專利名稱:安全型棘輪機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于手持工具的棘輪機(jī)構(gòu),特別涉及一種用于將如外科鉗子這樣的手持工具的夾頭鎖定在理想位置的棘輪機(jī)構(gòu)。
鉗形工具通常具有由可運(yùn)動的多手柄定位的夾頭。一種典型鉗形工具具有兩個(gè)杠桿臂,這兩個(gè)杠桿臂相交于一個(gè)樞點(diǎn),以便臂的兩端形成操作者能夠分開或閉合的第一和第二手柄。對于某種用途而言,操作者希望能夠?qū)Q形工具的手柄鎖定在理想的位置處,該位置可以是打開,關(guān)閉或在這兩個(gè)極端位置之間的某一位置。例如,在外科手術(shù)期間,希望器械能夠利用無需使用者對手柄施加壓力便保持就位的夾頭來夾緊物體。利用各種已知的鎖定機(jī)構(gòu)來鎖定鉗形工具的手柄。
如鉗子這樣的鉗形外科器械可利用鎖定機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鉗子的逐步閉合。以此方式,可以將裝置的夾頭鎖定在閉合,打開或在這兩個(gè)位置之間,并且可以實(shí)現(xiàn)鉗子的逐步閉合。一種用于鉗子的鎖定機(jī)構(gòu)為一種棘輪機(jī)構(gòu),其包括一帶齒部件,其一端與第一鉗子手柄的一端相連。桿的縱向邊緣具有一組傾斜齒,這組傾斜齒可以與第二鉗子的手柄的端部嚙合。遠(yuǎn)離鉸鏈的帶齒部件的一端未被固定,但通過一根彈簧可以向鉗子手柄推動桿,從而形成齒和第二鉗子手柄之間的接觸。為了將鉗子的夾頭鎖定在閉合位置處,操作者必須握緊手柄,直至第二鉗子手柄的端部在理想的位置處與齒桿的齒嚙合。為了松開鉗子,應(yīng)略微握緊鉗子的手柄以解除第二鉗子手柄與齒之間的嚙合,并且利用手動壓力解除棘輪桿與齒嚙合。該鎖定機(jī)構(gòu)存在的缺點(diǎn)有帶齒部件的未固定的第二端未由第二手柄箝制,以致其可能會移動至不適當(dāng)?shù)奈恢?,因此,其不會與第二手柄嚙合并鎖定。未固定且未被箝制的第二端通常要求操作者利用雙手操縱所述器械。所述鎖定機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)還有可能會切傷并弄傷操作者的手,在外科手術(shù)期間存在一個(gè)特別的缺點(diǎn)是可能會劃破外科醫(yī)生的手套并碰傷外科醫(yī)生的手。
在美國專利No.5,297,538中披露了另外一種具有鎖定機(jī)構(gòu)的鉗形工具,該文獻(xiàn)描述了一種外科縮回器/壓縮器,其具有兩個(gè)可拆卸的、鋸齒狀鎖定機(jī)構(gòu),這些機(jī)構(gòu)用于以縮回或壓縮方式鎖定鉗形裝置的臂。在這種裝置中,在某一時(shí)刻,將一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)可拆卸地固定至外科器械上。一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)具有以一個(gè)方向傾斜的鋸齒,另一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)則具有以相反方向傾斜的鋸齒。當(dāng)將一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)固定在外科器械上時(shí),鎖定機(jī)構(gòu)的一端固定至一個(gè)手柄上,并且鎖定機(jī)構(gòu)中的鋸齒與形成于器械第二手柄上的兩組相對傾斜的鋸齒組中的一組齒嚙合,從而能夠以縮回或壓縮的方式鎖定手柄。釋放或松開手柄通常要求使用者利用兩只手握住器械的手柄并拉動鎖定機(jī)構(gòu)以使其與鋸齒分離。因此,使用者必須施加橫切于通常在握緊鉗形工具時(shí)施加力的方向的力。這種器械還存在的缺點(diǎn)是具有會劃傷、切破和弄壞操作者手或套的傾斜齒和鋸齒。
在美國專利No.4,896,661中披露了另外一種用于鉗形工具的鎖定機(jī)構(gòu),該文獻(xiàn)描述了一種多用途整形棘輪鉗,其具有可更換的端部件以及一個(gè)用于控制端部件或夾頭部分的可逆轉(zhuǎn)的棘輪機(jī)構(gòu)。該發(fā)明的棘輪機(jī)構(gòu)在工具的第一臂上具有多位置棘爪機(jī)構(gòu)。將一弧形棘輪帶齒部件固定在第二工具臂的槽內(nèi)。帶齒部件朝第一臂延伸且通過棘爪機(jī)構(gòu),在該處,一可移動的棘爪可與帶齒部件嚙合。操作者必須移動棘爪機(jī)構(gòu),以使棘輪的齒與棘爪嚙合和分離。當(dāng)棘爪運(yùn)動至第一位置時(shí),鉗子裝置的臂繞樞軸轉(zhuǎn)動以打開夾頭部分。當(dāng)棘爪運(yùn)動至第二位置時(shí),其允許臂使夾頭部分閉合。在第三位置處,使棘爪與棘輪的帶齒件分離。因此,操作者必須重新設(shè)定棘爪機(jī)構(gòu)的位置以形成棘爪的嚙合和分離。另外,弧形棘輪件的尖利的齒緊靠鉗子裝置的把手并朝向把手,因此,存在會碰傷或弄壞操作者的手套或手的危險(xiǎn)。
