HUT71752A

HUT71752A - Device for implantation for the purpose of limiting the movements between two vertebrae

Info

Publication number: HUT71752A
Application number: HU9500419A
Authority: HU
Inventors: Marcus Maria Sanders
Original assignee: Acromed Bv
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-01-29
Also published as: EP0667127A1; NL9400210A; HU9500419D0

Description

A találmány tárgya szerkezet beültetésre két hátcsigolya közötti mozgások korlátozására.

Jelenleg csak két módszert ismernek hátpanaszok kezelésére, amelyek a hát alsó részében jelentkeznek, és amelyeket általában a gerincoszlop instabil szakaszai okoznak. Az instabil gerincoszlop-szakasz jellemzője, hogy a semleges helyzettől való kis elmozdulás a gerincoszlop szakasz alakjának túl nagyméretű változásában vagy abnormális elváltozásában jelentkezik. A panaszokat egyrészt konzervatív módszerekkel, mint például fizikoterápiával vagy gyulladást megszüntető injekciókkal kezelik, másrészt viszonylag agresszív módszerekkel, amelyek az ízület műtéti merevítésén illetve az instabil hátcsigolya-elemek fúzióján alapulnak. Eközött a két kezelés között egy nagy űr van, amelyet mindezideig nem tudtak kitölteni. Ezt az űrt megfelelő módon ki lehet tölteni a beültetéses módszerrel, amikor egy szerkezetet ültetnek be, amely a két hátcsigolya között korlátozott mozgást enged meg.

Mozgáskorlátozó eszközök a hátcsigolyák számára megfelelő módon illeszthetők be a gerincoszlop-szakaszok artrodézissel egyesült szakaszai és az ezekkel a szakaszokkal szomszédos nem egyesült szakaszok közötti átmenetnél. A hátcsigolyák, amelyek az egyesült és nem egyesült gerincoszlop szakaszok átmeneténél helyezkednek el, különösen erősen vannak terhelve, mivel ezek a hátcsigolyák igyekeznek felvenni azokat a mozgásokat, amelyeket korábban az egyesült gerincoszlop-részek vettek fel. Annak érdekében, hogy ezeket a hátcsigolyákat és a körülvevő izmokat bizonyos mértékig tehermentesítsék, egy mozgáskorlátozó eszközt alkalmaznak igen hatékonyan, pontosan ezen a ponton.

Térdízületnél például ismeretes az, hogy rugalmas feszítőszalagokat alkalmaznak, amelyeket két ízülettel kapcsolódó elem, mint például csavarok szabad végei köré tekernek, amelyek mindegyike egy kötőelembe van illesztve, amelynek relatív mozgásai korlátozva vannak. Ilyen szerkezetet ismertet a 0 260 970 sz. EP közrebocsátási irat. A hátránya ezeknek a rugalmas feszítő• · • 9 ·

-3szalagokon alapuló szerkezeteknek az, hogy a rugalmas szalagok által létrehozott erők a kötőelemek mozgásainak csak az egyik irányban tudnak ellenébe hatni, láthatóan abban az irányban, amelyben a szalag feszes. Azok a mozgások, amelyek a rugalmas szalagok feszítését csökkentik, nincsenek korlátozva, sőt még inkább elő vannak mozdítva. Mivel a hátcsigolyák egymáshoz képest minden irányban el tudnak mozdulni, a mozgások korlátozásának elve rugalmas feszítőszalagokkal nem vihető át sikeresen a gerincoszlopra.

A rugalmas feszítőszalagokkal ellátott, ismert szerkezetek további hátránya, hogy a feszítőszalagok még akkor is feszültség alatt vannak, ha az összekötőelemek egymáshoz képest semleges helyzetben vannak, és ezért a kötőelemeket egymás felé húzzák. Az elem, amelynek az ellentétes értelemben ható nyomást kell létrehozni, hogy a kötőelemeket egymástól távoltartsa, porc részből vagy összekötő szövetszerkezetből, mint például félhold alakú ízületporcból vagy ha az eszközt gerincoszlophoz alkalmazzák, akkor porckorongból áll. Ez a porcrész elveszti rugalmasságát az állandó terhelés hatására és ezenkívül az idő folyamán vékonyabb lesz. Ennek eredményeképpen a feszítőszalagokon a feszítés csökken, úgy hogy a szerkezet nagyobb mozgást enged meg és az esély arra, hogy a feszítőszalagok a csavarok szabad végeiről leesnek, nő.

