棘轮及其生产方法、扭矩传输系统、将扭矩传输至植入驱动器的方法、以及棘轮在医疗领 ...的制作方法
【专利摘要】提供了一种棘轮(1)，尤其是提供了用于外科介入的棘轮或牙科棘轮，其中该棘轮具有手柄(2)和布置在该手柄(2)上的枢轴罩(4)，该枢轴罩是扁平螺线(6)。该螺线(6)是柔性的，且能被致动，使得该螺线(6)在以基本上垂直于枢轴轴线D为取向的平面内卷绕。本发明还涉及一种包括棘轮(1)和植入驱动器的扭矩传输系统。该植入驱动器具有圆柱形的第一部分和圆柱形或截头锥形的第二部分，该第二部分附加地具有用于医疗工具、外科植入物或任何其他物体的贮器。这样，获得了一种改进的棘轮，通过该棘轮，待被施加的扭矩能以一种计量的方式被施加至植入驱动器。
【专利说明】棘轮及其生产方法、扭矩传输系统、将扭矩传输至植入驱动 器的方法、以及棘轮在医疗领域中的用途
[0001] 本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的棘轮（Ratchet)，尤其涉及用于外 科介入的棘轮或牙科棘轮。本发明还涉及根据权利要求17所述的扭矩传输系统，以及涉及 根据权利要求22所述的这样的棘轮在医疗领域中的用途。此外，本发明涉及根据权利要求 23的用这样的棘轮将待被施加的扭矩传输至植入驱动器的方法，以及涉及根据权利要求 27的用于制造这样的棘轮的方法。
[0002] 当使用工具和/或医疗器械执行外科介入时，充分消毒的问题是公知的。为了防 止血液或组织残留物以及其他伤口分泌物进入关联部件的裂口或接缝并且防止沉积在此， 在医疗领域中重视所使用的工具由尽可能少的独立部件构成这一事实。
[0003] 通过将工具由尽可能少的部件形成，尤其是将工具形成为一件，有可能大量地减 少会由定位在若干部件所形成的工具的接缝处的沉积物或微生物造成的感染。
[0004] 此外，单件医疗工具所要求的消毒不会使会造成直接接触部位处的可能磨蚀以及 磨损迹象的拆卸独立部件成为必需。
[0005] 由少数独立件构成或由仅一件形成的工具具有的进一步优势是可减少或避免使 用者的不正确组装，尤其是如果同时相同构造的若干工具在一个器皿中清洁的情况下。
[0006] 此外，可减少由组装多件工具的独立部件所造成的努力，以及由随后测试已组装 的工具的操作所造成的努力。
[0007] 因此，尽管由非常少数的几件构成（通常由仅一个单件--例如单件镊子、锯、钻 等--构成）的工具优选地用在许多医疗领域中，但是在口腔手术、颌部手术和面部手术中 仍是这样的情形，一些特殊工具需要由能够实现预期功能的若干件构造。
[0008] 这在牙科和植入治疗领域中是首先尤其重要的，因为当植入载体或齿根被插入颌 部中时，尤其需要注意，没有感染原被转移，感染源被转移不仅可能攻击牙龈，而且可能甚 至攻击颌骨。这样的植入载体或齿根通常借助于由若干件形成的牙科棘轮被螺旋进入颌 骨。
[0009] 为了避免上述劣势，尤其是为了避免与医疗工具的多件设计相关联的感染风险， 优选地由一件制成的工具（即，单件牙科棘轮）也应当被用在口腔、颌部和面部手术的领域 中。
[0010] W02006/029542A1公开了用于医疗领域的扭矩扳手，其被设计成棘轮仪器。受限制 地可移动的闩锁区段被布置在接收开口的周界处，所述闩锁区段的前部指向接收开口。一 旦在朝前方向上致动扭矩扳手，则借助于由使用者所施加的朝前力，经由可偏转的线性弹 性弯曲分支施加待被生成的扭矩。
[0011] 闩锁弹簧从闩锁区段延伸到轴环区域。闩锁区段和闩锁弹簧形成由若干件组成的 闩锁，该闩锁也可替代地被设计成一件。闩锁区段和闩锁弹簧被布置在通道形的间隙中，允 许这两者克服闩锁弹簧的力而在平面中偏转。
[0012] 在口腔、颌部和面部手术的领域中，通常重要的是，将待被传输的扭矩以一种灵敏 的方式从牙科棘轮传输至植入驱动器。然而，W02006/029542A1的扭矩扳手不允许如此，因 为仅仅当闩锁区段与上部第一止动件接触时才发生扭矩传输。因此，将扭矩灵敏地传输至 植入驱动器是不可能的。
[0013] DE202007015689U1提出了一种牙科棘轮，其中所谓的单棘轮头被布置在手柄上。 单棘轮头将用于植入驱动器的外壳设置为具有闩锁元件的弹簧元件。柔性外壳还被设计成 分别具有中断部或间隔的环状物，使得它具有开口环的形状。闩锁元件被分别形成在外壳 或开口环的自由端部上。闩锁元件允许植入驱动器仅在一个方向上移动。通过将植入驱动 器闩锁到闩锁元件中来实现另一方向的转动。
[0014] DE202007015689U1的牙科棘轮的另一基本部件是凹槽形轮廓设计的植入驱动器， 例如它也存在有诸如梅花槽。仅仅该设计使得有可能用DE202007015689U1的棘轮实现预 期的功能。
[0015] 用DE202007015689U1的牙科棘轮，扭矩至植入驱动器的计量传输也是不可能的。
[0016] 因此，本发明的一个目的是提供一种棘轮，借助于该棘轮，待被施加的扭矩可以一 种精确计量的方式被施加至植入驱动器。
[0017] 该目的通过具有权利要求1的特征的棘轮来实现。
[0018] 根据本发明，提出了一种棘轮，该棘轮包括手柄和布置在所述手柄上的枢轴罩，所 述枢轴罩是扁平螺线。此外，所述螺线是柔性的，且所述棘轮可被致动，使得所述螺线在以 基本上垂直于枢轴轴线为取向的平面内卷绕。
