CN1628012A - 带螺钉保持器的螺丝起子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有螺钉保持器的螺丝起子，其包括A)一个可与驱动装置相连的轴(2)和一个与纵向轴线(3)正交的横截面(9)。所述轴具有一个轴前段(5)，所述前段可插进螺钉头与螺丝起子配套的座腔中，且在所述前段中具有至少一个纵向凹部(7)，所述凹部具有与所述纵向轴线(3)垂直的纵向轴线(8)。所述螺丝起子还包括B)至少一个弹性元件(6)，其可插进所述至少一个凹部(7)中，且以一个角度相对于所述纵向轴线(3)伸出，并且超出所述轴前段(5)的横截面(9)。所述螺丝起子特征在于C)所述弹性元件(6)可以在其伸出超过横截面(9)的部分上发生弹性变形，这种变形与凹部(7)的纵向轴线(8)成一个角度。

Description

带螺钉保持器的螺丝起子
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的带螺钉保持器的螺丝起子，以及一种根据权利要求15的用作螺丝起子中螺钉保持器的弹性元件。
背景技术
在将植入物固定在人体或动物体的骨头、骨头碎片或者关节上的外科移植手术中，周围的软组织受到的损伤愈小愈好，因此应所述可以在骨头上或者例如在一段脊柱上进行不会大面积处理所述软组织的外科手术(最小侵入技术)。若软组织中的开口非常小，例如钝头镊子之类的器具就不再适用于导入接骨螺钉或椎弓根螺钉。
RYDER的EP0458449中公开了一种带有螺钉保持装置的螺丝起子。这种已知的螺丝起子包括一个带有一自由端的纵轴，所述自由端可以插入螺钉头的相应凹部中。用于夹紧螺钉的弹性装置插进一个平行于所述纵轴线的凹槽中，且包括一个可压缩的弹性体。由于所述弹性装置在非压缩状态下在所述轴部的至少一个侧面上径向伸出，因此当将所述轴部插进相应的凹陷处并挤压所述凹陷处的侧壁时其可被压紧，从而螺钉头被保持在所述轴部上。所述弹性装置有一个缺陷，即容纳所述弹性装置的孔眼结构相对复杂，因此所述螺丝起子不适用于非常小的螺钉。
发明内容
本发明在此提出了一种解决方案。本发明的一个目的是实施一种带有弹性螺钉保持器的螺丝起子，其也可适用于最小型螺钉。
根据本发明，上述目的是通过一种带有如权利要求1中特征部分所述的螺钉保持器的螺丝起子，以及如权利要求15特征部分所述的用作螺丝起子的螺钉保持器的弹性元件来实现的。
本发明的带有螺钉保持器的螺丝起子主要包括一个轴和一个横向于纵向轴线布置的弹性元件。在所述轴的后段上，所述轴可以与一驱动装置例如一手柄或一机器相连。并且所述轴包括一轴前段，所述前段可插进在螺钉头上的适用于螺丝起子的座腔中，所述座腔例如为一内六角(Innensechskant)、一个内六角圆(Innensechsrund)、十字槽(Kreuzschlitz)或者Torx中。所述弹性元件插在所述轴前端内的凹部中，所述凹部的纵向轴线横向于上述纵向轴线。在本发明装置的各种实施例中所述轴前段的横截面是多边形或星形的，其中角或顶端可以是尖形的或倒圆的，并且侧边可以是直的或者内凹的。容纳弹性元件的凹部的纵向轴线与半径之一重合，所述角或顶端全都位于所述半径上。此外，所述弹性元件至少在其突出于横截面的部分上、从与所述轴的纵向轴线正交的横截面来看、横向于纵向轴线变形。
由于所述弹性元件的创造性构造，在此可以看出本发明所得到的优点，
可获得所述轴前段的较小整体深度，从而，可以适用具于有较小高度的螺钉头、或者具有较小深度的用作螺丝起子座腔的凹部的螺钉，
所述轴前段可以是棱柱形或圆柱形的，因此，与圆锥形轴段相比，在螺钉上可以实施最大的力传递(可以避免所谓的脱扣(cam out))，
所述弹性元件也可以随后安装在常规的商用螺丝起子上，
不需要一个螺钉保持套管，从而可以用一只手操作这种螺丝起子，
所述装置易于生产，从而价格可以较低，且
由于只需在轴前段上设置一个单独的径向孔，所述弹性元件也可应用于最小型的螺钉，因而也可以用于上颌面的、手足外科中的螺钉。
