本发明涉及一种与紧固件一起使用的工具。更具体地，但非排他地，本发明涉及一种用于与紧固件相互作用的诸如医用螺丝刀的工具。
背景技术：
在us2009/0211412中描述了一种已知的医用螺丝刀。其中，医用螺丝刀具有衬套和轴，该轴的端部不对称地分叉成两部分，以用于夹紧螺钉。衬套相对于轴沿朝向或远离待夹紧螺钉的方向移动。衬套具有作用于轴外表面上的接触环。当使衬套朝向轴的分叉端移动时，从接触环到轴上的压力减小，从而允许轴的分叉端的两个部分由于轴材料的弹性而朝向彼此移动。这导致轴的两个部分施加在螺钉上的夹紧力减小，从而允许螺钉离开螺丝刀。当使衬套移动离开轴的分叉端时，接触环与轴的外表面接触，并且接触环施加在轴上的压力使分叉端的两个部分彼此远离，并在此过程中夹紧螺钉。
该已知构造在使用时存在问题。为了将螺钉紧固在期望的位置，可能需要该已知螺丝刀的使用者在最靠近螺钉处沿轴的分叉端方向至少施加较小的力。在沿螺钉的方向施加力的同时沿远离螺钉的方向同时拉动衬套的动作在实践中难以操作并且直觉上不可行。由于在某些情况下拉回衬套所需的力要大于施加到轴上以将螺钉固定在所需位置上的一般力，所以这种已知的构造还增加了使用螺丝刀时螺钉离开螺丝刀的可能性。这使得用上述已知的螺丝刀固定螺钉的过程繁琐，并且在医疗过程中（例如在医院手术期间）使用螺丝刀的情况下甚至变得危险，因为螺钉可能变松或甚至丢失在螺丝刀的周围区域中。
本发明试图克服或至少减轻与现有技术相关的一个或多个问题。
技术实现要素：
根据本发明的一个方面，提供了一种与紧固件一起使用的工具，所述工具包括具有驱动器轴的驱动器主体和构造用于与紧固件相互作用的相关尖端；所述工具还包括致动器，所述致动器布置成相对于所述驱动器轴的纵轴线在靠近所述尖端的第一位置和远离所述尖端的第二位置之间往复运动；其中所述尖端包括第一部分和第二部分，并且其中所述工具构造成在所述致动器从所述第二位置移动到所述第一位置时将所述第一部分和第二部分从闭合状态移动至打开状态。
有利地，本发明允许使用者通过沿期望紧固件的方向向前推动所述致动器来直观地操作所述工具，以便将紧固件附接至所述工具。该运动与使用工具将紧固件固定在期望位置所需的力的方向一致。因此，相比目前利用us2009/0211412的工具可能实现的方式，本发明提供了一种更为可靠且更安全的将紧固件固定在期望位置的方式，并且大大降低了在使用工具时丢失紧固件的风险。
在一个示例性实施例中，所述驱动器轴可以限定尖端。
在示例性实施例中，所述驱动器主体的长度为80mm至120mm。在进一步的示例性实施例中，所述驱动器主体的宽度为4mm至10mm。在另一示例性实施例中，对于所述驱动器主体的大部分长度，所述驱动器主体的宽度为4mm至10mm。上述尺寸特征改善了所述工具的整体人体工程学设计，使得使用者更容易使用该工具，并且还改善了使用所述工具时紧固件在所述驱动器主体的尖端上的可见性。
在示例性实施例中，所述致动器构造成驱动驱动器轴。
在示例性实施例中，所述致动器构造成驱动所述驱动器轴上的凸轮轮廓。更具体地，所述凸轮轮廓可包括在所述第一部分和第二部分中的每一个上的表面，其中所述凸轮轮廓构造成使得所述第一部分和第二部分能够在所述致动器的往复运动期间相对于彼此运动。
这种实施例的这个特征是有利的，原因是当所述致动器朝向所述驱动器主体的尖端移动时所述凸轮轮廓和致动器之间的相互作用导致所述尖端的第一和第二部分移动，以便所述工具能够保持紧固件。
在示例性实施例中，所述致动器包括驱动凸起，其构造成在所述致动器朝向第一位置移动时与所述凸轮轮廓接合。在示例性实施例中，所述致动器包括位于所述致动器相对侧上的驱动凸起，使得两个驱动凸起彼此面对。
在示例性实施例中使用这种凸起使得能够在形成工具时有效地使用材料，从而降低制造成本。
在示例性实施例中，所述驱动凸起沿平行于所述驱动器轴的纵轴线的方向延伸。在示例性实施例中，所述驱动凸起沿第一位置的方向延伸。在示例性实施例中，所述驱动凸起在与所述致动器相同的平面内延伸。
在示例性实施例中，每个驱动凸起的上表面与所述凸轮轮廓的上部相互作用，并且所述驱动凸起的下表面与所述凸轮轮廓的下部相互作用。在示例性实施例中，在所述驱动凸起的下表面与所述凸轮轮廓的下部相互作用的同时每个驱动凸起的上表面与所述凸轮轮廓的上部相互作用。这些实施例的这种特征具有如下效果：每个驱动凸起（分别通过所述凸轮轮廓的上部和下部）对所述第一部分和第二部分施加均一的力，并且容易地使所述第一部分和第二部分以相同的速率移动。