[0019] 将枢轴罩设计成柔性螺线能够以一种简单的方式使得，当棘轮在扭矩传输方向上 转动时，待被使用者施加的力的一部分流入螺线的柔性变形中，以及另一部分导致扭矩传 输至植入驱动器。首先，使用者所施加至手柄的力导致螺线的柔性变形，直至由于出现在元 件之间的摩擦导致螺线以压配合的方式包围植入驱动器，使得随后由使用者所施加的另外 的力导致扭矩传输至植入驱动器。然而，如果由使用者附加地施加的力变得太大时（这可 能例如导致对颌部、植入载体、齿根等的伤害），则棘轮相对于植入驱动器滑动或旋转。因 此，在不伤害人体或其他部件的情况下，能够以一种计量的方式将扭矩传输至植入驱动器。
[0020] 通过将柔性螺线在一个平面内卷绕来执行柔性螺线的变形，即当就俯视图（二 维）而言时，在扭矩传输期间，螺线围绕枢轴罩的枢轴轴线卷绕，即向内地卷绕。因而，螺线 的柔性仅仅在一个平面内延伸。当棘轮在空转方向上转动时，螺线背离枢轴轴线卷绕，换句 话说螺线会打开。
[0021] 此外，当螺线在扭矩传输方向上卷绕时，通过将枢轴罩设计成螺线来调节的弹簧 力以附加在植入驱动器上的预定接触力来按压螺线。螺线的表面粗糙度和螺线在植入驱动 器上的接触力的组合因而有效地增大了扭矩传输。
[0022] 此外，通过相对于手柄的纵向轴线来对棘轮进行简单的回转，能够在回转处理之 前，将扭矩传输方向改变为空转方向。因此，能够以一种有利的方式确定棘轮的扭矩传输方 向，而无需努力改装棘轮。
[0023] 通过根据本发明的、具有简单构造的棘轮的配置，能够将制造成本保持得很低。
[0024] 最后，甚至可由较少经验的人员容易地且无需太多努力地操纵棘轮，例如通过熟 悉所使用的工具的杀菌以及熟悉治疗室的准备工作的牙科诊所处的学徒。
[0025] 根据本发明的棘轮的其他实施方案是从属权利要求2-16的主题。
[0026] 因此，棘轮可具有单件设计。从而，有利地能够基本上最小化棘轮的制造成本，因 为加之例如具有多件棘轮的安装件、组件变得多余。此外，棘轮的单件设计提供了显著降低 的粘附血液或组织残留物的风险，以及由细菌形成所导致的感染风险。在每次使用之后所 要求的消毒也可更加快速地执行，因为棘轮不再需要被拆卸以及随后的再组装。实现这样 有效的操作也使强烈紧张的健康系统放松。由于棘轮的单件配置，可在相同或类似构造的 若干棘轮的情形中，进一步有利地防止在组装期间部件被混淆，而这种混淆可能会导致对 棘轮的功能的破坏或损坏。此外，当重复地组装棘轮时，部件的专用接缝被强力地使用且将 会磨损。单件配置有效地消除了这个问题。
[0027] 根据另一实施方案，棘轮的螺线可具有至少360°的角度，优选地至少450°的角 度，特别优选地至少630°的角度。该角度的延伸从手柄过渡至螺线，到达螺线的自由端部。 螺线的角度尺度或卷绕的配置分别依赖于多种因素。因此，与植入驱动器的壳表面处于操 作连接的表面的粗糙度可例如确定角度尺度。必要的是，粗糙度越高，螺线的角度尺度越 小。螺线的柔性也更改角度尺度的选择，因为它确定螺线包围植入驱动器的程度。注意到， 螺线的柔性依赖于其横截面。因为应力分布在螺线的整个弧度长度上分布，所以角度维度 越大，应力分布越好。由于螺线用其第一次卷绕包围植入驱动器，所以也能够以一个角度布 置手柄。因此，改进了棘轮到狭窄空间的可接近性，例如在颌部手术中。
[0028] 在另一实施方案中，能够将螺线设计成对数螺线、双曲螺线或阿基米德螺线。如果 螺线被设计成阿基米德螺线，则螺线可牢固地包围植入驱动器，因为螺线的半径成比例于 从螺线和手柄之间的接缝到达螺线的自由端部的角度而减小。因此，有效地增大了植入驱 动器上的螺线的弹簧力。依赖于对弹簧力的要求，螺线也可被设计成对数螺线或双曲螺线。
[0029] 根据另一实施方案，螺线可具有面向枢轴轴线的至少一个突起部。该突起部被设 计在螺线上，使得它可接合到植入驱动器的相应凹口中。因此，可实现一旦棘轮在扭矩传输 方向上转动，除了包围植入驱动器的螺线的区段和植入驱动器之间的压配合连接（摩擦） 夕卜，辅助地提供形状配合连接。此外，多个突起部也可沿着螺线设置，使得与仅一个突起部 相比，从棘轮至植入驱动器的力和/或扭矩传输可更加规则地分布在植入驱动器上。待被 传输的扭矩受螺线的节距连同突起部所影响。注意到，相应的凹口将因此需要沿着植入驱 动器形成，从而实现规则的扭矩传输。待被传输的扭矩依赖于突起部的高度、棘轮的材料和 /或棘轮的硬度。
[0030] 根据另一实施方案，面向枢轴轴线的突起部可被布置在螺线的自由端部上。突起 部在螺线的端部上的布置实现压配合连接和形状配合连接的有效组合，因为包围植入驱动 器的区段确保了压配合连接，以及因为形状配合连接仅发生在螺线的端部处。因此，突起部 需要承担不能由压配合连接（摩擦）所实现的力和/或扭矩传输的量。布置在端部上的突 起部因而可有利地释放，使得可减小由力传输所导致的磨损。
[0031] 此外，突起部的背离螺线的自由端部的面可与面向枢轴轴线的边缘形成一个角 度。如果该角度是锐角，则可实现突起部更加牢固地接合植入驱动器的凹口，即更好地钩 住，从而改进相互的闩锁。相反，如果角度是钝角，则根据要求可有利地实施扭矩限制，因为 通过预定扭矩，突起部从植入驱动器的凹口脱离。该角度被设计得越钝，用于将突起部弯曲 远离植入驱动器的扭矩越低。该角度可以可选地被设计成45°和150°之间，优选地70° 和120°之间，特别优选地80°和110°之间。
