JP2000308833A

JP2000308833A - ボーンミル

Info

Publication number: JP2000308833A
Application number: JP2000050133A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Ishida; 典之石田; Shingo Tamabuchi; 晋吾玉渕; Akihiro Okura; 朗寛大倉; Tatsuo Osugi; 辰男大杉; Nobuo Oka; 信夫岡; Kazutoshi Koyama; 一利小山
Original assignee: MEISEI KINZOKU KOGYOSHO KK; Kyocera Corp
Current assignee: MEISEI KINZOKU KOGYOSHO KK; Kyocera Corp
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: JP4510980B2

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で骨を所望のサイジングに粉砕できる新
規な機構のボーンミルを提供する。【解決手段】各カッタユニット１２，１３には、平行に
所定間隔で配列された複数枚のディスク１５が備えられ
ている。各ディスク１５の周面には、骨を粉砕するため
の刃４０が形成されている。第１カッタユニット１２の
ディスク１５と第２カッタユニット１３のディスク１５
とは、交互に隙間に嵌まり合うように位置決めされてい
る。そして各カッタユニット１２，１３のディスク１５
は、互いに内向きに回転される。このため、両カッタユ
ニット１２，１３に粉砕すべき骨を供給すると、骨は互
いに内向きに回転されるディスク１５によりその間に取
り込まれ、ディスク１５の刃４０が骨に食い込んで骨を
砕く。そして第１カッタユニット１２および第２カッタ
ユニット１３のディスク１５間を骨が通過することによ
り、嵌まり合うように位置決めされたディスク１５によ
って骨が粉砕される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、生体の適所より
取り出した骨（人骨）を、所望のサイジングに粉砕する
ためのボーンミルに関する。

【０００２】なお、ボーンミルにより粉砕された骨粒
は、生体内の補綴箇所へ充填する人造骨のスペーサ等と
して使用される。

【０００３】

【従来の技術】脊椎動物の骨格を構成する形態要素であ
る骨、なかんずく人骨は、筋肉とともに運動を営み、身
体各部の基礎となる。また、体形等を保つ主要な器官と
もなる。

【０００４】このような骨は、構造的には表面に白い骨
膜を有する。骨膜には神経や血管が通っていて、栄養や
成長に預っている。一方、骨の外層は、緻密質（硬固
質）で硬く、骨の内層は、海綿質で隙間が多いことは周
知のところである。

【０００５】ところで、外科医療における技術進歩は、
目を見張るものがある。とりわけ、人工生体材料や、補
綴器具等の性能は日夜向上し、その恩恵に浴している人
の数も夥しい数に達している。

【０００６】しかしながら、従来の人工生体材料は、生
体に対し毒性や刺激性を備えるものではないけれども、
殆どのものは、生態学的な親和性を有していなかった。
このため、補綴器具を骨に固定したり、補綴器具と骨と
の隙間を埋めるためにボーンセメントを用いると、ボー
ンセメントの重合熱による生体への悪影響や、経年変化
による緩みの発生等の安全面の懸念があった。

【０００７】そこで、従来より生体の適所より取り出し
た骨を、所望のサイズ（たとえば、４ｍｍ角〜１０ｍｍ
角）に粉砕し、これを補綴器具と骨との間の隙間を埋め
るためのスペーサや充填材として用いるという方法が採
られていた。この方法によれば、人骨を用いるので、骨
との親和性があり、重合熱による生体への悪影響や、経
年変化による緩みの発生等の懸念がない。

【０００８】しかし、人体から採取した骨を小骨片にす
るには、採取した骨をハンマーや刃物を用いて粉砕しな
ければならず、作業に熟練および時間を要するという欠
点がある。特に、生体より採取した骨は、極めて靱性に
富む反面、硬固質であって、かつ血管や種々の神経等が
表面の骨膜に含まれているため、粉砕作業が困難であ
る。また、粉砕した粉砕骨片の大きさが揃わない等の問
題点もあった。

【０００９】かかる背景のもとに、いくつかのボーンミ
ルが製造され、市販されている。市販されているボーン
ミル１つに、図１に示すものがある。このボーンミルで
骨を粉砕するには、まず骨を前処理する。すなわち、生
体より採取した骨を、ボーンソー等で３ｃｍ角程度の大
きさに切断する。切断した骨を、図１のボーンミルの投
入口（注射器のような押し出し部に設けられた投入口）
に挿入する。次に、挿入した骨を手で押し込み、他方の
手で骨を裁断するためのブレードを往復運動させるスイ
ッチを押圧する。これにより、窒素ガスが噴射され、ブ
レードが作動する機構となっている。

【００１０】ところが、このボーンミルでは、骨を予め
所定の大きさに裁断しておくという前作業が必要であ
る。加えて、ボーンミルを操作する作業の仕方により、
粉砕された骨粒の大きさが変わってくるので、慣れるま
でに時間がかかる。さらに、骨を粉砕するのに、３〜５
分という時間がかかる。

