen und Lagereinsätze bei der Anwendung in Prothesegelenken wünschenswert, um die Lagerhaltung von Prothesen verschiedener Größen zu minimieren und um die Sterilisationskosten, die mit derartigen Gelenken verbunden sind, zu minimieren.are lowered below those required to assemble the articular parts of the Giliberty prosthesis with a predetermined resistance to displacement and separation; this is achieved by the use of flexible lips provided on the bearing insert and acting against the spherical head or ball of the first part and/or the cavity of the third part or the acetabular cup. However, such a joint design is not readily disassemblable without damaging the bearing insert and does not provide the desired combination of low manual assembly force and high separation resistance required by an operating surgeon during surgery. The Khovaylo prosthetic joint provides a structure which allows for low assembly force of the bearing insert to the head, but uses a solution similar to that disclosed in the D'Erricho patent for assembling the third part or acetabular shell to the bearing insert. Furthermore, the inner retaining ring of the Khovaylo prosthetic joint operates in a manner which creates end play between the spherical BaI ¹ and the bearing insert. Furthermore, the Khovaylo prosthetic joint does not provide for convenient assembly or disassembly of the bearing insert from the third part or acetabular shell during surgery. As is known to those skilled in the art of prosthetic joints, physically separate acetabular shells and bearing inserts are not desirable when used in prosthetic joints. desirable to minimize the inventory of prostheses of different sizes and to minimize the sterilization costs associated with such joints.

Wie ferner den Fachleuten bekannt ist, schaffen die Lagereinsätze bei den zuvor erwähnten Patenten eine Überlappung, die nach der Aufnahme des kugelförmigen Kopfes innerhalb des Lagereinsatzes und der Aufnahme des Lagereinsatzes mit dem darin gelagerten kugelförmigen Kopf in dem Einsatzge-As is also known to those skilled in the art, the bearing inserts in the aforementioned patents provide an overlap that, after receiving the spherical head within the bearing insert and receiving the bearing insert with the spherical head supported therein in the insert,

häuse eine Verschiebung des kugelförmigen Kopfes von dem Lagereinsat&zgr; während der Drehbewegung zwischen dem kugelförmigen Kopf und der Einsatz-Gehäuseschale verhindert.housing prevents displacement of the spherical head from the bearing insert during rotation between the spherical head and the insert housing shell.

Das erfindungsgemäße verbesserte kugelförmige kinematische Gelenk überwindet die vorstehend genannten Probleme der bekannten Gelenke, Inder» verschiedene Lcgereinsatz-Ausführungsformen geschaffen werden, We¹CtIe einen leichten und bequemen Aufbau und Abbau, insbesondere Aufbau, ermöglichen, indem eine Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Lagereinsätzen in einer Unteranordnung derart geschaffen werden, daß die Lagereinsätze sich effektiv zum Zwecke des Aufbaus und Abbaus in einer unitären Struktur befinden, wobei jedoch die Lagersegmente sich leicht ausdehnen unter geringer manueller Kraft während des Aufbaus und Abbaus der verschiedenen Lagereinsatz-Ausführungsformen von dem Kopfstück und/oder der Höhlung oder kugelförmigen Auflage in dem dritten Teil, wie beispielsweise in den Prothesegelenk-Ausführungsformen, einer acetabulären Schale. Ferner kann ein derartig leichter Aufbau und Abbau durchgeführt werden, während ein großer Verschiebungs- und Trennungs-Widerstand beibehalten wird und in einigen Ausführungsformen wird sie in einer Art erreicht, welche kein wesentliches Axialspiel einführt.The improved spherical kinematic joint of the present invention overcomes the above-mentioned problems of the known joints by providing various bearing ^insert embodiments which allow for easy and convenient assembly and disassembly, particularly assembly, by providing a plurality of substantially physically separate bearing inserts in a subassembly such that the bearing inserts are effectively in a unitary structure for assembly and disassembly purposes, but wherein the bearing segments expand easily under little manual force during assembly and disassembly of the various bearing insert embodiments from the headpiece and/or the cavity or spherical seat in the third part, such as in the prosthetic joint embodiments, an acetabular cup. Furthermore, such easy assembly and disassembly can be accomplished while maintaining a high resistance to displacement and separation and in some embodiments is accomplished in a manner which does not introduce significant axial play.

Figur 1 ist eine diagrammartige Darstellung, die im Querschnitt das erfindungsgemäße verbesserte kugelförmige kinematische Gelenk in einer Ausführungsform als prothetisches Hüftgelenk, implantiert in einem Becken und Oberschenkelknochen, zeigt;Figure 1 is a diagrammatic representation showing in cross-section the improved spherical kinematic joint of the invention in one embodiment as a prosthetic hip joint implanted in a pelvis and femur;

Figur 2 ist ein Querschnitt der ersten Ausführungsform eines gespaltenen Lagereinsatzes gemäß der Erfindung; Figure 2 is a cross-sectional view of the first embodiment of a split bearing insert according to the invention;

Figur 2 (a) ist eine teilweise Frontansicht des gespaltenen Lagereinsatzes, der in Figur 2 gezeigt ist;Figure 2(a) is a partial front view of the split bearing insert shown in Figure 2;

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Figur 3 ist eine Querschnittsejisicht einer erfindungsgemäßen acetabulären Schale, die besonders geeignet ist, wenn das erfindungsgemäße kugelförmige kinematische Gelenk in Form eines prothetischen Hüftgelenks ausgebildet ist;Figure 3 is a cross-sectional view of an acetabular shell according to the invention, which is particularly suitable when the spherical kinematic joint according to the invention is in the form of a prosthetic hip joint;

Figuren 4 (a) bzw. (b) sind Querschnittsansichten von alternativen Ausführungsformen der Rückhalteringe;Figures 4 (a) and (b) are cross-sectional views of alternative embodiments of the retaining rings;

Figuren 5 (a) bis (c) sind Seitenansicht, Draufsicht und vergrößerte Ansicht eines Freigaberings, der zum Abbau der Elemente des erfindungsgemäßen kugelförmigen kinematischen Gelenks geeignet ist;Figures 5 (a) to (c) are side views, top views and enlarged views of a release ring suitable for detaching the elements of the spherical kinematic joint according to the invention;

Figuren 6 (a) und (b) sind aufeinanderfolgende Ansichten im Querschnitt, welche den Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung darstellen;Figures 6 (a) and (b) are sequential cross-sectional views illustrating the structure of an embodiment of the invention;

Figuren 7 (a) bis (c) sind Ansichten, welche die Verwendung von Zacken darstellen, die auf verschiedenen mit Einschnitten versehenen Einsätzen gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein können, um das Maß der radialen Ausdehnung zu verringern, welches für den Aufbau der Lagereinsätze am Oberschenkelkopf einer Oberschenkelstange auf dem verbesserten kugelförmigen kinematischen Gelenk der vorliegenden Erfindung, die als prothetisches Gelenk ausgebildet ist, erforderlich ist;Figures 7(a) through (c) are views illustrating the use of prongs that may be provided on various notched inserts according to the present invention to reduce the amount of radial expansion required for assembly of the bearing inserts on the femoral head of a femoral rod on the improved spherical kinematic joint of the present invention configured as a prosthetic joint;

Figuren 8 (a) und (b) sind im Querschnitt gezeigte diagrammartige Darstellungen, die den Vorteil der Schaffung eines größeren Eingriffs zwischen einem Rückhaltering und den äußeren Nuten, die auf einem Lagereinsatz vorgesehen sind, zeigt, als zwischen dem Rückhaltering und der inneren kreisförmig umlaufenden Nut, die auf der acetabulären Schale vorgesehen ist, wenn die Erfindung als ein pro-Figures 8 (a) and (b) are diagrammatic representations in cross-section showing the advantage of creating a greater engagement between a retaining ring and the outer grooves provided on a bearing insert than between the retaining ring and the inner circular groove provided on the acetabular shell when the invention is used as a pro-

thetisches Hüftgelenk ausgebildet ist und einen Rückhaltering verwendet; undis designed as a thetic hip joint and uses a retaining ring; and

Figuren 9 (a) bis (c), Figur 10, Figur 11, Figuren 12 (a) bis (d) und Figuren 13 bis 20 sind alternative Ausführungsformen von verschiedenen gespaltenen Lagereinsätzen des erfindungsgemäßen kugelförmigen Gelenks, insbesondere bei der Ausführung als ein prothetisches Hüftgelenk.
10Figures 9(a) to (c), Figure 10, Figure 11, Figures 12(a) to (d) and Figures 13 to 20 are alternative embodiments of various split bearing inserts of the spherical joint according to the invention, particularly when implemented as a prosthetic hip joint.
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In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes kugelförmiges kinematisches Gelenk in einer Ausführungsform als prothetisches Hüftgelenk 10 in einer implantierten Form dargestellt. Das prothetische Hüftgelenk 10 umfaßt die folgenden Komponenten: eine Oberschenkelkossponente 12, die manchmal unter Fachleuten als intermedularer Steg oder Oberschenkeleinsatz bezeichnet wird, einen gespaltenen Lagereinsatz 20, eine acetabuläre Schale 30, und einen Rückhaltering 40.In Figure 1, a spherical kinematic joint according to the invention is shown in one embodiment as a prosthetic hip joint 10 in an implanted form. The prosthetic hip joint 10 comprises the following components: a femoral component 12, sometimes referred to by those skilled in the art as an intermedullary bar or femoral insert, a split bearing insert 20, an acetabular cup 30, and a retaining ring 40.

2C Die Oberschenkelkomponente 12 umfaßt einen Schaft 14, welcher die Komponente in der medularen Höhlung des proximalen Oberschenkelknochens fixiert, vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich mit Hilfe eines Gießmittels 15, einen als Ball gestalteten oder kugelförmigen Oberschenkelkopf 16, und einen Ansatzbereich 18, welcher die Belastung von dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 auf den Schaft 14 überträgt.2C The femoral component 12 includes a shaft 14 which fixes the component in the medullary cavity of the proximal femur, preferably but not exclusively by means of a casting agent 15, a ball-shaped or spherical femoral head 16, and an attachment region 18 which transfers the load from the spherical femoral head 16 to the shaft 14.

Der gespaltene Lagereinsatz 20, wie besser den Figuren 2 und 2 (a) zu entnehmen ist, umfaßt eine Vielfalt von gegenüberliegenden identischen gespaltenen Lagersegmenten oder muschelartigen schalenförmigen Teilen 21-21, wovon ein Paar dargestellt ist, wobei in dieser Ausführungsform jedes gespaltene Lagersegment 21 physikalisch von dem anderen gesondert ist. Jedes Segment 21 ist mit einer äußeren kugelförmigen Fläche 22, einer äußeren zylindrischen Fläche 23 und einer äußeren ringförmigen sich verjüngendenThe split bearing insert 20, as better seen in Figures 2 and 2(a), comprises a plurality of opposing identical split bearing segments or clamshell-like shell-shaped members 21-21, a pair of which are shown, in this embodiment each split bearing segment 21 being physically separate from the other. Each segment 21 is provided with an outer spherical surface 22, an outer cylindrical surface 23 and an outer annular tapered

Fläche 24 versehen; zusätzlich ist jedes Segment 21 mit einer inneren kugelförmigen Fläche 25 und einer abgeschrägten Kante oder einer inneren ringförmigen sich verjüngenden Fläche 26 versehen. Ferner ist in der dargestellten Ausführungsform jedes Segment 21 mit einer allgemein U-förmigen sich longitudinal erstreckenden Fläche 29 versehen, die von gleicher Gestalt ist, wie der schräg schraffierte Bereich nach Figur 2, jedoch ohne die Lücke. Jede äußere kugelförmige Fläche 22 verschmilzt mit dem inneren Ende einer äußeren zylindrischen Fläche 23 und das äußere Ende jeder zylindrischen Fläche 23 endet mit dem inneren Ende einer äußeren ringförmigen sich verjüngenden Fläche 24; in ähnlicher Weise schneiden jede innere kreisförmige sich verjünaende Flächesurface 24; in addition, each segment 21 is provided with an inner spherical surface 25 and a beveled edge or an inner annular tapered surface 26. Further, in the illustrated embodiment, each segment 21 is provided with a generally U-shaped longitudinally extending surface 29 which is of the same shape as the obliquely hatched area of Figure 2, but without the gap. Each outer spherical surface 22 merges with the inner end of an outer cylindrical surface 23 and the outer end of each cylindrical surface 23 terminates with the inner end of an outer annular tapered surface 24; similarly, each inner circular tapered surface

26 und die äußeren Enden der kreisförmiqen sich verjüngenden Flächen 24 bis 26 oder verschmelzen, wie dargestellt ist, vorzugsweise mit einem geringen Radius r. Bei Einbringung in eine gegenüberliegende Anordnung, wie in Figur 2 dargestellt ist, schaffen die inneren kugelförmigen Flächen 25-25 der muschelartigen schalenförmigen Teile 21-21 zusammen eine kugelförmige Höhlung oder eine Auflage 27 zur Aufnahme des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 {Figur 1) der Oberschenkelkomponente 12 (Figur 1) und somit wird verstanden, daß die kugelförmige Höhlung oder die Auflage 27 vorzugsweise sich eng der Form des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 anpaßt, wobei der Durchmesser des Oberschenkelkopfes 16 etwas größer als die Öffnung zu der Auflage26 and the outer ends of the circular tapered surfaces 24-26 or merge as shown, preferably with a small radius r. When placed in an opposed arrangement as shown in Figure 2, the inner spherical surfaces 25-25 of the clam-like shell-shaped members 21-21 together create a spherical cavity or seat 27 for receiving the spherical femoral head 16 (Figure 1) of the femoral component 12 (Figure 1) and thus it is understood that the spherical cavity or seat 27 preferably closely conforms to the shape of the spherical femoral head 16, the diameter of the femoral head 16 being slightly larger than the opening to the seat.

