專利名稱：手術針型鍛工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將針附著到縫合線(例如用于制備適合外科應用的帶針縫合線)的裝置和方法，更具體地講，涉及利用型鍛工藝將手術針附著到縫合線的裝置和方法。
背景技術：
已知多種將針型鍛到縫合線上的方法。在一種熟知類型的手術針中，將縫合線的自由端插入針鈍端(“針端管”)內(nèi)的軸向孔中，并且在型鍛模撞擊針端管外表面時保持在該位置內(nèi)，從而將孔的一部分壓擠到縫線上。該孔的被壓擠部分通過機械干涉和表面接觸 (摩擦)夾緊縫線。進行型鍛過程，以便在針端管和縫線之間產(chǎn)生附著，該附著達到或超出諸如USP 23<871>之類標準中的附著(或“拔出”)強度要求。一種形成良好的縫線附著的方法是多次擊打型鍛，在該方法中，針受到具有受控深度但分布在較大面積上(例如圍繞針的周圍)的型鍛(即壓擠)。為了實現(xiàn)這種型鍛， 可以將針在多次型鍛壓擠之間相對于型鍛模旋轉(zhuǎn)。這樣，進行多次角度偏移型鍛操作(擊打)，以將單根針附著到單根縫線上。雖然該方法提供了良好的附著，但對針端管的每次擊打會在針端管和縫線內(nèi)產(chǎn)生應力。制造針和縫線的材料本質(zhì)上具有一定程度的可鍛性，但在達到可鍛性極限時，該材料會失效，就針而言會導致開裂和失去附著或破損。當使用包括諸如4310SS、鎳-鈦SS和420SS之類高級合金在內(nèi)的較硬合金時，開裂是個特定的問題。 此外，針材具有一些彈性，因此殘余應力的釋放會導致針端管隨時間推移而松弛，從而導致針孔和縫線之間失去附著。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，本發(fā)明涉及一種用于將縫線附著到針端管上的裝置。針端管具有第一徑向限定部(或“頂部”)、與第一徑向限定部相對的第二徑向限定部(或“底部”)、 在頂部和底部之間彼此相對的第一和第二側(cè)向部(或“側(cè)面”)、以及在針端管末端形成的用于接納縫線末端的孔。該裝置包括具有第一鍛模和第二鍛模的第一鍛模組，其中至少一個鍛?？上鄬τ诹硪粋€移動。第一鍛模具有位于其中的凹槽，該凹槽用于接納針端管，以將第一和第二鍛模中的一者或兩者向另一者移動而導致第二鍛模壓擠針端管頂部，從而將縫線貼著孔的內(nèi)表面壓擠。第一鍛模的凹槽至少部分地被曲面限定，該曲面的尺寸和形狀被適當確定以保護針端管的底部和側(cè)面在壓擠針端管頂部過程中免于顯著變形。該裝置還包括具有第三和第四鍛模的第二鍛模組，其中至少一個鍛模可相對于另一個移動。第三鍛模具有位于其中的凹槽，該凹槽用于接納針端管，以將第三和第四鍛模中的一者或兩者向另一者移動而導致第四鍛模壓擠針端管底部，從而將縫線貼著孔的內(nèi)表面壓擠。第三鍛模的凹槽至少部分地被曲面限定，該曲面的尺寸和形狀被適當確定以保護針端管的側(cè)面在壓擠針端管底部過程中免于顯著變形。本發(fā)明的另一個實施例涉及一種利用兩個壓擠行程將縫線附著到上述類型針端管的方法。第一壓擠行程壓擠針端管頂部，使得縫線被貼著孔的內(nèi)表面壓擠，同時針端管的底部和側(cè)面受到約束，以保護它們免于顯著變形。進行第二壓擠行程以壓擠針端管底部，使得縫線被進一步貼著孔的內(nèi)表面壓擠，同時針端管的側(cè)面受到約束，以保護它們免于顯著變形。本發(fā)明的又一個實施例涉及使用一個壓擠行程將縫線附著到上述類型針端管的方法。分別用第一工具的平坦表面和第二工具的平坦表面同時壓擠針端管的頂部和底部， 使得縫線被貼著孔的內(nèi)表面壓擠，同時針端管的側(cè)面受到約束，以保護它們免于顯著變形。本發(fā)明的再一個實施例涉及縫線和具有針端管的針的組合。該針端管具有橫截面形狀，該橫截面形狀具有相對的向外彎曲部分和相對的在彎曲部分之間的大致平坦部分， 并且該針端管關于經(jīng)過針端管中心縱向軸線并且大致垂直地經(jīng)過橫截面的平坦部分的第一平面大致對稱?？p線末端被貼著孔的內(nèi)表面壓擠。