[0032] 此外，螺线可具有在一个长度上延伸的凹口，其中该凹口直接地邻接突起部的背 离螺线的自由端部的面。因此，由于螺线在该区域中的减小的横截面，相比于不具有凹口的 情形，螺线的自由端部变得更加柔性，这使得能够对扭矩传输进行限制，因为布置在该端部 上的突起部也偏转远离植入驱动器。这使得能够按照要求来调整自由端部处的柔性。该凹 口还可在螺线的整个厚度上延伸。
[0033] 根据另一实施方案，螺线的面向枢轴轴线的边缘可在至少一个区段中被粗糙化。 这样的粗糙度可最小化或防止棘轮和植入驱动器之间的滑动，使得以有利的方式实现在基 本上不滑动的情况下，由使用者所施加的力被传输至植入驱动器。通常，粗糙度可分类为三 个段。在Ra min至R&1的第一段中，存在一种机械粘附。在这方面，存在由边界表面层中的分 子间相互作用所造成的、所涉及的表面的机械连贯性。所述表面因而被设计成平滑的，使得 在它们接触之前，存在的空气将逸出，从而所涉及的两个表面将牢固地粘附在彼此上。在不 适于传输扭矩的R%至Ra 2的第二段，存在滑动摩擦。在Ra2至Ramax之间的第三段，存在静 态摩擦，其中逐渐接触的两个表面的表面结构被设计成粗糙的，从而它们将粘附。大于Ra max 的另一第四段可被认为是形状配合。
[0034] 在根据本发明的棘轮的另一方面，所述棘轮可由不锈钢、钛、陶瓷、耐磨塑料等形 成。考虑到棘轮的长寿命，尤其重视棘轮的耐磨性和/或耐受性，尤其是其夹紧面的耐磨性 和/或耐受性。此外，在长时期中可确保功能性。替代地，也可使用已经受特定的涂覆工艺 从而避免腐蚀的任何种类的机械加工钢、构造钢或弹簧钢。已经证明，弹簧钢1.4310、钛级 4、钛级5、PEEK是尤其合适的。此外，能够被消毒的弹性体被讨论。注意到，根据材料选择， 螺线的柔性可以被调整。
[0035] 在另一方面，螺线的面向枢轴轴线的边缘可在至少一个区段中被硬化。对于低磨 损的棘轮，必要的是，棘轮（尤其是螺线的面向枢轴轴线的边缘）比植入驱动器更硬。在这 方面，可使用不同的硬化方法（例如，转变硬化、晶粒细化、时效硬化、固溶体硬化、应变硬 化等）。还有利的是，如果棘轮的硬化程度与相关联的植入驱动器对准，则使得棘轮和植入 驱动器组成一相关联对。
[0036] 根据另一实施方案，螺线的至少一个突起部可在至少一个区段中被硬化。因而，可 有效地防止至少一个突起部变圆，且从而不再与至少一个相应凹口准确地配接。此外，可避 免通过使突起部变圆而出现的不期望的滑动。
[0037] 在根据本发明的棘轮的一个实施方案中，标记可设置在手柄和/或枢轴罩和/或 螺线的区域中。如果使用者在敏感部位（例如，在组织上、在伤口上、在口腔区域中等）处 操作时，该标记尤其有利于使用者，因为该标记指示棘轮在哪个方向上被转动以使植入驱 动器变紧或释放植入驱动器。因此，通过棘轮可有效地避免敏感部位中的转动方向的不必 要的"尝试"。
[0038] 在根据本发明的的棘轮的另一实施方案中，手柄和枢轴罩可具有相同的厚度。因 此，可能的是，由恒定的材料厚度制造棘轮，这降低了制造成本，且显著地便利了制造工艺。
[0039] 根据本发明的另一方面，手柄可以是圆柱形的，使得对于使用者能够实现人体工 学的操纵。
[0040] 根据本发明的棘轮的另一方面，它可包括一个止动件。该止动件至少部分地突出 到枢轴罩的区域中，优选地在与螺线所卷绕的平面的平行平面上延伸，且被布置在未面向 植入驱动器的一侧上，使得当棘轮放置在植入驱动器上时，棘轮可仅在最多到止动件而被 放置在植入驱动器上。当将棘轮放置在植入驱动器上时，于是有效地防止了棘轮在植入驱 动器的轴向方向上滑动到组织中或开放伤口中，这可能会损伤患者。
[0041] 根据本发明的另一方面，进一步提供了根据权利要求17所述的扭矩传输系统，所 述扭矩传输系统包括根据本发明的棘轮和植入驱动器。此外，植入驱动器包括圆柱形设计 的第一区段和圆柱形或截头锥形设计的第二区段，其中该第二区段还包括用于医疗工具、 外科植入物或任何其他物体的贮器。
[0042] 借助于这样的扭矩传输系统，可能的是，在没有由滑动所造成的力和/或扭矩的 损失的情况下，通过在扭矩传输方向上转动棘轮，来以一种简单的方式经由棘轮将使用者 的力传输至植入驱动器。
[0043] 医疗工具可以是Allen头、梅花头、铣头、抛光头、销贮器、镊子、锉刀等。
[0044] 根据本发明的扭矩传输系统的有利的另外改进是从属权利要求18至21的主题。
[0045] 因此，在棘轮和植入驱动器之间可存在压配合。因此，可借助于摩擦，很容易地实 施扭矩传输。
[0046] 替代地或补充地，在棘轮和植入驱动器之间可存在形状配合。因此，可以一种尤其 有利的方式实现从棘轮至植入驱动器的扭矩传输。
[0047] 此外，植入驱动器上的第一区段可包括一个凹口，该凹口至少沿着其壳表面布置， 其中在这样的形状配合连接的情形中实现了螺线的至少一个突起部与植入驱动器的至少 一个凹口接合。因此，可以一种简单的方式建立形状配合连接。
[0048] 此外，多个凹口可沿着植入驱动器的壳表面以周期性距离和/或间距布置。因此， 经由至少一个突起部以一种尤其有利的方式将来自螺线的力传输至植入驱动器。
[0049] 根据本发明的另一方面，按照权利要求20提出了根据本发明的棘轮在医疗领域 中的用途，尤其在外科领域或牙科领域中的用途，用于将扭矩传输至植入驱动器。
