BR112012028460B1

BR112012028460B1 - acionador limitador de torque e método

Info

Publication number: BR112012028460B1
Application number: BR112012028460-6A
Authority: BR
Inventors: John Nino; David Ivinson
Original assignee: Eca Medical Instruments; John Nino; David Ivinson
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2021-05-11
Also published as: US10245094B2; CA2800263A1; BR112012028460A2; US20160361105A1; WO2011139902A3; CA2800263C; CN103025264B; WO2011139902A2; CN103025264A; US20130199345A1; EP2566411B1; EP2566411A2; US9445873B2; EP2566411A4

Abstract

DISPOSITIVO DE TORQUE ULTRAELEVADO. Trata- se de um dispositivo limitador de torque que pode incluir uma haste que se estende axialmente através das espigas superior e inferior e uma mola para se conectar a uma porca. As espigas superior e inferior podem ser submetidas a uma força da mola e podem ser adicionalmente configuradas para se engatar de modo seletivo em um limite de torque predeterminado e se desengatar acima do limite de torque predeterminado. Consequentemente, a haste pode receber o torque até o limite predeterminado conforme fornecido por um usuário que opera um manípulo do dispositivo limitador de torque. O dispositivo limitador de torque pode ser descartável, reutilizável e econômico e pode ter altas capacidades de torque.

Description

PEDIDO RELACIONADO

[0001] Este pedido reivindica o benefício total da Convenção de Paris e prioridade para Pedido de Patente Provisório n° U.S. 61/332.169 depositado em 6 de maio de 2010, cujo conteúdo está incorporado em sua totalidade no presente documento a título de referência, como se fosse apresentado totalmente no presente documento. Esse pedido também incorpora a título de referência o Pedido de Patente n° U.S. 12/131.731, depositado em 2 de junho de 2008, como se fosse apresentado totalmente no presente documento.

ANTECEDENTES 1. Campo

[0002] Esta revelação refere-se a uma ferramenta de acionador e, em particular, a um acionador limitador de torque de uso médico que desengata a um limite de torque predeterminado.

2. Antecedentes Gerais

[0003] Torque é uma medida de força que atua sobre um objeto que faz com que esse objeto rotacione. No caso de um acionador e um fecho, essa medição pode ser calculada matematicamente em termos de produto cruzado de vetores específicos: T= r x F

[0004] Em que r é o vetor que representa a distância e direção a partir de um eixo geométrico de um fecho para um ponto em que a força é aplicada e F é o vetor de força que atua sobre o acionador.

[0005] O torque tem dimensões de força vezes distância e a unidade do SI de torque é Newton-metro (Nm). O joule, que é a unidade do SI para energia ou trabalho é também definido como um Nm, mas essa unidade não é usada para torque. Já que energia pode ser considerada como o resultado de força vezes distância, a energia é sempre escalar ao passo que torque é força através de distância e então é uma quantidade de valor vetorial. Outras unidades não do SI de torque incluem libra-força-pés, pé-libras-força, onça-força-polegadas, metro- quilogramas-força, polegada-onças ou polegada-libras.

[0006] Os acionadores limitadores de torque são amplamente utilizados por toda a indústria médica. Estes acionadores limitadores de torque têm um torque predefinido de fábrica para garantir a exatidão e dureza exigidas para atender a uma demanda de ambiente cirúrgico.

[0007] A indústria médica tem feito uso de acionadores limitadores de torque, tanto dos reutilizáveis quanto dos descartáveis. Em um contexto cirúrgico, há pouco espaço para erro e esses acionadores têm que conferir uma quantidade precisa de torque.

[0008] Os acionadores reutilizáveis exigem recalibragem constante para garantir que o acionador confira a quantidade precisa de torque. A recalibragem é uma tarefa incômoda, mas tem que ser feita rotineiramente. Tais dispositivos reutilizáveis também exigem esterilização.

[0009] Os acionadores descartáveis são uma alternativa para os acionadores reutilizáveis. Uma vez que o acionador foi usado, é descartado.

[0010] Os acionadores descartáveis são usados tradicionalmente para aplicações de baixo torque. Os valores padrão de torque nessas aplicações tipicamente variam de cerca de 0,03 Nm a cerca de 0,14 Nm (de cerca de 4 a cerca de 20 polegada-onças). Entretanto, tem sido um desafio para desenvolver um dispositivo descartável confiável com capacidade de conferir altos torques para aplicações maiores.

[0011] Os sistemas de transmissão dispersos foram desenvolvidos para dinamizar ou de outro modo conferir maior torque com dispositivos descartáveis. Tais sistemas dispersos fornecem intercambialidade de partes para um dispositivo, no interior da qual o torque é transferido de parte para parte de um sistema disperso.

SUMÁRIO

[0012] Resumidamente, os dispositivos de torque de acordo com implantações da presente revelação previnem défices de sistemas dispersos pela redução do número de transições de torque de parte para parte.

