专利名称：医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种万用螺丝刀，尤其涉及一种医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀。
背景技术：
目前，公知的螺丝刀是由手柄、刀杆和刀头三部分组成。医用螺丝刀主要用于临床内固定术。有些内植物由于在人体中放置时间过长，螺钉与钉孔结合过紧，单纯持握手柄时，旋转扭距过小，最终无法产生足够的扭力拧动螺钉。并且，在每次拧出螺钉时，往往第一下需要很大的扭力，而后面所需扭力较小，却因螺钉的螺纹数而必需转动手柄足够的圈数，才能将螺钉完全拧出。即第一下需要较大的力矩，而其后需要较高的速度。此外，对应于患者体内不同公司不同型号的内植物，往往需要准备不同尺寸及型号的螺丝刀。一旦型号不匹配就将面临无法处理螺钉，而必须等待重新消毒正确型号螺丝刀的尴尬局面。不但延长了手术时间，还增加了患者感染、出血多的风险。经对现有技术文献的检索发现，专利名称“手动变速螺丝刀”，专利号200720080072. 7公开了一种变速螺丝刀。其结构是手柄与变速齿轮通过螺杆连接组成。其缺陷是能够产生一定的加速作用，但无法产生强大的扭力，且不能随意更换合适的刀头。因此本领域的技术人员致力于开发一种既能提高力矩，又能加速的医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀。
实用新型内容鉴于上述现有技术中的问题，本实用新型所要解决的技术问题是现有的技术中缺乏既能提高力矩，又能加速的万用螺丝刀。本实用新型的一种医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀，包括刀杆、齿轮部和替换刀头，所述齿轮部包括主动轴、从动轴、依次从上到下设置在壳体内的第一齿轮、第二齿轮、行星齿轮系、第三齿轮、第四齿轮、第一连接齿轮组和第二连接齿轮组，所述行星齿轮系包括依次连接的太阳齿轮、行星架和环齿轮，所述第二齿轮的轴下端与行星齿轮系的太阳齿轮同轴固接，所述第三齿轮的轴上端与行星齿轮系的行星架同轴固接，所述第一连接齿轮组和第二连接齿轮组分别包括同轴固接的两个齿轮，所述第一连接齿轮组的两端分别与第一齿轮、第三齿轮啮合，所述第二连接齿轮组的两端分别与第二齿轮、第四齿轮啮合，所述主动轴与第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端活动连接，所述从动轴与第四齿轮的轴内侧、第三齿轮的轴下端活动连接；当处于省力模式时，所述主动轴与第二齿轮的轴上端连接，所述从动轴与第三齿轮的轴下端连接；当处于加速模式时，所述主动轴与第一齿轮的轴内侧连接，所述从动轴与第四齿轮的轴内侧连接；所述刀杆的一端与所述主动轴连接，所述替换刀头的一端与所述从动轴连接。[0009]在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述齿轮部的第一齿轮和第四齿轮的轴内侦U、第二齿轮的轴上端、第三齿轮的轴下端设有内花键，所述主动轴和从动轴上设有与所述内花键相配合的外花键，通过所述内花键与外花键的配合连接主动轴与第一齿轮的轴内侦U、第二齿轮的轴上端以及从动轴与第四齿轮的轴内侧、第三齿轮的轴下端。在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述齿轮部还包括第一弹性元件、第二弹性元件和卡杆，所述第一弹性元件两端分别与主动轴、第二齿轮的上端连接，所述第二弹性元件两端分别与从动轴、第三齿轮的下端连接，所述卡杆的两端分别设有第一卡堵部和第二卡堵部，所述第一卡堵部和第二卡堵部内分别设有容纳第一弹性元件和第二弹性元件的空间，所述第一卡堵部和第二卡堵部的形状分别与所述第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端和第三齿轮的轴下端、第四齿轮的轴内侧相配合，并分别与所述第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端和第三齿轮的轴下端、第四齿轮的轴内侧活动连接。在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述的第一^^堵部和第二卡堵部的形状为1，，形。