[0050] 根据本发明的又一方面，按照权利要求23,提供了一种借助于根据本发明的棘轮 用于将待被施加的扭矩施加至植入驱动器的方法，包括如下步骤：将棘轮在其轴向方向上 放置在植入驱动器上，以及优选地在空转方向上转动棘轮，同时沿着植入驱动器降低棘轮； 将棘轮固定在植入驱动器上，且通过在扭矩传输方向上转动棘轮将扭矩传输至植入驱动 器；通过在空转方向上转动定位在植入驱动器上的棘轮来释放植入驱动器；以及，通过在 空转方向上转动来使得棘轮从植入驱动器脱离，同时将棘轮在其轴向方向上从植入驱动器 移除。
[0051] 因此，同样地实现了上文借助于根据本发明的棘轮所解释的优势和效果。
[0052] 根据本发明的方法的有利的另外开发是从属权利要求24至26的主题。
[0053] 根据本发明的方法的一个实施方案，将棘轮固定在植入驱动器上，且通过在扭矩 传输方向上转动棘轮将扭矩传输至植入驱动器，以及通过在空转方向上转动定位在植入驱 动器上的棘轮来释放植入驱动器的步骤优选地被重复地执行，之后将棘轮从植入驱动器脱 离。
[0054] 此外，将棘轮固定在植入驱动器上，且通过在扭矩传输方向上转动棘轮将扭矩传 输至植入驱动器的步骤可被执行，使得螺线的至少一个突起部与植入驱动器的至少一个凹 口接合。以及，通过在空转方向上转动定位在植入驱动器上的棘轮来释放植入驱动器的步 骤可被执行，使得螺线的至少一个突起部从植入驱动器的至少一个凹口脱离。
[0055] 根据本发明的方法的另一优选实施方案，将棘轮固定在植入驱动器上，且通过在 扭矩传输方向上转动棘轮将扭矩传输至植入驱动器的步骤被执行，使得施加至枢轴罩的扭 矩的第一部分持续在一个平面中使柔性螺线卷绕，从而在面向枢轴轴线的边缘和植入驱动 器之间存在压配合连接，并且施加至枢轴罩的扭矩的第二部分导致植入驱动器的枢轴运 动；以及，通过在空转方向上转动定位在植入驱动器上的棘轮来释放植入驱动器的步骤被 执行，使得螺线的面向枢轴轴线的边缘和植入驱动器之间的压配合连接被释放。
[0056] 注意到，通过前述实施方案的固定棘轮和释放植入驱动器的两个步骤中的每一个 可与该实施方案的相应步骤结合。
[0057] 通过根据本发明的方法以及根据本发明的棘轮的用途，能够类似地实现之前所讨 论与棘轮相关的相同优势。为避免重复，它们在此将不再被再次列举。
[0058] 根据本发明的又一方面，按照权利要求27,提供了一种制造棘轮的方法，包括如下 步骤：选择坯件；借助于激光切割、水射流切割、线侵蚀、火花侵蚀或冲压来形成棘轮的轮 廓。
[0059] 以这种方式，能够以尤其简单且精确的方式并且以低成本制造根据本发明的棘 轮。
[0060] 根据本发明的方法的示例性有利的另一改进是从属权利要求28的主题。
[0061] 根据本方法的该优选实施方案，坯件被选定为使得它具有均匀的厚度。由于该有 利的设计，能够由恒定材料厚度制造棘轮，这降低了制造成本，且显著地便利了制造工艺。 [0062] 下面将借助于参考随附的图对优选实施方案的详细描述，来对本发明的前述特征 和功能以及其他方面和特征进行描述。在此示出了：
[0063] 图1是根据本发明的棘轮的平面视图；
[0064] 图2是根据本发明的按照图1的棘轮的侧视图；
[0065] 图3是根据本发明的、在螺线的自由端上具有突起部的棘轮的平面视图；
[0066] 图4是根据本发明的、具有一圈半的螺线的棘轮的平面视图；
[0067] 图5是根据本发明的、具有止动件的棘轮的横截面；
[0068] 图6a) _f)是根据本发明的棘轮上的突起部的多个放大图解；
[0069] 图7是根据本发明的、在螺线的自由端和邻接凹口上具有突起部的棘轮的平面视 图；
[0070] 图8a是植入驱动器的侧视图；
[0071] 图8b是按照图7a的植入驱动器的平面视图；以及
[0072] 图9是另一植入驱动器的侧视图。
[0073] 图1图解了根据本发明的第一示例性实施方案的棘轮1的平面视图。
[0074] 根据第一实施方案的棘轮1为单件设计，由具有相同厚度d的手柄2和枢轴罩4 构成。枢轴罩4被设计成具有两圈的阿基米德螺线6。枢轴轴线D被定位在枢轴罩4中，相 对于枢轴轴线D执行从棘轮1至植入驱动器100的扭矩传输。注意到，带有所指示的扭矩 传输方向的箭头表示棘轮1的转动。
[0075] 由于螺线6被设计成具有两圈，所以植入驱动器100上的接触力也被增大，原因在 于一旦棘轮1在扭矩传输方向上转动，则在棘轮1的中立位置中和/或在空转方向上的可 用间隔5不再存在，从而螺线的彼此接触的边缘基本上支撑扭矩传输。这些边缘也被粗糙 化，以支撑扭矩传输。
[0076] 螺线的面向枢轴轴线D的边缘8被粗糙化，使得可更加有效地执行从螺线1至植 入驱动器100的扭矩传输。此外，面向枢轴轴线D的边缘8被硬化，从而最小化或避免相对 于植入驱动器100的磨损。
[0077] 棘轮1上的标记3(在此施加在手柄2的区域中，指示打开/闭合方向）在棘轮1 的简便操纵方面服务于使用者，使得可有效地防止对组织的损伤或在口腔区域中的损伤。 因而，使用者可以清楚地看到分别在哪个方向上致动棘轮1用于扭矩传输或用于空转。棘 轮1上的标记3也可被胶粘、蚀亥IJ、雕亥IJ、光激，或者通过其他的凸版印刷、凹版印刷、丝网印 刷、移印、孔版印刷或平板印刷技术来形成。
[0078] 图2图解了根据图1的棘轮1的侧视图，其中可意识到，棘轮1的螺线6在一个平 面中（即，二维地）卷绕。棘轮的厚度d是2mm。
[0079] 图3是本发明的第二示例性实施方案中的具有突起部10的棘轮Γ的平面视图。 突起部10被布置螺线6'的自由端部12上、在螺线6'的面向枢轴轴线D的边缘8'上。
[0080] 根据第二实施方案的棘轮Γ还被设计在一件中，且也由具有相同厚度d的手柄2 和枢轴罩4'构成。枢轴轴线D被定位在枢轴罩4'内侧。类似于图1，带有所指示的扭矩传 输方向的箭头表示棘轮1'的转动。
[0081] 图4图解了根据第三实施方案的棘轮1"的平面视图，该棘轮1"具有一圈半的螺 线6"。
[0082] 图5图解了根据本发明的另一实施方案的具有止动件14的棘轮Γ"的横截面。从 枢轴罩4"'和/或手柄2"'突出的止动件14被设计为使得它至少部分地突出到植入驱动 器的贮器的区域中，使得棘轮Γ"可仅在最多到一个预定区域内被放置在植入驱动器100 上。因此，可以有效地防止由于太"深入"放置而造成对组织的损伤。手柄2"'还在背离枢 轴罩4"'的一侧上包括贮器16。该贮器16可用于附接手柄2"'的延伸部，从而达到例如在 其他情况下将难以接近的部位。
[0083] 图6图解了根据棘轮Γ的螺线6'上的突起部10的多个放大视图。在图解6a) 中，螺线6'的端部12上的突起部10. 1具有楔状设计。突起部10. 1具有的楔状设计使得 楔形朝向端部12下降。通过该楔状突起部10. 1，能够在扭矩传输方向上牢固地制动图8a 和图8b中所图解的植入驱动器100,且由于该楔形形状，以一种特别良好的方式在空转方 向上将其再次释放。在图解6b)中，突起部10. 2也被定位在端部12上。突起部10. 2具有 相对于边缘8的正交面11. 2 (其背离端部12)，且在面向端部12的面上具有凹形设计。替 代凹形设计，在图解6c)中是凸形设计的突起部10.3。图解6d)澄清了也可沿着面向枢轴 轴线D的边缘8执行突起部10. 4的布置。类似地，如从图解6e)中变得明了的，多个突起 部10. 5也可被布置在面向枢轴轴线D的边缘8上。突起部10. 5的数目不限制为两个，如 图解e)中所示。此外，突起部10. 5也可被布置为具有预定的距离。图解6b)示出了如同 图解图6a)中的配置，不同之处在于，螺线6在背离枢轴轴线D的面上包括凹口 13. 1。该凹 口 13. 1从突起部10. 6延伸一预定长度。这样，能够调整突起部的区域的柔性。
[0084] 该突起部/多个突起部10的前述设计使得能够实现棘轮1和植入驱动器100之 间的形状配合连接。
[0085] 图7是根据本发明的棘轮1""的平面视图，该棘轮1""在自由端部12上具有突起 部10. 7,以及具有螺线6""的邻接凹口 13. 2。
[0086] 根据该第四实施方案的棘轮由具有相同厚度d的手柄2""和枢轴罩4""形成。枢 轴罩4""被形成为这样的螺线6""，该螺线6""在其自由端部12上具有楔形突起部10. 7。 突起部10. 7具有这样的楔形设计，使得楔形朝向螺线6""的自由端部12下降。此外，螺线 6""具有沿着长度L延伸的凹口 13. 2。突起部10. 7还包括背离螺线6""的自由端部12的、 通过角度α限定的面11.6。角度α从背离自由端部12的面11. 6延伸至面向枢轴轴线D 的边缘8。
[0087] 面向枢轴轴线D的边缘8在背离自由端部12的面正前设有凹口 13. 2,所述凹口 13. 2延伸一个预定长度L。该凹口 13. 2直接地邻接突起部10. 7的、背离螺线6""的自由 端部12的面11. 6。在连续的逐渐变细部和凹口 13. 2之间连续地形成过渡区。
[0088] 尽管螺线6""的凹口 13. 2的长度通过长度L来测量，但是当然也可通过弧度测量 而测量为具有角度β，如从图7中可得到的。不要求螺线6""的凹口 13. 1直接地邻接背离 自由端部12的面11.6。
[0089] 此外，图7图解了螺线6""的横截面自身从布置在手柄2""上的端部至自由端部 12逐渐变细。在自由端部12的区域中附加地形成凹口 13. 2 (这将被理解为另一附加的逐 渐变细部）导致当传输太高的扭矩时，螺线6""在凹口 13. 2的区域中柔性地弯回，换句话 说，从而还有突起部10. 7背离植入驱动器100弯曲。依赖于凹口 13. 2和/或螺线6""的 设计，扭矩限制从而可设置在该区域中。
[0090] 图8a图解了植入驱动器100的侧视图。图8b是植入驱动器100的平面视图，其 中多个凹口 102具有40个分区。凹口 102具有楔形设计，换句话说，与按照图3的棘轮Γ 的凹口 10互补。然而，如果根据第四实施方案的棘轮1""用于扭矩传输也可能是有利的， 因为之后可根据需求而限制和/或调整扭矩。植入驱动器100具有圆柱形设计，且在壳表 面108上包括多个凹口 102。在适当考虑棘轮的情况下可设计楔状凹口 102的节距，从而可 调整预期的扭矩传输。
[0091] 图9图解了被分割为两个区段104和106的另一植入驱动器100'。第一区段104 具有圆柱形设计。多个凹口 102'沿着其壳表面108布置。第二区段106具有截头锥形设 计，且在其端部处包括用于医疗工具的贮器110 (在此示意性指示）。
[0092] 关于手柄2的配置及其数目，参考图5a、图5b、图5c以及图7a、图7b、图7c，并且 参考德国专利申请DE102011052422的相关描述。
[0093] 除了已经解释的实施方案，本发明允许另外的设计途径。
[0094] 枢轴罩的枢轴轴线和手柄的纵向轴线可彼此间隔开。枢轴罩从而可被配置为与手 柄成一角度。通过棘轮的这种有利设计，使用者能够在难以接近的部位处（尤其在白齿的 区域中）工作，因为枢轴轴线与纵向轴线间隔开。枢轴罩的枢轴轴线和手柄的纵向轴线也 可以相交。
