医用可调力矩螺丝刀及其限位圈的装配系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种医用力矩可调螺丝刀及其限位圈的装配系统。


背景技术：

2.目前，在神经外科临床手术中，有源植入的医疗器械一般分为刺激器和电极两大部分，但这两个部分是分离的，所以会存在两者之间的一个连接问题。有源植入式医疗器械的手术中，如果使用非力矩的螺丝刀锁紧电极和导线等部件时，往往会因为无法控制输出扭矩的大小而导致连接部件损坏或锁不紧，轻则影响手术的质量，重则导致手术的失败。另外如果力矩螺丝刀输出扭矩不稳定也会导致手术的失败。
3.市面上的扭矩螺丝刀，例如公开号为：cn204839713u和公开号为： cn202556324u的力矩螺丝刀，存在以下缺点：
4.a)在使用过程中由于结构的局限性，刀柄和刀头是会发生轻微轴向位移的，这就会导致力矩输出的扭矩不稳定，会导致手术失败；
5.b)力矩调节比较复杂，在出厂调节力矩时有可能产生刀头脱出刀柄的情况；或者会发生刀头随转的情况；
6.c)由于结构的局限性，可调节力矩相对较小，普遍在1.0kgfcm以下；
7.再例如公开号为：cn207807574u，中的扭矩螺丝刀，虽然可以避免轴向位移的发生，但是其是定扭矩的扭矩螺丝刀，无法调节扭矩的力矩一旦变动需要重新更改设计，这就造成使用成本的增加。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是提供一种医用力矩可调螺丝刀，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
9.为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：
10.一种医用可调力矩螺丝刀，包括手柄、刀杆、限位圈、棘轮、弹性件、调节块；所述手柄具有容纳腔，容纳腔前端具有刀杆出口、后端具有装配口。装配口扣有后盖用于防尘、也防止异物落入。
11.所述刀杆上具有环形凸起，刀杆后端面为棘轮面；所述刀杆前端从刀杆出口伸出容纳腔，环形凸起对刀杆实现轴向限位；所述限位圈套在刀杆上，使所述限位圈的前端面与所述环形凸起后端面贴合；将所述限位圈固定在容纳腔内壁上，对刀杆实现轴向限位；所述棘轮面与棘轮相啮合；弹性件位于棘轮和调节块之间；在所述调节块外设置外螺纹，所述容纳腔内壁设置内螺纹，以使调节块与容纳腔内壁螺旋连接。
12.本实用新型结构简单，由于环形凸起和限位圈的共同作用，使本力矩螺丝刀在使用过程中刀杆相对于手柄不会发生轴向的位移，力矩螺丝刀输出扭矩稳定，使用可靠。
13.另外，对于力矩的调节，更加方便、简单，只需要根据使用的需要对调节块旋入容
纳腔的深度进行调解，而使弹性件的在棘轮上的压力改变就可以实现输出力矩的调节。每次调节可以借助专业的测力矩设备。
14.再者，对于本力矩螺丝刀，在调节力矩过程中由于环形凸起和限位圈的共同作用，刀杆无论怎么调节都不会脱落，结构可靠稳定。
15.在本实用新型中优选的一个方案是为了增加刀杆的使用强度，位于容纳腔内的刀杆从刀杆出口到环形凸起部分的刀杆直径增粗。由于环形凸起后方的刀杆伸入到限位圈内，变向的增加了刀杆的直径，对刀杆有一定的保护作用。
16.在使用过程中，刀杆的前端通常设置为内六角扳手头，匹配性更好；
17.由于刀杆后端和棘轮之间是啮合的，需要在遇到极限扭矩时，刀杆或是棘轮旋转发生错位以发出“嗒嗒”的声音提醒使用者，因此刀杆和棘轮至少有一个在刀柄的容纳腔内可旋转。另外，在可旋转的基础上，棘轮需要具有一定的轴向位移，才能实现与刀杆脱离。
