手术显微镜支架制动装置及手术显微镜支架的制作方法
手术显微镜支架制动装置及手术显微镜支架的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于制动第一杆部件相对于第二杆部件的枢转的手术显微镜支架制动装置，包括：套装在第一杆部件的枢转轴上的摩擦环，该摩擦环在周向上具有缺口；力调节部件，该力调节部件构造用于作用在该摩擦环上以调节该摩擦环对该枢转轴的径向卡紧力；和保持套筒，该保持套筒构造用于保持所述摩擦环，并且该保持套筒与该第二杆部件相连接，其中，该摩擦环的外周面包括第一表面和第二表面，所述缺口、第一表面和第二表面如此布置使得当所述力调节部件在所述第一表面上施加挤压力的同时，所述第二表面与所述保持套筒的内侧形成抵靠接触，使得所述摩擦环变形并使所述缺口缩小。本实用新型涉及具有该制动装置的手术显微镜支架。
【专利说明】手术显微镜支架制动装置及手术显微镜支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种制动装置，更具体地涉及一种用于手术显微镜支架的机械制动装置以及具有该制动装置的手术显微镜支架。
【背景技术】
[0002]在现有的手术显微镜支架中，在支架立柱与支撑臂之间或者支撑臂与悬臂之间的连接接头大部分都需要设计成可枢转连接接头，从而能满足在实际手术操作中灵活移动对于操作者而言相对笨重的手术显微镜头部的需求。这些连接接头通常采用旋转轴承结构，以使得用户在移动/转动支撑臂或悬臂时遇到尽可能小的阻力。在如图1所示的支架I中，支撑臂10可相对于支架立柱20沿箭头X所示的方向枢转，悬臂30可相对于支撑臂10沿箭头Y所示的方向做枢转运动，从而操作者可根据需求移动悬挂于悬臂30 —端的手术显微镜头部在水平面上的位置。
[0003]在移动手术显微镜头部到达所需位置后，想象如果手术显微镜支架位于不平坦地面上或如果由于负载的变化而导致支架上出现力矩，支架的相关的运动部件，特别是枢转臂例如支撑臂与悬臂，在非制动状态下具有漂移的行为。“漂移”的现象可以理解为支架臂绕枢转轴的枢转运动，或具有这种旋转运动的倾向。“漂移”现象不仅可发生在如图1所示的落地式支架上，也可以发生在手术显微镜的壁挂(Wall Mount)和悬吊(Ceiling Mount)支架系统中。这些对于用户来说都是不希望的。为了防止特别是在手术过程中出现这些不希望的“漂移”，采用机械制动器来锁紧上述枢转连接。
[0004]参见图2，现有的一种机械制动装置2包括旋钮螺丝21，该旋钮螺丝穿过轴承座22并触及枢转轴23。通过旋钮螺丝21与枢转轴23之间的摩擦来产生制动。该机械制动装置2结构简单，操作容易，制造成本低，但对于用户而言制动性能并不是足够好，主要有两个原因:1)由于其制动力是由旋钮螺丝21与枢转轴23之间的有限大小的接触面之间的摩擦力所产生的，所以其制动力通常太小，以致不能保持住枢转臂，特别是当枢转臂重且长时；2)采用刚性接触的方式并不能精确地调整制动力。
[0005]专利文献US2004/0104328A1中也公开了一种用于手术显微镜的支架上的机械制动结构，该制动结构用于制动轴承4中枢转臂5的枢转。参照图3a和3b所示。该机械制动结构包括销8、空心杆10、板簧组件12、紧定螺丝11和制动垫9。其中，销8安装在空心杆10中，板簧组件12的弹簧张力可通过能够旋拧到空心杆10内的紧定螺丝11来改变。在销8上连接有制动垫9，制动垫9借助于其弯曲表面15与枢转臂5接触。来自紧定螺丝11的压紧力经板簧组件12、销8、制动垫9传递而作用在枢转臂5上。专利US2004/0104328A1所公开的机械制动装置具有缺点:1)该制动结构包括太多的零部件，结构复杂；2)由于制动力主要借助于在销的终端和枢转臂之间的紧密接触的区域产生的摩擦来形成，该制动力不够强到足以稳定地保持枢转臂，尤其是当枢转臂重且长时。
[0006]鉴于现有手术显微镜支架制动装置的上述缺陷，本实用新型旨在寻找一种能够克服上述一个或多个问题的制动装置。实用新型内容
[0007]本实用新型目的在于提供一种机械制动装置，该机械制动装置具有简单的结构、更少的零部件，并且操作方便，并能获得强的制动力。
[0008]根据本实用新型的一方面，提供了一种用于制动第一杆(臂)部件相对于第二杆(臂)部件的枢转的手术显微镜支架制动装置，第一杆部件的枢转轴可枢转地安装在第二杆部件上，该手术显微镜支架制动装置包括:套装在第一杆部件的枢转轴上的摩擦环，该摩擦环在周向上具有缺口 ；力调节部件，该力调节部件构造用于作用在所述摩擦环上以调节所述摩擦环对所述枢转轴的径向卡紧力；和保持套筒，该保持套筒构造用于保持所述摩擦环，并且该保持套筒与所述第二杆部件相连接或者一体地形成，其中，所述摩擦环的外周面包括第一表面和第二表面，所述缺口、第一表面和第二表面如此布置使得当所述力调节部件在所述第一表面上施加挤压力的同时，所述第二表面与所述保持套筒的内侧形成抵靠接触，使得所述摩擦环变形并使所述缺口缩小。
[0009]优选地，所述第一表面为平直表面。由此使得力调节部件在摩擦环上的施力稳定、均衡，避免由于摩擦环的变形而导致力调节部件与摩擦环的滑脱。
[0010]有利地，所述力调节部件为延伸穿过所述保持套筒并抵靠在所述摩擦环的第一表面上的旋拧螺丝，所述保持套筒上供所述力调节部件穿过的孔为螺纹孔。旋拧螺丝的设置确保了操作的方便性并且有利于紧固力调节部件和摩擦环之间的抵靠连接。
