JPH0548133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主として整形外科用調節装置に使用
される電動引張り装置に関する。

従来の技術及びその問題点 例えば椎間板脱出症の場合の脊柱矯正用サポー
トコルセツトの如き整形外科用装着具を装着した
者においては次のような問題があつた。椎間板脱
出症に伴う痛みは、鎮痛剤の投与により緩和され
得るが副作用を生じる点で充分な解決とは言えな
い。従つて、サポートコルセツトの引張り力を調
節することを含めて様々な試みがなされたが、充
分な解決が得られなかつた。

発明の概要 本発明の目的は、前述の如き引張り装置であつ
て、小型であり、且つ極めて正確な長さのセツテ
イングが可能な引張り装置を提供することを目的
とする。

本発明の前記目的は、モータ駆動部及びスピン
ドル駆動部を有するストローク機構部と、該スト
ローク機構部を内部に装着した中空セクシヨンと
を備え、前記スピンドル駆動部は、ねじ付ロツド
と該ロツドに螺合する移動ナツトとを有し、前記
中空セクシヨンは、一端に接続部材を有し、他端
が開放され且つ前記中空セクシヨン内部で摺動可
能な前記移動ナツトのためのガイドを形成し、前
記移動ナツトには接続部材が設けられており、前
記ストローク機構部の前記ねじ付ロツドにおい
て、前記モータ駆動部と前記移動ナツトとの間に
軸線方向力を受けるための軸受部が設けられてい
ることを特徴とする整形外科用調整装置のための
電動引張り装置により達成される。

実施例 以下、本発明を添附図面に示す実施例に基づき
より詳細に説明する。

整形外科用調節装置が、ある選択された位置で
例えば数時間というような長い時間に亘つて変化
することなく保持され、且つ該装置の非常に正確
で繊細なセツテイングが要求される場合は、該装
置に対する要求の完全な満足は患者の立場からな
されなければならないという考えに本発明は基づ
いている。このような対応は、以下に説明する本
発明の実施例によつて可能となる。

第１図に示す引張り装置は中空セクシヨン１を
備えており、中空セクシヨン１の一端はベース３
で終わつている。但しベース３は省略することが
でき、その場合は中空セクシヨン１内に配設され
た部分の分解が容易となる。中空セクシヨン１の
他方の端部４は開放されており、移動ナツト５の
ためのガイドを形成している。移動ナツト５は中
空セクシヨン１により長手方向に移動するように
案内される。このため中空セクシヨン１には細長
いスロツト６が設けられており、移動ナツト５の
半径方向の穴８に装着された突出ボルト、例えば
コツタピン７が該スロツト６内に突出している。
ねじ付ボルト９がベース３に螺入されており、該
ボルトにおける外方へ突出した端部は、図に一部
示されたジヨイントボルト１０に螺入されてい
る。中空セクシヨン１のベース３と反対側におい
ては、ジヨイントボルト１０に螺入された同様の
ねじ付ボルト９が移動ナツト５の一端面に螺入さ
れている。ジヨイントボルト１０は、アングルジ
ヨイントの一部をなしており、該アングルジヨイ
ントの反対側は調節装置に固着されるジヨイント
ヘツドとなつている。ジヨイントボルト１０の一
端にはボールキヤツプが設けられている。対面す
る他のジヨイントボルト１０のために、例えば調
節装置において更に他のジヨイントヘツドが支持
されている。

中空セクシヨン１は、減速ギア１２を有した低
電圧用電気モータ１１を収容している。減速ギア
１２はベアリングブツシユ１４上に例えばさらね
じ１３の如きねじにより支持されている（第２図
参照）。ベアリングブツシユ１４は、中空セクシ
ヨン１に挿入されており、その位置は中空セクシ
ヨン１の段部１５により決められている。ベアリ
ングブツシユ１４には雌ねじ付穴１６が設けられ
ており、該穴１６にはねじ１７が螺入され外側か
ら中空セクシヨン１の穴３４を通りベアリングブ
ツシユ１４を位置決めしている。