18.对于限位圈固定在容纳腔的方式不做限定，根据实际需要做限定，例如通过胶粘接、螺纹连接，或是在容纳腔内设置阶梯限位挡肩实现限位圈的轴向固定。
19.在这里提供一种优化结构，所述限位圈具有第二外螺纹，与容纳腔内壁通过螺纹连接。螺纹连接简单，同时也便于拆卸、检修。
20.另外，在某些实施例中，在所述容纳腔上设置打胶孔，所述打胶孔贯穿容纳腔，所述打胶孔通至所述限位圈。通过胶水将限位圈固定在手柄的容纳腔内壁上也是一种可选操作。
21.另外，打胶孔和螺纹连接两种方式可以结合作为限位圈的固定方式。可以有效的避免螺纹磨损而导致刀杆获得轴向位移。
22.优选的：所述棘轮上设置导向柱，导向柱前端设置挡圈，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套在导向柱上。这里设置导向柱保证弹簧安装的稳定性。
23.优选的：所述调节块包括套筒、导向腔；所述外螺纹设置在套筒外，所述套筒罩在导向柱外；沿着套筒轴向设置导向腔，所述导向腔与导向柱匹配使导向柱在导向腔内滑动。
24.调节块在沿着手柄内部螺纹移动时，为了保证弹簧压缩的稳定性，避免弹簧形变不均匀，增加套筒，套筒下表面与弹簧接触，在下移过程中始终对弹簧压力均匀；为了减少导向柱的卡滞，让导向柱在导向腔内移动。
25.优选的：在所述套筒上设置调节孔，所述调节孔位于导向腔四周等分排布。调节孔主要是便于外接工具用于连接旋转套筒的工具。
26.优选的：在所述套筒上还设置注胶孔，注胶孔沿着容纳腔轴向设置，其中注胶孔轴向侧壁具有缺口，所述容纳腔内壁将该缺口封堵，使得所述注胶孔与容纳腔内壁共同形成胶水容纳空间。
27.增加该注胶孔，主要是通过胶水将套筒进一步固定在手柄上，主要是由于本螺丝刀尺寸较小，因此螺纹的螺距、螺纹牙也会很细，螺纹在反复调节过程中容易发生磨损，因此在可调节的范围内，增加使用寿命，避免螺纹磨损而发生的螺丝刀失效。
28.优选的：所述导向柱横截面为多边形，对应所述导向腔同为多边形。这样既可以避免棘轮发生旋转，有可以保证棘轮在轴向上的位移不偏移。
29.优选的：所述环形凸起与容纳腔之间设置第一垫圈，环形凸起与限位圈之间设置第二垫圈。第一垫圈和第二垫圈优选的是ptfe垫圈，可以减小摩擦阻力。
30.垫圈的使用可以保护垫圈两侧的装置，避免直接摩擦彼此损耗；另外垫圈还可以吸收一部分震动，在达到扭矩值时，可以降低棘轮对刀杆的冲击力，保证使用的平稳。
31.优选的：所述第一垫圈为杯子状，杯子底部设有穿过刀杆的小孔。该垫圈将刀杆从刀杆出口到环形凸起之间的刀杆包裹，避免刀杆直接与刀柄容纳腔摩擦，发生磨损。
32.优选的：在所述刀杆上套有防卡滞弹簧，所述防卡滞弹簧位于环形凸起和容纳腔之间。
33.防卡滞弹簧主要用于防卡滞，具体工作过程如下：当医护人员拧动力矩螺丝刀快达到峰值力矩时，且内部机构未发生卡滞，此时只会棘轮上侧弹簧发生较大形变，棘轮发生轴向位移，力矩螺丝刀发出哒哒声正常工作并提示医护人员螺丝已被锁紧；
34.但是如果此时棘轮由于机械原因无法实现轴向位移而发生卡滞，就会导致弹簧的作用失效，刀杆随手柄一起旋转，随后刺激器螺丝的力矩逐渐增大且超过刺激器设备设计力矩但未达到损坏力矩，此时防卡滞弹簧由于大力矩开始受压变形，环形凸起由于大扭力原因向下挤压防卡滞弹簧，刀杆后端面上的棘轮面和棘轮上的棘轮面脱离，刀杆发生空转现象，并发生沉闷的哒哒声，告诉医护人员设备螺丝已被拧紧。
35.此时刺激器设备螺丝所受力矩处于设计力矩和最大力矩之间，未损坏设备。所以说防卡滞弹簧防止了刺激器设备螺丝孔由于力矩太大而损坏。
36.由于整个螺丝刀尺寸非常小,长度为5cm上下；内部的限位圈尺寸将更小，安装不便，因此本实用新型的另一目的是为了便于限位圈的安装，提供一种限位圈的装配系统。
