CN102525613A - 固定夹具 - Google Patents

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Abstract

固定夹具(10)，特别是在用于借助于固定元件保持碎骨相互靠近的外部固定系统中使用，包括：至少一个夹紧组件(20、30)，其具有：至少一个接收器(71、72、73)，以沿接收器(71、72、73)的纵向轴线容纳固定元件；至少一个锁定元件(40)，其延伸穿过夹紧组件(20、30)，用于将夹紧组件(20、30)的位置止挡在限定的角位置。在所述锁定元件(40)与所述至少一个夹紧组件(20)之间布置有垫圈(41)。夹紧组件(20、30)包括为球形且凸起的第一接触表面(80)，所述垫圈(41)包括为球形且凹下的第二接触表面(81)，其中，第一接触表面(80)与第二接触表面(81)接触。

Description

固定夹具
技术领域
本发明涉及一种固定夹具，并且更具体地，涉及一种在用于保持碎骨相互靠近的外部固定系统中使用的固定夹具。
背景技术
外部固定系统广泛地用于使两个或更多个碎骨相互连接。这种系统包括直接插入骨材料内的接骨螺钉、销、金属丝，并且这些系统使用外部结构元件作为固定杆、棒以及环。为了连接这些杆和棒以形成刚性框架，使用固定夹具。此外，固定夹具用于将这些螺钉和销连接于刚性框架，以专门地将碎骨保持在预定位置。
从EP 0 700 664中已知一种可调节的固定夹具，其包括允许夹紧杆和销的两对夹爪。
从EP 1 627 609中已知一种用于多杆形元件的夹具，其具有单独一对夹爪。然而，这种夹具容许利用一个单独的夹具夹紧多于两个，例如，三个或四个像销一样的杆形元件，因此减少了夹具的数量。但是，需要一个另外的固定夹具将所述夹具的杆固定至固定系统的框架。
WO 2007/001945提到如，例如从EP 0 700 664中已知的一样的常用固定夹具容许一个单独的螺钉或销夹紧至框架，并且附接销或杆的这种方式导致固定系统体积较大。因此，WO2007/001945披露了一种旨在解决这一问题的夹具，其包括两对夹爪，其中，每一对夹爪容许同时引入并夹紧两个杆或销等。
根据现有技术的这些夹具提供了由夹爪提供的不同直径的接收器，以引入不同尺寸的杆、销或金属丝，或者它们依赖于如，例如在EP 1 661 523中披露的一样的附加的插入件。这种插入件减小了接收器空腔的直径，以容许可靠地固定不同尺寸的杆、销或金属丝。
从EP 2 250 968中已知又一固定夹具。使用根据EP 2 250 968的固定夹具，用户会感觉非常舒适。然而，需要一种能够更容易清洁且也能够补偿安装过程期间杆或销之间的角定向的固定夹具。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服现有技术的缺点的固定夹具。特别地，本发明的目的是提供一种在安装过程期间可较大程度地调节的固定夹具。
该目的通过权利要求1的特征解决。因此，固定夹具，特别是在用于借助于固定元件保持碎骨相互靠近的外部固定系统中使用，其包括至少一个夹紧组件，该夹紧组件具有：至少一个接收器以沿该接收器的纵向轴线容纳固定元件；以及至少一个锁定元件，该锁定元件延伸穿过该夹紧组件，用于将夹紧组件的位置止挡在限定的角位置，其中，在所述锁定元件与所述至少一个夹紧组件之间布置有垫圈。该夹紧组件包括第一接触表面，该第一接触表面至少部分为球形的且凸形的，并且，所述垫圈包括第二接触表面，该第二接触表面至少部分为球形的且凹形的，其中，第一接触表面与第二接触表面接触。由于球形的凸形表面与凹形表面的布置，该固定夹具可具有较好的调节特性。
本发明的另一目的是提供一种固定夹具，其可拆卸以便以非常容易的方式进行清洗。该目的通过可在与所述锁定元件大致垂直的方向上拆卸的所述垫圈来实现。