Továbbá, az általában gumiból vagy műanyagból készült feszítőszalagok tartóssága nem elegendő ahhoz, hogy kielégítően működjenek a beteg egész élete folyamán, a rájuk ható terhelés hatására.

A találmány feladata egy eszköz létesítése, amely a két hátcsigolya közötti mozgásokat korlátozni tudja, a fenti hátrányok nélkül.

Ezt a feladatot egy olyan szerkezettel valósítjuk meg, amely legalább két hátcsigolyába kapcsolódó elemet tartalmaz és mindegyiknek van egy szabad vége, továbbá egy rugalmas összekapcsoló-elemet, amely a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végeihez van csatlakoztatva, és a rugalmas összekapcsoló-elemek úgy vannak kialakítva, hogy ha a hátcsigolyába kapcsolódó

-4elemek szabad végei közötti távolság nö, egy semleges helyzetből kiindulva, az összekapcsoló-elemek a növekedés ellenében ható erőt fejtenek ki és ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság csökken, egy semleges helyzetből kiindulva, akkor az összekapcsoló-elemek ezzel a csökkenéssel ellentétesen ható erőt fejtenek ki.

Ennek az eszköznek az előnye az, hogy még abban az esetben is, ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei egymás felé elmozdulnak, az összekapcsoló-elem ennek a mozgásnak az ellenébe ható erőt fog kifejteni. Ebből az az előny származik, hogy ilyen mozgások esetében a porckorong kisebb mértékben kap terhelést. Azonkívül a összekapcsoló-elemnek semmilyen erőt sem kell kifejtenie a hátcsigolyába kapcsolódó elemekre, amikor azok semleges helyzetben vannak. Ez megakadályozza, hogy egy kiegészítő erő hasson állandóan a porckorongra úgy, hogy a porckorong elvékonyodásának mértéke egy bizonyos időtartam alatt csekély lesz.

A találmány egy előnyös kivitele szerint a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság növekedése vagy csökkenése ellenében ható erő a növekedés vagy csökkenés mértékével fokozatosan nő. Az erő ilyen fokozatos növekedése a hátcsigolyába kapcsolódó elemek közötti távolság növekedése vagy csökkenése esetén azt eredményezi, hogy a mozgás csillapított módon ér véget egy végütközőnél. Ezáltal a lökésszerű terhelések, amelyeknek a gerincoszlop ki van téve, minimumra csökkennek.

Egy további előnyös kivitelnél az ellentétes értelemben ható erő exponenciálisan nő a hátcsigolyába kapcsolódó elem szabad végei közötti távolság növekedésének vagy csökkenésének mértékében.

Kísérletek mutatták, hogy egy ilyen exponenciális növekedés nagymértékben kielégítő és hogy a lökésszerű terhelések előfordulása ezáltal minimálisra csökken.

A hátcsigolyába kapcsolódó elemek főleg a gerincoszlop háthoz tartozó oldalán vannak elhelyezve. Ennek megfelelően előrefelé hajláskor, amelyet ·

• · ·· • · 4 • 4

-5flexio-nak is nevezünk, a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság nő, míg fordított esetben, a gerincoszlop kiegyenesítésekor, amelyet kinyújtásnak nevezünk, a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság csökken.

A találmány egy további előnyös kivitele szerint a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság különleges növekedésekor keletkező ellentétes értelemben ható erő kisebb, mint ezen távolság ugyanolyan nagymértékű csökkenésekor keletkező erő. Ennek az a következménye, hogy a gerincoszlop kiegyenesítése több erőt igényel, mint a meghajlítása, ami megfelel a természetes helyzetnek egy egészséges gerincoszlop esetében.

A találmány szerinti szerkezet első kivitelénél az összekapcsoló-elemek két flexibilis csapból állnak, amelyek egyik végüknél a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végével vannak mereven összekötve, másik végüknél pedig merev összekötőelemmel vannak összekötve és mindegyik hátcsigolyába kapcsolódó elem a szabad végénél egy belső üreggel van ellátva, amelybe a csap legalább részben benyúlik és az üreg belső felülete támasztja alá a csapot annak meghajlása folyamán.

Egy ilyen eszköz előnye, hogy mindegyik része fémből készíthető. A fém kevés problémát okoz abban a környezetben, amelybe az eszközt behelyezzük. A guminak és a műanyagnak kisebb ellenállása van az elfáradással szemben, mint a fémnek, amely akkor nem előnyös, ha rugalmas elemként használják. Ennek megfelelően az első kivitel, amelyben nem alkalmazunk gumit vagy műanyagot, rendkívül előnyös.

