一种锁定结构的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种锁定结构。


背景技术：

2.锁定结构一般由一个独立锁片组成，形状类似于没有螺纹的螺钉，且钉头部分为不完整圆形。在靠近尾部的部分为中空结构，与其他零部件铆接在一起。
3.现有的锁定结构多为单个锁片，对零件进行加工后，使其具备一定的形状特征，如十字型、蝙蝠型、柳叶型，能够在装配完成后，在旋转至一定位置时，起到防止螺钉退出脱落的作用。由于单个零件的特性所致，只能选用铆接的方式使其与底面圆孔产生直径差，铆接过程中，直接接触，压力作用于产品本身，可能使之产生变形。其次，由于零件没有自带限位装置，锁片的旋转角度并没有得到限制，在使用时，由于不同的医师在手术时不能保证同样的旋转方式，所以会造成旋转角度不够、不同或旋转角度过多有可能造成锁片不到位，钉子退出的风险。有的设置了限位装置，增加了小弹片，锁片在旋转至一定角度便会被弹片撑紧，但不能保证回转的位置。还有的只保证了锁片回转时的角度，锁定角度依然不准确。
4.由此可见，上述现有的锁定结构在使用中，显然仍存有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何研制一种全新的角度可以调节至固定位置的锁定结构，是本领域当前的重要研究课题之一。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种锁定结构，用以解决现有技术中存在的至少一个上述问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种锁定结构，包括锁片和辅助限位件，所述锁片包括头部结构和杆部结构，所述杆部结构为圆柱状的杆部结构，所述杆部结构包括上段杆部和下段杆部，所述辅助限位件套设在下段杆部且辅助限位件和下段杆部之间设有限位结构，所述限位结构包括设置在下段杆部上的异形面和设置在辅助限位件上的限位面，所述异形面和限位面可在固定的转动角度范围内发生平面位置变化。
8.传统锁定结构均为单独零件组成，在角度锁定时，由于零件本身的结构限制不能明确锁定角度，或者不具有回转解锁的固定角度，这使得医师在每次扭转锁片时，都会产生不同的锁定角度，手术会产生差异，增大螺钉的退出脱落的风险。
9.由以上内容分析可知，锁片旋转时没有确切的锁定角度最主要的原因是没有限位装置。如果采用单个零件作为锁片，限位装置只能由与锁片装配的其他主体零件提供，如在表面铣出相对应的槽型，但同样只能提供回转的固定角度，如要限制旋转角，需要铣出复杂的槽面，在槽面内部安装辅助零件，如弹片来限制锁片。这种方式需要通过破坏主体装配零件完整性来实现，可能会造成零件力学性能的改变，有造成零件失效的隐患。
10.为了减少此类隐患的产生，本技术方案中只利用一个零件来产生锁定的方式，可
增加一个零件来与原先的零件配套使用，经过设计，可弥补单个零件功能缺陷的问题，也就是通过锁片和辅助限位件进行配合使用，由于限位结构包括设置在下段杆部上的异形面和设置在辅助限位件上的限位面，异形面和限位面可在固定的转动角度范围内发生平面位置变化。本发明通过分别在下段杆上设置异形面和在辅助限位件上设置限位面，使锁定结构更加合理，在锁定时，锁片旋转到一定角度便会被限位结构卡住，因而有明确的固定角度，在解锁时，有固定的回转位置，可将螺钉退出脱落的概率降到最低。
11.本技术方案中，锁片的外形采用螺钉型锁片，相比其他十字型、柳叶型锁片，结构紧凑更加稳定，且不像蝙蝠型锁片外形复杂，加工时间略长。通常情况下，锁片只需要旋转90
°
便可满足所需工作要求。
12.其中，锁片与辅助限位件材质优选医用钛合金(ti－6al－4v)，这种材质是具有良好的耐蚀性、生物相容性、优越的力学性能和疲劳性能等优异性能的特种材料。
13.进一步的，所述上段杆部为实心杆部，所述下段杆部为空心杆部，方便后续与其他部件装配。
14.进一步的，为了保证辅助限位件能够在固定的转动角度范围内进行转动，从而确定锁片的锁定角度，所述异形面的最大半径为r，所述杆部结构的半径为r，所述限位面到杆部结构的中心点a之间的距离为l，r＞r，r＞l，r≤l。
15.进一步的，为了提供一种连贯的异形面，所述异形面包括中部弧形面和对称设置在中部弧形面两侧的过渡面。
16.进一步的，为了限定辅助限位件的轴向安装位置，所述异形面完全贯穿下段杆部，所述异形面与上段杆部之间形成台阶部，所述下段杆部的长度大于辅助限位件的厚度，所述辅助限位件的内部设有连接孔，所述限位面成形在连接孔的内侧面上。