[0011]有利地，所述第一表面与所述力调节部件的轴线垂直。此实施方式确保操作者旋拧时保持所施加的力始终在力调节部件的轴线方向上。
[0012]有利地，所述力调节部件的轴线大致与所述摩擦环的内圆相切。此实施方式确保操作者在操作制动装置时省时省力。
[0013]有利地，所述第二表面为平直表面。有利地，所述第一表面和所述第二表面大致成90度的夹角。有利地，所述第一表面和所述第二表面之间连接有圆弧表面。更优选地，所述摩擦环大致具有眼睛的轮廓形状，所述第一表面和所述第二表面延伸至“眼角”区域，所述缺口位于所述摩擦环的所述第一表面和所述第二表面之间的所述圆弧表面的对侧。该构型的摩擦环制造方便，适用于大批量生产。
[0014]有利地，第一杆部件的枢转轴通过旋转轴承可枢转地安装在第二杆部件上，所述保持套筒与用于保持所述旋转轴承的轴承套一体地形成。由此，可以减少制动装置的组成零部件，使得结构更为简单。
[0015]有利地，所述摩擦环由具有自润滑特性的金属制成。有利地，所述摩擦环由铜或者铜合金例如青铜或者黄铜制成。该材料选择使得摩擦环与枢转轴之间的摩擦噪音小，并且便于摩擦环的挤出成型。
[0016]有利地，所述保持套筒上的用于保持所述摩擦环的凹槽的形状与所述摩擦环的外形轮廓基本一致。由此，可以更方便地组装，并且能确保保持套筒对摩擦环的保持力。
[0017]有利地，所述保持套筒具有用于保持所述摩擦环的凹槽，在所述保持套筒内侧沿所述保持套筒的轴向紧邻所述凹槽设置有用于放置所述旋转轴承的凹槽。更有利地，所述旋转轴承从所述摩擦环的轴向的一侧抵靠所述摩擦环设置。通过旋转轴承对摩擦环的保持作用，可以省缺用于轴向固定或保持摩擦环的紧固装置，从而使得手术显微镜支架制动装置的结构更为简单，组装更方便。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种手术显微镜支架，其具有第一支架杆部件和第二支架杆部件，第一支架杆部件通过旋转轴承可枢转地安装在第二支架杆部件上，该手术显微镜支架还包括上述的制动装置，该制动装置构造用于制动第一支架杆部件相对于第二支架杆部件的枢转。
[0019]根据本实用新型的制动装置，充分利用摩擦环的特定形状以及摩擦环与保持套筒之间的装配结构，大大简化了制动装置的结构，使得能够用较少的部件用于实现制动功能，并且通过摩擦环的内壁和枢转轴之间的较大的接触面积产生用于制动的摩擦，因此，与现有技术相比，可得到更大的摩擦以及更强的制动力。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的优选实施例，在附图中:
[0021]图1示出现有的手术显微镜支架的一部分的示意图；
[0022]图2示出现有的一种机械制动装置的示意图；
[0023]图3a和3b示出现有的另一种机械装置的示意图；
[0024]图4示出安装有根据本实用新型的制动装置的支架的局部去除的立体示意图；
[0025]图5示出根据本实用新型的制动装置的A-A横断面仰视图；
[0026]图6示出根据本实用新型的制动装置的保持套筒的从靠近A-A横断面的端面得到的仰视图；和
[0027]图7示出根据本实用新型的制动装置的保持套筒的剖视图。
[0028]附图标记列表:
[0029]I支架15弯曲表面
[0030]10支撑臂100支架
[0031]20立柱101枢转轴
[0032]30悬臂102旋转轴承
[0033]2机械制动装置103轴承套(轴承座)
[0034]21旋钮螺丝 200制动装置
[0035]22轴承座201摩擦环
[0036]23 枢转轴2010 缺口
[0037]4轴承202力调节部件
[0038]5枢转臂203保持套筒
[0039]8 销2030，2031 凹槽
[0040]10空心杆204第一表面
[0041]12板簧组件 205第二表面
[0042]11紧定螺丝 206圆弧表面
[0043]9制动垫
【具体实施方式】
[0044]下面结合实际使用情况及【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0045]图4示出安装有根据本实用新型的制动装置的支架100。其中示出两个套装在枢转轴101上的旋转轴承102以及围绕旋转轴承102设置以用于保持旋转轴承的轴承套(轴承座)103。支架100中安装有制动装置200，借助于该制动装置来制动第一杆部件(例如支撑臂的杆部件)和第二杆部件(例如悬臂的杆部件)之间的相对枢转。例如，图4所示的枢转轴101为第一杆部件的枢转轴，轴承套103与第二杆部件相连接或一体成型。为了清楚地示出制动装置的内部结构，图4省略示出与该制动装置相关联的杆结构。
[0046]结合图4和图5，根据本实用新型的制动装置200包括:套装在枢转轴101上的摩擦环201，该摩擦环在周向上具有缺口 2010，因此，摩擦环201大致呈“C”型环抱枢转轴101 ;力调节部件202，该力调节部件构造用于在摩擦环201上施加挤压力以调节摩擦环对枢转轴101的径向卡紧力；和保持套筒203，该保持套筒构造用于保持摩擦环201，其中，摩擦环201的外周面包括第一表面204和第二表面205，缺口 2010位于摩擦环的第一表面204和第二表面205的对侧，缺口 2010、第一表面204和第二表面205如此布置使得在力调节部件202在第一表面204上在朝向缩小缺口 2010的方向施加挤压力的同时，第二表面205与保持套筒203的内侧形成抵靠接触，阻止摩擦环201的转动，以使得摩擦环201变形以致摩擦环201的内径减小，并且缺口 2010也因此缩小。