[0095] 枢轴罩的枢轴轴线和手柄的纵向轴线可以相对于纵向轴线以30°至150°的角 度相交，优选地60°至120°的角度相交，特别优选地90°的角度相交。该设计对于将棘轮 放置在植入驱动器上具有优势，特别地在难以接近的区域的情形中。能够很容易地将可固 定的接头布置在枢轴罩和手柄之间，使得能够根据需求来连续调整角度。螺线的角度尺度 (弧长度）越大，则扳手的节距越大。
[0096] 至少垂直于枢轴轴线D的、部分弹性和/或柔性的弹簧状过渡区可例如被形成在 手柄2和枢轴罩4之间。该过渡区可以曲折图案形成。该设计对于将单件棘轮1放置在植 入驱动器100上是有利的。
[0097] 尽管在前述实施方案中棘轮具有单件配置，但是它也可以若干件形成。
[0098] 还可能的是，面向枢轴轴线的边缘被形成为平滑的，且仅通过一个突起部或通过 由经压缩的螺线所导致的弹簧力执行扭矩传输。
[0099] 依赖于设计尺寸，棘轮1的厚度d可可选地测量为在0. 5_和5_之间，优选地在 1mm和4mm之间，尤其优选地为2. 5mm。
[0100] 为了更好地操纵，手柄可被锯齿化或结构化。尽管手柄具有圆柱形设计，但是它也 可具有三角形、正方形、矩形横截面等等。
[0101] 尽管至少一个突起部可被形成在螺线中，但是也能够提供至少一个相应的点状凹 口，以及提供带有相应的突起部的植入驱动器。还可能的是可设想沿着螺线组合凹口和突 起部。
[0102] 尽管螺线在一个平面中卷绕，但是另一开发的螺线可在若干平面上（三维地）卷 绕，使得螺线的面向枢轴轴线的一个边缘在大于360°的包围角度的情况下包围植入驱动 器。
[0103] 尽管凹口以周期性距离沿着壳表面延伸，但是所述凹口也可非周期性地形成。
[0104] 尽管突起部被硬化，但是它也可被软退火。
[0105] 凹口 13. 2未必在螺线的面向枢轴轴线D的一侧上，而是替代地或作为补充，凹口 13. 2也可被布置在螺线的背离枢轴轴线D的一侧和/或一面上。然而，在简化设计中，该凹 口 13. 2也可被省去。
[0106] 待被传输的扭矩也可例如依赖于突起部的高度结合背离枢轴轴线的凹口深度。在 扭矩传输期间，该凹口可允许到螺线的邻接区域和/或区段直到突起部以及可能地突起部 自身的充足的间隙，以便在传输可能太大的扭矩时，背离植入驱动器弹回，从而实现扭矩限 制。
[0107] 尽管凹口形成在面向枢轴轴线的面上，但是它们也可形成在棘轮的前侧上。因此， 在受限空间的情形中，能够更加灵活地使用棘轮。
[0108] 用于制造棘轮的替代方法可被执行为使得首先选择材料块形式的坯件。然后，它 可被加工，从而形成棘轮的预期轮廓。随后，包括棘轮轮廓的材料块被分隔为具有厚度d的 独立棘轮。可选地，可进一步处理已被分隔的棘轮。为此，可使用激光切割、水射流切割、线 侵蚀、火花侵蚀或冲压。
[0109] 尽管在前述部分已经针对医疗领域，尤其用于牙科领域讨论了棘轮1，但是棘轮1 也可用在对清洁度具有高需求的领域中，例如空间飞行中、半导体制造中等。
[0110] 提供了一种棘轮，尤其是一种用于外科介入的棘轮或一种牙科棘轮，其中所述棘 轮具有手柄和布置在所述手柄上的枢轴罩，所述枢轴罩是扁平螺线。该螺线是柔性的，且可 被致动，使得螺线在以基本垂直于枢轴轴线D为取向的平面中卷绕。本发明还涉及包括棘 轮和植入驱动器的扭矩传输系统。该植入驱动器具有圆柱形的第一部分和圆柱形或截头锥 形的第二部分，该第二部分附加地具有用于医疗工具、外科植入物或任何其他物体的贮器。 这样，获得了一种改进的棘轮，通过该棘轮，待被施加的扭矩可以一种计量的方式施加至植 入驱动器。
【权利要求】
1. 一种棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"），包括： 手柄（2;2' ；2"；2"'）；以及 枢轴罩（4 ;4' ；4" ;4"'），布置在所述手柄上； 其特征在于， 所述枢轴罩（4 ;4' ；4" ；4"'）是扁平螺线（6 ;6' ；6" ;6"'）； 其中所述螺线（6 ;6' ；6" ；6"'）是柔性的；以及 其中所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"）能被致动，使得所述螺线（6 ;6' ；6";6"'）在以基本上 垂直于枢轴轴线（D)为取向的平面内卷绕。
2. 根据权利要求1所述的棘轮，其特征在于，所述棘轮是单件设计。
3. 根据权利要求1或2所述的棘轮，其特征在于，所述螺线（6 ;6' ；6";6"'）具有至少 360°的角度，优选地至少450°的角度，尤其优选地至少630°的角度。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述螺线（6 ;6' ；6" ;6"'） 被设计成对数螺线、双曲螺线或阿基米德螺线。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述螺线（6 ;6' ；6" ;6"'） 具有面向所述枢轴轴线（D)的至少一个突起部（10 ;10. 1 ;10. 2 ;10. 3 ;10. 4 ;10. 5 ;10. 6 ; 10. 7)。
6. 根据权利要求5所述的棘轮，其特征在于，面向所述枢轴轴线（D)的所述突起部 (10 ;10. 1 ;10. 2 ;10. 3 ;10. 6 ;10. 7)被布置在所述螺线（6 ;6' ；6" ;6"'）的自由端部（12) 上。