Előnyösen a hátcsigolyába kapcsolódó elemekben lévő üreg belső felülete úgy van kialakítva, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság nagyobb mértékű növekedésekor vagy csökkenésekor, azaz a csapok nagyobb meghajlása esetén, a csapok hosszuk nagyobb részén felfekszenek a belső felületre.

• · · • · · ·

Mivel a csap meghajlásakor a belső üreg belső felületének ütközik hoszszának egyre növekvően nagyobb részén, a meghajlás ellenében ható erő fokozatosan nő a meghajlás növekedésével. Ez annak következménye, hogy a csap flexibilis része egyre rövidebb lesz. A belső üreg belső felületének megfelelő kialakításával, amelybe a csap benyúlik, el lehet érni, hogy az ellentétesen ható erő exponenciálisan növekedjen a hátcsigolyába kapcsolódó elemek közötti távolság növekedésével vagy csökkenésével, azok semleges helyzetéből kiindulva.

A flexibilis csapot előnyösen emlékező fémből, mint pl. Ti Ni ötvözetből készítjük. Ennek az anyagnak az előnye, hogy kb. 8% megnyúlásnak tud ellenállni a rugalmas tartományban. Egy viszonylag rövid csappal, amely szükséges, hogy az eszköz számára szükséges teljes teret korlátozzuk, egy ilyen mértékű megnyúlás lehetővé teszi a szabad csapvég viszonylag nagy elmozdulását, a rögzített csapvéghez képest.

Annak érdekében, hogy csökkentsük a nemkívánatos nyomaték létrejöttét az emlékező fémcsapokban és a merev összekötőelemben, rendkívül előnyös, ha a találmány további kivitele szerint, a merev összekötöelem forgathatóan van a két flexibilis csap szabad végeihez csatlakoztatva.

Annak érdekében, hogy a csapok maximális megnyúlását korlátozzuk, rendkívül előnyös lehet, ha a csapok kötegként vannak kialakítva, lényegében párhuzamos, huzal alakú elemekből. Ilyen huzal alakú elemekből álló köteget jelentős mértékben meg lehet hajlítani anélkül, hogy az egyes huzal alakú elemek megnyúlása elfogadhatatlanul nagymértékű legyen. Ez azt eredményezi, hogy még rendkívül nagymértékű meghajlás esetében is a deformáció az anyag rugalmas határain belül marad.

A találmány egy további előnyös kivitelénél az összekapcsoló-elem merev összekötőelemet és két golyó-fészek csatlakozást tartalmaz, amelyek mindegyike egy golyót és egy fészket tartalmaz, mindegyik golyó, beszerelt állapotban, mereven össze van kötve egy hozzá társított hátcsigolyába kapcsolódó * « ·« • · · « ·« · «· ···« · · · • · 4 · · · · · ·

-7elemmel, míg mindegyik fészek a merev összekapcsoló-elemmel elcsúsztathatóan van összekötve és semleges helyzetben előfeszített rugóelemmel van véghelyzetbe kényszerítve.

Az ismert megoldásokkal szemben ennek a megoldásnak az az előnye, hogy mind a gerincoszlop meghajlásakor, mind pedig kiegyenesedésekor a szerkezet ezen mozgások ellenében ható erőt fejt ki.

Annak érdekében, a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság változása ellenében ható erők fokozatos növekedését valósítsuk meg, a találmány egy további kivitele értelmében a rugóelemek blokkokból vannak kialakítva, amelyek gumiból vagy műanyagból állnak és a merev öszszekötőelem házában vannak elhelyezve. Mindaddig amíg a gumi vagy műanyag blokk szabadon tud deformálódni, az ellentétes értelemben ható erő a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság változásával megközelítőleg lineárisan fog nőni. Mihelyt azonban a blokkok érintkeznek a kamra falával, a távolság változásával ellentétes értelemben ható erő fokozatosan nőni fog, annak következtében, hogy a gumiblokkok bizonyos irányokban nem tudnak tovább szabadon kiterjedni.

Ezzel összefüggésben a találmány egy további előnyös kivitelénél a két fészek a rugóelemekhez képest úgy van elhelyezve, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság növekedésével az egyik fészek a hozzá társított egyik véghelyzetbe kényszerül és a másik fészek a véghelyzettől eltávolodik az ezzel a fészekkel társított rugóelem rugónyomása ellenében, míg a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság csökkenésével a másik fészek van véghelyzetbe kényszerítve és az első fészek mozdul el a véghelyzetböl a vele társított rugóelem rugónyomása ellenében, nymodon a hátcsigolyába kapcsolódó elemek közötti távolság növekedésekor és csökkenésekor mindenkor csak az egyik, gumiból vagy műanyagból lévő blokk működőképes. Ha például különböző rugókarakterisztikájú blokkokat választunk, ilymódon az ellentétes értelemben ható erő, amely a távolság csökkené- • · 4 · ·· ···· ·· • « « ··« · « · · 9 · ·* · · * · · 9 9««··· ·« » 9 4 4 4 · · 44

-8sekor hat, különbözhet attól az erőtől, amely egy ugyanolyan mértékű növekedés esetében hat így tehát megvalósítható, hogy meghajláskor például kisebb ellenállást kell legyőzni, mint az ugyanolyan mértékű kiegyenesedéskor, ami a természetes állapotnak felel meg egy egészséges gerincoszlop esetén.

A találmány szerinti szerkezet harmadik kivitelénél az összekapcsolóelem legalább egy rugóelemet tartalmaz, amely rugózó huzalból vagy lapból van kialakítva, amely íves és a rugóelem vagy valamennyi rugóelem a szabad végénél fogva a hátcsigolyába kapcsolódó elem szabad végével van összekötve. Ez az elem, amely rugózó huzalból vagy lapanyagból van kialakítva és egy ívvel van ellátva, a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság növekedésekor ezekre az elemekre a távolság növekedése ellenében ható erőt fejt ki. Ugyanakkor ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság nő, a rugóelem íve kiegyenesedik úgy, hogy a rugókarok kisebbek lesznek, és a rugó további megnyújtásához szükséges erő fokozatosan nő.

Annak érdekében, hogy az ellentétes értelemben ható erő fokozatos növekedése abban az esetben is bekövetkezzen, amikor a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei egymás felé mozdulnak el, rendkívül előnyös, ha a találmány egy további jellemzője szerint az összekapcsoló-elem két rugóelemből áll, amelyeknek íve úgy van meghatározva, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elem szabad végei közötti távolság csökkenésekor a rugóelemek egymásnak ütköznek. Annak következtében, hogy a rugók egymásnak ütköznek, ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság jelentősen lecsökken, sokkal nagyobb ellentétes értelemben ható erőt kell legyőzni ahhoz, hogy a távolság további csökkenése létrejöjjön. A két rugóelem kölcsönhatása következtében, különösen mivel a rugóelemeknek csak hosszuk rövidebb részén kell meghajolniuk, a rugókarakterisztikák észrevehetően változnak. A rugókarakterisztikák ilyen változása az ellentétes értelemben ható • *·· ·· ···· · · • · · · · · · • · ·«·· · · · • · ♦ · · 9 · e · · ·· ♦· ·*· ··· ·

-9erő fokozatos növekedését eredményezi, ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolság csökken.

Ha a rugóelemek laprugók, akkor az a veszély, hogy a rugóelemek egymáson csúsznak, nem pedig egymásnak ütköznek, a minimumra csökken.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti szerkezet példaként! kiviteli alakját tüntetik fel.

Az 1. ábra gerincoszlop ágyéki részének oldalnézete, amelybe a találmány szerinti szerkezetet beillesztettük.

A 2. ábra az 1. ábra ll-ll vonala mentén vett metszet.

A 3. ábra a szerkezet első kivitelének oldalnézete, semleges helyzetben.

A 4. ábra a 3. ábrához hasonló oldalnézet, amelynél a hátcsigolyába kapcsolódó elemek szabad végei közötti távolságot csökkentettük.

Az 5. ábra a szerkezet egy másik kivitelének keresztmetszete.

A 6. ábra egy harmadik kivitelt mutat felülnézetben, vázlatosan.

A 7. ábra egy negyedik kivitelt mutat felülnézetben, vázlatosan.

A 8. ábra a 6. és 7. ábrákon ábrázolt szerkezet oldalnézete.

Az 1. ábrán az 1 a, 1b hátcsigolyába kapcsolódó elemek láthatók az első kivitel szerinti, amelyet előnyösen alkalmazunk két ágyéki V1, V2 hátcsigolyánál, amelyek egymás fölött helyezkednek el, míg a 2. ábra az 1b hátcsigolyába kapcsolódó elemet mutatja felülnézetben.

