单块髋臼扩孔钻制造技术

提供一种系统、方法和/或扩孔钻驱动装置，其具有圆拱形的外表面和与该圆拱形的外表面同心的圆拱形的内表面，从而限定了空心圆拱。至少一个切削齿被设置在该空心圆拱上。基本垂直于该至少一个齿的齿顶面测量的横截面厚度T大于该内、外圆拱形表面之间的径向距离t。

Single acetabulum reamer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单块髋臼扩孔钻相关申请的交叉参考本申请要求2017年6月30提交的名为单块髋臼扩孔钻的美国临时申请US62/527,088的利益，据信其内容通过参考明确地结合于此并且依赖其内容以定义特征，当其整体对解决属于本专利技术的技术问题产生影响时，这些特征因此可以寻求保护，在下面可能提到的一些特征具有特殊的重要性。版权与法律通知这个专利文件公开的一部分包含必须得到版权保护的素材。该申请当它出现在专利商标局专利文献或记录中时该专利申请人对该专利文献或专利公开被任何人精确复制没有异议，但是另外保留所有版权。另外，本文中所引用的第三方专利或文章均不得解释为承认本专利技术无权凭借在先专利技术而早于此类材料。
本专利技术涉及为接受髋臼移植做准备用于切削髋臼的扩孔钻及其制造工艺或方法。
技术介绍
当前的扩孔钻是金属冲压的并且然后被钻削以形成切削刃。但是这种冲压过程形成凹陷，骨头和软组织物质可能会陷于其中，使得清洗很困难。此外，利用冲压加工通常难以获得扩孔钻的精度和准确性。因此需要更容易清洁的扩孔钻。此外，需要精确的并且容易制造的扩孔钻。
技术实现思路
本专利技术的髋臼扩孔钻通过扩孔钻驱动装置满足这些要求，该扩孔钻驱动装置通常具有圆拱形外表面和与该圆拱形外表面同心的圆拱形内表面，因而限定了空心圆拱。至少一个切削齿设置在该空心圆拱上。基本上垂直于该至少一个齿的齿顶面测量的横截面厚度T大于该内外圆拱形表面之间的径向距离t。该扩孔钻包括圆拱形内表面，其中多个切削刃面向表面(facingsurfaces)完全延伸到该圆拱形内表面。面向表面的该切削刃通过钻削或铣削形成。这样避免了捕获骨渣或软组织的凹槽，并且在两次使用之间很容易清洗并应同时提高切削效率切削。在该优选实施例中本专利技术的扩孔钻通过金属粉末注射成形(MIM)并烧结制造。也可以用其他材料，例如塑料、填充碳纤维或玻璃纤维的塑料、树脂、陶瓷等。本专利技术不同于现有技术的扩孔钻，现有技术的扩孔钻通过等厚度的金属板的变形并且然后用焊接工艺将连接杆组装在扩孔钻外壳上。本专利技术还描述了通过在烧结之前组装的两个部件的金属注射成型来制造髋臼扩孔钻的方法。该烧结的组件然后被机械加工以形成切削刃并且最终可选地热处理。附图说明附图以举例的方式描述本专利技术主题的不同实施例。图1A是髋臼扩孔钻的透视图。图1B是该髋臼扩孔钻的另一个透视图。图2是该髋臼扩孔钻的横剖视图图3A是该髋臼扩孔钻的仰视图。图3B是该髋臼扩孔钻的不同实施例的仰视图。图4是该髋臼扩孔钻切削齿的横剖视图。图5是现有技术的髋臼扩孔钻切削齿的横剖视图。图6是半完成状态中的髋臼扩孔钻的分解图。图7是半完成状态中的髋臼扩孔钻的透视图。图8是半完成状态中的髋臼扩孔钻外壳的透视图。图9A是半完成状态中的髋臼扩孔钻的横剖视图。图9B是半完成状态中的髋臼扩孔钻的切削齿的横剖视图。图10是用于制造髋臼扩孔钻的方法的流程图。图11是用于制造髋臼扩孔钻的不同方法的流程图。图12A-12C是用在本专利技术的扩孔钻中的三种替代形状的示意图。本领域技术人员应当理解，这些图中的元素为了简单和清楚起见而被图示出，并且不一定按比例绘制。例如，维度可能相对于其他元素被夸大以便帮助提高对于本专利技术及其实施例的理解。此外，当本文使用措词“第一”、“第二”等等时，其使用预期用于区分相似的元素并且不一定用于描述相继的或者按时间先后的顺序。而且，说明书中和/或权利要求书中像“前”、“后”、“顶部”和“底部”等等那样的相对的措词不一定用于描述排他性的相对位置。因此，本领域技术人员应当理解，这样的措词可能与其他措词互换，并且本文描述的实施例能够以明确说明或者以其他方式描述的那些取向不同的取向操作。具体实施方式在图1A和1B中，示出注射成型并组装其部件、烧结并机械加工切削刃之后的髋臼扩孔钻100。该髋臼扩孔钻典型地包括共同限定空心圆拱的圆拱形的外表面101，边缘103，和圆拱形的内表面110。该圆拱形外表面和圆拱形内表面是相互同心的并且因而被恒定的距离间隔开。该圆拱具有围绕该圆拱设置的切削齿102以确保当绕其主轴旋转时均匀地扩大臼部。连接杆104允许该髋臼扩孔钻连接于也叫做扩孔钻手柄的器械支架。应当指出，虽然空心圆拱适合于切削髋臼，但是根据其应用利用其他形状(例如，见图12A—图12C)也能够获得本专利技术的许多益处。空心圆锥或其他旋转表面也用在特定的实施例中。在一个实施例中，四个连接杆相互成90°设置，以形成十字杆件。具有至少一个其横截面尺寸大于该连接杆的直径的加强部分105设置在该十字杆件的中心。孔或开口106位于十字杆件(或加强部分105)的中心。沿着该连接杆104的底切108减少该连接杆的横截面并且在烧结过程期间减少该边缘103的变形。在另一个实施例中，增加了沿着连接杆104的窗口107，用由于识别扩孔钻的尺寸。在另一个实施例中，连接杆104邻接于该髋臼扩孔钻的边缘103并且完全设置在该空心圆拱的内表面110的里面。在一个不同的实施例中，该连接杆可以设置在该边缘103的上方或下方。在又一个不同的实施例中，该连接杆具有不同的形状和横截面形状。实际上，连接杆的数目可以增加或减少以适合于所用的扩孔钻驱动器。现在参考图2，该圆拱形的内表面110在赤道区具有较大的横截面厚度，形成环形的加强凸缘201。参考图3A，该扩孔钻的尺寸或任何其他信息301可以显示在连接杆的窗口107中。参考图3B，示出扩孔钻的不同实施例，其中十字杆件的中心是实心的并且允许显示信息。现在参考图4，切削齿102的横截面在从圆拱形外表面101、403延伸的齿圆拱形表面或齿顶面405上具有切削刃顶点401。齿圆拱形表面或齿顶面405基本上是以齿102为中心的线的径向突起(projection)，该线沿着齿的切削轨迹定向并突起(project)到齿的顶部。该齿圆拱形表面或齿顶面405将该齿外表面101连接到该切削刃顶点401。面向切削方向的齿切削表面402对圆拱形内表面110、404以一定角度406设置。该外表面403和内表面404之间的垂直距离t等于该扩孔钻空心圆拱的厚度。该齿圆拱形表面405和内表面404之间的垂直距离T明显大于该外表面403和内表面404之间的垂直距离t。齿孔109制造成通过外表面403、齿圆拱形表面405和内表面404以形成该齿的切削刃。齿孔109根据希望的切削性质可以是圆柱形、椭圆形、多边形、甚至正方形和/或锥形，或具有特定的几何形状。齿孔109通常以与平行于该空心圆拱形表面的轴线成90°到5°之间的一定角度406被机械加工。该角度406对应于我们能够在这里称之为该齿的切削角。因此考虑到切削方向，90°角是不锋利的，而5°角将是十分锋利的。在图5所示的现有技术中，齿500通过等厚度的材料板变形而形成。一种冲压工具通常用来使该外壳变形并形成齿的几何形状。因此小内腔506本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种髋臼扩孔钻，包括圆拱形的外表面和与所述圆拱形的外表面同心的圆拱形的内表面，因而限定出空心圆拱，其中至少一个切削齿被设置在所述空心圆拱上，并且其中基本垂直于至少一个齿的齿顶面测量的横截面厚度T大于内、外圆拱形表面之间的径向距离t。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170630 US 62/527,0881.一种髋臼扩孔钻，包括圆拱形的外表面和与所述圆拱形的外表面同心的圆拱形的内表面，因而限定出空心圆拱，其中至少一个切削齿被设置在所述空心圆拱上，并且其中基本垂直于至少一个齿的齿顶面测量的横截面厚度T大于内、外圆拱形表面之间的径向距离t。


