CN102440824A - 用于外部固定器的联接元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于外部固定器装置的联接元件(E)，用以将夹持至少一个销钉(P)或杆件(R)的销钉夹具(C)与杆件(R)连接，其中，联接元件(E)包括用于夹持杆件(R)的杆件联接部分(1)，联接元件(E)还包括支柱部分(3)和枢转部分(2)，支柱部分(3)用于通过销钉夹具(C)与销钉(P)接合，枢转部分(2)用于在其空间中相对于支柱部分(3)调整杆件联接部分(1)的方位。杆件联接部分(1)能够围绕第一轴线(M1)相对于枢转部分(2)转动，杆件联接部分(1)能够通过枢转部分(2)围绕第二轴线(M2)相对于支柱部分(3)枢转，第二轴线(M2)与第一轴线(M1)成角度地设置。

Description

用于外部固定器的联接元件
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于外部固定器的联接元件，以及涉及一种根据权利要求13的前序部分的外部固定器系统。 
背景技术
现有技术中有许多已知用以治疗骨折和/或对骨骨折进行术后矫正的系统。例如申请人所知晓的名为“Hoffmann II compact-External Fixaaiton System”(Hoffmann II紧凑型-外部固定系统)的系统。由于其允许非常良好的骨矫正而有利于康复过程，因此此系统使外科医生和患者非常满意。然而，由于卫生部分的成本增加，通常存在更多地缩短此种系统的施用周期的需求。 
还已知另外的系统，然而由于许多不同元件的使用，这些系统中的某一些施用起来非常麻烦。许多元件的存在是一种缺陷，这是因为外科医生必须调整所有的这些元件并需要使用若干协助人员以正确地施用该系统。这导致人力成本增加。 
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于外部固定器的联接元件，该联接元件克服现有技术的问题。特别地，该联接元件能够以较快速的方式施用，以节省宝贵的时间并因此降低成本。 
此目的通过一种联接元件来实现，所述联接元件用于外部固定器装置以将夹持至少一个销钉或杆件的销钉夹具与另一杆件连接。所述联接元件包括用于夹持所述杆件的杆件联接部分，其中，所述联接元件还包括支柱部分和枢转部分，所述支柱部分用于通过所述销钉夹具与所述销 钉接合，所述枢转部分用于在其空间中相对于所述支柱部分调整所述杆件联接部分的方位。所述杆件联接部分能够围绕第一轴线相对于所述枢转部分转动，所述杆件联接部分能够通过所述枢转部分围绕第二轴线相对于所述支柱部分枢转，所述第二轴线与所述第一轴线成角度地设置。 
由于支柱部分的设置，这种联接元件可以直接地连接到销钉夹具上，这在手术过程中节省了时间。 
优选地，枢转部分能够围绕第三轴线相对于支柱部分转动。这允许在调整设备时具有更多的自由度。 
第一轴线优选地基本上垂直于第二轴线，和/或第三轴线优选地基本上垂直于第二轴线。这为使用者提供了具有能使操作容易的良好基准位置的设备。 
优选地，枢转部分通过第一接头与联接部分连接，并通过第二接头与支柱部分连接，所述接头允许围绕第一轴线或第三轴线的转动。 
优选地，使用第一上紧元件以阻止所述杆件联接部分围绕所述第一轴线的转动并阻止所述杆件联接部分围绕所述第二轴线相对于所述枢转部分的枢转运动，其中，与所述杆件联接部分连接的杆件通过所述第一上紧元件固定于所述联接元件。 
优选地，使用第二上紧元件以阻止所述枢转部分围绕所述第三轴线的转动并阻止所述支柱部分围绕所述第二轴线相对于所述枢转部分的枢转运动。 
优选地，第二上紧元件包括螺杆和两个楔形元件，两个楔形元件可彼此对着运动，其中，所述楔形元件与支柱部分的倾斜凸缘相接触，由此在致动螺杆时，楔形元件运动到一起，并且由于朝向板的倾斜凸缘，从而阻止枢转部分的转动和支柱部分的枢转运动。可替代地或附加地，楔形元件还可以与设置在第二接头上的倾斜表面接触。所述楔形元件和相应倾斜表面的主要功能是提供夹紧相应元件的轴向夹紧力，使得第二接头和枢转部分的下部或与第二接头接触的枢转接头能够相对于支柱部分被锁定或固定。 
附图说明
下面参照附图对本发明的优选实施例进行说明，用于示出本发明的当前优选实施例而并非限制本发明，图中： 
图1示出用于在外部固定器装置中使用以将夹持至少一个销钉的销钉夹具与杆件连接的联接元件的侧视图； 
图2示出根据图1的联接元件的分解图； 
