螺栓的制作方法

本发明是关于医疗的技术领域，特别是植入生物体内用于固定例如脊柱的螺栓。

背景技术：

传统医疗领域中，是利用螺栓锁固两个脊柱之间的脊柱连接杆，其目的是用以稳定和调整脊柱对齐。

传统的螺栓的结构可请参考图1，其结构的上半部为外六角结构，下半部为螺纹结构，使用者通过锁固器械施力于脊柱，当施力超过一阀值之后，上半部与下半部分离，使得仅下半部锁固脊柱，以避免上半部突出于脊柱。

然而，传统的螺栓存在几个缺点，一是锁固为不可逆的动作，当上半部断裂之后，无法轻易地重新调整；二是上半部为外六角结构，若要施力，则锁固器械必须包覆上半部，使得锁固器械将可能在固定过程中损坏脊柱以外的组织与器件，除前述的缺点之外，还包含其他缺失。

有鉴于此，本发明提供一种螺栓，以解决现有技术的缺失。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种螺栓，能够接受一驱动装置产生的一扭力以结合一u型螺母的目的。

本发明的第二目的是根据前述螺栓，包含一螺柱与一延伸件，在螺栓结合u型螺母之后，若施加的扭力大于或等于螺柱反馈的一作用力时，用以达到螺柱与延伸件分离的目的。

本发明的第三目的是根据前述螺栓，在螺柱提供一第一扭转结构，在延伸件提供一第二扭转结构，其中第一扭转结构与第二扭转结构相差一角度，用以达到驱动装置被限制于第二扭转结构，而不会进入到第一扭转结构的目的。

本发明的第四目的是根据前述螺栓，螺柱的一端的外表面与内表面相差一角度，使得在螺柱的一端呈现凹陷状，用以在螺柱与延伸件分离之后，螺柱的该端呈现平坦状。

本发明的第五目的是根据前述螺栓，延伸件的数量可为复数个，藉由在这些延伸件之间设定承受扭力不同的力度，以执行多次的反复锁固/调整。

为达到上述目的或其他目的，本发明提供一种螺栓，其接受一驱动装置产生的一扭力以结合一u型螺母。螺栓包含一螺柱与一延伸件。一螺柱为一第一中空柱体。第一中空柱体的外表面形成一螺纹，第一中空柱体的内表面形成一第一扭转结构。延伸件为一第二中空柱体。第二中空柱体分别地提供一结合部与一施力部。结合部连接螺柱的一端，施力部在第二中空柱体的内表面形成一第二扭转结构。其中，结合部的一第一端面与一第二端面具有不同的截面积。第一端面连接螺柱的一端，第一端面小于或等于第二端面。其中，扭力作用于第二扭转结构以扭转螺柱转动，直到螺柱反馈一作用力。当扭力不小于作用力时，自结合部与螺柱连接的一端断裂，使得螺柱与延伸件分离。

相较于现有技术，本发明提供的螺栓提供多段(例如二段)结构，其中一段为螺柱，另一段为延伸件，其具有以下的特点：

(a)螺柱与延伸件的内表面分别地提供扭转结构(例如内六角型等)，能够与外部的驱动装置(或称器械)作用并产生扭力，进而让螺栓结合u型螺母。当扭力超过预设的力度时，螺柱与延伸件将分离，使得在u型螺母仅剩余螺柱锁固脊柱连接杆，用以降低螺柱自u型螺母松脱的风险。

(b)螺柱与延伸件的扭转结构可在同一圆心下产生一错位设置，使得驱动装置无法直接地贯穿螺柱与延伸件的交接处，以避免驱动装置直接触碰到脊柱连接杆而造成脊柱连接杆的损坏。