所述凸轮轮廓可由所述驱动器轴上的凹槽来限定。
使用与所述驱动凸起接合的凹槽具有如下效果：为使用者移动所述致动器提供引导，并且避免所述致动器在驱动器轴上出现未对准的情况。这意味着所述致动器可以容易地被驱动器轴接收，因此，在使用工具时凹槽起到了辅助使用者的作用。
在示例性实施例中，所述凸轮轮廓限定渐变形状。在示例性实施例中，所述凸轮轮廓包括朝向第一位置延伸的长度，其中所述凸轮轮廓的宽度随着所述凸轮轮廓的长度增加而减小。在示例性实施例中，所述凸轮轮廓的长度在5mm至25mm的范围内。在进一步的实施例中，所述凸轮轮廓的长度在10mm至20mm的范围内。在进一步的实施例中，所述凸轮轮廓的长度在12mm至18mm的范围内。在进一步的实施例中，所述凸轮轮廓的长度在14mm至16mm的范围内。应当理解，当所述驱动凸起被渐变形凸轮轮廓接收时实现所述第一部分和第二部分的打开状态，并且该动作迫使所述第一部分和第二部分在所述致动器从第二位置移动至第一位置时分开。所述凸轮轮廓宽度的减小（即逐渐变小）具有使工具能够与不同尺寸的紧固件兼容的效果（例如，以考虑制造公差）。有利地，为实现打开状态，所述驱动凸起不需要被所述凸轮轮廓（即凹槽）完全接收。例如，为了使工具与具有较大宽度的头部的紧固件接合，在与所述紧固件相互作用之前，所述第一部分和第二部分将需要分开更大的距离（即，需要更充分地接收所述驱动凸起）。相反，如果需要工具与具有较小宽度的头部的紧固件接合，则在所述紧固件与所述第一部分和第二部分相互作用之前，所述第一部分和第二部分将具有较小的移动距离。
在示例性实施例中，所述驱动器轴在其外表面中限定凹槽，以用于与所述致动器上的所述驱动凸起配合（即，以便将所述第一部分和第二部分从闭合状态移动到打开状态，或反之亦然）。
在示例性实施例中，每个凹槽可以限定渐变形状以用于与驱动凸起接合。另外，每个凹槽可以包括朝向第一位置延伸的长度，其中每个凹槽的宽度可以随着每个凹槽的长度增加而减小。在示例性实施例中，包括所述凹槽的所述驱动器轴的长度在5mm至25mm的范围内。在进一步的实施例中，包括所述凸轮轮廓的所述驱动器轴的长度在10mm至20mm的范围内。在进一步的实施例中，包括所述凸轮轮廓的所述驱动器轴的长度在12mm至18mm的范围内。在进一步的实施例中，包括所述凸轮轮廓的所述驱动器轴的长度在14mm至16mm的范围内。
在示例性实施例中，所述凹槽的渐变形构造具有平缓的梯度（例如，至多45℃），这提供了可以与各种略微不同尺寸的紧固件相互作用的工具。凹槽长度的作用以及凹槽的平缓梯度意味着所述第一部分和第二部分能够在完全合拢或完全分开之间具有不同水平的间隔，其导致所述工具具有通用性并且可适用于更多种类的紧固件尺寸。
在示例性实施例中，所述致动器在所述轴上限定套筒。
在示例性装置中，所述致动器包括至少一个释放凸起，并且所述驱动器轴的外表面包括用于与所述致动器上的至少一个释放凸起配合的至少一个结构，其用于使所述第一部分和第二部分在所述致动器从所述第一位置移动到所述第二位置时从打开状态移动到闭合状态。在示例性实施例中，所述驱动器轴包括两个所述结构。在示例性实施例中，所述两个结构间隔开180度。在示例性实施例中，所述致动器包括两个释放凸起。在示例性实施例中，所述释放凸起相对于所述致动器的纵轴线间隔180度。在示例性实施例中，所述驱动凸起相对于所述致动器的纵轴线与所述释放凸起成90度定位。
这种实施例的这个特征使得所述第一部分和第二部分能够容易从打开状态转换到闭合位置。由于该结构位于所述驱动器轴的外表面上并与所述释放凸起相互作用，因此仅需要使用者执行致动器的简单线性运动就将所述第一部分和第二部分置于闭合位置。这种简单性使得所述工具的使用对使用者而言是直观的。另外，对所述驱动凸起使用单独的释放凸起意味着可以在同一工具上实现所述驱动器轴的对应结构和凹槽特征。
在示例性实施例中，所述致动器限定中心轴线，并且至少一个释放凸起包括相对于所述中心轴线径向延伸的销。所述销有利地促进了所述结构和至少一个释放凸起的配合，从而有助于实现所述第一部分和第二部分的闭合状态。
在示例性实施例中，所述致动器包括保持件。在进一步的实施例中，所述保持件位于所述致动器的外表面上。在进一步的实施例中，所述保持件呈圆形边缘的形式，其从所述致动器的中心轴线沿径向突出。这种实施例的这个特征使得使用者能够容易地使用其手或手指将所述致动器移动至期望位置。
有利地，所述销可以限定弯曲轮廓以与至少一个结构接合。在示例性实施例中，所述至少一个结构包括斜面。在示例性实施例中，所述至少一个结构包括脊部。在示例性实施例中，所述脊部位于所述斜面的顶部。在示例性实施例中，在所述致动器移动到第二位置时，所述斜面与所述销的弯曲轮廓接合，其中所述斜面与所述销的所述弯曲轮廓的接合将所述第一部分和第二部分移动到所述闭合位置。这种实施例的这个特征避免了致动器的急动和突然运动，而是提供了致动器的流体式连续运动，从而提供了对使用者友好的操作工具的简单方式。
在示例性实施例中，所述第一部分和第二部分分别包括第一截面和第二截面，并且其中所述第一部分和第二部分中的每一个均包括边缘抵接表面，其中所述边缘抵接表面形成所述第一截面和第二截面的周边的一部分，此外，其中所述抵接表面构造成与紧固件接合。
在示例性实施例中，第一截面和第二截面按以下方式布置：所述方式使得它们构造成在所述打开状态下在所述尖端处形成大致六边形的面。在所述闭合状态下，大致六边形的面可以是所述尖端处的正六边形。有利地，该特征阻止了紧固件在所述工具的尖端上旋转。
在示例性实施例中，所述工具包括在所述尖端的第一部分和第二部分之间延伸的狭槽。在示例性实施例中，所述狭槽的长度大于所述驱动器主体的长度的三分之一。在另一示例性实施例中，所述狭槽的长度大于所述驱动器主体长度的一半。在另一个实施例中，所述狭槽的长度为10mm至90mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的长度为20mm至60mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的长度为30mm至50mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的长度为35mm至45mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的长度为39mm。在示例性实施例中，所述狭槽的宽度为0.1mm至1mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的宽度为0.2mm至0.5mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的宽度为0.25mm至0.35mm。在进一步的实施例中，所述狭槽的宽度为0.3mm。所述狭槽有助于工具的驱动器轴组件的有利弯曲，其使得能够夹紧或释放紧固件。例如，所述驱动器轴的弯曲在紧固件上产生压力，从而使得紧固件能够被工具夹紧。狭槽的长度导致所述致动器的驱动凸起将所述第一部分和第二部分推开所需的力减小。在示例性实施例中，将形成狭槽时丢弃的材料添加到所述第一部分和第二部分中每一个的边缘抵接表面，以确保当所述第一部分和第二部分处于闭合状态时可以通过第一截面和第二截面实现正六边形面。如前所述，当处于闭合状态时，由第一部分和第二部分形成正六边形形状确保了第一部分和第二部分处于闭合或打开状态时紧固件不会在工具的尖端上旋转。
在大多数示例性实施例中，所述第一部分和第二部分构造成在所述第一部分和第二部分处于打开状态时固定紧固件。
在进一步的实施例中，肩部位于致动器的内壁上，其中所述肩部限定所述致动器内壁中具有较小直径的区域。在示例性实施例中，所述肩部位于所述致动器的包括驱动凸起的端部处。可选地，所述肩部围绕所述致动器内壁的整个周边延伸。在使用工具时，所述肩部消除了所述驱动器轴和所述致动器之间的显著移动。所述肩部特征还意味着所述致动器更容易制造，因为更容易控制所述致动器的一小部分的公差。
在示例性实施例中，所述工具包括柄部，其中所述柄部构造成附接至所述驱动器轴的远端。该特征使所述工具能够容易地成为手持装置。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明一个实施例的与紧固件一起使用的工具的透视图。
图2是图1工具的分解图。
图3是图1工具的特写前透视图。
图4是图1工具的驱动器轴特征的特写透视图。
图5是图4驱动器轴特征的截面视图。