圖1為與根據(jù)本發(fā)明的型鍛模組一起使用的一類手術針的局部剖面圖。圖2為圖1的手術針的針端管的剖切端視圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第一型鍛模組的前視圖，該鍛模組用于進行雙擊型鍛工藝的第一壓擠行程。圖4為圖3的型鍛模組的側(cè)視圖。圖5為圖3的型鍛模組的一部分的放大視圖。圖6為圖4所示的型鍛模組的一部分的放大視圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二型鍛模組的前視圖，該鍛模組用于進行雙擊型鍛工藝的第二壓擠行程。圖8為圖7的型鍛模組的側(cè)視圖。圖9為圖7的型鍛模組的一部分的放大視圖。圖10為圖9的型鍛模組的一部分的剖切側(cè)視圖。圖11為在雙擊型鍛工藝的第一壓擠行程之前的具有針端管和縫線的圖3的型鍛模組的一部分的剖切前視圖。圖12為圖11的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切側(cè)視圖。圖13為在雙擊型鍛工藝的第一壓擠行程中的圖11所示型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切前視圖。圖14為圖13的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切側(cè)視圖。圖15為在雙擊型鍛工藝的第二壓擠行程之前的具有圖13和14的針端管和縫線的圖7的型鍛模組的一部分的剖切前視圖。圖16為在雙擊型鍛工藝的第二壓擠行程中的圖15的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切前視圖。圖17為圖16的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切側(cè)視圖。圖18為在第二壓擠行程結(jié)束之后的圖17的針端管和縫線的剖視圖。圖19為在根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的單擊型鍛工藝中使用的型鍛模組的一部分的前視圖，圖中以透視圖示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖20為在單擊型鍛工藝的壓擠行程之前的具有針端管和縫線的圖19的型鍛模組的一部分的剖切前視圖。圖21為圖20的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切側(cè)視圖。圖22為在單擊型鍛工藝的壓擠行程中的圖20的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切前視圖。圖23為圖22的型鍛模組、針端管和縫線的一部分的剖切側(cè)視圖。圖24為在壓擠行程結(jié)束之后的圖23的針端管和縫線的剖切端視圖。
具體實施例方式本文所述裝置和方法旨在與諸如圖1和圖2示出的未型鍛針10之類手術針(下文稱為“針”)配合使用。針10可包括具有管狀端14 (下文稱為“針端管”)和鋒利端16的彎曲主體12。針端管14包括與鋒利端16相對的向外開口(在圖1中以剖面圖示出)的直孔18。圖2為針端管14的剖切端視圖，針端管14通常將具有圍繞中心縱向軸線An的半徑為4的圓形橫截面。針端管14可具有在常規(guī)線徑的半徑(例如，約0.003英寸至約0.035 英寸)范圍內(nèi)的半徑rn。針10可由多種金屬合金(包括但不限于4310SS、鎳-鈦(NiTi) SS和420SS)或高級合金(例如，鎢-錸(W-Re)合金和耐火合金)中任何一種制成。孔18 的尺寸和形狀被確定成可接納縫線20，縫線20可以為任何數(shù)量的熟知類型或尚未開發(fā)的類型中的一種。圖3-18示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于將針端管14型鍛到縫線20上的方法和裝置，其中針端管14在兩個單獨的依次進行的壓擠行程(即“雙擊”工藝)中被貼著縫線20壓擠。第一行程使用第一組鍛模在第一工位處進行，而第二行程使用第二組鍛模在第二工位處進行。