在本实用新型的另一较佳实施方式中，还包括组装部，所述组装部包括依次相互连接的内套管、弹簧和外套管，所述内套管的一端与所述从动轴连接，所述内套管的另一端设有凹槽，所述外套管套设于所述内套管上，并可在弹簧的作用下在内套管上滑动，所述替换刀头包括相互连接的接驳件与刀头，所述接驳件上设有与所述内套管凹槽相配合的凸起，所述替换刀头通过所述凸起和凹槽与所述组装部可拆连接。在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述凸起和凹槽的形状均为三菱柱形。在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述替换刀头的凸起上还设有环形凹槽，所述组装部还包括钢珠，所述内套管的凹槽壁上与所述环形凹槽相对应的位置设有漏斗状的通孔，所述通孔位于凹槽壁一端的孔径小于所述钢珠的孔径，所述通孔相对于凹槽壁的另一端的孔径大于所述钢珠的孔径，所述外套管的内壁上设有锁定凹槽，所述锁定凹槽的孔径大于所述钢珠的孔径，当所述弹簧处于压缩状态时，所述通孔和所述锁定凹槽配合形成漏斗状的开锁凹槽，所述开锁凹槽的深度大于所述钢珠的孔径，所述钢珠置于所述开锁凹槽内，当所述弹簧处于伸长状态时，所述通孔和所述锁定凹槽的位置不一致，所述钢珠置于所述通孔内。在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述刀杆的另一端还设有手柄，所述手柄的外表面设有防滑磨砂层。在本实用新型的另一较佳实施方式中，还包括扭力杆，所述手柄上沿垂直于刀杆延伸方向上还设有扭力孔，所述扭力杆插入所述扭力孔中。在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述齿轮部上还设有扶手。本实用新型利用机械传动实现了力矩的增加，并通过动力输入端的切换从而实现力矩增加和速度增加的模式之间的更换，既能够提供足够强大的扭矩；又能够产生足够的转速，从而提高了手术质量，改善了手术效果，缩短了手术时间，减少了患者感染、出血多的风险。
图1是本实用新型的实施例的结构示意图；[0020]图2a是省力模式下本实用新型的实施例的齿轮部的结构示意图；图2b是加速模式下本实用新型的实施例的齿轮部的结构示意图；图2c是本实用新型的实施例的行星齿轮系的结构示意图；图2d是本实用新型的实施例的卡杆的结构示意图；图3a是本实用新型的实施例的组装部的锁定状态示意图；图3b是本实用新型的实施例的组装部的解锁状态示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本实用新型做具体阐释。 如图1所示，在本实用新型的实施例中包括手柄1、刀杆2、齿轮部3、组装部4、替换刀头5、扭力杆6。手柄I与刀杆2固接、刀杆2通过齿轮部3与组装部4连接、替换刀头5与组装部4可拆连接、扭力杆6插入手柄I的一端与手柄I可拆连接，从而组成医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀。其中的手柄1，其外形设计符合人体工程学，持握舒适；其上设有12块防滑磨砂层11，用于增加摩擦力；其上沿垂直于刀杆2延伸方向上还设有扭力孔12，用于插入扭力杆6，从而提供更大扭力。其中的刀杆2，其形状可为圆柱体形，并结合图2a，一端与齿轮部3的主动轴301连接，另一端与手柄I固接。并结合图2a，其中的齿轮部3的主动轴301上设有2条刻度线3011，当2条刻度线3011分别与齿轮部3的顶面重叠时，示意相应模式，上方刻度线示意省力模式，下方的刻度线示意加速模式；齿轮部3的从动轴312上设有2条刻度线3121，当2条刻度线3121分别与齿轮部3的底面重叠时，示意相应模式，上方刻度线示意加速模式，下方的刻度线示意省力模式。如图2a中所示,齿轮部3包括主动轴301、从动轴312、依次从上到下设置在壳体315内的第一齿轮302、第二齿轮306、第一行星齿轮系310、第二行星齿轮系311、第三齿轮305、第四齿轮309、第一连接齿轮组(303、304)和第二连接齿轮组(307、308)。并结合图2c中所示，第一行星齿轮系310、第二行星齿轮系311均包括依次连接的太阳齿轮316、行星齿轮317和环齿轮319，以及行星架318。行星齿轮317为设于行星架318上齿轮组。