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外科扭矩限制器械的制作方法_4

文檔序號:9792826閱讀:來源:國知局
410和沿著器械軸線411與近側(cè)端部410間隔開的遠(yuǎn)側(cè)或緊固件接合端412。器械軸線411與器械縱向方向L對齊并沿該方向延伸。軸408沿著器械軸線411相對于柄部404朝向緊固件接合端412延伸并且可旋轉(zhuǎn)地固定到扭矩傳遞構(gòu)件406。根據(jù)另選的實施例,致動器407被配置成在以下構(gòu)型之間迭代器械402:1)非活動構(gòu)型,在該構(gòu)型中,柄部404可相對于扭矩傳遞構(gòu)件406旋轉(zhuǎn)并且軸408和器械402具有將緊固件14驅(qū)動到緊固位置16中的有限的能力;2)非活動構(gòu)型,在該構(gòu)型中,柄部404可通過扭矩傳遞構(gòu)件406旋轉(zhuǎn)。另外,當(dāng)器械402處于活動構(gòu)型并且施加的扭矩小于限制的扭矩值TV時,施加到柄部404的扭矩TA通過扭矩傳遞構(gòu)件406傳遞至軸408。當(dāng)施加的扭矩TA大于限制的扭矩值TV時,扭矩傳遞構(gòu)件406與扭矩致動構(gòu)件546分離,由此允許柄部404相對于扭矩傳遞構(gòu)件406和軸408旋轉(zhuǎn)。
[0065]如圖16和17中所示,軸408可限定遠(yuǎn)側(cè)端部418、沿著縱向方向L與遠(yuǎn)側(cè)端部418間隔開的近側(cè)端部420以及設(shè)置在軸近側(cè)端部420和軸遠(yuǎn)側(cè)端部418之間的中間部分422。根據(jù)另選的實施例,軸遠(yuǎn)側(cè)端部418形成器械402的緊固件接合端412,中間部分422由柄部404支撐,并且軸近側(cè)端部420可旋轉(zhuǎn)地固定到扭矩傳遞構(gòu)件406。軸遠(yuǎn)側(cè)端部418可被配置為承窩419,該承窩被配置成接收驅(qū)動頂端421。驅(qū)動頂端421可具有六角形。軸遠(yuǎn)側(cè)端部418可接合緊固件14。軸近側(cè)端部420可被配置成接合扭矩傳遞構(gòu)件406,使得扭矩傳遞構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地固定到軸408并沿著軸408在位置上固定。也就是說,扭矩傳遞構(gòu)件406優(yōu)選地不可沿著軸408沿著縱向方向L滑動。軸近側(cè)端部420可限定接合構(gòu)件423,該接合構(gòu)件被配置成配合扭矩傳遞構(gòu)件406中的對應(yīng)結(jié)構(gòu)。接合構(gòu)件423可具有十字型形式的橫截面形狀。根據(jù)需要,其他形狀是可能的,諸如正方形、矩形、星型等。接合構(gòu)件423可限定頂端427。軸的中間部分422可具有第一橫截面尺寸C3,并且頂端427具有小于第一橫截面尺寸C3的第二橫截面尺寸C4。軸的中間部分422可具有被配置成與柄部404配合的圓形橫截面形狀。
[0066]柄部404被配置成支撐或承載致動器407和扭矩傳遞構(gòu)件406的至少一部分。如圖16-18中所示,柄部404可限定在柄部近側(cè)端部432和沿著縱向方向L與近側(cè)端部432間隔開的柄部遠(yuǎn)側(cè)端部434之間延伸的柄部主體430。柄部主體430可進(jìn)一步限定與柄部主體430的徑向中心(未示出)相交的柄部中心軸線431。柄部軸線431可與器械軸線411同軸。柄部主體430限定外表面436、沿著徑向方向R與外表面436間隔開的內(nèi)表面438,以及沿著徑向方向R從內(nèi)表面438朝向柄部中心軸線431延伸的面向近側(cè)的橫向表面440。柄部主體430包括在外表面436和內(nèi)表面438之間延伸的壁461。柄部主體內(nèi)表面438和面向近側(cè)的表面440可限定腔442。因此,在例示的實施例中,腔442沿著縱向方向L從面向近側(cè)的表面440朝向柄部近側(cè)端部432延伸穿過柄部主體430。柄部主體430還限定與腔442連通的近側(cè)開口 444。開口 444的尺寸設(shè)計成接收致動器407的至少一部分。柄部主體430的可包括棘爪對448和450,該棘爪對從內(nèi)表面438朝向柄部外表面436沿著徑向方向R至少部分地延伸到柄部主體430中。棘爪對448和450被配置成在其中接收致動器407的一部分。另外,主體430包括延伸穿過壁461的橫向開口 433。