根據(jù)本發(fā)明的替代實施例，兩次行程可以使用一組鍛模在單個工位進行，如下文另述。用于雙擊工藝的第一和第二鍛模組分別在圖3-6和7-10中示出，其中鍛模組及其剖面以垂直方向取向示出。然而，第一或第二鍛模組可以水平取向或以任何其他方向取向， 只要每一組中相應的鍛模大致彼此相對，并且其相應的移動大致沿著相同軸線進行，使它們聚合和分開即可。在與圖2-10所示的第一和第二鍛模組相聯(lián)系的關于圖2-18的整個討論中，所使用的指示位置、取向和運動方向的術語旨在便于討論，而無意將實施方式限制為所示出和描述的具體實施例。轉(zhuǎn)到圖3和圖4，第一鍛模組22包括下鍛模24和可與下鍛模24相對的上鍛模26。 在本發(fā)明的一個實施例中，鍛模24、26適于在第一型鍛工位處安裝到常規(guī)鍛針機械(未示出)上。所示下鍛模24和上鍛模26具有在雙擊工藝開始時應具有的大致相同的相對位置和取向，使得下鍛模24的上表面28與上鍛模26的下表面30相對并分離。上述上表面28 和下表面30適于在型鍛過程中相互靠攏。作為基準，鍛模24、26還具有相應的前表面32、 34和相應的后表面36、38。前表面32、34和后表面36、38中每一個在本文中也分別稱為針側(cè)32、34或縫線側(cè)36、38，因為在型鍛過程中，針未被壓擠的部分將從前表面32、34向遠處延伸，縫線20將從后表面36、38向遠處延伸。圖5和6分別為圖3和4中所指示的下鍛模24和上鍛模26的局部的放大視圖。 如圖5所示，下鍛模24包括具有圓柱形曲面42的凹槽40，圓柱形曲面具有在約180度或以下的弧線上圍繞縱向軸線A1的基本上恒定的半徑IV曲面42的軸線A1從下鍛模24的
6上表面28回縮距離屯。在本發(fā)明的一個實施例中，曲面42在鄰近上表面28處向外張開角度 和a2，以便于放入和取出針端管14。在本發(fā)明的一個實施例中，角度 和a2各為約8 度。在其他實施例中，角度 和 可以小至0度。曲面42的半徑Γι和回縮距離dl經(jīng)過選擇，使得在第一壓擠行程中當倚靠在曲面42上時，待型鍛的針端管14會在橫向上在其相對側(cè)受到約束，從而使其軸線An與曲面42的軸線A1大致重合。在本發(fā)明的一個實施例中， 曲面42的半徑Γι與針端管14待型鍛的部分的半徑rn大致相同，并且回縮距離Cl1在半徑 rn的約25%至約40%的范圍內(nèi)。例如，為了適應具有約0. 005英寸的半徑rn的針14，下鍛模24可具有半徑T1約0. 005英寸的曲面42和約0. 002英寸的回縮距離(I1。下鍛模24的上表面28的剩余部分為大致平坦的。可以看到，上鍛模26的下表面30也是大致平坦的。如圖6所述，下鍛模24的上表面28從下鍛模24的前表面32至其后表面36為大致平坦的。在所示實施例中，凹槽40從下鍛模24的針側(cè)32向縫線側(cè)36延伸。在一個替代實施例中，凹槽40可以在縫線側(cè)36附近端接于直徑較小的凹槽或孔，該凹槽或孔設置在縫線側(cè)36處，用于接納縫線20。上鍛模26的下表面30被倒角，以在針側(cè)34和縫線側(cè)38 處分別形成斜面44和46。斜面44、46被設置用于控制型鍛過程中施加在針端管14和縫線 20上的應力。在本發(fā)明的一個實施例中，斜面44、46相對于上鍛模26的下表面30的角度對于縫線側(cè)斜面46為約15度，對于針側(cè)斜面44為約30度。下表面30在斜面44和46之間的整個部分為大致平坦的。轉(zhuǎn)到圖7和8，第二鍛模組48包括下鍛模50和可與下鍛模50相對的上鍛模52。 在本發(fā)明的一個實施例中，鍛模50、52適于在第二型鍛工位處安裝到常規(guī)鍛針設備(未示出)上。類似于圖3和4的鍛模24和26的布置方式，所示上鍛模50和下鍛模52具有在雙擊工藝開始時應具有的大致相同的相對位置和取向，使得下鍛模50的上表面54與上鍛模52的下表面56相對并分離。上述上表面54和下表面52適于在型鍛過程中相互靠攏。 作為基準，鍛模50、52還具有相應的前表面58、60(也稱為“針側(cè)58、60”)和相應的后表面 62、64 (也稱為“縫線側(cè)62,64") ο圖9為圖7中指示的下鍛模50的局部的放大視圖，而圖10為圖9中所示局部的剖切側(cè)視圖。如圖9所示，下鍛模50的上表面54包括具有平坦內(nèi)表面68的凹槽66，內(nèi)表面68具有為待型鍛的針端管14的半徑rn的約兩倍的寬度d2。平坦表面68從上表面54縮進回縮距離d3，并且大致平行于上表面54。凹槽66被設置成使得針端管14在倚靠于平坦表面68上時相對于鍛模52內(nèi)所設凹槽70正確定位。在本發(fā)明的一個實施例中，該回縮距離(13可以在約0. 002英寸和0. 004英寸之間。例如，為了容納半徑4約0. 005英寸的針端管14，回縮距離d3可以為約0. 002英寸，凹槽66的寬度d2可以為約0. 010英寸。繼續(xù)參見圖9，上鍛模52的凹槽70被圓柱形曲面72限定，該曲面的尺寸和形狀被確定成可接納針端管14，使得針端管14和曲面72之間至少在回縮距離d4處具有最小間隙。在圖9所示實施例中，曲面72具有圍繞軸線A2基本上恒定的半徑r2。半徑r2約等于或略大于圖5的第一鍛模組22的下鍛模24的曲面42的半徑r”曲面72在上鍛模52的下表面56附近向外張開角度a3和a4，以便于針端管14進入然后退出凹槽70。在本發(fā)明的一個實施例中，角度％和&各為約8度。在其他實施例中，角度％和^可以小至0度。軸線A2從上鍛模52的下邊緣56縮進回縮距離d4，使得在第二壓擠行程中當其軸線An與軸線 A2大致重合時，待型鍛的針端管14在其相對的兩側(cè)橫向受到約束。例如，為了在第一壓擠行程之前容納半徑約0. 005英寸的針端管14，半徑r2可以為約0. 0051英寸，回縮距離d4可以為約0. 001英寸。如圖10所示，下鍛模50的凹槽66的平坦表面68從下鍛模50的針側(cè)58向縫線側(cè)62延伸并被倒角，分別在針側(cè)58和縫線側(cè)62處形成斜面74和76。在本發(fā)明的一個實施例中，斜面74、76相對于平坦表面68的角度對于針側(cè)斜面74為約30度，對于縫線側(cè)斜面76為約15度。平坦表面68在斜面74和76之間的整個部分為大致平坦的。繼續(xù)參見圖10，上鍛模52的曲面72被倒角，分別在上鍛模52的針側(cè)60和縫線側(cè) 64處形成斜面78、80。針側(cè)斜面78和縫線側(cè)斜面80相對于曲面72的角度選擇成分別與第一鍛模組22的上鍛模26的針側(cè)斜面44和縫線側(cè)斜面46的角度大致相同。圖11-18示出了使用鍛模24、26、50、52的雙擊型鍛工藝。圖11-14示出了雙擊型鍛工藝的第一壓擠行程，而圖15-18示出了第二壓擠行程。在圖11-18中，為了使下述附圖更加清楚(除針端管82之外)，除了針端管82以外的所有元件均省去了剖面線。圖11和12分別示出了第一鍛模組22的鍛模24、26的一部分的剖切前視圖和剖切側(cè)視圖，其中針端管82倚靠在下鍛模24內(nèi)的凹槽40的曲面42上，上鍛模26位于針端管 82上方。針端管82和縫線84具有與針端管14和縫線20相同的類型。作為基準，所示針端管82具有在“12點鐘”位置處的第一徑向限定部86 (或“頂部”)、在“6點鐘”位置處的第二徑向限定部88(或“底部”)，以及分別在“9點鐘”和“3點鐘”位置處的相對的第一側(cè)向部90和第二側(cè)向部92(或“側(cè)面”)?？梢钥吹?，針端管82的中心縱向軸線An在下鍛模 24的上表面28以下與曲面42的軸線A1大致重合?？p線84設置在針端管82的孔96內(nèi)， 該孔至少部分地被其內(nèi)表面94限定。圖13和14分別示出了在第一壓擠行程中鍛模24、鍛模26、針端管82和縫線84的一部分的剖切前視圖和剖切側(cè)視圖。上鍛模26被緩慢下移而壓貼在針端管82的頂部86， 從而使其變平，并將孔96的內(nèi)表面94貼著縫線84壓擠。針端管82的側(cè)面90、92受到凹槽40的曲面42的約束，不會顯著變形，從而防止針端管82橫向(即與上鍛模26的移動方向大致垂直的方向)擴展。此外，針82的底部88受到曲面42的約束，因此不會顯著變形。 在第一壓擠行程中，上鍛模26的下表面30靠近下鍛模22的上表面28，但不與其接觸。在上鍛模26的向下行程結(jié)束時，下表面30與上表面28的相隔距離d5受型鍛設備的操作者控制，并且一定程度上受所期望的縫線拔出力以及鍛模24、鍛模26和針端管82的尺寸公差影響。針端管82的頂部86的壓擠還使針端管82的形狀適形于上鍛模26被倒角的下表面 30的形狀，從而減小針端管82或縫線84變?nèi)醯目赡苄浴D15示出了在第一壓擠行程之后但在第二壓擠行程之前具有上述針端管82和縫線84的鍛模50、52的一部分的剖切前視圖。針端管82的底部88倚靠在下鍛模50內(nèi)的凹槽66的平坦表面68上，并且上鍛模52位于針端管82的變平頂部86的上方。可以看到， 針端管82的縱向軸線An位于下鍛模50的上表面54上方。圖16和圖17分別為在第二壓擠行程中鍛模50、鍛模52、針端管82和縫線84的一部分的剖切前視圖和剖切側(cè)視圖。上鍛模52被緩慢下移，使得曲面72在鄰近其被型鍛的頂部86處與針端管82接合，從而將針端管82的底部88緊壓到下鍛模50的平坦表面68 上，并將孔96的內(nèi)表面94貼著縫線84進一步壓擠。在大致回縮距離d4處與上鍛模52內(nèi)的凹槽70的曲面72接觸，從而針端管82的側(cè)面90、92受到約束，不能橫向擴展。雖然在第二壓擠行程結(jié)束時針端管82的中心縱向軸線An在凹槽70內(nèi)，但針端管82和曲面72之間的接觸限制了針端管82在凹槽70內(nèi)的深度。上鍛模52的下表面56可以如圖所示接觸下鍛模50的上表面54，或者表面54、56可以保持一定間隔距離，該距離由操作者根據(jù)所期望的縫線84的拔出力以及鍛模50、鍛模52和針端管82的尺寸公差來確定。還可以觀察到，第二壓擠行程使針端管82的底部88成形，以使其適形于下鍛模54被倒角的上表面68 的形狀，而上鍛模52的下表面56的斜面78、80保持針端管82被壓擠的頂部86的形狀。圖18示出了在第二壓擠行程結(jié)束之后被壓擠的針端管82和縫線84的側(cè)向剖視圖。被壓擠的針端管82大致關于經(jīng)過針端管82的中心縱向軸線An的垂直平面Pv對稱，并具有兩個大寫字母“D”構(gòu)成的對稱形狀。被壓擠的針端管82還關于也經(jīng)過中心縱向軸線 An的水平面Ph大致對稱。相對于被壓擠針端管的其他形狀，該形狀導致側(cè)面90、92處的應力減小，從而減小了針端管82回彈或開裂的可能，同時提供了相同或更大的拔出力。盡管這并不限制本發(fā)明的范圍，但可以認為在第二壓擠行程中將變平的側(cè)面(即頂部86)放入倒圓的凹槽70內(nèi)會將第一壓擠行程中積聚的應力從側(cè)向的“9點鐘”和“3點鐘”位置(即側(cè)面90、92)向其他位置(例如，“4點鐘”、“7點鐘”等)分布，從而減小側(cè)向位置處的應力。在一個雙擊工藝的替代實施例(附圖中未示出該實施例)，兩個壓擠行程在單個工位使用單個鍛模組進行。該鍛模組類似于圖3-6中所示的第一鍛模組22，不同的是下鍛模24內(nèi)的凹槽40的曲面42的對應部分被倒角，從而具有上鍛模26上存在的針側(cè)斜面44 和縫線側(cè)斜面46的對應部分。在又一個替代實施例中，圖9中所示的第二鍛模組48可以在上鍛模52和下鍛模50關于水平面倒轉(zhuǎn)的位置上使用。在上述雙擊工藝的替代實施例中， 第一壓擠行程以與上文所述基本相同的方式進行。在第一壓擠行程之后，將針端管從下鍛模取出，圍繞其中心縱向軸線旋轉(zhuǎn)180度，然后重新放入下鍛模的凹槽中。然后，以與第一壓擠行程基本相同的方式進行第二壓擠行程。圖19-24涉及用于將針型鍛到縫線上的方法和裝置，其中，在單個壓擠行程(即 “單擊”工藝)中將針端管貼著縫線壓擠。除了如本文進一步描述的那樣之外，該型鍛工藝與雙擊工藝基本相同，并且產(chǎn)生與雙擊工藝所產(chǎn)生的基本相同的線-針結(jié)合。在單擊工藝中， 在單個壓擠行程中將針端管貼著縫線壓擠，其中，針端管的相對側(cè)被單組鍛模同時壓擠。文中一實施例述及的上述單擊工藝中所用的鍛模組旨在與前文關于雙擊工藝中使用的第一和第二鍛模組的討論中描述的相同的熟知類型的針一起使用，并如圖1和圖2中所示。圖19-23包括在單擊型鍛工藝中使用的鍛模組98的一部分的示意圖，其中圖 20-23示出了該型鍛工藝的壓擠行程。鍛模組98僅是可用于單擊工藝的多種鍛模組和型鍛機構(gòu)中的一例，并且類似于公開于2008年5月22日的美國專利公布No. 2008/0119876 中更完整地描述的鍛模組，該專利公布與提交于2006年11月17日的美國專利申請 No. 11/601，077相對應，其公開內(nèi)容以引用方式全文并入本文。鍛模100、102具有彼此基本類似的結(jié)構(gòu)；然而，單擊工藝并不需要相同或成鏡像關系的鍛模、或者具有圖19-23中所示結(jié)構(gòu)特征但本文并未討論的鍛模。所示鍛模100、102取向為垂直方向。然而，相應的鍛模 100、102可以水平取向或以任何其他方向取向，只要它們大致彼此相對，并且其相應的移動大致沿著相同軸線進行，以使它們聚合和分開即可。在圖19-23的關于圖19-21所示鍛模組98的鍛模100、102的整個討論中，指示位置、取向和運動方向的術語旨在便于討論，而無意將實施方式限制為所示出和描述的具體實施例。
參見上述圖19-23，鍛模100、102具有鍛模主體104、106，鍛模主體104、106具有前表面108、110、后表面112、114(參見圖21)以及大致平坦的端面116、118，除非另有說明。相對的鍛模100的端面116和鍛模102的端面118適于在型鍛過程中彼此接觸。鍛模主體104、106還分別具有在各自的端面116、118內(nèi)的凹槽120、122。凹槽120、122大致彼此類似，分別具有大致為半圓的曲面124、126和關于縱向軸線A3和A4的曲率半徑r3和r4， 這兩個曲率半徑約等于待型鍛的針端管160的半徑rn。在本發(fā)明的一個實施例中，下鍛模 100的凹槽120可以被成形為使曲面124具有縱向軸線A3，該縱向軸線以與圖5所示下鍛模24的端面28內(nèi)的凹槽40類似的方式從鍛模100的端面116回縮。繼續(xù)參見圖19-23，鍛模100、102具有直線孔道128、130和狹窄的樁砧132、134， 其中孔道128、130延伸穿過相應的鍛模主體104、106并與相應的凹槽120、122相交，狹窄的樁砧132、134可滑動地貼合在孔道128、130內(nèi)，以使得樁砧132、134的自由端136、138可以延伸進入凹槽120、122并撤回到鍛模主體104、106內(nèi)。在開始型鍛過程之前，樁砧132、 134在鍛模主體104、106內(nèi)的回撤位置，并且樁砧132、134的自由端136、138在鍛模主體 104、106內(nèi)。樁砧132、134具有相應的前表面140、142和后表面144、146，并且被設置成使相應的前表面140、142和后表面144、146具有與鍛模主體104、106內(nèi)的相應的前表面108、 110和后表面112、114相同的取向。前表面140、142和后表面144、146的取向在本文中也分別稱為縫線側(cè)140、142或針側(cè)144、146，因為在型鍛過程中，縫線將從前表面140、142向遠處延伸，并且針未被壓擠的部分將從后表面144、146向遠處延伸。樁砧132、134的自由端 136、138具有在其相應的縫線側(cè)140、142處的斜面148、150和在其相應的針側(cè)144、146處的斜面152、154。自由端136、138也具有在相應的斜面148、150、152、154之間的端面156、 158，端面156、158為大致平坦的，并且垂直于樁砧132、134的長度方向。在本發(fā)明的一個實施例中，斜面148、150、152、154相對于端面156、158的角度對于縫線側(cè)斜面148、150為約15度，對于針側(cè)斜面152、154為約30度。圖20-23說明單擊型鍛工藝，其中圖20和21分別為壓擠行程之前鍛模組98、針端管160和縫線162的一部分的剖切前視圖和剖切側(cè)視圖。圖22和圖23分別為在壓擠行程中鍛模組98、針端管160和縫線162的一部分的剖切前視圖和剖切側(cè)視圖。