【００１１】別のボーンミルとして、回転軸に突起状の
刃を設け、この回転刃に対して骨を押し当てることによ
り、骨を削り取っていく機構のものが市販されている。

【００１２】しかしこの機構のボーンミルでは、作業
中、常に手で骨を押え続けなければならず面倒である。
また、作業時間も５分程度は必要である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述のよ
うな背景のもとになされたもので、短時間で骨を所望の
サイジングに粉砕できる新規な機構のボーンミルを提供
することを主たる目的とする。

【００１４】この発明の他の目的は、取り扱いが容易
で、作業がしやすいボーンミルを提供することである。

【００１５】この発明のさらに他の目的は、無駄なく骨
を粉砕することのできるボーンミルを提供することであ
る。

【００１６】この発明のさらに他の目的は、作業後の清
掃および滅菌がしやすいボーンミルを提供することであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明のボーンミル
は、対をなす第１カッタユニットおよび第２カッタユニ
ットを有する。第１カッタユニットおよび第２カッタユ
ニット間に粉砕すべき骨が取り込まれ、骨が第１カッタ
ユニットおよび第２カッタユニットを通過することで、
骨が粉砕される。

【００１８】各カッタユニットには、平行に所定間隔で
配列された複数枚のディスクが備えられている。各ディ
スクの周面には、骨を粉砕するための刃が形成されてい
る。第１カッタユニットのディスクと第２カッタユニッ
トのディスクとは、交互に隙間に嵌まり合うように位置
決めされている。そして各カッタユニットのディスク
は、互いに内向きに回転される。このため、両カッタユ
ニットに粉砕すべき骨を供給すると、骨は互いに内向き
に回転されるディスクによりその間に取り込まれ、ディ
スクの刃が骨に食い込んで骨を砕く。そして第１カッタ
ユニットおよび第２カッタユニットのディスク間を骨が
通過することにより、嵌まり合うように位置決めされた
ディスクによって骨は粉砕される。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。

【００２０】図２は、この発明の一実施例に係るボーン
ミルの外観斜視図である。この実施例に係るボーンミル
は、ベース２上に備えられたミルケース３およびギヤボ
ックス４を有する。ミルケース３とギヤボックス４とは
連結状態で隣接されている。ミルケース３の上方は開放
されており、そこに着脱自在な蓋５が装着されている。
蓋５の上部中央にはつまみ６が備えられている。つまみ
６は蓋５を着脱する際に手で掴むためのものである。こ
の実施例では、後述するように、つまみ６には蓋５の内
方へ突出する突部が設けられていて、ミルケース３内の
骨をつまみ６によって下方へ押しつけることができるよ
うになっている。

【００２１】ミルケース３の下方には、引き出し可能な
容器７が備えられている。容器７は粉砕された粉砕骨粒
を受けるためのものである。容器７には引き出す際に使
用する取っ手８が備えられている。

【００２２】さらに、ミルケース３の側壁９は、後述す
るように取り外し可能になっている。このため、側壁９
には取っ手１０が備えられている。

【００２３】ギヤボックス４内には、後述する減速ギヤ
機構が収容されている。この減速ギヤ機構に外部からの
駆動力を与えるために、ギヤボックス４からは入力軸１
１が突出している。

【００２４】図３は、ボーンミル１の蓋５を取り外し、
一対の側壁９を開いた状態を示す斜視図である。図３に
示すように、ミルケース３を構成する対向する一対の側
壁９は、その下辺を中心に上方を外側へ回動させること
により開くことができる。さらに図３の状態から側壁９
はミルケース３から取外すことができる。

【００２５】ミルケース３内には、後述するように、一
対のカッタユニット１２，１３が備えられている。ま
た、側壁９には内方へ突出するダスタ１４が設けられて
いる。図４は、ボーンミル１の正面図であり、蓋５およ
び手前側側壁９が取外され、さらに、ギヤボックス４の
カバーが取外された状態の図である。また、図５は、図
４に示す状態のボーンミル１の平面図である。

【００２６】図４および図５を参照して、ボーンミル１
は、ベース２に立設された平行な３枚の支持壁２１，２
２，２３を有する。左側支持壁２１および中央支持壁２
２ならびに前後一対の側壁９（前方の側壁９は取外され
ているので図示されていない）によってミルケース３が
区画されている。ミルケース３内には対をなす第１カッ
タユニット１２および第２カッタユニット１３が収容さ
れている。各カッタユニット１２，１３は、その両側が
支持壁２１，２２によって回転可能に支持されている。
各カッタユニット１２，１３は、平行に所定間隔で配列
された複数枚のディスク１５を有する。各ディスク１５
の周面には、それぞれ、複数の刃４０が形成されてい
る。各ディスク１５の中心部は、各ディスク１５に直交
方向に延びる軸１７によって連結されている。この軸１
７の両端が支持壁２１，２２に回転自在に支持されてい
る。支持壁２１，２２は、その内面とカッタユニット１
２，１３両端のディスク側面との間に、実質上の隙間が
生じないように、両カッタユニット１２，１３を支持し
ている。

【００２７】第１，第２のカッタユニット１２，１３
は、それぞれ、軸１７が略水平方向に平行に配置されて
いる。また、第１カッタユニット１２の複数枚のディス
ク１５と、第２カッタユニット１３の複数枚のディスク
１５とが、交互に隙間に嵌まり合うように位置決めされ
ている。そして、第１カッタユニット１２および第２カ
ッタユニット１３は、互いに内向きに回転される。この
ため、第１，第２のカッタユニット１２，１３上に供給
された粉砕すべき骨は、互いに内向きに回転されるディ
スク１５に形成された刃４０によって両カッタユニット
１２，１３の中央下方へと取り込まれ、両カッタユニッ
ト１２，１３間を上から下へと通過することによって粉
砕される仕組みである。

【００２８】この粉砕された骨粒は、ミルケース３の下
方に備えられた容器７内に落下する。

【００２９】中央支持壁２２は、ミルケース３とギヤボ
ックス４との境界壁を兼ねている。中央支持壁２２と右
支持壁２３との間にギヤボックス４が区画されている。
ギヤボックス４内には駆動力伝達機構としての減速ギヤ
機構３０が備えられている。減速ギヤ機構３０は、外部
から入力軸１１へ与えられる回転力を複数のギヤの組合
わせによって減速するとともに回転トルクを増大し、第
１，第２のカッタユニット１２，１３の軸１７へ伝達す
るものである。

【００３０】図６は、減速ギヤ機構３０の展開図であ
り、回転力の伝達を説明するための図である。入力軸１
１に与えられる外部からの回転力は、小径の第１ギヤ３
１から大径の第２ギヤ３２へ伝達される。第２ギヤ３２
には小径の第３ギヤ３３が同軸に連結されている。第３
ギヤ３３には大径の第４ギヤ３４が噛合している。よっ
て第２ギヤ３２の回転力は第３ギヤ３３、第４ギヤ３４
へと伝達される。第４ギヤ３４には小径の第５ギヤ３５
が同軸に連結されている。第５ギヤ３５には第１のカッ
タユニット１２の軸１７に連結された第６ギヤ３６が噛
合している。また、第６ギヤ３６には、第２のカッタユ
ニット１３の軸１７に連結された第７ギヤ３７が噛合し
ている。第７ギヤ３７は、第５ギヤ３５とは噛合してい
ない。よって、第５ギヤ３５の回転により、第６ギヤ３
６および第１カッタユニット１２は図において時計回り
に回転する。一方、第７ギヤ３７および第２カッタユニ
ット１３は図において反時計回りに回転する。

【００３１】この実施例では、第６ギヤ３６の歯数は第
７ギヤ３７の歯数とは異なっている。例えば、第６ギヤ
３６は歯数が２５、第７ギヤ３７の歯数は１５である。
よって、第１カッタユニット１２の回転速度と第２カッ
タユニット１３の回転速度とは異なる。

【００３２】この実施例における減速ギヤ機構３０のギ
ヤ構成や、上記歯数は、単なる一例にすぎない。要は、
入力軸１１に与えられる回転力が第１，第２のカッタユ
ニット１２，１３に与えられ、かつ、第１，第２のカッ
タユニット１２，１３が、互いに内向きに回転され、好
ましくはその回転速度が異なるようなギヤ機構（駆動力
伝達機構）であればよい。

【００３３】図７は、第１カッタユニット１２の平面図
であり、図８Ａは図７の矢印Ａに沿う矢視図であり、図
８Ｂは図７の矢印Ｂに沿う矢視図である。なお、説明の
便宜上、図７の各ディスク１５には刃は示されておら
ず、図８Ａ，図８Ｂにおいては、１枚のディスクだけが
示されている。

【００３４】図７を参照して、第１カッタユニット１２
は、全体が金属、たとえばステンレス鋼の一体物により
構成されている。すなわち、第１カッタユニット１２
は、この実施例ではステンレス鋼の削り出し加工により
形成されている。このようにカッタユニット１２を金属
の一体物として構成する理由は、ディスク１５と軸１７
との隙間等に、汚れや血液等が進入するのを阻止する必
要があるからである。

【００３５】カッタユニット１２は、ステンレス鋼の
他、チタン、セラミック等の一体物によっても構成する
ことが可能である。また削り出し加工の他、鋳造等によ
り製造することも可能である。

【００３６】平行に所定間隔で配列された複数枚のディ
スク１５の間は、各ディスク１５に直交方向に延びる軸
１７によって、各ディスク１５の中心部が連結されてい
る。各ディスク１５を連結する軸１７の直径は場所によ
って異なっている。この理由は、各ディスク１５の隙間
には、第２カッタユニット１３のディスク１５が嵌まり
合うからであり、第２カッタユニット１３のディスク１
５の外周（回転軌跡）に応じて、軸１７には小径の部分
１７Ｓと、大径の部分１７Ｌとが存在する。

【００３７】この実施例では、複数のディスク１５のう
ち、小径のディスク１５Ｓは、その厚みが４ｍｍになっ
ており、大径のディスク１５Ｌは、その厚みが５ｍｍと
なっている。このように大径のディスク１５Ｌが小径の
ディスク１５Ｓに比べて厚みが厚くされているのは、大
径のディスク１５Ｌの強度を確保するためである。

【００３８】図８Ａに示すように、大径のディスク１５
Ｌには、円周方向に１２０°隔てて配置された３つの食
い込み刃４１と、各食い込み刃４１の間に配置された３
つの粉砕刃４２とが形成されている。食い込み刃４１
は、大きな回転軌跡を描く刃であり、粉砕刃４２はそれ
より小さな回転軌跡を描く刃である。いずれの刃４１，
４２も、ディスク１５Ｌの厚み方向の稜線によって形成
されている。食い込み刃４１を形成するために、ディス
ク１５Ｌには、その周面からディスクの中心方向に切り
込まれ、凹湾曲状に切り取られたすくい部４３が形成さ
れている。すくい部４３の先端とディスク周面４４とで
作られるディスク厚み方向の稜線が刃４１を形成してい
る。粉砕刃４２も、同様に、すくい部４５と周面４６と
で作られる稜線によって形成されている。

【００３９】すくい部４３，４５を、上述のようにディ
スク周面から中心方向に切り込まれ、凹湾曲状に切り取
られた形状とすると、粉砕された骨片や骨粉がすくい部
４３，４５に溜まらないという利点がある。

【００４０】また、食い込み刃４１の後方側を切り取っ
て、食い込み刃４１が先のとがった三角形状の先端に形
成されている形状とすることにより、粉砕すべき骨に食
い込み刃４１が食いつきやすくなるという利点がある。

【００４１】この実施例では、ディスク１５Ｌに３つの
食い込み刃４１を設け、残り３つは小径の回転軌跡を描
く粉砕刃４２とした。これにより、食い込み刃４１の数
が多すぎず、ディスク１５Ｌに加わる負荷が大きくなり
すぎない。

【００４２】図７に示すように、第１カッタユニット１
２には、２枚の大径のディスク１５Ｌが備えられている
が、これら２枚の大径ディスク１５Ｌにおける各刃の位
置は、回転方向に２０°ずれた角度位置にされている。
よって、２枚の大径ディスク１５Ｌの食い込み刃４１
は、異なるタイミングで骨に食い込むので、食い込み効
率が良い。

【００４３】次に小径のディスク１５Ｓについて、図８
Ｂを参照して説明する。小径のディスク１５Ｓには、回
転方向に６０°間隔で６つの粉砕刃４７が形成されてい
る。これら粉砕刃４７も、ディスク１５Ｓの厚み方向の
稜線によって構成されている。このため、各粉砕刃４７
に関連してすくい部４８が形成されている。すくい部４
８は、大径のディスク１５Ｌに形成されたすくい部４
３，４５と同様、周面からディスクの中心に切り込ま
れ、凹湾曲状に切り取られた形状である。

【００４４】図７に示すように、第１カッタユニット１
２には小径のディスク１５Ｓが５枚配列されている。５
枚の小径ディスク１５Ｓにおいて、図７における右側か
ら左側に向かって、各小径ディスク１５Ｓにおける粉砕
刃４７の位置は、回転方向に対して１０°ずつずれるよ
うに、角度位置が変えられている。

【００４５】それゆえ、図７において、右から左へ配列
された５枚の小径のディスク１５Ｓの粉砕刃４７は、ま
ず右端のディスク１５Ｓの粉砕刃４７が骨の粉砕に寄与
し、次いで右から２番目のディスク１５Ｓの粉砕刃４７
が骨の粉砕に寄与し、次いで３番目、４番目、５番目の
ディスク１５Ｓの粉砕刃４７がそれぞれ粉砕に寄与する
というように、複数枚のディスク１５Ｓの粉砕刃４７が
同時に骨の粉砕に寄与するのではなく、複数の小径ディ
スク１５Ｓの粉砕刃４７が、順次骨の粉砕に寄与する。
これにより、カッタユニット１２全体として見ると、一
度にかかる負荷が小さく、小さな駆動力によってカッタ
ユニット１２を回転させることができるという利点があ
る。

【００４６】図９は、第２カッタユニット１３の平面図
であり、図１０Ａは図９の矢印Ａに沿った矢視図であ
り、図１０Ｂは図９の矢印Ｂに沿った矢視図である。

【００４７】第２カッタユニット１３には２枚の大径デ
ィスク１５Ｌと、４枚の小径ディスク１５Ｓとが備えら
れている。大径ディスク１５Ｌの厚みは５ｍｍ、小径デ
ィスク１５Ｓの厚みは４ｍｍであり、第１カッタユニッ
ト１２のディスクと同寸である。また、軸１７も、ディ
スク１５の隙間に嵌まり込む第１カッタユニット１２の
ディスクの外周（回転軌跡）に合わせて、小径の軸１７
Ｓと大径の軸１７Ｌとを有している。

【００４８】大径のディスク１５Ｌおよび小径のディス
ク１５Ｓの形状および構成は、基本的に、図８Ａ，図８
Ｂを参照して説明した第１カッタユニット１２のディス
ク１５Ｌ，１５Ｓと同じである。ただ、同一方向から見
た場合、第１カッタユニット１２のディスク１５と第２
カッタユニット１３のディスク１５とは対称形状であ
る。その他の構成は両ディスク１５Ｌ，１５Ｓとも同じ
であるから、同一部分には同一の符号を付してここでの
説明は省略する。

【００４９】図１１は、側壁９およびその側壁９の内面
に突設されたダスタ１４の構成を示す平面図であり、図
１２は、その側面図である。図１１，１２の側壁９およ
びダスタ１４は、第２カッタユニット１３側のものが示
されている。側壁９およびダスタ１４は、この実施例で
は、ステンレス鋼の削り出し加工により一体物として構
成されている。この理由は、カッタユニット１２，１３
と同様、血液などの侵入する隙間をなくし、洗浄、滅菌
が行いやすいからである。

【００５０】ダスタ１４の役目は、側壁９の内面とカッ
タユニット１２，１３との隙間に骨粒が入り込むのを防
止すること、および、粉砕された粉砕骨粒がカッタユニ
ット１２，１３に付着して回転している場合に、その粉
砕骨粒を下方へ落下させることである。このため、図１
１に示すように、ダスタ１４は、平面視において、櫛歯
状に突出する凹凸を有する。この凹凸は、第２カッタユ
ニット１３のディスク１５および軸１７に対応づけられ
ていて、ディスク１５間に嵌まり込む。

【００５１】さらに、図１２に示すように、各ダスタ１
４は、側壁９の上方から内側斜め下方へ向かって延びる
上辺１４１と、側壁９の下方から内側斜め上方へ向かっ
て延びる下辺１４２とを有する略二等辺三角形状をして
いる。そしてその略二等辺三角形状の頂部は、第２カッ
タユニット１３の軸１７に対向するように窪んだ円弧状
部１４３となっている。円弧状部１４３は、太い軸１７
Ｌに対応した円弧凹部１４３Ｌと、細い軸１７Ｓに対応
した円弧凹部１４３Ｓとを有している。

【００５２】また、側壁９の底辺は、側面形状が半円形
に窪んだ係合凹部５１となっている。この係合凹部５１
をミルケース３に備えられた軸５２（図４，図５参照）
に嵌め、側壁９およびダスタ１４全体を回動させること
によって、ミルケース３に対して側壁９およびダスタ１
４を着脱可能である。

【００５３】図１３は、大径のディスク１５Ｌにより骨
Ｘが取り込まれる様子を示す図である。また、図１４
は、小径のディスク１５Ｓにより骨Ｘが粉砕される様子
を説明するための図である。図１３に示すように、ミル
ケース３の上部へ投入された粉砕すべき骨Ｘは、大径デ
ィスク１５Ｌの食い込み刃４１により、一対のカッタユ
ニット１２，１３の間へと取り込まれる。と同時に、図
１４に示すように、取り込まれた骨Ｘは、互いに内向き
に回転される小径ディスク１５Ｓの粉砕刃４７により粉
砕される。

【００５４】この実施例では、左右のディスクは、異な
る回転速度で回転されるから、骨Ｘを取り込み易く、し
かも粉砕し易い。

【００５５】骨Ｘの取り込み、粉砕時には、第１カッタ
ユニット１２および第２カッタユニット１３の外側（各
カッタユニット１２，１３と側壁９との隙間）は、ダス
タ１４が塞いでいるので、この隙間を通って大きな骨片
が下方へ落下することはない。さらに、ダスタ１４は、
その上辺が２つのカッタユニット１２，１３の中心部に
向かって下り傾斜しているので、粉砕すべき骨Ｘが両カ
ッタユニット１２，１３の中央部へと導かれる。

【００５６】また、２つのカッタユニット１２，１３の
間を通過して粉砕された骨粒は、その一部がディスク１
５や刃４０（４１，４２，４７）に付着して回転する
が、ダスタ１４の下り勾配が付けられた下辺とぶつか
ら、かかる粉砕骨粒は上方へ戻ることなく落下する。

【００５７】従って、粉砕処理された骨粒が無駄になら
ず、すべて容器７へ落下する。

【００５８】図１５は、容器７の構成およびその収容構
造を説明するための図解的な図である。図１５におい
て、右側がボーンミル１の正面であり、容器７を引き出
すことのできる方向である。

【００５９】ミルケースの下方には、容器７Ｂを載せる
ための載置面６１が設けられている。また、ミルケース
には、容器７Ａを係止する載置面の別の態様としての一
対のレール６１０が設けられている。各容器７Ａ，７Ｂ
は、矢印Ａ１０で示すように、引き出し可能である。

【００６０】この実施例では、容器７は、底の深い主容
器７Ａと、浅い受け皿７Ｂとを有している。一般に、骨
の粉砕は、第１カッタユニット１２および第２カッタユ
ニット１３の間を一度だけ通すことにより粉砕処理すれ
ばよいというものではない。一度粉砕した粉砕骨粒を再
度第１カッタユニット１２および第２カッタユニット１
３間に供給して、粉砕処理を実施し、これを数回繰返す
ことで所望のサイジングの骨片が得られる。そのため、
底の深い主容器７Ａを引き出して、その中に落下した粉
砕骨粒を再度ミルケース３の上方から供給する際に、粉
砕された骨粒がカッタユニット１２，１３間から下方へ
落下することがある。その落下する骨粒を受け止めるた
めに、受け皿７Ｂが備えられている。こうすることで、
粉砕処理された骨を無駄なく使用することができる。

【００６１】さらに、載置面６１およびレール６１０
は、容器７の引き出し方向に、角度θという緩い登り勾
配が付けられている。この理由は次の通りである。ボー
ンミル１を使用するときには、振動が発生する。そのた
め、載置面６１およびレール６１０を水平にしておいた
場合、その上に載せられた容器７Ｂや、係止された容器
７Ａは、振動により徐々に引き出し方向に飛び出してく
ることがある。これを防止するために、容器７の飛び出
しを防止するロック機構を設けてもよいが、生体の手術
用具であるボーンミルとしては、清掃、滅菌処理を円滑
にするためにシンプルな構造の方が好ましい。そこで、
容器７の飛び出しロック機構を備えることなく、使用時
に容器７が滑り出してこないように、載置面６１および
レール６１０に登り勾配を付けた。

【００６２】図１６，図１７を参照して、減速ギヤ機構
３０に備えられた安全装置としてのロック機構について
説明をする。この実施例では、蓋５が装着された状態に
おいてのみ、カッタユニット１２，１３が回転されるよ
うになっている。そのために、蓋５を装着した状態で押
し下げられ、蓋５を取外したときには上方へ変位する操
作ピン７２が設けられている。操作ピン７２は、ミルケ
ースの上部開口に関連して設けられている。操作ピン７
２は、中央支持壁２２から右側支持壁２３へ連通した操
作桿７３の端部に取り付けられている。操作ピン７２の
変位により操作桿７３は回動する。操作桿７３には大径
の第２ギヤ３２に嵌合するブレード７４が固着されてい
る。操作ピン７２が押し下げられ、操作桿７３が反時計
方向へ回動した状態では、ブレード７４は第２ギヤ３２
から外れる。一方、操作ピン７２に外部から力が加わら
なければ、操作桿７３は、ブレード７４の重みにより、
時計方向に回動する。また、必要があれば、図解的に示
すように、操作桿７３を時計方向に弾力付勢するばね７
１を設けて、ばね７１の弾性力で操作桿７３を回動させ
てもよい。操作桿７３が時計方向に回動し、操作ピン７
２が上方へ変位した状態では、ブレード７４が第２ギヤ
３２に嵌合する。そしてこれにより、第２ギヤ３２の順
方向（反時計方向）への回転が阻止される。従って、ミ
ルケース３に蓋５を被せて、カッタユニット１２，１３
が露出していない状態においてのみ、カッタユニット１
２，１３を互いに内方向に回転させることができる。

【００６３】なお、ブレード７４が第２ギヤ３２に嵌合
した状態において、第２ギヤ３２は反時計方向へは回転
できないが、時計方向には回転可能な構成としておくこ
とが好ましい。かかる構成は、ブレード７４の第２ギヤ
３２への嵌合のさせ方により、簡単に行うことができ
る。

【００６４】次に、図１８〜図２２を参照して、ボーン
ミル１の使用方法について説明をする。

【００６５】まず図１８に示すように、蓋５を取り外
し、図１９に示すように、粉砕すべき骨Ｘをミルケース
３内へ入れる。次いで、図２０に示すように、蓋５を装
着する。蓋５に骨Ｘを下方向へ押し下げるためのつまみ
６が設けられている場合には、つまみ６により骨Ｘを押
し下げてもよい。

【００６６】次いで、図２１に示すように、動力源とし
ての全密閉式防水型の電動機１００を入力軸１１に連結
する。そして電動機１００によって入力軸１１を回転さ
せる。

【００６７】全密閉型の防水型の電動機１００を用いる
のは、ボーンミル１を用いた骨粉砕作業が、手術室等に
おいて、手術と並行して行われるからである。手術室に
持ち運ぶものは衛生上、滅菌処理を施す必要があるが、
前記全密閉型の防水型の電動機１００は内部機構に悪影
響を与えることなく滅菌処理を施すことができる。

【００６８】なお、電動機１００を用いない場合には、
図２２に示すように、手回しハンドル１０１を入力軸１
１に連結して、手動で骨粉砕動作を行ってもよい。

【００６９】上述した実施例に係るボーンミル１では、
各ディスクには、６つの刃を形成した例を示したが、デ
ィスク１５に形成する刃は１つでもよいし、任意の複数
個でもよい。また、１つのカッタユニットに備えられた
ディスクの枚数は、任意の枚数でよい。ディスクに設け
た刃の角度間隔は、刃の個数に対応させて等間隔として
もよいし、ランダムに設定してもよい。ディスクの刃を
ランダムな角度間隔で設けた場合、カッタユニット全体
として見ると、一度にかかる負荷が小さく、小さな駆動
力によってカッタユニットを回転させることができる。
ディスクの厚みは、粉砕すべき骨粒の大きさと関連する
から、粉砕すべき骨粒が１０ｍｍ程度であれば、ディス
クの厚みも１０ｍｍ程度としてもよい。

【００７０】また、減速ギヤ機構３０は必ずしも必要な
ものではなく、動力源にトルクが大きな電動機を使用す
る場合には、減速ギヤ機構は省略することも可能であ
る。

【００７１】さらに、駆動源としての電動機を、ボーン
ミルと一体的に、ボーンミルに結合させた構成としても
よい。

【００７２】この発明は、以上説明した実施例の内容に
限定されるものではなく、クレーム記載の範囲内で種々
の変更が可能である。クレームの記載に基づいて、この
発明は特定される。

【００７３】

【実施例】上述したボーンミル１を用いて、以下のよう
に骨の粉砕を試験した。

【００７４】なお、ボーンミル１の減速ギヤ機構３０の
ギヤ比は１／３０、使用した電動機１００は京セラ株式
会社製のオーソスター手術用電動機を用いた。

【００７５】

【実施例１】方法：人体の股関節より切除した骨頭球の
皮質骨を削り取り、骨頭を丸ごと粉砕する。

【００７６】結果：ボーンミル１は一度も停止すること
なしに骨の粉砕を完了した。粉砕された粉砕骨粒は、直
径約５ｍｍで、サイズのよく揃った骨粒となった。粉砕
時間は、約３０秒であった。

【００７７】

【実施例２】方法：人体の股関節より切除した骨頭球の
皮質骨を残したまま、骨頭を丸ごと粉砕する。

【００７８】結果：ボーンミル１は一度も停止すること
なく骨の粉砕を完了した。直径約５ｍｍで、サイズのよ
く揃った骨粒を得た。粉砕時間は、約３０秒であった。

【００７９】

【発明の効果】このように、本発明によれば、平行に所
定間隔で配列され、その周面に刃が形成された複数枚の
ディスクと、各ディスクに直交方向に延びる軸とを有す
る第１カッタユニットと第２カッタユニット、並びに、
これら第１カッタユニットの軸および第２カッタユニッ
トの軸を互いに内向きに回転させるための駆動力伝達機
構からボーンミルを構成し、さらに該ボーンミルにおい
て前記各カッタユニットの軸が略水平方向に平行に配置
された第１カッタユニットの複数枚のディスクと、第２
カッタユニットの複数枚のディスクとが、交互に隙間に
嵌まり合うように位置決めしたことにより、両カッタユ
ニットに粉砕すべき骨を供給すると、骨は互いに内向き
に回転されるディスクによりその間に取り込まれ、ディ
スクの刃が骨に食い込んで骨を砕き、短時間で骨を所望
のサイジングに粉砕することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術として、市販されているボーンミルの
一例を示す図である。