第二齿轮306的轴下端与第一行星齿轮系310的太阳齿轮同轴固接。第一行星齿轮系310的行星架与第二行星齿轮系311的太阳齿轮同轴固定，且两者转向相同。第三齿轮305的轴上端与第二行星齿轮系311的行星架同轴固接。第一连接齿轮组(303、304)和第二连接齿轮组(307、308)分别包括同轴固接的两个齿轮。第一连接齿轮组(303、304)的两端分别与第一齿轮302、第三齿轮305啮合，第二连接齿轮组(307、308)的两端分别与第二齿轮306、第四齿轮309啮合。在本实用新型的实施例中，齿轮部3的第一齿轮302和第四齿轮309的轴内侧、第二齿轮306的轴上端、第三齿轮305的轴下端设有内花键，主动轴301和从动轴312上设有与内花键相配合的外花键。通过内花键与外花键的配合，主动轴301与第一齿轮302的轴内侧、第二齿轮306的轴上端活动连接；从动轴312与第四齿轮309的轴内侧、第三齿轮305的轴下端活动连接。当处于省力模式时，主动轴301与第二齿轮306的轴上端连接，从动轴312与第三齿轮305的轴下端连接；通过第二齿轮306和第三齿轮305之间的第一行星齿轮系310、以及第二行星齿轮系311的传动获得力矩的增加；如图2b中所示，当处于加速模式时，主动轴301与第一齿轮302的轴内侧连接，从动轴312与第四齿轮309的轴内侧连接，从而通过第一行星齿轮系310、以及第二行星齿轮系311的传动获得速度的增加。本实用新型利用机械传动实现了力矩的增加，并通过动力输入端的切换从而实现力矩增加和速度增加的模式之间的更换，既能够提供足够强大的扭矩；又能够产生足够的转速，从而提高了手术质量，改善了手术效果，缩短了手术时间，减少了患者感染、出血多的风险。结合如图1、图2a及图2b中所示，齿轮部3还包括第一弹性元件313、第二弹性元件314和卡杆31。第一弹性元件313位于第二齿轮306内花键内部，且两端分别与主动轴 301活动连接、第二齿轮306的上端固定连接，第二弹性元件314位于第三齿轮305内花键内部，且两端分别与从动轴312活动连接、第三齿轮305的下端固定连接。通过弹性元件的弹性，实现了主动轴301及从动轴312与齿轮间连接的转换。如图1和2d中所示，并结合图2a和2b，卡杆31的两端分别设有第一卡堵部33和第二卡堵部34。第一卡堵部33和第二卡堵部34内分别设有容纳第一弹性元件313和第二弹性元件314的空间，第一卡堵部33和第二卡堵部34的形状分别与第一齿轮302的轴内侧、第二齿轮306的轴上端和第三齿轮305的轴下端、第四齿轮309的轴内侧相配合，并分别与第一齿轮302的轴内侧、第二齿轮306的轴上端和第三齿轮305的轴下端、第四齿轮309的轴内侧活动连接。在本实施例中，卡杆31上设有提杆32，便于卡杆31的移动。第一卡堵部33和第二卡堵部34的形状优选为“Ω”形，可卡设于壳体315内，防止脱出。在省力模式下，提拉卡杆31后，在第一弹性元件313、第二弹性元件314的作用下，主动轴301、从动轴312会退出与第二齿轮306、第三齿轮305的结合，而变更成与第一齿轮302、第四齿轮309结合，再压入卡杆31，则会保持于加速模式下。此外，如图1中所示，在本实用新型的实施例中，齿轮部3上还设有扶手35，用于防止转动刀杆2时产生的齿轮部3的旋转，可以由使用者单手扶持或由助手持握。在本实用新型的实施例中，第一齿轮302、第二齿轮306、第三齿轮305、第四齿轮309为型号相同的齿轮，第一连接齿轮组(303、304 )和第二连接齿轮组(307、308 )的四个齿轮为型号相同的齿轮，在动力传输过程中均为惰性齿轮。另外，在本实用新型的实施例中的第一行星齿轮系310、第二行星齿轮系311转向相同。如图2c中所示,第一行星齿轮系310、第二行星齿轮系311的行星齿轮317为三个齿轮组成的齿轮组，且型号相同，互相之间无接触；行星齿轮317位于太阳齿轮316、环齿轮319之间，且与两者啮合；行星架318为Z形；行星架318与太阳齿轮316旋转中心一致；并结合图2a和2b,环齿轮319与壳体315固接。行星齿轮系的传动比为1+环齿轮的齿数/太阳齿轮的齿数。在本实施例中，单个行星齿轮系优选传动比一般为2. 5 5。在本实用新型的实施例中，可以使用一个行星齿轮系，也可以使用两个或多个行星齿轮系，在本实用新型的实施例中，第一行星齿轮系310、第二行星齿轮系311组成的传动比为2. 