图3示出根据图1到2的联接元件的分解图； 
图4示出根据图1到3的联接元件的截面图； 
图5示出根据图1到4的联接元件的立体图；以及 
图6示出其中使用根据前述附图的联接元件的外部固定器系统的立体图。 
具体实施方式
在图1到5中示出用于使用在外部固定器装置中以矫正骨骨折和/或进行术后矫正的联接元件E。图6示出了外部固定器，该外部固定器包括与骨结构B接触的多个销钉P、夹持所述销钉P的销钉夹具C以及将销钉夹具P与杆件R或几个杆件连接的联接元件E。因此，联接元件E与销钉夹具C和杆件R接触，杆件R本身与将该杆件连接到另外的销钉上的另外的联接元件E接触。 
联接元件包括杆件联接部分1、枢转部分2和支柱部分3。枢转部分2设置在杆件联接部分1和支柱部分3之间。杆件联接部分1用以将一个所述杆件R夹持或联接到联接元件E上。枢转部分2用以在联接元件的操作空间中相对于支柱部分3调整杆件联接部分的方位。支柱部分3与本身夹持销钉P的所述销钉夹具C固定接合/接触。 
杆件联接部分1可围绕第一轴线M1相对于枢转部分2转动。由此允许相对于枢转部分2围绕转动轴线定位杆件联接部分1。相对于可在操作空间中用作固定基准的支柱部分3，这也意味着杆件联接部分1是 可转动的。 
枢转部分2的设置允许杆件联接部分可相对于所述支柱部分3围绕第二轴线M2枢转。由此第二轴线M2设置为与第一轴线M1成角度。第二轴线M2优选垂直于第一轴线M1。 
此外，枢转部分2本身可相对于所述支柱部分围绕第三轴线M3转动。第三轴线M3同样设置成与第二轴线M2成角度，优选与其垂直。由此能够使方位得到进一步调整。 
由于这种构造，可以在杆件联接部分1的操作空间中充分地相对于支柱部分3定向杆件联接部分1。这意味着杆件联接部分1可围绕第三轴线M3转动，可围绕与所述中轴线M3成角度、优选垂直于中轴线M3的第二轴线M2枢转，并且可围绕第一轴线M1转动。由此，杆件联接部分1可以沿从实际固定的支柱部分3的角度观察的所有自由度转动。在图1中示出的第一轴线M1和第三轴线M3是共线的。由于与第一轴线M1和第三轴线M3成角度——比如垂直——的第二轴线M2的设置，所述杆件联接部分2可以枢接于支柱部分3，使得第一轴线M1和第三轴线M3设置为彼此成角度。该枢转位置在图5和6中示出。 
参照图1到4，现在要对示出的实施例的机械结构进行说明。 
杆件夹持部分1沿第一轴线M1延伸。杆件夹持部分1包括第一夹钳10和第二夹钳11，第一夹钳10和第二夹钳11限定用于夹持杆件R的至少一个夹持开口12。由此，夹持开口12由设置在第一夹钳10和第二夹钳11中的相应的凹槽13、14提供。在本实施例中，设置有用于夹持三个不同直径的杆件的三个夹持开口12。夹持开口12沿与第一轴线M1成角度——优选与第一轴线M1垂直的轴线延伸。 
杆件夹持部分1通过第一接头4与枢转部分2连接。在本实施例中，第一接头4由第二夹钳11和枢转部分2的支承元件20提供。夹钳11通过表面15面对支承元件20，并且支承元件20通过表面21面对夹钳11。优选地，这两个表面15、21都设置有以环形方式围绕中轴线M1设置的多个齿22。由此，设置在夹钳11的表面15上的齿22接合到支承元件的表面21的齿22中从而实现形状闭锁。可替代地，也可以仅在这两个表面中的一个上设置这样的多个齿22。该结构由此用作摩擦增强结构。 
枢转部分2主要包括枢转机构5，枢转机构5允许杆件联接部分1围绕延伸穿过所述枢转机构5的第二轴线M2枢转。如从固定支柱部分3的角度看到，这意味着杆件联接部分1可围绕所述第二轴线M2枢转并可围绕所述第一轴线M1转动。 
枢转机构5包括两个支承元件20、25、枢转圆筒50和固定元件51。而第一支承元件20如上所述也是第一接头4的一部分，第二支承元件21如下所述是第二接头6的一部分。 
枢转圆筒50沿第二轴线M2延伸，并包括两个凸缘52和连接这两个凸缘52的轴53。由此凸缘52彼此以一定间隔布置。凸缘52内设置有围绕并沿着第二轴线M2延伸的凹槽54。凹槽54设置用以容置固定元件51的部分。如图3所示，优选其中一个凸缘52与轴53制成一个整体。另一个凸缘52可通过螺纹配合或压配合连接到轴53上。然而，也可以将这两个凸缘52都连接到轴53上。如下文说明的，至少一个凸缘52的分离对于安装固定元件51是必要的。 
