外固定支架钉夹的制作方法

1.本实用新型涉及骨科医疗器械技术领域，特别是涉及一种外固定支架钉夹。


背景技术：

2.在骨折治疗手术中，尤其是治疗开放性骨折手术实施过程中，常需要使用外固定支架钉夹夹持骨针，以实现固定骨折块的目的。但目前常用的外固定支架钉夹多以螺丝拧紧的方式固定骨针，装取操作繁琐，不够便捷。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型的目的在于提供一种外固定支架钉夹，能够快速锁紧骨针，提高手术效率。
4.一种外固定支架钉夹，包括：第一钉夹，包括连接轴；第二钉夹，所述第二钉夹与所述连接轴相对滑动连接，所述连接轴穿过所述第二钉夹；锁紧机构，包括固定盖、转动环，所述固定盖和所述转动环均位于所述第二钉夹背对所述第一钉夹的一侧，所述固定盖与所述连接轴固定连接，所述转动环转动连接于所述连接轴，所述固定盖限制转动环的轴向移动，其中所述转动环与所述第二钉夹之间彼此相配合的配合面在绕所述连接轴的圆周方向上均具有坡度，以使得所述转动环相对于所述连接轴沿第一方向转动时，所述转动环能驱动所述第二钉夹朝所述第一钉夹移动；阻挡单元，所述阻挡单元设置在所述固定盖与所述转动环之间，所述阻挡单元具有阻挡所述转动环以限制所述转动环沿与第一方向相反的第二方向转动的阻挡状态，以及避让所述转动环的避让状态；解锁机构，设置于所述固定盖，所述解锁机构用以驱动所述阻挡单元由所述阻挡状态切换至所述避让状态。
5.上述的外固定支架钉夹，当需要夹紧骨针时，先将骨针放入在第一钉夹的第一凹槽中。然后旋转转动环，使转动环驱动第二钉夹朝向第一钉夹运动，第二钉夹作用于转动环的反作用力通过连接轴向上拉动第一钉夹，使得第一钉夹和第二钉夹快速牢固地夹紧骨针。上述夹紧过程中，阻挡单元使转动环只能单向转动，从而第一钉夹和第二钉夹快速夹紧骨针的同时即实现锁死，从而实现一键锁死、快速锁定功能，简化了操作流程，缩短手术时间，提高手术效率。
6.在其中一个实施例中，所述连接轴包括非圆形部，所述第二钉夹设有与所述非圆形部形状相适配的非圆形孔。
7.在其中一个实施例中，所述连接轴与所述第二钉夹可相对转动地配合，且所述第二钉夹和所述第一钉夹之间设有凹凸配合结构，所述凹凸配合结构限制第一钉夹和第二钉夹的相对转动。
8.在其中一个实施例中，所述第一钉夹面对所述第二钉夹的一侧设有第一凹槽，所述第二钉夹面对所述第一钉夹的一侧设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽对接时形成用以容纳骨针的容纳孔。
9.在其中一个实施例中，所述转动环和所述阻挡单元二者中之一设有可转动的止转
件，二者中之另一设有配合结构，所述止转件能与所述配合结构选择地配合，所述止转件用以限制所述转动环沿所述第二方向转动，所述解锁机构用以驱动所述止转件转动。
10.在其中一个实施例中，所述转动环设有配合结构；所述阻挡单元包括设置于所述固定盖的弹性结构、转动连接于所述固定盖的所述止转件，所述止转件能与所述配合结构选择地配合，所述弹性结构抵接于所述止转件并提供使止转件与所述配合结构配合的压力；所述解锁机构用以驱动所述止转件与所述配合结构分离。
11.在其中一个实施例中，所述配合结构为棘轮，所述止转件为棘爪；或所述配合结构包括多个沿圆周方向设置的弧形齿面，所述止转件包括连接于固定盖的弹片，所述弹片弹性地顶压在所述弧形齿面上；或所述配合结构包括多个沿圆周方向设置的弧形齿面，止转件为刚性件，所述弹性结构使所述刚性件抵接在弧形齿面上；或者所述配合结构和所述止转件均具有磁性且极性相反，所述弹性结构使所述止转件处于能够限制所述配合结构转动的位置。
12.在其中一个实施例中，所述弹性结构包括连接于所述固定盖的导向销、套设于所述导向销的弹簧，所述弹簧弹性抵接于所述止转件并提供使止转件与所述配合结构配合的压力。
13.在其中一个实施例中，所述配合结构包括多个沿所述圆周方向设置的弧形齿面；所述止转件包括连接于所述固定盖的弹片，所述弹片顶压在所述弧形齿面上。
14.在其中一个实施例中，所述固定盖位于所述转动环背对所述第二钉夹的一侧，且所述固定盖与所述转动环相贴合。
