矫形紧固件装置的制造方法_3

文档序号:8398814阅读:来源:国知局

[0058]骨齿25的尺寸(体积)是一个非常重要的问题,因为金属螺杆螺纹明显要比骨头更硬。通过具有在这两者之间形成一个更相等的强度平衡的能力,现可能向骨接合处提供一个螺杆,这个螺杆可以在骨头中实现更好的且更稳定的抓持。
[0059]通过增加螺杆螺纹突起32,可能产生可增加在密度较小的骨头中的抓紧的螺杆螺纹。通过减小骨齿25的骨齿宽度34,可能形成用于在具有非常薄的皮层壁的骨头中的更好抓紧的更小螺距,又在同时最大化要求更宽骨齿25和螺齿的更大向外突起32的松质骨齿尺寸。在其中常见齿廓已由一个单点切割或滚轧工具来形成的所有现有螺纹中,则不可能具有这些选项。
[0060]图5中示出的用于材料去除的多个切割工具的这种新的制造方法的步骤教示了一个特殊形式的切割工具40形成螺杆螺纹小平面42、44和牙根46。
[0061]图6中示出的用于材料去除的多个切割工具的这种新的制造方法的步骤教示了一个特殊形式的切割工具41形成螺杆螺纹小平面43和另一牙根45。
[0062]图7中示出的用于材料去除的多个切割工具的这种新的制造方法的步骤教示了一个特殊形式的切割工具47形成螺杆螺纹小平面48和另一牙根49。图5和图6步骤是以在一个方向上相对旋转而发生的。图7步骤是反向旋转的。
[0063]牙根45、46和49的重要性在于,这些表面限定一个基本上宽广的圆柱形壁,该圆柱形壁沿该紧固件螺旋盘旋、仅被联锁齿中断以使得该紧固件所经受的弯曲力沿这些牙根部分布,并且因此还沿与其成三角形配准的骨齿来分布,从而防止由于缺乏任何尖锐表面的增加的表面积的任何运动,这些尖锐表面如现有技术中那样将以另外方式限定压点(pressure point)。
[0064]图9示出在与锯齿螺纹相比时这种三步骤式切割方法的益处。如所示出,示出两种螺纹轮廓,其中它们的螺距是处于配准状态。一个锯齿螺纹重叠在本发明的一个螺纹上。如所示出,在这个描绘中,锯齿螺纹去除至少三分之一以上骨头,但应指出,当为紧固件选择了适当材料时,本发明的螺纹的厚度30(图3)可减小至薄刀片的厚度。当厚度30已被优化(最小化)时,最大体积骨齿可供用于最大程度抓紧和最小创伤,同时减小摩擦力和插入力。
[0065]本发明的又一明显特征是这种螺纹轮廓的机械联锁能力。在本质上,骨螺纹齿25联锁在螺杆螺纹24与螺杆螺纹26之间。这在图2和图11中示出。响应于在拧紧时引起的负载5的反作用力沿紧固件的不同小平面/螺纹侧面(flank)分布。如所示出,力被集中,螺杆螺纹侧面与骨齿25表面联锁,并且螺纹侧面的交接处的定心点36、37、38、39协作以防止应力并抵抗轴向负载或扭转负载的散布。确切地说,螺纹侧面19和20、21和22、22和23成对操作,这样使得这些对的交叉限定用于负载分布和力均衡的定心点。
[0066]应当指出,比起螺杆螺纹小平面21,螺齿小平面20与轴线16成更小角度。这意味着骨螺齿25变成“向内”内侧(在一个侧面上的小平面22和23的交接处形成的顶点36 (图11)与另一侧面上的螺杆螺纹牙根18和螺纹小平面20之间)。这产生了在沿螺纹12的紧固件螺杆螺纹24和26与骨螺纹齿25之间的瞬时机械联锁。这个特征的重要性具有深远价值。在骨头中,最好在将螺杆拧紧以减少对骨头的创伤时产生既不径向散布也不径向拖拽的接合。
[0067]当前的骨螺杆螺纹形成可能使得骨头裂开或至少过度压缩活骨以造成创伤的有害压缩负载。本发明中,这些问题得以解决。此处,齿小平面(螺纹侧面)19和20的关系可以相对于小平面(螺纹侧面)21、22和23进行“调节”(在尺寸上改变),以便更改紧固件齿厚度30并且通过修改骨齿间隙34来更改在相邻齿之间的距离,例如以便提供最大程度骨头接合并且优化位于紧固件齿之间的夹带骨头的压缩压力。