希望為鉗形工具提供一種鎖定機(jī)構(gòu),從而能夠利用一種將碰傷或弄壞操作者手套或手的危險(xiǎn)性降至最小的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)工具夾頭的閉合或打開,并且能夠利用一只手,以簡單、易于使用的方式調(diào)節(jié)或重新定位工具的手柄和夾頭。還希望提供這樣一種鎖定機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)能夠限制工具手柄的開啟并有助于利用一只手來完成工具的所有用途。
本發(fā)明中一個(gè)和多個(gè)實(shí)施例的目的在于提供一種鉗形工具的鎖定機(jī)構(gòu),因此,能夠利用一種將鉤住或碰壞操作者的手套或手的危險(xiǎn)性降至最小的機(jī)構(gòu)來控制實(shí)現(xiàn)工具夾頭的閉合或打開,并且能夠利用一只手,以簡單、易于使用的方式調(diào)節(jié)或重新定位工具的手柄和夾頭。本發(fā)明中一個(gè)和多個(gè)實(shí)施例的目的還在于提供一種鎖定機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)能夠限制工具手柄的開啟并有助于利用一只手來實(shí)現(xiàn)工具的所有用途。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明涉及一種手持工具,其具有第一和第二手柄部分,所述第二手柄部分具有一個(gè)與其結(jié)合的棘爪;以及一根具有第一和第二末端的齒桿。齒桿或棘輪桿具有多個(gè)齒,每一個(gè)齒均具有一個(gè)自由端。齒桿還包括至少一塊與齒相鄰的護(hù)板件且具有至少一個(gè)延伸超出齒的自由端的部分。齒桿最好在其第一末端可旋轉(zhuǎn)地固定至第一手柄部分,且齒桿的齒與結(jié)合有第二手柄部分的棘爪嚙合。手持工具的第一手柄部分可以包括一根偏壓彈簧,其結(jié)構(gòu)適于使齒桿旋轉(zhuǎn)至與棘爪嚙合。偏壓彈簧可包括一固定至第一手柄部分的片簧。第二手柄部分可具有一個(gè)齒桿能夠滑動通過的開口。齒桿可具有一個(gè)鎖銷,以防止其與第二手柄分離,例如滑出開口。第二手柄部分可還具有一個(gè)用以防止齒桿與棘爪分離的止動件。
在另一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明涉及一種用于防止手持工具的兩個(gè)手柄部分產(chǎn)生不理想的相對運(yùn)動的棘輪機(jī)構(gòu),其包括一根齒桿,其具有結(jié)構(gòu)適于可旋轉(zhuǎn)地與至少一個(gè)手柄部分相連的第一端以及一個(gè)結(jié)構(gòu)適于在手柄部分進(jìn)行相對運(yùn)動時(shí)、相對于另一個(gè)手柄部分運(yùn)動的第二端。齒桿具有多個(gè)齒,這些齒的結(jié)構(gòu)能與手持工具上的一個(gè)棘爪相互配合,所述齒還具有自由端,且齒桿可包括至少一塊護(hù)板件,其具有至少一個(gè)延伸超出齒自由端的部分。在另一手柄上可形成一個(gè)開口,且齒桿能夠滑動通過所述開口??梢詫X桿第一端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能夠接受偏壓力以使齒桿旋轉(zhuǎn)至與棘爪嚙合。另外,可以將齒桿的第一端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能夠與固定至手持工具的手柄部分的片簧的自由端相互配合。
手持工具和/或棘輪機(jī)構(gòu)在齒桿上可具有一個(gè)鎖銷,以防止齒桿完全滑動通過所述開口。在一個(gè)實(shí)施例中,使兩塊護(hù)板件與帶齒桿的齒相鄰設(shè)置。作為可選擇的方案,齒桿具有兩列齒以及至少一塊位于所述兩列齒之間的護(hù)板件。當(dāng)齒桿具有兩列齒時(shí),棘爪可具有一個(gè)狹槽。所述兩列齒可具有兩個(gè)露出的橫向邊緣,所述露出的橫向邊緣為圓形和/或朝護(hù)板件傾斜。
齒桿可以以任意方式(包括例如機(jī)加工和/或鑄造)制造而成,且可由各種材料制造而成。還可將齒桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成除非操作者使齒與棘爪分離,否則能夠防止工具手柄部分的分離??梢詫X設(shè)置成鋸齒形狀。
在另外一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明提供了一種手持工具,其具有第一延伸件;第二延伸件,其具有一個(gè)與其結(jié)合的開口以及一個(gè)棘爪。手持工具還具有一個(gè)通過所述延伸件的相對運(yùn)動而運(yùn)動的工作端,以及一根齒桿,該齒桿具有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地與第一延伸件相連的第一端以及一個(gè)結(jié)構(gòu)適于運(yùn)動通過第二延伸件中的開口的第二端。齒桿具有能與棘爪嚙合的齒,以防止第一和第二延伸件產(chǎn)生不理想的相對運(yùn)動。
另外,可以利用操作者的一只手使第一和第二延伸件以雙向相對彼此地運(yùn)動。手持工具的齒桿可以在第一端和第二端之間具有一根縱向軸線,且齒和棘爪可采用具有大致垂直于齒桿縱向軸線的接觸面的結(jié)構(gòu)。齒桿也可以是彎曲的。