27 ist, die durch die abgeschrägte Kante 26 geschaffen wird. Ein Paar Zacken oder abgeschrägte Flächen 28-28 können auf jedem Teil 21 vorgesehen sein, welches den sich longitudinal erstreckenden Flächen 29 benachbart ist und mit diesen verschmilzt, wobei die abgeschrägten Flächen 28-28 die Einfügung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 der Oberschenkelkomponente 12 in die kugelförmige Höhlung 27 erleichtern, indem sie das Maß der Dehnung des gespaltenen Lagereinsatzes 20, das für die Einfügung erforderlich ist, verringern. Schließlich ist eine äußere kreisförmig umlaufende Nut 19 in jeder äußeren zylindrischen27 created by the beveled edge 26. A pair of serrations or beveled surfaces 28-28 may be provided on each member 21 adjacent and merging with the longitudinally extending surfaces 29, the beveled surfaces 28-28 facilitating insertion of the spherical femoral head 16 of the femoral component 12 into the spherical cavity 27 by reducing the amount of stretching of the split bearing insert 20 required for insertion. Finally, an outer circular circumferential groove 19 is provided in each outer cylindrical

Fläche 23 zur Aufnahme oder zumindest teilweisen Aufnahme des flexiblen Rückhalterings 40, der in Figur 4 (a) dargestellt ist, vorgesehen. Die Tiefe und Breite der Nut 19 sind hinreichend, um die Aufnahme des Rückhalterings 40 zu erlauben, damit dieser völlig in der Nut aufgenommen wird, nachdem der Ring radial einwärts gepreßt wird. Es wird verstanden, daß vor der Zusammensetzung der Komponenten des kugelförmigen prothetischen Hüftgelenks für die Implantation die erste Funktion des Rückhalterings 40 nach der Aufnahme oder zumindest teilweisen Aufnahme in der außen kreisförmig umlaufenden Nut 19 darin besteht, die muschelförmigen schalenartigen Teile 21-21 zusammen in einer Unteranordnung zu halten und in einer allgemein gegenüberliegenden Beziehung, wie in Figur 2 dargestellt ist, wobei die allgemein U-förmigen sich longitudinal erstreckenden Flächen 29 in einer Ebene des Kontakts oder der Trennung eingreifen, die sich durch die Zentrallinie C/L erstreckt.Surface 23 is provided for receiving or at least partially receiving the flexible retaining ring 40 shown in Figure 4(a). The depth and width of the groove 19 are sufficient to allow the retention ring 40 to be fully received in the groove after the ring is compressed radially inward. It will be understood that prior to assembly of the components of the spherical prosthetic hip joint for implantation, the first function of the retaining ring 40 after being received or at least partially received in the externally circular groove 19 is to hold the scalloped shell-like members 21-21 together in a subassembly and in a generally opposed relationship as shown in Figure 2, with the generally U-shaped longitudinally extending surfaces 29 engaging in a plane of contact or separation extending through the centerline C/L.

Die acetabuläre Schale 30, wie am besten in Figur 3 zu sehen ist, ist mit einer glatten äußeren kugelförmigen Fläche 31 versehen, die am inneren Ende einer äußeren kreisförmigen sich verjüngenden Fläche 32endet, wobei die Schale ferner mit einer inneren kugelförmigen Fläche 33 versehen ist, die an ihrem äußeren Ende mit dem inneren Ende einer zylindrischen inneren Fläche 34 verschmilzt, die an ihrem äußeren Ende mit dem inneren Ende einer abgeschrägten Kante oder einer inneren kreisförmigen sich verjüngenden Fläche 35 ver schmilzt, wobei die sich verjüngenden Flächen 32 bis 35 sich an ihren äußeren Enden schneiden oder verschmelzen, wie dargestellt ist. Eine innere kreisförmig umlaufende Nut 37 ist in der Nähe des äußeren Endes der inneren zylindrischen Fläche zur Aufnahme des Rückhalterings gemäß Figur 4 (a) vorgesehen. Die äußere kugelförmige Fläche 31 ist vorzugsweise eng angepaßt an den acetabulären Knorpel oder das natürliche Acetabulum (Figur 1), wobei der acetabuläre Gelenkknorpel nicht immer vorhanden ist in Abhängigkeit von der Degenera-The acetabular shell 30, as best seen in Figure 3, is provided with a smooth outer spherical surface 31 terminating at the inner end of an outer circular tapered surface 32, the shell being further provided with an inner spherical surface 33 merging at its outer end with the inner end of a cylindrical inner surface 34 merging at its outer end with the inner end of a bevelled edge or inner circular tapered surface 35 , the tapered surfaces 32 to 35 intersecting or merging at their outer ends as shown. An inner circular circumferential groove 37 is provided near the outer end of the inner cylindrical surface for receiving the retaining ring as shown in Figure 4(a). The outer spherical surface 31 is preferably closely adapted to the acetabular cartilage or the natural acetabulum (Figure 1), whereby the acetabular articular cartilage is not always present depending on the degeneration.

tion des Gelenks, und die innere kugelförmige Fläche 33 und die innere zylindrische Fläche 34 zusammen eine Höhlung oder Auflage 38 zur Aufnahme des gespaltenen Lagereinsatzes 20 vorsehen. Vorzugsweise sind die innere zylindrische Fläche 33 und die innere zylindrische Fläche 34 der acetabulären Schale 30 eng angepaßt an die äußeren kugelförmigen Flächen 22-22 und die äußeren zylindrischen Flächen 23-23 des gespaltenen Lagereinsatzes 20. Wie ferner in den Figuren 3 und 3 (a) dargestellt ist, ist die acetabuläre Schale 30 mit einer Vielzahl von radial angeordneten Schlitzen oder Nuten 39 versehen, die sich axial in die innere kreisförmige sich verjüngende Flachs 35 hinein und in den äußeren Teil der inneren zylindrischen Fläche 34 erstrecken, wobei nach Aufnahme des Rückhalterings 40 in die kreisförmig umlaufenden Nuten 19 und 37 und nach Zusammenstellung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16, des gespaltenen Lagereinsatzes 20 und der acetabulären Schale 30, wie in Figur 1 dargestellt, die radial angeordneten Nuten 39 zur Schaffung eines externen Zugangs zum Rückhaltering 40 mittels der radial angeordneten Zacken des Freigabewerkzeugs 46 vorgesehen sind, wie in den Figuren 5 (a) und 5 (c) dargestellt ist, zum Abbau des gespaltenen Lagereinsatzes 20 und des kugelförmigen Kopfstücks 16 der Oberschenkelkomponente von der acetabulären Schale 30, was in näheren Einzelheiten nachfolgend erläutert wird.tion of the joint, and the inner spherical surface 33 and the inner cylindrical surface 34 together provide a cavity or support 38 for receiving the split bearing insert 20. Preferably, the inner cylindrical surface 33 and the inner cylindrical surface 34 of the acetabular shell 30 closely conform to the outer spherical surfaces 22-22 and the outer cylindrical surfaces 23-23 of the split bearing insert 20. As further shown in Figures 3 and 3(a), the acetabular shell 30 is provided with a plurality of radially arranged slots or grooves 39 extending axially into the inner circular tapered flat 35 and into the outer portion of the inner cylindrical surface 34, wherein upon receipt of the retaining ring 40 into the circular circumferential grooves 19 and 37 and upon assembly of the spherical femoral head 16, the split bearing insert 20 and the acetabular shell 30 as shown in Figure 1, the radially arranged grooves 39 to provide external access to the retention ring 40 by means of the radially arranged prongs of the release tool 46, as shown in Figures 5(a) and 5(c), for disassembly of the split bearing insert 20 and the spherical head 16 of the femoral component from the acetabular shell 30, as will be explained in more detail below.

Das kugelförmige prothetische Hüftgelenk 10, welches eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wird folgendermaßen implantiert: Die Oberschenkelkomponente 12 wird in den Oberschenkelknochen, wie zuvor beschrieben und in Figur 1 dargestellt, implantiert, wobei der vordere Teil oder die abgeschrägte Kante 26 des gespaltenen Lagereinsatzes 20 mit dem Rückhaltering 40, der in den äußeren kreisförmig umlaufenden Nuten 19 Iagert oder zumindest teilweise lagert und die geschlitzten Lagersegmente 21-21 in einer Unteranordnung zusammenhält, wie zuvor beschrieben wurde, in einen Eingriff mit dem kugelförmigen Cberschenkelkopf 16 ge-The spherical prosthetic hip joint 10, which is an embodiment of the present invention, is implanted as follows: The femoral component 12 is implanted in the femur as previously described and shown in Figure 1, with the front portion or beveled edge 26 of the split bearing insert 20 being brought into engagement with the spherical femoral head 16 with the retaining ring 40 bearing or at least partially bearing in the outer circular grooves 19 and holding the slotted bearing segments 21-21 together in a subassembly as previously described.

23 I 23 I

zwungen wird (die durch den operierenden Chirurgen ausgeübte manuelle Kraft ist mehr als hinreichend), der im Durchmesser größer ist als die öffnung zu der Auflage 27, worauf die gespaltenen LagerSegmente 21-21 sich radial durch ein all- , gemeines Schwenken nach außen (d.h. ein allgemein radial auswärts gerichtetes Schwenken) um ihre hinteren Teile erweitern i (eine derartige Ausdehnung wird durch die Zacken 28, sofern diese vorgesehen sind, unterstützt), um die Aufnahme des Oberschenkelkopfes in den gespaltenen Lagereinsatz 20 zu ermöglichen und dessen Lagerung innerhalb der kugelför- £ migen Höhlung oder Auflage 27 zu ermöglichen, worauf die {■'■ acetabuläre Schale 30 sodann über den gespaltenen Lager- h einsatz 20 geschoben wird, um die abgeschrägte Kante oder die innere kreisförmige sich verjüngende Fläche35, wie in Ficrur 6 (a) dargestellt, zu einem Eingriff in den Rückhaltering 40 zu veranlassen und ihn radial nach innen zu pressen völlig innerhalb der äußeren kreisförmig umlaufenden Nu*-en 19, die an den Segmenten 21-21 vorgesehen sind, wodurch die acetabuläre Schale über den Rückhaltering 40 hinweggehen kann bis, wie in Figur 6 (b) dargestellt, die innere kugelförmige Fläche 33 der acetabulären Schale auf die äußeren kugelförmigen Flächen 22-22 des gespaltenen Lagereinsatzes 20 mit niedriger Reibung auftritt oder in diese eingreift. Zu diesem Punkt sind die äußeren kreisförmig umlaufenden Nuten 19-19, die in den Segmenten 21-21 vorgesehen sind, axial fluchtend ausgerichtet mit der inneren kreisförmig umlaufenden Nat 37, die in der acetabulären Schale 30 vorgesehen ist, worauf der Rückhaltering 40 sich radial nach außen ausdehnt, um teilweise innerhalb der inneren kreisförmig umlaufenden Nut 37 aufgenommen zu werden und teilweise innerhalb der äußeren kreisförmig umlaufenden Nuten 19-19. Der Rückhaltering 40 übt nun seine zweite Funktion aus; er hält die acetabuläre Schale auf und über den gespaltenen Lagereinsatz 20 mit dem darin aufgenommenen kugelförmigen Oberschenkelkopf 16, wodurch eine Trennung (beispielsweise eine axiale Verschiebung) zwischen dem Lagereinsatz (mit dem darin gelagerten Oberschen-is forced (the manual force exerted by the operating surgeon is more than sufficient) larger in diameter than the opening to the support 27, whereupon the split bearing segments 21-21 expand radially by a general outward pivoting (ie a generally radially outward pivoting) about their rear portions (such expansion being assisted by the prongs 28, if provided) to permit the femoral head to be received in the split bearing insert 20 and to permit its seating within the spherical cavity or support 27, whereupon the acetabular cup 30 is then slid over the split bearing insert 20 to engage the beveled edge or inner circular tapered surface 35 as shown in Figure 6 (a) with the retaining ring 40 and press it radially inwardly entirely within the outer circular grooves 19 provided on the segments 21-21, thereby allowing the acetabular cup to pass over the retaining ring 40 until, as shown in Figure 6(b), the inner spherical surface 33 of the acetabular cup abuts or engages the outer spherical surfaces 22-22 of the low friction split bearing insert 20. At this point, the outer circular grooves 19-19 provided in the segments 21-21 are axially aligned with the inner circular groove 37 provided in the acetabular shell 30, whereupon the retaining ring 40 expands radially outwardly to be received partially within the inner circular groove 37 and partially within the outer circular grooves 19-19. The retaining ring 40 now performs its second function; it holds the acetabular shell on and over the split bearing insert 20 with the spherical femoral head 16 received therein, thereby preventing separation (e.g. axial displacement) between the bearing insert (with the femoral head 16 supported therein) and the acetabular shell 30.

kelkopf) und der acetabulären Schale während der Gelenkdrehung verhindert wird. Alle drei Komponenten des kugelförmigen prothetischen Hüftgelenks 10 sind nun vereinigt und die acetabuläre Schale 30 ist in das Acetabulum, wie in Figur 6 (b) dargestellt ist, eingesetzt.cle head) and the acetabular shell during joint rotation. All three components of the spherical prosthetic hip joint 10 are now united and the acetabular shell 30 is inserted into the acetabulum as shown in Figure 6 (b).