17.具体的，辅助限位件的中心为连接孔，连接孔形状为不完整圆，具体的截断长度可以视情况而定，也就是限位面的具体长度可以视情况而定。基于上述辅助限位件的结构，将锁片的结构设计出相对应的异形面即可达到设计要求。
18.进一步的，为了达到更好的铆接效果，所述辅助限位件上设有自连接孔的一端向外延伸的扩口部，所述辅助限位件套设在下段杆部上时扩口部位于远离台阶部的一侧。
19.进一步的，由于本锁定结构的周围要安装螺钉，因此，为了给外侧螺钉预留出安装拆卸空间，所述头部结构为具有缺口边的圆弧形结构。
20.进一步的，为了给锁定结构两侧的螺钉预留出安装拆卸空间，所述缺口边沿着头部结构周向均匀设有至少两个。
21.进一步的，为减少锁定时锁片头部结构的扭矩，所述头部结构上同轴设有梅花六角结构，此种设计，操作时使得锁片受力更均匀。
22.进一步的，为了便于操作，所述固定的转动角度范围为90
°
。
23.在设计过程，为了能够与辅助限位零件配合使用，需将锁片尾部设计为相对应的形状，但不能完全一致，异形面和限位面的作用是使锁片与辅助限位件始终保持一定的位置关系，否则将无法起到限位作用，需要合理的形状使其既能旋转固定的角度，比如角度范围为90
°
，还能保证有确定的起停位置。
24.本实用新型的有益效果为：本技术方案中只利用一个零件来产生锁定的方式，可增加一个零件来与原先的零件配套使用，经过设计，可弥补单个零件功能缺陷的问题，也就
是通过锁片和辅助限位件进行配合使用，由于限位结构包括设置在下段杆部上的异形面和设置在辅助限位件上的限位面，异形面和限位面可在固定的转动角度范围内发生平面位置变化。本发明通过分别在下段杆上设置异形面和在辅助限位件上设置限位面，使锁定结构更加合理，在锁定时，锁片旋转到一定角度便会被限位结构卡住，因而有明确的固定角度，在解锁时，有固定的回转位置，可将螺钉退出脱落的概率降到最低。
25.锁片的外形采用螺钉型锁片，相比其他十字型、柳叶型锁片，结构紧凑更加稳定，且不像蝙蝠型锁片外形复杂，加工时间略长。
附图说明
26.图1为本实用新型的结构示意图；
27.图2为本实用新型的侧视结构；
28.图3为本实用新型的主视结构示意图；
29.图4为本实用新型的俯视结构示意图；
30.图5为本实用新型的装配状态一的状态示意图；
31.图6为本实用新型的装配状态二的状态示意图；
32.图7为本实用新型的装配状态三结构示意图；
33.图8为本实用新型中锁片的结构示意图；
34.图9为本实用新型中锁片的仰视结构示意图；
35.图10为本实用新型中锁片的侧视结构示意图；
36.图11为本实用新型中辅助限位件的结构示意图；
37.图12为本实用新型中辅助限位件的俯视结构示意图；
38.图13为本实用新型中辅助限位件的仰视结构示意图；
39.图14为本实用新型中辅助限位件的侧视结构示意图；
40.图15为图14中a-a的剖视结构示意图。
41.图中：锁片1；辅助限位件2；头部结构2.1；上段杆部2.2；下段杆部2.3；台阶部2.4；异形面3；中部弧形面3.1；过渡面3.2；限位面4；连接孔5；扩口部6；缺口边7；梅花六角结构8。
具体实施方式
42.实施例1：
43.如图1－图15所示，本实施例提供一种锁定结构，包括锁片1和辅助限位件2，锁片1包括头部结构2.1和杆部结构，杆部结构为圆柱状的杆部结构，杆部结构包括上段杆部2.2和下段杆部2.3，辅助限位件2套设在下段杆部2.3且辅助限位件2和下段杆部2.3之间设有限位结构，限位结构包括设置在下段杆部2.3上的异形面3和设置在辅助限位件2上的限位面4，异形面3和限位面4可在固定的转动角度范围内发生平面位置变化。
44.传统锁定结构均为单独零件组成，在角度锁定时，由于零件本身的结构限制不能明确锁定角度，或者不具有回转解锁的固定角度，这使得医师在每次扭转锁片时，都会产生不同的锁定角度，手术会产生差异，增大螺钉的退出脱落的风险。
45.由以上内容分析可知，锁片旋转时没有确切的锁定角度最主要的原因是没有限位
装置。如果采用单个零件作为锁片，限位装置只能由与锁片装配的其他主体零件提供，如在表面铣出相对应的槽型，但同样只能提供回转的固定角度，如要限制旋转角，需要铣出复杂的槽面，在槽面内部安装辅助零件，如弹片来限制锁片。这种方式需要通过破坏主体装配零件完整性来实现，可能会造成零件力学性能的改变，有造成零件失效的隐患。
46.为了减少此类隐患的产生，本技术方案中只利用一个零件来产生锁定的方式，可增加一个零件来与原先的零件配套使用，经过设计，可弥补单个零件功能缺陷的问题，也就是通过锁片和辅助限位件进行配合使用，由于限位结构包括设置在下段杆部2.3上的异形面3和设置在辅助限位件2上的限位面4，异形面3和限位面4可在固定的转动角度范围内发生平面位置变化。本发明通过分别在下段杆上设置异形面3和在辅助限位件2上设置限位面4，使锁定结构更加合理，在锁定时，锁片1旋转到一定角度便会被限位结构卡住，因而有明确的固定角度，在解锁时，有固定的回转位置，可将螺钉退出脱落的概率降到最低。
