CN103180622A - 改进的紧固件和插入工具 - Google Patents

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E.A.小卡尼扎雷斯
G.史密斯
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Smith and Nephew Richards Inc
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Abstract

根据示例性构造，一种改进的螺钉头部（150）包括一个或多个缝槽或凹槽通道（210-1）。螺钉起子装置包括尖端，该尖端可以插入螺钉头部内的腔体中以将改进的螺钉扭转到物体中。螺钉起子装置（690）包括套管。套管（250）沿螺钉起子的杆滑动。套管包括向内突出的柱状物（275），例如销、指状物等。套管在螺钉头部上的滑动要求套管中的向内突出柱状物对准螺钉头部的侧壁上的凹槽。在使套管对准且滑动到螺钉头部的凹槽通道中之后，使用者扭转套管以将螺钉头部固定到螺钉起子的尖端。套管（250）可以是弹簧加载的，以在使用者释放套管之后将螺钉头部朝向螺钉起子的手柄端拉动。

Description

改进的紧固件和插入工具
相关申请的交叉引用
本申请是PCT国际专利申请，要求2010年9月3日提交的美国专利申请第12/875244号的优先权，其全部公开内容并入本文中。
背景技术
常规的螺钉驱动装置提供不同的方法在将螺钉驱动到工作材料（例如墙壁、木、骨等）中的同时保持螺钉就位。
例如，一种类型的常规螺钉起子包括磁化驱动头（driving bit），以在安装期间将各金属螺钉固定到驱动头。即使磁化驱动头可以最初在垂直于工作材料的方向上固定螺钉，但驱动头可能具有低保持力。因此，当将不均匀的力施加在螺钉头部上时，螺钉会容易地倾斜到不合适的角度。此外，当使用非铁螺钉时磁化驱动头不起到任何有用的作用，因为操作者必须手动地保持螺钉就位。
另一种类型的常规螺钉起子包括一种组件，其口部变宽以便接收并固定螺钉。例如，美国专利申请2009/0042164中的常规螺钉起子包括正畸起子尖端，其构造成拧紧和旋开正畸骨螺钉。这种常规的螺钉起子尖端包括细长的内杆，该内杆具有扩大直径的前尖端部分，该前尖端部分变宽以接收螺钉头部。该尖端部分包括多个延伸的弹性臂，该弹性臂限定开口凹槽。通过将这些弹性臂相互推开而增大开口的直径并且接收螺钉头部。将套管安装在变化直径的杆上。锁定机构可释放地固定臂，从而当锁定机构向前移动到使臂弯曲而与设置在前尖端部分内的骨螺钉头部接合的位置时防止臂沿杆的纵向运动。
后一种所述类型的常规螺钉起子也存在一些缺陷。例如，在使用期间，使用者可通过对螺钉起子施加过量的力而将螺钉插入物体中。如果在插入期间因为位于尖端的组件仅用较小的力来固定螺钉所以螺钉起子不正确地将螺钉固定到螺钉起子的尖端，那么螺钉会与起子驱动头组件分离并且可能会伤害使用者和/或螺钉所拧入的物体。另外，在某些应用（例如手术）中不期望在常规螺钉起子尖端的螺钉夹具组件开口必须加宽到较大直径以便从驱动头中释放出螺钉头部。
发明内容
本文中的实施例提供一种新型紧固件以及将该紧固件驱动到物体中的相应插入工具。
例如，根据本文中的一个实施例，紧固件包括螺纹和头部。螺纹设置在紧固件的第一轴向端处。头部设置在与螺纹相对的紧固件的第二轴向端处。紧固件的头部包括腔体，该腔体中接收设置在插入工具的端部处的驱动头。紧固件的头部还包括一个或多个凹槽通道或腔体，在其中将紧固件的头部固定到驱动头。例如，柱状物可以占据每个凹槽通道以便将头部固定到紧固件。
根据更具体的实施例，螺钉中的一个或多个凹槽通道可以是设置在头部的外侧壁表面上的腔体。因此，紧固件的头部中的第一腔体可以用于向紧固件施加力矩并且将紧固件驱动到物体中。紧固件的头部的侧壁上的一个或多个腔体可以用于将紧固件的头部保持到驱动头上。
设置在紧固件头部的侧壁表面上的每个凹槽通道或腔体可以是大致J形的凹槽通道或者T形的凹槽通道，以接收插入工具的柱状物。可以将一个或多个柱状物附着到插入工具的套管，以将紧固件的头部固定到设置在插入工具的端部处的驱动头。
沿紧固件的轴向长度的芯部可以是空心的。在紧固件中设置空心的中心对于紧固件是插入骨中的骨螺钉的应用而言是有用的。