[0013] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadores, é revelado um acionador limitador de torque que compreende: um corpo que tem um manípulo; uma espiga cilíndrica superior; uma espiga cilíndrica inferior que tem um soquete de acionamento; uma porca; uma mola entre a espiga cilíndrica superior e a porca, em que a mola é configurada para aplicar uma força através da espiga cilíndrica superior e espiga cilíndrica inferior; uma haste que tem uma ponta engatável à peça de trabalho e uma conexão de acionamento engatada no interior do soquete de acionamento da espiga cilíndrica inferior, a haste que se estende axialmente através da espiga cilíndrica inferior, a espiga cilíndrica superior e a mola e conectada à porca; em que a espiga cilíndrica superior e a espiga cilíndrica inferior se engatam para rotação relativa e em que a espiga cilíndrica superior e a espiga cilíndrica inferior desengatam quando um limite de torque predeterminado é excedido.

[0014] O soquete de acionamento pode ser um soquete de acionamento quadrado e a conexão de acionamento pode ser uma conexão de acionamento quadrada. A haste pode incluir um rosqueamento que é rosqueado na porca. Uma força fornecida pela mola pode manter de modo seguro a conexão de acionamento da haste engatada no interior do soquete de acionamento da espiga cilíndrica inferior. A porca pode incluir uma porção inferior que tem um diâmetro externo substancialmente igual a um diâmetro interno da mola e que se estende axialmente através de pelo menos uma porção da mola. O acionador limitador de torque pode compreender adicionalmente pelo menos duas arruelas entre a mola e a espiga cilíndrica superior. O acionador limitador de torque pode compreender adicionalmente uma arruela entre a espiga cilíndrica superior e o corpo. O acionador limitador de torque pode compreender adicionalmente uma arruela entre a mola e a porca.

[0015] A espiga cilíndrica superior e a espiga cilíndrica inferior podem ter cada uma, uma pluralidade de dentes e um furo axial, sendo que os dentes têm uma face vertical, uma face inclinada e um pico substancialmente plano, em que a face inclinada é definida por um primeiro raio de curvatura que transita para pico substancialmente plano e em que os dentes espiralam em torno do furo axial. A face vertical pode terminar em um segundo raio de curvatura que transita para o pico substancialmente plano e em que o segundo raio de curvatura é menor que o primeiro raio de curvatura. A superfície substancialmente plana pode ser mais larga no raio externo que no raio interno e em que a superfície substancialmente plana é perpendicular ao eixo geométrico das espigas superior e inferior. A transição a partir do primeiro raio de curvatura e do segundo raio de curvatura para o pico substancialmente plano pode ser suave.

[0016] O limite de torque predeterminado pode ser de pelo menos 0,11 Nm (1 polegada-libra). O limite de torque predeterminado pode ser entre cerca de 7,91 Nm e cerca de 16,94 Nm (cerca de 70 polegada- libras e cerca de 150 polegada-libras).

[0017] De acordo com os aspectos de uma ou mais implantações, um método é revelado que compreende: fornecer a uma peça de trabalho um acionador limitador de torque que compreende: um corpo que tem um manípulo; uma espiga cilíndrica superior; uma espiga cilíndrica inferior que tem um soquete de acionamento; uma porca; uma mola entre a espiga cilíndrica superior e a porca, em que a mola é configurada para aplicar uma força através da espiga cilíndrica superior e espiga cilíndrica inferior; uma haste que tem uma ponta engatável à peça de trabalho e uma conexão de acionamento engatada no interior do soquete de acionamento da espiga cilíndrica inferior, a haste que se estende axialmente através da espiga cilíndrica inferior, a espiga cilíndrica superior e a mola e conectada à porca; aplicar um torque aplicado ao acionador limitador de torque, em que a espiga cilíndrica superior e a espiga cilíndrica inferior se engatam para rotação relativa se o torque aplicado não excede o limite de torque predeterminado e, desse modo, a espiga cilíndrica superior e a espiga cilíndrica inferior desengatam se o torque aplicado excede o limite de torque predeterminado.

[0018] O limite de torque predeterminado pode ser entre cerca de 7,9 Nm (70 polegada-libras) e cerca de 13,55 Nm (120 polegada-libras). Uma força fornecida pela mola pode manter de modo seguro a conexão de acionamento da haste engatada no interior do soquete de acionamento da espiga cilíndrica inferior.

DESENHOS

[0019] Os recursos acima mencionados da presente revelação se tornarão mais aparentes com referência à seguinte descrição levada em consideração juntamente com os desenhos anexos, em que numerais de referência semelhantes denotam elementos semelhantes e em que:

[0020] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de alguns aspectos de um acionador;

[0021] A Figura 2A mostra uma vista explodida de alguns aspectos de um acionador;

[0022] A Figura 2B mostra uma vista em perspectiva de alguns aspectos de um cone de nariz;

[0023] A Figura 3 mostra uma vista em corte transversal de alguns aspectos de um acionador;

[0024] A Figura 4 mostra uma vista em corte transversal de alguns aspectos de um acionador;

[0025] A Figura 5 mostra uma vista em perspectiva de alguns aspectos de uma espiga superior;

[0026] A Figura 6 mostra uma vista em perfil de alguns aspectos de um dente de uma montagem de embreagem;

[0027] A Figura 7 mostra uma vista em perspectiva de alguns aspectos dos dentes de uma montagem de embreagem;

[0028] A Figura 8 mostra uma vista de topo de alguns aspectos dos dentes de uma montagem de embreagem; e

[0029] Como deve ser apreciado por aqueles que têm habilidade comum na técnica, as figuras não estão em escala e modificações em escala no interior de uma figura ou através das figuras são consideradas dentro da presente revelação.