特别地，应当防止必须以复杂的方式拆卸该固定夹具和/或必须分离开固定夹具的所有部分。该目的通过支承面来实现。孔包括朝向接触表面的优选地第一直径，其邻接第二直径，其中，该第一直径大于第二直径，从而在第一直径与第二直径之间设有支承面，该支承面用作在移除垫圈的情况下用于锁定元件，特别是用于凸缘的支承元件。
本发明的其它实施方式包含在从属权利要求中。
附图说明
在下文中参照附图描述本发明的优选实施方式，这些描述是为了说明本发明的当前优选实施方式，而不是为了限定本发明。在附图中：
图1：示出了本发明的固定夹具的第一实施方式的透视图；
图2：示出了根据图1的固定夹具的剖视图；
图3：示出了对于图1的固定夹具的俯视图；
图4：示出了用在图1的固定夹具中的垫圈的透视图。
具体实施方式
图1及图2示出了依据本发明的夹紧部件或固定夹具10的优选的第一实施方式。夹紧部件10包括第一夹紧组件20、第二夹紧组件30以及锁定元件或轴40，该锁定元件或轴40沿轴40的纵向轴线M穿过孔21、31定位在两个夹具组件20、30内。轴40优选地是锁定元件，其适于容许闭合夹具组件20及30。轴40穿过垫圈41进入第一夹爪11。
轴40包括头部44、减小直径的部分43，紧跟着该减小直径的部分43后的是轴部42以及螺纹部49。外螺纹部49适于旋紧到远端夹爪11内的互补的内螺纹，从而通过转动轴40的头部来改变轴40相对于下夹爪11的纵向位置，其容许克服设置在两个夹具组件20及30之间的弹簧15的力来打开或闭合整个夹具10。所述弹簧15优选地定位在夹爪12中的对应的接收器16中。代替弹簧15，可以在轴40周围设置不同的弹簧装置，如，Belleville(贝氏弹簧)垫圈或弹性可压缩固体或泡沫。当闭合夹具组件20和30时，邻近弹簧15的夹爪12最终能够接触，并且之后，设在夹爪12的两个表面中的防转动表面55将每个夹紧组件20和30的角定向相对于另一个固定。
优选地，在已经依靠螺纹49将轴40安装至下夹爪11内之后，通过压力破坏螺纹49的端部，以保证轴40不从夹紧组件20、30中移除，从而保持夹具为一个单件。
每个夹紧组件20或30包括两个相对的夹爪11和12。这些夹爪11和12基本上在面向彼此的一侧被类似地成形。夹爪12、11中的每一个包括各自的面向夹爪11、12的另一表面的接触表面18、19。
为了防止在夹爪11和夹爪12之间的转动，以及为了防止夹爪11、12的错位，在表面18、19上布置至少一个定向装置13、14。在本实施方式中，在第二夹紧组件30中，夹爪11包括延伸至表面18内的开口14，并且夹爪12包括从表面19延伸的销13。销13延伸至开口14内。这种销-开口连接因此防止了夹爪11、12之间的可能的转动以及夹爪11、12之间的可能的错位。
此处，夹爪11和12设有三个沟槽51、52和53。沟槽51、52和53都设置在与轴40的纵向轴线垂直的同一平面中。在该平面中，它们垂直于孔21或31的中心的径向方向定向。同样地，沟槽51、52和53大致平行于每对夹爪11及12的外侧壁61、62或63。
沟槽51、52或53中的每一对分别在每个夹爪11和12中限定一个接收器，即，第一接收器71、第二接收器72以及第三接收器73。沟槽51、52和53在截面方面均形成为圆形的半球形凹部，以致如果夹具闭合可提供容纳具有限定直径的圆柱形销或杆的接收器71、72及73。外侧壁61、62或63可包括倾斜的滑动表面，以容许比较容易地将这种销或杆100卡在对应的接收器内。沟槽51、52、53被认为在截面方面形成圆形的半球形凹部。其意味着通过沟槽51、52、53设置的凹部具有中空的圆筒形状以容纳杆形元件。沟槽51、52及53中的一些或全部也都设有诸如梁56的摩擦增强元件。
所有三个凹槽51、52及53具有不同的尺寸，从而使对应的接收器71、72及73具有三个不同的尺寸。换言之，每个接收器71、72或73适于接收不同的固定元件，即，具有不同直径的杆、螺钉、销或金属丝。第一夹紧组件20的一个优选实施方式具有分别用于接收直径为12mm、8mm、及5mm的固定元件。不同的实施方式可具有一系列分别为8mm、6mm及4mm的直径。
根据图1的实施方式的第二夹紧组件30还包括两个夹爪部分11及12，并且这两个夹爪部分包括三个凹槽51、52、53。这些凹槽51、52、53还包括一系列不同的尺寸。在所示的实施方式中，内夹爪部分12具有与外夹爪11相同的结构，特别是，在防转动装置55、用于弹簧15的接收器16方面。
在优选的实施方式内，第一夹紧组件20可包括一系列较小的尺寸，例如，7mm、5mm和3mm；或6mm、5mm和4mm；并且第二夹紧组件30可包括一系列较大的尺寸，例如13.5mm、12mm及10mm。通常对于在该夹具10内使用的从2mm直径的金属丝开始直到直径为30mm的较厚的杆，不同的尺寸是可行的。该夹具10容许使用单个通用夹具，其中，第一夹紧组件20用于固定特定的销或螺钉或金属丝，它们具有接收器71、72或73中的一个适合的直径。用户拿住夹具10并使第一夹具组件20定向成正确对齐，从而使得销或螺钉可被卡在对应的接收器内。
随后可借助于第二夹紧组件30将夹具10夹紧在外部固定器的杆上。所述第二夹紧组件30可在某种程度上定向，使得杆可被卡在对应的接收器内。根据本发明的具有两个夹紧组件20及30的夹具10的优点在于，利用一个夹紧组件20并且随后利用外部固定器的杆将该夹具在接骨螺钉处附接于另一夹紧组件30的专业人员能够检查他的外部固定器的坚固性，并且，如果他发现他使用的杆不是足够强硬，即可简单地打开第二夹紧组件30，移除较薄的杆，围绕纵向轴线转动该第二夹紧组件30，例如，60度至一个方向或另一个方向，以使较大的接收器与新的较厚的杆对齐并更换杆。这种改变不必如现有技术系统中所必须的一样更换夹具10本身。由于没有改变接骨螺钉的夹紧，所以更换这种杆的方法较快并且更加可靠，而且避免了在所述时间点使用第二无菌夹具。
当然，该第二夹紧组件30是传统的夹紧组件甚或是现有技术中已知的带有夹紧部件的任何其它元件也可行。通用夹具组件的目的已经通过一个第一夹紧组件20实现了，因为其容许通过第一夹紧组件20的简单再定向来夹紧三个不同尺寸的螺钉、销或金属丝中的一个。
图2示出了根据图1的夹具的剖视图，其中，夹具10示出为处于预安装状态，即，弹簧15处于张紧状态。第一夹紧组件20的上夹爪11因此推动垫圈41抵靠轴40的头部的凸缘45。容纳轴部42的部分以及减小直径的部分43的孔21具有大于轴40的各个直径的直径，以使第一夹紧组件20相对于轴40的角运动或枢转运动是可行的。其在固定夹具的安装过程期间特别有利。关于这一点，必须指出，孔31也能够设有大于轴40的各个区段的直径，以使第二夹紧组件30的夹爪12变得能相对于轴40枢转。
第一夹紧组件20的孔21的直径D1、D2大于延伸穿过孔21的锁定元件40的直径。因此，在定位夹紧组件20、30以及销或杆期间，锁定元件40与第一夹紧组件20之间的枢转运动或移位成为可能。在本实施方式中，第一夹爪11中的孔21是具有支承面86的孔21。支承面86通过阶梯状的孔21设置，该孔21具有第一区段和第二区段，第一区段具有第一直径D1以及第二区段具有第二直径D2。第一直径D1大于第二直径D2。支承面86用作用于锁定元件40的支承元件，特别是，在移除了垫圈41的情况下用于凸缘45的支承元件。因此，支承面86和凸缘45一起防止在移除垫圈时第一夹紧组件20与第二夹紧组件30分离。特别地，在清洁或消毒过程期间，防止这种分离非常有利。
可替代地，如第一夹紧组件的夹爪12中的孔21所示，孔21可设有锥形区段32。在本实施方式中，布置有两个锥形区段，因此，从夹爪12的外侧看，随着孔的长度的增加，孔21的直径减小。在设有两个锥形区段32的情况下，可增加枢转运动的程度。
作为锁定元件的一部分的轴40拧接至第二夹紧组件30的下夹爪11内。因此，该下夹爪11包括具有螺纹的开口。螺纹可设在孔中或螺钉可具有自攻螺纹。一般来说，可设有锁定元件，其可以是杠杆锁定元件或卡口锁。其中，这些锁定元件也可以是支承盘或锯齿盘，为了简便，这些没有在附图中示出。
因此，可通过转动轴40的头部，并且因此在夹爪螺纹中转动所述轴40来打开和闭合这两个夹具组件20、30。
在图2的剖视图中，也能够看到，锁定元件40延伸穿过第一夹紧组件20并且依靠具有螺纹的部分49与第二夹紧组件30接触。在杆或销将被定位于接收器71、72、73中的安装位置处，第一夹紧组件20可沿着具有螺纹的部分49的中轴线M移动。当致动锁定元件40时，第一夹紧组件20将克服弹簧压力朝向第二夹紧组件30移动，从而使第一夹紧组件20的抗转动表面55与第二夹紧组件30的相应的抗转动表面55接触。一旦牢固地拧紧该锁定元件40，第一夹紧组件20与第二夹紧组件30经由抗转动表面55相互接触。
在图2中，示出了夹紧组件20、30的安装位置。因此，夹紧组件20、30关于中轴线M彼此相距一定距离定位。第二夹紧组件20与锁定元件40接触，并且弹簧15朝向与该锁定元件的凸缘45接触的垫圈41推动第一夹紧组件离开第二夹紧组件20。
总而言之，由于锁定元件40的致动，导致夹紧组件20、30从安装位置移动至锁定位置，并且之后在应当取消固定时，从锁定位置移动至安装位置。使用之后，如下文所述，将移除垫圈41以消毒夹紧部件10，以便进一步使用。
图3示出了从上方观察到的根据图1和图2的夹具的视图。由于图1的实施方式包括三个沟槽51、52及53，因此设有三个侧壁61、62及63，当如在图2中那样从上方观察时，三个侧壁61、62及63提供了每个夹紧组件20或30的三角形形状。
在本实施方式中，第一夹紧组件20，此处是夹爪11，包括第一接触表面80，其与垫圈41的第二接触表面81接触。垫圈41和第一夹紧组件20经由所述接触表面80、81接触。接触表面80、81是具有相同曲率半径的球形，从而当第一夹紧组件20相对于锁定元件40开始上述的枢转运动时，垫圈41能够相对于第一夹紧组件20在接触表面80上滑动。该曲率至少在整个重叠表面上是相同的，该重叠表面在此处限定为包围垫圈41在接触表面80上的最大滑移运动的表面。
在本实施方式中，第一接触表面80具有凸起的形状，而第二接触表面81具有凹下的形状。该结构特别有利，因为其允许上述枢转运动，同时使固定夹具在轴向及径向尺寸方面具有非常紧凑的结构。此外，所述表面使得下文详细说明的垫圈41可从夹紧部件10上移除。因此，第一夹紧组件20以及第二夹紧组件30变得松动，从而使这些部分可沿中轴线M略微地移动，并且可对夹紧部件10消毒而不用全部地拆卸该夹紧部件。其是非常有利的，因为在消毒期间，这些部分仍保持在一起，并且不必随后重新组装这些部分。因此，该夹紧部件10的这些部分保持松动地在一起，以使消毒流体能够进入各个部分之间的间隙。如上所述，相应地设置直径D1及D2，支承面86用作保持这些部分松动地在一起的元件。
第一夹紧组件20的第一接触表面80从锁定元件40的中轴线M与所述第一接触表面80之间的节点82处朝向第一夹紧组件20延伸。
图3从上方示出了夹紧部件。在图3中，能够识别具有限制边缘54的重叠表面。
图4以透视图的方式示出了垫圈41，该垫圈41的剖视图在图2中示出。在下文中将说明垫圈41的结构。