Az ábrázolt kiviteleknél az 1a, 1 b hátcsigolyába kapcsolódó elemek hoszszúszárú csavarként vannak kialakítva. Magától értetődik azonban, hogy hátcsigolyába kapcsolódó elemként más kapcsoló szerkezeteket is alkalmazhatunk, amelyek a hátcsigolyákhoz mereven hozzákapcsolhatók, mint például a 0 564 046 sz. EP szabadalmi bejelentésben javasolt keresztirányú hurkot.

A 3. és 4. ábrák a találmány szerinti szerkezetet ábrázolják az 1. és 2. ábrákon látható hátcsigolyákhoz csatlakoztatva, semleges helyzetben, és olyan helyzetben, amikor az 1a, 1 b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végei közötti távolságot csökkentettük. Ha a gerincoszlop semleges helyzetben van, az

• ·

- ΙΟΙ a, 1b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végei egymástól meghatározott távolságban vannak. Ebben a helyzetben az 1a, 1b hosszúszárú csavarok semleges helyzetben vannak.

A találmány értelmében a szerkezet tartalmaz 3 összekapcsoló-elemeket is, amelyek két flexibilis 3a, 3b csapból és egy merev 4 összekötöelemböl állnak. A flexibilis 3a, 3b csapok egyik végüknél mereven 1a, 1b hosszúszárú csavarhoz, másik végüknél pedig a merev 4 összekötőelemhez vannak csatlakoztatva. Az 1a, 1b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végében 5a, 5b belső üreg van kialakítva, amelybe a 3a, 3b csapok, hosszuknak legalább egy részével, benyúlnak. Az 5a, 5b belső üregek belső felülete úgy van kialakítva, hogy a 3a, 3b csap, amikor meghajlik, felütközik az 5a, 5b belső üregek belső felületén és az a 3a, 3b csapokat megtámasztja. Előnyösen ez a felület úgy van kialakítva, hogy amikor az 1a, 1b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végei közötti távolság nagyobb mértékben nő vagy csökken, azaz a 3a, 3b csapok erősebben meghajlanak, akkor ezek a 3a, 3b csapok hosszuk nagyobb részével az 5a, 5b belső üregek belső felületén felütköznek.

Mivel a 3a, 3b csapok további meghajlás során hosszuknak egyre növekvő részével ütköznek fel az 5a, 5b belső üregek belső felületén, a 3a, 3b csapok hosszának az a része, amely tovább hajlítható, egyre rövidebb lesz, úgy hogy az erő, amely szükséges ahhoz, hogy ezt a hajlítást létrehozza, fokozatosan nő. Az 5a, 5b belső üregek belső felülete egy keresztmetszeti síkban, amely egybeesik a 3a, 3b csapok hosszanti középsíkjával, egy körszegmens körvonalát vagy egy parabolaszegmens körvonalát vagy hasonló folyamatos körvonalat követhet.

Magától értetődik, hogy a belső felület körvonalának nem kell forgásszimmetrikusnak lennie a 3a, 3b csapok hosszanti tengelyére. Ha nem forgásszimmetrikus körvonalat választunk, akkor előfordulhat, hogy az 1 a, 1b hoszszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végei közötti távolság csökkenésékor az ellentétesen ható erő növekedéséhez más görbe tartozik, mint abban az eset• ·· « · » • · · · *<· · ·· · · ·· · · * * · · · · ····· ’· «· ««· ·«· «

-11 ben, ha ez a távolság nő. Ennek megfelelően elképzelhető, hogy nagyobb erő kell a megnyújtáshoz, mint a hajlításhoz.

A 3a, 3b csapok az 5 belső üregben, a rajzon nem ábrázolt rögzítőcsavarok segítségével rögzíthetők, amelyek a csapok hosszanti tengelyére keresztirányban helyezkednek el. A 3a, 3b csapok azonkívül összeköthetők az 1a, 1b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végeivel is, nyomóillesztéssel. Természetesen más rögzítő módszerek is alkalmazhatók.

Az ábrázolt kivitelnél a 3a, 3b csapok és a merev 4 összekötőelem egyetlen darabként van kialakítva. A merev 4 összekötőelem és a 3a, 3b csapok közötti átmenetnél lévő 6 összehúzódás adja meg a lehetőségét annak, hogy a 3a, 3b csapokat el lehessen forgatni a merev 4 összekötőelemhez képest. Magától értetődik, hogy ez az elforgatás létrehozható más módon is. így a 3a, 3b csapok másik végüknél egy golyóalakú testtel, és a merev 4 összekötöelem fészek alakú üregekkel láthatók el, amelyek befogadják a golyóalakú testeket. Amikor elhelyezzük a merev 4 összekötőelemet, a golyóalakú testeket a fészek alakú üregek befogadják és így golyó-fészek kapcsolat jön létre.

