一种直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒
发布日期:2024-08-22 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本发明涉及医疗器械,尤其是涉及一种直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒。、外科摆锯已经广泛应用于骨科外科手术中。目前市面上大量使用于外科摆锯上的锯片是细长的结构,一端是用来切割骨骼的齿形区域,另一端是与电动动力主机连接的枢转安装架,工作时通过高频往复运动驱动锯片完成切割任务,这种锯片长度较... | ||
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本发明涉及医疗器械,尤其是涉及一种直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒。背景技术:1、外科摆锯已经广泛应用于骨科外科手术中。目前市面上大量使用于外科摆锯上的锯片是细长的结构,一端是用来切割骨骼的齿形区域,另一端是与电动动力主机连接的枢转安装架,工作时通过高频往复运动驱动锯片完成切割任务,这种锯片长度较长而且较厚,工作中伴随着弯曲变形、振动、发热等一些不利于外科医生进行精细操作的现象,甚至是产生细小的磨屑。现有申请号为:cn202011451944.2及包括其美国专利申请:us20210153875a1以及国内实用新型专利申请:cn107809974b,这种锯片带有锯片盒,锯片盒包括近端和远端的导杆,导杆包括两个外板和设置于外板之内的内板,由专用的电动动力主机驱动两根驱动杆带动远侧端的锯片往复摆动,这种锯片盒的整体强度、刚性和振动特性好,很好地解决了上述问题,但依旧存在着结构复杂、传动效率低、活动构件多、传动链较长的问题。尤其是当两根驱动杆较长的时候,由于长杆较难传递压力,使得两根拉杆受力不均很容易出现单侧故障。2、已有一些使用锯片盒的外科摆锯锯片,如申请号为:cn202310839406.8,该锯片由外接的动力主机供能,锯片盒内部有一些传动装置,以此来带动远端的锯片进行高频的往复运动,其内部使用的传动机构是“连杆机构+齿轮啮合机构”的形式,这种结构可以设计锯片摆动幅度且适配市面上多数的连接接口,但二级传动难免会有传动效率低、结构复杂、成本高的缺点,而且在传动机构运行的一个行程里两个连杆一个受拉、一个受压从而产生受力不均、易于损坏的问题。也有使用“销齿传动”的外科摆锯锯片,申请号为:cn202310837165.3,该锯片的传动方式可以很大程度上降低结构的复杂程度,但销齿的制造难度高、强度较低,该锯片的传动结构的尺寸相对单一以至于不能进行较大的改动,这限制了它的使用场景,锯片与外接动力主机的传动连接接口也不能实现广泛的兼容,需要专用主机驱动,产品批量少给广大患者带来较大负担。因此,需要对现有的摆锯锯片进行改进,在具有原有优点的基础上,设计结构简易、兼容性好,能够满足多种使用场景、零件受力均匀、传动效率高、制造装配更加简易的新型摆锯锯片及相应的锯片盒。技术实现思路1、本发明的目的就是提出一种直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒以克服上述现有技术存在的缺陷,提出一种结构简单、传动效率高、满足多种使用场景且能直接兼容市场上已有的某些类型的摆锯接口的新型外科手术摆锯锯片盒。2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:3、本发明提供了一种直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒,所述直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒包括外壳、主动件、从动件。4、进一步地,所述主动件的一端与从动件的一端齿轮啮合传动连接;所述主动件的另一端与外接动力主机通过“直线往复摆动式接口”传动连接;所述从动件的另一端刚性连接有锯片,从动件连接有锯片的一端为锯齿侧;所述主动件、从动件上均开设有旋转轴孔;所述主动件和所述从动件绕着各自的旋转轴转动。5、进一步地,所述主动件包括互相连接的主体部分和外接动力主机连接侧;所述从动件包括互相连接的主体部分和锯齿侧。6、进一步地,所述主动件的主体部分包括主动件上的旋转轴孔区域和主动件上靠近从动件侧区域;所述外接动力主机连接侧指的是主动件上靠近外接动力主机侧区域。7、进一步地,所述从动件的主体部分包括从动件上的旋转轴孔区域和从动件上靠近主动件侧区域;所述锯片刚接在从动件上靠近锯片侧区域。8、进一步地,所述主动件的主体部分、从动件的主体部分包夹于外壳内部;所述从动件的锯齿侧伸出到所述外壳的一端之外,以便能够顺利地完成切割骨骼的任务;所述主动件的外接动力主机连接侧伸出到所述外壳的另一端之外,即所述主动件部分暴露于所述外壳的另一端,以便所述主动件可以和外接动力主机可靠地连接;其余部件均集成在所述外壳内。9、进一步地,所述主动件和所述从动件组成传动结构,所述传动结构为可使用“更改传动机构尺寸而不影响锯片输出切割力”的设计原则的传动结构,更改传动机构的尺寸而不会较多地影响锯片切割力的大小。10、进一步地,所述“更改传动机构尺寸而不影响锯片输出切割力”的设计原则是指:在所述的外接动力主机的输入不变、所述的“直线往复摆动式接口”的尺寸不变和所述锯片的摆幅基本不变的基础上,更改传动机构尺寸,设计合理的齿数、传动比、中心距,可以几乎不影响锯片输出的切割力,极大地拓宽了本发明的使用场景和兼容适用性。11、进一步地,所述外壳包括形状大小相匹配的护套与底板;所述护套与所述底板焊接在一起。12、进一步地,所述“直线往复摆动式接口”用于在所述外部动力主机和所述主动件之间传递运动,所述“直线往复摆动式接口”是指:所述主动件上的接口处有两个孔,在外壳上有位置与之对应的开口,以便主动件与外部动力主机的传动连接;这两个孔与主动件上的旋转轴孔在一条直线上并以旋转轴孔为对称中心。13、进一步优选地,所述“直线往复摆动式接口”用于在所述外部动力主机和所述主动件之间传递运动,所述主动件上的接口处有两个孔,在外壳上有位置与之对应的开口以便主动件与外部动力主机的传动连接,这两个孔与主动件上的旋转轴孔在一条直线上并以旋转轴孔为对称中心,通过调整驱动接口孔的大小和位置,可以保证兼容现有往复直线摆动的驱动主机。外接动力主机的驱动杆插入到“直线往复摆动式接口”的两个连接孔内,当外部动力主机启动时,驱动杆往复地拨动使得主动件往复地转动,实现外部输入的往复的直线运动到主动件往复圆周运动的转化,经过运动的传递,锯片使得实现高频的往复运动。14、进一步地,所述齿轮传动是公知的高传动效率的传动形式,在所述齿轮啮合传动所使用的齿廓形状和轮齿数量上不做限制,至少应有一个完全的轮齿和它对应的完整的齿槽来确保传动的可靠性。15、进一步地,所述主动件和所述从动件可以为厚度均匀或厚度不均匀的薄片结构。16、进一步地,所述主动件和所述从动件并不一定是厚度均匀的薄片结构,而是根据强度需要在一些薄弱的地方增加厚度,或是根据需要做一些开孔处理;与之对应的,所述的底板和所述护套上的部分区域可做开孔或设容纳槽等处理以便内部的传动件能够自如地运动。17、进一步地,所述主动件和/或从动件上开设有贯通开口,所述贯通开口的中间位置设有加强结构以提高强度,加强结构为类似“缀板”或“缀条”的加强结构。18、进一步地,所述主动件或所述从动件上为了节省材料等原因开设有贯通开口,但较大的开口可能会大幅地削弱所述主动件或所述从动件本身的性能,故在较大的开口中间位置使用类似“缀板”或“缀条”的加强结构以提高强度。19、进一步地,所述旋转轴孔位于主动件、从动件上齿轮啮合传动的齿轮转动轴线位置处。所述主动件上设有旋转轴孔,该孔洞位于所述主动件上用于所述齿轮啮合传动的转动轴线位置处;所述从动件上设有旋转轴孔,该孔洞位于所述从动件上用于所述齿轮啮合传动的转动轴线位置处。20、进一步地,在所述护套和所述底板的表面,开设有和所述主动件上的旋转轴孔和所述从动件上的旋转轴孔所对应的铰孔;位置相互对应的孔洞内插接一根旋转轴,形成所述的主动件和从动件的旋转轴心。21、进一步地,所述护套的表面和所述底板的表面均开设有和所述主动件上的旋转轴孔位置对应的铰孔以及和所述从动件上的旋转轴孔位置对应的铰孔;主动件上的旋转轴孔和与主动件上的旋转轴孔位置相互对应的护套的表面的铰孔和所述底板的表面的铰孔洞内插接一根旋转轴,形成主动件的旋转轴心;从动件上的旋转轴孔和与从动件上的旋转轴孔位置相互对应的护套的表面的铰孔和所述底板的表面的铰孔洞内插接一根旋转轴,形成从动件的旋转轴心。22、进一步地,所述的底板和所述护套上开孔或设容纳槽,以便内部的主动件、从动件能够自如地运动。23、进一步地,所述从动件锯片上的用于切割的部分是比较利于切割的齿状结构,形状不做限制。24、进一步地,所述护套朝向所述底板的内表面设有多根加强肋,所述加强肋抵触至所述的底板的内表面。25、进一步的,所述底板、所述的护套和所述主动件或从动件上均开有位置相对的固定通孔或贯通开口,固定通孔使得锯片能够与外部动力主机可靠地、稳固地保持位置上的相对固定而不阻碍传动机构的正常运动,固定通孔的位置与动力主机处的固定结构对应。26、进一步地,从动件可以被分成两个完全独立的零件:从动件上靠近主动件侧区域和从动件上靠近锯片侧区域;从动件上靠近主动件侧区域和从动件上靠近锯片侧区域中间通过连杆连接并完成传动,原先的从动件上的旋转轴孔一分为二,即从动件上靠近主动件侧区域的旋转轴孔和从动件上靠近锯片侧区域的旋转轴孔,相应地从动件上的旋转轴也一分为二;另外地,从动件与连杆之间通过销轴连接,从动件和连杆上都有与之对应的销孔;底板上有为连杆正常工作而开的通孔,原先对应从动件上的旋转轴孔的通孔也发生了变化。27、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:28、1)本发明的直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒,通过“齿轮啮合传动”这样与之前产品完全不同的传动结构,传动结构紧凑,可以实现高传动效率、高精度的传动,运动零件更少,意味着生产成本更低、装配更加简便;齿轮啮合过程平稳,产生的振动和噪音小,工作可靠,使用寿命长,不会导致功率在传递过程中过多通过摩擦转化为热量的方式产生衰减,避免了产生较高温度或是产生磨屑这样不利于工作的现象。29、2)本发明的直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒,使用特色鲜明的“直线往复摆动式接口”,该种接口可以将输入的往复直线运动转变为主动件往复的圆周运动,该接口只需要在主动件上开两个孔,结构简单、磨损少、效率高,这两个孔与主动件上的旋转轴孔在一条直线上并以旋转轴孔为对称中心,通过调整驱动接口孔的大小和位置,可以保证兼容现有往复直线摆动的驱动主机,使得本发明成为一种相对来说更加实惠并且性能优异的替换产品。30、3)为扩宽本发明的直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒的使用场景(便于根据某些场景的要求更改锯片的尺寸和特征),本发明提出了“更改传动机构尺寸而不影响锯片输出切割力”的设计原则,具体为:在所述的外接动力主机输入不变、所述的“直线往复摆动式接口”的尺寸不变和所述锯片的摆幅基本不变的基础上,更改传动机构尺寸,设计合理的齿数、传动比、中心距,可以几乎不影响锯片输出的切割力。因此本发明专利的产品可以根据锯片实际长度加以灵活调整,极大地拓宽了本发明的使用场景和兼容适用性。31、4)市面上的锯片常用的连杆机构不可避免地存在着在一个行程里一边连杆受拉、一边连杆受压这种受力不均、导致产品容易损坏的现象,而本发明的“齿轮啮合传动”强度和可靠性更好,运行过程中不存在受力不均匀的现象。32、5)本发明的直线摆动接口的齿轮传动外科摆锯锯片盒,“齿轮啮合传动”是一种强度很高的传动方式,主动件和从动件啮合处的轮齿部分可双侧加厚、单侧加厚或是不加厚,意味着在护套和底板上可以选择双侧开口、单侧开口或是不开口,少开口的结构很大程度上可以减少内部结构与外部环境的接触以更利于手术过程的进行,且便于制造。