如上所述，支承元件20包括面向杆件联接部分1的表面21。此外，支承元件20包括面向枢转机构5、特别是枢转圆筒50的第二表面23。第二表面23呈凹形延伸，该凹形具有与枢转圆筒50相同的曲率，使得枢转圆筒可以与所述第二表面23接触。此外，支承元件20包括沿第一轴线M1从表面21延伸到第二表面23的中央开口24。这同样适用于支承元件25，该支承元件25同样包括面向支柱部分3的表面26、面向枢转机构5的第二表面28和中央开口29。 
枢转圆筒50设置在支承元件20、29之间并与相应的第二表面23、28接触。由此，彼此相互接触的表面23、28也设置有齿，使得能够提供牢固的连接。为了清楚起见，仅通过附图标记55示出凸缘52上的齿状结构。然而，也可以省去齿状结构。 
固定元件51以其臂56延伸到凹槽54中，并以其臂56与轴53接触。具有螺纹开口57的螺栓从臂56延伸。螺纹开口57与呈螺杆70的形状的第一上紧元件7接触。第一上紧元件7或螺杆70延伸穿过杆件联接部分1进入枢转部分2。致动螺杆70时，第一夹钳10和第二夹钳11会朝向彼此运动从而夹紧杆件。此外，支承元件21和枢转圆筒50也会运动到一起并夹紧。换句话说：螺杆70的致动分别使杆件联接部 分1及枢转机构或枢转部分的上部58上紧。 
可以将固定元件51导入其中一个凹槽54中。然后，可以安装另一凸缘52，使得固定元件51延伸进入这两个凸缘52中。这在图4中示出。 
一旦围绕中轴线M1和中轴线M2的杆件联接部分1的定向完成，可以致动螺杆70，从而使杆件联接部分1及枢转部分2的上部得以固定。 
如已经提及的，支柱部分3与枢转部分2连接。由此支柱部分3也可围绕第二轴线M3枢转。此外，支柱部分3通过第二接头6连接。第二接头6设置成使得允许围绕第三轴线M3的转动。原则上，第二接头6具有与第一接头3相同的结构。第二接头6包括与枢转圆筒50连接的支承元件25和设置在支承元件25下方的另一个板60。所述另一个板60用于阻止第二接头6的转动。支承元件25和板60也可以设置有如关于第一接头4提到的摩擦增强结构。 
支柱部分3还包括用于固定第二接头6和枢转机构5的下部59的第二上紧元件8。上紧元件8包括螺杆80和可彼此对着运动的两个楔形元件81。每个楔形元件81具有与中轴线M3成角度延伸的至少一个倾斜表面84。在本实施例中，每个楔形元件81具有两个倾斜表面84。由此，楔形元件81通过倾斜表面84与支柱部分3的倾斜凸缘32和板60上的倾斜凸缘61接触。螺杆80延伸穿过其中一个楔形元件81中的开口82并与另一个楔形元件81中的螺纹开口83接触。此外，螺杆延伸穿过支柱部分3中的开口35，并且楔形元件81至少部分地围绕所述支柱部分。转动螺杆80时，两个楔形元件81会彼此对着运动，并且由于与倾斜凸缘32和61接触的倾斜凸缘84，楔形元件81抵靠支承元件25移动板60。因此，通过楔形元件81朝支柱30和支承板25施加在第三轴线M3方向上的轴向力，如下文所述，支承板25通过固定元件51与支柱30连接。由此，接头6和枢转机构5的下部59(即，枢转部分2和支柱3之间的连接部分)将通过在上紧楔形元件81时施加的所述轴向力被锁定或固定。这意味着枢转部分2相对于支柱部分3围绕第二轴线M2和第三轴线M3的转动会被禁止。 
支柱部分3包括基本上沿第三轴线M3延伸的支柱30，并包括花键部分31、凸缘32、支承部分33和连接元件34。如上所述，开口35设置在支承部分33内。花键部分31用作连接元件以将整个联接元件连接 于夹持元件。由于花键31的设置，使用者可以大致确定联接元件的方向。然后通过接头5和6进行精确定向。支承部分32设置成导引楔形元件81、螺杆80和板60以及板25。支柱30通过在第二固定元件51内夹紧所述支柱30的环形元件36与第二固定元件51连接。环形元件36可以通过压配合或螺纹结构连接到支柱30上。从图4中支柱30和固定元件51之间的连接变得清楚。支柱30包括连接元件34，该连接元件34可被按压穿过固定元件内的开口57。在此情形下，可以省去开口57内的螺纹。 
参照图4，现将对第一上紧元件7的设置进行更加详细的说明。第一上紧元件7具有螺杆70的形状，螺杆70沿第一轴线M1延伸并包括螺纹部分71、轴部部分72和头部部分73。头部部分73适于通过工具致动。螺纹部分71与固定元件51内的螺纹开口57接合，而轴部部分72导引第一夹钳10和第二夹钳11。头部部分73通过盘74与第一夹钳10接触。头部部分73通过盘74作用在第一夹钳10和第二夹钳11上。致动螺杆70时，提供作用在夹钳10和11上、第一接头5上以及枢转机构5上的作用力。此外，第一夹钳10和第二夹钳11会通过未示出的压缩弹簧致动，使得两个夹钳10、11都抵靠盘74压紧。盘74本身包括槽口75，使得可以在螺杆70紧固夹钳10、11后安装盘74。此外可选择地，设置有远离第二夹钳11推动第一夹钳10的弹簧，以便使用者能够以非常容易的方式导入杆件R。 
图5示出联接元件，在此杆件联接部分1分别围绕枢转部分2或第三轴线M3相对于支柱部分3枢转。 
图6示出了具有在此描述的联接元件的外部固定器系统。外部固定器系统包括多个销钉P、销钉夹具C、联接元件E以及杆件R。在本实施例中，销钉P设置为销钉对并延伸到骨结构B中。每个销钉对与相应的销钉夹具C连接。然后销钉夹具C经由支柱部分3与联接元件E连接。由此，每个销钉夹具C设置有一个联接元件E。联接元件E进一步通过杆件夹持部分1夹持杆件R。由此，两个销钉对通过杆件R、联接元件E和销钉夹具C彼此连接。 
附图标记目录 
1杆件联接部分                                50枢转圆筒 
2枢转部分                        51固定元件 
3支柱部分                        52凸缘 
4第一接头                        53轴 
5枢转机构                        54凹槽 
6第二接头                        55齿状结构 
7第一上紧元件                    56臂 
8第二上紧元件                    57螺纹开口 
10第一夹钳                       58上部 
11第二夹钳                       59下部 
12夹持开口                       60板 
13凹槽                           61倾斜表面 
14凹槽                           70螺杆 
15表面                           71螺纹部分 
20支承元件                       72轴部部分 
21表面                           73头部部分 
22齿                             74盘 
23弯曲表面                       75槽口 
24中央开口                       80螺杆 
25支承元件                       81楔形元件 
26表面                           82开口 
27齿                             83螺纹开口 
28弯曲表面                       84倾斜表面 
29中央开口                                85螺纹 
30支柱                                    M1第一轴线 
31花键部分                                M2第二轴线 
32凸缘                                    M3第三轴线 
33支承元件                                C销钉夹具 
34连接元件                                E联接元件 
35开口                                    P销钉 
36环形元件                                R杆件 。

Claims (13)

1.一种联接元件(E)，所述联接元件(E)用于外部固定器装置以将夹持至少一个销钉(P)或杆件(R)的销钉夹具(C)与杆件(R)连接，其中，所述联接元件(E)包括用于夹持所述杆件(R)的杆件联接部分(1)，其特征在于，
所述联接元件(E)还包括支柱部分(3)和枢转部分(2)，所述支柱部分(3)用于通过所述销钉夹具(C)与所述销钉(P)接合，所述枢转部分(2)用于在其空间中相对于所述支柱部分(3)调整所述杆件联接部分(1)的方位，其中，所述杆件联接部分(1)能够围绕第一轴线(M1)相对于所述枢转部分(2)转动，所述杆件联接部分(1)能够通过所述枢转部分(2)围绕第二轴线(M2)相对于所述支柱部分(3)枢转，所述第二轴线(M2)与所述第一轴线(M1)成角度地设置。