5 25。即如图2a中所示，在省力模式下，动力经主动轴301、第二齿轮306、第一行星齿轮系310、第二行星齿轮系311、第三齿轮305、从动轴312传出。此时传动比最大可达到25，即扭矩增加25倍。如图2b所示，在加速模式下，动力经主动轴301、第一齿轮302、第一连接齿轮组(303、304)、第三齿轮305、第二行星齿轮系311、第一行星齿轮系310、第二齿轮306、第二连接齿轮组(307、308)、第四齿轮309、从动轴312传出。此时传动比最小可达到1/25，即转速增加25倍。另如图1所示，其中的替换刀头5，包括接驳件51与刀头52，其中接驳件51—端与组装部4可拆连接，另一端与刀头52固接。如图3a和图3b所示，所述的组装部4包括外套管41、内套管42、螺盖43、弹簧44、通孔45、锁定凹槽46和钢珠47，其中外套管41嵌套于内套管42之外并与内套管42滑动连接；内套管42上端与齿轮部3的从动轴312固接；螺盖43固定设置于内套管42的上端并卡接于外套管41的内侧壁以对抗弹簧44弹力，防止外套管41向下脱出；弹簧44设置于内套管42和外套管41之间，其两端分别与内套管42和外套管41相连接；通孔45设置于内套管42上，为漏斗状结构，入口孔径大于钢珠47的外径，出口孔径小于钢珠47的外 径，防止钢珠47向内脱出；锁定凹槽46设置于外套管41的内壁，其孔径大于或等于钢珠47的外径；钢珠47只能在通孔45以及通孔45与锁定凹槽46所配合形成漏斗状的开锁凹槽内活动。并结合图1中所示，接驳件51可为倒T字形结构，其上半段为三棱柱形的凸起511，下半段为圆柱体结构513，所述组装部4的内套管42中空且形状与之匹配；该圆柱体结构513上设有环形凹槽512，以实现嵌合组装。并结合图3a和图3b，其中的通孔45为漏斗状结构，其通孔45的入口正对钢珠47，其出口正对接驳件51的环形凹槽512 ;通孔45的出口孔径小于钢珠47的外径，钢珠47外露于通孔45的部分与接驳件51的环形凹槽512卡接。如图3a和图3b中所示，并结合图1，由于弹簧44弹力作用，外套管41下移，钢珠47顺着斜面滑动自动进入内套管42通孔45从而维持锁定状态；当手动向上移动外套管41，使内套管42通孔45与外套管41锁定凹槽46结合，钢珠47活动空间变大，当钢珠47顶入通孔45与锁定凹槽46所配合形成漏斗状的开锁凹槽时，钢珠47与接驳件51的环形凹槽512分离，从而进入解锁状态，此时可以拔除接驳件51 ;由于弹簧44的存在，外套管41会自动下移，钢珠47无法维持顶入开锁凹槽内这个状态，会自动进入内套管42通孔45，即组装部4通常维持锁定状态，要进入解锁状态，则需手动向上移动外套管41，若松手组装部4则会自动恢复锁定状态。此外，在本实用新型的实施例中，刀头52为一组具有不同头型的系列刀头，其中刀头的头型可以分为一字、十字、米字、星型、方头、六角头、Y型头部等等，选取不同头型的刀头52与组装部4结合就可处理不同类型的螺钉。如图1中所示，扭力杆6的尺寸与手柄I的扭力孔12相匹配，可插入；扭力杆6 —端可有突节61，可顶在扭力孔12上，起杠杆的支点作用，从而提供更大扭力。本实用新型在手术中的应用安全、有效，可以在省力模式下产生足够强大的扭矩；也可以在加速模式中产生足够的转速；可以随意替换刀头来处理不同型号的螺钉，避免了术中发现型号不匹配而导致的必须等待重新消毒正确型号螺丝刀的尴尬局面；动力经过机械传动后，手柄与刀头的转向始终保持一致，从而提高手术质量，改善手术效果，缩短手术时间，减少患者感染、出血多的风险。以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其 只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀，其特征在于，包括刀杆、齿轮部和替换刀头，所述齿轮部包括主动轴、从动轴、依次从上到下设置在壳体内的第一齿轮、第二齿轮、第一行星齿轮系、第三齿轮、第四齿轮、第一连接齿轮组和第二连接齿轮组，所述第一行星齿轮系包括依次连接的太阳齿轮、行星齿轮、行星架和环齿轮，所述第二齿轮的轴下端与第一行星齿轮系的太阳齿轮同轴固接，所述第三齿轮的轴上端与第一行星齿轮系的行星架同轴固接，所述第一连接齿轮组和第二连接齿轮组分别包括同轴固接的两个齿轮，所述第一连接齿轮组的两端分别与第一齿轮、第三齿轮啮合，所述第二连接齿轮组的两端分别与第二齿轮、第四齿轮啮合，所述主动轴与第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端活动连接， 所述从动轴与第四齿轮的轴内侧、第三齿轮的轴下端活动连接；当处于省力模式时，所述主动轴与第二齿轮的轴上端连接，所述从动轴与第三齿轮的轴下端连接；当处于加速模式时， 所述主动轴与第一齿轮的轴内侧连接，所述从动轴与第四齿轮的轴内侧连接；所述刀杆的一端与所述主动轴连接，所述替换刀头的一端与所述从动轴连接。