可以將手持工具的第一和第二延伸件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能夠防止齒桿與第二延伸件分離。在一個(gè)實(shí)施例中,一個(gè)止動件還可以防止齒桿旋轉(zhuǎn)離開第二延伸件。
另外,手持工具可在齒桿上設(shè)有一個(gè)鎖銷,以防止齒桿滑動通過該開口。開口可以具有U形形狀,該形狀具有打開的后部。
手持工具還可具有一個(gè)用以迫使齒與棘爪嚙合的偏壓件。迫使齒與棘爪嚙合的偏壓件可以是一個(gè)與第一延伸件結(jié)合的片簧。片簧偏壓齒桿繞手持工具上的樞軸連接機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。偏壓件可有選擇性與齒桿和第二延伸件接合。
手持工具可以是一種外科器械,并且可以將棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成適于與一外科器械一起使用。
在附圖中披露了本發(fā)明的最佳特點(diǎn),其中,相同的參考標(biāo)號在所有附圖中表示相同的元件,且其中
圖1為局部側(cè)剖視圖,其說明了在鉗形工具上的本發(fā)明的棘輪機(jī)構(gòu)的一個(gè)最佳實(shí)施例;圖2為圖1中齒桿的透視圖;圖3為具有兩塊護(hù)板的齒桿的分解視圖;圖4為顯示圖1中棘輪機(jī)構(gòu)的固定棘爪的剖視圖;圖5為棘爪和工具手柄開口的剖面圖,圖1的齒桿能夠滑動通過所述工具手柄開口;圖6為顯示棘爪和齒桿的齒之間接觸的剖面圖;圖7為具有一塊護(hù)板件的齒桿的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;圖8為具有一塊護(hù)板件的齒桿的一個(gè)實(shí)施例的分解視圖;圖9為手柄開口的局部頂部平面圖,其顯示了能夠接合圖6中齒桿的帶狹槽的棘爪;圖10為具有一塊護(hù)板件的齒桿的剖面圖,其顯示了傾斜的齒;圖11為具有三塊護(hù)板件的齒桿的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;圖12為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的局部側(cè)視圖,其具有一根可拆卸的齒桿。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例,圖1說明了一種帶有棘輪機(jī)構(gòu)10的標(biāo)準(zhǔn)鉗形工具。對于本說明書而言,鉗形工具12具有兩根杠桿臂14和16,這兩根杠桿臂在樞點(diǎn)18處相交且繞樞點(diǎn)轉(zhuǎn)動。臂的兩端形成操作者能夠分離或握緊的手柄20和22。另兩個(gè)端部形成了能夠響應(yīng)手柄20,22的運(yùn)動而打開和閉合的夾頭24,26或工作端。手柄20和22在其上可形成或設(shè)有把手21,以有助于握緊手柄,圖1所示的一種形式的把手為沿手柄長度方向形成在手柄上的溝紋23。工具12還可具有一根使手柄20和22彼此靠攏或分離的彈簧28或其它機(jī)構(gòu)。通常,裝有棘輪機(jī)構(gòu)的工具具有兩個(gè)細(xì)長的手柄且具有在握緊手柄時(shí)能夠運(yùn)動至一起或分離的夾頭。夾頭的運(yùn)動可采用剪刀狀,老虎鉗狀或其它形式。例如在美國專利Nos.5,297,538;5,176,702;4,602,535;3,470,872;3,039,337以及1,158,345中均給出了如上面大致描述那樣的工具的例子。設(shè)想在本發(fā)明的范圍內(nèi)可采用其它結(jié)構(gòu)并且這些結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
在本說明書中,所使用的術(shù)語“遠(yuǎn)端”或類似用語是指朝向鉗形工具夾頭的端部或方向。相反,術(shù)語“近端”或類似用語是指位于或設(shè)置在距離夾頭最遠(yuǎn)處的端部或方向,即朝向手柄的端部。
圖1說明了本發(fā)明中安全型棘輪機(jī)構(gòu)10的一個(gè)實(shí)施例,其包括一根齒桿30,該齒桿具有一個(gè)在樞點(diǎn)34處可轉(zhuǎn)動地與鉗形工具的手柄20相連的端部32。在該實(shí)施例中,手柄20具有鉸接接頭25,27(未示出),這些鉸接接頭分別在其中形成有孔29,31(未示出)。齒桿的端部32形成有一個(gè)在圖2中所示的孔33。端部32位于鉸接接頭25,27之間,且孔33與孔29,31對準(zhǔn)。使一根桿35穿過孔29,31以及孔33以將齒桿30固定至手柄20上。最好以使用工具期間不能由使用者拆除的形式設(shè)計(jì)桿35。設(shè)想在本發(fā)明的范圍內(nèi)可采用將齒桿30固定在手柄20上的其它方式并且這些方式對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