ベアリングブツシユ１４の内部には、例えばス
ラストニードルベアリングの如き軸線方向の２つ
のころがり軸受１８，１９が配設されている。こ
れらベアリングのベアリングリング２０，２１
は、ベアリングブツシユ１４の底部、又はブツシ
ユ１４内に装着された止め輪２２の上に支持され
ている。各リングに対応するカウンターリング２
３，２４は、スピンドル２６の一部を構成するフ
ランジ２５と係合している。スピンドル２６の一
方の端から移動ナツト５に螺入されている。移動
ナツト５は該ナツト軸線方向に貫通した雌ねじ付
穴２７を有してスピンドル駆動部のナツトを形成
しており、該スピンドル駆動部のスピンドルはね
じ付ロツド２６により形成されている。電気モー
タ１１に接続された減速ギア１２はギアシヤフト
２８を備えている。穴２９を設けられたねじ付ロ
ツド２６の端部はギアシヤフト２８上に位置して
いる。止めねじ３０がフランジ２５に螺入されて
いる。その先端部がギアシヤフト２８に形成され
た溝３１に突出しており、ギアシヤフト２８及び
ねじ付ロツド２６間の駆動力伝搬を確実にしてい
る。第２図から理解されるように、ねじ１７を取
除いた後は、止めねじ３０を緩め又は締めること
ができ、これによりギアシヤフト２８とねじ付ロ
ツド２６との間の緩解又は締結が可能となつてい
る。

ベース３は穴３２を有しており、該穴３２を通
して電線が引き出され、電気モータ１１と例えば
バツテリの如き電源との接続が可能となつてい
る。移動ナツト５には更に他の穴３３が設けられ
ており、穴３３は移動ナツト５の雌ねじ付穴２７
への注油口として使用される。

中空セクシヨン１内部に対するアクセスを容易
にするためにベース３が省略されている場合は、
ジヨイントボルト１０は、中空セクシヨン１の反
対側にある２つのピン上に回動可能に装着され得
る。区分けされた部分を持つパイプは他の接続手
段、例えばカバープレート又はとめ栓により置き
代えられ得る。これらの接続手段は、調節装置又
はサポート部における対応する接続部に接続され
る。以上述べた引張り装置を容易に着脱可能とす
るための構成がとられている。まず、ボルト７が
移動ナツト５内に移動せしめられ、これにより移
動ナツト５はねじ付ロツド２６との螺合を解かれ
得る。ねじ１７を取除くと止めねじ３０を緩める
ことができ、その後ベアリングブツシユ１４、減
速ギア１２及び電気モータ１１が中空セクシヨン
１から共に取除かれ得る。止め輪２２を取除くこ
とにより更に他の分解を行なうことができ、ねじ
付ロツド２６はギアシヤフト２８からはずされ
る。組立て際は以上の逆の操作がなされる。

比較的小さな外部スリーブによつて、かさばら
ない引張り装置が実現される。また、例えば約
150：１という高い減速比を達成することもでき
る。高いセツテイング精度により、調節装置を患
者の苦痛を和らげるようにセツトすることができ
る。

第３図から第７図は引張り装置の他の例を示し
ている。これらの例は第１図に示したものと同様
の整形外科用調節装置において使用することがで
きるが更に他の構成要素を備えている。第３図か
ら第７図において、第１図におけるのと同じ番号
は同じ部品又は部分を示しており、以下において
機能上必要な場合にのみ言及することとする。

第３図に示す引張り装置は、切替可能なリミツ
トスイツチ３５，３６を備えている点で第１図の
ものと異なつている。リミツトスイツチ３５，３
６によりスピンドル駆動部のストロークの調整が
可能である。このため移動ナツト５は、面取り部
３８付ヘツド３７を備えたスピンドルナツトを形
成する部分の近傍に形成されている。ヘツド３７
上にはリミツトスイツチ３５，３６のフイーラー
ロールが走行するようになつている。この例にお
いては、移動ナツト５は、中空セクシヨンの内径
より小さい外径を有し、ヘツド３７の近傍におい
てのみ支持されているので、該小径の移動ナツト
を案内するためのガイドリング３９が中空セクシ
ヨンの他端４に配設されている。