Die Art, in welcher derartige Zacken oder abgeschrägten Flächen 28-28 die Einführung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 in die kugelförmige Höhlung 27 erleichtern durch Verringerung des Maßes der radial auswärts gerichteten Dehnung, die von dem gespaltenen Lagereinsatz oder den Segmenten 21-21 benötigt wird, wird in größeren Einzelheiten im Diagramm in den Figuren 7 (a) bis (c) dargestellt. Wie in Figur 7 (b) dargestellt ist, muß bei fehlender Ausrüstung der geschlitzten Lagersegmente 21' mit den Zacken oder abgeschrägten Flächen 28-28 das Segment radial nach außen um eine Entfernung L1 expandiert werden, um den Einlaß des kugelförmigen Kopfes 16 in die kugelförmige Höhlung oder die Auflage 27 zu ermöglichen, während bei Ausrüstung des geschlitzten Lagersegments 21 mit den Zacken oder geschrägten Flächen 28-28, wie in Figur 7 (c) dargestellt wird, das Segment 21 radial nach außen expandiert werden muß um eine geringere Entfernung L2, um eine derartige Einführung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes zu erlauben, worin gemäß der Illustrierung verstanden wird, daß die Entfernung L2 geringer ist als die Entfernung L1 um im wesentlichen die Höhe S der Zacken 28-28.The manner in which such serrations or beveled surfaces 28-28 facilitate the insertion of the spherical femoral head 16 into the spherical cavity 27 by reducing the amount of radially outward extension required of the split bearing insert or segments 21-21 is shown in greater detail in the diagram in Figures 7(a) to (c). As shown in Figure 7(b), if the slotted bearing segments 21' are not equipped with the prongs or beveled surfaces 28-28, the segment must be expanded radially outwardly by a distance L1 to allow the spherical head 16 to be introduced into the spherical cavity or seat 27, while if the slotted bearing segment 21 is equipped with the prongs or beveled surfaces 28-28, as shown in Figure 7(c), the segment 21 must be expanded radially outwardly by a lesser distance L2 to allow such introduction of the spherical femoral head, it being understood, according to the illustration, that the distance L2 is less than the distance L1 by substantially the height S of the prongs 28-28.

In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Figur 6 (b) dargestellt ist, beträgt der Überlappungswinkel &ggr; annähernd 30° und die vorgesehene Drehbewegung oder Schwenkbewegung beträgt annähernd 60°.In the embodiment of the present invention shown in Figure 6(b), the overlap angle γ is approximately 30° and the intended rotational movement or pivoting movement is approximately 60°.

Zum Abbauen kann das Freiqabewerkzeug 46, Figuren 5 (a) und (b), dann über den Ansatzbereich 18 der Oberschenkelkomponente 12, Figur 6 (b), eingeführt werden, wobei der Eintritt durch die Lücke oder die öffnung 48, die in demFor removal, the release tool 46, Figures 5 (a) and (b), can then be inserted over the attachment area 18 of the femoral component 12, Figure 6 (b), with entry through the gap or opening 48 provided in the

Freigabewerkzeug, Figur 5(b), vorgesehen ist, ermöglicht wird, und die radial angeordneten Spatzen 44 werden in die radialen Nuten 39 (Figur 3) eingeführt, die in der acetabulären Schale 30 vorgesehen sind, um die abgeschrägten Kanten 47 des Freigabewerkzeugs, Figur 5 (c), zu veranlassen, über denrelease tool, Figure 5(b), and the radially arranged sparrows 44 are inserted into the radial grooves 39 (Figure 3) provided in the acetabular shell 30 to cause the bevelled edges 47 of the release tool, Figure 5(c), to project over the

Rückhaltering 40 zu gehen und den Ring völlig in die äußeren kreisförmig umlaufenden Nuten 19-19 einzupressen, die auf dem geschiltzen Lagersegment ii-21 vorgesehen sind, wodurch die Entfernung der acetabulären Schale 30 von oberhalb des gespaltenen Lagereinsatzes 20 erlaubt wird, wodurch die acetabuläre Schale von dem gespaltenen Lagereinsatz 20 entfernt wird und vom kugelförmigen Obeschenkelkopf 16rder innerhalb der kugelförmigen Höhlung 27 oder des Einsatzes 20 aufgenommen ist. Zum weiteren Abbau des gespaltenen Lagereinsatzes 20 von dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 wird eine Kraft, die leicht manuell durch den operierenden Chirurgen ausgeübt werden kann, auf den gespaltenen Lagereinsatz 20 ausgeübt, um diesen von dem kugelförmigen Oberschenkelkopf wegzuziehen, worauf die gespaltenen Lagereinsatzsegmente 21-21 radial nach außen wandern und der gespaltene Lagereinsatz 20 leicht abgezogen wird unter Erleichterung durch die Zacken 28, sofern diese vorgesehen sind, von oberhalb des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16, wobei wie Oberschenkelkomponente 12, die in den Oberschenkelknochen implantiert ist, gegebenenfalls verbleibt. Es wird bemerkt, daß durch das Vorsehen des Freigabewerkzeugs 46 (Figuren 5 (a) und 5 (b)) mit der Lücke oder der öffnung 48 ein einstückiges Freigabewerkzeug vorgesehen ist, welches verwendet werden kann, um die acetabxaläre Schale von dem gespaltenen Lagereinsatz 20 und dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16, der innerhalb der Höhlung oder der Auflage 27 aufgenommen wird, abzuziehen, ohne daß eine Entfernung der Oberschenkelkomponente 12 vom Oberschenkelknochen (Figur 1) erforderlich ist.retaining ring 40 and to press the ring fully into the outer circular grooves 19-19 provided on the slotted bearing segment ii-21, thereby permitting the removal of the acetabular cup 30 from above the split bearing insert 20, whereby the acetabular cup is removed from the split bearing insert 20 and is received by the spherical femoral head 16rder within the spherical cavity 27 or insert 20. To further disassemble the split bearing insert 20 from the spherical femoral head 16, a force, which can be easily applied manually by the operating surgeon, is applied to the split bearing insert 20 to pull it away from the spherical femoral head, whereupon the split bearing insert segments 21-21 migrate radially outward and the split bearing insert 20 is easily pulled off, facilitated by the prongs 28, if provided, from above the spherical femoral head 16, leaving the femoral component 12 implanted in the femur, if any. It is noted that by providing the release tool 46 (Figures 5(a) and 5(b)) with the gap or opening 48, a one-piece release tool is provided which can be used to pull the acetabular shell from the split bearing insert 20 and the spherical femoral head 16 received within the cavity or seat 27, without requiring removal of the femoral component 12 from the femur (Figure 1).

Von den Fachleuten wird weiterhin verstanden, daß die Verschleißeigenschaften des gespaltenen Lagereinsatzes verbessert werden können diirch Dimensionierung der gespaltenen Lagersegmente 21-21 auf die Dimension des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 derart, daß nach dem Aufbau aes Lagereinsatzes 20 zu dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 eine Lücke oder ein Räum zwischen den im allgemeinen U-förmig sich longitudinal erstreckenden Flächen 29 (Figur 2) vorgesehen ist, um ein Schmiermittel zu erlauben, welches im Falle eines kugelförmigen prothetischen Hüftgelenks eine Synovialflussigkeit ist, um an die Lagerflächen des kugelförmigen Gelenks zu reichen und die Entfernung von Abnutzungsresten von den Lagerflächen zu unterstützen, indem geeignete Passagen zu den umgebenden Bereichen vorgesehen werden.It will be further understood by those skilled in the art that the wear characteristics of the split bearing insert can be improved by sizing the split bearing segments 21-21 to the dimension of the spherical femoral head 16 such that after assembly of the bearing insert 20 to the spherical femoral head 16, a gap or space is provided between the generally U-shaped longitudinally extending surfaces 29 (Figure 2) to allow a lubricant, which in the case of a spherical prosthetic hip joint is synovial fluid, to reach the bearing surfaces of the spherical joint and assist in the removal of wear debris from the bearing surfaces by providing suitable passages to the surrounding areas.

Es wird ferner verstanden, daß obgleich in den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Rückhaltering 40 einen kreisförmigen schrägen Querschnitt besitzt, insbesondere wegen der größeren Zugänglichkeit und der niedrigeren Kosten eines derartigen runden Querschnitts, wie in Figur 4 (b) dargestellt, andere Rückhaltering-Querschnitte t wie quadratische , rechteckige, ate., verwendet werden können und natürlieh die Formen der äußeren kreisförmig umlaufenden Nuten 19-19 auf den Segmenten 21-21 und die innere kreisförmig umlaufende Nut 37, die an der acetabulären Schale 30 vorgesehen ist, von geeigneter Querschnittsgestalt sind. Es wird bemerkt, daß der Rückhaltering und die Nuten nicht von komplementärer Gestalt sein müssen; es wurde gefunden, daß ein Ring mit einem runden Querschnitt angemessen in einer Nut mit im wesentlichen rechteckiger Querschnittsgestalt mit Seitenwänden, die im wesentlichen senkrecht stehen, und einem Boden, der im wesentlichen parallel zu der zylindrischen Fläche auf der Außenseite ist, arbeitet. Ferner wird verstanden und in Figur 4 dargestellt, daß der Rückhaltering 40' (Figur 4 (b)) mit einem schrägen Quer-It will be further understood that although in the preferred embodiments of the present invention the retaining ring 40 has a circular oblique cross-section, particularly because of the greater accessibility and lower cost of such a round cross-section as shown in Figure 4(b), other retaining ring cross-sections such as square, rectangular, etc. may be used and of course the shapes of the outer circular grooves 19-19 on the segments 21-21 and the inner circular groove 37 provided on the acetabular shell 30 are of suitable cross-sectional shape. It is noted that the retaining ring and grooves need not be of complementary shape; it has been found that a ring having a round cross-section works adequately in a groove having a substantially rectangular cross-sectional shape with side walls that are substantially vertical and a bottom that is substantially parallel to the cylindrical surface on the outside. It is further understood and illustrated in Figure 4 that the retaining ring 40' (Figure 4 (b)) is provided with an oblique transverse

schnitt mit einer Breite "w" und einer Höhe "h" ausgerüstet ist, während aufgrund der runden Gestalt des schrägen Querschnitts des Rückhalterings 40, Figur 4 (a), sowohl die Breite als auch die Höhe des Rückhalterings 40 im schrägen Querschnitt dem Durchmesser "d" gleich sind.section with a width "w" and a height "h", while due to the round shape of the oblique cross-section of the retaining ring 40, Figure 4 (a), both the width and the height of the retaining ring 40 in the oblique cross-section are equal to the diameter "d".

Es wurde als wünschenswert herausgefunden, einen größeren Eingriff "e" als in Figur 8 (a) angegeben zwischen dem Rückhaltering 40 und den äußeren kreisförmig umlaufenden Nuten 19-19 in dem Lagereinsatz 20 vorzusehen, als zwischen dem Rückhaltering 40 und der inneren kreisförmig umlaufenden Nut 37 in der acetabulären Schale 30, um ein Hervortreten des Rückhalterings 40 aus der Nut 19 während des Aufbaus weniger wahrscheinlich zu machen. Dieses Hervortreten kann unter Hinweis auf die Figuren 8 (a) und 8 (b) verstanden werden. Das geringere Hervortreten aus der äußeren kreisförmig umlaufenden Nut 19 des Lagereinsatzes 20 erlaubt die Verwendung einer kleineren abgeschrägten Kante oder inneren kreisförmig zulaufenden Fläehe 35 am Eingang in die kugelförmige Höhlung oder die Auflage 38 der acetabulären Schale. Diese kleinere abgeschrägte Kante oder innere kreisförmige sich verjüngende Fläche 3 5 erzeugt eine geringere Unterbrechung in der Vorderfläche oder dem Eintrittsteil der acetabulären Schale 30, wodurch ein besseres Aussehen hervorgerufen wird und die Verwendung einer dünneren Schalenwand "t", Figur 3, erlaubt wird, wodurch ein vergrößerter Bereich von acetabulären Schalengrößen erlaubt wird, die über einen vorgegebenen Lagereinsatz passen, z.B. den Lagereinsatz 20 nach Figur 2.It has been found desirable to provide a greater engagement "e" than indicated in Figure 8(a) between the retaining ring 40 and the outer circular grooves 19-19 in the bearing insert 20 than between the retaining ring 40 and the inner circular groove 37 in the acetabular shell 30 to make protrusion of the retaining ring 40 from the groove 19 less likely during assembly. This protrusion can be understood by reference to Figures 8(a) and 8(b). The less protrusion from the outer circular groove 19 of the bearing insert 20 allows the use of a smaller beveled edge or inner circular tapered surface 35 at the entrance to the spherical cavity or seat 38 of the acetabular shell. This smaller beveled edge or inner circular tapered surface 35 creates less disruption in the front surface or entry portion of the acetabular shell 30, thereby producing a better appearance and allowing the use of a thinner shell wall "t", Figure 3, thereby allowing an increased range of acetabular shell sizes to fit over a given bearing insert, e.g., the bearing insert 20 of Figure 2.