47.本技术方案中，锁片1的外形采用螺钉型锁片1，相比其他十字型、柳叶型锁片1，结构紧凑更加稳定，且不像蝙蝠型锁片1外形复杂，加工时间略长。通常情况下，锁片1只需要旋转90
°
左右便可满足所需工作要求。
48.其中，锁片1与辅助限位件2材质优选医用钛合金(ti－6al－4v)，这种材质是具有良好的耐蚀性、生物相容性、优越的力学性能和疲劳性能等优异性能的特种材料。
49.实施例2：
50.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。
51.如图5－图7所示，上段杆部2.2为实心杆部，下段杆部2.3为空心杆部，方便后续与其他部件装配。
52.实施例3：
53.本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化。
54.如图7所示，为了保证辅助限位件2能够在固定的转动角度范围内进行转动，从而确定锁片1的锁定角度，异形面3的最大半径为r，杆部结构的半径为r，限位面4到杆部结构的中心点a之间的距离为l，r＞r，r＞l，r≤l。
55.实施例4：
56.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。
57.如图7所示，为了提供一种连贯的异形面3，异形面3包括中部弧形面3.1和对称设置在中部弧形面3.1两侧的过渡面3.2。
58.实施例5：
59.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。
60.如图8、图12所示，为了限定辅助限位件2的轴向安装位置，异形面3完全贯穿下段杆部2.3，异形面3与上段杆部2.2之间形成台阶部2.4，下段杆部2.3的长度大于辅助限位件2的厚度，辅助限位件2的内部设有连接孔5，限位面4成形在连接孔5的内侧面上。
61.具体的，如图12所示，辅助限位件2的中心为连接孔5，连接孔5形状为不完整圆，具体的截断长度可以视情况而定，也就是限位面4的具体长度可以视情况而定。基于上述辅助限位件2的结构，将锁片1的结构设计出相对应的异形面3即可达到设计要求。
62.实施例6：
63.本实施例是在上述实施例5的基础上进行优化。
64.如图11、图13所示，为了达到更好的铆接效果，辅助限位件2上设有自连接孔5的一端向外延伸的扩口部6，如图1所示，辅助限位件2套设在下段杆部2.3上时扩口部6位于远离台阶部2.4的一侧。
65.实施例7：
66.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。
67.如图1、图3、图4、图8-图10所示，由于本锁定结构的周围要安装螺钉，因此，为了给外侧螺钉预留出安装拆卸空间，头部结构2.1为具有缺口边7的圆弧形结构。
68.实施例8：
69.本实施例是在上述实施例7的基础上进行优化。
70.如图1、图3、图4、图8-图10所示，为了给锁定结构两侧的螺钉预留出安装拆卸空间，缺口边7沿着头部结构2.1周向均匀设有至少两个，本实施例中，具有两个缺口边7。
71.实施例9：
72.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。
73.如图4所示，为减少锁定时锁片1头部结构2.1的扭矩，头部结构2.1上同轴设有梅花六角结构8，此种设计，操作时使得锁片1受力更均匀。
74.实施例10：
75.本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。
76.如图5-图7所示，为了便于操作，固定的转动角度范围为90
°
，本实施例中，固定的转动角度也可以是其他角度值。
77.在设计过程，为了能够与辅助限位零件配合使用，需将锁片1尾部设计为相对应的形状，但不能完全一致，异形面3和限位面4的作用是使锁片1与辅助限位件2始终保持一定的位置关系，否则将无法起到限位作用，需要合理的形状使其既能旋转固定的角度，比如角度范围为90
°
，还能保证有确定的起停位置。
78.旋转锁定过程中，由于异形面3和限位面4的配合结构限制，锁片1只能由起始位置顺时针旋转固定角度便会被限制锁定，无法继续旋转，保证了锁定时的角度，回转时的原理相同。因此，便可保证即使不同的医师在进行手术时，也能在手术后拥有统一的锁定角度，使螺钉退出脱落的风险降到最低。
79.最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。