垫圈41包括如上所述的接触表面81以及上表面88，该上表面88与接触表面81相距一定距离地布置。中央贯通开口84具有中轴线M1，其至少部分地由侧壁85包围。所述贯通开口从接触表面81处延伸至上表面88。锁定元件40延伸穿过所述贯通开口。
侧壁85被切口87中断，该切口87相对于中轴线M1径向地延伸穿过侧壁85至开口84，从而使侧壁85被中断。切口87的宽度略大于锁定元件40的减小直径的部分43，从而使垫圈41可径向地移动至锁定元件40，以在夹紧部件10使用之后移除该垫圈41。该宽度限定为切口87从限定该切口的侧壁的表面89之间的间隙。
此外，垫圈41包括沿中轴线M1从与接触表面81相对布置的上表面88处延伸的凹部83。凹部83被设计用于容纳锁定元件40的凸缘45。凹部83也可被设计为支承元件，因为其防止垫圈径向移位至锁定元件40的中轴线M处。为了拆卸垫圈41，必须朝向第二夹紧组件推动第一夹紧组件10，该垫圈41也可沿锁定元件40的中轴线M移动。因此，凸缘45将移出凹部83。一旦已经移动凸缘45使得在该凸缘45与凹部83之间没有连接，垫圈41就可径向地移动至锁定元件40，由此，该锁定元件的轴将通过该垫圈的切口87。
所述凹部83从上表面88处沿贯通开口84的中轴线M1延伸至垫圈41内。
该垫圈优选地由金属材料制成。
总而言之，接触表面80、81的布置具有下述优点：在固定夹具10的安装过程期间，第一夹紧组件的枢转运动变得可能具有较大的偏转。此外，可移除的垫圈41具有下述优点：夹紧组件20、30变得可沿互锁元件40移动，从而有效的消毒变得可行。
附图标记列表
Figure BDA0000119983230000101
Figure BDA0000119983230000111

Claims (15)

1.一种固定夹具(10)，特别是在用于借助于固定元件保持碎骨相互靠近的外部固定系统中使用，所述固定夹具(10)包括：
至少一个夹紧组件(20、30)，所述夹紧组件(20、30)具有至少一个接收器(71、72、73)和至少一个锁定元件(40)，所述至少一个接收器(71、72、73)用于沿所述接收器(71、72、73)的纵向轴线容纳固定元件，所述至少一个锁定元件(40)延伸穿过所述夹紧组件(20、30)，用于将所述夹紧组件(20、30)的位置止挡在限定的角位置中，
其中，在所述锁定元件(40)与所述至少一个夹紧组件(20)之间布置有垫圈(41)，其特征在于，
所述夹紧组件(20、30)包括第一接触表面(80)，所述第一接触表面(80)为球形的且为凸形的，所述垫圈(41)包括第二接触表面(81)，所述第二接触表面(81)为球形的且为凹形的，其中，所述第一接触表面(80)与所述第二接触表面(81)接触。
2.根据权利要求1所述的固定夹具，其中，所述垫圈(41)能够在基本上垂直于所述锁定元件(40)的方向上拆卸。
3.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述夹紧组件(20、30)的所述第一接触表面(80)从所述锁定元件(40)的中轴线(M)与所述第一接触表面(80)之间的节点(82)朝向所述夹紧组件(20、30)延伸。
4.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述接触表面(80、81)的曲率半径至少关于所述夹紧组件的所述第一接触表面(80)与所述垫圈(41)的所述第二接触表面(81)之间的重叠表面恒定。
5.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述凹形表面(80)与所述凸形表面(81)互补。