15.在其中一个实施例中，所述解锁机构包括相对于所述固定盖可转动设置的第一操作件，所述第一操作件包括第一操作部、与所述第一操作部相连的第一驱动部，其中所述第一操作部位于所述固定盖背对所述转动环的一侧，所述第一驱动部穿设于所述固定盖中且与所述止转件相连。
16.在其中一个实施例中，所述第一驱动部包括相连接的转动轴、偏心轴，所述转动轴转动连接于所述固定盖，所述偏心轴的轴线与所述转动轴的轴线偏心设置，所述偏心轴与所述止转件相连；所述第一操作部与所述转动轴同轴设置。
17.在其中一个实施例中，所述固定盖上设有贯穿所述固定盖的弧形槽，所述解锁机构包括相对于所述固定盖滑动设置的第二操作件，所述第二操作件包括第二操作部、与所述第二操作部相连的第二驱动部，其中所述第二操作部位于所述固定盖背对所述转动环的一侧，所述第二驱动部与所述弧形槽滑动配合，所述第二驱动部与所述止转件相连。
18.在其中一个实施例中，所述转动环面对所述固定盖的一侧设有空腔，所述止转件和所述配合结构均位于所述空腔内。
附图说明
19.图1为一实施例的外固定支架钉夹的立体结构示意图。
20.图2为图1所示外固定支架钉夹的剖面结构示意图，其中上盖和旋钮省略未示出。
21.图3为图1的外固定支架钉夹的俯视图，其中仅示意出阻挡单元与转动环。
22.图4为第一钉夹的立体结构示意图。
23.图5为图4的第一钉夹的俯视图。
24.图6为第二钉夹的立体结构示意图。
25.图7和图8分别为图6的第二钉夹的侧视图和俯视图。
26.图9为第二钉夹与第一钉夹另一装配方式的示意图。
27.图10为转动环的立体结构示意图。
28.图11和图12分别为图10的转动环的侧视图和俯视图。
29.图13为夹转动环与第二钉的装配示意图。
30.图14为旋钮的结构示意图。
31.图15为另一实施例中上盖的结构示意图。
32.图16为另一实施例中拨杆的结构示意图。
33.图17为另一实施例中操作杆、拨杆及卡爪的结构示意图。
34.图中的相关元件对应编号如下：
35.100、外固定支架钉夹；10、第一钉夹；110、第一夹体；111、燕尾结构；112、第一凹槽；120、连接轴；121、滑动部；122、定位部；20、第二钉夹；210、第一夹体；212、第二凹槽212；213、通孔；220、第二配合面；221、第二起点；222、第二终点；101、容纳孔；30、锁紧机构；310、固定盖；311、弧形槽；320、转动环；321、配合结构；322、第一配合面；3221、第一起点；3222、第一终点；323；扳手部；324、空腔；40、阻挡单元；410、止转件；411、枢孔；412、安装孔；420、弹性结构；421、导向销；422、弹簧；50、解锁机构；510、第一操作件；520、第一操作部；530、第一驱动部；531、转动轴；532、偏心轴；510’、第二操作件；520’、第二操作部；530’、第二驱动部；60、凹凸配合结构；610、半圆形凸起；620、半圆形凹槽。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个
元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.本实用新型的实施例提供了一种外固定支架钉夹，用以形成外固定支架系统，可以在骨折治疗过程中夹持骨针，实现固定骨折块的目的。
41.如图1至图3所示，本实用新型的一实施例的外固定支架钉夹100包括第一钉夹10、第二钉夹20、锁紧机构30、阻挡单元40和解锁机构50，其中第一钉夹10用以与外固定支架系统中的连接架相连，锁紧机构30用以驱动第二钉夹20运动继而能与第一钉夹10共同夹持骨针(未图示)，阻挡单元40则提供压力驱使锁紧机构30保持第二钉夹20与第一钉夹10的锁紧状态，解锁机构50则用以解除上述的锁紧状态。下面结合附图详细说明本实用新型的实施例的外固定支架钉夹100。
42.结合图1、图2和图4所示，第一钉夹10包括第一夹体110。第一夹体110的上端固定连接有连接轴120。第一夹体110的下端设有燕尾结构111，燕尾结构111可与连接架上对应的燕尾槽快速连接。当然，第一夹体110也可通过其他方式与连接架实现快速拆装。例如通过螺栓连接、卡扣连接、磁力吸附等方式。连接轴120与第二钉夹20的第二夹体210滑动连接。