Unter Bezugnahme auf Figur 8 kann gesehen werden, daß das maximale Vortreten P auftritt, wenn eine Seite desReferring to Figure 8, it can be seen that the maximum protrusion P occurs when one side of the

maxMax

Ringes völlig in die äußere Nut 19 gestoßen wird oder fällt, wodurch die andere Seite des Ringes veranlaßt wird, zur maximalen Ausdehnung vorzutreten. Es wird verstanden, daß das geringste Maximalvortreten "P " für einen gegebenen Eingriff "eⁿ zwischen dem Ring und der Nut erhal-ring is pushed or falls completely into the outer groove 19, causing the other side of the ring to protrude to the maximum extent. It is understood that the minimum maximum protrusion "P" is obtained for a given engagement "e ⁿ between the ring and the groove.

ten wird, wenn die Tiefe der inneren Nut 37 gleich dem Querschnitts-Durchmesser "d" des Rückhalterings 40 ist. Für diesen Fall ist das maximale Hervortreten:when the depth of the inner groove 37 is equal to the cross-sectional diameter "d" of the retaining ring 40. In this case, the maximum protrusion is:

P_max = P &diams; C (1)P _max = P ∗ C (1)

worin P das Vortreten des Rückhalterings 40 ist, wenn seine Achse mit der Achse des Lagereinsatzes zusammenfällt und C ist der Abstand zwischen dem Ring und dem Boden der äußeren Nut 19,mit welcher der Rückhaltering so eingefluchtet ist. Nun istwhere P is the projection of the retaining ring 40 when its axis coincides with the axis of the bearing insert and C is the distance between the ring and the bottom of the outer groove 19 with which the retaining ring is thus aligned. Now

d = P + ed = P + e

oder P = d - e (2)or P = d - e (2)

und C = d - e (3)and C = d - e (3)

Wenn nun der Ring so gelagert ist, daß eine Seite gänzlich innerhalb der Nut 19 liegt, wie in Figur 8 (b) dargestellt ist, dann ist der Vortritt P &ldquor;&ldquor;, gleichIf the ring is now mounted so that one side lies entirely within the groove 19, as shown in Figure 8 (b), then the projection P "" is equal to

^?max ^{= 2(d}-^{e) (4)} ^? max ^{= 2(d} - ^{e) (4)}

Somit kann gesehen werden, daß ein wachsendes "e" den WertThus, it can be seen that a growing "e" increases the value

für P &ldquor; reduziert,
maxfor P “ reduced,
Max

Bei kreisförmigen Querschnitten, um einen größeren Eingriff zwischen der äußeren Lagereinsatz-Nut 19 und dem Rückhaltering 40 als zwischen der acetabulären inneren Nut 37 und dem Rückhaltering 40 vorzusehen, ist es erforderlich, die posteriore Fläche 37 der Einsatznut 19 konisch zu gestalten, um eine Zurückziehung des Rings zu vermeiden. Um ein derartiges Zurückziehen zu vermeiden, kann der in Figur dargestellte Winkel berechnet werden ausIn circular cross sections, in order to provide a greater engagement between the outer bearing insert groove 19 and the retaining ring 40 than between the acetabular inner groove 37 and the retaining ring 40, it is necessary to make the posterior surface 37 of the insert groove 19 tapered to avoid retraction of the ring. To avoid such retraction, the angle shown in Figure can be calculated from

&thgr; < cos"¹ (2e/d - 1) (5)θ <cos" ¹ (2e/d - 1) (5)

worin "e" der Eingriff zwischen dem Rückhaltering 40 und der Einsatznut 11 ist und "d" ein Querschnitts-Durchmesser des Rückhalterings 40 ist. Der Außendurchmesser D1 des Rückhalterings 4 0 ist im wesentlichen gleich gestaltet zu dem Durchmesser D2 der inneren Nut 37 der acetabulären Schale gemäß der Darstellung in Figur 4 bzw. 3.where "e" is the engagement between the retaining ring 40 and the insert groove 11 and "d" is a cross-sectional diameter of the retaining ring 40. The outer diameter D1 of the retaining ring 40 is designed to be substantially equal to the diameter D2 of the inner groove 37 of the acetabular shell as shown in Figures 4 and 3, respectively.

Alternative Ausführungsformen des verbesserten kugelförmigen kinematischen Gelenks gemäß der Erfindung, die ebenfalls als verbesserte kugelförmige prothetische Hüftgelenke ausgeführt sind, sind vorgesehen und in den Figuren 9 (a) bis (c), 10, 11 und 12 (a) bis (d) dargestellt. Diese Ausführungsformen umfassen verschiedene alternative Lagereinsätze mit verschiedenen Verbindungen vom Scharnier- oder Zapfen-Typ zwischen den gespaltenen Lagersegmenten an deren hinteren Teilen, welche die Möglichkeit der Segmente zum Loslösen voneinander und vom Rückhaltering während ^.es Aufbaus und Abbaus der Komponenten des verbesserten kugelförmigen Gelenks reduzieren oder eliminieren. Es wird ferner verstanden, daß diese alternativen Ausführungsformen die Oberschenkelkomponente 12, die acetabuläre Schale 30 und in einigen Ausführungsformen den Rückhaltering 40 nach Figur 1 umfassen; die alternativen Lagereinsätze sind angegeben mit numerischen alpha-Bezeichnungen, z.B.Alternative embodiments of the improved spherical kinematic joint of the invention, also embodied as improved spherical prosthetic hip joints, are provided and shown in Figures 9(a)-(c), 10, 11 and 12(a)-(d). These embodiments include various alternative bearing inserts having various hinge or pin type connections between the split bearing segments at their rear portions which reduce or eliminate the possibility of the segments becoming disengaged from each other and from the retaining ring during assembly and disassembly of the components of the improved spherical joint. It is further understood that these alternative embodiments include the femoral component 12, the acetabular shell 30 and, in some embodiments, the retaining ring 40 of Figure 1; the alternative bearing inserts are indicated by alpha numerical designations, e.g.

2OA, 2OB, etc., um sie von dem Lagereinsatz der ersten Ausführungsform zu unterscheiden und wo die Strukturen und Flächen dieser alternativen Lagereinsatz-Ausführungsformen mit der ersten Ausführungsform identisch sind, haben sie die entsprechenden numerischen Bezeichnungen erhalten, wo sie jedoch unterschiedlich sind, haben sie numerische alpha-Bezeichnungen erhalten, die zu den alpha-Bezeichnungen des Lagereinsatzes der alternativen Ausführungsform korrespondieren.2OA, 2OB, etc., to distinguish them from the bearing insert of the first embodiment, and where the structures and surfaces of these alternative bearing insert embodiments are identical to the first embodiment, they have been given the corresponding numerical designations, but where they are different, they have been given alpha numerical designations corresponding to the alpha designations of the bearing insert of the alternative embodiment.

Die erste alternative Ausführungsform, Figur 9 (a), (b) und (c) umfaßt den gespaltenen Lagereinsatz 2OA, der eine Vielzahl, ein Paar ist dargestellt, von gegenüberliegendenThe first alternative embodiment, Figure 9 (a), (b) and (c) includes the split bearing insert 20A having a plurality, a pair is shown, of opposed

identischen gespaltenen Lagersegmenten 21&Agr;-&Ggr;1&Agr; umfaßt, wovon jedes an seinem hinteren Teil mit einem nach außen sich erstreckenden Vorsprung 81 und einer sich nach innen erstreckenden Aussparung 83 versehen ist. Nach dem Zusammenfügen, wie allgemein in den Figuren 9 (b) und (c) dargestellt ist, werden die Vorsprünge 81 von den Aussparungen 83 aufgenommen, um zusammen eine Verbindung vom Zapfen- oder Scharniertyp zu schaffen, um welche die Segmente 21A-21A. nach außen schwenken, um die Einführung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 in die kugelförmige Höhlung oder Auflage 27A zu ermöglichen, die durch die inneren kugelförmigen Flächen 25A-25A der Segmente 21A-21A vorgesehen ist.identical split bearing segments 21α-Γ1α, each provided at its rear portion with an outwardly extending projection 81 and an inwardly extending recess 83. When assembled, as generally shown in Figures 9(b) and (c), the projections 81 are received in the recesses 83 to together provide a pin or hinge type connection about which the segments 21A-21A pivot outwardly to permit insertion of the spherical femoral head 16 into the spherical cavity or seat 27A provided by the inner spherical surfaces 25A-25A of the segments 21A-21A.

Eine zweite alternative Ausführungsform ist in Figur 10 dargestellt und umfaßt den alternativen gespaltenen Lagereinsatz 2OB,der sich aus einer Vielzahl von einander gegenüberliegenden identischen gespaltenen Lagersegmenten 21B-21B zusammensetzt, wovon jedes Teil, wie dargestellt, an seinem hinteren Ende mit einem sich nach innen erstreckenden Loch 61 zur Aufnahme eines Endes eines flexiblen Stiftes 63 ausgerüstet ist; ferner umfaßt diese weitere alternative Ausführungsform die kugelförmigen Gelenkkomponenten, die vorstehend beschrieben wurden. Nach der Einfügung des flexiblen Stifts 63 in die gegenüberliegenden und axial eingefluchteten Löcher 61-61 schwenken die gespaltenen Lagersegmente 21B-21B nach außen um die Verbindung vom Scharniertyp, die zusammen durch die Löcher 61-61 und den flexiblen Stift 63 vorgesehen ist, um sich zu dem gespaltenen Lagereinsatz 2OB radial nach außen auszudehnen, um die Aufnahme des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 in die innere Auflage oder Höhlung 27B zu erlauben, die im inneren des gespaltenen Lagereinsatzes 2OB durch die inneren kugelförmigen Flächen 25B-25B vorgesehen ist.A second alternative embodiment is shown in Figure 10 and includes the alternative split bearing insert 20B which is comprised of a plurality of opposed identical split bearing segments 21B- 21B, each of which is provided at its rear end with an inwardly extending hole 61 as shown for receiving one end of a flexible pin 63; further, this further alternative embodiment includes the spherical joint components described above. Upon insertion of the flexible pin 63 into the opposed and axially aligned holes 61-61, the split bearing segments 21B-21B pivot outwardly about the hinge-type connection provided together by the holes 61-61 and the flexible pin 63 to expand radially outwardly toward the split bearing insert 2OB to permit receipt of the spherical femoral head 16 into the inner seat or cavity 27B provided inside the split bearing insert 2OB by the inner spherical surfaces 25B-25B.

Unter Bezugnahme auf eine dritte alternative Ausführungsform, die in Figur 11 dargestellt ist, wird verstanden. With reference to a third alternative embodiment shown in Figure 11 it will be understood.

daß der gespaltene Lagereinsatz 2OC im wesentlichen mit dem gespaltenen Lagereinsatz 20, der in Figur 2 dargestellt ist, identisch ist, worin jedoch die gespaltenen Lagersegmente 21-21 nach Figur 2 physikalisch voneinander { gesondert sind, während die gespaltenen Segmente 21C-21C der Ausführungsform nach Figur 11 verbunden oder drehbar miteinander verbunden sind an ihren rückwärtigen Teilen durch ein relativ dünnes Integralteil C. Die alternative Ausführungsform einschließlich des gespaltenen Lagereinsatzes 2OC von geringer Reibung nach Figur 11 wird in im wesentlichen identischer Art zusammengesetzt und abgebaut, wie die Ausführungsform einschließlich des gespaltenen Lagereinsatzes 20 nach Figur 2, mit der Ausnahme, daß nach radialer Auswärts-Ausdehnung des gespaltenen Lagereinsatzes 2OC n"h Figur 11 zur Ermöglichung der Einführung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 in die kugelförmige Höhlung oder Auflage 27 die gespaltenen Lagersegmente 21C-21C radial nach außen um das dünne flexible Integralteil C klappen oder schwenken.that the split bearing insert 2OC is substantially identical to the split bearing insert 20 shown in Figure 2, but wherein the split bearing segments 21-21 of Figure 2 are physically separated from one another, while the split segments 21C-21C of the embodiment of Figure 11 are connected or pivotally connected to one another at their rear portions by a relatively thin integral member C. The alternative embodiment including the low friction split bearing insert 2OC of Figure 11 is assembled and disassembled in a substantially identical manner to the embodiment including the split bearing insert 20 of Figure 2, except that after radially outwardly expanding the split bearing insert 2OC n"h Figure 11 to allow insertion of the spherical femoral head 16 into the spherical cavity or seat 27, the split Fold or swivel bearing segments 21C-21C radially outwards around the thin, flexible integral part C.

Eine alternative Ausführungsform des Lagereinsatzes 20C mit niedriger Reibung, wie er in Figur 11 dargestellt ist, ist in den Figuren 12 (a) bis (d) gezeigt; dieser alternative gespaltene Lagereinsatz wird mit der numerischen Bezeichnung 2OD identifiziert. In dieser Ausführunsform wird das Scharnier oder flexible Teil D hinreichend dick gestaltet, daß eine plastische Deformation auftritt, wenn die gespaltenen Lagersegmente 21D-21D nach außen radial geschwenkt werden, wie in Figur 12 (a) gezeigt ist, um die Einführung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 der Oberschenkelkomponente 12 in den gespaltenen Lagereinsatz 2OD zu erlauben. Ferner ist die innere kugelförmige Höhlung oder Auflage 27D, die im inneren des gespaltenen Lagereinsatzes 2OD vorgesehen ist, hinreichend groß gestaltet, so daß sie etwas größer ist als das kugelförmige Kopfstück 16 der kugelförmigen Komponente 12, wodurch einiger Zwischenraum (durch die numerische Bezeichnung 46 an-An alternative embodiment of the low friction bearing insert 20C as shown in Figure 11 is shown in Figures 12(a) through (d); this alternative split bearing insert is identified by the numerical designation 2OD. In this embodiment, the hinge or flexible member D is made sufficiently thick that plastic deformation occurs when the split bearing segments 21D-21D are pivoted radially outward as shown in Figure 12(a) to permit insertion of the spherical femoral head 16 of the femoral component 12 into the split bearing insert 2OD. Furthermore, the inner spherical cavity or seat 27D provided inside the split bearing insert 2OD is designed to be sufficiently large so that it is slightly larger than the spherical head 16 of the spherical component 12, thereby providing some clearance (indicated by the numerical designation 46)