2.如权利要求1所述的联接元件(1)，其特征在于，所述枢转部分(2)能够围绕第三轴线(M3)相对于所述支柱部分(3)转动。
3.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述第一轴线(M1)基本上垂直于所述第二轴线(M2)，和/或，所述第三轴线(M3)基本上垂直于所述第二轴线(M2)。
4.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，使用第一上紧元件(7)以阻止所述杆件联接部分(1)围绕所述第一轴线(M1)的转动并阻止所述杆件联接部分(1)围绕所述第二轴线(M2)相对于所述枢转部分(2)的枢转运动，其中，与所述杆件联接部分连接的杆件(R)通过所述第一上紧元件(7)固定于所述联接元件(E)。
5.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，使用第二上紧元件(8)以阻止所述枢转部分(2)围绕所述第三轴线(M3)的转动并阻止所述支柱部分(3)围绕所述第二轴线(M2)相对于所述枢转部分(2)的枢转运动。
6.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述第二上紧元件(8)包括螺杆(80)和两个具有倾斜表面(84)的楔形元件(81)，所述楔形元件(81)能够彼此对着运动，其中，所述楔形元件(81)与所述支柱部分(3)的至少一个倾斜凸缘(30)和/或所述枢转部分(5、6)、具体地接头(6)的至少一个倾斜凸缘(61)接触，由此，当致动所述螺杆(80)时，所述楔形元件(81)运动到一起，并且由于所述倾斜表面(84)和所述倾斜凸缘(30、61)，使得提供了轴向力，通过所述轴向力阻止所述枢转部分(2)的转动和所述支柱部分(3)的枢转运动。
7.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述杆件联接部分(1)包括第一夹钳(10)和第二夹钳(11)，所述第一夹钳(10)和所述第二夹钳(11)提供至少一个夹持开口(12)以夹持所述杆件(R)，所述第二夹钳(11)还用作与所述支承元件(20)对应的元件。
8.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述枢转部分(2)包括枢转机构(5)，所述枢转机构(5)具有与所述支承元件(20、25)接触的枢转圆筒(50)，其中，所述支承元件(20、25)包括与所述枢转圆筒接触的弯曲表面(23、28)，所述弯曲表面(23、28)和/或所述枢转圆筒(50)可选择地包括摩擦增强结构(5)。
9.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，枢转部分(2)包括与所述第一上紧元件(7)和所述杆件联接部分(1)接触的第一固定元件(51)以及与所述支柱部分(3)接触的第二固定元件(51)。
10.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述固定元件(51)包括臂(56)，并且所述枢转圆筒(50)包括凸缘(52)，所述凸缘(52)具有延伸到所述凸缘内的凹槽(54)，其中，所述臂延伸到所述凹槽(54)中。
11.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述枢转部分(4)通过第一接头(6)与所述联接部分(2)连接，并通过第二接头(6)与所述支柱部分(3)连接，所述接头(5、6)允许围绕所述第一轴线(M1)或所述第三轴线(M3)的所述转动。
12.如前述权利要求中的任一项所述的联接元件(1)，其特征在于，所述接头(5、6)由作为所述枢转部分(2)的一部分的支承元件(20、25)和作为所述杆件联接部分(1)或所述支柱部分(3)的一部分的对应元件(11、60)提供，所述支承元件(20、25)和所述对应元件(11、60)通过相应的表面(15、21)接触，所述表面可选择地包括摩擦增强结构(22、27)。
13.一种外部固定器系统，包括与骨结构(B)接触的多个销钉(P)、夹持所述销钉(P)的销钉夹具(C)、以及使销钉(P)彼此连接的至少一个杆件(R)，其特征在于，利用联接元件(1)将销钉(P)与所述杆件(R)连接。
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