43.第一夹体110的上端设有多个第一凹槽112。第一凹槽112与第二钉夹20的第二夹体210上设置的多个第二凹槽212一一对应设置。第一凹槽112与第二凹槽212对接时形成容纳骨针的容纳孔101。容纳孔101的内径与骨针的直径相适配。第一凹槽112和第二凹槽212具体均为半圆形凹槽但不局限于此。例如，也可以是第一凹槽112为3/4圆弧槽，第二凹槽212为1/4圆弧槽，二者对接时形成完整的容纳孔101。
44.如图4和图5所示，连接轴120包括滑动部121和定位部122，其中滑动部121与第二钉夹20的第二夹体210滑动连接。连接轴120在定位部122的径向尺寸小于在滑动部121的径向尺寸。滑动部121为非圆形部。非圆形部指其径向截面轮廓不是圆形。非圆形部具体为方形部，即截面为方形。
45.如图2、图6所示，第二钉夹20的第二夹体210上设有通孔213。该通孔213形状与连接轴120的滑动部121形状适配。具体到本实施例中，通孔213为非圆形孔。非圆形孔的径向截面轮廓不是圆形。通孔213具体为方形孔。第二钉夹20与第一钉夹10组装时，第一钉夹10的连接轴120穿过第二夹体210上的通孔213，滑动部121与通孔213相配合。由于滑动部121与通孔213的截面轮廓均不是圆形，故二者配合时能够防止第二钉夹20与第一钉夹10相对转动。需要指出，滑动部121的径向截面不限于为方形，通孔213的径向截面不限于为方形。例如，滑动部121与通孔213的径向截面轮廓的可以均是五边形。
46.上述实施例中，通过非圆形部和非圆形孔的配合，实现第二钉夹20和第一钉夹10仅能相对滑动但不可相对转动。从而，利用锁紧机构30驱动第二钉夹20和第一钉夹10相互靠近并夹紧骨针的过程中，第二钉夹20和第一钉夹10不能够相对转动，第二钉夹20和第一钉夹10能直接彼此靠近，夹紧速度快；且锁紧机构30的驱动力更多用于驱动第二钉夹20和第一钉夹10夹紧骨针，能够保证锁紧效果。
47.在其他的实施例中，连接轴120与第二钉夹20既能相对又能相对转动，如此可以简化连接轴120、第二钉夹20的结构设计。此时连接轴120未设置非圆形部。为了防止第二钉夹20和第一钉夹10相对转动，如图9所示，第二钉夹20和第一钉夹10之间设有凹凸配合结构
60。一示例中，第一钉夹10上设有半圆形凸起610，第二钉夹20上设有半圆形凹槽620，当第一钉夹10和第二钉夹20通过连接轴120滑动连接后，上述的半圆形凸起610嵌入半圆形凹槽620内，可以防止第二钉夹20和第一钉夹10相对转动。
48.如图1和图2所示，锁紧机构30包括固定盖310、转动环320。固定盖310和转动环320均位于第二钉夹20背对第一钉夹10的一侧。结合参考图1、图2、图4，转动环320转动连接于连接轴120的定位部122，转动环320可被转动并驱动第二钉夹20朝向第一钉夹10移动，继而第二钉夹20与第一钉夹10一起夹紧骨针。固定盖310与连接轴120固定连接于连接轴120的定位部122，固定盖310位于转动环320的背对第二钉夹20的一侧且与转动环320相贴合，固定盖310可对转动环320进行轴向限位。固定盖310具体通过螺纹连接的方式固定于连接轴120。固定盖310还可通过卡接、焊接，粘结等方式固定于连接轴120。
49.如图12所示，在圆周方向上，转动环320的局部的外轮廓呈六边形，形成可与扳手配合的扳手部323。这样可以通过扳手使转动环320转动，提高操作效率。
50.如图10至图13所示，结合参考图2，转动环320的面对第二钉夹20的一侧设有第一配合面322。第一配合面322在绕连接轴120的圆周方向上具有坡度。换言之，第一配合面322呈螺旋线型。沿上述的圆周方向上的第一配合面322上的各点在连接轴120的轴向上的位置不同。如以连接轴120竖直放置为例，参考图11，在竖直方向上，第一配合面322的第一起点3221位于第一配合面322的第一终点3222的下方。如图6至图8所示，结合参考图3，第二钉夹20的面对转动环320的一侧设有第二配合面220。第二配合面220在绕连接轴120的圆周方向上具有坡度。换言之，第二配合面220呈螺旋线型。即沿上述的圆周方向上的第二配合面220上的各点在连接轴120的轴向上的位置不同。如以连接轴120竖直放置为例，如图7所示，在竖直方向上，第二配合面220的第二起点221位于第二配合面220的第二终点222的下方。