DESCRIÇÃO ADICIONAL

[0030] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, conforme mostrado nas Figuras 1 a 8, um acionador limitador de torque 100 pode ser fornecido. O acionador limitador de torque 100 pode ter geralmente um manípulo em formato de T ou outra estrutura para facilitar o uso pelo usuário. Por exemplo, o manípulo pode ser "em formato de T". O manípulo pode incluir braços 4 em uma extremidade de um corpo cilíndrico oco que se estende axialmente de modo geral 6. A tampa 2 cobre a mesma extremidade do manípulo. A extremidade cilíndrica 18 termina o corpo cilíndrico 6 na direção da ponta 12 da haste 14. A tampa 2 pode ser fechada por pressão no corpo cilíndrico 6 ou pode ser soldada, aderida ou anexada por qualquer equivalente dos mesmos.

[0031] Uma implantação exemplificadora mostra, pelo menos em parte, na extremidade cilíndrica 18, a espiga inferior 700 fornecida que tem um corpo de calcamento de modo anular e cone de nariz 8 ao longo de seu comprimento. A espiga inferior 700 pode ter uma pluralidade de abas de suporte 10 que adicionam resistência ao mesmo tempo em que poupa material. Em uma extremidade, a espiga inferior 700 calca o soquete de acionamento 9 na extremidade do cone de nariz 8 moldado para engatar à conexão de acionamento 16 da haste 14. Uma implantação exemplificadora mostra, pelo menos em parte, a haste 14 fornecida, em uma extremidade, com uma ponta engatável à peça de trabalho 12, adaptada para engate a uma peça de trabalho associada como um fecho ou similar. A ponta engatável à peça de trabalho 12 é mostrada como sendo uma chave de aperto de soquete, mas poderia ser uma chave de parafuso, chave de aperto ou qualquer outra disposição de ferramenta. Em uma extremidade oposta, a espiga inferior 700 tem uma pluralidade de dentes 82 dispostos em uma formação de engrenagem coroada, com uma borda circunferencial que se estende radialmente para fora e um furo axial interno para acomodar pelo menos uma porção da haste 14 que se estende através do mesmo.

[0032] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, uma montagem de embreagem é disposta no interior do corpo cilíndrico 6. A montagem de embreagem inclui espiga superior 800 para se engatar de modo forçado à espiga inferior 700. A espiga superior 800 tem uma face de fundo que tem uma pluralidade de dentes 82 dispostos em uma formação de engrenagem coroada e borda circunferencial 83 que se estende de modo radial para fora. Conforme mostrado na Figura 5, a espiga superior 800 inclui a espiga cilíndrica externa 84 e furo axial 92 através da espiga interna 86. A espiga interna 86 e a espiga externa 84 são conectadas por meio de suportes internos 88, deixando a espiga superior 800 substancialmente oca com espaços internos 90 sobre a face de topo. Alternativamente, a espiga superior 800 pode ser em uma única peça contígua.

[0033] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, a espiga superior 800 inclui pelo menos um recesso 80 sobre um lado da espiga externa 84. O recesso 80 é fornecido como um corte cilíndrico, relevo ou recesso no lado da espiga externa e pode ser fornecido como um corte quadrado ou retangular ou o corte pode ter um lado ou lados oblíquos em relação ao eixo geométrico da espiga superior 800, conforme mostrado na Figura 2.

[0034] Em montagem, a conexão de acionamento 16 da haste 14 é recebida no soquete de acionamento 9 da espiga inferior 700. Uma arruela 32 pode ser fornecida entre a borda circunferencial 31 da espiga inferior 700 e a aba circunferencial 30 que se estende radialmente para dentro no interior da parte oca do corpo cilíndrico 6. A arruela 32 pode ser de um polímero ou material que tem baixo coeficiente de atrito. Alternativamente, a borda circunferencial 31 da espiga inferior 700 pode ser fornecida nivelada contra a aba circunferencial 30 do corpo cilíndrico 6. O lado oposto da aba circunferencial 30 recebe a borda circunferencial 83 da espiga superior 800, permitindo que os dentes 82 da espiga inferior 700 se engatem aos dentes 82 da espiga superior 800 quando o torque é aplicado.

[0035] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, formada integralmente no interior do corpo cilíndrico 6, a protuberância 85 casa com recesso 80 da espiga superior 800. A Figura 3 e a Figura 4 ilustram a protuberância 85 em relação ao recesso 80. A protuberância 85 se estende para dentro de uma maneira radial e tem um comprimento ao longo do eixo geométrico do corpo cilíndrico 6 para engate móvel relativo no interior do recesso 80. Esse engate fornece um mecanismo de trava da haste 14 em relação ao manípulo por meio da espiga superior 800, quando pressão é aplicada através da espiga inferior 700 e espiga superior 800. O recesso 80 é fornecido mais largo de modo circunferencial que a protuberância 85 para permitir que o corpo cilíndrico 6 e o manípulo rotacionem inversamente uma distância predeterminada a partir de uma posição travada sem rotação inversa subsequente da ponta engatável à peça de trabalho 12. Desse modo, pelo menos um recesso 80 e pelo menos uma protuberância 85 travam o manípulo em uma direção fornecendo o torque necessário para acionar um fecho e permitir uma quantidade predeterminada de rotação inversa antes de desapertar o fecho.