6.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述垫圈(41)包括中央贯通开口(84)，所述中央贯通开口(84)具有中轴线(M1)，所述中轴线(M1)至少部分地由侧壁(85)包围，其中，所述锁定元件(40)延伸穿过所述开口(84)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述锁定元件(40)包括与所述垫圈(41)接触的凸缘(45)，所述垫圈(41)优选地包括至少部分地容纳所述凸缘(45)的凹部(83)。
8.根据权利要求6所述的固定夹具，其中，所述凹部(83)沿所述贯通开口(84)的所述中轴线(M1)延伸至所述垫圈(41)内。
9.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述垫圈包括切口(87)，所述切口(87)相对于所述贯通开口(84)的所述中轴线(M1)径向地延伸穿过所述侧壁(85)，从而所述垫圈能够在相对于所述锁定元件(40)的所述中轴线(M1)的基本径向方向上安装和拆卸。
10.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述夹紧组件(20、30)包括孔(21、31)，所述锁定元件(40)延伸穿过所述孔(21、31)，其中，在所述夹紧组件(20、30)和/或所述夹紧组件(20、30)的部分能够相对于所述锁定元件(40)枢转的相应区域中，所述孔(21、31)包括大于所述锁定元件(40)的直径的直径(D1)，和/或所述孔(31)包括至少一个锥形区段(32)，使得所述夹紧组件(20、30)能够相对于所述锁定元件(40)枢转。
11.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述孔(21)至少部分包括直径(D2)，所述直径(D2)小于所述锁定元件(40)的所述凸缘(45)的直径。
12.根据前述权利要求中的一项所述的固定夹具，其中，所述孔(21)包括与第二直径(D2)邻接的朝向所述接触表面(80)的第一直径(D1)，其中，所述第一直径(D1)大于所述第二直径(D2)，从而在所述第一直径与所述第二直径(D1、D2)之间设有支承面(86)，所述支承面(86)用作在移除所述垫圈(41)的情况下用于所述锁定元件(40)，特别是用于所述凸缘(45)的支承元件。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的固定夹具(10)，其中，每个夹紧组件(20、30)包括两个夹爪(11、12)，其中，每个夹爪(11、12)包括多个沟槽(51、52、53)，以利用所述相应的夹爪(12、11)形成所述接收器(71、72、73)，和/或在所述夹紧组件(20、30)之间布置有弹簧元件(15)，所述弹簧元件提供沿着所述锁定元件(40)的力。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的固定夹具(10)，其中，在沿着所述锁定元件看时，第一夹紧组件(20)之后是至少第二夹紧组件(30)，其中，所述锁定元件(30)通过螺纹(49)与所述第二夹紧组件(30)接触，所述锁定元件(40)延伸穿过所述第一夹紧组件(20)，其中，所述弹簧(15)在所述第一夹紧组件(20)上提供轴向力，所述第一夹紧组件(20)被推动靠在所述垫圈(41)上。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的固定夹具(10)，其中，所述锁定元件(40)包括轴部(43)，所述轴部(43)具有比所述垫圈(41)中的所述切口(87)小的直径。
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