桿30的相對端36最好朝第二手柄22延伸并穿過工具的第二手柄22中的開口38。開口38也可沿其側(cè)部或在手柄的端部與手柄相鄰。開口38裝有桿30且其尺寸應(yīng)允許桿30滑動通過該開口。為了防止在手柄分離時(shí)齒桿30滑離開口38,桿30最好在端部36附近設(shè)有一個(gè)鎖銷40。鎖銷40最好采用在端部36附近橫向延伸通過桿30的銷39。鎖銷40的長度大于開 38的寬度。因此,在手柄20和22分離時(shí),鎖銷40通過抵靠在手柄22上能夠防止桿30滑脫。鎖銷40能夠避免工具的夾頭和/或手柄過度打開。由于可采用防止齒桿從開口抽出的其它方式,如一個(gè)端件41(如圖7所示),此處所述的鎖銷40不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,桿30具有在護(hù)板44和48側(cè)面的一列齒42,如圖2和圖3所示。齒42凹設(shè)在由護(hù)板44和48形成的槽50內(nèi),以便齒42的自由端或邊緣52分別凹設(shè)在護(hù)板44和48的邊緣54和56的下方。棘輪機(jī)構(gòu)10的齒42與一固定棘爪58嚙合,所述棘爪形成在手柄22上且伸入手柄22中的開口38內(nèi)。在圖4中以手柄22的局部剖面?zhèn)纫晥D并且在圖5中以手柄22的局部平面圖說明了棘爪58。最好,固定棘爪58向近端伸入齒桿30運(yùn)動通過的開口38內(nèi),且齒42指向遠(yuǎn)側(cè)朝向棘爪。齒42與固定棘爪58嚙合,以克服將工具手柄偏壓在一起或使手柄分離的機(jī)構(gòu)(如彈簧28)的反彈作用,將所述工具鎖定在理想的位置處。在不與齒和棘爪的嚙合功能產(chǎn)生干涉的情況下,護(hù)板44和48跨過棘爪58。
棘輪機(jī)構(gòu)的齒和固定棘爪具有能實(shí)現(xiàn)嚙合功能的任意幾何形狀,即,齒和棘爪的形狀必須確保通常在簡單握緊工具手柄時(shí)齒能沿一個(gè)方向滑動或嚙合通過棘爪,但在未施加使齒分離的力的情況下,齒則不會以另一個(gè)方向滑動或嚙合通過棘爪。換句話說,棘爪和齒的表面沿一個(gè)方向相互滑動通過,但在沿另一個(gè)方向運(yùn)動時(shí)會卡住并鎖死。如圖2,3,4和6所示,齒和棘爪最好具有對應(yīng)的鋸齒形狀或輪廓。當(dāng)一個(gè)具有鋸齒輪廓的齒與鋸齒形棘爪嚙合并鎖定工具手柄時(shí),齒和棘爪之間的接觸面55垂直于齒桿30的縱向軸線57,如圖6所示。當(dāng)所述接觸面大致垂直于縱向軸線57時(shí),在無需操作者握緊手柄20,22以便使所述接觸面松開時(shí),可以使棘爪和棘齒分離。鋸齒輪廓的傾斜部分能夠以棘輪的常規(guī)方式使棘爪和齒的表面彼此滑過。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)工具的夾頭和/或手柄的逐步打開和閉合。
棘爪的尺寸和深度以及齒的輪廓會影響逐步運(yùn)動的步長,因此通過沿縱向軸線控制齒的長度,能夠控制逐步運(yùn)動的步長。另外,以此方式,能夠改變齒沿桿長度的尺寸以控制步長。例如,可以使齒在桿一端的長度較大,同時(shí)在另一端使這些尺寸較小,以便當(dāng)夾頭接近閉合位置時(shí),能夠采用細(xì)微的步進(jìn)運(yùn)動。
一根偏壓彈簧60能夠施加作用于桿30的可轉(zhuǎn)動端32上的力,從而偏壓桿30以便齒42嚙合固定棘爪58。偏壓彈簧60在圖1中是以一彎曲片簧為例說明的,其固定在手柄20上且壓靠在齒桿30的可轉(zhuǎn)動端32上。雖然已給出了片簧,但是使用其它結(jié)構(gòu)將齒42壓靠在固定棘爪58上,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也是顯而易見的。另外,偏壓彈簧60的結(jié)構(gòu)可以是工具彈簧28的延伸部分,而不是圖1所示的獨(dú)立部件。作為可選擇的方案,可以將偏壓彈簧60設(shè)置在工具手柄22上,以朝固定棘爪58推動桿30的齒42。
由于朝固定棘爪58偏壓齒桿30,因此,需要外力(如通過操作者手指施加的外力)使齒42與棘爪58分離。當(dāng)以此方式使齒桿分離時(shí),最好限制桿端部36的運(yùn)動范圍。因此,本發(fā)明的棘輪機(jī)構(gòu)的一個(gè)最佳實(shí)施例在手柄22上設(shè)有一個(gè)止動件62,以防止齒桿30的端部36被遠(yuǎn)離棘爪58推動大于一個(gè)短的距離。止動件62應(yīng)設(shè)置在與固定棘爪58相距足夠遠(yuǎn)的距離處,以確保齒42在整個(gè)手柄20和22的運(yùn)動范圍內(nèi)與棘爪分離。另外,通過鎖銷40限制桿30的運(yùn)動,所述鎖銷能夠避免手柄的分離超過由齒桿長度和鎖銷40在該齒桿上的位置所限定的預(yù)定距離。鎖銷40和止動件62能夠限制齒桿和工具手柄的運(yùn)動范圍并有助于允許單手使用工具。與一些現(xiàn)有技術(shù)的棘輪工具機(jī)構(gòu)不同,齒桿30的第二端保持與手柄相結(jié)合且保持在可操作的位置處。
雖然在圖1,4和5中說明的止動件62采用了銷的形式,但是不應(yīng)將該實(shí)施例視為一個(gè)限定性實(shí)施例。例如,在圖5中所示的開口38作為在手柄22近端62處的U形開口,其中,使銷62分別插入在延伸件70,72中形成的孔66,68內(nèi),以堵塞U形開口的開放式近端并保持齒桿30與手柄22相結(jié)合(參見圖5)。作為可選擇的技術(shù)方案,開口38可以是在手柄22中挖切出的通孔,其中,通孔的近側(cè)邊緣形成了一個(gè)用于沿近端方向限制齒桿30運(yùn)動的止動件。