[0036] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, força é aplicada através da espiga inferior 700 e espiga superior 800 por meio de uma mola 22 no interior do corpo cilíndrico 6. No interior do corpo cilíndrico 6, mostrado na Figura 2 e Figura 5, a arruela 20 e arruela 21 são fornecidas entre a espiga superior 800 e mola 22. A arruela 20 e arruela 21 transferem pressão a partir da mola 22 sobre a superfície de topo da espiga superior 800. Em uma extremidade da mola 22 oposta à espiga superior 800, a arruela 23 e porca 25 seguram a mola 22 em um estado relativamente comprimido. A arruela 23 pode ser fornecida entre a porca 25 e a mola 22 para facilitar a rotação relativa da porca 25 e mola 22.

[0037] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, a haste 14 que tem rosqueamento 17 em uma extremidade oposta à ponta engatável à peça de trabalho 12 se engata a um rosqueamento complementar no interior da porca 25, desse modo conferindo pressão entre os respectivos dentes 82 da espiga inferior 700 e espiga superior 800. A mola 22 e porca 25 fornecem o tensionamento e propensão apropriados para a montagem de embreagem e, geralmente, a porca 25 é ajustável em relação à haste 14 para fornecer tensão e calibragem apropriadas.

[0038] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, vários materiais podem ser usados para os componentes do acionador 100. De acordo com algumas implantações exemplificadoras, pelo menos um dentre corpo 6, porca 25, espiga inferior 700 e espiga superior 800 é de um material plástico ou um composto que inclui plástico. Plástico e outros equivalentes econômicos melhoram a eficiência de custo de produção, ao mesmo tempo em que fornecem alta resistência elástica, resistência à deformação, etc. Materiais efetivos incluem plásticos, resinas, polímeros, imidas, fluoropolímeros, polímeros termoplásticos, plásticos termoestáveis e similares, bem como mesclas ou misturas dos mesmos. De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, pelo menos uma dentre espiga inferior 700 e espiga superior 800 é feita de, ou inclui pelo menos um, material que é lubrificante ou de outra forma reduz atrito. A presença de um material redutor de atrito permite aspectos geométricos do engate entre a espiga inferior 700 e a espiga superior 800 para ditar se os dentes se engatam ou desengatam, desse modo melhorando a precisão do dispositivo.

[0039] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, os materiais e componentes do acionador 100 são resistentes à esterilização, limpeza e operações de preparação. Por exemplo, o acionador 100 e partes do mesmo são configurados para suportar esterilização por métodos que incluem radiação (por exemplo, raios gama, processamento de feixe de elétrons), vapor (por exemplo, autoclave), detergentes, químicos (Óxido de Etileno), calor, pressão, inter alia. Por exemplo, materiais para o acionador 100 podem ser selecionados de acordo com a resistência a uma ou mais técnicas de esterilização.

[0040] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, a haste 14 é de um material rígido. Por exemplo, a haste 14 pode ser de um metal como um aço inoxidável. De acordo com algumas implantações exemplificadoras, a capacidade de alto torque do acionador 100 é, pelo menos em parte, fornecida por recursos que mantêm um engate efetivo entre a conexão de acionamento 16 da haste 14 e o soquete de acionamento 9 da espiga inferior 800. Por exemplo, algumas implantações exemplificadoras são fornecidas para melhorar a habilidade do acionador 100 em manter sua pega sobre a haste 14 até uma faixa maior de torque.

[0041] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, uma haste única integrada 14 cobre a distância entre a ponta engatável à peça de trabalho 12 e um ponto de engate com a porca 25. Essa configuração possibilita maior capacidade de torque que um conjunto disperso ou fragmentado de componentes interconectados. Isso reduz o número de interconexões entre uma fonte de um torque e uma localização para qual o torque é transferido.

[0042] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, a haste 14 que tem uma conexão de acionamento 16 entre extensões de oposição estabiliza a conexão de acionamento 16 no interior do soquete de acionamento 9. A colocação de conexão de acionamento 16 em um segmento medial de haste 14 - em vez de na extremidade do mesmo - facilita um engate mais estável entre a conexão de acionamento 16 e o soquete de acionamento 9, desse modo, aumentando a habilidade de engate para transferir altas quantidades de torque.

[0043] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, um engate de conexão de acionamento 16 no interior do soquete de acionamento 9 é mantido pela conexão da porção integrada de haste 14 que se estende para a porca 25. De acordo com algumas implantações exemplificadoras, tanto o rosqueamento 17 quanto a conexão de acionamento 16 são de uma estrutura integrada única (isto é, haste 14). Uma força aplicada pela mola 22 à porca 25 é diretamente transferida ao longo da haste 14 a partir do rosqueamento 17 para a conexão de acionamento 16. Essa força mantém de modo seguro a conexão de acionamento 16 no interior do soquete de acionamento 9. Esse engate possibilita transferências de grande quantidade de torque a partir da espiga inferior 700 (isto é, por meio do soquete de acionamento 9) para a haste 14 (isto é, por meio da conexão de acionamento 16).

