本發(fā)明涉及一種扳手,其配置為指示所施加扭矩的范圍。
背景技術(shù):
1、帶有扭矩指示器的扳手工具在本領(lǐng)域廣為人知。扭矩指示器可以是機(jī)械式的或數(shù)字式的,并能實(shí)現(xiàn)高精度的扭矩測量。
2、在特定領(lǐng)域和情況下,對(duì)于用戶來說,知道施加的扭矩沒有超過預(yù)定的閾值或在特定范圍內(nèi),可能比知道確切的幅度更重要。例如,一些用于外科手術(shù)的切割裝置具有可擰入機(jī)頭的切割工具。如果工具擰得不夠緊,可能會(huì)松動(dòng),擾亂裝置的正常使用。如果擰得太緊,切割工具或裝置可能會(huì)因材料中的應(yīng)力而損壞。這可能會(huì)導(dǎo)致切割工具斷裂或螺紋從裝置中脫落,從而給接受手術(shù)的病人帶來潛在危險(xiǎn)。為防止出現(xiàn)這些情況,必須在一定的扭矩范圍內(nèi)擰緊切割工具。
3、在這種情況下使用的扭矩扳手的現(xiàn)有設(shè)計(jì)通常復(fù)雜而昂貴。事實(shí)上,這些扳手通常由多個(gè)部件組裝而成,這就導(dǎo)致了許多缺點(diǎn),例如:制造復(fù)雜、維護(hù)復(fù)雜(例如消毒或清潔)、需要潤滑、高接觸腐蝕風(fēng)險(xiǎn)等等。
4、文獻(xiàn)jp2016043448a公開了一種扳手,其有凹口的手柄能夠指示施加的扭矩范圍。該扳手由多個(gè)部件組裝而成。
5、文獻(xiàn)us7597032公開了一種單體式扭矩扳手。所公開的扭矩扳手實(shí)際上是一種棘輪扳手,其兩部分手柄用作扭矩范圍指示器。如果按第一旋轉(zhuǎn)方向施加扭矩,手柄的第一部分就會(huì)遠(yuǎn)離手柄的第二部分。固定在兩部分之一的指示元件會(huì)指示所施加扭矩的范圍。如果以相反的旋轉(zhuǎn)方向施加扭矩,手柄的第一部分會(huì)被推向第二部分,充當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)。當(dāng)手柄的第一部分遠(yuǎn)離第二部分時(shí),這種兩部分設(shè)計(jì)的手柄會(huì)顯得笨重。此外,這種設(shè)計(jì)可能會(huì)使操作者無法牢牢握住手柄,因?yàn)椴僮髡弑仨氉屖直牡谝徊糠肿杂呻x開第二部分。
6、文獻(xiàn)jp2016043448a公開了一種扳手,其有凹口的手柄能夠指示施加扭矩的范圍。該扳手由多個(gè)部件組裝而成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種帶有扭矩指示器的扳手,克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和局限性。
2、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶有扭矩指示器的扳手,該扳手更符合人體工程學(xué),特別是可以讓使用者在操作扳手的同時(shí)輕松讀取扭矩指示。
3、這些目的是通過權(quán)利要求的對(duì)象實(shí)現(xiàn)的,特別是通過一種用于指示施加的扭矩是否在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)的單體式扳手實(shí)現(xiàn)的,包括:
4、-手柄
5、-頭部,用于容納使用所述扳手?jǐn)Q緊或擰松的元件;
6、-界定扳手最大尺寸的外輪廓;
7、-扭矩范圍指示器,其容納在完全位于所述外輪廓內(nèi)的內(nèi)開口中,其中所述扭矩范圍指示器包括放大機(jī)構(gòu),用于在致動(dòng)扳手時(shí)放大頭部相對(duì)于手柄的變形,還包括位于所述放大機(jī)構(gòu)上的指示元件,其用于根據(jù)頭部相對(duì)于手柄的相對(duì)位移指示扭矩范圍。
8、單體式設(shè)計(jì)使扳手的制造簡單方便,特別是因?yàn)樗恍枰魏谓M裝。它還使扳手更易于維護(hù)(例如清潔、消毒、無需潤滑等)。
9、手柄可由單個(gè)剛性件形成,從而允許在扳手操作過程中更容易抓握扳手,防止扭矩范圍指示器的移動(dòng)干擾操作。
10、這種單個(gè)剛性形成的手柄的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,由于扭矩指示器不位于使用者的手下方,使用者可以輕松讀取扭矩指示。扭矩范圍指示器不會(huì)受到使用者手的干擾。
11、通過至少一根柔性梁將頭部與手柄連接起來,可以進(jìn)一步增加由于所用材料的彈性變形而導(dǎo)致的頭部相對(duì)于手柄的相對(duì)位移。
12、放大機(jī)構(gòu)可包括至少兩個(gè)通過連接元件連接的柔性臂,其布置為當(dāng)?shù)谝慌ぞ匾孕D(zhuǎn)方向施加到接觸區(qū)時(shí),柔性臂遠(yuǎn)離連接元件移動(dòng);當(dāng)?shù)诙ぞ匾韵喾吹男D(zhuǎn)方向施加到接觸區(qū)時(shí),柔性臂朝向連接元件移動(dòng)。