本發(fā)明中棘輪機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例完全省略了開口38。在該實(shí)施例中,棘爪向近端方向從一個(gè)工具手柄的近端延伸,并且齒桿30除了向遠(yuǎn)側(cè)朝向棘爪對其進(jìn)行推動的力以外,齒桿30的端部36不受約束。在該實(shí)施例中,并未使用止動件62和鎖銷40,并且可以使齒桿30的端部36與具有棘爪的工具手柄完全分離。
同樣,雖然在工具手柄20和22的近端處描述了圖1所示的棘輪機(jī)構(gòu),但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以將棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在更遠(yuǎn)的位置處,即最好在工具手柄近端和樞點(diǎn)18之間的某一位置處。另外,齒桿的齒無需朝向遠(yuǎn)端方向??梢詫λ鰲U進(jìn)行定位以使齒朝向近端方向,而棘爪向遠(yuǎn)側(cè)朝向這些齒。作為可選擇的技術(shù)方案,可以在除遠(yuǎn)端和近端以外的方向定位齒和棘爪。另外,齒桿的整個(gè)形狀無需是所述的直線形,反而可以是曲線形,其帶有例如從桿的彎曲部分向外伸出的齒以及比齒的自由端或邊緣更向外伸出的彎曲護(hù)板。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,棘輪機(jī)構(gòu)包括桿130,所述桿具有一塊在兩組齒117和119之間縱向延伸的護(hù)板115,如圖7和8所示。護(hù)板115具有邊緣121,該邊緣從桿130橫向向外延伸超出成組的齒117和119的邊緣123和125。對于該實(shí)施例而言,棘爪158帶有一條狹縫,允許護(hù)板115滑動通過其中且不會與棘爪和齒的嚙合功能發(fā)生干涉,如圖9的局部頂視平面圖所示。作為可選擇的方案,棘爪可形成有兩個(gè)叉形件,這兩個(gè)叉形件適當(dāng)分開,以便在不與護(hù)板115干涉的情況下與齒117和119嚙合。齒的露出側(cè)145和147最好為圓形和/或朝向護(hù)板115、在橫向側(cè)部146,148是傾斜的,以防止與可能碰傷操作者手或手套的任何齒的尖利的角接觸,如圖10中齒桿130的剖面圖所示。在所有其它方面,該實(shí)施例與上面所述的內(nèi)容相同。
如圖11所示,本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例具有一個(gè)齒桿,該齒桿帶有兩組齒,在這兩組之間延伸有一塊護(hù)板,并且在兩組齒的外側(cè)具有兩塊額外的護(hù)板144和148。對于該實(shí)施例而言,棘爪適于開出或形成兩個(gè)用于與兩列齒嚙合的叉形件,以允許護(hù)板滑動通過并且不與棘爪和齒的嚙合功能產(chǎn)生干涉。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,可以從鉗形工具或手持工具上拆卸齒桿。在該實(shí)施例中,齒桿在一端32可繞樞軸轉(zhuǎn)動地與在樞點(diǎn)134處的鉗形工具或手持工具的一個(gè)手柄120相連,如圖12所示。齒桿30的端部32最好具有一個(gè)孔33,如圖2所示,并且具有一根穿過該孔33的桿35。桿35的端部在齒桿30兩側(cè)由孔33伸出。手柄120具有夾片125和127(未示出),這些夾片具有開槽129和131(未示出)。通過將齒桿30的端部32插在夾片125和127之間且使桿35的端部35卡入槽129和131內(nèi),使齒桿30固定至手柄120上。如圖12所示,齒桿30的端部32裝配在夾片125和127之間并且在樞點(diǎn)134處旋轉(zhuǎn)。同樣,在圖12所示的實(shí)施例中,由于由偏壓彈簧60施加在桿30端部32上端的作用力,因此,桿30的端部32保持夾緊在樞點(diǎn)134處。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,顯而易見的是可采用可旋轉(zhuǎn)地將齒桿固定至工具手柄上的其它方式,以允許操作者從工具上拆除或拆卸齒桿。
對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,顯而易見的是可以將棘輪機(jī)構(gòu)安裝在多種鉗形工具上。圖1所示的手持工具為能起到壓縮器作用的外科鉗子。即,通常偏壓工具的夾頭使它們打開或分離,并且當(dāng)握緊工具的手柄時(shí),工具的夾頭夾合在一起。也可以將棘輪機(jī)構(gòu)安裝在能起到關(guān)節(jié)面脫離器(distractor)或縮回器(retractor)作用的鉗形工具上,即在操作者握緊手柄時(shí)彼此分離時(shí),它們的夾頭分離。通常,縮回器具有剪刀狀的手柄。因此,當(dāng)將本發(fā)明的棘輪機(jī)構(gòu)固定在一縮回器上時(shí),所述機(jī)構(gòu)最好位于剪刀狀手柄和工具手柄的樞點(diǎn)之間的杠桿臂上。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式可還采用一種改進(jìn)鉗形工具的器具。