Ha a 3a, 3b csapokat emlékező fémből, különösen TiNi ötvözetből alakítjuk ki, akkor egy viszonylag rövid 3a, 3b csap egy jelentős rugalmas deformációt és ezáltal a 3a, 3b csapok másik végének viszonylag nagy elmozdulását teszi lehetővé, a 3a, 3b csapok meghajlítása révén. Erre azért van lehetőség, mert az emlékező fém egy 8%-os megnyúlást tesz lehetővé a rugalmas tartományban. Ennél az alkalmazásnál nem használjuk ki az emlékező fém emlékező tulajdonságait.

Annak érdekében, hogy a szerkezetet beültessük, először az 1 a, 1b hosszúszárú csavarokat illesztjük be a megfelelő pontokban a két szomszédos V1, V2 hátcsigolyába (lásd 1. és 2. ábrák). Ezután a gerincoszlopot egyensúlyi vagy semleges helyzetbe hozzuk és az 1a, 1b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végei közötti távolságot pontosan meghatározzuk. Ezután a 3 öszszekapcsoló-elemet, amely a merev 4 összekötőelemet és a két, megfelelő <··· ·· ·«·<· »9 ♦ 4 » 4Μ · • · 4 4·· ·· 4 * ♦ * · · ·«*·· ♦ · ·· ··· ««« «

-12hosszúságú 3a, 3b csapot tartalmazza behelyezzük az 1 a, 2a hosszúszárú csavarokba és rögzítjük pl. csavarok segítségével, vagy helyére ütjük szorító illesztéssel.

Az 5. ábra a találmány szerinti szerkezet egy másik kivitelét ábrázolja, amely két hátcsigolyába kapcsolódó elemet tartalmaz 11 a és 11 b hosszúszárú csavarok és 12 összekapcsoló-elem formájában. A 12 összekapcsoló-elem egy merev 13 összekötöelemet és két 14a, 14b golyó-fészek kapcsolatot tartalmaz. Ezek mindegyike egy-egy 15a, 15b golyót és 16a, 16b fészket tartalmaz. Beszerelt állapotban mindegyik 15 golyó a hozzátartozó 11 hosszúszárú csavarral mereven össze van kötve.

Mindkét 16a, 16b fészek csúsztathatóan van összekötve a merev 13 öszszekötőelemmel és semleges helyzetben véghelyzetbe van kényszerítve a 17a, 17b rugóelemekkel, amelyek blokk alakban, gumiból vagy műanyagból vannak kialakítva és a 18a és 18b kamrákban vannak elhelyezve. A 18 kamrába elhelyezett 17 blokk kezdetben szabadon tud deformálódni, amíg a 17 blokk a 18 kamra falaival nem érintkezik, amelyek a deformációt befolyásolják. Ennek a befolyásnak a következtében a 17 blokk további deformációjához szükséges erő fokozatosan nő.

Az 5. ábrán ábrázolt kivitelnél a két 16a, 16b fészek a 17a, 17b rugóelemekhez képest úgy van elhelyezve, hogy amikor a 11a, 11b hosszúszárú csavarok 15a, 15b szabad végei közötti távolság nö, az egyik 16b fészek a hozzátartozó egyik véghelyzetbe van kényszerítve és a másik 16a fészek elmozdul a véghelyzetböl az ehhez a 16a fészekhez tartozó 17a rugóelem nyomása ellenében. Ellenkezőleg ha a 11a, 11b hosszúszárú csavarok 15a, 15b szabad végei közötti távolság csökken, akkor az előbb említett másik 16a fészek kényszerül véghelyzetbe és a 16b fészek mozdul el a véghelyzetből a 16b fészekhez tartozó 17b rugóelem rugóerejének hatása ellenében.

Feltételesen az egyik 17a rugóelem rugalmasságát a másik 17b rugóelem rugalmasságától eltérően választhatjuk meg. így elképzelhető, hogy nagyobb ···· ···« • * » · »

99 ··· • · · 9 ♦ »··« ·♦ ·· 999 ··«·

-13erő szükséges ahhoz, hogy a 11 a, 11b hosszúszárú csavarok 15a, 15b szabad végeit egymás felé közelítsük, mint amekkora ahhoz kell, hogy azokat egymástól távolítsuk.