37.一种以上所述限位圈的装配系统；包括第一端面、第二端面、安装杆，其中第一端面设置在限位圈的端面，第二端面设置在安装杆的其中一端面，安装杆的另一端面为施力端，所述第一端面和第二端面相互交叉，使安装杆对限位圈形成夹持、并使限位圈随安装杆旋转而旋转。
38.由于尺寸小，当选择以螺纹连接这种方连接限位圈和手柄内壁时，装配难度很大，因此在这里为了便于限位圈的安装，通过一辅助工具——安装杆用于限位圈的安装；由于限位圈直径在8mm左右，又是外螺纹，需要拧入手柄的装配比较困难，因此考虑设计一款既可以施加扭矩又可以夹持实现螺纹连接的结构。
39.首先由于两个贴合的平端面通常是无法传递扭矩的，除非摩擦力非常大；但是这里由于限位圈的尺寸较小，无法通过压力增大端面摩擦力；因此考虑在端面上设置类似通过“键”结构来传递扭矩，例如“棘轮面”或是其他类似的凹凸对应的端面结构；这样对安装杆只需要施加径向的力就可以完成限位圈的螺旋安装；
40.另外还需要“夹持”，由于操作空间较小，而限位圈本身质量较轻，因此考虑通过摩擦力来实现“夹持”，这里的摩擦力要求是垂直方向的摩擦力可以克服限位圈本身的重力，使限位圈依靠摩擦力保持停留在安装杆的前端，保证限位圈不脱离于安装杆，这样安装杆就可以带着限位圈移动实现“夹持”效果；
41.综上，比较合适的结构就是“第一端面和第二端面相互交叉”，既可以实现扭矩的传递，同时也可以让限位圈具有一个沿着安装杆的摩擦力以克服其本身的重力，让限位圈能被安装杆“夹持”。
42.另外，这种“夹持”也可以通过在限位圈的端面设置孔洞，而在安装杆上设置伸入孔洞的凸起，凸起和孔洞过盈配合也可以保证夹持，而且进入孔洞的凸起也可以起到传递
扭矩的效果，在这里优选的是将安装杆前端的凸起为具有一定弹性变形的凸起(例如塑料或是橡胶)，这样凸起的微小形变就可以实现过盈配合而且也增加摩擦力防止限位圈掉出。
43.在某些实施例中，所述第一端面为盲孔，第二端面为伸入盲孔的凸起，所述盲孔开设在限位圈端面，所述凸起沿着安装杆端面外伸。
44.凸起伸入盲孔可以实现轴向最大面的摩擦力，因此此种方式是最佳优选，而扭矩也是此种方式最大。
45.优选的：所述施力端为正六棱柱，六棱柱长度长于所述手柄长度。在装配时，可以将六棱柱与市售的六角螺丝刀配合使用，完成限位圈的安装。
46.另外，这里施力端也可以设置为饼形或是其他便于操作的形状。
47.本实用新型的技术效果是：
48.本实用新型结构简单、合理，使用过程中不但保证了刀杆轴向的不移动，同样实现扭矩的可调节；并且调节过程非常简单。
49.与之匹配增加了一个装配系统，实现上述功能，降低装配难度，提高产品的装配效率。
附图说明
50.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
51.在附图中：
52.图1是本实用新型的总体结构示意图；
53.图2是手柄结构示意图；
54.图3是刀杆结构示意图；
55.图4是棘轮结构示意图；
56.图5是图1中调节块的结构示意图(外螺纹未画出)；
57.图6是限位圈的结构示意图；
58.图7是与图6配合使用的一个安装杆的结构示意图；
59.图8是图6和图7配合使用结构示意图；
60.图9装配示意图一；
61.图10装配示意图二；
62.图11装配示意图三。
63.图12是用于与调节块配合调节扭矩工装结构示意图；
64.图13是图12在使用过程中的示意图；
65.图14是本实用新型力矩螺丝刀与专业装置配合调节力矩示意图；
66.图15是图1的一个优选的结构。
具体实施方式
67.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的不当限定。