在紧固件头部的外侧壁上具有多于一个凹槽通道的情况下，可以使这些通道周向地彼此间隔。通过使柱状物或其它适当的突出物占据到各凹槽通道中，插入工具可以将力施加在紧固件的头部上，从而将紧固件固定到插入工具的驱动尖端。
在一个实施例中，紧固件的头部中的各凹槽通道构造成接收设置在插入工具的滑动套管内侧上的柱状物。可以向套管施加力（因此向附着到套管的相应柱状物施加力）而将紧固件的头部保持到插入工具的驱动头。
各凹槽通道可以包括开口和终止端。凹槽通道的开口端接收与插入工具相关联的柱状物或突出物。当套管的柱状物接触相应凹槽通道中的终止端时，凹槽通道的终止端防止套管进一步滑动。根据一个实施例，凹槽通道的开口可以接收在朝向紧固件上的螺纹的方向上运动的柱状物；凹槽通道的终止端防止柱状物在远离紧固件的螺纹的方向上滑动。
本文中的实施例还包括一种用于将紧固件插入工作材料的插入工具。该插入工具包括：杆、设置在该杆的第一轴向端处的手柄、以及设置在该杆的第二轴向端处的驱动头。驱动头可以构造成占据设置在紧固件的头部中的腔体。插入工具还可以包括至少一个柱状物（例如，销、指状物、突出物等）以占据设置在紧固件的头部上的至少一个相应凹槽通道从而将紧固件保持到驱动头。插入工具的柱状物能够以径向和/或线性的方式运动。在一个实施例中，至少一个柱状物可以移动到或插入螺钉头部的至少一个相应凹槽通道中。
在某些实施例中，驱动头被固定地附接到杆；杆被固定地附接到插入工具的手柄。柱状物被固定到沿插入工具的杆滑动的套管。
插入工具的套管可以是弹簧加载的，以与紧固件上的螺纹相反地将紧固件的头部朝向插入工具的手柄拉动。
更靠近杆的第一轴向端的套管直径可以大于更靠近杆的第二轴向端的套管直径。因此，操作插入工具的使用者可以容易地将力施加在套管上以克服弹簧并且使柱状物接合到紧固件的凹槽通道中。
插入工具的套管可以围绕杆旋转。使套管旋转可以便于使套管中的柱状物接合到凹槽通道中。在一个实施例中，柱状物被附着到套管，如上所述。套管的运动（例如，滑动和旋转）导致柱状物沿平行于杆的轴线运动且围绕杆旋转，以将紧固件的头部固定到驱动头。
当处在静止位置时（例如当未向弹簧加载的套管施加力时），插入工具的套管可以处在静止位置，在静止位置，插入工具的驱动尖端被暴露而可触碰。在这种位置，使用者可以将插入工具的驱动尖端插入紧固件的头部中的腔体内。因此，套管可以构造成沿插入工具的杆滑动以使驱动头暴露，以便将驱动头插入紧固件的头部中的腔体内。
插入工具的杆可以是空心的。如前所述，紧固件也可以是空心的。因此，在手术期间，可以拉动线丝或导线穿过杆与紧固件的组合以促进紧固件的插入。
如上所述，本文中的技术很好地适用于将紧固件固定到驱动装置的尖端。然而，应当指出的是，本文中的实施例并非局限于在这种应用中的使用，并且本文中所讨论的技术也很好地适用于其它应用。
注意，尽管本文中的每个不同的特征、技术、构造等可在本公开的不同部分进行描述，但意图是每个概念可以彼此独立地使用，或者在适当的情况下彼此组合使用。因此，如本文中所描述的，一个或多个发明可以以许多不同方式实施和考量。
另外，应注意对本文中实施例的这种初步描述并不具体说明每个实施例和/或本公开或（一个或多个）请求保护的发明的逐步新颖方面。相反，该简要描述仅给出一般实施方式以及相对于常规技术的新颖性的相应要点。为了解（一个或多个）发明的其它细节和/或可能的前景（变化组合）以及新颖性的其它要点，读者可以阅读本公开的具体实施方式和相应附图，如下面进一步的描述。
附图说明
基于下面对本文中优选实施例的更详细说明（如附图中所示），本发明的前述以及其它目的、特征和优点将变得显而易见，在附图的全部不同视图中类似的附图标记指代相同的部件。附图中不必标上刻度，因为其重点是放在对实施例、原理、概念等的说明上。
图1是根据本文中实施例的紧固件的示例性透视图。
图2A是根据本文中实施例的紧固件的示例性侧视图。
图2B是根据本文中实施例的紧固件的示例性侧视图。
图3是根据本文中实施例的紧固件头部的示例性透视图。
图4是根据本文中实施例的紧固件头部的示例性侧视图。
图5是示意图，示出了根据本文中实施例的紧固件头部的俯视图。
图6是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具和相应紧固件。