51.外固定支架钉夹100组装后，如图13所示，转动环320的第一配合面322贴合在第二钉夹20的第二配合面220上。当转动环320沿第一方向转动时，第一配合面322作用于第二配合面220并推动第二钉夹20沿连接轴120的轴向滑动且靠近第一钉夹10。参图3，转动环320沿第一方向转动时具体设定为顺时针转动。另外，为下文描述方便，第二钉夹20沿连接轴120的轴向滑动且靠近第一钉夹10称为第二钉夹20的向下运动。同时，转动环320推动第二钉夹20向下运动的过程中，转动环320同样受到来自于第二钉夹20向上的反作用力，由于转动环320连接于连接轴120，连接轴120则与第一钉夹10相连，因此，上述的反作用力有使第一钉夹10向上运动并靠近第二钉夹20的趋势。也就是说，转动环320沿第一方向转动时，第一钉夹10和第二钉夹20均有靠近对方的运动趋势，故能够快速地夹紧骨针。可以理解地，当转动环320沿与第一方向相反的第二方向转动后，第一钉夹10和第二钉夹20可以释放骨针。
52.结合参考图1和图3，阻挡单元40置在固定盖310与转动环320之间，阻挡单元40能够弹性抵接于转动环320以限制转动环320相对于连接轴120沿与第一方向相反的第二方向转动。可以理解，当第一方向为顺时针方向时，第二方向为逆时针方向。
53.转动环320上设有配合结构321，具体为棘轮。阻挡单元40包括止转件410和弹性结构420。止转件410具体为棘爪。止转件410通过枢轴(未图示)转动连接于固定盖310。如图3所示，止转件410上设有枢孔411，用于与固定盖310上的枢轴配合。弹性结构420抵接于棘爪并提供使棘爪与棘轮配合的压力。使得阻挡单元40具有阻挡转动环320以限制转动环320沿与第一方向相反的第二方向转动的阻挡状态，以及避让转动环320的避让状态。其中棘爪与
棘轮配合时，阻挡单元40处于阻挡状态；棘爪与棘轮分离时，阻挡单元40处于避让状态。当棘爪与棘轮配合时，转动环320不能够沿第二方向转动，只能沿第一方向转动，即转动环320可以保持在相对于连接轴120只能单向转动的状态。止转件410和配合结构321的位置也可以互换。
54.具体设置时，转动环320的顶部(转动环320面对固定盖310的一侧)与固定盖310相贴合且设有空腔324，棘爪和棘轮均位于空腔324内。从而利于节约钉夹在连接轴120的轴向上的尺寸。
55.一示例中，弹性结构420包括连接于固定盖310的导向销421、套设于导向销421的弹簧422。弹簧422弹性抵接于棘爪并提供使棘爪与棘轮配合的压力。导向销421可对弹簧422进行导向，避免弹簧422错位而丧失功能。当然，导向销421亦可以取消。例如可以在固定盖310上设置导向槽，然后将弹簧422安装于导向槽中。
56.在另一实施例中，配合结构321包括多个沿圆周方向设置的弧形齿面。止转件410包括连接于固定盖310的弹片，弹片弹性地顶压在所述弧形齿面上。弹片顶压在弧形齿面上时，阻挡单元40处于阻挡状态，转动环320只能沿第一方向转动而不能沿第二方向转动。弹片未顶压在弧形齿面上时，阻挡单元40处于避让状态。
57.在又一实施例中，配合结构321包括多个沿圆周方向设置的弧形齿面。止转件410为刚性件，如刚性的薄片，弹性结构420抵接在薄片上并提供压力。薄片顶压在弧形齿面上时，阻挡单元40处于阻挡状态，薄片未顶压在弧形齿面上时，阻挡单元40处于避让状态。