[0047]在所示出的实施例中，保持套筒203与轴承套103 —体成型，即保持套筒203与轴承套103是同一部件。当然，本领域技术人员会想到，保持套筒203可以与轴承套103单独成型或者与之相连接。从图5和图6中可以看出，保持套筒203具有用于保持摩擦环的凹槽2030，保持套筒203上的用于保持摩擦环201的凹槽2030的形状与摩擦环201的外形轮廓基本一致。从图6和图7可见，与凹槽2030沿轴向相邻地设置有用于放置旋转轴承102的凹槽2031。通过将摩擦环保持在保持套筒(轴承套)内、位于枢转轴101和保持套筒203之间、位于凹槽2030内并且将摩擦环201轴向贴靠一个旋转轴承102设置，这样旋转轴承102可以从摩擦环201的一侧(图7中显示为从摩擦环的下侧)抵靠住摩擦环201，限制摩擦环201的轴向位移，以省去轴向固定摩擦环201所需的其他部件如螺丝等。另外，如图7所示，用于容纳旋转轴承的凹槽2031设置在套筒203的一端，用于容纳摩擦环201的凹槽2030和凹槽2031紧邻设置使得便于从保持套筒的凹槽2031所在的一端将摩擦环直接放入到保持套筒203上的凹槽2030内而无需借助于其他安装工具。
[0048]虽然在所示的实施例中摩擦环201设置在两个旋转轴承102之间并且靠近其中一个旋转轴承放置。本领域技术人员容易想到，摩擦环201也可以按需设置在其他位置，例如设置在位于下部的旋转轴承102的下方。
[0049]在所示出的实施例中，力调节部件202为延伸穿过保持套筒203并抵靠在摩擦环201的第一表面204上的旋拧螺丝，保持套筒203上供力调节部件202穿过的孔为螺纹孔。本领域技术人员可以想到，力调节部件202也可以设计成其他构型，例如带有锁定装置的凸轮机构，例如，通过转动凸轮机构的凸轮使得凸轮伸入到保持套筒203的深度增大(即施加在摩擦环201上的压紧力增大)，当获得需要的压紧力时，通过启动凸轮机构上的锁定机构来将凸轮定位在所需的角度位置，由此实现对施加在摩擦环上的挤压力的调节。
[0050]如图5所示，摩擦环201的第一表面204为平直表面。第一表面204与力调节部件202的轴线垂直。优选地，第二表面205为平直表面。优选地，第一表面204和第二表面205大致成90度的夹角。第一表面204和第二表面205之间连接有圆弧表面206。从图5中可以看出，摩擦环201大致具有眼睛的轮廓形状，第一表面和第二表面延伸至“眼角”区域，因此，可以使得施加在摩擦环上的挤压力的分布最优化。
[0051]在一优选实施例中，力调节部件202的轴线大致与摩擦环201的内圆相切。这样可以使得力调节部件202施加在摩擦环201上的力具有尽可能大的力臂并且可以有效地挤压摩擦环的主体，因此，在手动地将力调节部件202拧入到保持套筒203中时，可以减小操作者旋拧力调节部件所需的力，因而使制动操作更轻松、简便。
[0052]通过本实用新型的制动装置200，力调节部件202施加在摩擦环201的第一表面204上的挤压力使摩擦环201的缺口 2010变小，从而使摩擦环201的内径减小，摩擦环201环抱枢转轴101的环抱力增大，使所述挤压力转换成施加在摩擦环上的卡紧力。与此同时，保持套筒203作用在第二表面205上的抵靠力可以起到防止摩擦环201因力调节部件的施力而转动的作用，所述抵靠力也可看作成从另一个方向施加在摩擦环201上的卡紧力。在力调节部件202和保持套筒203两者的共同作用下，随着力调节部件202越来越多地进入轴承套103或保持套筒203，摩擦环201变形并进一步抱紧枢转轴101，从而使得摩擦环201作用在枢转轴上101的卡紧力进一步增大，进而增大了枢转轴101和摩擦环201之间的摩擦力，有效地制动枢转轴101在旋转轴承中的枢转，进而停止第一杆部件和第二杆部件之间的相对枢转。
[0053]优选地，摩擦环201由具有自润滑特性的金属例如铜或铜合金(诸如黄铜或青铜)制成。利用黄铜或青铜制造摩擦环201是为了防止在枢转轴101旋转时和摩擦环201因为旋转摩擦而产生过大的噪声，此外，黄铜或青铜制成的摩擦环201可以通过挤出成形容易地制造。
[0054]根据本实用新型的制动装置200可以用于手术显微镜支架的各个枢转连接接头，例如可以用于制动支撑臂相对于立柱的枢转或用于制动支撑臂相对于悬臂的枢转。
[0055]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对本领域的技术人员而言，可以在不偏离本实用新型的范围的情况下对本实用新型的装置做出多种改良和变型。本领域的技术人员通过考虑本说明书中公开的内容也可得到其它实施例。本说明书和示例仅应被视为示例性的，本实用新型的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。
【权利要求】