图7是根据本文中实施例的插入工具和相应紧固件的示例性透视图。
图8是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具和相应紧固件的前视图。
图9是示意图，示出了根据本文中实施例的未向各套管施加力时的插入工具。
图10是示意图，示出了根据本文中实施例将驱动头插入紧固件腔体内。
图11是示意图，示出了根据本文中实施例将柱状物接合到紧固件的凹槽通道中。
图12是示例性透视图，示出了根据本文中实施例的包括柱状物的紧固件。
图13是示例性俯视图，示出了根据本文中实施例的包括柱状物的紧固件。
图14是示意图，示出了根据本文中实施例将柱状物接合到插入工具的各凹槽通道中。
图15是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具套管中的T形凹槽通道。
图16是示意图，示出了根据本文中实施例的将紧固件上的柱状物接合到插入工具套管的各凹槽通道中。
图17是流程图，示出了根据本文中实施例的制造紧固件的示例性方法。
图18和图19共同构成流程图，示出了根据本文中实施例的使用者使用第一型式的插入工具和相应紧固件的示例性步骤。
图20和图21共同构成流程图，示出了根据本文中实施例的使用者使用第二型式的插入工具和相应紧固件的示例性步骤。
具体实施方式
根据一个实施例，一种改进的螺钉包括在螺钉头部的外表面或侧壁上的一个或多个凹槽通道。一种螺钉起子装置包括尖端，可以将该尖端插入位于螺钉头部的腔体中以扭转该改进螺钉。在一个实施例中，螺钉起子包括可移动组件，例如套管。该套管包括向内突出的柱状物（例如，突出物、销、指状物等）。套管沿螺钉起子装置的杆滑动到螺钉头部上要求套管中的向内突出柱状物旋转并对准螺钉头部的侧壁上的凹槽。在使套管对准杆并沿杆滑动以使柱状物接合到凹槽通道中之后，使用者扭转套管以便将柱状物锁定在凹槽通道中并将紧固件头部固定到螺钉起子的尖端。为了将紧固件保持到插入工具，套管可以是弹簧加载的，以在使用者释放套管后自动地将螺钉的头部朝向螺钉起子的手柄端拉动。
更具体地，图1是根据本文中实施例的紧固件的示例性透视图。
根据本文中的一个实施例，紧固件120包括螺纹135和头部150。螺纹135设置在紧固件120的轴线198的第一轴向端199-1处。头部150设置在紧固件120的轴线198的第二轴向端199-2处。紧固件120的头部150包括腔体160，该腔体160中接收设置在插入工具（例如螺钉起子）的端部处的驱动头。紧固件120的头部还包括凹槽通道210-1。
作为非限制性示例，紧固件120中的腔体160构造成接收设置在插入工具的端部处的梅花头。然而，应注意头部150的腔体10可以被钻孔成接收任何适当类型的驱动头（例如，十字槽头、平头、六角头、内六角头等）。
另外，应注意仅作为非限制性示例而示出了包括螺纹135的紧固件120的视图。根据本文中其它实施例的紧固件120可以构造成具有不同类型的固定特征物而不只是螺纹135，例如在紧固件120的轴向端199-1的倒钩、挂钩或者其它合适形状的特征物，这些特征物可允许加强紧固件120对组织的固定。在紧固件120包括倒钩、挂钩等的情况下，如下所述，相应的插入工具可用于将紧固件120轴向地驱动到物体中，而不是将紧固件120的螺纹135旋转地驱动到工作材料（例如组织）中。
图2A是根据本文中实施例的紧固件的示例性侧视图。如图所示，紧固件120的头部包括凹槽通道210-1，如上所述。如将在本说明书的下文中所论述，凹槽通道210-1便于将紧固件120的头部150固定到插入工具的相应驱动头。
根据如图所示的更具体实施例，凹槽通道210-1可以设置在紧固件120的头部150的外侧壁表面上。可以利用机器从紧固件的头部150去除材料，以形成凹槽通道210-1（即，腔体）。也可以利用模具或者模具与机械加工的组合从头部150去除材料，来制造紧固件。也可采用制造紧固件120的其它合适方法。图2B是根据本文中实施例的紧固件的示例性侧视图。如图所示，示例性的紧固件121的头部295包括T形的凹槽通道289（例如，凹槽通道289-1、凹槽通道289-2、……）。紧固件121中的凹槽通道289便于将紧固件120的头部295固定到插入工具的相应驱动头。