[0044] De acordo com aspectos de algumas implantações exemplificadoras, a conexão de acionamento 16 e o soquete de acionamento 9 têm geometrias complementares. Uma ou mais de uma variedade de configurações podem ser fornecidas para engate da conexão de acionamento 16 no interior do soquete de acionamento 9. Por exemplo, acionadores e conexões associadas podem incluir triangular, quadrangular, hexagonal, retangular, etc. De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, uma conexão de acionamento 16 e soquete de acionamento 9 substancialmente quadrangulares fornecem capacidade de transferência de alto torque. De uma variedade de tipos de acionadores, resultados experimentais demonstraram que acionadores e conexões quadradas estavam entre os de mais sucesso em transferência de alto torque sem falha. Conexão de acionamento 16 e soquete de acionamento 9 podem ter cantos e bordas arredondados para reduzir ou distribuir elevações de tensão.

[0045] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, o acionador 100 com capacidade de transferência de torque mais alto pode ser fornecido com uma mola 22 que tem uma constante de mola maior (isto é, constante de força) ou, de outro modo, ser calibrado com a mola 22 que exerce maiores forças em um estado inicial (de repouso). A arruela 20 e arruela 21 podem ser fornecidas quando a mola 22 pode ter uma tendência a segurar em relação à arruela 21. Uma mola mais robusta 22 aumenta a probabilidade de uma pega por atrito em relação à arruela 21. O fornecimento da arruela adicional 20 preserva pelo menos uma estrutura de rotação livre entre a mola 22 e a espiga superior 800.

[0046] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, a porca 25 pode fornecer uma porção inferior que tem um diâmetro externo substancialmente igual a um diâmetro interno da mola 22. A porção inferior da porca 25 pode se estender axialmente através de pelo menos uma porção da mola 22. A porção inferior da porca 25 pode manter um alinhamento axial relativo entre a porca 25 e a mola 22 pela limitação de deslocamento da mola 22 que não seja pela compressão da mesma.

[0047] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, a pluralidade de dentes 82 é formada sobre a face de topo da espiga inferior 700 e a face de fundo da espiga superior 800 para se engatarem de modo forçado para conferir torque a partir do manípulo para a peça de trabalho, quando o torque for aplicado. Com referência às Figuras 6 e 7, o dente 82 tem uma face inclinada 66 que transita de modo suave para o pico substancialmente plano 60 por meio do primeiro raio de curvatura 64. O pico substancialmente plano 60 subsequentemente transita de modo suave por meio do segundo raio de curvatura 62 para a face vertical 68 que é substancialmente paralela ao eixo geométrico da espiga inferior 700 e espiga superior 800. O primeiro raio de curvatura 64 é tipicamente muito maior que o segundo raio de curvatura 62.

[0048] Resultados experimentais demonstraram que um dente que tem uma face inclinada que transita de modo suave para uma face substancialmente plana tem a capacidade de conferir um aumento substancial em torque para um fecho. Em um experimento, um aumento de dez vezes em torque foi observado. Esse aumento em torque é devido a forças de atrito associadas com a curva de transição de modo suave da face inclinada 66 dos dentes 82.

[0049] Em um exemplo simplificado, quando duas inclinações uniformes são engatadas por atrito, somente uma força estática que tem um único coeficiente de força estática atua contra o movimento relativo das duas inclinações. Entretanto, quando as duas inclinações não são uniformes, mais de um coeficiente de força estática pode ser observado, desse modo, resultando em um desinclinação para o movimento.

[0050] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, os dentes 82 são afastados de modo circunferencial em uma formação de engrenagem coroada da face de topo e face de fundo da espiga inferior 700 e espiga superior 800, respectivamente. Os dentes 82 são de preferência configurados em uma formação espiral, conforme mostrado na Figura 7. Cada face da espiga inferior 700 e espiga superior 800 tem um raio interno e um raio externo e os dentes 82 espiralam em torno do raio interno, resultando em um detalhe de dente maior ao ver o dente a partir do raio externo em relação ao detalhe de dente ao ver o dente a partir do raio interno. A configuração espiral dos dentes 82 pode ser também definida como tendo uma face inclinada mais longa 66 na borda do dente sobre ou próximo ao raio externo em relação à face inclinada 66 na borda do dente sobre ou próximo ao raio interno da espiga inferior 700 e espiga superior 800. Os resultados mostraram que os dentes dispostos na dita configuração espiral fornecem uma confiabilidade e/ou precisão aumentadas em consistência de torque quando comparados a seus semelhantes não espirais.

[0051] Os picos substancialmente planos 60 de dentes 82 podem ser tão largos no raio interno quanto são no raio externo. Alternativamente, os picos substancialmente planos 60 podem ser mais largos no raio externo e mais estreitos na direção do raio interno.

[0052] As faces verticais 68 dos dentes 82 da espiga inferior 700 e espiga superior 800 respectivamente se engatam quando um torque é aplicado para evitar rotação relativa da espiga inferior 700 e espiga superior 800 em uma direção. As faces inclinadas 66 se engatam para acomodar a rotação relativa da espiga inferior 700 e espiga superior 800 em uma direção oposta.

[0053] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, a extensão em que o rosqueamento 17 da haste 14 é rosqueado na porca 25 controla a quantidade de compressão ou pré- carga sobre a mola 22 que, subsequentemente, controla o torque limitador exigido para efetuar a rotação relativa da espiga inferior 700 e a espiga superior 800. Se a haste 14 é rosqueada mais profundamente na porca 25, um torque mais alto será exigido para desengatar os dentes 82 da espiga inferior 700 e espiga superior 800. Se a haste 14 é menos rosqueada na porca 25, um torque mais alto será requerido para desengatar os dentes 82 da espiga inferior 700 e espiga superior 800. Desse modo, um limite de torque predeterminado é programável de modo seletivo. O limite de torque predeterminado pode corresponder a um limiar predefinido de uma peça de trabalho (por exemplo, um fecho) que tem um nível desejado de instalação à base de torque a não ser excedido.