1.一种用于制动第一杆部件相对于第二杆部件的枢转的手术显微镜支架制动装置，第一杆部件的枢转轴(101)可枢转地安装在第二杆部件上，其特征在于，该手术显微镜支架制动装置还包括:套装在第一杆部件的枢转轴(101)上的摩擦环(201)，该摩擦环(201)在周向上具有缺口(2010);力调节部件(202)，该力调节部件(202)构造用于作用在所述摩擦环上以调节所述摩擦环(201)对所述枢转轴(101)的径向卡紧力；和保持套筒(203)，该保持套筒(203)构造用于保持所述摩擦环(201)，并且该保持套筒(203)与所述第二杆部件相连接或者一体地形成，其中，所述摩擦环的外周面包括第一表面(204)和第二表面(205)，所述缺口(2010)、第一表面(204)和第二表面(205)如此布置使得当所述力调节部件(202)在所述第一表面上(204)施加挤压力的同时，所述第二表面(205)与所述保持套筒(203)的内侧形成抵靠接触，使得所述摩擦环(201)变形并使所述缺口(2010)缩小。
2.根据权利要求1所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)为平直表面。
3.根据权利要求2所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述力调节部件(202)为延伸穿过所述保持套筒(203)并抵靠在所述摩擦环的第一表面(204)上的旋拧螺丝，所述保持套筒(203)上供所述力调节部件(202)穿过的孔为螺纹孔。
4.根据权利要求1-3之一所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)与所述力调节部件(202)的轴线垂直。
5.根据权利要求4所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述力调节部件(202)的轴线大致与所述摩擦环(201)的内圆相切。
6.根据权利要求2所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第二表面(205)为平直表面。
7.根据权利要求6所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)和所述第二表面(205)大致成90度的夹角。
8.根据权利要求7所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)和所述第二表面(205)之间连接有圆弧表面。
9.根据权利要求8所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)大致具有眼睛的轮廓形状，所述第一表面(204)和所述第二表面(205)延伸至“眼角”区域，所述缺口(2010)位于所述摩擦环的所述第一表面(204)和所述第二表面(205)之间的所述圆弧表面的对侧。
10.根据权利要求1-3之一所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，第一杆部件的枢转轴(101)通过旋转轴承(102)可枢转地安装在第二杆部件上，所述保持套筒(203)与用于保持所述旋转轴承(102)的轴承套(103) —体地形成。
11.根据权利要求1-3之一所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)由具有自润滑特性的金属制成。
12.根据权利要求11所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)由铜或者铜合金制成。
13.根据权利要求12所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)由青铜或者黄铜制成。
14.根据权利要求1所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述保持套筒(203)上的用于保持所述摩擦环(201)的凹槽的形状与所述摩擦环(201)的外形轮廓基本一致。
15.根据权利要求10所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述保持套筒(203)具有用于保持所述摩擦环的凹槽(2030)，在所述保持套筒(203)内侧沿所述保持套筒的轴向紧邻所述凹槽(2030)设置有用于放置所述旋转轴承(102)的凹槽(2031)。
16.根据权利要求15所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述旋转轴承(102)从所述摩擦环的轴向的一侧抵靠所述摩擦环(201)设置。
17.一种手术显微镜支架，具有第一支架杆部件和第二支架杆部件，第一支架杆部件通过旋转轴承可枢转地安装在第二支架杆部件上，该支架还包括权利要求1-16中任一项所述的手术显微镜支架制动装置，该手术显微镜支架制动装置构造用于制动第一支架杆部件相对于第二支架杆部件的枢转。
【文档编号】A61B19/00GK204239523SQ201420633990