Ennél a kivitelnél a 11a, 11b hosszúszárú csavarok kúpos 19a, 19b anyával vannak ellátva, amelyek megkönnyítik a 11a, 11b hosszúszárú csavarok megszorítását és egyben ütközőként is szolgálnak. A 3. és 4. ábrák szerinti kivitelnél ez a kúpos ütköző az 1a, 1b hosszúszárú csavarok 2a, 2b szabad végébe van beépítve.

Egy harmadik kivitelnél, amely a 6. és 8. ábrákon látható, az összekapcsoló-elem 22 laprugót tartalmaz, amelyben egy íves szakasz van. A 22 laprugó a hátcsigolyába kapcsolódó elem - amelyet ennél a kivitelnél a 21a, 21b hosszúszárú csavarok képeznek - 23a, 23b szabad végeiben kialakított résbe van beszorítva. Az ábrázolt kivitelnél a beszorítást 26 rögzítöcsavarokkal végezzük. Magától értetődik, hogy erre a célra más megoldás is alkalmazható, mint például szorító illesztés, hegesztés, forrasztás vagy más technika. Ha a 21a, 21b hosszúszárú csavarok 23a, 23b szabad végei közötti távolság nő, a 22 laprugó a 21a, 21 b hosszúszárú csavarokra olyan erőt fejt ki, amely a távolság növekedése ellenében hat. Ennek megfelelően ha a 21a, 21b hosszúszárú csavarok 23a, 23b szabad végei közötti távolság nő, a 22 laprugóban lévő ív kiegyenesedik úgy, hogy a rugókarok kisebbek lesznek és az erő, amely szükséges ahhoz, hogy a laprugót tovább megnyújtsa, fokozatosan nő.

Annak érdekében, hogy az ellentétes értelemben ható erő fokozatos növekedését abban az esetben is létrehozzuk, amikora 21a, 21b hosszúszárú csavarok 23a, 23b szabad végei egymás felé mozognak, a negyedik kivitelnél, amely a 7. ábrán látható, a kapcsolóelem két 24, 25 laprugóból áll, amelyeknek ívelése úgy van meghatározva, hogy ha a 21a, 21b hosszúszárú csavarok 23a, 23b szabad végei közötti távolság csökken, akkor a 24, 25 laprugók egymásnak ütköznek. Annak következtében, hogy a 24, 25 laprugók egymásnak ütköznek, ha a 21a, 21b hosszúszárú csavarok 23a, 23b szabad végei közötti • •·· ·· ····· V • * · * ··4 • · · ··* * 4· • · · · » 9*··· ·* ·· «Η ·4·· távolság jelentősen csökken, ennek a távolságnak minden további csökkentéséhez sokkal nagyobb ellentétes értelemben ható erőt kell alkalmazni. A 24, 25 laprugók kölcsönhatása következtében azok rugókarakterisztikája észrevehetően megváltozik, különösen mivel a 24, 25 laprugóknak hosszuk rövidebb részén kell meghajolniuk. A rugókarakterisztika ilyen megváltozása az ellentétes értelemben ható erő fokozatos növekedését eredményezi, ha a 21a, 21b hosszúszárú csavarok 23a, 23b szabad végei közötti távolság csökken.

A találmány nincs az elmondottakra korlátozva, azon számos változtatás eszközölhető.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Szerkezet beültetésre két hátcsigolya (V1, V2) közötti mozgások korlátozására, azzal jellemezve, hogy legalább két hátcsigolyába kapcsolódó elemet (1 a, 1 b; 11 a, 11 b) tartalmaz és mindegyiknek van egy szabad vége (2a, 2b; 15a, 15b), továbbá egy rugalmas összekapcsoló-elemet (3; 12), amely a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b; 11a, 11b) szabad végeihez (2a, 2b; 15a, 15b) van csatlakoztatva, és a rugalmas összekapcsoló-elemek (3; 12) úgy vannak kialakítva, hogy ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b; 11a, 11b) szabad végei (2a, 2b; 15a, 15b) közötti távolság nő, egy semleges helyzetből kiindulva, az összekapcsoló-elemek (3; 12) a növekedés ellenében ható erőt fejtenek ki és ha a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b; 11a, 11b) szabad végei (2a, 2b; 15a, 15b) közötti távolság csökken, egy semleges helyzetből kiindulva, akkor az összekapcsoló-elemek (3; 12) ezzel a csökkenéssel ellentétesen ható erőt fejtenek ki.
2. Az 1. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b; 11a, 11b) szabad végei (2a, 2b; 15a, 15b) közötti távolság növekedése vagy csökkenése ellenében ható erő a növekedés vagy csökkenés mértékével fokozatosan nö.
3. A 2. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az ellentétes értelemben ható erő a növekedés vagy csökkenés mértékével exponenciálisan nő.
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b; 11a, 11b) szabad végei (2a, 2b; 15a, 15b) közötti távolság különleges növekedésekor keletkező ellentétes értelemben ható erő kisebb, mint ezen távolság ugyanolyan nagymértékű csökkenésekor keletkező erő.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az összekapcsoló-elemek (3) két flexibilis csapból (3a, 3b) állnak, ame lyek egyik végüknél a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b) szabad végével (2a, 2b) vannak mereven összekötve, másik végüknél pedig merev összekötöelemmel (4) vannak összekötve és mindegyik hátcsigolyába kapcsolódó elem (1a, 1b) a szabad végénél (2a, 2b) egy belső üreggel (5) van ellátva, amelybe a csap (3a, 3b) legalább részben benyúlik és az üreg (5) belső felülete támasztja alá a csapot (3a, 3b) annak meghajlása folyamán.
6. Az 5. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemekben (1a, 1b) lévő üreg (5) belső felülete úgy van kialakítva, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (1a, 1b) szabad végei (2a, 2b) közötti távolság nagyobb mértékű növekedésekor vagy csökkenésekor, azaz a csapok (3a, 3b) nagyobb meghajlása esetén, a csapok (3a, 3b) hosszuk nagyobb részén felfekszenek a belső felületre.
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a flexibilis csapok (3a, 3b) emlékező fémből, mint például TiNi ötvözetből állnak.
8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a merev összekötő elem (4) a két flexibilis csap (3a, 3b) szabad végeihez forgathatóan van csatlakoztatva.
9. Az 5-8. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a csapok (3a, 3b) lényegében párhuzamos, huzal alakú elemekből kötegenként vannak kialakítva.
10. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az összekapcsoló-elem (12) merev összekötőelemet (13) és két golyófészek csatlakozást (14a, 14b) tartalmaz, amelyek mindegyike egy golyót (15a, 15b) és egy fészket (16a, 16b) tartalmaz, mindegyik golyó (15a, 15b), beszerelt állapotban, mereven össze van kötve egy hozzá társított hátcsigolyába kapcsolódó elemmel (11a, 11b), míg mindegyik fészek (16a, 16b) a merev összekapcsoló-elemmel (13) elcsúsztathatóan van összekötve és semleges helyzetben előfeszített rugóelemmel (17a, 17b) van véghelyzetbe kényszerítve.
11. A 10. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a rugóelemek (17a, 17b) blokkokból vannak kialakítva, amelyek gumiból vagy műanyagból állnak és a merev összekötőelem (13) házában (18a, 18b) vannak elhelyezve.
12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a két fészek (16a, 16b) a rugóelemekhez képest úgy van elhelyezve, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (11a, 11b) szabad végei (15a, 15b) közötti távolság növekedésével az egyik fészek (16b) a hozzá társított egyik véghelyzetbe kényszerül és a másik fészek (16a) a véghelyzettől eltávolodik az ezzel a fészekkel (16a) társított rugóelem (17a) rugónyomása ellenében, míg a hátcsigolyába kapcsolódó elemek (11a, 11b) szabad végei (15a, 15b) közötti távolság csökkenésével a másik fészek (16ba) van véghelyzetbe kényszerítve és az első fészek (16b) mozdul el a véghelyzetből a vele társított rugóelem (17b) rugónyomása ellenében.
13. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az összekapcsoló-elem legalább egy rugóelemet tartalmaz, amely rugózó huzalból vagy lapból van kialakítva, amely íves és a rugóelem vagy valamennyi rugóelem a szabad végénél fogva a hátcsigolyába kapcsolódó elem szabad végével van összekötve.
14. A 13. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy az összekapcsoló-elem két rugóelemből áll, amelyeknek íve úgy van meghatározva, hogy a hátcsigolyába kapcsolódó elem szabad végei közötti távolság csökkenésekor a rugóelemek egymásnak ütköznek.
15. A 13. vagy 14. igénypont szerinti szerkezet, azzal jellemezve, hogy a rugóelemek laprugóként (22; 24,25) vannak kialakítva.