在該最佳外科實(shí)施例中,本發(fā)明最好由一種適合的硬質(zhì)材料(如金屬)制成且最好由不銹鋼制成。最好通過銷或焊接方式將護(hù)板安裝在齒桿上。在包括兩塊護(hù)板的實(shí)施例中,例如,可以通過銷或焊接將兩塊板或護(hù)板安裝在所述桿的相對邊緣。圖3例如為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分解視圖,其具有可通過銷或焊接連接至桿30上的護(hù)板44和48。由于板從所述桿伸出超過齒的自由端,因此,齒列42凹入設(shè)置并夾在兩塊護(hù)板或板之間。桿的最終寬度必須足夠小,以便易于滑動通過工具手柄的開口。在包括兩列平行齒且在兩列齒之間具有一塊護(hù)板的實(shí)施例中,首先可形成一根具有單列齒的桿;隨后,沿齒的縱向中心線形成一條狹槽,并將所述護(hù)板插入狹槽內(nèi)且通過銷或焊接安裝就位。圖8為桿130的分解視圖,所述桿具有一條狹縫149,經(jīng)該狹縫可插入護(hù)板115。
作為可選擇的方案,可以將齒桿,成列的齒以及護(hù)板鑄造或鍛造為整體件。形成齒桿的一種方法最好根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方法,利用放電加工(EDM),將其加工成呈整體件形式的凹齒。齒桿也可以利用手動控制或計(jì)算機(jī)化數(shù)字控制(CNC)的機(jī)加工工具,由一個(gè)單體金屬坯料加工而成。
在操作中,本發(fā)明的安全型棘輪機(jī)構(gòu)能夠使操作者實(shí)現(xiàn)鉗形工具的工作端的逐步打開或閉合。當(dāng)操作者握緊工具的手柄時(shí),握緊力會克服朝固定棘爪偏壓齒桿的偏壓彈簧的力;因此,桿滑過棘爪。只要操作者減小握緊力,棘爪便與棘輪的齒嚙合并將手柄鎖定在理想的位置處。為了打開手柄,操作者最好在無需握緊手柄的情況下,利用手指壓力從棘爪推動齒桿。在齒和棘爪具有鋸齒輪廓時(shí),如上所述,對于操作者而言,不必握緊手柄來實(shí)現(xiàn)棘輪的齒與棘爪的分離。
作為可選擇的方案,如果希望,可以利用不同于鋸齒形狀的輪廓使齒和棘爪形成預(yù)定角度。因此,在某些情況下,為了釋放手柄,操作者通常必須略微握緊手柄以從齒釋放棘爪并利用手指壓力推動齒桿與棘爪分離。
應(yīng)理解,除本申請所述的內(nèi)容以外,本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可作出變化和改進(jìn)。因此,作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),應(yīng)包括所有由本領(lǐng)域技術(shù)人員易于獲得的合適的改進(jìn)。因此,在權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種手持工具,其包括A)第一和第二手柄部分,所述第二手柄部分具有一個(gè)與其結(jié)合的棘爪;B)一根齒桿(30;130),其包括第一和第二末端;多個(gè)齒(42;117;119),所述齒(42;117;119)中的每一個(gè)齒均具有一個(gè)自由端;以及至少一塊與所述齒(42;117;119)相鄰的護(hù)板件且其具有至少一個(gè)延伸超出齒(42;117;119)自由端的部分;C)其中,所述齒桿(30;130)在其第一末端可旋轉(zhuǎn)地固定至第一手柄部分,且所述齒桿(30;130)的齒(42;117;119)適于嚙合與第二手柄部分結(jié)合的棘爪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中第一手柄部分包括一根偏壓彈簧,其結(jié)構(gòu)適于使所述齒桿(30;130)旋轉(zhuǎn)為與棘爪嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述第二手柄部分具有一個(gè)開口(38),且齒桿(30;130)能夠滑動通過所述開口(38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述齒桿(30;130)包括一個(gè)用以防止齒桿(30;130)滑動通過所述開口(38)的鎖銷(40)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述第二手柄部分具有一個(gè)用以防止齒桿(30;130)轉(zhuǎn)動與所述棘爪分離的止動件(62)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述齒桿(30;130)具有兩塊護(hù)板件(44;48;144;148)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述多個(gè)齒(42;117;119)包括兩列齒,且至少一塊護(hù)板件(115)位于所述兩列齒之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持工具,其還包括兩塊輔助護(hù)板件,其中,所述兩列齒位于所述兩塊輔助護(hù)板件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述齒桿(30;130)在其第一末端可脫開地固定至第一手柄部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述齒桿(30;130)被機(jī)加工而成。