CN101237962A - 固定螺钉的螺丝刀 - Google Patents

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Abstract

螺丝刀具有一保持机构，所述保持机构用于将螺钉暂时保持在它尖头上合适位置处，而同时将螺钉定位、旋转或取出。更具体地说，带有十字形头部的螺丝刀在上颌面的外科手术期间安装和取出骨螺钉时使用。

Description

固定螺钉的螺丝刀
与相关申请的交叉参考
本申请是2005年8月3日申请的美国临时申请No.60/705668的继续申请，所述申请整个包括在本文中作为参考文献。
技术领域
本发明涉及一种螺丝刀，所述螺丝刀具有保持机构，该保持机构用于暂时将螺钉保持在它尖头上合适位置处，而同时将螺钉定位、旋转和取出。更具体地说，本发明涉及带有十字形头部的螺丝刀，所述螺丝刀在上颌面的外科手术期间安装和取出骨螺钉时使用。
背景技术
各种医疗手术如上颌面的外科手术需要使用螺钉，所述螺钉钉入患者的骨中，并可以在稍后时间里取出。在钉入骨中之前，螺钉必须被操作到合适位置中，而在取出螺钉之后，必需操纵螺钉从身体中出来而不使螺钉掉落。掉落的螺钉可能会遗失在患者体内，或者可能会位于难以从中取出的位置中。
另外，在把螺钉安装到骨中和从骨中取出螺钉的两种情况下，必需对螺钉施加相当大的转矩。因此，必需在螺丝刀尖头和螺钉之间有牢固连接，以便能传送这种转矩，并防止不希望有的侧向运动，所述侧向运动可能造成螺钉未对准。
最后，也许仅有有限的接近患者部位，因此使用第二装置来定位或固定螺钉可能不实用，如当穿过套管使用时的情况。
因此，理想的情况是具有单一装置，所述单一装置具有尖头，该尖头能牢固而暂时地接合和固定螺钉。此外，有时必需是在刀片(blnde)的轴线与螺钉的轴线成一角度的情况下驱动螺钉，如在困难或最小侵害的方法中。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺丝刀，所述螺丝刀在它的尖头上具有固定机构用于固定螺钉。该目的通过螺丝刀完成，所述螺丝刀包括：轴，所述轴具有近端和远端；尖头，所述尖头连接到轴的近端上，并至少包括第一刀片和第二刀片，此处第一刀片的平面和第二刀片的平面垂直于轴的纵向轴线，并在纵向轴线的相对侧上相互平行和在垂直于它们平面的方向上偏置。当刀片用力插入螺钉槽中时，这种偏置在刀片和螺钉槽之间产生摩擦力，使刀片能将螺钉固定。这通称为紧配合。
在本发明的另一实施例中，螺丝刀包含第三刀片和第四刀片，所述第三和第四刀片连接到轴的近端上，并且基本上是共平面的，垂直于第一和第二刀片，沿着纵向轴线设置，并且基本上形成十字形，所述十字形使装置能与其头部带有十字型槽的螺钉一起使用。
在另一实施例中，螺丝刀包含小块，所述小块(nub)沿着装置的纵向轴线延伸到尖头的近端之外。小块接合螺钉头部中相应的凹槽，在操作时帮助把刀片导入合适位置。
在另一实施例中，螺丝刀包含手柄，所述手柄操作式连接到轴的远端上，能用人或其它外部电力如蓄电池电力把转矩以方便的方式加到轴上。
在另一实施例中，螺丝刀包含若干刀片，所述刀片沿着纵向轴线形成锥形，锥形在装置的近端处具有最窄点。锥形帮助在刀片和螺钉之间形成牢固配合。
第一刀片和第二刀片之间的偏置可以是在0.2mm和0.02mm之间。尖头的头部可以具有基本上是十字形的横截面。轴的远端可以连接到连接部分上。装置可以用来驱动具有主直径从约0.5mm至约10mm的螺钉。
附图说明
本发明的优选特点在附图中公开，其中在几个视图中始终是相同的标号代表相同的元件，并且其中：
图1A是螺丝刀的优选实施例的平面图；
图1B是图1A的螺丝刀的局部放大的透视图，更详细示出球形切开的尖头；
图2A是沿着图1的线A-A所作的螺丝刀尖头的剖视图，示出平头部的设计和偏置尖端；
图2B沿着图1的线A-A所取的可供选择的螺丝刀尖头的剖视图，示出十字形设计和偏置尖端；
图3是沿着图1的线B-B所取的螺丝刀尖头的剖视图，示出尖端的锥形；和
图4是螺丝刀的第二优选实施例的平面图，示出手柄。
具体实施方式
图1A示出适用于本发明的螺丝刀2。螺丝刀2可以包括一细长的构件4，所述细长的构件4具有近端6、远端8，并限定螺丝刀的纵向轴线10。尖头12可以从细长的构件4的近端6沿着纵向轴线10延伸。
图1B更详细示出图1A的螺丝刀2的尖头12。具体地说，球形切开的尖头12可以让螺丝刀2的刀片在螺钉的凹槽中枢转，以便可以在轴线11上钉入螺钉，所述轴线11不与螺丝刀2的纵向轴线10对准。这在极小侵袭或别的困难操作中也许有利。