作為基準，所示針端管160具有在“12點鐘”位置處的第一徑向限定部(或“頂部”)166、在“6點鐘”位置處的第二徑向限定部168 (或“底部”)，以及分別在側(cè)向“9點鐘”和“3點鐘”位置處的相對的第一和第二側(cè)向部(或“側(cè)面”)170、172。在圖20-24中，為了使附圖更加清楚，除了針端管160以外的所有元件均去掉了剖面線。參見圖20和21，鍛模100、102已經(jīng)從其在圖19中的位置朝彼此移動，以使得其相應的端面116、118彼此接觸。樁砧132、134對齊，并且凹槽120、122彼此相對，它們相應的縱向軸線^、A4大致對齊。縫線162已插入針端管160的孔164。樁砧的末端136、138撤回到鍛模主體104、106內(nèi)，使得樁砧132的端面156和樁砧134的端面158分別鄰接或至少貼近針端管160的頂部166和底部168。鍛模主體104、106內(nèi)的凹槽120、122環(huán)繞或圍繞針端管160。可以看到，凹槽120、 122的曲面124、126接觸或至少貼近針端管160，使得針端管160的側(cè)面170、172在壓擠行程中會受到約束。針端管160的中心縱向軸線An與縱向軸線A3、A4大致重合。在一個其中下鍛模100內(nèi)的凹槽120的曲面124的縱向軸線A3從端面116回縮的替代實施例中，針端管160將倚靠在凹槽120內(nèi)，并且類似于圖11中示出的下鍛模24和針端管82的布置方式， 其中心縱向軸線An從端面116回縮。參見圖22和圖23，在壓擠行程中，上樁砧134的端面158壓貼在針端管160的頂部166上，并且下樁砧132的端面156壓貼在針端管160的底部168上。針端管160的側(cè)面 170、172受到凹槽120、122的曲面124、126的約束，在橫向上(即“9點鐘”和“3點鐘”方向上)不會顯著變形?？p線162在針端管160的孔164內(nèi)被垂直地壓擠。相應的樁砧132、 134的端面156、158使針端管160的底部168和頂部166的形狀適形于斜面148、152 (在底部168處)和150、154 (在頂部166處)的形狀，以減小針端管160或縫線162變?nèi)醯目赡苄?。圖24示出了在壓擠行程完成后被壓擠的針端管160和縫線162的側(cè)向剖視圖。類似于圖18中所示針端管82，針端管160關于經(jīng)過針端管160的中心縱向軸線An的垂直平面Pv和水平面Ph大致對稱，并且具有結(jié)合圖18描述的特征性的“雙D”形狀。應當理解，本文所述實施例僅僅是示例性的，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本領域的技術人員可以對這些實施例作出各種變更和修改。如后附的權利要求書所限定，本文有意將包含以上討論內(nèi)容的所有這類變更和修改均涵蓋于本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種用于將縫線附著到針端管的工具，所述針端管具有第一徑向限定部、與所述第一徑向限定部相對的第二徑向限定部、在所述第一徑向限定部和所述第二徑向限定部之間彼此相對的第一側(cè)向部和第二側(cè)向部、以及在所述針端管末端內(nèi)形成的至少部分地被相對的內(nèi)表面限定的孔，所述縫線的末端被設置在所述孔內(nèi)，所述工具包括第一鍛模組，所述第一鍛模組包括第一鍛模和第二鍛模，所述第一鍛模和所述第二鍛模中的至少一個可以相對于所述第一鍛模和所述第二鍛模中的另一個移動，所述第一鍛模具有在所述第一鍛模內(nèi)部用于接納所述針端管的第一凹槽，使得當所述第一鍛模和所述第二鍛模中的所述至少一個朝向所述第一鍛模和所述第二鍛模中的所述另一個移動時，所述第二鍛模壓擠所述針端管的所述第一徑向限定部，從而將所述縫線貼著所述孔的所述相對的內(nèi)表面壓擠，所述第一凹槽至少部分地被曲面限定，所述曲面的尺寸和形狀被適當確定以在所述第二鍛模壓擠所述針端管的所述第一徑向限定部的過程中保護所述第二徑向限定部以及所述第一側(cè)向部和所述第二側(cè)向部免于顯著變形；以及第二鍛模組，所述第二鍛模組包括第三鍛模和第四鍛模，所述第三鍛模和所述第四鍛模中的至少一個可以相對于所述第三鍛模和所述第四鍛模中的另一個移動，所述第三鍛模具有在所述第三鍛模內(nèi)部用于接納所述針端管的第二凹槽，使得當所述第三鍛模和所述第四鍛模中的所述至少一個朝向所述第三鍛模和所述第四鍛模中的所述另一個移動時，所述第四鍛模壓擠所述針端管的所述第二徑向限定部，從而將所述縫線貼著所述孔的所述相對的內(nèi)表面壓擠，所述第二凹槽至少部分地被曲面限定，所述曲面的尺寸和形狀被適當確定以在所述第四鍛模壓擠所述針端管的所述第二徑向限定部的過程中保護所述第一側(cè)向部和所述第二側(cè)向部免于顯著變形。