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持工具,其中所述偏壓彈簧包括一個(gè)固定至第一手柄部分的片簧。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中所述手持工具為外科器械。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的手持工具,其中所述齒桿(30;130)具有這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),即,除非操作者使齒(42;117;119)與棘爪分離,否則其會阻止手柄部分分離。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持工具,其中將所述齒(42;117;119)和棘爪設(shè)置成對應(yīng)的鋸齒形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持工具,其中所述兩列齒具有露出的橫向邊緣,所述露出的橫向邊緣朝至少一塊護(hù)板件(44;48;115;144;148)傾斜。
16.一種用于防止手持工具的兩個(gè)手柄部分產(chǎn)生不理想的相對運(yùn)動的棘輪機(jī)構(gòu),其包括一根齒桿(30;130),其具有結(jié)構(gòu)適于可旋轉(zhuǎn)地與至少一個(gè)手柄部分相連的第一端以及一個(gè)結(jié)構(gòu)適于在手柄部分進(jìn)行相對運(yùn)動時(shí)、相對于另一個(gè)手柄部分運(yùn)動的第二端,所述齒桿(30;130)具有多個(gè)齒(42;117;119),其結(jié)構(gòu)應(yīng)能與手持工具上的一個(gè)棘爪相互配合,所述齒還具有自由端且至少一個(gè)護(hù)板件,所述護(hù)板件具有至少一個(gè)延伸超出齒自由端的部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中另一手柄部分具有一個(gè)開口(38)且齒桿(30;130)能夠滑動通過所述開口(38)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)包括一個(gè)用以防止齒桿(30;130)滑動通過所述開口(38)的鎖銷(40)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)具有兩塊護(hù)板件(44;48;144;148)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中多個(gè)齒(42;117;119)包括兩列齒,且至少一塊護(hù)板件位于所述兩列齒之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的棘輪機(jī)構(gòu),其還包括兩塊輔助護(hù)板件,所述兩列齒位于所述兩個(gè)輔助護(hù)板件之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)的第一端可從至少一個(gè)手柄部分上拆下。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)被機(jī)加工而成。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)的第一端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能接受偏壓力,以使齒桿(30;130)轉(zhuǎn)動與所述棘爪嚙合。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)的第一端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能與固定至手持工具的手柄部分的一個(gè)片簧的自由端相互作用。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成適于與一外科器械一起使用。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中所述齒桿(30;130)被設(shè)計(jì)為具有這樣的結(jié)構(gòu),即,除非操作者使齒(42;117;119)與棘爪分離,否則其會阻止手柄部分分離。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的棘輪機(jī)構(gòu),其中將所述齒(42;117;119)設(shè)置成鋸齒形狀。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手持工具,其中所述兩列齒(42;117;119)具有兩個(gè)露出的橫向邊緣,所述露出的橫向邊緣朝至少一塊護(hù)板件傾斜。