リミツトスイツチ３５，３６はハウジング４０
に嵌め込まれており、ハウジング４０は中空セク
シヨン１の外周部に嵌められ、例えばねじにより
固定されている。ハウジング又はその一部はリミ
ツトスイツチ３５，３６のセツテイングのための
取除かれ得る。フイーラーロール４１はスロツト
４２を通つて中空セクシヨンの内部に突出してい
る。移動ナツト５は、調節のためのストローク又
はリフトが行なわれる際に回転しないように設け
られている。外部スリーブ２の一端及び移動ナツ
ト５の端部には、ジヨイントボルト１０に代え
て、引張り装置を他の部材に結合するためのカバ
ープレート４３が備えられている。

第４図に示す引張り装置は、実質上第１図に示
したものに対応するものであるが、この例におい
てはねじ付ロツド２６は移動ナツト５に対して弾
性的に結合されている。このため、ねじ付ロツド
２６上にはネツク４５を備えたガイドスリーブ４
４がねじにより被着されており、ネツク４５上に
は例えばカツプスプリングの如き１セツトのスプ
リングが止め輪４７により保持されて装着されて
いる。中央のカツプスプリングは、移動ナツト５
の穴４９の溝５０に保持されている。ガイドスリ
ーブ４４に対する移動ナツト５の移動は、フロツ
ト５１の範囲内において行なわれる。スロツト５
１には、移動ナツト５に装着されたボルト５２が
突出している。スプリングを用いて装着されてい
る結果、負荷状態からの突然の除荷及びその逆の
影響が緩和される。

第５図は、電気モータが減速ギアを有した電動
ステツピングモータ５３に置換えられた例を示し
ている。ベアリングの配置は第２図に示した例と
同じであるが、ステツピングモータ５３を収容す
るための中空セクシヨン１のより大きな径に対応
してフランジ２５はより大きな外径を有してい
る。移動ナツト５はガイドヘツド５５を備えてい
る。ガイドヘツド５５は移動ナツト５を中空セク
シヨン１内で案内する役目をなし、移動ナツト５
の小径部分はガイドリング３９により案内され
る。移動ナツト５におけるガイドヘツド５５とは
反対側の端部にはコネクテイングリング５６が備
えられている。外部スリーブ２の他端にはカバー
プレート４３が備えられ、接続手段としての役割
をなす。

中空セクシヨン１における移動ナツト５の近傍
には変位量トランスデユーサ５７が配設されてお
り、トランスデユーサ５７はステツピングモータ
５３に結合され、移動ナツト５の位置を制御する
のに使用される。変位量トランスデユーサ５７は
デジタル式変位量変換装置として適宜構成された
ものである。第５図、第６図及び第７図には、電
線５８が該電線を中空セクシヨン１に固定するた
めのカツプリング５９と共に示されている。

第６図及び第７図に示す引張り装置において
も、電気的駆動力を供給するためにステツピング
モータが備えられている。第６図においては、移
動ナツトに２種類の速度、即ち高速及び低速が伝
えられるようにダブルスピンドルが使用されてい
る。

ダブルスピンドルは、移動ナツト５と共に第１
図、第３図、第４図及び第５図の例に対応するス
ピンドル駆動部を形成するねじ付ロツド２６を備
えている。他のスピンドル６０は、ねじ付ロツド
２６における駆動側端部に螺入され、溝６１を有
した駆動部６２に接続されており、駆動部６２は
減速ギア５４の駆動シヤフトに結合されている。
キヤツチ６３が溝６１に弾性的に突出するよう
に、ねじ付ロツド２６における駆動側端部に配置
されている。キヤツチ６３を弾性的に付勢する力
は、移動ナツト５が負荷なしで移動する場合にね
じ付ロツド２６とスピンドル６０との間に相対移
動が生じないように保つのに適切な大きさに決め
られる。移動ナツト５に力が作用した場合は、ス
プリングなどにより弾性的に付勢されたキヤツチ
６３は溝６１からスナツプアウト即ちバネ力を伴
つたはずれを生じる。この結果生じるねじ付ロツ
ド２６とスピンドル６０との間の相対移動は、移
動ナツト５の低速移動をもたらす。従つて、第６
図の引張り装置は、移動ナツト５に対する負荷が
小さいか又は０である場合と大きい場合とに応じ
て２種類の速度で作動することができる。

第７図に示す引張り装置は、ボールねじスピン
ドルを有したウオームギアを備えている。ボール
を収容しボール転動用チヤンネルを備えたハウジ
ング６４がガイドヘツド５５の雌ねじ付穴６５に
螺入されている。ねじ付ロツド２６は、第１図か
ら第５図に示した引張り装置におけるのと同様に
減速ギヤ５４の出力シヤフトに接続されている。

引張り装置における他の部分は第６図に示した
例に対応する。第６図及び第７図に示した各引張
り装置においては、移動ナツト５はその端部に接
続用のねじ付ボルト６６を備えている。

第８図に示す引張り装置は、第５図に示した例
における同様のステツピングモータ５３及び減速
ギア５４を備えている。減速ギア５４にはベアリ
ング装置が接続されており、該ベアリング装置
は、ベアリングブツシユ１４、スラストころがり
軸受１８，１９、及びベアリングボデイ６７を備
えている。ベアリングボデイ６７にはスピンドル
結合部６８が設けられている。ねじ付ロツド２６
は、第８図に示す例においては中空状に形成さ
れ、キージヨイント６９によりスピンドル結合部
６８内に回転しないように装着され、ベアリング
ボデイ６７内に螺入されたねじ付ボルト７２より
固着されている。ねじ付ロツド２６のスピンドル
ナツトは移動ナツト５のガイドヘツド５５により
形成され、移動ナツト５の自由側端部はコネクテ
イングリング５６を備えている。第５図から第７
図の例と同様に中空セクシヨン１内には変位量ト
ランスデユーサ５７が嵌め込まれており、実行さ
れる変位量の測定が可能となつている。

第８図に示す引張り装置の利点は次の通りであ
る。スピンドルのセツト、即ちねじ付ロツド２６
及び移動ナツトのガイドヘツド５５は、ねじ付ボ
ルト７０を緩めることにより駆動部から分離でき
他のスピンドルセツトと迅速且つ容易に取換える
ことができる。

以上から明らかなように、引張り装置は、構造
簡単にして廉価に製造でき必要とするスペースが
小さいという特徴を有している。駆動用供給電圧
は低いほうが望ましいが、通常の送電電圧に適し
た構成とすることも可能である。本引張り装置に
おける基本的な構成により、多くの利点が得られ
る。即ちリミツトスイツチの簡単な結合、移動ナ
ツト５とねじ付ロツド２６とをバネ力を以て結合
する際の簡単な構造、及びステツピングモータの
適用の容易さであり、更に必要に応じてループ制
御をなすための変位量トランスデユーサ５７を備
え得るという点である。

第１図、第２図、第３図、第５図及び第８図に
おけるベアリング装置は、ころがり軸受を備えて
いるが、これに代えて他のベアリング、例えば滑
り軸受け又は滑り軸受けと転がり軸受けとの組合
せを使用することもできる。