2.一種將縫線附著到針端管的方法，所述針端管具有第一徑向限定部、與所述第一徑向限定部相對的第二徑向限定部、在所述第一徑向限定部和所述第二徑向限定部之間彼此相對的第一側(cè)向部和第二側(cè)向部、以及在所述針端管末端內(nèi)形成的至少部分地被相對的內(nèi)表面限定的孔，所述縫線的末端被設置在所述孔內(nèi)，所述方法包括以下步驟壓擠所述第一徑向限定部，使得所述縫線被貼著所述孔的所述相對的內(nèi)表面壓擠，同時約束所述第二徑向限定部以及所述第一側(cè)向部和所述第二側(cè)向部以保護它們免于顯著變形；以及壓擠所述第二徑向限定部，使得所述縫線被貼著所述孔的所述相對的內(nèi)表面進一步壓擠，同時約束所述第一側(cè)向部和所述第二側(cè)向部以保護它們免于顯著變形。
3.一種將縫線附著到針端管的方法，所述針端管具有第一徑向限定部、與所述第一徑向限定部相對的第二徑向限定部、在所述第一徑向限定部和所述第二徑向限定部之間彼此相對的第一側(cè)向部和第二側(cè)向部、以及在所述針端管末端內(nèi)形成的至少部分地被相對的內(nèi)表面限定的孔，所述縫線的末端被設置在所述孔內(nèi)，所述方法包括以下步驟分別用第一工具的第一平坦表面和第二工具的第二平坦表面同時壓擠所述第一徑向限定部和所述第二徑向限定部，使得所述縫線被貼著所述孔的所述相對的內(nèi)表面壓擠，同時約束所述第一側(cè)向部和所述第二側(cè)向部以保護它們免于顯著變形。
4.一種縫線和具有針端管的針的組合，所述針端管具有這樣的橫截面形狀，其具有相對的向外彎曲部分和在所述彎曲部分之間的相對的大致平坦部分，所述橫截面形狀關于經(jīng)過所述針端管的中心縱向軸線并且大致垂直地經(jīng)過所述平坦部分的第一平面大致對稱，所述針端管具有在所述針端管末端內(nèi)形成的且至少部分地被內(nèi)表面限定的孔，所述縫線具有位于所述孔內(nèi)并被貼著所述內(nèi)表面壓擠的末端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種將縫線(84)附著到針端管(82)的方法，在所述方法中，第一壓擠行程將所述針端管(82)的徑向限定頂部(86)貼著所述針端管(82)的孔(96)內(nèi)的縫線(84)壓擠，同時防止所述針端管(82)的底部(88)和側(cè)面(90，92)變形。第二壓擠行程將所述針端管(82)的所述底部(88)貼著所述縫線(84)壓擠，同時防止所述側(cè)面(90，92)變形。在另一種方法中，同時壓擠所述頂部(86)和所述底部(88)，并防止所述側(cè)面(90，92)變形。本發(fā)明提供了一種用于將縫線(84)附著到針端管(82)的裝置，所述裝置包括兩個鍛模組(22，48)，每個所述鍛模組包括鍛模(24；52)，在所述鍛模(24；52)內(nèi)具有凹槽(40；70)。在一個鍛模組(22)內(nèi)，凹槽(40)在所述頂部(86)被壓擠時保護所述針端管(82)的所述底部(88)和所述側(cè)面(90，92)免于變形。在另一個鍛模組(48)內(nèi)，凹槽(70)在所述底部(88)被壓擠時保護所述針端管(82)的所述側(cè)面(90，92)免于變形。
文檔編號A61B17/06GK102245113SQ200980150064
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月9日
發(fā)明者E·雷諾, J·斯塔梅茨, J·普賴斯, K·巴施 申請人:伊西康公司