2.根据权利要求1所述的髋臼扩孔钻，其特征在于，所述圆拱形的内表面被穿过其中的至少一个孔中断，形成所述至少一个切削齿的切削刃和切削表面。


3.根据权利要求2所述的髋臼扩孔钻，其特征在于，所述穿过其中的至少一个孔是圆柱形的。


4.根据权利要求2所述的髋臼扩孔钻，其特征在于，所述穿过其中的至少一个孔是圆锥形的并且因而是倾斜的。


5.根据权利要求1所述的髋臼扩孔钻，其特征在于，还包括至少一个与所述空心圆拱的内表面接触的连接杆，其中所述连接杆具有与所述髋臼扩孔钻的旋转轴线对齐的开口。


6.根据权利要求1所述的髋臼扩孔钻，其特征在于，还包括靠近扩孔钻凸缘的至少一部分可见的分型线。


7.一种用于制造所述髋臼扩孔钻的方法，包括如下步骤：
a）注射成型包括至少一个齿圆拱的扩孔钻空心圆拱；
b）注射成型扩孔钻连接件；
c）将所述扩孔钻空心圆拱和所述扩孔钻连接件组装在一起；
d）将两个组装好的部件烧结在一起；以及
e）机械加工在所述至少一个齿圆拱中的至少一个孔，以产生至少一个齿的切削刃。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述注射成型是金属粉末的注射成型（MIM）。


9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括热处理扩孔钻的步骤。

【专利技术属性】
技术研发人员：莱昂内尔·伯纳德，法布里斯·车恩奥克斯，安东尼奥·菲奥，
申请(专利权)人：因西坡设备公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH