JP2004159741A - 外科用工具の着脱機構及びこれを用いた外科用ハンドピース - Google Patents

Abstract

【課題】切削刃などの外科用工具の着脱を比較的弱い力で容易に且つ確実に行なうことが可能であり、操作性が良好な外科用工具の着脱機構と外科用ハンドピースを提供する。
【解決手段】固定軸４０ａに切欠き溝４０ｃが形成された外科用工具４０を着脱自在に固定する着脱機構であって、外科用工具の固定軸が挿入されるスリーブ２１ｅと、スリーブに挿入された固定軸の切欠き溝に着脱可能に係合するようにスリーブにおいてスライド可能に設けられた可動係合部材２４と、可動係合部材の動きを規制するためにスリーブの外周に環装される管状に形成された規制部材２５と、外科用工具の装着時には可動係合部材が固定軸の切欠き溝に係合した状態を保持するように規制部材を付勢する付勢手段２７とを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外科用工具として使用される鋸などの切削刃を着脱するためのチャック機構、及びこれを適用した外科用ハンドピースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
骨を切削するための切削刃などの外科用工具を着脱自在に取り付けられるようにした外科用ハンドピースが従来から知られている。このような外科用ハンドピースを使用するに際して、頻度はそれほど高く無いが、診療室や手術室内で切削刃の着脱を要することがある。そのような場合には、スパナなどの工具でネジを締めたり緩めることにより切削刃の着脱を行なうものもあるが、このような工具を診療室や手術室内に置くことは好ましくなく、したがって、比較的容易に切削刃を着脱することができるチャック機構が提案されている。
【０００３】
例えば、特願昭５３−２１４８３号公報（特許文献１）に記載された外科用ハンドピースでは、切削刃を装着するための溝孔が振動頭部に設けられ、あごと称された板材が溝孔内に挿入され、軸部材に沿って溝孔内を上下動可能に固定されている。ここで、あごは小さな曲率を有し、これにより弾性部材として作用し得るように形成されている。また、あごの先端には、唇片と称する曲折部が形成されており、あごとカムとの隙間に切削刃の固定端が誤って挿入されることを防止する。振動頭部における溝孔の一方側には、カムを有する閉鎖装置が枢着されている。さらに、切削刃の固定端をカムとあごとの隙間に誤って挿入しないように、先端に唇片と称する曲折部が形成されている
以上の振動頭部では、あごと溝孔との隙間に切削刃の固定端を挿入し、閉鎖装置を回動させてカムであごを押圧し、この押圧力であごを弾性変形させ、これにより切削刃の固定端に力を分散させて固定するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５３−２１４８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の外科用ハンドピースにおいて、あごは、切削刃とカムの両方に当接する部材であり、同時に弾性部材として作用する部材であるため、閉鎖装置を回動する際には比較的大きな力を要するという課題がある。
また上記外科用ハンドピースにおける着脱機構では、カムを操作するハンドルが頭部の外側に突出しているため、操作性が良好ではないという課題がある。
【０００６】
本発明は上記従来技術の欠点に着目し、これを解決せんとしたものであり、その課題は、切削刃などの外科用工具の着脱を比較的弱い力で容易に行なうことが可能であり、切削刃などの外科用工具を確実に固定することができて、さらに、操作性が良好な外科用工具の着脱機構と、この着脱機構を用いた外科用ハンドピースとを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、固定軸に切欠き溝が形成された外科用工具を着脱自在に固定する着脱機構であって、外科用工具の固定軸が挿入されるスリーブと、該スリーブに挿入された前記固定軸の切欠き溝に着脱可能に係合するように該スリーブにおいてスライド可能に設けられた可動係合部材と、前記可動係合部材の動きを規制するために前記スリーブの外周に環装される管状に形成された規制部材と、前記外科用工具の装着時には前記可動係合部材が前記固定軸の切欠き溝に係合した状態を保持するように前記規制部材を付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする外科用工具の着脱機構が提供される。
本発明では、スリーブの外周に環装された管状の規制部材により、可動係合部材の動きが規制され、これにより外科用工具の着脱操作がなされるため、上記特許文献１に記載の操作ハンドルのように外側に突出する部材が無く、良好な操作性が得られる。また外科用工具の着脱時には、付勢手段の力に抗して規制部材を操作するだけで良いため、着脱時の操作が簡単である。
【０００８】
本発明の着脱機構において、前記可動係合部材は前記スリーブの外周面から外側に突出して前記規制部材の内周面に当接する突出部を備え、前記規制部材は、前記スリーブの外周でラジアル方向に摺動可能な管状に形成され、その内周面には前記スリーブの外周面との間にクリアランスを提供するクリアランス提供部分と前記スリーブの外周面に摺動する当接部分とが設けられ、前記規制部材をラジアル方向に摺動させてその当接部分を、前記可動係合部材の突出部に当接させることにより、前記規制部材をスライドさせて前記固定軸の切欠き溝に着脱させるように構成することができる。
以上の着脱機構において、外科用工具の固定軸をスリーブから着脱する際には、付勢手段の力に抗して規制部材をラジアル方向に摺動させるだけ、可動係合部材を固定軸の切欠き溝から係合解除することができるので、着脱操作は比較的弱い力にて容易に行なうことができる。
【０００９】
また本発明では、前記外科用工具の着脱機構を備え、該着脱機構により把持した外科用工具を往復動させるために駆動力を伝達する機構を備えたことを特徴とする外科用ハンドピースが提供される。
【００１０】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
図１（ａ）は本発明の外科用ハンドピースの断面図であり、図１（ｂ）は機構を説明するための部分拡大図である。
外科用ハンドピース１０は、先端に刃４０ｂを有する鋸刃４０を着脱自在に挿着するための鋸刃着脱機構３０が先端に設けられ、シャフト２１が前方ハウジング１１内で摺動して往復運動可能にシャフト受け部材２２で支承され、この前方ハウジング１１の後端に後方ハウジング１２が接続され、この後方ハウジング１２内に入力軸１８と変換部材１４とが設けられている。
【００１２】
ここで、前記シャフト２１は、図１（ｂ）に示したような長円状の孔２１ｂが形成された環状体２１ａを後端に備え、前端には鋸刃４０の固定軸４０ａを挿入するための挿入孔２１ｃが形成されたスリーブ２１ｅを備えている。
【００１３】
また前記入力軸１８は、軸受固定部材１７により後方ハウジング１２内に固定された軸受１９により回転可能に支承され、その後端にモーターなどの駆動装置を接続するための入力端２０を備え、先端に歯車２３が固定されている。
【００１４】
前記変換部材１４は、入力軸１８の回転運動をシャフト２１の往復運動に変換するための部材であって、入力軸１８の歯車２３に噛合する歯車１４ａを備え、軸受固定部材１３，１６により後方ハウジング１２内に固定された軸受１５ａ，１５ｃにより支承され、図１（ａ）における一点鎖線Ｃを中心として回転可能に設けられている。変換部材１４の中間部には軸受１５ｂが固定されており、ここがシャフト２１の長円状の孔２１ｂに貫装され、軸受１５ｂが孔２１ｂの内面に接触するように配置されている。一点鎖線Ｃの回転中心は、軸受１５ｂが固定された中間部における中心から偏心した位置に設けられている。
【００１５】
図２（ｂ）（ｄ）は図１の外科用ハンドピース１０における鋸刃着脱機構３０を側方から見た断面図であり、図２（ａ）（ｃ）はそれぞれＩＩａ−ＩＩａ線、ＩＩｃ−ＩＩｃ線に沿った断面図である。
鋸刃着脱機構３０は、スリーブ２１ｅと、可動係合部材２４と、規制部材２５と、バネ２７とから概略構成されている。
スリーブ２１ｅは、シャフト２１の先端に一体に形成され、鋸刃４０の固定軸４０ａを挿入するための挿入孔２１ｃを備えている。スリーブ２１ｅの中間部にはラジアル方向に貫通する一対の貫通孔２１ｄが対向位置に設けられており、この一対の貫通孔２１ｄには可動係合部材２４が嵌装されている。
【００１６】
可動係合部材２４は、図２（ａ）（ｃ）において、中央よりも若干上側へ偏った位置に孔２４ｃが形成され、ここに鋸刃４０の固定軸４０ａが挿通され、孔２４ｃの下側部分２４ｂが鋸刃４０の切欠き溝４０ｃに係合するようになっている。また可動係合部材２４は、両側面がスリーブ２１ｅの貫通孔２１ｄに沿って摺動可能に形成され、上下側部分２４ａ，２４ｂの端面が円弧状に形成されてスリーブ２１の外周面から外側に突出する長さに形成されている。
【００１７】
スリーブ２１ｅの外周には管状の規制部材２５が回動可能に環装され、この規制部材２５のスラスト方向への動きを止めるための停止部材２６ａ，２６ｂが前後に設けられている。符号２５ａで図示した区間、すなわち、当接部分２５ａにおいて、規制部材２５はその内周面がシャフト２１の外周面や可動係合部材２４に当接するように肉厚に形成され、一方、この当接部分２５ａ以外ではシャフト２１の外周面との間にクリアランスができるように、当接部分２５ａよりも肉薄に形成される。また規制部材２５の内周面にはバネ２７を収容するための溝が形成され、バネ２７の両端部がそれぞれ停止部材２６ｂと規制部材２５とに係止するように配置されている。このバネ２７は、鋸刃４０の固定軸４０ａをスリーブ２１ｅに装着したときに、可動係合部材２４が固定軸４０ａの切欠き溝４０ｃに係合した状態、すなわち、図２（ｃ）（ｄ）の状態を保持するように規制部材２４を付勢している。
【００１８】
次に、鋸刃着脱機構３０の作用について説明する。なお、上下左右などの位置関係については、図２及び図３に示された位置関係により説明する。
鋸刃着脱機構３０は、規制部材２５を回動させようとする力が外部から作用していないとき、図２（ｃ）（ｄ）の状態で保持される。すなわち、図３（ａ）において、規制部材２５はバネ２７に付勢され、その当接部分２５ａの内周面がスリーブ２１ｅの下方貫通孔２１ｄ付近の外周面に当接して停止しており、これにより可動係合部材２４は上方に押し上げられて、スリーブ２１ｅの上方貫通孔２１ｄからクリアランス２８へ突き出ている。この状態で、鋸刃４０の固定軸４０ａがスリーブ２１ｅに装着されている場合には、可動係合部材２４の孔２４ｃの下側部分が鋸刃４０の切欠き溝４０ｃに係合し、鋸刃４０の脱落が防止される。
【００１９】
逆に、スリーブ２１ｅから鋸刃４０を抜き取る場合には、手指などで規制部材２５を把持し、バネ２７の付勢力に反して図３（ａ）の状態から矢印Ｒ１方向にほぼ９０°回動させる。これにより、図３（ａ）〜（ｅ）に示したように、規制部材２５の当接部分２５ａはスリーブ２１ｅの外周面を摺動しながら回動し、上方のクリアランス２８へ突き出ている可動係合部材２４の上端に当接し、これを押し下げようとする。一方、規制部材２５の回動にしたがって、クリアランス２８の位置も矢印Ｒ１方向へ移り、スリーブ２１ｅの下方貫通孔２１ｄ付近のクリアランス２８が徐々に大きくなり、このクリアランス２８へ可動係合部材２４の下端部分が突き出る。このような図３（ａ）から図３（ｅ）への動きにより、可動係合部材２４の孔２４ｃの下側部分が、鋸刃４０の切欠き溝４０ｃから係合解除され、鋸刃４０をスリーブ２１ｅから抜き取り可能になる。
鋸刃４０をスリーブ２１ｅから抜き取った後に、規制部材２５を把持する手指を離せば、規制部材２５はバネ２７の付勢力により図３（ｅ）のＲ２方向に回動し、可動係合部材２４も図３（ａ）に図示した位置まで戻る。
【００２０】
次に、鋸刃４０を往復動させるように駆動力を伝達する機構について、図１（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
入力端２０には、モーターなどの駆動装置から回転する力が伝達し、入力軸１８はその先端に固定された歯車２３と伴に回転している。この回転力は、歯車２３から変換部材１４の歯車１４ａに伝達し、変換部材１４は一点鎖線Ｃにて図示した軸を中心に回転する。このとき、変換部材１４に固定された軸受１５ｂ部分の中心は、図１（ｂ）に示したように一点鎖線Ｃから偏心位置にあり、シャフト２１の孔２１ｂは長円状に形成されているため、軸受１５ｂの外周面がシャフト２１の孔２１ｂ内面に接触しながら回転すると、シャフト２１は矢印Ｍ方向に往復運動する。以上のようにして、変換部材１４は回転運動を往復運動に変換し、シャフト２１先端の鋸刃４０を往復動させる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、スリーブの外周に環装された管状の規制部材により、可動係合部材の動きが規制され、これにより外科用工具の着脱操作がなされるため、従来の装置のような外側に突出する部材が無くなり、操作性の改善が可能になる。また外科用工具の着脱時には、付勢手段の力に抗して規制部材を操作するだけで良いため、着脱操作は比較的弱い力にて容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の外科用ハンドピースの断面図であり、（ｂ）は機構を説明するための部分拡大図である。
【図２】本発明の外科用ハンドピースの先端に設けられた着脱機構であって、（ａ）は（ｂ）のＩＩａ−ＩＩａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ｄ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の着脱機構の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 外科用ハンドピース
１４ 変換部材
２１ シャフト
２１ｅ スリーブ
２５ 規制部材
２５ａ 当接部分
２４ 可動係合部材
２４ａ 孔の上側部分（突出部）
２４ｂ 孔の下側部分（突出部）
２７ バネ（付勢手段）
２８ クリアランス
３０ 鋸刃着脱機構
４０ 鋸刃
４０ａ 固定軸
４０ｃ 切欠き溝

Claims (3)

1. 固定軸に切欠き溝が形成された外科用工具を着脱自在に固定する着脱機構であって、外科用工具の固定軸が挿入されるスリーブと、該スリーブに挿入された前記固定軸の切欠き溝に着脱可能に係合するように該スリーブにおいてスライド可能に設けられた可動係合部材と、前記可動係合部材の動きを規制するために前記スリーブの外周に環装される管状に形成された規制部材と、前記外科用工具の装着時には前記可動係合部材が前記固定軸の切欠き溝に係合した状態を保持するように前記規制部材を付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする外科用工具の着脱機構。
2. 前記可動係合部材は前記スリーブの外周面から外側に突出して前記規制部材の内周面に当接する突出部を備え、
   前記規制部材は、前記スリーブの外周でラジアル方向に回動可能な管状に形成され、その内周面には前記スリーブの外周面との間にクリアランスを提供するクリアランス提供部分と前記スリーブの外周面に摺動する当接部分とが設けられ、前記規制部材をラジアル方向に回動させてその当接部分を、前記可動係合部材の突出部に当接させることにより、前記規制部材をスライドさせて前記固定軸の切欠き溝に着脱させることを特徴とする請求項１記載の外科用工具の着脱機構。
3. 前記請求項１または２のいずれか一項に記載の外科用工具の着脱機構を備え、該着脱機構により把持した外科用工具を往復動させるために駆動力を伝達する機構を備えたことを特徴とする外科用ハンドピース。

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