[0067]柄部主體430還被配置成支撐軸408的一部分,使得柄部404可相對于軸408旋轉(zhuǎn)。在例示的實施例中,柄部主體430可限定孔445,該孔沿著縱向方向L在柄部遠(yuǎn)側(cè)端部434和面向近側(cè)的表面440之間延伸穿過主體430。面向近側(cè)的表面440還可限定和孔445連通的開口 447。開口 447為軸提供通道???45和開口 447可與器械軸線411同軸???45可具有大致成圓柱形的橫截面尺寸,該尺寸與軸408的中間部分422互補(bǔ)。因此,孔445可接收和承載軸408的中間部分422,使得柄部主體430可圍繞軸408旋轉(zhuǎn)。
[0068]致動器407和扭矩傳遞構(gòu)件406選擇性地聯(lián)接,以便在活動和非活動構(gòu)型中迭代器械。參見圖16-18,柄部404在腔442的最遠(yuǎn)端部分、致動器407的至少一部分和偏置構(gòu)件409(例如設(shè)置在扭矩傳遞構(gòu)件406和致動器407的一部分之間的彈簧)中承載扭矩傳遞構(gòu)件406。偏置構(gòu)件409向扭矩傳遞構(gòu)件406施加彈簧力以將與柄部主體430的近側(cè)表面440接觸的扭矩傳遞構(gòu)件406偏置。
[0069]參見圖14,致動器407沿著致動器軸511在近側(cè)端部512和相對遠(yuǎn)側(cè)端部514之間延伸。致動器近側(cè)端部512還可稱為器械近側(cè)端部410。致動器遠(yuǎn)側(cè)端部514可接合扭矩傳遞構(gòu)件406(圖20A-20B)。致動器407可限定基部510、連接至基部510的可動聯(lián)接構(gòu)件516,以及連接聯(lián)接構(gòu)件516的細(xì)長構(gòu)件518。細(xì)長構(gòu)件518相對于基部510沿著縱向方向L朝向致動器遠(yuǎn)側(cè)端部514延伸。扭矩致動構(gòu)件546設(shè)置在致動器遠(yuǎn)側(cè)端部314上。聯(lián)接構(gòu)件516可在第一位置(圖19)和第二位置(未示出)之間迭代,從而將扭矩致動構(gòu)件546選擇性地可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接到扭矩傳遞構(gòu)件406(圖16)?;?10可限定面向遠(yuǎn)側(cè)的表面520,以及沿著縱向方向L從表面520朝向致動器近側(cè)端部512延伸的周向槽521。
[0070]致動器407包括柱524以及將柱524連接至聯(lián)接構(gòu)件518的柔性構(gòu)件540。柱524還將基部510連接至細(xì)長構(gòu)件518。致動器407被配置成使得基部510和細(xì)長構(gòu)件518靜態(tài)連接,同時聯(lián)接構(gòu)件516則通過柔性構(gòu)件540可動地連接至柱524。當(dāng)聯(lián)接構(gòu)件516如下文進(jìn)一步詳述聯(lián)接到柄部404時,基部510和細(xì)長構(gòu)件518可沿著縱向方向L在第一位置和第二位置之間運(yùn)動。例如,將負(fù)載施加到致動器407的近側(cè)端部512可導(dǎo)致基部510和細(xì)長構(gòu)件518相對于聯(lián)接構(gòu)件516 (和柄部404)平移。