68.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
69.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
70.如图1所示，一种医用可调力矩螺丝刀，包括手柄1、刀杆2、限位圈3、棘轮4、弹性件5、调节块6。
71.如图2所示，所述手柄1具有容纳腔103，容纳腔前端具有刀杆出口101、后端具有装配口102。
72.如图3所示，所述刀杆2上具有环形凸起202，刀杆后端面为棘轮面201；所述刀杆前端从刀杆出口伸出容纳腔103，环形凸起2对刀杆实现轴向限位。
73.所述限位圈3套在刀杆2上，使所述限位圈3的前端面与所述环形凸起202 后端面贴合；将所述限位圈3固定在容纳腔103内壁上，对刀杆2实现轴向限位。
74.所述棘轮面201与棘轮4相啮合；弹性件5位于棘轮4和调节块6之间；在所述调节块6外设置外螺纹，所述容纳腔103内壁设置内螺纹，以使调节块6 与容纳腔103内壁螺旋连接。
75.在某些实施例中：所述限位圈3具有第二外螺纹，与容纳腔103内壁通过螺纹连接。
76.在某些实施例中：所述容纳腔103上设置打胶孔104，所述打胶孔104贯穿容纳腔，所述打胶孔104通至所述限位圈3。
77.如图4所示，在某些实施例中：所述棘轮4上设置导向柱402，导向柱402 前端设置挡圈401(为了避免棘轮在转动的时候跟着转动，在挡圈周向上设置一个平面4011)，所述弹性件5为弹簧，所述弹簧套在导向柱402上。
78.如图5所示，在某些实施例中：所述调节块6包括套筒601、导向腔602；所述外螺纹设置在套筒601外，所述套筒601罩在导向柱402外；沿着套筒601 轴向设置导向腔602，所述导向腔602与导向柱402匹配使导向柱402在导向腔 602内滑动。
79.如图5所示，在某些实施例中：在所述套筒601上设置调节孔603，所述调节孔位于导向腔602四周等分排布。
80.如图5所示，在某些实施例中：在所述套筒601上还设置注胶孔604，注胶孔604沿着容纳腔轴向设置，其中注胶孔轴向侧壁具有缺口6041，所述容纳腔内壁将该缺口封堵，使得所述注胶孔与容纳腔内壁共同形成胶水容纳空间。
81.如图1所示，在某些实施例中：所述环形凸起与容纳腔之间设置第一垫圈7，环形凸起与限位圈之间设置第二垫圈8。
82.在某些实施例中：所述第一垫圈为杯子状，杯子底部设有穿过刀杆的小孔。
83.如图6—图8所示，由于整个螺丝刀尺寸非常小,长度为5cm上下；内部的限位圈尺寸将更小，安装不便，因此为了便于限位圈3的安装，提供一种限位圈的装配系统。
84.一种上述所述限位圈的装配系统；包括第一端面、第二端面、安装杆11，所述第一端面为盲孔9，第二端面为伸入盲孔的凸起10，所述盲孔开设在限位圈端面，所述凸起10沿着安装杆11端面外伸，安装杆的另一端面为施力端1101，所述第一端面和第二端面相互交叉，使安装杆对限位圈形成夹持、并使限位圈随安装杆旋转而旋转。
85.在某些实施例中：所述施力端1101为正六棱柱，六棱柱长度长于所述手柄长度。
86.装配顺序为：
87.如图9所示，将第一垫圈7、刀杆2(刀杆前端为六角刀头)、第二垫圈8 依次装入手柄1；
88.安装限位圈3，如图10—12，图14所示，这里限位圈3采用外螺纹与刀柄内壁连接；限位圈3的连接是通过安装杆11，安装杆11的一端设置凸起10与限位圈3端面的盲孔9相互插接，安装杆11的另一端是六边形一头可与市面上很多螺丝刀柄配合使用，这里最好是采用可调节力矩螺丝刀柄配合安装(将市面上的力矩螺丝刀档位调至“0kgfcm”档位，拧动市面上的力矩螺丝刀，将限位圈锁紧在手柄上(当然也可以档位在0.1kgfcm、0.2kgfcm上等，不同档位只会造成刀杆的空转不同的摩擦引起的力矩，不会对本实用新型专利的产品组装有较大影响)；并且设置打胶孔104进一步固定，可以防止限位圈松动；