7. 根据权利要求6所述的棘轮，其特征在于，所述突起部（10.6)的背离所述螺线 (6""）的自由端部（12)的表面（11.6)与面向所述枢轴轴线⑶的边缘（8 ;8'）形成一个 角度U )。
8. 根据权利要求6或7所述的棘轮，其特征在于，所述螺线（6 ;6' ；6";6"'）具有在一 个长度（L)上延伸的凹口（13.2)， 其中所述凹口（13.2)直接地邻接所述突起部（10.6)的背离所述螺线（6""）的自由端 部（12)的表面（11. 6)。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述螺线（6 ;6' ；6" ;6"'） 的面向所述枢轴轴线（D)的边缘（8 ;8'）在至少一个区段中被粗糙化。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述棘轮由不锈钢、钛、陶 瓷、耐磨塑料等等形成。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述螺线（6 ;6';6";6"'） 的面向所述枢轴轴线（D)的边缘（8 ;8'）在至少一个区段中被硬化。
12. 根据权利要求7至11中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述至少一个突起部 (10 ;10. 1 ;10. 2 ;10. 3 ;10. 4 ;10. 5 ;10. 6 ;10. 7)在至少一个区段中被硬化。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的棘轮，其特征在于，一个标记（3)被设置在所 述手柄（2;2' ；2"；2"'）和/或所述枢轴罩（4;4' ；4";4"'）的区域中。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述手柄（2 ;2';2";2"'） 和所述枢轴罩（4 ;4' ；4" ;4"'）具有相同的厚度（d)。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述手柄（2 ;2';2";2"'） 是圆柱形的。
16. 根据权利要求1至15中任一项所述的棘轮，其特征在于，所述棘轮包括一个止动件 (14)，所述止动件（14)至少部分地突出到所述螺线的中心的区域中。
17. -种扭矩传输系统，包括： 根据权利要求1至16中的至少任一项所述的棘轮（1;Γ ;Γ'；Γ"）；以及 植入驱动器（100 ;1〇〇'），包括 圆柱形设计的第一区段（104);以及 圆柱形或截头锥形设计的第二区段（106); 其中所述第二区段（106)还包括用于医疗工具、外科植入物或任何其他物体的贮器 (110)。
18. 根据权利要求17所述的扭矩传输系统，其特征在于，在所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"） 和所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）之间存在压配合连接。
19. 根据权利要求16或18所述的扭矩传输系统，其特征在于，在所述棘轮（1 ;1' ；1" ； Γ"）和所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）之间存在形状配合连接。
20. 根据权利要求19所述的扭矩传输系统，其特征在于，所述植入驱动器（100 ;100'） 上的所述第一区段（104)包括沿其壳表面（108)布置的至少一个凹口（102 ;102'），其中通 过所述棘轮（1 ;Γ ;1" ；Γ"）的螺线（6 ;6' ；6" ;6"'）的至少一个突起部（10 ;10· 1 ;10· 2 ; 10.3 ;10.4 ;10.5 ;10.6 ;10.7)与所述植入驱动器（100 ;100'）的至少一个凹口（102 ; 102'）接合来建立压配合连接。
21. 根据权利要求20所述的扭矩传输系统，其特征在于，多个所述凹口（102 ;102'）被 布置为沿所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）的壳表面（108)具有周期性的距离。
22. 根据权利要求1至16中的至少任一项所述的棘轮（1 ;Γ;Γ';Γ"）在医疗领域中的 用途，尤其是在外科或在牙科领域中的用途，用于将扭矩传输至植入驱动器（100 ;1〇〇'）。
23. -种借助于根据权利要求1-14中的至少任一项所述的棘轮（1 ;Γ ;Γ';Γ"）用于 将待被施加的扭矩传输至植入驱动器（100 ;1〇〇'）的方法，包括如下步骤： -将所述棘轮（1 ;Γ;Γ';Γ"）在其轴向方向上放置在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上， 以及优选地在空转方向上转动所述棘轮（1 ;1' ；Γ"），同时沿着所述植入驱动器（100 ; 100'）降低所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"）； -将所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"）固定在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上，且通过在扭矩 