13、至少一個(gè)柔性梁和連接元件可使放大機(jī)構(gòu)進(jìn)一步變形并增加扭矩指示范圍。
14、扳手可包括扭矩范圍標(biāo)記。指示元件相對(duì)于該扭矩范圍標(biāo)記的位置代表相應(yīng)的扭矩。
15、扭矩范圍標(biāo)記可以配置在手柄上,指示元件可以指向所述手柄。
16、扳手可以由金屬合金制成,最好是鋼基合金、鋁基合金、鈦基合金,也可以由陶瓷、聚合物、硅或木材制成。
17、扭矩范圍可包含在0.2nm到200nm之間。
18、扳手可以采用減材或增材制造工藝制造。
19、扳手的頭部可以配置為使得頭部內(nèi)可容納至少兩種尺寸的待擰緊或擰松的元件。
20、根據(jù)實(shí)施例,頭部可以包括兩個(gè)分部,在兩個(gè)分部之間界定出空隙空間,以便容納待擰緊或擰松的元件。該空隙空間包括第一寬度的第一部分,用于容納具有相應(yīng)寬度的待擰緊或擰松的元件,和第二寬度的第二部分,用于容納具有相應(yīng)寬度的待擰緊或擰松的元件。
21、第一寬度通常大于第二寬度。
22、扳手可用于擰緊和/或擰松醫(yī)療器具的元件,扭矩范圍包含在0.2nm至10nm之間。
23、醫(yī)療器具可以是外科手術(shù)切割器具。
1.一種單體式扳手(1),其用于指示施加的扭矩是否處在預(yù)定范圍內(nèi),包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扳手(1),所述手柄(30)由單個(gè)剛性件制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的扳手(1),所述頭部(20)通過至少一根柔性梁(200)與所述手柄(30)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3中任一項(xiàng)所述的扳手(1),所述放大機(jī)構(gòu)(10a)包括通過連接元件(101)相連接的至少兩條柔性臂(100)且并且它們布置成當(dāng)?shù)谝慌ぞ匾孕D(zhuǎn)方向施加到接觸區(qū)(201)時(shí)移動(dòng)遠(yuǎn)離連接元件,并且當(dāng)?shù)诙ぞ匾韵喾吹男D(zhuǎn)方向施加到接觸區(qū)時(shí)朝向連接元件移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的扳手(1),還包括扭矩范圍標(biāo)記(300),指示元件(10b)相對(duì)于扭矩范圍標(biāo)記的位置表征相應(yīng)的扭矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扳手(1),扭矩范圍標(biāo)記設(shè)置于手柄(30),且指示元件(10b)指向所述手柄(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的扳手(1),其由金屬合金制成,優(yōu)選地為鋼基合金、鋁基合金或鈦基合金,或者由陶瓷、聚合物、硅或木材制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的扳手(1),其中所述扭矩范圍包含在0.2nm和200nm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的扳手(1),其通過減材或增材制造來制造。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扳手(1),所述頭部(20)配置為容納至少兩種不同尺寸的待擰緊或擰松的元件。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扳手(1),所述頭部(20)包括兩個(gè)分部(202),在兩個(gè)分部之間界定出空隙空間,所述空隙空間包括用于容納待擰緊或擰松的第一元件的、具有第一寬度(d1)的第一部分,以及用于容納待擰緊或擰松的第二元件的、具有第二寬度(d2)的第二部分。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扳手(1),所述第一寬度(d1)大于所述第二寬度(d2)。
13.用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單體式扳手(1)來擰緊和/或擰松醫(yī)療器具的元件的用途,所述扭矩范圍為在0.2nm至10nm之間。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的單體式扳手(1)的用途,所述醫(yī)療器具為外科手術(shù)切割工具。