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】储振华 申请人:卡尔蔡司医疗技术股份公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于制动第一杆部件相对于第二杆部件的枢转的手术显微镜支架制动装置，包括：套装在第一杆部件的枢转轴上的摩擦环，该摩擦环在周向上具有缺口；力调节部件，该力调节部件构造用于作用在该摩擦环上以调节该摩擦环对该枢转轴的径向卡紧力；和保持套筒，该保持套筒构造用于保持所述摩擦环，并且该保持套筒与该第二杆部件相连接，其中，该摩擦环的外周面包括第一表面和第二表面，所述缺口、第一表面和第二表面如此布置使得当所述力调节部件在所述第一表面上施加挤压力的同时，所述第二表面与所述保持套筒的内侧形成抵靠接触，使得所述摩擦环变形并使所述缺口缩小。本实用新型涉及具有该制动装置的手术显微镜支架。
【专利说明】手术显微镜支架制动装置及手术显微镜支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种制动装置，更具体地涉及一种用于手术显微镜支架的机械制动装置以及具有该制动装置的手术显微镜支架。
【背景技术】
[0002]在现有的手术显微镜支架中，在支架立柱与支撑臂之间或者支撑臂与悬臂之间的连接接头大部分都需要设计成可枢转连接接头，从而能满足在实际手术操作中灵活移动对于操作者而言相对笨重的手术显微镜头部的需求。这些连接接头通常采用旋转轴承结构，以使得用户在移动/转动支撑臂或悬臂时遇到尽可能小的阻力。在如图1所示的支架I中，支撑臂10可相对于支架立柱20沿箭头X所示的方向枢转，悬臂30可相对于支撑臂10沿箭头Y所示的方向做枢转运动，从而操作者可根据需求移动悬挂于悬臂30 —端的手术显微镜头部在水平面上的位置。
[0003]在移动手术显微镜头部到达所需位置后，想象如果手术显微镜支架位于不平坦地面上或如果由于负载的变化而导致支架上出现力矩，支架的相关的运动部件，特别是枢转臂例如支撑臂与悬臂，在非制动状态下具有漂移的行为。“漂移”的现象可以理解为支架臂绕枢转轴的枢转运动，或具有这种旋转运动的倾向。“漂移”现象不仅可发生在如图1所示的落地式支架上，也可以发生在手术显微镜的壁挂(Wall Mount)和悬吊(Ceiling Mount)支架系统中。这些对于用户来说都是不希望的。为了防止特别是在手术过程中出现这些不希望的“漂移”，采用机械制动器来锁紧上述枢转连接。
[0004]参见图2，现有的一种机械制动装置2包括旋钮螺丝21，该旋钮螺丝穿过轴承座22并触及枢转轴23。通过旋钮螺丝21与枢转轴23之间的摩擦来产生制动。该机械制动装置2结构简单，操作容易，制造成本低，但对于用户而言制动性能并不是足够好，主要有两个原因:1)由于其制动力是由旋钮螺丝21与枢转轴23之间的有限大小的接触面之间的摩擦力所产生的，所以其制动力通常太小，以致不能保持住枢转臂，特别是当枢转臂重且长时；2)采用刚性接触的方式并不能精确地调整制动力。
[0005]专利文献US2004/0104328A1中也公开了一种用于手术显微镜的支架上的机械制动结构，该制动结构用于制动轴承4中枢转臂5的枢转。参照图3a和3b所示。该机械制动结构包括销8、空心杆10、板簧组件12、紧定螺丝11和制动垫9。其中，销8安装在空心杆10中，板簧组件12的弹簧张力可通过能够旋拧到空心杆10内的紧定螺丝11来改变。在销8上连接有制动垫9，制动垫9借助于其弯曲表面15与枢转臂5接触。来自紧定螺丝11的压紧力经板簧组件12、销8、制动垫9传递而作用在枢转臂5上。专利US2004/0104328A1所公开的机械制动装置具有缺点:1)该制动结构包括太多的零部件，结构复杂；2)由于制动力主要借助于在销的终端和枢转臂之间的紧密接触的区域产生的摩擦来形成，该制动力不够强到足以稳定地保持枢转臂，尤其是当枢转臂重且长时。
[0006]鉴于现有手术显微镜支架制动装置的上述缺陷，本实用新型旨在寻找一种能够克服上述一个或多个问题的制动装置。实用新型内容
[0007]本实用新型目的在于提供一种机械制动装置，该机械制动装置具有简单的结构、更少的零部件，并且操作方便，并能获得强的制动力。
[0008]根据本实用新型的一方面，提供了一种用于制动第一杆(臂)部件相对于第二杆(臂)部件的枢转的手术显微镜支架制动装置，第一杆部件的枢转轴可枢转地安装在第二杆部件上，该手术显微镜支架制动装置包括:套装在第一杆部件的枢转轴上的摩擦环，该摩擦环在周向上具有缺口 ；力调节部件，该力调节部件构造用于作用在所述摩擦环上以调节所述摩擦环对所述枢转轴的径向卡紧力；和保持套筒，该保持套筒构造用于保持所述摩擦环，并且该保持套筒与所述第二杆部件相连接或者一体地形成，其中，所述摩擦环的外周面包括第一表面和第二表面，所述缺口、第一表面和第二表面如此布置使得当所述力调节部件在所述第一表面上施加挤压力的同时，所述第二表面与所述保持套筒的内侧形成抵靠接触，使得所述摩擦环变形并使所述缺口缩小。
[0009]优选地，所述第一表面为平直表面。由此使得力调节部件在摩擦环上的施力稳定、均衡，避免由于摩擦环的变形而导致力调节部件与摩擦环的滑脱。
[0010]有利地，所述力调节部件为延伸穿过所述保持套筒并抵靠在所述摩擦环的第一表面上的旋拧螺丝，所述保持套筒上供所述力调节部件穿过的孔为螺纹孔。旋拧螺丝的设置确保了操作的方便性并且有利于紧固力调节部件和摩擦环之间的抵靠连接。