【図２】本発明の一実施例にかかるボーンミルの外観斜
視図である。

【図３】ボーンミルの蓋を取り外し、一対の側壁を開い
た状態を示す斜視図である。

【図４】ボーンミルの正面図であり、蓋および手前側側
壁が取外され、ギヤボックスのカバーが取外された状態
の図である。

【図５】図４に示す状態のボーンミルの平面図である。

【図６】減速ギヤ機構の展開図である。

【図７】第１カッタユニットの平面図である。

【図８】Ａは、図７の矢印Ａに沿う矢視図である。Ｂ
は、図７の矢印Ｂに沿う矢視図である。

【図９】第２カッタユニットの平面図である。

【図１０】Ａは、図９の矢印Ａに沿う矢視図である。Ｂ
は、図９の矢印Ｂに沿う矢視図である。

【図１１】側壁およびその側壁の内面に突設されたダス
タの構成を示す平面図である。

【図１２】側壁およびその側壁の内面に突設されたダス
タの構成を示す側面図である。

【図１３】大径のディスクにより骨が取り込まれる様子
を示す図である。

【図１４】小径のディスクにより骨が粉砕される様子を
示す図である。

【図１５】容器の構成およびその収容構造を説明するた
めの図解的な図である。

【図１６】減速ギヤ機構に備えられた安全装置としての
ロック機構を説明するための図である。

【図１７】図１６の矢印Ａに沿う矢視図である。

【図１８】ボーンミルの使用方法を説明するための使用
手順を示す図である。

【図１９】ボーンミルの使用方法を説明するための使用
手順を示す図である。

【図２０】ボーンミルの使用方法を説明するための使用
手順を示す図である。

【図２１】ボーンミルの使用方法を説明するための使用
手順を示す図である。

【図２２】ボーンミルの使用方法を説明するための使用
手順を示す図である。

【符号の説明】

３ミルケース４ギヤボックス５蓋９側壁１１入力軸１２第１カッタユニット１３第２カッタユニット１４ダスタ１５ディスク１７軸２１、２２、２３支持壁３０減速ギヤ機構（駆動力伝
達機構）４１、４２、４７刃

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ａ６１Ｂ 17/16 Ａ６１Ｂ 17/16 (72)発明者大倉朗寛京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地京セラ株式会社内 (72)発明者大杉辰男京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地京セラ株式会社内 (72)発明者岡信夫大阪府守口市東郷通１丁目２番16号株式会社明星金属工業所内 (72)発明者小山一利大阪府守口市東郷通１丁目２番16号株式会社明星金属工業所内Ｆターム(参考） 4C060 LL11 4D065 CA12 CA16 CB02 CC01 CC08 DD08 DD18 DD25 EA01 EB20 EC02 EC05 ED06 ED18 ED29 EE19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な第１カッタユニットおよび第２
カッタユニットを有し、各カッタユニットは、平行に所
定間隔で配列され、その周面に刃が形成された複数枚の
ディスクと、各ディスクの中心部を連結し、各ディスク
に直交方向に延びる軸とを有し、両カッタユニットは、軸が略水平方向に平行に配置さ
れ、第１カッタユニットの複数枚のディスクと、第２カ
ッタユニットの複数枚のディスクとが、交互に隙間に嵌
まり合うように位置決めされており、第１カッタユニットのディスクに形成された刃と、第２
カッタユニットのディスクに形成された刃との間に粉砕
すべき骨が取り込まれるように、第１カッタユニットの
軸および第２カッタユニットの軸を互いに内向きに回転
させるための駆動力伝達機構を含むことを特徴とするボ
ーンミル。
【請求項２】前記各カッタユニットは、複数枚のディス
クおよび軸が一体物により構成されていることを特徴と
する請求項１記載のボーンミル。
【請求項３】前記各カッタユニットは、小径のディスク
および大径のディスクを有し、大径のディスクには、大きな回転軌跡を描く刃が備えら
れ、小径のディスクには、小さな回転軌跡を描く刃が備えら
れていることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項４】前記大径のディスクは小径のディスクに比
べて、その厚みが厚くされていることを特徴とする請求
項３記載のボーンミル。
【請求項５】前記各カッタユニットの隣り合うディスク
の刃は、回転方向にずれた角度位置に形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項６】前記駆動力伝達機構は、第１カッタユニッ
トの軸と第２カッタユニットの軸とが異なる回転速度で
回転するように、駆動力を伝達することを特徴とする請
求項１記載のボーンミル。
【請求項７】第１カッタユニットおよび第２カッタユニ
ットを収容するケースを備え、ケースは、両カッタユニットの軸の両側を回転可能に支
持する一対の支持壁と、カッタユニットの軸と平行で、支持壁間を塞ぐ一対の側
壁とを有し、一対の支持壁および一対の側壁によって第１カッタユニ
ットおよび第２カッタユニットの周囲が取り囲まれてい
ることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項８】前記各側壁は、支持壁に対して取り外し
可能であることを特徴とする請求項７記載のボーンミ
ル。
【請求項９】前記各側壁には、内方へ突出し、対向する
カッタユニットの複数枚のディスクの隙間に嵌まり込む
ダスタが設けられており、該ダスタは、側壁に平行に見たときの形状が、側壁内面
の上方から斜め下方へ向かって延びる上辺と、側壁内面
の下方から斜め上方へ向かって延びる下辺とを有する略
二等辺三角形状をし、その頂部は、対向するカッタユニ
ットの軸に沿って円弧状に窪んでいることを特徴とする
請求項８記載のボーンミル。
【請求項１０】前記一対の支持壁は、その内面とカッタ
ユニット両端のディスク側面との間に、実質上の隙間が
生じないように、カッタユニットを支持していることを
特徴とする請求項７記載のボーンミル。
【請求項１１】前記ケース下方には、２つのカッタユニ
ット間を通過することにより粉砕されて落下する骨を受
ける容器を引き出し可能に載せるための載置面が設けら
れ、上記容器は、底の深い主容器と、主容器を受ける受
け皿とを含むことを特徴とする請求項７記載のボーンミ
ル。
【請求項１２】前記載置面は、容器引き出し方向に緩い
登り勾配が付けられていることを特徴とする請求項１１
記載のボーンミル。