[0071 ] 聯(lián)接構(gòu)件516可限定壁526,該壁在外表面528和內(nèi)表面530之間延伸,該內(nèi)表面沿著徑向方向R與外表面528間隔開。聯(lián)接構(gòu)件516可限定一對板條532和534,該板條從壁526沿著徑向方向R突起。板條對532和534由柄部主體430的棘爪對448和450接收,從而防止致動器407在柄部主體430內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。另外,聯(lián)接構(gòu)件516限定凸緣536,該凸緣從壁526延伸并形成與近側(cè)面539間隔開的遠(yuǎn)側(cè)面538(圖16)。當(dāng)組裝器械502時,遠(yuǎn)側(cè)面538可鄰接柄部主體430的最近側(cè)部分。柔性構(gòu)件540在壁526和柱524之間延伸。周邊脊542沿著縱向方向L從凸緣536延伸成與狹槽521 (在基部上)選擇性地地接合。當(dāng)脊542插入狹槽521中時,凸緣近側(cè)面539鄰接基部510的表面520。壁526的最遠(yuǎn)側(cè)部分463限定接合偏置構(gòu)件409的自由端527。主體519可包括沿著徑向方向R通過構(gòu)件主體519延伸的橫向開口 533。當(dāng)處于非活動構(gòu)型(圖16)時,橫向開口 533和柄部主體開口 433對齊。
[0072]細(xì)長構(gòu)件518可限定沿著縱向方向L朝向致動器遠(yuǎn)側(cè)端部514延伸的主體519。細(xì)長構(gòu)件518可包括設(shè)置在遠(yuǎn)側(cè)端部514上的扭矩致動構(gòu)件546。扭矩致動構(gòu)件546限定主體548,例如圓形板、一個或多個脊550以及沿著縱向方向L從主體548延伸的突起552。脊550可被配置為例如一對脊550a-b。脊對550a-550b和突起552被配置成選擇性地可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接扭矩傳遞構(gòu)件406。每個脊550可包括傾斜表面556、與主體548間隔開的遠(yuǎn)側(cè)面558,以及在主體548和遠(yuǎn)側(cè)面558之間垂直延伸的側(cè)表面560。側(cè)表面560可稍微相對于主體548傾斜。傾斜表面556以相對于垂直于主體548的線成角度Θ設(shè)置。在一個實施例中,角度Θ可在約20度和約75度之間變化。在例示的實施例中,角度Θ(未示出)為約45度。應(yīng)當(dāng)理解傾斜的表面可為線性(如所示),或者根據(jù)需要為曲面。設(shè)置了脊對550a和550b,使得傾斜表面556中的每一個朝向旋轉(zhuǎn)方向3。
[0073]扭矩傳遞構(gòu)件406限定主體462和從主體462突起的一個或多個脊464。一個或多個脊可為脊對464a,464b。脊對464a,464b從扭矩傳遞構(gòu)件主體462突起以聯(lián)接對應(yīng)脊對550a和550b。扭矩傳遞構(gòu)件406的脊對464a和464b被配置成類似致動器407的脊對550a和550b。然而,脊對464的傾斜表面466朝向第二旋轉(zhuǎn)方向5 (該方向和第一旋轉(zhuǎn)方向3相反),以便鄰接致動器407的傾斜表面556。扭矩傳遞構(gòu)件主體462在近側(cè)端部468和遠(yuǎn)側(cè)端部470之間延伸,該遠(yuǎn)側(cè)端部沿著器械軸線411和近側(cè)端部468間隔開。主體462可限定在近側(cè)端部468和遠(yuǎn)側(cè)端部470之間延伸的孔446???46可限定從主體462延伸到孔446的一部分中以將孔446分割為兩個部分的脊473。因此,孔446可具有從脊473朝遠(yuǎn)側(cè)延伸的軸接合部分或第一部分474,以及從脊473朝近側(cè)延伸的致動器接合部分或第二部分476。軸接合部分474可具有與軸408的接合構(gòu)件423的橫截面形狀對應(yīng)的橫截面形狀,例如可具有十字型。當(dāng)軸接合構(gòu)件423插入軸接合部分474中時,扭矩傳遞構(gòu)件406相對于軸408可旋轉(zhuǎn)地固定并且頂端427鄰接脊473。致動器接合部分476可具有與致動器突起552的橫截面形狀對應(yīng)的橫截面形狀。例如,致動器接合部分476可為圓柱形,使得突起選擇性地滑動和/或在其中旋轉(zhuǎn)。