[0011]有利地，所述第一表面与所述力调节部件的轴线垂直。此实施方式确保操作者旋拧时保持所施加的力始终在力调节部件的轴线方向上。
[0012]有利地，所述力调节部件的轴线大致与所述摩擦环的内圆相切。此实施方式确保操作者在操作制动装置时省时省力。
[0013]有利地，所述第二表面为平直表面。有利地，所述第一表面和所述第二表面大致成90度的夹角。有利地，所述第一表面和所述第二表面之间连接有圆弧表面。更优选地，所述摩擦环大致具有眼睛的轮廓形状，所述第一表面和所述第二表面延伸至“眼角”区域，所述缺口位于所述摩擦环的所述第一表面和所述第二表面之间的所述圆弧表面的对侧。该构型的摩擦环制造方便，适用于大批量生产。
[0014]有利地，第一杆部件的枢转轴通过旋转轴承可枢转地安装在第二杆部件上，所述保持套筒与用于保持所述旋转轴承的轴承套一体地形成。由此，可以减少制动装置的组成零部件，使得结构更为简单。
[0015]有利地，所述摩擦环由具有自润滑特性的金属制成。有利地，所述摩擦环由铜或者铜合金例如青铜或者黄铜制成。该材料选择使得摩擦环与枢转轴之间的摩擦噪音小，并且便于摩擦环的挤出成型。
[0016]有利地，所述保持套筒上的用于保持所述摩擦环的凹槽的形状与所述摩擦环的外形轮廓基本一致。由此，可以更方便地组装，并且能确保保持套筒对摩擦环的保持力。
[0017]有利地，所述保持套筒具有用于保持所述摩擦环的凹槽，在所述保持套筒内侧沿所述保持套筒的轴向紧邻所述凹槽设置有用于放置所述旋转轴承的凹槽。更有利地，所述旋转轴承从所述摩擦环的轴向的一侧抵靠所述摩擦环设置。通过旋转轴承对摩擦环的保持作用，可以省缺用于轴向固定或保持摩擦环的紧固装置，从而使得手术显微镜支架制动装置的结构更为简单，组装更方便。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种手术显微镜支架，其具有第一支架杆部件和第二支架杆部件，第一支架杆部件通过旋转轴承可枢转地安装在第二支架杆部件上，该手术显微镜支架还包括上述的制动装置，该制动装置构造用于制动第一支架杆部件相对于第二支架杆部件的枢转。
[0019]根据本实用新型的制动装置，充分利用摩擦环的特定形状以及摩擦环与保持套筒之间的装配结构，大大简化了制动装置的结构，使得能够用较少的部件用于实现制动功能，并且通过摩擦环的内壁和枢转轴之间的较大的接触面积产生用于制动的摩擦，因此，与现有技术相比，可得到更大的摩擦以及更强的制动力。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的优选实施例，在附图中:
[0021]图1示出现有的手术显微镜支架的一部分的示意图；
[0022]图2示出现有的一种机械制动装置的示意图；
[0023]图3a和3b示出现有的另一种机械装置的示意图；
[0024]图4示出安装有根据本实用新型的制动装置的支架的局部去除的立体示意图；
[0025]图5示出根据本实用新型的制动装置的A-A横断面仰视图；
[0026]图6示出根据本实用新型的制动装置的保持套筒的从靠近A-A横断面的端面得到的仰视图；和
[0027]图7示出根据本实用新型的制动装置的保持套筒的剖视图。
[0028]附图标记列表:
[0029]I支架15弯曲表面
[0030]10支撑臂100支架
[0031]20立柱101枢转轴
[0032]30悬臂102旋转轴承
[0033]2机械制动装置103轴承套(轴承座)
[0034]21旋钮螺丝 200制动装置
[0035]22轴承座201摩擦环
[0036]23 枢转轴2010 缺口
[0037]4轴承202力调节部件
[0038]5枢转臂203保持套筒
[0039]8 销2030，2031 凹槽
[0040]10空心杆204第一表面
[0041]12板簧组件 205第二表面
[0042]11紧定螺丝 206圆弧表面
[0043]9制动垫
【具体实施方式】
[0044]下面结合实际使用情况及【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0045]图4示出安装有根据本实用新型的制动装置的支架100。其中示出两个套装在枢转轴101上的旋转轴承102以及围绕旋转轴承102设置以用于保持旋转轴承的轴承套(轴承座)103。支架100中安装有制动装置200，借助于该制动装置来制动第一杆部件(例如支撑臂的杆部件)和第二杆部件(例如悬臂的杆部件)之间的相对枢转。例如，图4所示的枢转轴101为第一杆部件的枢转轴，轴承套103与第二杆部件相连接或一体成型。为了清楚地示出制动装置的内部结构，图4省略示出与该制动装置相关联的杆结构。
[0046]结合图4和图5，根据本实用新型的制动装置200包括:套装在枢转轴101上的摩擦环201，该摩擦环在周向上具有缺口 2010，因此，摩擦环201大致呈“C”型环抱枢转轴101 ;力调节部件202，该力调节部件构造用于在摩擦环201上施加挤压力以调节摩擦环对枢转轴101的径向卡紧力；和保持套筒203，该保持套筒构造用于保持摩擦环201，其中，摩擦环201的外周面包括第一表面204和第二表面205，缺口 2010位于摩擦环的第一表面204和第二表面205的对侧，缺口 2010、第一表面204和第二表面205如此布置使得在力调节部件202在第一表面204上在朝向缩小缺口 2010的方向施加挤压力的同时，第二表面205与保持套筒203的内侧形成抵靠接触，阻止摩擦环201的转动，以使得摩擦环201变形以致摩擦环201的内径减小，并且缺口 2010也因此缩小。