根据如图所示的更具体实施例，凹槽通道289-1可以设置在紧固件121的头部295的外侧壁表面上。可以利用机器从紧固件121的头部295去除材料，以形成凹槽通道289。应注意，也可以利用模具或者模具与机器加工的组合从头部295去除材料，来制造紧固件121。也可以采用制造紧固件121的其它合适方法。
除了紧固件121使得使用者能够将插入工具的相应套管在顺时针或逆时针方向上旋转从而使套管上的柱状物接合到凹槽通道289中之外，紧固件121的使用类似于紧固件120的使用。
图3是根据本文中实施例的紧固件的示例性透视图。
如图所示，图3中的紧固件120包括多个凹槽通道210（例如，凹槽通道210-1、凹槽通道210-2和凹槽通道210-3）。尽管头部150包括三个凹槽通道210（如图3中所示），但头部150可以构造成包括设置在其上的任意适当数量的凹槽通道210。
头部150的侧壁表面上的多个凹槽通道210的每一个可以是大致J形的凹槽通道，以接收相应插入工具的柱状物，如将在下面进一步的描述。应注意，紧固件120中的径向凹槽可定位成使得相应套管250（如将在图6中所论述）可在顺时针方向或逆时针方向上旋转以将柱状物插入一个或多个凹槽通道210和相应终止端，如将参照图6的进一步论述。
图4是根据本文中实施例的紧固件120的头部150的示例性侧视图。
每个凹槽通道210（例如凹槽通道210-1）可以包括开口端405和终止端408。此外，每个凹槽通道可以包括第一轴向部410-1、第二轴向部410-2和径向部411。下面将进一步说明开口端405、终止端408、第一轴向部410-1、第二轴向部410-2和径向部410-3的用途。
图5是示意图，示出了根据本文中实施例的紧固件的头部的俯视图。
如图所示，沿紧固件120的轴线198的轴向长度的芯部520可以是空心的，以便接收导线并且/或者允许物体通过。这种实施例对于紧固件120是插入骨中的骨螺钉的应用而言是有用的。通常需要较大的力将螺钉插入骨。可以将导线插入紧固件120的芯部520以便于将紧固件120引导并插入骨或其它硬质材料中。
如图5的紧固件120的俯视图中所示，紧固件120上的凹槽通道210可以在紧固件120的头部150的外表面或侧壁上周向地彼此间隔（例如，3个凹槽通道210彼此间隔120度，4个凹槽通道210彼此间隔90度等）。
如将在下文中所论述，通过使合适的突出物占据到每个凹槽通道210中，相应的插入工具（如下面附图中所描述）可以将力施加在紧固件120的头部150上，从而将紧固件120固定到插入工具的驱动尖端。
图6是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具和相应的紧固件。
如图所示，插入工具600包括杆605、设置在杆605的轴线698的第一轴向端699-1处的手柄690、以及设置在或固定地附接在杆605的轴线698的第二轴向端699-2处的驱动头660。因此，使用者可以经由施加到手柄690的力来控制驱动头660和相应的杆605。插入工具600的驱动头660可以构造成占据设置在紧固件120的头部150中的腔体160。
如图所示，插入工具600还可以包括至少一个柱状物275-1（例如，销、指状物、突出物等），以占据设置在紧固件120的头部150上的至少一个相应凹槽通道210-1，从而将紧固件120保持到驱动头660。柱状物275-1可经由套管250沿杆605的移动而是可移动的。在一个实施例中，柱状物275附着到套管250。
可以通过使套管250沿杆605滑动和/或使套管250围绕杆605旋转，而使套管250中的每个柱状物275移动到或插入头部150的相应凹槽通道210中。例如，套管250可以包括多个向内突出的柱状物275（例如，柱状物275-1、柱状物275-2、柱状物275-3、……），以匹配紧固件120的头部150上的相应凹槽通道210的图案。柱状物275可以在套管250的内侧上以一定角度间隔，以匹配凹槽通道210彼此之间的相应角间距。因此，固定到套管250内表面的柱状物275可以配合到由紧固件120的头部150上的凹槽通道275形成的键槽中。
插入工具600的套管250可以是弹簧加载的（经由弹簧680），以将紧固件120的头部150沿着朝向朝插入工具600的手柄690的方向拉动。应注意，仅作为非限制性示例而示出弹簧680的使用，并且可以在其位置使用任何类型的适当替代物（例如橡胶块等）来施加套管250的力。