2.如权利要求1所述的螺丝刀，其特征在于，所述齿轮部的第一齿轮和第四齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端、第三齿轮的轴下端设有内花键，所述主动轴和从动轴上设有与所述内花键相配合的外花键，通过所述内花键与外花键的配合连接主动轴与第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端以及从动轴与第四齿轮的轴内侧、第三齿轮的轴下端。
3.如权利要求1所述的螺丝刀，其特征在于，所述齿轮部还包括第一弹性元件、第二弹性元件和卡杆，所述第一弹性元件两端分别与主动轴、第二齿轮的上端连接，所述第二弹性元件两端分别与从动轴、第三齿轮的下端连接，所述卡杆的两端分别设有第一卡堵部和第二卡堵部，所述第一卡堵部和第二卡堵部内分别设有容纳第一弹性元件和第二弹性元件的空间，所述第一卡堵部和第二卡堵部的形状分别与所述第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端和第三齿轮的轴下端、第四齿轮的轴内侧相配合，并分别与所述第一齿轮的轴内侧、第二齿轮的轴上端和第三齿轮的轴下端、第四齿轮的轴内侧活动连接。
4.如权利要求3所述的螺丝刀，其特征在于，所述的第一卡堵部和第二卡堵部的形状为“Ω，，形。
5.如权利要求1所述的螺丝刀，其特征在于，还包括组装部，所述组装部包括依次相互连接的内套管、弹簧和外套管，所述内套管的一端与所述从动轴连接，所述内套管的另一端设有凹槽，所述外套管套设于所述内套管上，并可在弹簧的作用下在内套管上滑动，所述替换刀头包括相互连接的接驳件与刀头，所述接驳件上设有与所述内套管的凹槽相配合的凸起，所述替换刀头通过所述凸起和凹槽与所述组装部可拆连接。
6.如权利要求5所述的螺丝刀，其特征在于，所述凸起和凹槽的形状均为三菱柱形。
7.如权利要求6所述的螺丝刀，其特征在于，所述替换刀头的凸起上还设有环形凹槽， 所述组装部还包括钢珠，所述内套管的凹槽壁上与所述环形凹槽相对应的位置设有漏斗状的通孔，所述通孔位于凹槽壁一端的孔径小于所述钢珠的孔径，所述通孔相对于凹槽壁的另一端的孔径大于所述钢珠的孔径，所述外套管的内壁上设有锁定凹槽，所述锁定凹槽的孔径大于所述钢珠的孔径，当所述弹簧处于压缩状态时，所述通孔和所述锁定凹槽配合形成漏斗状的开锁凹槽，所述开锁凹槽的深度大于所述钢珠的孔径，所述钢珠置于所述开锁凹槽内，当所述弹簧处于伸长状态时，所述通孔和所述锁定凹槽的位置不一致，所述钢珠置于所述通孔内。
8.如权利要求1所述的螺丝刀，其特征在于，所述刀杆的另一端还设有手柄，所述手柄的外表面设有防滑磨砂层。
9.如权利要求8所述的螺丝刀，其特征在于，还包括扭力杆，所述手柄上沿垂直于刀杆延伸方向上还设有扭力孔，所述扭力杆插入所述扭力孔中。
10.如权利要求1所述的螺丝刀，其特征在于，所述齿轮部上还设有扶手。
专利摘要本实用新型的一种医用可切换省力或加速模式的万用螺丝刀，包括手柄、刀杆、齿轮部、组装部、替换刀头、扭力杆，所述齿轮部包括依次从上到下设置在壳体内的主动轴、从动轴及变速齿轮组，所述刀杆的一端与所述齿轮部的主动轴连接，所述组装部的一端与所述齿轮部的从动轴连接。本实用新型通过动力输入端的切换从而实现力矩增加和速度增加的模式之间的更换，既能够提供足够强大的扭矩；又能够产生足够的转速，从而提高了手术质量，改善了手术效果，缩短了手术时间，减少了患者感染、出血多的风险。
文档编号A61B17/92GK202843780SQ20122048672
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者何能斌 申请人:上海市第六人民医院