[0047]在所示出的实施例中，保持套筒203与轴承套103 —体成型，即保持套筒203与轴承套103是同一部件。当然，本领域技术人员会想到，保持套筒203可以与轴承套103单独成型或者与之相连接。从图5和图6中可以看出，保持套筒203具有用于保持摩擦环的凹槽2030，保持套筒203上的用于保持摩擦环201的凹槽2030的形状与摩擦环201的外形轮廓基本一致。从图6和图7可见，与凹槽2030沿轴向相邻地设置有用于放置旋转轴承102的凹槽2031。通过将摩擦环保持在保持套筒(轴承套)内、位于枢转轴101和保持套筒203之间、位于凹槽2030内并且将摩擦环201轴向贴靠一个旋转轴承102设置，这样旋转轴承102可以从摩擦环201的一侧(图7中显示为从摩擦环的下侧)抵靠住摩擦环201，限制摩擦环201的轴向位移，以省去轴向固定摩擦环201所需的其他部件如螺丝等。另外，如图7所示，用于容纳旋转轴承的凹槽2031设置在套筒203的一端，用于容纳摩擦环201的凹槽2030和凹槽2031紧邻设置使得便于从保持套筒的凹槽2031所在的一端将摩擦环直接放入到保持套筒203上的凹槽2030内而无需借助于其他安装工具。
[0048]虽然在所示的实施例中摩擦环201设置在两个旋转轴承102之间并且靠近其中一个旋转轴承放置。本领域技术人员容易想到，摩擦环201也可以按需设置在其他位置，例如设置在位于下部的旋转轴承102的下方。
[0049]在所示出的实施例中，力调节部件202为延伸穿过保持套筒203并抵靠在摩擦环201的第一表面204上的旋拧螺丝，保持套筒203上供力调节部件202穿过的孔为螺纹孔。本领域技术人员可以想到，力调节部件202也可以设计成其他构型，例如带有锁定装置的凸轮机构，例如，通过转动凸轮机构的凸轮使得凸轮伸入到保持套筒203的深度增大(即施加在摩擦环201上的压紧力增大)，当获得需要的压紧力时，通过启动凸轮机构上的锁定机构来将凸轮定位在所需的角度位置，由此实现对施加在摩擦环上的挤压力的调节。
[0050]如图5所示，摩擦环201的第一表面204为平直表面。第一表面204与力调节部件202的轴线垂直。优选地，第二表面205为平直表面。优选地，第一表面204和第二表面205大致成90度的夹角。第一表面204和第二表面205之间连接有圆弧表面206。从图5中可以看出，摩擦环201大致具有眼睛的轮廓形状，第一表面和第二表面延伸至“眼角”区域，因此，可以使得施加在摩擦环上的挤压力的分布最优化。
[0051]在一优选实施例中，力调节部件202的轴线大致与摩擦环201的内圆相切。这样可以使得力调节部件202施加在摩擦环201上的力具有尽可能大的力臂并且可以有效地挤压摩擦环的主体，因此，在手动地将力调节部件202拧入到保持套筒203中时，可以减小操作者旋拧力调节部件所需的力，因而使制动操作更轻松、简便。
[0052]通过本实用新型的制动装置200，力调节部件202施加在摩擦环201的第一表面204上的挤压力使摩擦环201的缺口 2010变小，从而使摩擦环201的内径减小，摩擦环201环抱枢转轴101的环抱力增大，使所述挤压力转换成施加在摩擦环上的卡紧力。与此同时，保持套筒203作用在第二表面205上的抵靠力可以起到防止摩擦环201因力调节部件的施力而转动的作用，所述抵靠力也可看作成从另一个方向施加在摩擦环201上的卡紧力。在力调节部件202和保持套筒203两者的共同作用下，随着力调节部件202越来越多地进入轴承套103或保持套筒203，摩擦环201变形并进一步抱紧枢转轴101，从而使得摩擦环201作用在枢转轴上101的卡紧力进一步增大，进而增大了枢转轴101和摩擦环201之间的摩擦力，有效地制动枢转轴101在旋转轴承中的枢转，进而停止第一杆部件和第二杆部件之间的相对枢转。
[0053]优选地，摩擦环201由具有自润滑特性的金属例如铜或铜合金(诸如黄铜或青铜)制成。利用黄铜或青铜制造摩擦环201是为了防止在枢转轴101旋转时和摩擦环201因为旋转摩擦而产生过大的噪声，此外，黄铜或青铜制成的摩擦环201可以通过挤出成形容易地制造。
[0054]根据本实用新型的制动装置200可以用于手术显微镜支架的各个枢转连接接头，例如可以用于制动支撑臂相对于立柱的枢转或用于制动支撑臂相对于悬臂的枢转。
[0055]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对本领域的技术人员而言，可以在不偏离本实用新型的范围的情况下对本实用新型的装置做出多种改良和变型。本领域的技术人员通过考虑本说明书中公开的内容也可得到其它实施例。本说明书和示例仅应被视为示例性的，本实用新型的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。
【权利要求】