[0054] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, quando o acionador 100 é rotacionado em uma direção sob um torque aplicado, a haste 14 rotacionará com o corpo cilíndrico 6 e manípulo até um limite de torque predeterminado ser alcançado. Quando o limite de torque predeterminado é alcançado ou excedido pelo torque aplicado, uma força de propensão exercida pela mola 22 será superada, permitindo que a face inclinada 66 da espiga superior 800 deslize para cima uma face inclinada respectiva 66 da espiga inferior 700, subsequentemente encaixando por pressão cada dente 82 da espiga inferior 700 no engate atrás do dente seguinte 82 da espiga superior 800. Esse som de encaixe é tipicamente uma indicação audível a um usuário de que um limite de torque predeterminado foi alcançado ou excedido.

[0055] Quando uma força além do limite de torque predeterminado é alcançada, os dentes 82 da espiga inferior 700 e espiga superior 800 continuarão a se desengatar, resultando em rotação do manípulo sem rotação adicional da ponta engatável à peça de trabalho 12. Desse modo, o manípulo continuará a rotacionar, desengatando os dentes 82 com cada movimento rotacional que não conferirá força continuada além de um limiar predefinido para o fecho.

[0056] De acordo com uma ou mais implantações exemplificadoras, quando o acionador 100 é rotacionado na direção oposta, o manípulo rotacional em direção inversa uma distância predeterminada a partir de uma posição travada sem rotação inversa subsequente da ponta engatável à peça de trabalho 12. Entretanto, quando a protuberância 85 se desloca a distância fornecida no interior do recesso 80 e trava contra a extremidade oposta do recesso 80, o acionador 100 operará como um acionador padrão com nenhum recurso limitador de torque já que a face vertical de engate 68 forçará rotação relativa da espiga inferior 700 e espiga superior 800 na direção oposta sem qualquer recurso limitador de torque.

[0057] De acordo com aspectos de uma ou mais implantações exemplificadoras, o acionador limitador de torque descartável da presente revelação tem a capacidade de conferir torques de até cerca de 13,55 Nm (120 polegada-libras). Por exemplo, a faixa de saída de torque pode ser selecionada entre cerca de 7,91 Nm e cerca de 13,55 Nm (70 polegada-libras e cerca de 120 polegada-libras). Tipicamente, a exigência de torque é diferente para diferentes operações e para diferentes implantes. Por exemplo, as aplicações podem incluir aquelas no campo da cirurgia ortopédica, construção e colocação de implantes, etc. Portanto, em algumas situações, o limite de torque predeterminado pode ser de pelo menos cerca de 0,11 Nm (1 polegada-libra). Em outras situações, o limite de torque predeterminado pode ser entre cerca de 0,56 Nm e cerca de 16,94 Nm (5 polegada-libras e cerca de 150 polegada-libras), dependendo das especificações de um implante. Em outras situações, o limite de torque predeterminado pode ser entre cerca de 7,91 Nm e cerca de 13,55 Nm (70 polegada-libras e cerca de 120 polegada-libras), dependendo das especificações de um implante.

[0058] Em algumas situações, um acionador limitador de torque como o acionador 100 pode ser pré-empacotado com um implante fornecido para um único uso. Tal metodologia combina o acionador que conferirá uma quantidade exigida de torque com o implante.

[0059] Em outras situações, o acionador 100 pode ser reutilizável. A haste 14 pode ser de modo intercambiável em relação ao cone de nariz 8 para a acomodação de múltiplas pontas engatáveis à peça de trabalho 12. É para ser apreciado também que o manípulo do acionador não está limitado a um formato de T e pode ser fornecido em qualquer outra configuração adequada.

[0060] Embora o método e agente tenham sido descritos em termos do que atualmente são considerados como sendo as implantações mais práticas e prediletas, deve ser entendido que a revelação não necessita ser limitada às implantações reveladas. É a intenção abranger as várias modificações e disposições similares incluídos dentro do espírito e âmbito das reivindicações, o âmbito do qual deveria ser de acordo com a interpretação mais ampla de modo a incorporar todas modificações e estruturas similares. A presente revelação inclui qualquer e todas implantações das reivindicações seguintes.

[0061] Deveria também ser entendido que uma variedade de mudanças pode ser feita sem sair da essência da revelação. Tais mudanças também são implicitamente incluídas na descrição. As mesmas ainda caem dentro do âmbito dessa revelação. Deveria ser entendido que essa revelação destina-se a render uma patente que cobre numerosos aspectos da revelação tanto independentemente quanto como um sistema geral e tanto no modo de método quanto no de aparelho.

[0062] Além disso, cada um dos vários elementos da revelação e reivindicações pode ser também alcançado em uma variedade de maneiras. Essa revelação deveria ser entendida de modo a incorporar cada variação, seja uma variação de uma implantação de qualquer implantação de aparelho, uma implantação de método ou processo ou meramente uma variação de qualquer elemento dos mesmos.