如在图2A中更详细看到的，尖头12可以至少具有第一刀片14和第二刀片16，所述第一和第二刀片14、16各具有一垂直于细长的构件4的纵向轴线10的表面。第一和第二刀片14、16可以基本上绕纵向轴线10对置，但也可以朝垂直于它们表面的方向相互偏置。偏置设计可以使第一和第二刀片14、16的外表面压靠螺钉槽的壁，因为它们插入槽中同时沿着槽壁产生摩擦作用，并且上述偏置设计可以使螺钉保持在螺丝刀尖头12上。这可以认为对产生有效的摩擦配合是有利的，因为以前的设计仅以沿着螺钉头部的边缘的摩擦关系为特征。这种尖头12的设计优选的是与平头式螺钉结合使用，不过其它设计也可以考虑。
小块18可以从尖端的远端沿着螺丝刀的纵向轴线10延伸。小块18可以加工成一定尺寸，以便接合螺钉头部中央的相应空穴，并可以使螺丝刀更容易定位且更容易接合螺钉。
在图2B的优选实施例中，刀片可以具有第三刀片20和第四刀片22，所述第三和第四刀片20、22各有一垂直于纵向轴线10的表面，并且每个刀片都基本上围绕纵向轴线10与另一个刀片相对。第三刀片20和第四刀片22可以垂直于第一刀片14和第二刀片16，同时产生一适合于与具有十字形螺钉头部槽的螺钉一起使用的十字形螺丝刀刀片。第三刀片20和第四刀片22可以在垂直于它们表面的方向相互偏置。
每个刀片的近端都可以在纵向轴线的方向上形成锥形。锥形能增加刀片的有效厚度，因为它插入螺钉槽，同时保证螺钉槽和刀片之间的更好配合。锥形可以基本上是具有恒定梯度的直线型。可供选择地，如图3所示，锥形可以分阶段产生，即在刀片的近端上具有角度为α1的更尖锐的锥形，而在后面是角度为α2的较宽锥形。这种两级锥形可能是有利的，因为更接近的尖锐锥形可以帮助螺丝刀与螺钉的槽对准，而当刀片更深地推入螺钉槽中时，后面较宽的锥形可以帮助在螺丝刀刀片和螺钉之间形成更好的配合。
细长的构件4和尖头12可以用一种材料或几种材料的组合制成，所述材料和材料组合是可生物相容的，并且有在使用中耐所经受的转动力的物理强度和对在典型消毒操作中加在材料上的热应变和化学应变的回弹。这些材料可以包括不锈钢、钛和钛合金。
螺丝刀2可以与许多类型螺钉一起使用，上述螺钉包括但不限于：自动推进螺钉、自攻螺钉和锁紧螺钉。一般，螺钉具有至少一个有深度和宽度的槽。螺钉也可以有一凹槽，所述凹槽位于螺钉头部的中心处，用于接合螺丝刀2的小块18。
该技术的技术人员应该理解，尖头12的精确设计和尺寸根据为设想其用途而选定的螺钉的尺寸和允差不同而可以改变。一般，具有较大槽的螺钉将决定有较大厚度和较大偏置的刀片的螺丝刀尖头12。而加工成具有较高槽宽允差和具有较浅槽的螺钉可能要求尖头12具有较小厚度、较小偏置和较大的楔形梯度。
一种示例性螺丝刀2供与下述螺钉一起使用，所述螺钉头部具有直径在约1.5mm和约2mm之间，槽宽约为0.6mm，加工成允差约为+/-0.05mm，及深度约为0.75mm；上述螺钉可以与下述尖头12一起使用，所述尖头12具有若干刀片，厚度约为0.5mm和偏置约0.08mm，加工成允差约为+/-0.01mm，开始约0.3mm的边缘锥角约为0.76°，此后锥角约为3.72°。
另一种示例性螺丝刀2供与下述螺钉一起使用，所述螺钉头部具有直径约为1.3mm，槽宽约为0.42mm，加工成允差约为+/-0.02mm，及深度为0.65mm；上述螺钉可以与尖头12一起使用，所述尖头12具有若干刀片，刀片的厚度约为0.4mm和偏置约0.7mm，加工成允差约为+/-0.01mm，同时开始约0.3mm的边缘锥角约为1.90°，而后面锥角约为8.53°。
这些尺寸是示例性的，当设想改变这些尺寸的其中之一或全部尺寸时，该领域的技术人员应该理解。此外，所规定的允差也是示例性的，因为它可以优选具有较大或较小的允差。
在图4所示的第二优选实施例中，装置可以包含手柄24，所述手柄24操作式连接到远端上。手柄24可以用各种不同材料制造，而最优选的是下述那些材料，所述材料是生物可相容的，并对消毒过程中常用的热处理和化学处理回弹。一种合适的材料是硅橡胶。手柄24可以这样造型，以便它可以用人手舒适而牢固地握持。
在可供选择的实施例中，装置可以附接到电力传动装置或其它旋转机构上用于使装置旋转。在另一可供选择的实施例中，细长构件的远端可以附接到一连接构件上，以便可以将螺丝刀互换式连接到各种能使装置旋转的器械上。连接装置可以采取许多形状，所述形状包括主要是八角形横截面或者主要是矩形横截面，不过该领域的技术人员应该意识到，许多其它设计也是可行的。
本文所包括的说明用于举例说明目的而不是用于限制目的。可以对说明的实施例进行改变和修改且仍在本发明的范围内，此外，该领域的技术人员可进行明显的改变、修改或变动。
尽管本文已参照一些特定的实施例证明和说明了本发明，但应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所说明的实施例进行形状、结构、安排、尺寸、材料和部件及在实际中使用和尤其是适合于特殊环境和操作要求的其它方面的各种不同的增、减或修改。因此，应该理解，本文所公开的实施例仅是举例说明本发明的原理。该技术的技术人员可以进行各种其它修改，所述这些修改都属于本发明的精神和范围之内。