30.一種手持工具,其包括a)一第一延伸件;b)一第二延伸件,其具有一個(gè)與其結(jié)合的開口(38)以及一個(gè)棘爪;c)一個(gè)通過所述延伸件的相對運(yùn)動可運(yùn)動的工作端;d)一根齒桿(30;130),其具有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地與第一延伸件相連的第一端以及一個(gè)結(jié)構(gòu)適于運(yùn)動通過第二延伸件中的開口(38)的第二端,齒桿(30;130)具有結(jié)構(gòu)適于與棘爪嚙合的齒,以便防止第一和第二延伸件產(chǎn)生不理想的相對運(yùn)動;e)一根迫使齒(42;117;119)與棘爪嚙合的偏壓件;f)其中,齒桿(30;130)和第二延伸件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成確保齒桿(30;130)不會與第二延伸件產(chǎn)生分離。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為確保利用操作者的一只手就能以兩個(gè)方向使第一和第二延伸件相對于彼此運(yùn)動。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中齒桿(30;130)在第一端和第二端之間具有一根縱向軸線,齒(42;117;119)和棘爪采用具有大致垂直于齒桿(30;130)的縱向軸線的接觸面的結(jié)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中齒桿(30;130)是彎曲的。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中齒(42;117;119)具有自由邊緣,而齒桿(30;130)具有至少一塊護(hù)板,所述護(hù)板具有至少一個(gè)延伸超出齒(42;117;119)的自由邊緣的部分。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的手持工具,其中齒桿(30;130)具有至少兩列齒。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的手持工具,其還包括兩塊輔助護(hù)板,其中,一塊護(hù)板位于所述兩列齒之間,所述兩列齒具有外表面,每一輔助護(hù)板均位于每一列齒的外表面。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的手持工具,其中所述棘爪具有至少一個(gè)狹槽。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的手持工具,其中齒桿(30;130)的齒具有圓形側(cè)緣。
39.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中開口(38)具有一個(gè)用以防止齒桿(30;130)與第二延伸件分離的止動件(62)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的手持工具,其中止動件(62)防止齒桿(30;130)旋轉(zhuǎn)離開第二延伸件。
41.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中齒桿(30;130)具有一個(gè)用以防止齒桿(30;130)滑過開口(38)的鎖銷(40)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的手持工具,其中開口(38)具有U形形狀,該形狀具有打開的后部。
43.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中偏壓件為與第一延伸件結(jié)合的片簧,且還包括一種樞軸式連接機(jī)構(gòu),其中,片簧能夠偏壓齒桿(30;130)以繞樞軸式連接機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。
44.根據(jù)權(quán)利要求30所述的手持工具,其中偏壓件接合齒桿(30;130)和第二延伸件。
45.根據(jù)權(quán)利要求34所述的手持工具,其中所述工具為外科器械。
全文摘要
一種手持工具具有第一和第二手柄部分,以及一根具有第一和第二末端的齒桿(30;130),多個(gè)具有自由端的齒(42;117;119),以及至少一塊與所述齒(42;117;119)相鄰的護(hù)板件(44,48;115;144;148)且其具有至少一個(gè)延伸超出齒(42;117;119)自由端的部分,其中,齒桿(30;130)在其第一末端可旋轉(zhuǎn)地固定至第一手柄部分,且齒桿(30;130)的齒(42;117;119)與結(jié)合有第二手柄部分的棘爪嚙合。
文檔編號A61B17/28GK1440257SQ01812351
公開日2003年9月3日 申請日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者巴拉伊·S·拉馬穆蒂, 巴克利·R·戴維斯, G·克里斯·庫馬爾, 托馬斯·J·倫科, 托馬斯·斯蒂芬 申請人:庫爾斯恩蒂斯股份公司