1.一种用于制动第一杆部件相对于第二杆部件的枢转的手术显微镜支架制动装置，第一杆部件的枢转轴(101)可枢转地安装在第二杆部件上，其特征在于，该手术显微镜支架制动装置还包括:套装在第一杆部件的枢转轴(101)上的摩擦环(201)，该摩擦环(201)在周向上具有缺口(2010);力调节部件(202)，该力调节部件(202)构造用于作用在所述摩擦环上以调节所述摩擦环(201)对所述枢转轴(101)的径向卡紧力；和保持套筒(203)，该保持套筒(203)构造用于保持所述摩擦环(201)，并且该保持套筒(203)与所述第二杆部件相连接或者一体地形成，其中，所述摩擦环的外周面包括第一表面(204)和第二表面(205)，所述缺口(2010)、第一表面(204)和第二表面(205)如此布置使得当所述力调节部件(202)在所述第一表面上(204)施加挤压力的同时，所述第二表面(205)与所述保持套筒(203)的内侧形成抵靠接触，使得所述摩擦环(201)变形并使所述缺口(2010)缩小。
2.根据权利要求1所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)为平直表面。
3.根据权利要求2所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述力调节部件(202)为延伸穿过所述保持套筒(203)并抵靠在所述摩擦环的第一表面(204)上的旋拧螺丝，所述保持套筒(203)上供所述力调节部件(202)穿过的孔为螺纹孔。
4.根据权利要求1-3之一所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)与所述力调节部件(202)的轴线垂直。
5.根据权利要求4所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述力调节部件(202)的轴线大致与所述摩擦环(201)的内圆相切。
6.根据权利要求2所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第二表面(205)为平直表面。
7.根据权利要求6所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)和所述第二表面(205)大致成90度的夹角。
8.根据权利要求7所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述第一表面(204)和所述第二表面(205)之间连接有圆弧表面。
9.根据权利要求8所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)大致具有眼睛的轮廓形状，所述第一表面(204)和所述第二表面(205)延伸至“眼角”区域，所述缺口(2010)位于所述摩擦环的所述第一表面(204)和所述第二表面(205)之间的所述圆弧表面的对侧。
10.根据权利要求1-3之一所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，第一杆部件的枢转轴(101)通过旋转轴承(102)可枢转地安装在第二杆部件上，所述保持套筒(203)与用于保持所述旋转轴承(102)的轴承套(103) —体地形成。
11.根据权利要求1-3之一所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)由具有自润滑特性的金属制成。
12.根据权利要求11所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)由铜或者铜合金制成。
13.根据权利要求12所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述摩擦环(201)由青铜或者黄铜制成。
14.根据权利要求1所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述保持套筒(203)上的用于保持所述摩擦环(201)的凹槽的形状与所述摩擦环(201)的外形轮廓基本一致。
15.根据权利要求10所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述保持套筒(203)具有用于保持所述摩擦环的凹槽(2030)，在所述保持套筒(203)内侧沿所述保持套筒的轴向紧邻所述凹槽(2030)设置有用于放置所述旋转轴承(102)的凹槽(2031)。
16.根据权利要求15所述的手术显微镜支架制动装置，其特征在于，所述旋转轴承(102)从所述摩擦环的轴向的一侧抵靠所述摩擦环(201)设置。
17.一种手术显微镜支架，具有第一支架杆部件和第二支架杆部件，第一支架杆部件通过旋转轴承可枢转地安装在第二支架杆部件上，该支架还包括权利要求1-16中任一项所述的手术显微镜支架制动装置，该手术显微镜支架制动装置构造用于制动第一支架杆部件相对于第二支架杆部件的枢转。
【文档编号】A61B19/00GK204239523SQ201420633990
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】储振华 申请人:卡尔蔡司医疗技术股份公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1