在本发明螺丝起子中的一个优选实施例中，所述凹部被构造为一个圆孔，从而所述凹部在常规的商用螺丝起子上无需花费过高成本即可制造出来，且可使用一个弹性元件。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，所述弹性元件和所述凹部是棱柱形的。从而可达到的优点是，所述弹性元件不会在所述凹部中扭转。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，所述弹性元件由一种金属制成，优选为不锈弹簧钢，或者由一种例如镍钛诺的超弹性金属制成，从而使其适于医疗应用，而且具有较长的使用寿命。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，所述弹性元件由一种塑料制成，优选为一种热塑性材料，例如POM。这种由塑料制成的弹性元件的优点在于合理的加工过程(例如注射成型)、低成本以及不会受到腐蚀。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，所述弹性元件在其用于将螺丝起子插入螺钉头内的座腔中的第二端上具有一个开口狭缝。所述狭缝相对于与所述凹部纵向轴线正交的所述弹性元件横截面沿直径方向布置，并将所述弹性元件在其第二端上分成两个舌状体，所述舌状体可以横向于所述凹部的纵向轴线且横向于所述轴的纵向轴线弹性移动。所述弹性元件的这种结构可以得到对螺钉的最大保持力，这对于外科手术来说是必须的，从而使螺钉在外科手术过程中掉在人体中的可能性最小。优选地，尺寸为
弹性元件的直径在0.3mm到2.0mm之间，
狭缝的宽度在0.1mm到1.5mm之间，
狭缝的长度在0.5mm到3.0mm之间。
特别地，尺寸为：
弹性元件的直径在0.5mm到1.5mm之间，
狭缝的宽度在0.2mm到1.2mm之间，
狭缝的长度在0.8mm到2.0mm之间。
此外，所述狭缝可以以一种楔形向外扩展，也就是，向着所述弹性元件伸出所述轴前段横截面的端部扩展，其中楔角优选为0.1°至10.0°。因此可以达到如下优点：所述弹性元件的应力分布得到优化。从而，可以得到更好的减震特性，且减小了疲劳断裂的风险。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，所述弹性元件的伸出所述轴前段横截面的第二端配有一个缩小部，从而所述可径向弹性变形的舌状体在所述轴前段插进螺钉头内的用于螺丝起子的相应座腔中时可以更容易地横向于所述轴的纵向轴线被压缩。所述缩小部可以是斜边的(Anschrgung)、倒圆(Abrundung)的、倒边(Anfasung)的或圆棱(rundeKante)的。
优选地，所述倒角在平行于弹性元件的纵向轴线测得的长度与弹性元件直径的比在5％到30％之间。所述弹性元件的第二端也可采用一个凸面形状来替代所述缩小部。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，后者可以包括多个弹性元件，其可以插在多个位于轴前段上的凹部中。所述凹部的纵向轴线优选与半径之一重合，所述半径与轴前段横截面的角或圆角相交，与所述轴正交。由于使用多个弹性元件，产生在螺钉头上的保持力可以得到相当大的提高。
在本发明螺丝起子中的另一个优选实施例中，所述凹部在从角或顶端起测得的深度T处具有一个凸缘，所述深度T等于或大于弹性元件的平行于弹性元件纵轴线测得的长度，从而所述弹性元件不会突出于所述轴前段的顶端、角或圆角。通过这种方式，可以避免在将轴前段插入螺钉头中容纳螺丝起子的座腔中时将弹性元件过深的推入凹部中。
本发明的一些进一步优选方案写在从属权利要求中。
附图说明
下面将通过几个实施例的局部示意图来对本发明以及本发明的进一步研发进行更详细的说明。
附图中：
图1a示出根据本发明带螺钉保持器的螺丝起子的一实施例的纵向剖面图，
图1b示出图1a中所示的根据本发明带螺钉保持器的螺丝起子实施例的横截面图，
图2示出本发明带螺钉保持器的螺丝起子的另一实施例的横截面图，
图3是图1a及图1b所示的本发明螺丝起子实施例的横截面图，所述螺丝起子具有一前轴部分，其插入在螺钉头部的用于容纳螺丝起子的一凹部中，及
图4是一个弹性元件实施例的侧视图。
具体实施方式
如图1a和图1b所示，带有螺钉保持器的螺丝起子1基本包括一个具有纵向轴线3、轴后段15和轴前段5的纵轴2，以及一个直径为D的弹性元件6。所述轴前段5具有一个六角形横截面9，其与纵轴线3垂直，且具有直边16及角17，并且可以插进与螺丝起子配套的螺钉头座腔内。在所述轴前段5上，弹性元件6被压入一个圆孔形纵向凹部7中，其纵向轴线8与上述纵向轴线3垂直。横截面9中的六个角17位于六个半径19上，所述纵向轴线18与其中一个半径19重合。在角17附近弹性元件6伸出并超过相邻的侧边16。从而，在将所述轴前段5插进螺钉头中容纳螺丝起子的座腔中时，所述弹簧元件6不能被压进所述凹部7中，在所述凹部7中有一个搁放所述弹性元件6的第一端10的径向凸缘20。
此外，所述弹性元件6具有一个宽为B、长为X的狭缝12，其从所述弹性元件6的第二端11穿入所述弹性元件。所述狭缝12径向地穿过弹性元件6，且被布置成平行于凹部7的纵向轴线8。所述弹性元件6的第二端11被所述狭缝12分成两个舌状体部13、14，其与纵向轴线8平行，且可相对于纵向轴线8的横方向、朝着横截面9的边缘进行弹性变形，也就是说可以向着纵向轴线8偏转。所述弹性元件6的长度L小于从顶端17到凸缘20的深度T，从而，使弹性元件6相对于横截面9在顶端17处深进去。
图2所示的本发明螺丝起子1的实施例与图1a、图1b所示的实施例的区别仅在于所述轴前段5的横截面9是星形的。所述横截面9的半径19上的顶端18是外凸的圆形，而顶端18之间的侧边16是内凹的圆形。附件的弹性元件6搁置在孔7的座腔22上。
图3示出了图1a、图1b所示的本发明螺丝起子实施例的轴部前段5插进螺钉头23中容纳所述螺丝起子的座腔24中时的状态。所述弹性元件6的第二端11被完全封闭在横截面9中。这两个可以弹性变形的舌状体13、14被压向纵向轴线8。从而这两个舌状体13、14可充分变形且在纵向轴线8处不互相接触，凹部7的深度T(图1a)以及所述弹性元件6的尺寸，即直径D和深度L以及狭缝12的宽度B(图1a)必须相互匹配，从而一方面使舌状体13、14的变形可以对座腔24的侧壁产生一个足够高的夹持力，另一方面使舌状体13、14不会妨碍变形。
在图4中，示出了本发明弹性元件6的一个实施例，其被用作螺丝起子中的螺钉保持器。所述弹性元件6是圆形的，具有纵向轴线26，且在其第一端10具有一个缩小部25，在其第二端11具有一个外凸的圆倒角21，所述倒角21在平行于纵向轴线26方向测量具有一个长度A。在此实施例中，所述倒角21的长度A与弹性元件6的直径D的比A/D为1∶4，而狭缝12的深度X与弹性元件6的长度L的比X/L为3∶4。在所述弹性元件6的前端11上，所述狭缝12具有一个宽度B，且朝着弹性元件6的前端11按一个2°楔角扩展。此处宽度B与直径D的比B/D为1∶2。两个舌状体13、14可垂直于凹部7的纵向轴线8(图1a)变形，其弹力的大小取决于弹性元件6直径D及狭缝12的尺寸。

Claims (16)

1.一种带有螺钉保持器的螺丝起子，其包括
i)一轴(2)，其可与驱动装置相连且具有一个纵向轴线(3)、一个与所述纵向轴线(3)正交的横截面(9)、一个前端(4)和一个轴前段(5)，所述前段可插进螺钉头与螺丝起子配套的座腔中，且在所述前段中具有至少一个纵向凹部(7)，所述凹部具有与所述纵向轴线(3)垂直的纵向轴线(8)，和
ii)至少一个弹性元件(6)，其可插进所述至少一个凹部(7)中，且垂直于所述纵向轴线(3)伸出，并且起出所述轴前段(5)的横截面(9)，
iii)所述横截面(9)为多边形或者星形，具有直边或者曲边(16)及位于半径(19)上的尖角或圆角或顶端(18)，
其特征在于
iv)所述凹部(7)的纵向轴线(8)与半径(19)之一重合，和
v)所述弹性元件(6)可以在其伸出超过横截面(9)的部分上发生弹性变形，从垂直于纵向轴线(3)的横截面(9)看去，这种变形垂直于凹部(7)的纵向轴线(8)。
2.按照权利要求1所述的螺丝起子，其特征在于，所述的凹部(7)为一个孔眼，优选为一个圆柱形孔。
3.按照权利要求1所述的螺丝起子，其特征在于，所述的凹部(7)为一个棱柱形空腔。
4.按照权利要求1至3任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性装置包括一个位于凹部(7)中的第一端(10)，和一个伸过超出横截面(9)的第二端(11)以及一个狭缝(12)，所述狭缝从所述第二端穿入所述弹性元件中，且沿所述凹部(7)的直径布置，平行于纵向轴线(3)，从而形成可以相对于所述凹部(7)的纵向轴线(8)产生径向弹性变形的舌状体(13；14)，其由第二端(6)上的狭缝(12)形成。
5.按照权利要求1至4任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性元件(6)由一种金属制成，优选为不锈弹簧钢，或者由一种例如镍钛诺的超弹性金属制成。
6.按照权利要求1至4任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性元件(6)由一种塑料制成，优选为一种热塑性材料，例如POM。
7.按照权利要求1至6任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述狭缝(12)以一种楔形向外扩展，楔角优选为0.1°至10.0°。
8.按照权利要求1至7任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性元件(6)的第二端(11)在所述第二端(11)方向上具有一个缩小部(21)。
9.按照权利要求8所述的螺丝起子，其特征在于，所述缩小部(21)为一斜边的、一倒圆的、一倒边或者为一圆棱的形式。
10.按照权利要求9所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性元件(6)具有一个直径D，且缩小部(21)在平行于所述凹部(7)的纵向轴线(8)测得的长度A与直径D的比在1∶20到3∶10之间。
11.按照权利要求1至10任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性元件(6)的第二端(11)末端是外凸的。
12.按照权利要求4至11任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述弹性元件(6)的直径在0.3mm到2mm之间，狭缝(12)的宽度B在0.1mm到1.5mm之间，长度X在0.5mm到3mm之间。
13.按照权利要求1至12任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述螺丝起子包括多个弹性元件(6)，其可以插在凹部(7)中，且其各自的纵向轴线均与半径(19)之一重合。
14.按照权利要求1至13任一项所述的螺丝起子，其特征在于，所述凹部(7)从角(17)或顶端(18)测量的深度T处，具有一个凸缘(20)，且弹性元件(6)具有一个平行于凹部(7)的纵向轴线(8)测量得出的长度L，其中L≤T。
15.用于如权利要求1至14任一项所述的螺丝起子中的弹性元件，其特征在于
所述弹性元件(6)为圆柱形或棱柱形的，且具有一纵向轴线(26)，
所述弹性元件(6)包括一个与一纵向轴线(26)相交的第一端(10)、一个与所述中心轴线(26)相交的第二端(11)以及两个按所述纵向轴线(26)横向弹性变形的舌状体(13；14)，和
所述弹性元件(6)可用作为一螺钉保持器。
16.按照权利要求15所述的弹性元件，其特征在于，所述弹性元件(6)在其第二端(11)上具有一缩小部(21)。
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