CN116507293A - 用于模块化工具的工具架 - Google Patents

Abstract

一种用于模块化工具的工具架被布置成接收工具元件，该工具元件可以通过将工具的燕尾部分滑动到工具架上的槽中而被侧向插入。紧固销可以通过工具架的主体插入，以便进入槽中，由此将工具元件锁定在原处。锁定销枢转地安装到摇杆的一侧，摇杆枢转地联接到工具架本体，以使得通过将摇杆从一个位置循环到另一个位置，锁定销来回移动通过工具架的本体，以与工具元件接合或脱离。摇杆可以是弹性材料，以便夹持到工具架上的位置中。可以提供一些特征，如适于与工具架上的对应特征弹性接合的突起，以便闩锁在一个位置中，或另一个位置中，或两者中。

Description

用于模块化工具的工具架

技术领域

本发明涉及模块化工具，具体是用于这样的工具的工具架元件。

背景技术

工具中的模块化概念几乎和工具使用本身一样古老。许多古老的工具设计，如锤子、斧头、镐头等，都包括通过某种方式固定在手柄上的工作元件，这样就可以定期更换一个元件或另一个。同时，在过去的两百年里，制造工艺的发展使得开发可释放的固定机构成为可能。例如，螺丝刀头通常有6.35毫米(四分之一英寸)的六角形钻头，可以根据需要插入标准手柄中。这些钻头可以用磁力固定，或借助于与钻头中的沟槽接合的弹簧加载的球轴承来固定。同时，在某些情况下，该背景下存在的操作限制可能会导致偏离这样的方法。例如，在手术器械领域，所涉及的高力和消毒要求可能倾向于表明多合一的方法。

图1a示出本领域中已知的骨科铰刀(orthopaedic reamer)。

如图1a所示，铰刀100包括带有打击头101的手柄102和铰刀工作面103。铰刀100通常完全由不锈钢制成。

尽管有上文所述的规定，例如如图1所示，制造一套完整的独立工具的成本可能是相当大的，甚至在外科工具领域，一些模块化工具的尝试是已知的。

在这一点上，正如在手柄和进一步的元件之间牢固的形状接合(positiveengagement)是关键要求的任何领域中，必须特别考虑到紧固机构。

图1b示出本领域已知的用于模块化工具的可释放的紧固机构。

图1b示出在本领域中被称为“哈德逊接头(Hudson Fitting)”的传统紧固机构。具体地，图1b示出凸形哈德逊接头110，附接到工具元件111。接头包括带有半圆形通道或沟槽114的柱形元件113。当柱形元件113滑动到相应的凹形螺纹元件中时，弹簧加载的球轴承115与通道接合，以防止意外解耦(decoupling)。在有分离力的情况下必须避免脱钩(uncoupling)的实施方案中，球轴承可以用可拆卸的开口销等代替。如图所示，接头还包括位于接头的最靠近工具元件111的近端处的扁平的凸缘112。当联接件被完全插入时，该凸缘的平面可以与对应凹形螺纹元件上的对应表面接合，以使得旋转力可以在联接件的两个元件之间有效传递。

如图1b所示的接头被认为在它们的以下能力的方面是不令人满意的，即提供手柄和进一步的元件之间的牢固的形状接合，同时在需要时以最小的力量和灵活性支持脱钩，但又能避免意外脱钩的风险。因此，希望提供一种改进的联接件来解决一些或所有这些问题。

发明内容

根据本发明，在第一方面中提供了一种包括工具架的模块化工具。工具架设有进入孔，并适于在所述进入孔中接收工具元件的近侧末端(proximal extremity)。模块化工具还包括紧固销组件，该紧固销组件包括紧固销和延伸通过所述工具架并终止于进入孔中的紧固销通道。紧固销位于紧固通道中，以便在第一(缩回)位置和第二(伸出)位置之间滑动地移动，紧固销在该第二位置突伸到进入孔中，紧固销藉此在第二位置中将所述工具元件的近侧末端困在进入孔中，近侧末端在第一位置中不受紧固销的约束。模块化工具还包括摇杆元件，该摇杆元件具有被枢转地联接到工具架的支点(fulcrum)，在支点的一侧上枢转地联接到紧固销的第一臂，以及在支点的与第一臂相对的另一侧上的偏心臂，使得

a.第一臂上的压力将紧固销朝向第一位置偏压，第二臂上的压力将紧固销朝向第二位置偏压，或

b.第一臂上的压力将紧固销朝向第二位置偏压，第二臂上的压力将紧固销朝向第一位置偏压。

在第一方面的发展中，上面的压力将紧固销朝向第一位置偏压的臂和工具架设有弹性偏压的止动器，以便当在臂上施加足够的压力时，保持机构接合，将臂可释放地锁定在第一预定位置，从而将紧固销保持在第一位置中。

在第一方面的进一步发展中，上面的压力将紧固销朝向第二位置偏压的臂和工具架设有弹性偏压的止动器，以便当在臂上施加足够的压力时，保持机构接合，将臂可释放地锁定在第二预定位置，从而将紧固销保持在第二位置中。

在第一方面的进一步发展中，弹性偏压的止动器包括形成在工具架中的凹陷和来自摇杆的弹性凸起上的对应圆销。

在第一方面的进一步发展中，弹性偏压的止动器包括形成在工具架的一侧上的第一凹陷和形成在所述工具架的一上的第二凹陷，以及在来自摇杆的一侧的相应第一弹性凸起上的对应第一圆销和来自摇杆的相反侧的相应第二弹性凸起上的对应第二圆销，以使得第一和第二圆销在与所述相应第一和第二凹陷接合时朝向彼此被偏压。

在第一方面的进一步发展中，支点由来自摇杆的每侧的进一步的弹性凸起限定，每个进一步的弹性凸起都设有支点销，由此，每个进一步的弹性凸起上的支点销位于限定所述支点的轴线的轴线上，工具架设有与支点销接合的孔。

在第一方面的进一步发展中，第一臂借助于设置在紧固销上的叉子或钩子与设置在与支点的轴线平行的摇杆中的枢转销可释放地接合来可枢转地联接到紧固销。

在第一方面的进一步发展中，叉子或钩子由弹性材料形成，并且尺寸设置成弹性地保留在所述枢转销上。

在第一方面的进一步发展中，工具架具有远端和设置在纵向轴线上的近端，其中进入孔包括沿第一轴线的平面中的第二轴线设置并与纵向轴线成10到80度之间的角度的第一侧向槽，槽从上到下加宽，所述第一槽在第一槽的远端处加宽到进入孔，紧固销通道延伸通过工具架。

在第一方面的进一步发展中，侧向槽的尺寸沿第二轴线变化，以使得将所述工具的对应键合元件滑动到所述侧向槽中所需的力随着所述工具的对应键合元件前进到槽中而增加。

在第一方面的进一步发展中，工具架包括与第一槽平行的第二槽。

在第一方面的进一步发展中，第二槽与第一槽在同一轴线上，并定位在其远侧。

在第一方面的进一步发展中，第二槽提供所述工具架中的侧向开口。

在第一方面的进一步发展中，工具架由合成材料或合成复合材料组成。

在第一方面的进一步发展中，工具架由玻璃纤维增强的聚芳基酰胺组成。

附图说明

现在将参照附图对本发明的上文所述和其他优点进行描述，仅作说明之用，其中：

图1a示出本领域中已知的骨科铰刀；

图1b示出本领域中已知的用于模块化工具的可释放紧固机构；

图2a示出依照一实施方式的处于第一配置中的模块化工具的侧视图；

图2b示出依照图2a的实施方式的处于第二配置中的模块化工具的侧视图；

图3示出依照另一个实施方式的模块化工具的侧视图；

图4示出依照一实施方式的摇杆的三维视图；

图5示出依照一实施方式，图4的摇杆安装在工具架上；

图6示出用于依照一实施方式的处于第一配置中的模块化工具的工具架；

图7示出用于依照一实施方式的处于第二配置中的模块化工具的工具架；

图8示出用于依照一实施方式的处于第三配置中的模块化工具的工具架；

图9示出依照另一个实施方式的用于模块化工具的工具架；

图10示出依照一实施方式的工具；

图11a示出基本如上文参考图6所述的用于模块化工具的工具架的侧视图；

图11b示出图11a的布置的变体中的用于模块化工具的工具架的侧视图；以及

图11c示出图11a的布置的变体中的用于模块化工具的工具架的侧视图。

具体实施方式

图2a示出依照一实施方式的处于第一配置中的模块化工具的侧视图。

如图2a所示，提供了一种模块化工具，包括工具架200。工具架200设有进入孔201，并适于在进入孔中接收工作部分250的近侧末端。模块化工具还包括紧固销组件，该紧固销组件包括紧固销211。工具架还包括延伸通过工具架并终止于进入孔中的紧固销通道220。紧固销211位于紧固通道220中，以便在如在图2a中呈现的第一配置中所示的第一(缩回)位置和第二(伸出)位置之间滑动地移动，其中工作部分250的近侧末端在第一位置中不受所述紧固销的约束，所述紧固销在该第二(伸出)位置中突伸到所述进入孔中。

如图所示，紧固销221是通道220中的滑动配合件，由此，紧固销221可以在通道220中自由地来回滑动，摩擦力最小，但允许通道的主轴线和紧固销的主轴线之间的角度偏移最小。在此基础上，第一位置和第二位置的运动是线性的，沿着基本笔直的线。如图所示，紧固销是整体的单一元件。这样的方法在实现机械简单性方面具有优势，特别适合于基于合成材料的实施方式，这些材料可能不太适合实施小型的承载部分。