[0063] Particularmente, deveria ser entendido que como a revelação refere-se a elementos da revelação, as palavras para cada elemento podem ser expressas por termos de aparelho ou termos de método equivalentes - mesmo que somente a função ou resultado seja o mesmo.

[0064] Tais termos equivalentes, mais amplos ou mesmo mais genéricos deveriam ser considerados para serem incorporados na descrição de cada elemento ou ação. Tais termos podem ser substituídos quando for desejado tornar explícita a ampla cobertura de modo implícita para a qual essa revelação é intitulada.

[0065] Deveria ser entendido que todas as ações podem ser expressas como um meio para realizar aquela ação ou como um elemento que causa aquela ação.

[0066] De modo similar, cada elemento físico revelado deveria ser entendido de modo a incorporar uma revelação da ação a qual aquele elemento físico facilita.

[0067] Quaisquer patentes, publicações ou outras referências mencionadas nesse pedido para patente são, pelo mesmo, incorporadas a título de referência. Além disso, como para cada termo usado, deveria ser entendido que, a não ser que sua utilização nesse pedido seja inconsistente com tal interpretação, definições de dicionário comuns deveriam ser entendidas como incorporadas para cada termo e todas definições, termos alternativos e sinônimos conforme o contido em pelo menos um dos dicionários técnicos padrão reconhecidos pelos versados na técnica e pelo Random House Webster’s Unabridged Dictionary, última edição são no presente documento incorporados a título de referência.

[0068] Finalmente, tudo referenciado listado na Declaração de Revelação de Informações ou outra declaração de informações depositada com o pedido é, pelo mesmo, anexada e, pelo mesmo, incorporada a título de referência; entretanto, como cada um do acima mencionado, a ponto de que tais informações e declarações incorporadas a título de referência podem ser consideradas inconsistentes com a parte patenteável dessa(s) revelação(ões), tais declarações expressamente não são para serem consideradas como feitas pelo(s) depositante(s).

[0069] A este respeito, deveria ser entendido que, por razões práticas e de modo a evitar a adição de potencialmente centenas de reivindicações, o depositante apresentou reivindicações com dependências iniciais somente.

[0070] Deveria ser entendido que existe apoio ao grau exigido sob novas leis do assunto, incluindo, mas não se limitando a, Lei de Patente dos Estados Unidos 35 USC 132 ou outras leis do tipo, para permitir a adição de qualquer das várias dependências ou outros elementos apresentados sob uma reivindicação independente ou conceitos como dependências ou elementos sob qualquer outra reivindicação independente ou conceito.

[0071] Ao ponto que substituições insubstanciais foram feitas, ao ponto em que o depositante não esboçou de fato qualquer reivindicação de modo a literalmente incorporar qualquer implantação particular e ao ponto em que de outro modo aplicável, não deveria ser considerado que o depositante de modo algum teve a intenção de renunciar tal cobertura já que o depositante simplesmente pode não ter sido capaz de antecipar todas as eventualidades; uma pessoa versada na técnica não deveria de modo racional esperar que o mesmo tenha esboçado uma reivindicação que literalmente teria incorporado tais implantações alternativas.

[0072] Além disso, o uso de expressões transitórias "compreender" é usada para manter reivindicações "não fechadas" no presente documento, de acordo com a interpretação de reivindicações tradicional. Desse modo, a não ser que o contexto exija de outro modo, deveria ser entendido que o termo "comprometer" ou variações como "compreende" ou "que compreende"têm a destina-se a implicar na inclusão de um elemento ou etapa ou grupo de elementos ou de etapas mencionado, mas não na exclusão de qualquer outro elemento ou etapa ou grupo de elementos ou de etapas.

[0073] Tais termos deveriam ser interpretados em suas formas mais expansivas de modo a proporcionar ao depositante a cobertura mais ampla legalmente permissível.

Claims

1. Acionador limitador de torque (100), caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo (6) que tem um manípulo e uma porção cilíndrica oca, o corpo compreendendo ainda uma aba circunferencial se estendendo radialmente para dentro no interior da porção cilíndrica oca; uma espiga cilíndrica superior (800) compreendendo um material plástico ou um composto que inclui plástico; uma espiga cilíndrica inferior (700) compreendendo um material plástico ou um composto que inclui plástico e que tem um soquete de acionamento (9) quadrado; uma porca (25); uma mola (22) entre a espiga cilíndrica superior (800) e a porca (25), em que a mola (22) é configurada para aplicar uma força através da espiga cilíndrica superior (800) e da espiga cilíndrica inferior (700); uma haste (14) que tem uma ponta engatável à peça de trabalho (12) e uma conexão de acionamento (16) engatada no interior do soquete de acionamento (9) quadrado da espiga cilíndrica inferior (700), sendo que a haste se estende axialmente através da espiga cilíndrica inferior (700), da espiga cilíndrica superior (800) e da mola (22) e é conectada à porca (25), a conexão de acionamento (16) quadrada sendo colocada em um segmento medial da haste (14) e a haste (14) tendo um lúmen (15) se estendendo através de um comprimento axial da haste (14), de modo que dito lúmen (15) se estende dentro da porção cilíndrica oca do dito corpo (6); em que a espiga cilíndrica superior (800) e a espiga cilíndrica inferior (700) se engatam para rotação relativa, e em que a espiga cilíndrica superior (800) e a espiga cilíndrica inferior (700) se desengatam quando um limite de torque predeterminado é excedido; em que a espiga cilíndrica inferior (700) e a espiga cilíndrica superior (800) compreendem, cada, uma borda circunferencial que se estende radialmente para fora nas extremidades onde a espiga cilíndrica inferior (700) e a espiga cilíndrica superior (800) se engatam, com a aba circunferencial do corpo (6) sendo disposta entre as bordas circunferenciais.

2. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o lúmen (15) encerra um tubo avançável dentro do lúmen (15).

3. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o tubo é configurado para entregar material biológico.

4. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o lúmen (15) encerra um fio-guia avançável dentro do lúmen (15).

5. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a haste (14) inclui uma rosca que é rosqueada sobre a porca (25).

6. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma força fornecida pela mola (22) mantém de modo seguro a conexão de acionamento (16) da haste (14) engatada no interior do soquete de acionamento (9) da espiga cilíndrica inferior (700).

7. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porca (25) inclui uma porção inferior que tem um diâmetro externo igual a um diâmetro interno da mola (22) e que se estende axialmente através de pelo menos uma porção da mola (22).

8. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos duas arruelas (20, 21) entre a mola (22) e a espiga cilíndrica superior (800).

9. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma arruela (32) entre a espiga cilíndrica inferior (700) e o corpo (6).

10. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma arruela (23) entre a mola (22) e a porca (25).

11. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espiga cilíndrica superior (800) e a espiga cilíndrica inferior (700) têm, cada uma, uma pluralidade de dentes (82) e um furo axial (92), sendo que os dentes (82) têm uma face vertical (68), uma face inclinada (66) e um pico plano (60), em que a face inclinada (66) é definida por um primeiro raio de curvatura (64) que sofre transição para o pico plano (60) e em que os dentes (82) são espiralados ao redor do furo axial (92).

12. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a face vertical (68) termina em um segundo raio de curvatura (62) que sofre transição para o pico plano (60) e em que o segundo raio de curvatura (68) é menor do que o primeiro raio de curvatura (64).

13. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a superfície plana (60) é mais ampla no raio externo do que no raio interno e em que a superfície plana é perpendicular ao eixo geométrico da espiga superior e inferior (800, 700).

14. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a transição do primeiro raio de curvatura (64) e do segundo raio de curvatura (68) para o pico plano (60) é suave.

15. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limite de torque predeterminado é de pelo menos 0,1130 Newton-metro (1 polegada- libra).

16. Acionador limitador de torque (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limite de torque predeterminado está entre cerca de 7,91 Newton-metros (70 polegada- libras) e cerca de 16,95 Newton-metros (150 polegada-libras).

17. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer a uma peça de trabalho, como definido na reivindicação 1, um acionador limitador de torque (100) que compreende: um corpo (6) que tem um manípulo e uma porção cilíndrica oca, o corpo (6) compreendendo ainda uma aba circunferencial se estendendo radialmente para dentro no interior da porção cilíndrica oca; uma espiga cilíndrica superior (800) compreendendo um material plástico ou um composto que inclui plástico; uma espiga cilíndrica inferior (700) compreendendo um material plástico ou um composto que inclui plástico e que tem um soquete de acionamento (9) quadrado; uma porca (25); uma mola (22) entre a espiga cilíndrica superior (800) e a porca (25), em que a mola (22) é configurada para aplicar uma força através da espiga cilíndrica superior (800) e da espiga cilíndrica inferior (700); uma haste (14) que tem uma ponta engatável à peça de trabalho (12) e uma conexão de acionamento (16) engatada no interior do soquete de acionamento (9) quadrado da espiga cilíndrica inferior (700), em que a haste (14) se estende axialmente através da espiga cilíndrica inferior (700) e através da porção cilíndrica oca, dita haste (14) compreendendo um lúmen (15) se estendendo através de um comprimento axial da dita haste (14) de modo que dito lúmen (15) se estende dentro da porção cilíndrica oca, da espiga cilíndrica superior (800) e da mola (22) e é conectada à porca (25), a conexão de acionamento (9) quadrada sendo colocada em um segmento medial da haste (14) e a haste (14) tendo um lúmen (15) se estendendo através de um comprimento axial da haste (14), em que a espiga cilíndrica inferior (700) e a espiga cilíndrica superior (800) compreendem, cada, uma borda circunferencial que se estende radialmente para fora nas extremidades onde a espiga cilíndrica inferior (700) e a espiga cilíndrica superior (800) se engatam, com a aba circunferencial do corpo sendo disposta entre as bordas circunferenciais; aplicar um torque aplicado ao acionador limitador de torque (100), através do que a espiga cilíndrica superior (800) e a espiga cilíndrica inferior (700) se engatam para rotação relativa se o torque aplicado não excede o limite de torque predeterminado, e através do qual a espiga cilíndrica superior (800) e a espiga cilíndrica inferior (700) se desengatam se o torque aplicado excede o limite de torque predeterminado; e entregar um dispositivo ou material à peça de trabalho através do lúmen (15).

18. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (100) é um entre um emissor de som, emissor de luz, emissor de radiação, perfuração, redução de ablação, cura, agarramento, aspiração, sucção, irrigação, gaseificação, resfriamento, aquecimento e óptica para visualização.