gegeben) zwischen der kugelförmigen Höhlung 27B und dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 vorgesehen ist, wenn die acetabuläre Schale 30 teilweise auf dem Kunststoff-Lagereinsatz 2OD, wie in Figur 12 (b) dargestellt ist, zusammengestellt ist. Eine teilweise äußere kreisförmig verlaufende Erhebung 43 ist integral an der äußeren zylindrischen Fläche 23D eines jeden gespaltenen Lagersegments 21D-21D gebildet, welches der inneren kreisförmig verlaufenden Nut 37 angepaßt ist, die an der acetabulären Schale vorgesehen ist, wenn die Schale und der gespaltene Lagereinsatz 2OD voll zusammengestellt sind. Die Anordnung dieser Ausführungsform ist wie folgt. Die Oberschenkelkomponente 12 wird in den Oberschenkelknochen (Figur 1) implantiert und der gespaltene Lagereinsatz 2OD und der kugelförmige Oberschenkelkopf 16 werden zusammengestellt, wie in Figur 12 (a) dargestellt ist, wobei einige Deformation des Scharniers oder des kugelförmigen flexiblen Teils D erzeugt wird, wodurch einige Trennung der gespaltenen Lagersegmente 21D-21D an ihren vorderen Abschnitten oder inferioren Aspekten, wie in Figur 12 (a) dargestellt ist, erzeugt wird. Die acotabuläre Schale 30 wird sodann teilweise auf dem gespaltenen Lagereinsatz 20D₁ wie in Figur 12 (b) dargestellt ist, angeordnet, wodurch die Segmente 21D-21D zusammen gegen den Widerstand des flexiblen Teils D gedrückt werden. Wenn der Aufbau weiter fortschreitet, so greift die abgeschrägte Kante oder die inneren kreisförmig zulaufenden Flächen 35 in die teilweise kreisförmig umlaufenden Erhebungen 43 und drückt die vorderen Anteile oder den unteren Aspekt der Segmente 21D-21D zusammen, wie in Figur 12 dargestellt ist. Diese Wirkung wird durch den Zwischenraum 46 zwischen dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 und der inneren kugelförmigen Fläche 25D des gespaltenen Lagereinsatzes 2OD und durch die Lücke oder den Freiraum zwischen den im allgemeinen U-förmig sich longitudinal erstreckenden Flächen 29 erlaubt. Nach Beendigung der Zusammensetzung werden die äußeren, kreisförmig umlaufenden Erhebungen 43, die auf der Außenseite des ge-given) between the spherical cavity 27B and the spherical femoral head 16 when the acetabular cup 30 is partially assembled on the plastic bearing insert 2OD as shown in Figure 12(b). A partially outer circular protrusion 43 is integrally formed on the outer cylindrical surface 23D of each split bearing segment 21D-21D which matches the inner circular groove 37 provided on the acetabular cup when the cup and the split bearing insert 2OD are fully assembled. The arrangement of this embodiment is as follows. The femoral component 12 is implanted in the femur (Figure 1) and the split bearing insert 20D and the spherical femoral head 16 are assembled as shown in Figure 12(a), creating some deformation of the hinge or spherical flexible member D, thereby creating some separation of the split bearing segments 21D-21D at their anterior portions or inferior aspects as shown in Figure 12(a). The acotabular shell 30 is then partially placed on the split bearing insert _20D1 as shown in Figure 12(b), thereby forcing the segments 21D-21D together against the resistance of the flexible member D. As assembly proceeds, the beveled edge or inner circular tapered surfaces 35 engage the partially circular encircling protuberances 43 and compress the front portions or lower aspect of the segments 21D-21D as shown in Figure 12. This action is permitted by the clearance 46 between the spherical femoral head 16 and the inner spherical surface 25D of the split bearing insert 2OD and by the gap or clearance between the generally U-shaped longitudinally extending surfaces 29. Upon completion of assembly, the outer circular encircling protuberances 43 formed on the outside of the

spaltenen Lagereinsatzes 20D vorgesehen sind, axial eingefluchtet mit der inneren Nut 37, die auf dem vorderen Teil der Innenseite der acetabulären Schale 30 vorgesehen ist, wodurch den Erhebungen ermöglicht wird, in die Nut 37 einzugreifen durch die Ausbreitung des Scharniersegments oder der kugelförmigen Brücke D. Der Abbau oder die Trennung der acetabulären Schale 30 von dem gespaltenen Lagereinsatz 2OD wird verhindert durch das Festkeilen des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 gegen den vorderen Teil der inneren kugelförmigen Flächen 25D des gespaltenen Lagereinsatzes 2OB und eine derartige Trennung wird verhindert, wo der Kontakt-Tangens «41, wie in Figur 12 (d) dargestellt, größer als der Kontakt-Tangens Φ2 ist.split bearing insert 20D are axially aligned with the inner groove 37 provided on the front part of the inner surface of the acetabular shell 30, thereby allowing the projections to engage the groove 37 through the extension of the hinge segment or spherical bridge D. Disassembly or separation of the acetabular shell 30 from the split bearing insert 2OD is prevented by wedging of the spherical femoral head 16 against the front part of the inner spherical surfaces 25D of the split bearing insert 2OB and such separation is prevented where the contact tangent φ1 is greater than the contact tangent φ2 as shown in Figure 12(d).

Der Abbau wird in der gleichen Weise vorgesehen, wie zuvor beschrieben wurde, unter Verwendung des Freigabewerkzeugs 46 der Figur 5.Dismantling is provided in the same manner as previously described, using the release tool 46 of Figure 5.

Eine weitere alternative Ausfuhrungsforin des verbesserten kugelförmigen kinematischen Gelenks gemäß der vorliegenden Erfindung, die als ein verbessertes kugelförmiges prothetisches Hüftgelenk ausgebildet ist, wird zur Verfügung gestellt und ist in den Figuren 13 bis 20 dargestellt. Diese weitere alternative Ausführungsform umfaßt einen alternativen gespaltenen Lagereinsatz 2OE, der eine Vielfalt von physikalisch gesonderten gespaltenen Lagersegmenten, nämlich die allgemein kugelförmig gestalteten primären Lagersegmente 51 der Figur 13 und entweder das allgemein kreisförmig geformte, radial oder kreisförmig umlaufend gespaltene Lagersegment oder einen Wulst 61 nach Figur 14 umfaßt, der mit der äußeren kreisförmig umlaufenden Nut 19 oder dem im wesentlichen kreisförmigen, radial oder kreisförmig umlaufend gespaltenen Lagersegment oder Wulst 71 der Figur 16, der mit der teilweisen oder vollständigen äußeren kreisförmig umlaufenden Erhebung 43 versehen ist.Another alternative embodiment of the improved spherical kinematic joint according to the present invention, which is designed as an improved spherical prosthetic hip joint, is provided and is shown in Figures 13 through 20. This further alternative embodiment includes an alternative split bearing insert 2OE that includes a plurality of physically separate split bearing segments, namely the generally spherically shaped primary bearing segments 51 of Figure 13 and either the generally circularly shaped radially or circularly circumferentially split bearing segment or bead 61 of Figure 14 provided with the outer circularly circumferential groove 19 or the substantially circularly shaped radially or circularly circumferentially split bearing segment or bead 71 of Figure 16 provided with the partial or complete outer circularly circumferential boss 43.

Wie in Figur 13 dargestellt ist, ist das primäre Lagersegment 51 mit einer äußeren kugelförmigen Fläche 52, einer äußeren zylindrischen Fläche 53 und einer inneren kugelförmigen Fläche 55 ausgerüstet; zusätzlich ist das primäre Lagersegment 51 an seinem vorderen Teil mit einem kreisförmigen, radial sich nach außen erstreckenden Vorsprung 58 und einer kreisförmigen, radial sich nach innen erstreckenden Nut 59 versehen.As shown in Figure 13, the primary bearing segment 51 is provided with an outer spherical surface 52, an outer cylindrical surface 53 and an inner spherical surface 55; in addition, the primary bearing segment 51 is provided at its front part with a circular, radially outwardly extending projection 58 and a circular, radially inwardly extending groove 59.

jQ Der Wulst 61 von Figur 14 ist mit einer äußeren zylindrischen Fläche 63 versehen, in welcher die äußere kreisförmig umlaufende Nut 19 vorgesehen ist zur Aufnahme des Rückhalterings 40, eineräußeien kreisförmigen sich verjüngenden Fläche 24, einer abgeschrägten Kante oder einer innerenjQ The bead 61 of Figure 14 is provided with an outer cylindrical surface 63 in which the outer circular groove 19 is provided for receiving the retaining ring 40, an outer circular tapered surface 24, a bevelled edge or an inner

2g kreisförmigen sich verjüngenden Fläche 26 und einer inneren zylindrischen Fläche 65; zusätzlich ist der Wulst 61 an seinem rückwärtigen Teil mit einem kreisförmigen, radial sich nach innen erstreckenden Vorsprung 68 und einer kreisförmigen, radial sich nach außen erstreckenden Nut 69 versehen. In ähnlicher Weise ist der Wulst 71 der Figur 16 mit einer äußeren zylindrischen Fläche 73, einer äußeren kreisförmigen sich verjüngenden Fläche 24 und einer abgeschrägten Kante oder inneren kreisförmigen sich verjüngenden Fläche 26 und einer inneren kugelförmigen Fläche 7 versehen? zusätzlich ist der Wulst 71 an seinem hinteren Teil mit einem kreisförmigen, radial sich nach innen erstreckenden Vorsprung 78 und einer kreisförmigen, radial sich nach außen erstreckenden Nut 79 versehen. Es wird bemerkt und verstanden, daß die Wulste 61 und 71 aus einem geeignet flexiblen Material hergestellt sind und radial oder kreisförmig umlaufend gespalten sind, wie bei 64 und 74 angezeigt ist, um die Ausdehnung der Wulste radial nach außen oder kreisförmig umlaufend zur Anordnung mit dem primären Segment 51 zu erlauben.2g circular tapered surface 26 and an inner cylindrical surface 65; in addition, the bead 61 is provided at its rear part with a circular radially inwardly extending projection 68 and a circular radially outwardly extending groove 69. Similarly, the bead 71 of Figure 16 is provided with an outer cylindrical surface 73, an outer circular tapered surface 24 and a beveled edge or inner circular tapered surface 26 and an inner spherical surface 7? in addition, the bead 71 is provided at its rear part with a circular radially inwardly extending projection 78 and a circular radially outwardly extending groove 79. It will be noted and understood that the beads 61 and 71 are made of a suitably flexible material and are radially or circumferentially split as indicated at 64 and 74 to permit expansion of the beads radially outwardly or circumferentially for assembly with the primary segment 51.

Vor dem Zusammensetzen mit dem ballartigen oder kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 der Oberschenkelkomponente 12Before assembly with the ball-like or spherical femoral head 16 of the femoral component 12

(Figur 1), werden das primäre Lagersegment 51 und entweder der Wulst 61 nach Figur 14 oder der Wulst 71 nach Figur 16 in einer Unteranordnung zusammengebracht, um die Handhabung durch den Chirurgen aus den oben genannten Grün- « den zu erleichtern. Insbesondere und wie in Figur 17 unter Bezugnahme auf den Wulst 61 dargestellt ist (es wird verstanden, daß der Wulst 71 in der gleichen Weise zusammengesetzt ist), wird der Wulst 61 radial nach außen oder kreisförmig umlaufend gedehnt (vorzugsweise vor der Operation und vor der Sterilisation oder Verpackung), um zu erlauben, daß der Vorsprung 68 Über den Vorsprung 58 hinweggeht und nach Zusammenziehen des Wulstes 61 wird der Vorsprung 68 in der Nut 59 aufgenommen und der Vorsprung 58 wird in der Nut 69 aufgenommen, wonach das primäre Lagersegment 51 und der Wulst. 61 in einer ünteranordnung, wie in Figur 18 dargestellt, zusammengesetzt sind.(Figure 1), the primary bearing segment 51 and either the bead 61 of Figure 14 or the bead 71 of Figure 16 are brought together in a subassembly to facilitate handling by the surgeon for the reasons stated above. In particular, and as shown in Figure 17 with reference to the bead 61 (it is understood that the bead 71 is assembled in the same manner), the bead 61 is expanded radially outwardly or circumferentially (preferably prior to surgery and prior to sterilization or packaging) to allow the projection 68 to pass over the projection 58 and upon contraction of the bead 61, the projection 68 is received in the groove 59 and the projection 58 is received in the groove 69, whereupon the primary bearing segment 51 and the bead. 61 are assembled in a sub-arrangement, as shown in Figure 18.

Es wird ferner bemerkt und verstanden, daß nach dem gespaltenen Lagereinsatz 2OE einschließlich des Wulstes 61It is further noted and understood that after the split bearing insert 2OE including the bead 61

2ü der flexible Rückhaltering 40 ebenfalls verwendet wird und in der Nut 19 aufgenommen wird, wie in den Figuren und 18 dargestellt ist; in dieser Ausführungsform unterstützt der Rückhaltering 40 die Beibehaltung des primären Lagersegments 51 und des Wulstes 61 in einer ünteranordnung. Es wird vom Fachmann jedoch verstanden, daß es im Bereich der vorliegenden Erfindung liegt, einen Wulst vorzusehen, der aus einem unbiegsameren Material hergestellt ist, worin der Wulst sich aus einer Vielzahl von kreisförmigen Segmenten zusammensetzt, die an ihrer Außenfläche _mit einer Nut (z.B. der Nut 19) zur Aufnahme des flexiblen Rückhalterings 40 ausgerüstet sind, welcher die kreisförmigen Segmente zusammenhält und auf dem primären Lagersegment 51, um die Lagereinsatz-ünteranordnung zu schaffen.2ü the flexible retaining ring 40 is also used and is received in the groove 19 as shown in Figures 1 and 18; in this embodiment, the retaining ring 40 assists in maintaining the primary bearing segment 51 and the bead 61 in a subassembly. However, it will be understood by those skilled in the art that it is within the scope of the present invention to provide a bead made of a more rigid material wherein the bead is comprised of a plurality of circular segments provided on their outer surface _with a groove (e.g., the groove 19) for receiving the flexible retaining ring 40 which holds the circular segments together and on the primary bearing segment 51 to create the bearing insert subassembly.

Somit wird, wie in Figur 18 dargestellt ist, verstanden, daß nach der Anordnung entweder des Wulstes 61 oder des Wulstes 71 an dem primären Lagersegment 51 die gleicheThus, as shown in Figure 18, it is understood that after the arrangement of either the bead 61 or the bead 71 on the primary bearing segment 51, the same

äußere Konfiguration der Lagereinsatz-Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, vorgesehen ist. In ähnlicher Weise wird verstanden, daß die innere kugelförmige Fläche 55 des primären Lagersegments 51 und entweder die innere kugelförmige Fläche 65 des Wulstes 61 oder die innere kugelförmige Fläche 75 des Wulstes 71 zusammen eine kugelförmige Höhlung oder eine Auflage vorsehen, die dem Oberschenkelkopf 16 (Figur 1) der Oberschenkelkomponente 12 (Figur 1) angepaßt sind und diesen aufnehmen, wobei die kugelförmige Auflage in Figur 18 als Auflage 57E identifiziert ist. Es soll ferner verstanden werden, daß unter Berücksichtigung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des gespaltenen Lagereinsatzes gemäß der vorliegenden Erfindung die öffnung zu der kugelförmigen Auflage 57E, welche durch die abgeschrägte Kante 26 der Wulste 61 und 71 vorgesehen ist, geringer ist als der Durchmesser des kugelförmigen Kopfes 16 von Figur 1.external configuration of the bearing insert embodiments described above. Similarly, it is understood that the inner spherical surface 55 of the primary bearing segment 51 and either the inner spherical surface 65 of the bead 61 or the inner spherical surface 75 of the bead 71 together provide a spherical cavity or abutment that conforms to and receives the femoral head 16 (Figure 1) of the femoral component 12 (Figure 1), the spherical abutment being identified in Figure 18 as abutment 57E. It is to be further understood that, considering the previously described embodiments of the split bearing insert according to the present invention, the opening to the spherical seat 57E provided by the beveled edge 26 of the beads 61 and 71 is less than the diameter of the spherical head 16 of Figure 1.