(c)螺栓的螺柱具有上反角设计的螺纹(亦称螺牙)，当螺柱结合u型螺母，将更可以降低螺柱自u型螺母松脱的风险。

(d)螺柱内表面具有扭转结构，虽然延伸件已断裂，但是驱动装置仍可通过扭转结构，重新调整位于u型螺母内的螺柱的位置。

(e)螺柱与延伸件连接的一端，其外表面与内表面相差一角度，因此，当螺柱脱离延伸件之后，螺柱的断面将无毛边产生且呈现平坦状。

(f)延伸件可为多段设计，且这些延伸件之间可以根据设计成不同承受的力度，以执行多次的反复锁固/调整。

附图说明

图1为现有技术的螺栓的结构示意图。

图2为本发明第一实施例的螺栓的结构示意图。

图3为说明本发明螺栓的结构示意图。

图4为说明本发明螺栓的剖面示意图。

图5为说明本发明第一实施例的螺栓的俯视图示意图。

图6为说明本发明第一实施例的螺柱的结构示意图。

图7为本发明第二实施例的螺栓的结构示意图。

符号说明：

2u型螺母

10、10’螺栓

12螺柱

122外表面

124螺纹

126内表面

128第一扭转结构

14、14’延伸件

142结合部

1424顶部

144施力部

1442第二扭转结构

1444第一端面

1446第二端面

f扭力

f’作用力

θ角度

a上延伸件

b下延伸件

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，现藉由下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做一详细说明，说明如后：

在本发明中，使用“一”或“一个”来描述本文所述的单元、元件和组件。此举只是为了方便说明，并且对本发明的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则此种描述应理解为包括一个、至少一个，且单数也同时包括复数。

在本文中，用语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其他任何类似用语意欲涵盖非排他性的包括物。举例而言，含有复数要件的一元件、结构、制品或装置不仅限于本文所列出的这些要件而已，而是可以包括未明确列出但却是该元件、结构、制品或装置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明确说明，用语“或”是指涵括性的“或”，而不是指排他性的“或”。

请参考图2，为本发明第一实施例的螺栓的结构示意图。在图2中，螺栓10接受一驱动装置(例如六角器械)(图未示)产生的一扭力f以结合一u型螺母2，请参考图3，其中u型螺母2内表面形成内螺纹。

螺栓10包含螺柱12与延伸件14。

螺柱12为一第一中空柱体，例如本实施例以圆柱体为例说明，且第一中空柱体的截面直径范围可介于8毫米(mm)与10毫米之间。第一中空柱体的外表面122形成一螺纹124，例如螺纹124的型态可为右螺纹、左螺纹、单螺纹、复螺纹等。其中，螺纹124的数量可依照设计的需求，增减螺纹124的数量。在另一实施例中，螺纹124可为上反角的结构。螺纹124可对应u型螺母2的内螺纹。

一并参考图4，第一中空柱体的内表面126形成一第一扭转结构128，第一扭转结构128的形状例如为星状、内六角、一字、十字等任意形状，其形状相关于驱动装置。在本实施例中，第一扭转结构128的形状以内六角为例说明。

回到图2，延伸件14为一第二中空柱体，且第二中空柱体的截面直径范围可介于8毫米(mm)与10毫米之间，以及延伸件14的高度范围可介于4毫米与7毫米之间，前述高度也可以视为驱动装置可以插入的深度。第二中空柱体分别地提供一结合部142与一施力部144，一并参考图4，结合部142指的是位于第二中空柱体的下方，施力部144指的是位于第二中空柱体的上方。

结合部142用于连接螺柱12的上端，其结合方式可例如为一体成型。施力部144在第二中空柱体的内表面形成一第二扭转结构1442，例如第二扭转结构1442的形状例如为星状、内六角、一字、十字等任意形状。在本实施例中，第二扭转结构1442的形状以内六角为例说明，在其他实施例中，第二扭转结构1442的形状可不相同于第一扭转结构128的形状。

另外，在本实施例中，结合部142的一第一端面1444与一第二端面1446具有不同的截面积，即第一端面1444小于第二端面1446，并且在第一端面1444与第二端面1446之间截面积呈现连续变化，让结合部142形成一锥体。前述中，第一端面1444是指连接螺柱12的一端。此外，根据第一端面1444与第二端面1446的截面积的配置，可以决定结合部142与螺柱12连接的一端承受扭力f的力度，例如扭力的范围可介于9牛顿米(nm)与15牛顿米之间。