[0074]當(dāng)器械402工作以將緊固件14驅(qū)動到緊固位置16中時,致動器407可被致動成活動構(gòu)型。為了致動器械402,致動器基部510沿著縱向方向L運(yùn)動以使柔性構(gòu)件540偏轉(zhuǎn)或變形,使得基部510和細(xì)長構(gòu)件518相對于聯(lián)接構(gòu)件516和柄部404平移。在致動期間,基部狹槽521接收聯(lián)接構(gòu)件脊542,而突起552則位移到扭矩傳遞構(gòu)件406的孔446中。致動器壁526(壁自由端527)進(jìn)一步壓縮偏置構(gòu)件409,使得致動器脊550鄰接扭矩傳遞構(gòu)件的脊472,從而扭矩致動構(gòu)件546可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到扭矩傳遞構(gòu)件406。當(dāng)器械402處于活動構(gòu)型并且沿著旋轉(zhuǎn)方向3向柄部404施加了扭矩時,柄部404通過扭矩傳遞構(gòu)件406將施加的扭矩TA傳遞至軸408,使得柄部404、扭矩傳遞構(gòu)件406和軸408—起旋轉(zhuǎn)。隨著施加到柄部的扭矩增大,扭矩傳遞構(gòu)件406相對于扭矩致動構(gòu)件546旋轉(zhuǎn),使得脊472,550相對于彼此滑動。進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)使扭矩傳遞構(gòu)件406克服偏置構(gòu)件409的彈簧力位移。當(dāng)施加的扭矩TA大于限制的扭矩值TV時,扭矩傳遞構(gòu)件406使扭矩致動構(gòu)件546位移,從而使柔性構(gòu)件540偏轉(zhuǎn)并進(jìn)一步壓縮彈簧,使得脊472和550彼此滑過。在脊472和550滑動時,柄部4相對于扭矩傳遞構(gòu)件406和軸408旋轉(zhuǎn)。
[0075]本公開的另一個實施例包括根據(jù)上文中所述以及圖16-20B中所示的實施例生產(chǎn)扭矩限制驅(qū)動器械的方法。該方法包括形成柄部404以及扭矩傳遞構(gòu)件406的步驟。另外,該方法可包括形成致動器407的步驟。柄部404、扭矩傳遞構(gòu)件406和/或致動器407可由聚合物材料形成。根據(jù)另選的實施例,該方法可包括將一種或多種聚合物、添加劑、潤滑劑和其他加工助劑配混以形成聚合化合物的步驟。聚合化合物可使用此類塑料成形或配混方法(諸如注射模制、吹塑模制和/或反應(yīng)注模)來形成柄部404、扭矩傳遞構(gòu)件406和/或致動器407。配混及形成步驟可單獨、順序發(fā)生,或者在單個步驟中一起發(fā)生。對于熱固性物質(zhì)可包括固化步驟。另外,當(dāng)金屬材料用于形成柄部或扭矩限制構(gòu)件之一時,可使用CNC加工或其他金屬成形工藝。柄部404或扭矩傳遞構(gòu)件406和致動器407成形步驟可包括形成相應(yīng)柄部404、扭矩傳遞構(gòu)件406和致動器407以具有上述以及圖16-20B中所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
[0076]另外,圖16-20B中所示的生產(chǎn)器械的方法可包括組裝柄部404、扭矩傳遞構(gòu)件406、軸408以及致動器407以形成具有指定扭矩限值的器械402。該方法可包括將軸408附接到扭矩傳遞構(gòu)件406,使得軸408從扭矩傳遞構(gòu)件406沿著器械軸線11延伸。該方法還包括通過將扭
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