Die Anordnung des gespaltenen Lagereinsatzes 2OE mit dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 der Oberschenkelkomponente 12 (Figur 1) wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 19 (a) bis 19 (d) beschrieben, wobei der gespaltene Lagereinsatz 2OE, der hier dargestellt ist, den Wulst 61 nach Figur 14 umfaßt; jedoch wird verstanden, daß auf dem gespaltenen Lagereinsatz 2OE einschließlich des Wulstes 71 der Figur 16 eine derartige Anordnung in ähnlicher Weise gemacht wird.The arrangement of the split bearing insert 2OE with the spherical femoral head 16 of the femoral component 12 (Figure 1) will now be described with reference to Figures 19(a) to 19(d), the split bearing insert 2OE shown here including the bead 61 of Figure 14; however, it will be understood that such an arrangement is made in a similar manner on the split bearing insert 2OE including the bead 71 of Figure 16.

Wie in Figur 19 (a) dargestellt ist, expandiert nach Einzwingen der abgeschrägten Kante 26 des Wulstes 61 (Figur 14) in Eingriff mit dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 (die manuelle Kraft, die durch den operierenden Chirurgen aasgeübt wird ist mehr als hinreichend und eine derartige Kraft wird durch die Pfeile 81 und 83 angezeigt) der Wulst 61 radial nach außen oder kreisförmig umlaufend am Spalt 64 und gegen die Wirkung des Rückhalterings 40, wie in Figur 19 (b) dargestellt ist, um denAs shown in Figure 19(a), upon forcing the beveled edge 26 of the bead 61 (Figure 14) into engagement with the spherical femoral head 16 (the manual force exerted by the operating surgeon is more than sufficient and such force is indicated by arrows 81 and 83), the bead 61 expands radially outward or circularly around the gap 64 and against the action of the retaining ring 40 as shown in Figure 19(b) to

Übergang des Wulstes 61 über den kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 zu ermöglichen und die Lagerung des kugelförmigen Oberschenkelkopfes 16 in der kugelförmigen Höhlung oder der Auflage 57E (Figur 18) des gespaltenen Lagers zu erlauben; die acetabuläre Schale 30 wird sodann bezüglich des gespaltenen Lagereinsatzes 20, wie zuvor beschrieben und in den Figuren 6 (a) und 6 (b) dargestellt, über den gespaltenen Lagereinsatz 2OE gestoßen, um zu bewirken, daß die abgeschrägte Kante oder die innere kreisförmige sich verjüngende Fläche 35 der acetabulären Schale 30, Figur 6 (a), in den Rückhaltering 40 eingreifen und ihn radial nach innen völlig innerhalb der äußeren kreisförmig umlaufenden Nut 19 zusammenpressen, die an dem Wulst 61 vorgesehen wird, wodurch erlaubt wird, daß die acetabuläre Schale 30 über den Rückhaltering 40 passiert, worauf der gespaltene Lagereinsatz 2OE mit dem kugelförmigen Oberschenkelkopf 16, der darin gelagert wird, beide völlig innerhalb der kugelförmigen Höhlung oder der Auflage 38 gelagert werden (Figur 3) und die Elemente, die diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen, nehmen die Stellung ein, die in dem Querschnitt in Figur 20 dargestellt ist mit dem Rückhaltering 40, der teilweise innerhalb der externen Nut 1S des Wulstes 61 liegt und teilweise innerhalb der inneren Nut der acetabulären Schale 30 liegt, wodurch der Rückhaltering 40 den Lagereinsatz 2OE innerhalb der acetabulären Schale 30 während der Rotation des Knochens hält.To allow the bead 61 to pass over the spherical femoral head 16 and to allow the spherical femoral head 16 to be supported in the spherical cavity or the support 57E (Figure 18) of the split bearing; the acetabular cup 30 is then pushed over the split bearing insert 2OE with respect to the split bearing insert 20 as previously described and shown in Figures 6(a) and 6(b) to cause the beveled edge or inner circular tapered surface 35 of the acetabular cup 30, Figure 6(a), to engage and compress the retaining ring 40 radially inwardly entirely within the outer circular groove 19 provided on the bead 61, thereby allowing the acetabular cup 30 to pass over the retaining ring 40, whereupon the split bearing insert 2OE with the spherical femoral head 16 supported therein are both supported entirely within the spherical cavity or seat 38 (Figure 3) and the elements which make up this embodiment of the present invention assume the position shown in cross-section in Figure 20 with the retaining ring 40 partially located within the external groove 1S of the bead 61 and partially located within the internal groove of the acetabular shell 30, whereby the retaining ring 40 holds the bearing insert 2OE within the acetabular shell 30 during rotation of the bone.

Nach der Befestigung des Wulstes 71 von Figur 16 an dem primären Lagersegment 51, um die vorher erwähnte Unteran-Ordnung zu schaffen und nach der Befestigung dieser Unteranordnung am kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 nach der in den Figuren 19 (a) bis 19 (d) dargestellten Art bezüglich des Wulstes 61. greift die Erhebung 43 in die innere Nut 37 der acetabulären Schale 30/ wodurch die acetabuläre Schale auf und über dem gespaltenen Lagereinsatz zurückbehalten wird und eine Trennung zwischen dem Lagereinsatz (mit dem darin gelagerten Oberschenkelkopf) und der acetabulärenAfter attachment of the bead 71 of Figure 16 to the primary bearing segment 51 to create the aforementioned subassembly and after attachment of this subassembly to the spherical femoral head 16 in the manner shown in Figures 19(a) to 19(d) with respect to the bead 61, the boss 43 engages the inner groove 37 of the acetabular cup 30/ thereby retaining the acetabular cup on and above the split bearing insert and providing a separation between the bearing insert (with the femoral head supported therein) and the acetabular

Schale wird während der Gelenkdrehung vermieden. Es wird verstanden, daß wie in dem gespaltenen Lagereinsatz 2OD, Figur 12 (d), ein Abstand, d.h. der Zwischenraum 46 von Figur 12 zwischen der inneren kugelförmigen Fläche 75 und dein kugelförmigen Oberschenkelkopf 16 vorgesehen sein muß, um das Zusammenziehen des Wulstes 71 bei Eintritt der Erhebung 43 in die zylindrische Fläche 33 der acetabulären Schale 30 (Figur 3) zu erlauben.shell is avoided during joint rotation. It will be understood that as in the split bearing insert 20D, Figure 12 (d), a clearance, i.e., the gap 46 of Figure 12, must be provided between the inner spherical surface 75 and the spherical femoral head 16 to allow contraction of the bead 71 as the boss 43 enters the cylindrical surface 33 of the acetabular shell 30 (Figure 3).

Ein Abbau des Lagereinsatzes 2OE, entweder in der Unteranordnung mit dem Wulst 61 oder dem Wulst 71, kann mit dem oben beschriebenen Freigabering 46 bezüglich des Lagereinsatzes 20 vorgesehen werden unter Verwendung des Rückhalterings 40 oder bezüglich des Lagereinsatzes 2OD unter Verwendung der kreisförmig umlaufenden Erhebung 43.Disassembly of the bearing insert 2OE, either in the subassembly with the bead 61 or the bead 71, can be provided with the release ring 46 described above, with respect to the bearing insert 20 using the retaining ring 40 or with respect to the bearing insert 2OD using the circular protrusion 43.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in Figur 20 dargestellt ist, beträgt der Uberlappungswinkel f etwa 30° und die vorgesehene Dreh- oder Schwenkbewegung beträgt etwa 60°.In the embodiment according to the invention shown in Figure 20, the overlap angle f is approximately 30° and the intended rotation or pivoting movement is approximately 60°.

Unter erneuter allgemeiner Bezugnahme auf die vorliegende Erfindung wird verstanden, daß die alternativen Ausführungsformen des gespaltenen Lagereinsatzes nach den Figuren 2, 9, 10, 11 und 12 in einer Ebene gespalten sind (z.B. der Ebene, die mit der Zentrallinie C/L der Figur 2 zusammenfällt), die senkrecht bezüglich der Ebene 85-85 steht, Figur 2, definiert durch die Öffnung der kugelförmigen Höhlung oder der Auflage 27, die mit der abgeschrägten Kante 26 versehen ist, und daß die alternative Ausführungsform des Lagereinsatzes 2OE mit niedriger Reibung nach den Figuren 13 und 14 entlang einer Ebene, die durch die Linie 87-87 dargestellt ist. Figur 13, gespalten ist, die parallel zu der Ebene ausgerichtet ist, die durch die Linie 85-85 angegeben wird, definiert durch die Öffnung zur kugelförmigen Höhlung oder Auflage 57E, welche durch die abgeschrägte Kante 26 des Wulstes 61, Figur 14, vorge-Referring again generally to the present invention, it is understood that the alternative embodiments of the split bearing insert of Figures 2, 9, 10, 11 and 12 are split in a plane (e.g., the plane coincident with the center line C/L of Figure 2) perpendicular to the plane 85-85, Figure 2, defined by the opening of the spherical cavity or seat 27 provided with the beveled edge 26, and that the alternative embodiment of the low friction bearing insert 2OE of Figures 13 and 14 is split along a plane represented by the line 87-87. Figure 13, which is aligned parallel to the plane indicated by the line 85-85 defined by the opening to the spherical cavity or seat 57E provided by the beveled edge 26 of the bead 61, Figure 14.

sehen ist; in jeder Ausführungsform ist der Lagereinsatz aus einer Vielzahl von LagerSegmenten und einer Vielzahl von gespaltenen Lagersegmenten zusammengesetzt.can be seen; in each embodiment, the bearing insert is composed of a plurality of bearing segments and a plurality of split bearing segments.

Unter allgemeiner Bezugnahme auf alle verschiedenen Ausführungsformen der verbesserten Lagereinsätze der vorliegenden Erfindung wird von den Fachleuten verstanden, daß in diesen Ausführungsformen der Figuren 2, 9, 10 und 18 die jeweiligen Lagereinsätze aus einer Vielzahl von Lager-Segmenten zusammengesetzt sind, die wirklich physikalisch gesondert sind und daß die Lagereinsätze der Figuren 11 und 12 (a) bis (d) aus einer Vielzahl von Lagersegmenten zusammengesetzt sind, die physikalisch gesondert sind mit Ausnahme der integralen flexiblen Teile C bzw. D, die an ihren rückwärtigen Teilen vorgesehen sind; so«iit wird der Begriff "zusammengesetzt aus einer Vielzahl von "im wesentlichen¹ physikalisch gesonderten Lagersegmenten", . in den anliegenden Ansprüchen verwendet, um sowohl die Lagereinsatz-Ausführungsformen zu beschreiben, in denen die Lagersegmente wirklich physikalisch gesondert sind und die Lagereinsatz-Ausführungsformen, wenn die Lagersegmente physikalisch gesondert sind mit Ausnahme der integralen flexiblen Teile C und D.Referring generally to all of the various embodiments of the improved bearing inserts of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that in those embodiments of Figures 2, 9, 10 and 18, the respective bearing inserts are composed of a plurality of bearing segments which are actually physically separate and that the bearing inserts of Figures 11 and 12(a) through (d) are composed of a plurality of bearing segments which are physically separate except for the integral flexible portions C and D, respectively, provided on their rear portions; thus, the term "composed of a plurality of ^{substantially} physically separate bearing segments" is used in the appended claims to describe both the bearing insert embodiments in which the bearing segments are actually physically separate and the bearing insert embodiments when the bearing segments are physically separate except for the integral flexible portions C and D.

Unter nunmehriger allgemeiner Bezugnahme auf die oben spezifisch beschriebener, alternativen Ausführungsformen des verbesserten kugelförmigen Gelenks der vorliegenden Erfindung wird bemerkt, daß ein derartiges Gelenk einen großen oder wesentlichen Uberlappungswinkel &ggr; vorsieht, wie in den Figuren 6 (b) und 20 dargestellt ist, der zu einem großen Verschiebungs-Widerstand bei erforderlichen sehr geringen Aufbau- und Abbaukräften führt. Für die radiale Ausdehnung nach außen der «erschiedenen alternativen Ausführungsformen des gespaltenen Lagereinsatzes, um die Einführung des ballförmigen Kopfes, beispielsweise des kugelförmigen Oberschenkelkopfes in die kugelförmige Auf-Referring now generally to the above specifically described alternative embodiments of the improved spherical joint of the present invention, it is noted that such a joint provides a large or substantial overlap angle γ as shown in Figures 6(b) and 20, which results in a large resistance to displacement while requiring very low set-up and release forces. For the radial outward expansion of the various alternative embodiments of the split bearing insert to facilitate the insertion of the ball-shaped head, for example the ball-shaped femoral head, into the ball-shaped

lage oder Höhlung, die durch verschiedene alternative Ausführungsformen des gespaltenen Lagereinsatzes vorgesehen ist, zu erlauben, ist es lediglich erforderlich, einen dünnen Rückhaltering radial nach außen zu beugen oder auszudehnen, oder eine relativ dünne integral gebildete kugelförmige Kunststoffbrücke, oder einander gegenüberliegende Vorsprünge, oder ein flexibler Stift ist zu biegen, oder ein radial gespaltener kreisförmiger Wulst ist radial nach außen auszudehnen. In ähnlicher Weise kann die acetabuläre Schale 30 leicht aufgebaut und abgebaut werden zu oder von verschiedenen alternativen Ausführungsformen des gespaltenen Lagereinsatzes mit dem ballförmigen Kopf, z.B. kugelförmigen Oberschenkelkopf, der darin gelagert ist, durch eine geringe radial nach innen oder radial nach außen gerichtete Ablenkung eines dünnen Rückhalterings, während ein großer Trennwiderstand vorgesehen wird. Da ferner in den Ausführungsformen unter Verwendung des Rückhalterings 40 keine Deformation der verschiedenen gespaltenen Lagereinsätze erforderlich ist für einen Zusammensetzungs-Vorgang, wird kein axiales Spiel eingeführt, wodurch ein gut anliegender Lagereinsatz erzielt wird.position or cavity provided by various alternative embodiments of the split bearing insert, it is only necessary to bend or expand a thin retaining ring radially outward, or a relatively thin integrally formed spherical plastic bridge, or opposing projections, or a flexible pin, or expand a radially split circular bead radially outward. Similarly, the acetabular cup 30 can be easily assembled and disassembled to or from various alternative embodiments of the split bearing insert with the ball-shaped head, e.g., spherical femoral head, supported therein by a small radially inward or radially outward deflection of a thin retaining ring while providing a large separation resistance. Furthermore, in the embodiments using the retaining ring 40, since no deformation of the various split bearing inserts is required for an assembly operation, no axial play is introduced, thereby achieving a well-fitting bearing insert.