在第二扭转结构1442与驱动装置结合之后，扭力f将作用于第二扭转结构1442，扭力f驱使螺柱12转动，直到螺柱12反馈一作用力f’。作用力f’产生于螺柱12因受到例如固脊柱连接杆(图未示)阻碍而无法在u型螺母2继续旋转时所产生的反作用力。此时，若扭力f大于或等于作用力f’时，自结合部142与螺柱12连接的一端(例如本实施例中所提及的第一端面1444)断裂，使得螺柱12与延伸件14分离。

值得注意的是，在螺柱12与延伸件14分离之后，驱动装置仍可通过第一扭转结构128施加扭力f于螺柱12，用以在u型螺母2进行调整。

请参考图5，为说明本发明第一实施例的螺栓的俯视图示意图。在图5中，第一扭转结构128与第二扭转结构1442为相同的内六角结构，当第一扭转结构128定义为0度时，第二扭转结构1442偏移一角度，让第一扭转结构128与第二扭转结构1442形成一错位(即两者的截面在轴向上偏移一定角度)，两者截面不重合，两者截面面积可以相等，也可以不相等，优选第一扭转结构128的截面面积小于第二扭转结构1442的截面面积。如此的设置，将让驱动装置被限制于第二扭转结构1442，而不会直接地进入/贯穿到第一扭转结构128。举例而言，在本实施例中，角度θ以90度为例说明。在另一实施例中，角度的范围可以介于25度与35度之间。

请参考图6，为说明本发明第一实施例的螺柱的示意图。在图6中，螺柱12与结合部142连接的一端，其外表面与内表面相差一角度θ，使得螺柱12的一端似为倒置的锥体(或锥形体)，亦即螺柱12的一端呈现凹陷状。在本实施例中，结合部142连接至锥体的顶部1424，在结合部142自螺柱12断裂之后，断裂处是位于顶部1424，但由于断裂处是位于凹陷处，让不平整的断面(或称毛边)，不致于影响螺柱12的一端的水平面的平整度。

请参考图7，为本发明第二实施例的螺栓的结构示意图。在图7中，螺栓10’同样也接受驱动装置(图未示)产生的一扭力f以结合一u型螺母2，螺栓10’除包含第一实施例的螺柱12之外，其与第一实施例的差异在于，本实施例的延伸件14’的数量是复数个。

螺柱12的说明如同前述实施例所述，此处不再赘述。

在本实施例中，延伸件14’的数量以两个为例说明，在其他实施例，可以视情况增加至三个以上。为便于说明，延伸件14’分为上延伸件a与下延伸件b。上延伸件a与下延伸件b分别地具有结合部142与施力部144，结合部142与施力部144的功能说明如前所述，此处不再赘述。

在本实施例中，延伸件14’的数量以两个为例说明，在其他实施例，可以视情况增加至三个以上。为便于说明，延伸件14’分为上延伸件a与下延伸件b。上延伸件a与下延伸件b分别地具有结合部142与施力部144，其上延伸件a的第二端面连接下延伸件b的第一端面的一处，而结合部142与施力部144的功能说明如前所述，此处不再赘述。

在前述实施例说明到，根据结合部142的第一端面与第二端面的截面积的配置，可以决定承受扭力f的力度。在本实施例中，藉由设计上延伸件a的结合部142的第一端面与第二端面的截面积，可以决定上延伸件a与下延伸件b连接的一端承受一扭力f’的力度。为了达到多段调整的目的，上延伸件a与下延伸件b可藉由不同的设定/设计承受不同的扭力f的力度。举例而言，若上延伸件a设定的力度小于下延伸件b所设定的力度时，则当驱动装置施加扭力f作用于延伸件14’，上延伸件a将会先行断裂，若持续地增加扭力f，则下延伸件b将会接着断裂。藉由如此的设计，将可以进行多段的调整。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。