Claims (10)

1.一种用于旋转和固定螺钉的工具，包括：
轴，所述轴具有纵向轴线、近端和远端；
尖头，所述尖头连接到轴的近端上，轴的近端至少具有第一刀片和第二刀片，其中第一刀片的平面和第二刀片的平面垂直于轴的纵向轴线，且在纵向轴线的相对侧上，并且相互平行和在垂直于它们平面的方向上偏置。
2.如权利要求1所述的工具，其中工具还包括第三刀片和第四刀片，所述第三和第四刀片连接到轴的近端上，且它们基本上共平面，并垂直于第一和第二刀片，以便基本上形成十字形。
3.如权利要求1所述的工具，其中工具还包括小块，所述小块沿着工具的纵向轴线延伸到尖头的近端之外。
4.如权利要求1所述的工具，其中工具还包括一手柄，所述手柄操作式连接到轴的远端上。
5.如权利要求1所述的工具，其中至少一个刀片具有锥形，其中锥形的最窄点是在工具的近端处。
6.如权利要求1所述的工具，其中第一刀片和第二刀片之间的偏置在约0.2mm和约0.02mm之间。
7.如权利要求1所述的工具，其中尖头的头部具有基本上是十字形的横截面。
8.如权利要求1所述的工具，其中轴的远端连接到连接部分上。
9.如权利要求1所述的工具，其中至少一部分尖头具有球形半径。
10.如权利要求1所述的工具，其中工具加工成一定构造，以便与螺钉形成紧配合。
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