更具体地，在一个实施例中，插入工具600包括限位器682（例如垫圈），限位器682通过压入配合、焊接配合、销配合等固定地附接到杆605。弹簧680的第一端681-1与限位器682接触，限位器682用作压缩弹簧680的第一表面。弹簧680松弛地安装在杆605的周围，从而基于套管250沿杆605的运动而使弹簧680压缩和解压。套管250包括内部空心腔体，弹簧680和限位器682容纳在其中。在更靠近手柄690的套管端692处，套管250中的腔体的内径减小，使得弹簧680的第二端681-2接触套管250。套管250沿杆605滑动且围绕杆605旋转。因此，当使用者使套管沿杆605远离手柄690滑动时，弹簧680进一步压缩。在此时，弹簧680在套管端692上（因此在套管250上）施加朝向手柄690的力。在使柱状物275接合到紧固件120的相应凹槽通道210中之后，使用者释放套管250。当被释放时，弹簧680在套管和柱状物275上施加朝向手柄698的力，从而将紧固件120保持到驱动头660上。
如图所示，更靠近杆605的驱动头660的套管250的外直径可以小于更靠近杆605的手柄690端的套管250的外直径。因此，操作插入工具600的使用者可以用第一只手抓住手柄690并且容易地用相同或不同的手抓住套管250，以通过推动套管250远离手柄690而将力施加在套管250上以克服弹簧680所施加的力。一般来说，通过将远离手柄690的力施加在套管250上并且使柱状物275对准到凹槽通道210中，而使柱状物275接合到紧固件120的凹槽通道275的开口端405中。
如前所述，每个凹槽通道210（例如紧固件120上的凹槽通道210-1）可以包括开口端405和终止端408。凹槽通道210-1的开口端405构造成接收插入工具600的套管250上的相应柱状物275-1。例如，根据一个实施例，凹槽通道210-1的开口端405可以接收由于套管250滑动远离插入工具600的手柄690而在朝向紧固件120的螺纹135的方向上移动的柱状物275-1。当已经通过使套管沿轴线698远离手柄690移动而将套管250的柱状物275插入凹槽通道210中足够远时，使用者使套管250沿径向部411从第一轴向部410-1旋转到第二轴向部410-2，接着释放套管250以允许柱状物275沿第二轴向部410-2朝向手柄滑动从而将紧固件120的头部150锁定到套管250的端部。如前面所讨论的，套管250的释放导致套管250和相应柱状物275将紧固件120的头部150拉动到驱动头660上。
当处在锁定位置时，凹槽通道210-1的终止端408防止当沿着与紧固件120的螺纹相反的方向向套管250施加力（例如，由弹簧680产生的力）时柱状物275在头部150中进一步滑动。也就是说，当套管250的相应柱状物275与凹槽通道275的终止端408接触时，凹槽通道210的终止端408防止柱状物275（以及套管250）在远离紧固件120的螺纹135的方向上滑动。这样，如上面所讨论的，套管250中的柱状物275将紧固件120的头部150拉动到驱动头660上。
在一个实施例中，紧固件120中的相应凹槽通道210-1的终止端408防止套管250和/或柱状物275-1围绕紧固件120的轴线198的径向运动。也就是说，当柱状物275-1运动到并停留在凹槽通道210-1的终止端408内时，终止端408中的柱状物275-1仅可以在轴向方向上朝向紧固件120的螺纹135运动。因此，紧固件120将不会意外地从头部150脱开。为了从驱动头660释放紧固件120的头部150，使用者向套管250施加远离手柄690的力，使套管250沿径向部411旋转，并且释放套管250。弹簧680的力导致套管250滑动到第一轴向部410-1中的静止位置，如图9中所示。然后，使用者将驱动头660从紧固件120的腔体160中拉出。
图7是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具和相应紧固件的透视图。