传输方向上转动所述棘轮（1 ;1' ；1" ；1"'）将扭矩传输至所述植入驱动器（1〇〇 ;1〇〇'）； -通过在空转方向上转动定位在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上的所述棘轮（1 ;1' ； 1" ；Γ"）来释放所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）； -通过在空转方向上转动来使得所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"）从所述植入驱动器（100 ; 100'）脱离，同时将所述棘轮（1 ;1' ；Γ"）在其轴向方向上从所述植入驱动器（100 ; 100'）移除。
24. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于， -将所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"）固定在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上且通过在所述 扭矩传输方向上转动所述棘轮（1 ;Γ;Γ';Γ"）将扭矩传输至所述植入驱动器（100 ;1〇〇'） 的步骤被重复地执行；以及 -通过在空转方向上转动定位在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上的所述棘轮（1 ;Γ ; 1"；Γ"）来释放所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）的步骤被重复地执行，之后将所述棘轮（1 ; Γ ;1" ；Γ"）从所述植入驱动器（100 ;100'）脱离。
25. 根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于， -将所述棘轮（1 ;Γ ;Γ'；Γ"）固定在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上且通过在所述 扭矩传输方向上转动所述棘轮（1 ;Γ;Γ';Γ"）将扭矩传输至所述植入驱动器（100 ;1〇〇'） 的步骤被执行，使得螺线（6 ;6' ；6";6"'）的至少一个突起部（10 ;10. 1 ;10. 2 ;10. 3 ;10. 4 ; 10.5 ;10.6 ;10.7)与所述植入驱动器（100 ;100'）的至少一个凹口（102 ;102'）接合； 以及， -通过在空转方向上转动定位在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上的所述棘轮（1 Γ"）来释放所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）的步骤被执行，使得所述螺线（6 ;6';6";6"'）的 至少一个突起部（10 ; 10. 1 ; 10. 2 ; 10. 3 ; 10. 4 ; 10. 5 ; 10. 6 ; 10. 7)从所述植入驱动器（100 ; 100'）的至少一个凹口（102 ;102'）脱离。
26. 根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于， -将所述棘轮（1 ;Γ;Γ';Γ"）固定在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上且通过在扭矩传 输方向上转动所述棘轮（1 ;1' ；1" ；1"'）将扭矩传输至植入驱动器（1〇〇 ;1〇〇'）的步骤被 执行，使得施加至枢轴罩（4 ;4';4";4"'）的扭矩的第一部分持续在一个平面中卷绕柔性螺 线（6 ;6' ；6"；6"'），从而在面向枢轴轴线⑶的边缘（8 ;8'）和植入驱动器（100 ;100'） 之间存在压配合连接，以及使得施加至枢轴罩（4 ;4';4";4"'）的扭矩的第二部分导致植入 驱动器（100 ; 100'）的枢轴运动； 以及， -通过在空转方向上转动定位在所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）上的所述棘轮（1 Γ"）来释放所述植入驱动器（100 ;1〇〇'）的步骤被执行，使得所述螺线（6 ;6';6";6"'）的 面向枢轴轴线⑶的边缘（8 ;8'）和植入驱动器（100 ;100'）之间的压配合连接被释放。
27. -种用于制造根据权利要求1至16中的至少任一项所述的棘轮（1 ;Γ ;1" ；Γ"） 的方法，包括如下步骤： 选择述件； 借助于激光切割、水射流切割、线侵蚀、火花侵蚀或冲压来形成所述棘轮（1 ;1' Γ"）的轮廓。
28. 根据权利要求27所述的用于制造棘轮（1 ;Γ ;Γ';Γ"）的方法，其特征在于，所述 坯件具有均匀的厚度（d)。
【文档编号】A61B17/88GK104114329SQ201380008502
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年1月14日 优先权日:2012年2月9日
【发明者】M·维泽内格 申请人:喜宝医药股份公司