工具可以包括手术器械。更具体地，例如，工具可以用于骨科手术或骨创伤学的手术。更具体地，例如，工具可以包括研磨器(rasp)或铰刀或冲击器。

图2b示出依照图2a的实施方式的处于第二配置中的模块化工具的侧视图。

图2b的模块化工具包括与上文参照图2a描述的相同的元件，类似的元件用类似的附图标记表示。

如图2b所示，紧固销211在第二(伸出)位置中位于紧固通道220中，所述紧固销在该第二(伸出)位置中突伸到所述进入孔中。如图所示，在第二位置中，紧固销211将工作部分250的近侧末端困在所述进入孔中。

如图2a和2b所示，模块化工具还包括摇杆元件230，该摇杆元件具有枢转地联接到工具架200的支点231，在支点的一侧上枢转地联接到紧固销211的第一臂232，以及在所述支点231与第一臂相反的另一侧上的第二臂233。通过这样的方式，如图所示，用户对第一臂的手动压力将所述紧固销朝向第二位置偏压(紧固销困住工作部分)，而用户对所述第二臂的手动压力将所述紧固销朝向所述第一位置偏压(工作部分不受约束)。

如图所示，第一和第二臂与工具的主体大体平行，以使得为了将其偏压到相应位置而施加在一个或另一个臂上的手动压力倾向于使臂朝向工具的主体移动。

在备选实施方式中，例如，将摇杆放置在工具架的相对于紧固销操作角度的另一侧上，可以实现一配置，即所述第一臂上的压力将所述紧固销朝向所述第二位置偏压，而所述第二臂上的压力将所述紧固销朝向所述第一位置偏压。

如图2a和2b所示，第一臂借助于设置在所述紧固销上的叉子213枢转地联接到紧固销，以便与设置在所述摇杆中的与所述支点的轴线平行的枢转销234可释放地接合。这种可释放的操作可以通过用适当的弹性材料(如弹簧钢、适当形成的塑料等)形成所述的紧固销或其叉子部分来实现。备选地，叉子可以由基本刚性的材料形成，并设有适于可释放地接合支点的轴线的合适的衔接的弹簧加载机构。如图2a所示，除了叉子213之外，还可以设想其他形式(如钩子214)来实现这一点。钩子形式的优点是避免紧固销在来自摇杆的压力下意外地释放枢转销的风险，如上所述。因此，叉子或钩子可以由弹性材料形成，并且尺寸设置成弹性地保留在所述枢转销上。

虽然如图2所示，紧固销和摇杆的衔接借助于钩子或叉子与枢转销接合来实现，但技术人员会理解的是，使用其他机构也可以实现同等效果。例如，摇杆和紧固销可以通过由合适的弹性材料形成的柔性构件链接，以便将力从摇杆有效地传递到紧固销，同时允许摇杆和紧固销的角度关系随着摇杆移动而改变。此外，该柔性构件可以连续地形成为摇杆或紧固销的外露部，例如通过在适当的末端处提供薄而平的区段。再进一步，摇杆或紧固销可以形成为具有中间柔性区段的单一元件。这样的方式可以简化物品的制造和装配，减少单个部分的数量，并通过限制小间隙的存在来改善卫生。

虽然如图2所示，摇杆和工具架的衔接借助于钩子或叉子与枢转销接合来实现，但技术人员会理解的是，使用其他机构也可以实现同等效果。例如，摇杆和工具架可以通过由合适的弹性材料形成的柔性构件链接，以便允许摇杆和紧固销的角度关系随着摇杆移动而改变，而虚拟枢转点与工具架主体的距离基本保持不变。此外，该柔性构件可以连续地形成为摇杆或工具架的外露部，例如通过在适当的末端处提供薄而平的区段。再进一步，摇杆或紧固销可以形成为具有中间柔性区段的单一元件。这种方式可以简化物品的制造和装配，减少单个部分的数量，并通过限制小间隙的存在来改善卫生。

图3示出依照另一个实施方式的模块化工具的侧视图。

图3示出与图2a和2b类似的模块化工具。如图所示，上面的压力将所述紧固销朝向第二位置偏压(工作部分被困住)的第一臂232和工具架200分别设有弹性偏压的止动器235、241，使得当对臂232施加足够的压力时，保持机构接合以将臂可释放地锁定在第一预定位置中，由此将所述紧固销保持在第二位置中。该止动器可以采取弹簧加载的球轴承等形式，与相反构件中的凹槽接合——凹槽可以根据需要设置在摇杆230的内表面或工具架的外表面上，而止动机构的配合构件则根据情况设置在其他部件上。

同样，上面的压力将所述紧固销朝向所述第一位置偏压的第二臂233和所述工具架设有弹性偏压的止动器236、242，以便当对所述第二臂施加足够的压力时，所述保持机构接合以将所述臂可释放地锁定在第二预定位置中，由此将所述紧固销保持在所述第一位置中。

可以理解的是，可以提供任何一种或两种止动机构，任何一种或两种止动机构可以实施基于弹簧加载的球轴承的机构，或以其他方式，例如下文进一步描述。

具体地，任何一个或两个弹性偏压的止动器包括形成在所述工具架中的凹陷和来自所述摇杆的弹性凸起上的对应圆销。

图4示出依照一实施方式的摇杆的三维视图。

如图4所示，基本如上所述的摇杆430包括来自所述摇杆一侧的相应下部第一弹性凸起437a上的下部第一圆销435a和来自所述摇杆的相反侧的相应下部第二弹性凸起437b上的对应下部第二圆销435b，以使得下部第一和第二圆销435a和435b在与设置在所述工具架的主体中的相应凹陷接合时朝向彼此被偏压，例如，以便将所述摇杆可释放地锁定在上文所述的第二位置中。

同样如图4所示，摇杆430包括来自所述摇杆的一侧的相应第一弹性凸起438a上的第一上部圆销436a和来自所述摇杆的相反侧的相应第二弹性凸起438b上的对应第二上部圆销436b，以使得上部第一和第二圆销436a和436b在与设置在所述工具架的主体中的相应凹陷接合时朝向彼此被偏压，例如，以便将所述摇杆可释放地锁定在上文所述的第一位置中。

因此，上文所述的任一或两个弹性偏压的止动器可以包括形成在工具架的一侧上的第一凹陷和形成在所述工具架的另一侧上的第二凹陷，以及来自所述摇杆的一侧的相应第一弹性凸起上的对应第一圆销和来自所述摇杆的相反侧的相应第二弹性凸起上的对应第二圆销，以使得所述第一和第二圆销在与所述相应第一和第二凹陷接合时朝向彼此被偏压。

再进一步，如图4所示，支点由来自摇杆的每侧的进一步的弹性凸起439a、439b限定，每个进一步的弹性凸起439a、439b设有支点销431a、431b，由此进一步的弹性凸起439a、439b上的支点销位于限定支点轴线的轴线431上。工具架因此设有与所述支点销接合的孔，以便使摇杆能够与工具架可释放地、枢转地接合。

可以理解的是，摇杆可以在弹性凸起上提供任意组合的圆销，如参照图4描述的，以及本文所述的其他结构或技术人员可能想到的结构。

可以注意到的是，图4的摇杆在实现可释放地偏压的锁定机构以及允许将摇杆可释放地安装在工具架上的方面是有优势的，同时只包括单一部分，可以方便地用合适的弹性材料进行模压、冲压等。

图5示出依照一实施方式的安装在工具架上的图4的摇杆。

在图5中，摇杆430是可见的，借助于安装在弹性凸起439b和439a(未示出)上的支点销(未示出)之间的接合来安装在工具架400上，以便如上所述与工具架可释放地且可旋转地接合。紧固销411的上端是可见的，从紧固销通道420的上端出现，以使得如图所示，摇杆处于上文所述的第一位置，而紧固销从孔201缩回，使工作部分450不受上文所述的紧固销的约束。因此，如图所示，弹性凸起338b(和438a，未示出)弹性地偏压它们的相应圆销436b(和436a，未示出)，以与工具架420中的相应凹陷(未示出)接合，由此将摇杆可释放地锁定在第一位置中。

在此基础上，可以看出，通过以足够的力量按压摇杆430的下部，可以使弹性凸起338b(和438a，未示出)脱离它们的相应弹性凹陷，允许摇杆围绕上文所述的支点431转动，并进入上文所述的第二位置。弹性凸起337b(和437a，未示出)然后可以使它们的相应圆销435b和435a(未示出)弹性地偏压它们的相应凹陷，如工具架420中的凹陷441b，由此将摇杆可释放地锁定在第二位置中。

脱离上文所述的上部和/或下部弹性凸起并从一个位置移动到另一个位置所需的力可以通过选择适当的弹性材料和通过指定凸起的尺寸来确定，以便对应于用户的拇指可以方便地施加的力，例如上文所述的摇杆的臂，而不需要过度努力，但排除意外操作。

脱离支点的弹性凸起所需的力可以通过选择适当的弹性材料和通过规定凸起的尺寸来确定，以便对应于可以排除在不故意施加巨大力量的情况下解耦的力，使得一旦装配好，工具就不会被意外拆卸，即使其掉落或以巨大的力量撞击另一个物体。这可能需要使用专用工具等。

如图5所示，摇杆，具体是上文所述的该摇杆的臂，可以设有标签，以图形或文字的方式表示与上文所述的两个位置相关联的操作模式。具体地，如图所示，摇杆的下部被标记为“锁定”，表示通过按这里获得第二位置，将工作部分锁定在原位，而摇杆的上部被标记为“解锁”，表示按这里获得第一位置，工具可以被取出。