如图所示，除了滑动外，插入工具600的套管250还可以围绕杆605旋转。如前所述，使套管250滑动和旋转便于使柱状物275接合到开口端405中且锁定到凹槽通道210的相应终止端408中。如将在下面进一步描述的，使套管250沿平行于杆605的轴线698滑动导致柱状物275滑动经过凹槽通道210的相应开口端405。套管250可以沿杆605滑动且围绕杆605旋转，从而便于柱状物275移动到杆的终止端408中并且将紧固件120的头部150固定或锁定到驱动头660。
图8是示意图，示出了根据本文中实施例的紧固件和插入工具600的前视图。
如图所示，插入工具600的杆可以是空心的。如前所述，联接到驱动头660的紧固件120也可以是空心的。因此，可以在手术期间拉动前述导线经过插入工具600的杆660与紧固件120的组合以便于将紧固件120引导和插入诸如骨的物体中。
图9是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具的其它方面。
如图所示，当不将力施加到弹簧加载的套管250时，插入工具600的套管250可以停留在静止位置，在该静止位置，插入工具600的驱动尖端660被暴露以便触碰。在一个实施例中，弹簧680将套管250朝向手柄690推，使得驱动头660暴露，如图9所示。在这种位置，使用者可以将插入工具的驱动尖端660插入紧固件120的腔体160中，如图10所示。因此，柱状物275所附着的组件（例如套管250）可以构造成沿杆605滑动，从而使套管250在驱动头660上滑动，如前所述。基于套管相对于杆605的滑动和旋转（如前所述），使用者使柱状物275接合到凹槽通道210中，如图11所示。
图11是示意图，示出了根据本文中的实施例的接合到插入工具中的紧固件的透视图。
如图所示，套管250包括接合在凹槽通道210-1中的柱状物275-1。如前所述，弹簧680将套管250和相应柱状物275-1朝向手柄690拉到凹槽通道210-1的终止端408中。以相似的方式，套管250的一个或多个柱状物275中的每一个将紧固件120的头部150固定到驱动头660。
应注意，本文中的实施例可以包括将柱状物275与凹槽通道210交换。例如，如下所述，插入工具600的套管250可以构造成包括通道而不是柱状物275；紧固件可以构造成包括柱状物而不是凹槽通道210。
图12是示例性透视图，示出了根据本文中实施例的包括柱状物的紧固件。
根据本文中的一个实施例，紧固件1220包括螺纹1235和头部1250。螺纹1235设置在紧固件1220的第一轴向端1299-1处。头部1250设置在紧固件1220的第二轴向端1299-2处。紧固件1220的头部1250包括腔体1260，该腔体中接收设置在插入工具600（例如螺钉起子）的端部处的驱动头660。紧固件1220的头部1250包括从头部1250轴向地向外突出的柱状物1210（例如，柱状物1210-1、柱状物1210-2、柱状物1210-3）。
作为非限制性示例，紧固件1220中的腔体1260构造成接收设置在插入工具的端部处的梅花头。然而，应注意头部1250的腔体1260可被钻孔成接收任何合适类型的驱动头（例如，十字槽头、平头、六角头、内六角头等）。
图13是示例性俯视图，示出了根据本文中实施例的包括柱状物的紧固件。
如图所示，芯部1320在整个紧固件1220的长度上是空心的，以便接收导线和/或允许物体通过。这种实施例对于紧固件1220是插入骨中的骨螺钉的应用而言是有用的。将螺钉插入骨需要较大的力。可以将导线插入紧固件1220的芯部1320以便于将紧固件1220引导且插入骨或其它硬质材料中。
如紧固件1220的俯视示意图中所示，紧固件1220上的柱状物1210可以在紧固件1220的头部1250的外表面或侧壁上周向地彼此间隔（例如，3个柱状物1210彼此间隔120度，4个柱状物1210彼此间隔90度等）。
图14是示意图，示出了根据本文中的实施例用相应通道1475（例如，通道1475-1、通道1475-2等）代替插入工具600的套管250中的柱状物275。
在图14的实施例中，插入工具600以与上面讨论的相同的方式操作，即使用套管1450替换套管250，如图14中所示。为了将紧固件1220固定到驱动头660，使用者使套管1450滑动且旋转以将柱状物1475接合到相应通道1475中。如前所述，套管1450可以是弹簧加载的，以将紧固件1220的头部拉动到插入工具600的相应驱动头660上。然而，在此实施例中，套管1450的通道1475向紧固件1220的柱状物1210施加力，以将紧固件1220固定到驱动头660。