图6a是图2工具的一个释放凸起的透视图。
图6b是图6a的一个释放凸起的截面视图。
图7是图1工具的尖端的截面视图。
图8是本发明另一实施例中的图1工具的致动器140的透视剖视图。
具体实施方式
首先参见图1和2，通常用100表示与紧固件一起使用的工具。
具体参考图1，工具100包括柄部300并且具有带有驱动器轴122的驱动器主体120。驱动器轴122具有用于与紧固件相互作用的相关尖端124。在图1的具体实施例中，驱动器轴122限定尖端124。尖端124具有第一部分124-1和第二部分124-2。该工具还具有致动器140，其布置成相对于驱动器轴122的纵轴线在靠近尖端124的第一位置和远离尖端124的第二位置之间往复运动。致动器在驱动器轴122上限定套筒。
工具100构造成用于在致动器140从第二位置移动到第一位置时将第一部分124-1和第二部分124-2从闭合状态移动到打开状态（详见图3）。尖端124构造成在第一部分124-1和第二部分124-2处于打开状态时固定紧固件。
有利地，通过以所示方式构造所述工具，将第一部分124-1和第二部分124-2移动到打开位置（其中尖端与紧固件相互作用）所需的致动器的移动方向使得使用者能够通过沿期望紧固件的方向向前推动致动器来直观地操作工具，以便将紧固件附接至工具。该移动与使用工具将紧固件固定在期望位置所需的力的方向一致。因此，本发明提供了一种更可靠和更安全的将紧固件固定在期望位置的方法，并且大大降低了在使用工具时丢失紧固件的风险。
现在参见图2，其示出了图1工具100的分解图。驱动器轴122具有凸轮轮廓132和结构134。凸轮轮廓132是位于第一部分124-1和第二部分124-2中每一个上的表面。致动器140构造成驱动驱动器轴122，特别是凸轮轮廓132。更具体地，致动器140具有构造成与凸轮轮廓132接合的驱动凸起142。方便地，当致动器140沿朝向尖端124的方向移动时，凸轮轮廓132与致动器140（特别是驱动凸起142）之间的相互作用使尖端124的第一部分124-1和第二部分124-2移动至打开状态，以便使工具100保持紧固件。凸起（如驱动凸起142）的使用使得能够在形成工具100时有效地使用材料，因此实现了降低的制造成本。另外，每个驱动凸起142的上表面与对应凸轮轮廓132的上表面相互作用，并且所述驱动凸起142的下表面与所述对应凸轮轮廓132的下表面相互作用。这些相互作用被设计成通过驱动凸起142的对称构造同时发生，并且这意味着每个驱动凸起142向第一部分124-1和第二部分124-2施加相同的力，并且容易使第一部分124-1和第二部分124-2以相同的速度分开。
致动器140还具有释放凸起144，其与驱动器轴122的结构134配合，以在致动器140从靠近尖端124的所述第一位置移动到远离尖端124的所述第二位置时将第一部分124-1和第二部分124-2从打开状态移动到闭合状态。下面参考图3更详细地描述该关系。
参考图3，a部分显示了处于闭合状态的第一部分124-1和第二部分124-2。凸轮轮廓132由驱动器轴122的外表面上的锥形凹槽133限定。随着凹槽133朝向靠近尖端124的位置延伸，渐变形凹槽133的宽度减小。凹槽133的渐变形状的平缓梯度提供了如下工具100：所述工具100不限于与预定尺寸的紧固件相互作用，而是可以与各种略微不同尺寸的紧固件相互作用。驱动凸起142中的一个显示为与凹槽133部分地接合。释放凸起144与驱动器轴122的结构134配合。该配合将第一部分124-1和第二部分124-2牢固地保持在闭合位置并且使得第一部分和第二部分容易地从打开状态转换到闭合位置。结构134在驱动器轴122外表面上的位置意味着仅需要使用者执行致动器140远离尖端124的简单线性运动就将第一部分和第二部分置于闭合位置。这种简单性使得工具100的使用对使用者而言是直观的。另外，使用单独的释放凸起144意味着可以在同一工具100上实现驱动器轴122的结构134和凹槽133。
图3的b部分显示了处于打开状态的第一部分124-1和第二部分124-2。狭槽150在第一部分124-1和第二部分124-2之间沿着驱动器轴122的长度延伸。在示例性实施例中，狭槽具有0.3mm的宽度，然而在进一步的实施例中，狭槽的宽度可以为0.1mm至1mm。更具体地，在进一步的实施例中，狭槽的宽度可以为0.2mm至0.5mm。在示例性实施例中，狭槽的宽度可以为0.25mm至0.35mm。致动器140已经从远离尖端124的第二位置（参见a部分）移动到靠近尖端124的第一位置（该方向用黑色箭头表示）。在该示例中，一个驱动凸起142完全由渐变形凹槽133保持，并因此与渐变形凹槽133完全接合。驱动凸起142和对应凹槽133之间的接合引导致动器140在驱动器轴122上移动，并且避免致动器140在驱动器轴122上出现未对准的情况。如图3的b部分所示，这种接合将第一部分124-1和第二部分124-2置于打开状态。有利地，凹槽133的逐渐变小使得工具100能够由于渐变形状的宽度减小而与不同尺寸的紧固件接合，从而能够迫使第一部分124-1和第二部分124-2间隔开由驱动凸起142在凹槽133中的位置决定的不同距离，其中驱动凸起142在凹槽133中的位置由待附接的紧固件的尺寸决定，更具体而言，由紧固件的头部的尺寸决定。
现在参见图4，其更详细地示出了驱动器轴122，其具有将尖端124的第一部分124-1和第二部分124-2彼此分开的狭槽150。结构134具有斜面135和脊部136，其中脊部136位于斜面135的顶部。当第一部分124-1和第二部分124-2处于闭合状态时，图3的释放凸起144将与结构134的斜面135配合。脊部136用作抵接部，以阻止致动器140不必要地沿着驱动器轴122向下移动。这使致动器140保持在使用者容易接近的区域中。
图5显示驱动器轴122的截面视图。其显示了由凹槽133限定的凸轮轮廓132的渐变形状。狭槽150延伸超过驱动器轴122的一半长度。第一部分和第二部分分别具有第一边缘抵接表面124-1a和第二边缘抵接表面124-2a，其中边缘抵接表面124-1a、124-2a形成相应部分的每个横截面周边的一部分，并且其中边缘抵接表面124-1a、124-2a构造成与紧固件接合。关于横截面的更多细节将在后面结合图7给出。
图6a示出了具有销145的释放凸起144，所述销145具有弯曲轮廓145-cp。当结合成为工具100的一部分时（例如，如图2和图3所示），销145沿致动器140的中心轴线的方向径向延伸。每个释放凸起144的每个销145有利地促进了结构134与所述释放凸起144的配合，从而有助于实现第一部分124-1和第二部分124-2的闭合状态。弯曲轮廓145-cp避免致动器140的急动和突然运动，而是提供致动器140的流体式连续运动，从而提供使用者友好的操作工具100的简单方式。图6b示出了图6b的销145的横截面。
现在参见图7，其显示了尖端124的横截面。第一部分124-1具有第一截面124-1x，其具有由第一边缘抵接表面124-1a形成的第一截面周边的一部分；并且第二部分124-2具有第二截面124-2x，其具有由第二边缘抵接表面124-2a形成的第二截面周边的一部分。边缘抵接表面124-1a、124-2a构造成与紧固件接合。
第一部分124-1和第二部分124-2处于所述打开状态，其中狭槽150是可见的。第一截面124-1x和第二截面124-2x布置为形成大致六边形的面。为形成狭槽150所除去的材料被均匀地分布在第一部分124-1和第二部分124-2的边缘抵接表面124-1a、124-2a上，使得当第一部分124-1和第二部分124-3处于闭合位置时，第一截面124-1x和第二截面124-2x形成正六边形形状。正六边形形状阻止了紧固件在工具100的尖端124上发生旋转。
图8显示了在本发明另一实施例中的致动器140的剖视透视图。致动器具有驱动凸起142和带有肩部160的内壁。所述肩部限定致动器140的内壁中具有较小直径的区域。在图8的实施例中，肩部160位于致动器140的包括驱动凸起142的端部。当使用工具100时，肩部160消除了驱动器轴122和致动器140之间的明显移动。以图8所示的方式将肩部160结合到致动器140中意味着致动器140更容易制造，原因是更容易控制致动器140的一小部分的公差。
在本说明书的整个说明书和权利要求书中，单数形式包括复数形式，除非上下文另有要求。特别地，在使用不定冠词的情况下，说明书应理解为考虑多个以及单个，除非上下文另有要求。
结合本发明特定方面、实施例或示例描述的特征、整体、特性或化合物应理解为适用于本文描述的任何其他方面、实施例或示例，除非与其不相容。