[0068]具有其改进的切割边缘、碎屑去除、减小齿宽以及更少被去除的骨头的本发明产生对骨头的新的交接特性,同时在初始螺纹形成和扭转顺序中为外科医师提供最佳可能感觉。
[0069]图8和图10示出具有凹形螺旋碎屑散布槽55的导件59,该槽与螺杆100的轴线成约45°角度(参考数字52)。碎屑散布槽具有沿导件59的外径打开并朝螺杆的近端以左旋螺旋过渡延伸一个较短距离(I个或多个螺纹)的一部分。该碎屑散布槽和缓过渡到轴13和螺纹12中。对碎屑的实际切割是由尖锐切割前缘51导致,该切割前缘由左旋螺旋碎屑分配槽55形成并且具有略钝化的切割后缘53。因此,槽55的凹半径在螺纹12的大径上、在螺纹12与槽55的交叉处产生尖锐切割前缘51。偏心径向离隙边缘62与尖锐边缘51组合以近似一种爪样轮廓,其中该大径随着其远离边缘51而直径减小以提供可容易地切割骨头而产生碎屑的前边缘,这些碎屑远离这些切割边缘卷曲并且过渡出凹形碎屑散布槽。所述偏心离隙逐渐减小螺纹12的高度,直到被下一个左旋槽所中断,于是偏心离隙随着其在第二左旋槽的相反侧上继续而再次在下一螺纹12的大径上开始,并且随着其结束而回到下一槽的左旋侧处来在减小的高度上终止。
[0070]图12揭示如何偏心径向离隙62由一个特殊刀头200形成的,在该刀头缓慢向下移动77时,其随螺杆以逆时针方向旋转而在顺时针方向上转动,从而形成偏心离隙62。该刀头的切割末端以一个角度76成形,以便在螺纹12的外径上切出一个轻微锥度,这种锥度从这些螺纹的远端向上朝该近端延伸以与碎屑散布槽55的长度一致。
[0071]这在图13中示出为“爪”形螺纹切割轮廓的一个横截面,该“爪”形螺纹切割轮廓是通过以下方式由形成尖锐切割尖端51的槽55和偏心离隙62的组合产生:旋转刀头200,同时该刀头在一个向下方向77上移动,直到其到达了下一槽55的后缘。在这点上,刀头200向上移动以在槽55的下一侧的起始边缘处再次开始相同过程,并且继续这个过程,直到刀头已经完成一个360°旋转并且所有远端螺纹已被刀头200处理成有偏心径向离隙62。
[0072]这些特征组合以切割出光洁螺纹并沿碎屑路径57移动这些碎屑,从而随着推进螺杆螺旋转动到骨头中,向前推动这些碎屑穿过推进螺杆前的钻出导孔。槽55和牙根13的过渡的前缘61在该钻出导孔的内径内产生精确配合,以便随着螺杆100在该钻出导孔内转动而提供刮擦动作进行积极碎屑去除。这个刮擦动作向下推动这些碎屑并使它们脱离钻好的孔内部的导件的精确配合。此处益处在于,前缘51导致这些碎屑向前卷曲并且遵循槽55的轮廓向前,并且远离这些推进螺纹的路径而离开碎屑路径57末端。
[0073]换句话说,随着该紧固件顺时针地CW(图4、图8和图10)插入,切割前缘51渐进性地刮削薄骨带以使得它们向前并由前缘61在方向57上推动推进。这形成了一种真正自攻螺杆并还防止这些碎屑被吸入到正推进的螺杆螺纹和骨头中。这导致了低得多的切割压力、更干净的螺纹以及对骨头的更小损害。(如果这些碎屑无法除去,那么它们将被吸入这些螺纹的路径中,并且被压入周围头中。如果发生这种情况,这些陷入碎屑可能引发一个炎症过程,这会导致免疫系统攻击作为异物的这些碎屑而最终吸收,造成这些螺纹附近出现空隙,从而最终造成螺杆螺纹12松动。)图16示出用于一个双头双螺纹紧固件的一个刀头和导件。
[0074]导件59具有一个基本圆柱形的平坦远端4,该远端被附图中示出的碎屑分配槽55的多个部分中断。可以提供更多或更少的碎屑分配槽55,只要它们是沿外周对称定向。一个边缘外周60提供平坦远端4与圆柱形轴13之间
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1