图15是示意图，示出了根据本文中实施例的插入工具的套管中的T形凹槽通道。如图所示，插入工具600的示例性套管1550包括通道1575（例如，通道1575-1、通道1575-2、……），用于接收设置在紧固件1220上的相应柱状物1210。每个相应通道1575可以包括开口1610和止动器1590（例如，止动器1590-1、止动器1590-2），以防止在相应柱状物1210接合到通道1575中之后套管1550的旋转。
图16是示意图，示出了根据本文中实施例使紧固件上的柱状物接合到插入工具的套管的相应凹槽通道中。一旦柱状物经过开口1610被接收，则使套管1550在顺时针或逆顺时针方向上旋转，然后释放套管1550。如图所示，套管1550可以是弹簧加载的，使得套管1550的释放（如图16中所示）导致将紧固件1220的头部1250拉动到驱动头660上。当处在释放位置时，通道1575-1的相应止动器1590防止套管1550旋转，使得在将紧固件1220插入工作材料期间柱状物1210不会意外地从通道1575脱开。可以通过如下方式在插入之后释放紧固件1220：在套管上施加朝向头部1250的力，使套管1550旋转并且释放套管1550，使得柱状物1210-1在相应开口1610处从通道1575-1释放。
图17是流程图900，示出了根据本文中实施例的制造紧固件的方法。
在步骤910，机器接收紧固件120。紧固件120包括设置在紧固件120的轴向端199-2处的头部150以及设置在紧固件120的轴向端199-1处的螺纹135。紧固件120的头部150包括腔体160，该腔体中接收驱动头660。
在步骤915，该机器去除头部150中的一部分材料，从而在头部150的表面上形成至少一个凹槽通道275（例如，腔体）。
在子步骤920，该机器去除头部150中的一部分材料，从而在头部150的外圆周表面上形成多个间隔的凹槽通道275。
在子步骤925，该机器将头部150的表面上的多个间隔的凹槽通道275的每一个形成为在一端（例如，开口端405）是开口的，以接收在朝向紧固件120的轴向端199-1的方向上运动的柱状物275。
在子步骤930，该机器将头部150的表面上的多个间隔的凹槽通道275的每一个形成为包括终止端408，以防止柱状物275在朝向紧固件120的轴向端199-2的方向上滑动。
图18和图19共同构成流程图1000（例如，流程图1000-1和流程图1000-2），示出了根据本文中实施例的使用插入工具和紧固件的方法。
在步骤1010，使用者接收紧固件120。
在步骤1015，使用者将螺钉起子工具（例如，插入工具600）的驱动头660插入位于紧固件120的端部处的腔体160中。
在步骤1020，使用者开始将螺钉起子工具的柱状物275插入设置在紧固件120的侧壁上的凹槽通道210中，以将紧固件120固定到驱动头660。
在子步骤1025，使用者使套管250沿螺钉起子工具的杆605朝向紧固件120滑动，以使柱状物275轴向地滑动到紧固件120的凹槽通道210中。
在子步骤1030，使用者使套管250围绕螺钉起子工具的杆605旋转，以将紧固件120的头部150固定到驱动头660。
在子步骤1035中，使用者释放弹簧加载的套管250，以使得弹簧加载的套管250能够将紧固件120的头部150朝向螺钉起子工具的手柄端拉动。
在步骤1110，使用者将紧固件120插入物体中。
在步骤1115，使用者朝向紧固件120的螺纹推动弹簧加载的套管250。
在步骤1120，使用者使套管250旋转。
在步骤1125，使用者使套管250沿杆在相反的方向上远离紧固件120的头部150滑动。此步骤可以包括释放套管250，从而弹簧680使套管250沿杆605朝向手柄690轴向地滑动，从而使柱状物275从相应凹槽通道210脱开。
图20和图21共同构成流程图2000（例如，流程图2000-1和流程图2000-2），示出了根据本文中实施例的使用插入工具600和紧固件1220的方法。
在步骤2010，使用者接收紧固件1220。
在步骤2015，使用者将插入工具600的驱动头660插入紧固件1220的端部处的腔体1260中。
在步骤2020，使用者开始使紧固件1220的侧壁上的柱状物1210接合到插入工具600的通道1475中，以将紧固件1220固定到驱动头660。