如图所示，摇杆，具体是上文所述的该摇杆的臂，可以设有表面纹理，确保即使摇杆或整个工具是湿的、脏的或其他可能在压力下打滑，足够的力也可以安全有效地施加在摇杆的上部和下部上。这样的纹理可以包括如图所示的沟槽，或技术人员可能想到的任何其他防滑纹理，包括添加防滑涂层、橡胶辅助材料成分等。为了进一步促进这些动作，这些元件可以是滚花的、带沟槽的、设有防滑涂层的或以其他方式处理以改善用户对其的抓握。具体地，紧固销可以是滚花的、带沟槽的、设有防滑涂层的，或设有环、钩、或其他适合与用户的拇指接触的形式，使得紧固销既可以向前推以堵住进入孔，也可以向后拉以用用户的拇指解除进入孔的堵塞。

如上所述，在第二位置中，紧固销将工具元件的近侧末端困在进入孔中。技术人员可以设想出进入孔、工具元件的近侧末端和紧固销的许多可能的配置，以实现这一点。作为说明性的示例，将不介绍某些这样的配置。

图6示出用于依照一实施方式的处于第一配置中的模块化工具的工具架。

可以注意到，为了清晰起见，本图中已省略上文所述的摇杆、紧固销和其他部件。

如图所示，工具架600具有布置在纵向轴线660上的远端662和近端661。工具架包括沿第二轴线671布置的第一侧向槽670，第二轴线在第一轴线660的平面中并且与纵向轴线660成10到80度之间的角度θ。槽从上到下加宽，并在第一槽670的远端处进一步加宽到进入孔672。

工具架还包括基本如上所述的紧固销通道630，该紧固销通道延伸通过工具架并且终止于进入孔672中。

如图6所示，工作部分设有键合元件691。键合元件691的尺寸设置成其可以被插入到进入孔672中。为了清楚起见，工作部分的其他区域被排除在外。

如图6所示，槽670基本上限定T型截面，而键合元件691对应地成形。这样的形状实现确保键合元件只能通过进入孔672进入或离开槽的目的，而且一旦其从进入孔中滑出以与槽670完全接合，相对于工具架而言，工作元件上的任何方向的力都不会将工作元件二级元件与工具架分开。技术人员会认识到的是，键合元件和对应槽可以具有符合其从远端超向近端加宽的一般要求的任何形式。因此，其可以形成上文所述的楔形、燕尾形或T形截面。此外，其还可以是圆形、椭圆形、矩形、方形或任何其他形式。键合元件通常构成从一侧到另一侧的所选截面的挤出形状(extrusion)。在某些实施方案中，键合元件可以从一侧到另一侧斜变。在这样的情况下，槽可以对应地从一边到另一边斜变。在这样的情况下，槽可以被限定为从一边到另一边变深，即对应键合元件从一边到另一边的长度。在此基础上，键合元件的斜变的壁将在键合元件的端部到达槽的侧向末端之前与键合元件的侧面接合。通过这样的方式，槽会随着键合元件被插入而逐渐变紧，手柄和次级元件之间的没有任何间隙的牢固插入可以通过将键合元件完全推入到槽中来实现。

沿第二轴线671设置的第一侧向槽670、第二轴线在第一轴线660的平面中并且与纵向轴线660成10到80度之间的角度θ的设置意味着沿工具架通过工作元件施加的力将迫使工作元件更深入地进入槽中以抵接其端壁，而不是倾向于将工作元件推出槽外。

图7示出用于依照一实施方式的处于第二配置中的模块化工具的工具架。

图7的工具架包括与参照图6描述的基本相同的元件。如图7所示，键合元件691已被插入到进入孔672中。为了清楚起见，工作部分的其他区域被排除在外。

图8示出用于依照一实施方式的处于第三配置中的模块化工具的工具架。

图8的工具架包括与参照图6和图7描述的基本相同的元件。如图8所示，键合元件691已被向上滑动到槽670的近侧末端中，远离进入孔672。由于如图所示，键合元件691从其基部加宽，与槽670的加宽相对应，一旦以这样的方式向上滑动，键合元件就会被困在槽中，唯一可能的退出路径是返回通过进入孔672。

选择性的是，侧向槽的尺寸可以沿第二轴线变化，以使得将对应键合元件滑动到侧向槽中所需的力随着工具的对应键合元件进入到槽中而增加。

如图8所示，例如通过参照图2a、2b、3、4或5所述的摇杆的操作，紧固销711已经被移动通过销通道620，以便填充进入孔672，由此将键合元件困在槽670中。

图9示出依照另一个实施方式的用于模块化工具的工具架。

图9的工具架包括与上文参照图6、7和8描述的基本相同的元件。如图9所示，工具架600包括与第一槽670平行的第二槽673。在采用这样的配置的情况下，可以认为第一和第二槽限定被中间壁和近侧末端处的端壁中断的单一连续槽。第二槽673可以以类似于第一槽670的方式从上到下加宽。第二槽673可以与第一槽670一样从上到下加宽。如图所示，虽然第一槽在第一槽670的远端处加宽到进入孔672，但第二槽673在工具架600的远侧末端侧向打开。如图所示，第二槽与第一槽在同一轴线671上。在其他实施方式中，第二槽可以位于与轴线671平行的另一个轴线上。如图所示，当第二槽不在工具架的边缘处打开时，其可以以与第一槽相同的方式打开到另一个相应进入孔。可以理解的是，在此基础上可以提供任何数量的槽，以及对应键合元件。将槽分布在工具架的远侧表面提供与工具的多个连接点，因此将倾向于稳定工作部分和工具架之间的连接。

图10示出依照一实施方式的工具。

如图所示，提供了一种模块化工具1000，包括手柄1010，和基本如上所述的工具架600。手柄1010包括可释放的联接件，例如包括螺纹环1020，环的螺纹与手柄1010的柱形构件的外部螺旋螺纹接合。螺纹环1020可围绕构件的远端在伸出位置和如强调的区段1050所示的缩回位置之间旋转，在该伸出位置，环阻碍在本体远端的一个周边上打开的槽1021，在该缩回位置，环使在本体的远端的一个周边上打开的槽1021不受阻碍，工具架的近侧末端处的舌状元件1090可以被插入到该槽中。当环围绕柱形构件旋转时，其沿其长度方向前进，并且在沿长度方向前进和旋转的同时，阻挡槽1021以将工具架困在原处。

手柄可以选择性地设有角度基准，如护板上的径向线，或径向腔，棒可以被插入通过该径向腔。

因此，工具架可以还包括在其近端处提供的舌状元件，舌片从其与工具架的交界处开始加宽。

工具架可以与工具架的近端处的手柄和工具架的远端处的工具相关联，该工具借助于工具的舌片接合在第一槽中并被紧固销困住而可释放地联接到该工具架，其中手柄1010具有主轴线A，工具1000具有主轴线B，由此工具架1000被配置为在两个主轴线之间建立侧向偏移量Δ。

工具架可以额外地或备选地在轴线之间建立角度偏移。

备选地，也可以使用本领域已知的哈德逊接头或任何其他方便的机制，以将工具架紧固到手柄。手柄也可以集成到工具架。

同时，工具架在远端处包括沿第二轴线设置的第一侧向槽，第二轴线在第一轴线的平面中并且与纵向轴线成10到80度之间的角度，槽从上到下加宽，第一槽在第一槽的远端处加宽到进入孔，工具架还包括延伸通过工具架并终止于进入孔中的紧固销通道，使得紧固销可以被插入通过销通道，以便困住被插入第一槽的加宽部分中的键合元件，基本上如上所述，以在工具架600和工作部分1050之间提供可释放的联接件。上面介绍的任何其他变体或可选特征都可以在沿着图10的线路的模块化工具中采用，也可以不采用，只要适合于使用情况。

如图所示，手柄在其近端还包括可选的护板1002。这样的护板可以用于保护用户的手在握住手柄1020时免受用锤子、木槌等敲击其近端，例如当工具或工作部分1050是凿子、铰刀或其他需要冲击性应用的工具时。

所述手柄可能适合的一个领域是手术器械，使得模块化工具作为整体可以包括或构成手术器械。更具体地，模块化工具可以用于骨科手术或骨创伤学。更具体地，模块化工具可以用于髋部、肩部或膝部的手术。更具体地，如图所示，工作部分1050，以及因此作为整体的模块化工具1050包括研磨器或铰刀或冲击器。可以理解的是，根据可能设想的许多应用领域和相关的工具类型，可以设想许多不同的可能的工作部分1050，以便依照如上所述的实施方式与单一手柄一起使用。可能的工作部分的进一步示例，以及由此产生的模块化工具，包括弧形研磨器1050b、截骨器1050c和许多其他工具，这对技术人员来说很容易想到。

本发明的工具架可以由任何材料形成。具体地，其可以由钢、铝、钛或任何其他合适的金属或合金形成。其也可以由热塑性塑料或其他合成材料形成。其具体可以由聚酰胺(例如聚芳基酰胺)形成。合成材料可以包括附加成分，如填料、膨胀剂等。其还可以进一步由合成复合材料形成，包括玻璃、碳纤维、碳纳米粒子或任何其他表现出高抗拉强度的材料，在合成材料的基体中，如上面列出的任何材料。在某些实施方式中，工具架可以由玻璃纤维增强的聚芳基酰胺组成，例如由Solvay公司以“Ixef GS 1022”的商标销售的。

工具架可以在不同区域中由不同的材料形成，包括金属部分和合成部分。为了节省材料、减轻重量等目的，手柄也可以包括空隙。

如图9所示，当工具架被纳入模块化工具中时，工作部分和/或手柄可以分别由上文所述的材料组成。在一些实施方式中，手柄、工具架和工作部分可以全部由同一材料组成。

在某些实施方式中，可以设想工作部分在工具架中的插入角度。

图11a示出基本如上文参考图6所述的用于模块化工具的工具架的侧视图。

具体地，工具架1100a包括沿第二轴线671设置的第一侧向槽670，第二轴线在第一轴线670的平面中并且与纵向轴线670成约45度之间的角度θ。槽从上到下加宽，并在第一槽670的远端处进一步加宽到进入孔672。工作部分设有键合元件691。键合元件691的尺寸设置成可以被插入到进入孔672中。

通过图11a的布置暗示的“动推和滑动”插入动作由箭头1101a表示。

如上所述，沿第二轴线671设置的第一侧向槽670、第二轴线在第一轴线660的平面中并且与纵向轴线660成10到80度之间的角度θ的设置意味着沿工具架通过工作元件施加的力将迫使工作元件更深入地进入槽中，以抵接其端壁，而不是倾向于将工作元件推出槽外。

虽然如关于图6所讨论的那样，轴线660被呈现为与可以如本文所讨论而被提供的标称手柄的轴线对齐，可以理解的是，一方面取决于工具架的形状，另一方面取决于工具，工作纵向轴线1110a可以偏离手柄的轴线，如图11a中所示，而就是相对于这个轴线，可以建立10到80度之间的角度θ，以实现这样的优点，即沿工具架通过工作元件施加的力将迫使工作元件更深入地进入槽中，以抵接其端壁，而不是倾向于将工作元件推出槽外。

图11b示出图11a的布置的变体中的用于模块化工具的工具架的侧视图。

具体地，工具架1100b(基本对应于上文所述的工具架600)包括沿第二轴线1171b(基本对应于上文所述的第二轴线671)设置的第一侧向槽1170b(基本对应于上文所述的第一侧向槽670)，第二轴线在第一轴线660的平面中，并与纵向轴线1160b成约70度之间的角度θ。工作部分设有键合元件1191b。

通过图11b的布置暗示的插入动作由箭头1101b表示。

可以注意到，在图11b的实施方式中，对应于上文所述的元件691和692的键合元件1191b和1192b形成为它们的相应键合部分与工具架1105b的端面成一角度，以使得如箭头1101b所示，键合元件可以在单一线性运动中直接滑动到它们的对应槽中。

图11c示出图11a布置的变体中的用于模块化工具的工具架的侧视图。

具体地，工具架1100c(基本对应于上文所述的工具架600)包括沿第二轴线1171c(基本对应于上文所述的第二轴线671)设置的第一侧向槽1070c(基本对应于上文所述的第一侧向槽670)，第二轴线在第一轴线660的平面中，并与纵向轴线1110c成大约45度之间的角度θ(以及与标称手柄660的纵向轴线成80度)。工作部分设有键合元件1191。

通过图11c的布置暗示的插入动作由箭头1101c表示。

可以注意到，在图11b的实施方式中，对应于上文所述的元件691和692的键合元件1191b和1192b形成为它们的相应键合部分与工具架1105b的端面成一角度，以使得如箭头1101b所示，键合元件可以在单一线性运动中直接滑动到它们的相应槽中。

因此，提供了一种用于模块化工具的工具架，其中，工具架可以可释放地联接到工作部分，如研磨器、铰刀或冲击器。联接件包括在两个末端处封闭并在一个末端处加宽到进入孔的槽，工具的键合元件可以被插入到该进入孔中，并滑动到槽的相反末端。模块化工具限定紧固销通道，该紧固销通道通过其主体并且终止于进入孔处，使得被插入到通道中的紧固销堵住进入孔，并在被插入后将工具的键合元件锁定在原处。

因此，提供了一种用于模块化工具的工具架，该工具架布置成接收工具元件，该工具元件可以通过将工具的燕尾部分滑动到工具架的槽中而被侧向插入。紧固销可以被插入通过工具架的主体，以便进入槽内，由此将工具元件锁定在原处。锁定销枢转地安装到摇杆的一侧，摇杆枢转地联接到工具架本体，以使得通过将摇杆从一个位置循环到另一个位置，锁定销来回移动通过工具架的本体，以与工具元件接合或脱离。摇杆可以是弹性材料，以便夹持到工具架上的位置中。其可以设有一些特征，如适于与工具架上的对应特征弹性接合的突起，以便闩锁在一个位置中，或另一个位置中，或两者中。

可以理解的是，这里描述的配置和/或方案在本质上是示范性的，这些具体的实施方式或示例不应视为限制性的，因为许多变化是可能的。这里描述的具体例程或方法可以代表任何数量的处理策略中的一个或多个。因此，图示和/或描述的各种行为可以按照图示和/或描述的顺序执行，也可以按照其他顺序执行，还可以并行执行，或者被省略。同样地，上文所述的过程的顺序也可以改变。

本公开的主题包括本文所公开的各种工艺、系统和配置以及其他特征、功能、行为和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合，以及其任何和所有等效物。

Claims (15)

1.一种模块化工具，包括工具架，所述工具架设有进入孔，并适于在所述进入孔中接收工具元件的近侧末端，所述模块化工具还包括紧固销组件，所述紧固销组件包括紧固销，所述工具架还包括延伸通过所述工具架并终止于所述进入孔中的紧固销通道，所述紧固销位于所述紧固通道中，以便在第一缩回位置和第二伸出位置之间滑动地移动，所述紧固销在所述第二伸出位置中突伸到所述进入孔中，由此，在所述第二位置中，所述紧固销将所述工具元件的近侧末端困在所述进入孔中，所述近侧末端在所述第一位置中不受所述紧固销的约束，所述模块化工具还包括摇杆元件，所述摇杆元件具有被枢转地联接到所述工具架的支点，在所述支点的一侧上枢转地联接到所述紧固销的第一臂，以及在所述支点的与所述第一臂相反的另一侧上的偏心臂，使得

a.所述第一臂上的压力将所述紧固销朝向所述第一位置偏压，而所述第二臂上的压力将所述紧固销朝向所述第二位置偏压，或

b.所述第一臂上的压力将所述紧固销朝向所述第二位置偏压，而所述第二臂上的压力将所述紧固销朝向所述第一位置偏压。

2.根据权利要求1所述的模块化工具，其中，上面的压力将所述紧固销朝向所述第一位置偏压的臂和所述工具架设有弹性偏压的止动器，以便当在所述臂上施加足够的压力时，所述保持机构接合以将所述臂可释放地锁定在第一预定位置中，由此将所述紧固销保持在所述第一位置中。

3.根据权利要求1或2所述的模块化工具，其中，上面的压力将所述紧固销朝向所述第二位置偏压的臂和所述工具架设有弹性偏压的止动器，以便当在所述臂上施加足够的压力时，所述保持机构接合以将所述臂可释放地锁定在第二预定位置中，由此将所述紧固销保持在所述第二位置中。

4.根据权利要求1或2所述的工具架，其中，所述弹性偏压的止动器包括形成在所述工具架中的凹陷和来自所述摇杆的弹性凸起上的对应圆销。

5.根据权利要求4所述的模块化工具，其中，所述弹性偏压的止动器包括形成在所述工具架的一侧上的第一凹陷和形成在所述工具架的一侧上的第二凹陷，以及在来自所述摇杆的一侧的相应第一弹性凸起上的对应第一圆销和来自所述摇杆的相反侧的相应第二弹性凸起上的对应第二圆销，以使得所述第一和第二圆销在与所述相应第一和第二凹陷接合时朝向彼此被偏压。

6.根据前述权利要求中任一项所述的模块化工具，其中，所述支点由来自所述摇杆的每侧的另外的弹性凸起限定，每个所述另外的弹性凸起设有支点销，由此每个另外的弹性凸起上的支点销位于一轴线上，所述轴线限定所述支点的轴线，所述工具架设有与所述支点销接合的孔。

7.根据前述权利要求中任一项所述的模块化工具，所述第一臂借助于设置在所述紧固销上的叉子或钩子与设置在与所述支点的轴线平行的所述摇杆中的枢转销可释放地接合来可枢转地联接到所述紧固销。

8.根据权利要求7所述的模块化工具，所述叉子或钩子由弹性材料形成，并且尺寸设置成弹性地保留在所述枢转销上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的模块化工具，所述工具架具有设置在纵向轴线上的远端和近端，其中，所述进入孔包括沿第二轴线设置的第一侧向槽，所述第二轴线在第一轴线的平面中并与所述纵向轴线成10到80度之间的角度，所述槽从上到下加宽，所述第一槽在第一槽的远端处加宽到进入孔，所述紧固销通道延伸通过所述工具架。

10.根据权利要求9所述的工具架，其中，所述侧向槽的尺寸沿所述第二轴线变化，以使得将所述工具的对应键合元件滑动到所述侧向槽中所需的力随着所述工具的所述对应键合元件前进到所述槽中而增加。

11.根据前述权利要求中任一项所述的工具架，包括与第一槽平行的第二槽。

12.根据权利要求11所述的工具架，其中，所述第二槽与第一槽在同一轴线上，并定位在其远侧。

13.根据权利要求11或12所述的工具架，其中，所述第二槽提供所述工具架中的侧向开口。

14.根据前述权利要求中任一项所述的工具架，其中，所述工具架由合成材料或合成复合材料组成。

15.根据权利要求14所述的工具架，其中，所述工具架由玻璃纤维增强的聚芳基酰胺组成。