以上説明した引張り装置は整形外科分野で多く
の適用範囲を有している。即ちサポートコルセツ
トへの力付与、人工関節の作動及びその他の駆動
目的に適用できる。しかしながら適用範囲は整形
外科分野に限られるものではなく、前述の特徴が
適切に発揮され得る様々な分野において適用され
得るものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は引
張り装置の１例の長手方向軸線に沿う縦断正面
図、第２図は第１図の例のベアリング近傍を詳細
に示す縦断正面図、第３図は他の例の引張り装置
の縦断正面図、第４図は更に他の例における要部
を示す縦断正面図、第５図から第８図は相互に異
なる更に他の例の引張り装置の縦断正面図であ
る。 １……中空スリーブ、５……移動ナツト、１０
……ジヨイントボルト、１１……電気モータ、１
２……減速ギア、１４……ベアリングブツシユ、
１８，１９……転がり軸受け、２８……ギアシヤ
フト、５３……ステツピングモータ、５５……ガ
イドヘツド、５７……変位量トランスデユーサ、
６７……ベアリングボデイ、６８……スピンドル
結合部、７０……ねじ付ボルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータ駆動部及びスピンドル駆動部を有する
   ストローク機構部と、該ストローク機構部を内部
   に装着した中空セクシヨンとを備え、 前記スピンドル駆動部は、ねじ付ロツドと該ロ
   ツドに螺合する移動ナツトとを有し、 前記中空セクシヨンは、一端に接続部材を有
   し、他端が開放され且つ前記中空セクシヨン内部
   で摺動可能な前記移動ナツトのためのガイドを形
   成し、前記移動ナツトには接続部材が設けられて
   おり、前記ストローク機構部の前記ねじ付ロツド
   において、前記モータ駆動部と前記移動ナツトと
   の間に軸線方向力を受けるための軸受部が設けら
   れていることを特徴とする整形外科用調整装置の
   ための電動引張り装置。 ２ 前記摺動方向の端部において、前記移動ナツ
   トが、前記中空セクシヨン内をガイドされるスピ
   ンドルナツトとして構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記ストローク機構部が、減速ギアを有する
   低電圧モータを備えており、前記減速ギアの出力
   軸は前記スピンドル駆動部を駆動するように接続
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の装置。 ４ 前記軸受部は、軸受ブツシユ内に装着された
   スラストベアリングを備え、前記軸受ブツシユ
   が、前記中空セクシヨンに挿入されており、且つ
   外部から緩めることができる固定部材により保持
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ５ 前記減速ギアの出力軸と前記ねじ付ロツドと
   の間に取外し又は締めることのできる第２の固定
   部材が設けられており、前記外部から締めること
   ができる固定部材を取外した後、前記第２の固定
   部材を緩めることができるようにされていること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装
   置。 ６ 前記スピンドル駆動部の前記ねじ付ロツドに
   ガイドスリーブがねじにより被着されており、該
   ガイドスリーブにはばね装置が装着されており、
   該ばね装置は前記移動ナツトに対する弾性的接続
   エレメントとして備えられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに
   記載の装置。 ７ 前記モータ駆動部における電気モータがステ
   ツピングモータであり、該ステツピングモータに
   は減速ギアが接続されており、該減速ギアの出力
   軸は前記スピンドル駆動部に接続されており、変
   位量トランスデユーサが前記中空セクシヨンに配
   設され前記移動ナツトと協働するようにされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の装置。 ８ 前記スピンドル駆動部の前記ねじ付ロツドの
   駆動側において第２のねじ付ロツドがねじにより
   結合可能とされ駆動部に接続されており、該駆動
   部は駆動用溝を有し、前記スピンドル駆動部のね
   じ付ロツドの駆動側端部に装着された弾性的に作
   動するキヤツチが該溝に突出するようにされてお
   り、該キヤツチは一定制限内の軸負荷に達するま
   で前記２つの軸を堅固に結合するように前記溝に
   係合して第１の移動速度を生じさせ、前記制限さ
   れた軸負荷を越えた場合に前記溝から外れて前記
   ２つのロツド間に相対移動を行なわせて前記第１
   の移動速度より遅い第２の移動速度を生じさせる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   装置。 ９ 前記軸受部が、前記ねじ付ロツドへの結合の
   ためのロツド結合部を有したベアリングボデイを
   備えており、前記ねじ付ロツドは中空軸として形
   成されており前記ロツド結合部に回転しないよう
   に結合され前記ベアリングボデイにねじ付ボルト
   により固定されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。