Die Oberschenkelkomponente 12 und die acetabuläre Schale 30 können aus starrem implantierbaren Metall, wie korrosionsfestern Stahl, Titan- oder Kobalt-Chromlegierung, wie auch aus bestimmten geeigneten Keramikarten hergestellt werden. Die verschiedenen Ausführungsformen des gespaltenen Lagereinsatzes können aus einem Material hergestellt werden, welches für die Gelenkverbindung mit dem kugelförmigen Kopfstück 16 geeignet ist, mit einer hinreichenden Festigkeit, um einen adäquaten Verschiebungs- und Trennungswiderstand zu schaffen, und in dem Fall des gespaltenen Lagereinsatzes 2OE {Figuren 13 bis 20)aus jedem geeignetenMaterial, welches hinreichend flexibel ist, um die gewünschte Funktion der Wulste 61 und 71 vorzusehen- Ein typisches Material, welches für diese gespaltenen Lagereinsätze als geeignet gefunden wurde, ist Polyethylen vonThe femoral component 12 and the acetabular shell 30 may be made of rigid implantable metal such as stainless steel, titanium or cobalt-chromium alloy, as well as certain suitable ceramics. The various embodiments of the split bearing insert may be made of a material suitable for articulating with the spherical head 16, having sufficient strength to provide adequate resistance to displacement and separation, and in the case of the split bearing insert 20E (Figures 13 to 20) of any suitable material sufficiently flexible to provide the desired function of the beads 61 and 71. A typical material found suitable for these split bearing inserts is polyethylene of

ultrahohem Molekulargewicht (DHMWPE) und geeignete bestimmte Keramiken können ebenfalls in zufriedenstellender Weise für diese gespaltenen Lagerausführungen ohne Verwendung eines flexiblen Scharniers oder einer Brücke oder eines flexiblen kreisförmigen Wulstes verwendet werden.ultra high molecular weight PE (DHMWPE) and suitable certain ceramics can also be used satisfactorily for these split bearing designs without the use of a flexible hinge or bridge or a flexible circular bead.

Unter erneuter Bezugnahme auf den gespaltenen Lagereinsatz 2OE der Figuren 13 und 20 wird vom Fachmann verstanden, daß die Unteranordnung einschließlich des primären Lagereinsatzes 51 und des Wulstes 61 oder 71 von der acetabulären Schale 30 auf andere Weise abgetrennt werden kann als durch die Verwendung des Freigaberings 46, Figuren 5 (a) bis 5 (c) und die radial angeordneten Schlitze oder Nuten 39 der acetabulären Schale 30, Figur 3, z.B.Referring again to the split bearing insert 2OE of Figures 13 and 20, it will be understood by those skilled in the art that the subassembly including the primary bearing insert 51 and the bead 61 or 71 can be separated from the acetabular shell 30 in a manner other than by use of the release ring 46, Figures 5(a) to 5(c) and the radially arranged slots or grooves 39 of the acetabular shell 30, Figure 3, e.g.

können die vorderen Teile der Wulste 61 und 71 in Nachbarschaft zu den entsprechenden Spalten 64 und 74 mit sich nach innen erstreckenden Löchern oder Schlitzen versehen sein, in welche die Enden von herkömmlichen Klammern eingeführt werden können, wie sie typischerweise im Operationsraum gefunden werden, um den Wulst zusammen zu quetschen, wodurch der Umfang der Wulste an dem radialen Einschnitt verringert wird, wodurch entweder der RücKhaltering 40 des Wulstes 61 oder der Erhebung 43 des Wulstes 71 von der Nut 37 der acetabulären Schale 30 gelöst wird und der Lagereinsatz 2OE mit dem darin gelagerten Oberschenkelkopf 16, der von der acetabulären Schale 30 durch manuelle Kraft, die durch den operierenden Chirurgen mehr als hinreichend ausgeübt wird, getrennt werden kann.the front parts of the beads 61 and 71 adjacent the respective gaps 64 and 74 may be provided with inwardly extending holes or slots into which the ends of conventional clamps such as are typically found in the operating room may be inserted to compress the bead, thereby reducing the circumference of the beads at the radial incision, thereby releasing either the retaining ring 40 of the bead 61 or the boss 43 of the bead 71 from the groove 37 of the acetabular shell 30 and allowing the bearing insert 2OE with the femoral head 16 supported therein to be separated from the acetabular shell 30 by manual force exerted more than adequately by the operating surgeon.

Claims

Pr. rar. r.si. &Ggr;. I=TS:; L ~ ~J ·. g Pr. rar. r.si. &Ggr;. I=TS:; L ~ ~J ·. g

C^:rr.-Phys. ClAU- .-·&Ggr;&iacgr;,-;·. AL ■■ -i.-inq. Fi-AfJ? :. ^;-r~ --J-:·C ^: rr.-Phys. ClAU- .-·&Ggr;&iacgr;,-;·. AL ■■ -i.-inq. Fi-AfJ? :. ^;-r~ --J-:·

5" Michael J. Pappas, 61 Gould Place, Caldwell, New Jersey 07006/USA
und5" Michael J. Pappas, 61 Gould Place, Caldwell, New Jersey 07006/USA
and

Frederick F. Buechel, 112 Orange Avenue, Irvington, New Jersey o7111/USA
10Frederick F. Buechel, 112 Orange Avenue, Irvington, New Jersey o7111/USA
10

20 Kugelförmiges kinematisches Gelenk20 Spherical kinematic joint

tnsprüchetn sayings

25 1_t Kugelförmiges kinematisches Gelenk zur Schaffung von drei Graden der Rotationsbewegung zwischen zwei Teilen, umfassend25 1 _t Spherical kinematic joint for creating three degrees of rotational movement between two parts, comprising

(i) eine erste Komponente zum Eingriff eines der 30 beiden Teile und Schaffung einer ersten Auflage,(i) a first component for engaging one of the two parts and creating a first support,

(ii) eine zweite Komponente zum Eingriff des anderen der beiden Teile und einschließlich eines Ansatzes und eines Kopfstückes, 35(ii) a second component for engaging the other of the two parts and including a lug and a head piece, 35

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(iii) einen Lagereinsatz aus einer Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Lagersegcenten, welcher eine zweite Auflage mit einer öffnung zur Verfügung stellt, wobei nach dem Zusammenbau des Gelenks das Kopfstück in der zweiten(iii) a bearing insert made of a plurality of substantially physically separate bearing segments, which provides a second support with an opening, wherein after assembly of the joint the head piece in the second

Auflage aufgenommen wird, der Ansatz sich*durch die öffnung erstreckt und der Lagereinsatz in der ersten Auflage aufgenommen wird und die erste Komponente den Lagereinsatz gegen eine äußere Er-Weiterung zwingt, wodurch das Kopfstück in dersupport, the projection extends through the opening and the bearing insert is received in the first support and the first component forces the bearing insert against an external extension, whereby the head piece in the

zweiten Auflage gehalten wird, wodurch die Rotationsbewegung zwischen den beiden Teilen vorgesehen wird, wobei der Lagereinsatz einen Oberlappungswinkel zur Verhinderung einer Verschiebung des Kopfstückes von dem Lagereinsatz während dersecond support, whereby the rotational movement is provided between the two parts, wherein the bearing insert has an overlap angle to prevent displacement of the head piece from the bearing insert during

Rotationsbewegung zur Verfügung stellt,rotational movement,

gekennzeichnet durch Mittel zur Beibehaltuno der Vielzahl von Jm wesentlichen physikalisch gesonderten LagerSegmenten zusammen in einer Unteranordnung, wodurch der Aufbau des kugelförmigen kinematischen Gelenks erleichtert wird, wobei die Unteranordnung sich nach außen erweitert, um die Aufnahme des XopfStückes in der ersten Auflage zu erlauben.characterized by means for maintaining the plurality of substantially physically separate bearing segments together in a subassembly, thereby facilitating assembly of the spherical kinematic joint, the subassembly expanding outwardly to permit receipt of the head piece in the first rest.

2. Kinematisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnung allgemein eine erste Ebene definiert und worin der Lagereinsatz mindestens entlang einer zweiten Ebene gespalten ist, die in vorbestimmter Weise bezüglich der ersten Ebene orientiert ist, um eine Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Laqersegmenten zur Verfügung zu stellen.2. Kinematic joint according to claim 1, characterized in that the opening generally defines a first plane and wherein the bearing insert is split along at least a second plane oriented in a predetermined manner with respect to the first plane to provide a plurality of substantially physically separate bearing segments.

3. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Ebene im wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene orientiert ist.3. Spherical kinematic joint according to claim 2, characterized in that the second plane is oriented substantially perpendicular to the first plane.

4. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 2,4. Spherical kinematic joint according to claim 2,

dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Ebene im wesentlichen parallel zur ersten Ebene orientiert ist.characterized in that the second plane is oriented substantially parallel to the first plane.

5. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Segmenten vordere und hintere Teile aufweisen, woDei die vorderen Teile die öffnung definieren und sobald die vorderen Teile in Eingriff mit dem Kopfstück gezwungen werden, die Lagersegmente nach außen schwenken um die hinteren Teile, um die Unteranordnung zu erweitern, um das Kopfstück durch die öffnung passieren zu lassen und die5. A spherical kinematic joint according to claim 3, characterized in that the plurality of substantially physically separate segments comprise front and rear portions, the front portions defining the opening and once the front portions are forced into engagement with the headpiece, the bearing segments pivot outwardly about the rear portions to expand the subassembly to allow the headpiece to pass through the opening and the

Einfügung und Aufnahme in die zweite Auflage zu ermöglichen. to enable insertion and inclusion in the second edition.

6. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 5,6. Spherical kinematic joint according to claim 5,

_: 20 dadurch gekennzeichnet , daß jedes _: 20 characterized in that each

der Lagersegmente an seinem hinteren Teil mit einem sich nach außen erstreckenden Vorsprung und einer sich nach innen erstreckenden Aussparung versehen ist, wobei der Vorsprung jedes Lagersegments zur Aufnahme in die Aussparung eines anderen Lagersegments vorgesehen ist, und wobei die Vorsprünge und Aussparungen in Zusammenarbeit Mittel zur Verfügung stellen, durch welche die Lagersegmente nach außen schwenken und auch eine Trennung der Lagersegmente durch Verschieben verhindern, indem eine Relativbewegung dazwischen in der zweiten Ebene verhindert wird.of the bearing segments is provided at its rear part with an outwardly extending projection and an inwardly extending recess, the projection of each bearing segment being intended to be received in the recess of another bearing segment, and the projections and recesses in cooperation provide means by which the bearing segments pivot outwardly and also prevent separation of the bearing segments by sliding by preventing relative movement therebetween in the second plane.

7. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das kugelförmige kinematische Gelenk ferner einen flexiblen Stift umfaßt und jedes der Lagersegmente an seinem hinteren Teil mit einem sich nach innen erstreckenden7. Spherical kinematic joint according to claim 5, characterized in that the spherical kinematic joint further comprises a flexible pin and each of the bearing segments is provided at its rear part with an inwardly extending

Loch versehen ist, wobei nach axialer Einfluchtung dieser Löcher und Aufnahme des flexiblen Stiftes in diesen Löchern dieser Stift und die Löcher in Zusammenarbeit Mittel zur Verfügung stellen, durch welehe die Lagersegmente nach außen schwenken und außerdem eine Trennung durch Verschieben der Lagersegmente verhindern, indem sie eine Relativbewegung dazwischen in der zweiten Ebene verhindern.hole, wherein upon axial alignment of said holes and receipt of said flexible pin in said holes, said pin and said holes cooperate to provide means by which the bearing segments pivot outwardly and also prevent separation by displacement of the bearing segments by preventing relative movement therebetween in the second plane.

8. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Lagersegmenten mit einem Scharnier an den hinteren Teilen versehen sind, welches die Lagersegmente verbindet und worin die Lagersegmente nach außen um das Scharnier schwenke. , um den Lagereinsatz zu erweitern. 8. Spherical kinematic joint according to claim 5, characterized in that the plurality of substantially physically separate bearing segments are provided with a hinge at the rear parts which connects the bearing segments and wherein the bearing segments pivot outwardly about the hinge to expand the bearing insert.

9. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Scharnier ein flexibles Teil ist, welches integral mit den hinteren Teilen der Lagersegmente ausgebildet ist.9. Spherical kinematic joint according to claim 8, characterized in that the hinge is a flexible part which is formed integrally with the rear parts of the bearing segments.

10. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Lagersegmenten ein primäres Lagersegment und mindestens ein im allgemeinen ringförmiges Lagersegment umfaßt, wobei das primäre Lagersegment und das im allgemeiner, ringförmige Lagersegment gemeinsam die zweite Auflage schaffen und das im allgemeinen ringförmiae Laqersegment die öffnung definiert, und sobald das im allgemeinen ringförmige Lagersegment zum Eingriff mit dem Kopfstück gezwungen wird, das im allgemeinen ringförmige Lagersegment sich nach außen erweitert, um zu ermöglichen, daß10. A spherical kinematic joint according to claim 4, characterized in that the plurality of substantially physically separate bearing segments comprises a primary bearing segment and at least one generally annular bearing segment, the primary bearing segment and the generally annular bearing segment together providing the second support and the generally annular bearing segment defining the opening, and when the generally annular bearing segment is forced into engagement with the head piece, the generally annular bearing segment expands outwardly to enable

das Kopfstück durch die öffnung passiert und in die zweite Auflage eingefügt und darin festgesetzt werden kann.the headpiece passes through the opening and can be inserted into the second support and secured in place.

11. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Mittel zum Festhalten der Lagersegmente in einer Unteranordnung eine Nut enthält, die in einem der primären Lagersegmente oder dem im allgemeinen ringförmigen Lagersegment ausgebildet ist und ein Ansatz auf dem anderen Teil von dem primären Lagersegment oder dem im allgemeinen ringförmigen Lagersegment vorgesehen ist, wobei der Auflage-Ansatz zur Aufnahme in der Nut vorgesehen ist.11. A spherical kinematic joint according to claim 10, characterized in that the means for retaining the bearing segments in a subassembly includes a groove formed in one of the primary bearing segments or the generally annular bearing segment and a lug provided on the other of the primary bearing segment or the generally annular bearing segment, the support lug being provided for receipt in the groove.

12. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein im allgemeinen ringförmiges Lagerelement mindestens ein flexibles unitäres ringförmiges Lagersegment aufweist.12. Spherical kinematic joint according to claim 10, characterized in that at least one generally annular bearing element comprises at least one flexible unitary annular bearing segment.

13. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es ein Mittel zur Verhinderung einer Trennung zwischen der ersten Komponente und dem Lagereinsatz umfaßt.13. Spherical kinematic joint according to claim 1, characterized in that it comprises a means for preventing separation between the first component and the bearing insert.

14. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Mittel zur Verhinderung einer Trennung zwischen der ersten Komponente und dem Lagereinsatz mindestens einen Einschnitt (indentation) an entweder der ersten Komponente oder dem Lagereinsatz umfaßt und ein Ansatz an dem anderen Teil der ersten Komponente oder des Lagereinsatzes vorgesehen ist, wobei der Ansatz zum Eingriff mit dem Einschnitt vorgesehen ist.14. A spherical kinematic joint according to claim 13, characterized in that the means for preventing separation between the first component and the bearing insert comprises at least one indentation on either the first component or the bearing insert and a lug is provided on the other of the first component or the bearing insert, the lug being arranged to engage the indentation.

15. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 14, worin der Einschnitt eine erste Nut, die an der ersten Komponente vorgesehen ist, und eine zweite Nut, die an dem Lagereinsatz vorgesehen ist, umfaßt, und worin der Ansatz einen Rückhaltering umfaßt, der teilweise in jeder der Nuten aufgenommen ist.15. A spherical kinematic joint according to claim 14, wherein the recess comprises a first groove provided on the first component and a second groove provided on the bearing insert, and wherein the boss comprises a retaining ring partially received in each of the grooves.

16. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Ansatz eine integral gebildete, im allgemeinen ringförmige Erhebung ist.16. Spherical kinematic joint according to claim 14, characterized in that the approach is an integrally formed, generally annular elevation.

17. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Komponente oder der Lagereinsatz mit einem Mittel zur Erlaubnis eines äußeren Zutritts zu dem Ansatz ausgerüstet ist, um zu ermöglichen, daß der Ansatz aus dem Eingriff mit dem Einschnitt gelöst wird, wodurch der Lagereinsatz von der ersten Komponente getrennt werden kann.17. Spherical kinematic joint according to claim 14, characterized in that the first component or the bearing insert is equipped with a means for allowing external access to the lug to enable the lug to be released from engagement with the notch, whereby the bearing insert can be separated from the first component.

18. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Komponente oder der Lagereinsatz mit mindestens einem Schlitz zur Schaffung eines äußeren Zuganges zu dem Rückhaltering versehen ist, um zu ermöglichen, daß der Rückhaltering von der ersten Nut gelöst wird, wodurch die Trennung des Lagereinsatzes von der ersten Komponente erlaubt wird.18. Spherical kinematic joint according to claim 15, characterized in that the first component or the bearing insert is provided with at least one slot for providing external access to the retaining ring to enable the retaining ring to be released from the first groove, thereby allowing the separation of the bearing insert from the first component.

19. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Mittel zum Zusammenhalten der Lagersegmente in einer Unteranordnung auch die Trennung zwischen der ersten Komponente und dem Lagereinsatz verhindert.19. Spherical kinematic joint according to claim 1, characterized in that the means for holding the bearing segments together in a subassembly also prevents separation between the first component and the bearing insert.

20. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Kopfstück und die zweite Auflage kugelförmig sind.20. Spherical kinematic joint according to claim 1 or 5, characterized in that the head piece and the second support are spherical.

21. Gelenk nach Anspruch 13, dadurch g e k e &eegr; &eegr; zeichnet , daß das Mittel zur Verhinderung einer Trennung einen Rückhaltering umfaßt, worin die Lagersegmente physikalisch gesondert sind'und mit äußeren Nuten zur zumindest teilweisen Aufnahme des Rückhalterings versehen sind und bei zumindest teilweiser Aufnahme des Rückhalterings in den äußeren Nuten vor der Einführung des Kopfstückes in die zweite Auflage der Rückhaltering die Lagersegmente zusammen in der ünteranordnung beibehält.21. A joint according to claim 13, characterized in that the means for preventing separation comprises a retaining ring, wherein the bearing segments are physically separate and are provided with external grooves for at least partially receiving the retaining ring, and upon at least partially receiving the retaining ring in the external grooves prior to insertion of the head piece into the second support, the retaining ring maintains the bearing segments together in the subassembly.

22. Gelenk nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Komponente rr.it einer inneren Nut zur Einfluchtung mit den äußeren Nuten und zur zumindest teilweisen Aufnahme des Rückhalterings ausgerüstet ist, wobei nach teilweiser Aufnahme des Rückhalteringes in den externen und internen Nuten der Rückhaltering auch zur Beibehaltung des Lagereinsatzes mit dem darin festgesetzten Kopfstück in der ersten Auflage während der Drehbewegung vorgesehen ist.22. Joint according to claim 21, characterized in that the first component is equipped with an internal groove for alignment with the external grooves and for at least partially receiving the retaining ring, wherein after partial reception of the retaining ring in the external and internal grooves, the retaining ring is also provided for maintaining the bearing insert with the head piece fixed therein in the first support during the rotary movement.

23. Kugelförmiges Gelenk nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die transversale Querschnitts-Form des Rückhalteringes eine vorbestimmte Höhe aufweist und die Tiefe der inneren Nut weniger als die Hälfte der vorbestimmten Hohe beträgt.23. Ball joint according to claim 22, characterized in that the transverse cross-sectional shape of the retaining ring has a predetermined height and the depth of the inner groove is less than half the predetermined height.

24. Kugelförmiges Gelenk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß die transversale Quer- schnitts-Form des Rückhalterings kreisförmig ist und die vorbestimmte Höhe der Durchmesser der kreisförmigen Querschnitts-Form ist und die Tiefe der24. Ball-shaped joint according to claim 23, characterized in that the transverse cross-sectional shape of the retaining ring is circular and the predetermined height is the diameter of the circular cross-sectional shape and the depth of the

inneren Nut weniger als die Hälfte des Durchmessers beträgt. inner groove is less than half the diameter.

25. Kugelförmiges Gelenk nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Lagersegmente mit25. Ball-shaped joint according to claim 1, characterized in that the bearing segments with

Zacken zur Verringerung des Maßes der Ausdehnung der Unteranordnung nach außen versehen sind, die erforderlich ist, um zu ermöglichen, daß das Kopfstück in der ersten Auflage aufgenommen wird.
10Prongs are provided to reduce the amount of outward expansion of the subassembly required to enable the headpiece to be received in the first rest.
10

26. Kugelförmiges Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Vielzahl von im wesentlichen physikalisch gesonderten Lagersegmenten ein Paar davon enthalten und daß jedes Lagersegment mit einer äußeren kugelförmigen Fläche, einer äußeren zylindrischen Fläche, einer äußeren kreisförmig zulaufenden Fläche, einer inneren kugelförmigen Fläche, einer inneren kreisförmig zulaufenden Fläche, und einer im allgemeinen U-förmig gestalteten sich longitudinal erstreckenden Fläche ausgerüstet ist, wobei die äußere kugelförmige Fläche mit dem inneren Ende der äußeren zylindrischen Fläcne verschmilzt und das äußere Ende der zylindrischen Fläche in dem inneren Ende der äußeren kreisfönnigen sich verjüngenden Fläche endet, die innere kugelförmige Fläche an dem inneren Ende der inneren kreisfönnigen sich verjüngenden Fläche endet, wobei die äußeren Enden der inneren und äußeren kreisförmigen sich verjüngenden Flächen gekreuzt werden, und worin die im allgemeinen U-förmig gestalteten sich longitudinal erstreckenden Flächen jedes Lagersegments in im allgemeinen gegenüberliegender Beziehung zu der im allgemeinen U-förmig gestalteten sich longitudinal erstreckenden Fläche des anderen Lagersegments angeordnet sind.26. A spherical joint according to claim 5, characterized in that the plurality of substantially physically separate bearing segments include a pair thereof and in that each bearing segment is provided with an outer spherical surface, an outer cylindrical surface, an outer circular tapered surface, an inner spherical surface, an inner circular tapered surface, and a generally U-shaped longitudinally extending surface, the outer spherical surface merging with the inner end of the outer cylindrical surface and the outer end of the cylindrical surface terminating in the inner end of the outer circular tapered surface, the inner spherical surface terminating at the inner end of the inner circular tapered surface, the outer ends of the inner and outer circular tapered surfaces being crossed, and wherein the generally U-shaped longitudinally extending surfaces of each bearing segment are in generally opposed relation to the generally U-shaped, longitudinally extending surface of the other bearing segment are arranged.

27. Kugelförmiges Gelenk nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lagersegment mit einem Zackenpaar versehen ist, welches an die innere27. Ball-shaped joint according to claim 26, characterized in that each bearing segment is provided with a pair of teeth which is attached to the inner

kreisförmige sich verjüngende Fläche und die im allgemeinen U-förmig gestaltete sich longitudinal erstreckende
Fläche angrenzt und damit verschmilzt, wobei die
Zacken die Einführung des Kopfstückes in die zweite Auflage erleichtern, indem sie das Maß der äußeren Ausdehnung der Unteranordnung, das erforderlich ist, um das Hindurchtreten des Kopfstückes durch die Öffnung und die Einführung in und Aufnahme innerhalb der zweiten Auflage zu erlauben, verringern.
10circular tapered surface and the generally U-shaped longitudinally extending
surface and merges with it, whereby the
Serrations facilitate the insertion of the headpiece into the second support by reducing the amount of outward expansion of the subassembly required to permit the headpiece to pass through the opening and be inserted into and received within the second support.
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28. Kugelförmiges Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagersegmente ein im allgemeinen kugelförmig gestaltetes Primärlagarsegment mit einem vorderen Teil und einem im allqe-28. Ball-shaped joint according to claim 4, characterized in that the bearing segments comprise a generally spherical primary bearing segment with a front part and a generally

meinen kreisförmig geformten radial gespaltenen Bund mit einem hinteren Teil enthält, wobei der vordere und hintere Teil mit entsprechend komplementär geformten Anpassungsteilen versehen sind und wobei nach radialer Ausdehnung des Bundes nach auswärts und Zusammenziehen des Anpassungsteils zum Eingriff ineinander das primäre Lagersegment und der Bund eine Unteranordnung bilden.my circular shaped radially split collar with a rear portion, the front and rear portions being provided with corresponding complementary shaped adapter parts and wherein upon radially outward expansion of the collar and contraction of the adapter part to engage each other, the primary bearing segment and the collar form a subassembly.

29. Gelenk nach Anspruch 28, dadurch g e k e &eegr; &eegr; -29. Joint according to claim 28, characterized in that g e k e &eegr;&eegr; -

zeichnet, daß das primäre Lagersegment mitshows that the primary bearing segment with

einer kugelförmigen äußeren Fläche und einer zylindrischen äußeren Fläche und einer kugelförmigen inneren Fläche versehen ist und worin der Bund mit einer zylindrischen Außenfläche, einer kreisförmigen sich verjüngenden Außenfläche, einer kreisförmigen sich verjüngenden inneren Fläche und einer kugelförmigen inneren Fläche versehen ipt, wobei die kugelförmigen Flächen zusammen die zweite Auflage bilden und die komplementär geformten Anpassungsmittel einen kreisförmigen, radial nacha spherical outer surface and a cylindrical outer surface and a spherical inner surface and wherein the collar is provided with a cylindrical outer surface, a circular tapered outer surface, a circular tapered inner surface and a spherical inner surface, the spherical surfaces together forming the second support and the complementarily shaped adaptation means forming a circular, radially

außen sich erstreckenden Ansatz und eine kreisförmige, radial sich nach innen erstreckende Nut erhalten, die auf dem vorderen Teil des primären Lagersegments vor-outwardly extending projection and a circular, radially inwardly extending groove, which on the front part of the primary bearing segment

1010

gesehen ist, und einen ringförmigen, radial sich nach innen erstreckenden Ansatz, und eine kreisförmige, radial sich nach außen erstreckende Nut, die am hinteren Teil des Bundes vorgesehen ist, enthält.and includes an annular, radially inwardly extending projection and a circular, radially outwardly extending groove provided at the rear part of the collar.

30. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gelenk ein prothetisches Hüftgelenk ist und die30. Spherical kinematic joint according to claim 1, characterized in that the joint is a prosthetic hip joint and the

Teile das Becken und der Oberschenkelknochen sind. 10Parts of the pelvis and the femur are. 10

31. Kugelförmiges kinematisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gelenk ein prothetisches Schultergelenk ist und die Teile der Oberarmknochen und das Schulterblatt sind.31. Spherical kinematic joint according to claim 1, characterized in that the joint is a prosthetic shoulder joint and the parts are the humerus and the shoulder blade.