在步骤2025，使用者使套管1450沿插入工具600的杆605朝向紧固件1220滑动，以使紧固件1220的柱状物1210接合到套管1450的通道1475中。
在步骤2030，使用者使套管1450围绕插入工具600的杆605旋转，以将紧固件1220的头部1250固定到驱动头660。
在步骤2035，使用者释放弹簧加载的套管1450，以使得弹簧加载的套管1450能够将紧固件1220的头部1250朝向插入工具600的手柄端拉动。
在图21的步骤2110，使用者将紧固件1220插入物体（例如骨）中。
在步骤2115，在将紧固件1220插入该物体之后，使用者朝向紧固件1220的螺纹推动弹簧加载的套管1450。
在步骤2120，使用者使套管1450旋转。
在步骤2125，使用者使套管1450沿杆605在相反的方向上远离紧固件1220的头部1250滑动。此步骤可以包括释放套管1450，从而插入工具600中的弹簧680使套管1450沿杆605朝向手柄690轴向地滑动，从而使通道1475从紧固件1220上的相应柱状物1210脱开。
请再次注意，本文中的技术也很好地适用于紧固件和螺钉起子应用。然而，应当指出的是本文中的实施例并不局限于用于这种应用，并且本文中所论述的技术也很好地适用于其它应用。
虽然已参考优选实施例具体图示并描述了本发明，但本领域技术人员应理解的是在不背离由所附权利要求所限定的本公开精神和范围的情况下，在形态和细节中可做出各种变化。这种变更意图是由本申请的范围所覆盖。就这点而论，前面对本申请实施例的描述并非意图是限制性的。相反，对于本发明的任何限制均呈现在所附的权利要求中。

Claims (16)

1.一种紧固件，包括：
螺纹，所述螺纹设置在所述紧固件的第一轴向端上；
头部，所述头部设置在所述紧固件的第二轴向端上；并且
所述头部包括：
      腔体，以及
      至少一个凹槽通道。
2.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述至少一个凹槽通道设置在所述头部的外侧壁表面上。
3.如权利要求2所述的紧固件，其中，所述至少一个凹槽通道包括多个凹槽通道。
4.如权利要求3所述的紧固件，其中，所述多个凹槽通道中的每一个是大致J形的凹槽通道。
5.如权利要求1所述的紧固件，其中，沿所述紧固件的轴向长度的芯部是空心的。
6.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述至少一个凹槽通道包括至少三个凹槽通道，所述至少三个凹槽通道中的每一个在所述头部的外侧壁上周向地彼此间隔。
7.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述至少一个凹槽通道中的每一个包括开口端。
8.一种插入工具，包括：
杆；
手柄，所述手柄设置在所述杆的第一轴向端处；
驱动头，所述驱动头设置在所述杆的第二轴向端处；以及
至少一个柱状物，所述至少一个柱状物联接到所述杆，以占据设置在紧固件的头部上的至少一个相应凹槽通道从而将所述紧固件保持到所述驱动头。
9.如权利要求8所述的插入工具，其中，所述至少一个柱状物能够轴向地和径向地移动，以将所述至少一个柱状物插入所述至少一个相应凹槽通道中。
10.如权利要求8所述的插入工具，其中，所述至少一个柱状物被固定到沿所述杆滑动的套管。
11.如权利要求10所述的插入工具，其中，更靠近所述杆的第一轴向端的所述套管的直径大于更靠近所述杆的第二轴向端的所述套管的直径。
12.如权利要求10所述的插入工具，其中，所述套管是弹簧加载的。
13.如权利要求10所述的插入工具，其中，所述套管能够旋转地且轴向地围绕所述杆运动，从而便于将所述至少一个柱状物接合到所述至少一个相应凹槽通道中。
14.如权利要求8所述的插入工具，其中，所述至少一个柱状物构造成沿平行于所述杆的轴线滑动并且围绕所述杆旋转，以将所述紧固件的头部锁定到所述紧固件。
15.如权利要求8所述的插入工具，其中，所述杆是空心的。
16.如权利要求10所述的插入工具，其中，所述驱动头被固定地附接到所述杆并且所述杆被固定地附接到所述手柄。
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