58.在又一实施例中，止转件410可以是通过磁力互斥的方式限制转动环320反向转动。阻挡单元40中的弹簧422可以使止转件410保持在设定的位置。例如，止转件410和配合结构321分别具有磁性但极性相反，这样止转件410给予配合结构321一排斥力，阻碍配合结构321反向靠近，从而起到避免转动环320反向转动的目的。并且，当转动环320转动时，在弹簧422的作用下，止转件410可以跟随转动环320同向转动，使得止转件410一直给予配合结构321一排斥力。止转件410处于可给予配合结构321一排斥力的位置时，阻挡单元40处于阻挡状态；反之，阻挡单元40处于避让状态。
59.解锁机构50设置于固定盖310，解锁机构50用以驱动止转件410克服压力并与配合结构321分离。具体而言，通过操作解锁机构50，可以使棘爪转动且与棘轮分离，使棘爪不再限制转动环320沿第二方向转动。
60.一示例中，结合参考图1和图14所示，解锁机构50包括相对于固定盖310可转动设置的第一操作件510。第一操作件510包括第一操作部520、与第一操作部520相连的第一驱动部530。
61.第一操作部520位于固定盖310背对转动环320的一侧。具体设置时，第一操作部520抵接在固定盖310的表面从而减小轴向尺寸。
62.第一驱动部530穿设于固定盖310中且与止转件410相连。具体地，第一驱动部530包括相连接的转动轴531、偏心轴532。转动轴531转动连接于固定盖310的安装孔412内。转动轴531的轴线与第一操作部520的轴线同轴。偏心轴532的轴线与转动轴531的轴线偏心设置，偏心轴532与止转件410相连。具体地，结合参考图3和图14，止转件410上设有安装孔412，偏心轴532的端部与安装孔412配合。
63.通过上述设置，第一操作件510与止转件410偏心连接；使得旋转第一操作部520时
即可通过偏心轴532驱动止转件410绕止转件410的枢轴转动并与配合结构321分离，第一操作部520所需要的操作空间较小。
64.解锁机构50的实现方式不限于上述举例。请结合参考图15至图17，在另一实施方式中，固定盖310上设有弧形槽311。解锁机构50包括相对于固定盖310滑动设置的第二操作件510’。第二操作件510’包括第二操作部520’、与第二操作部520’相连的第二驱动部530’，第二驱动部530’能与弧形槽311滑动配合且与止转件410相连，第二操作部520’抵靠在固定盖310的表面。这样，通过滑动第二操作部520’，可以带动止转件410绕止转件410的枢轴转动并与配合结构321分离。
65.本实用新型实施例的外固定支架钉夹100的工作原理简述如下。
66.当需要夹紧骨针时，先将骨针放入在第一钉夹10的第一凹槽112中。然后顺着针旋转转动环320，转动环320驱动第二钉夹20向下运动，第二钉夹20作用于转动环320的反作用力通过连接轴120向上拉动第一钉夹10，使得第一钉夹10和第二钉夹20快速牢固地夹紧骨针。上述夹紧过程中，阻挡单元40使棘爪与棘轮保持配合状态，使转动环320只能顺时针转动，从而第一钉夹10和第二钉夹20快速夹紧骨针的同时即实现锁死，从而实现一键锁死、快速锁定功能，简化了操作流程，缩短手术时间，提高手术效率。
67.当需要释放骨针时，旋转第一操作部520，使偏心轴532带动棘爪克服弹簧422的阻力而转动并与棘轮分离。此时，逆时针旋转转动环320，使第一钉夹10和第二钉夹20在连接轴120的轴向上具有相对运动空间。然后即可抽出骨针。
68.另外，阻挡单元40也可以是不包括弹簧422，其能由解锁机构50驱动而在阻挡状态与避让状态之间转换。例如，阻挡单元40包括棘爪，解锁机构50能够带动棘爪在与棘轮分离或结合的位置之间转动。当棘爪与棘轮结合时，只能单向旋转转动环320从而夹紧骨针。当棘爪与棘轮分离时，可以反向旋转转动环320。
69.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
70.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
71.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
72.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。