89.如图10所示，将棘轮4、弹簧5、调节块6依次装入手柄内；然后使用配合调节块的工装12进行力矩调节，调节块工装如图12所示；其中，调节块6有4 个调节孔(通常等间距设置，2个或是3个孔也同样是可以的)。
90.如图13所示，调节块上的调节孔与配合块上的4个圆柱1201插入；由于随着调节块6逐渐拧入手柄1内，弹簧5被逐渐挤压，棘轮4受到的正压力也会逐渐增大，最终导致棘轮4被刀杆2旋转时顶起的力也将越来越大，这就达到了力矩螺丝刀大扭力的目的；所以说调节块4越深入手柄，力矩螺丝刀的扭力将越大。
91.当调节块4拧入手柄一定长度后，可以进行力矩螺丝刀的力矩值测量。如图 14所示，首先将力矩测试工装放入力矩测试仪13(测力孔内)，然后将刀杆前端的六角头部塞入力矩测试工装的六角槽内，开机后转动力矩螺丝刀，所测数据即为当下的扭力值。如果所测数据偏高，则可以通过调节块力矩调节工装逆时针方向旋转调节块，降低扭力值；反之则顺时针旋转调节块，增大扭力值。再将调节后的力矩螺丝刀六角头部塞入力矩测试工装的六角槽内进行扭力的测量，如此反复调节、测试，最终达到调至力矩螺丝刀扭力的效果。
92.当医护人员拧动力矩螺丝刀快达到峰值力矩时，且内部机构未发生卡滞，此时棘轮上侧弹簧发生较大形变，棘轮上下串动，力矩螺丝刀发出哒哒声正常工作并提示医护人员螺丝已被锁紧；但是如果此时棘轮由于机械原因上下串动发生卡滞，就会导致弹簧的作用失效，刀杆随手柄一起旋转，无论再施加多大的力也不会听到哒哒声，可能会导致刺激器设备螺丝孔由于力矩太大而损坏。
93.所以针对这一隐患可再进一步升级力矩螺丝刀。
94.另一种升级版本的力矩螺丝刀如下：如图15所示，在某些实施例中：在所述刀杆2上套有防卡滞弹簧14，所述防卡滞弹簧14位于环形凸起202和容纳腔 103之间。
95.该防卡滞弹簧拥有弹力大的优点。当医护人员拧动力矩螺丝刀快达到峰值力矩时，且内部机构未发生卡滞，此时只会棘轮上侧弹簧发生较大形变，棘轮上下串动，力矩螺丝刀发出哒哒声正常工作并提示医护人员螺丝已被锁紧；但是如果此时棘轮4由于机械原因上下串动发生卡滞，就会导致弹簧5的作用失效，刀杆 2随手柄1一起旋转，随后刺激器螺丝的力矩逐渐增大且超过刺激器设备设计力矩但未达到损坏力矩，此时防卡滞弹簧由于大力矩开始受压变形，环形凸起由于大扭力原因向下挤压防卡滞弹簧，刀杆2后端面的棘轮面201和棘轮4上的棘轮面脱离，刀杆2发生空转现象，并发生沉闷的哒哒声，告诉医护人员设
备螺丝已被拧紧。此时刺激器设备螺丝所受力矩处于设计力矩和最大力矩之间，未损坏设备。所以说防卡滞弹簧防止了刺激器设备螺丝孔由于力矩太大而损坏。
96.本实用新型的力矩螺丝刀具有如下优点：
97.1.使用过程中，刀柄和刀头不会发生轻微轴向位移，这是因为刀杆上的环形凸起前后都具有轴向限位，阻止了其在轴向上的位移；
98.2.出厂调节力矩时不会产生刀头脱出刀柄的情况，力矩调节比较简单；原理同上，主要是刀杆轴向的限位；
99.3.出厂调节力矩时不会发生刀头随转的情况，力矩调节比较简单；
100.4.结构设计时留足了不同刺激器产品所需力矩的情况，可调节力矩较大，可调范围在0-2kgfcm
101.5.优化版力矩螺丝刀可以防止力矩螺丝刀卡滞时对设备造成的破坏。
102.综上，本实用新型的螺丝刀，结构简单，整体使用方便。
103.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。