[发明专利]扭矩限制设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2005年10月21日递交的美国专利申请No.11/256,036的部分继续申请并要求其优先权，其中美国专利申请No.11/256,036要求2005年7月11日递交的美国临时专利申请No.60/698,288的优先权，上述专利申请的每个都在此全部通过参考并入。

技术领域

本发明涉及扭矩限制设备，包括扭矩限制设备的工具、包括扭矩限制设备的成套工具(kit)、以及使用扭矩限制设备的方法。

背景技术

诸如医用工具之类的工具会受到相对较高的扭力。如果扭力大于工具可以承受的扭力，则工具将断裂或破裂。工具断裂会导致严重的损伤。例如，如果医用工具断裂而仍然插入患者体内，则患者将会受到严重的损伤。因此，期望对工具进行设计以使产生损伤的断裂最小化或消除。

为了避免产生损伤的断裂，常规的工具被设计为在扭力大于所述工具能够承受的扭力时在预定的位置断裂。例如，工具可以在特定位置包括凹槽，从而预定的扭矩会使工具在所述凹槽处断裂。预定的扭矩断裂点小于引起工具其它部分断裂的扭矩。常规的医用刮器可采用这种设计。

尽管这种常规的设计对于减小损伤是有效的，然而，因为一旦工具断裂，所述工具可能是不能修复的并由此需要更换，因此花费较高。此外，现有的设计是不便的，这是因为当工具断裂时，工作必须停止并以新工具重新开始。在医用工具的情况时，外科医生必须停止手术，去除断裂的部分或全部医用工具，并插入新的未断裂的工具。

因此，理想的是提供一种设备，该设备能够避免因过大扭矩而造成断裂并且最小化与这种断裂有关的损伤，并使工具保持重复使用的功能性。

发明内容

本发明提供了一种扭矩限制设备，包括扭矩限制设备的包含医用工具的工具，包括扭矩限制设备的成套工具，以及用于使用扭矩限制设备的方法。

本发明的扭矩限制设备允许将预定量的扭矩作用于工具，并在已经到达扭矩的预定量之后使扭矩脱离工具。扭矩限制设备还被称为其它名称，如滑动离合器、摩擦扭矩限制器、过载离合器、扭矩限制离合器等。

在一种实施方式中，本发明的扭矩限制设备包括多个基本平面的表面，所述表面以基本平行的关系设置。至少第一和第二平表面可复原地彼此相对地进行偏压，从而在预定的扭矩范围内，第一平表面的旋转运动通过所述表面的摩擦接合导致第二平表面沿相同的方向的旋转运动。即所述第一和第二表面可释放的接合。预定的扭矩极限时或大于预定的扭矩极限时，将克服所述表面之间的摩擦接合，从而所述第一平表面独立于第二平表面旋转。在一种实施方式中，第一平表面和第二平表面通过使用弹簧而可复原地进行偏压。弹簧可包括金属和/或聚合物。弹簧可包括卷簧、压缩弹簧、拉伸扭簧或扭簧。

在一些实施方式中，第一和第二平表面可设置在壳体的内部。第一平表面通过使用弹簧相对于第二平表面可复原地进行偏压，所述弹簧设置在壳体的内壁表面和第一平表面相对于面向第二平表面的一侧的一侧之间。

在本发明的扭矩限制设备的一些实施方式中，第一平表面包括突起，并且靠近第一平表面的第二平表面包括用于容纳所述突起的槽口。突起可沿基本垂直于平表面的方向延伸。突起可配合地接合容纳槽口，从而在两个平表面之间不存在间距并将有助于平表面的旋转。当平表面旋转并到达预定的扭矩极限时，突起与槽口脱离，使得所述突起设置在两个平表面之间，从而使所述平表面分开。因此，当第一平表面进一步旋转时，第二平表面不再旋转。在一种实施方式中，突起和槽口可重新对齐并重新接合以容许进一步旋转。

突起包括齿或栓，并基本为柱状、矩形、锥形、梯形、或其它三维的几何形状。突起的侧面可以是斜面。在一种实施方式中，突起可在一个平表面或可接合所述一个平表面的相邻的平表面中，而容纳槽口在相对突起从其伸出的平表面的平表面中。另一种实施方式在相邻的平表面中可包括一个以上突起和配合的容纳槽口。在一些实施方式中，一个平表面包括相邻平表面中的用于接合槽口的突起和用于接合来自所述相邻平表面的突起的槽口。

平表面中的容纳槽口包括空隙、孔、狭缝、槽、或其它适当构造的用于容纳来自相邻平表面的突起的凹部。优选地，槽口构造为容纳来自相邻平表面的突起以使两个平表面接合。