机械转换器组件以及实施的制作方法

文档序号:13764557阅读:220来源:国知局
机械转换器组件以及实施的制作方法

超声与气动碎石术或者所谓的碎石装置已经应用于医学用途数十年。目前,存在若干刚性固体管状轴基碎石术装置,这些轴基碎石术装置理由超声或者气动能量将相应的结石粉碎成较小的块以容易从相应的患者泌尿系统移除。

大体来说,在使用轴基碎石术装置的过程中,超声波频率能量沿坚硬的金属轴向下传递(平移)并且通过接触递送至肾结石。这些装置中的管或者轴的末梢一般终止于平坦的表面。对于利用管状轴装置进行的手术而言,液体与碎屑可以通过管状轴的中部被吸收。

一些装置结合较低频率的能量部件并且借助相同的轴或者经由第二轴将其运送至肾结石,第二轴通常与超声能量轴共轴。与仅单超声能量以及相应的轴用于粉碎肾结石的手段相比,较低频率的轴(存在附加辅助装置)证明提高了碎石效率。

通常,这样的碎石术装置的使用需要:正被碎裂的结石压靠某表面(通常是肾的内壁)以便来自工具的末梢的振动能量能充分地传递至结石表面以将其粉碎。市面上的一些装置提供碎石术轴与结石网篮的组合,在此组合中碎石术轴结合到碎石术篮的中央,轴在碎石术篮的中央显露。此设计提供这样的能力:向容纳在相关的篮中的肾结石应用气动从动轴,或者如果肾结石太大那么使轴延伸超出篮以将结石粉碎成较小的部分,然后这些较小的部分可以被捕获在相关的篮中。

许多现有的超声碎石术中的直轴的尺寸、硬度以及长度在经皮手术(即,通过患者背部中的小切口并且通过肾本身直接接近肾中的结石)中仅允许利用具有大轴的这些装置。在美国经皮手术通常仅用于非常大的肾结石,经皮手术代替灵活视野手术处理这样的结石,灵活视野手术需要非常长的持续时间来完成。可能由于柔性输尿管镜的高成本以及常易碎的本质,经皮手术似乎在美国以外的国家中应用更频繁。有证据表明,可能由于柔性输尿管镜的成本与易碎性以及风险,在美国以外经皮手术甚至用于较小的结石。

激光碎石术是超声碎石术的强大的对手。穿过激光纤维的激光能量可以几乎在泌尿系统的任何区域中用于非常有效地碎裂肾结石。在与柔性输尿管镜一起使用的情况下,激光纤维可以绕拐角弯曲并且在肾的下极中接近肾结石。可能由于激光器已知会在工作通道中碎裂损害柔性输尿管镜,已经被研发出在肾的下极中接近并获取肾结石并且将这些结石移动至更容易接近的诸如肾的上极之类的不同位置的技术。

借助柔性内窥镜的电动液压碎石术(EHL)与激光碎石术具有相似的容易度以及接近度,电动液压碎石术一般具有较低的成本,但是一般也具有较低的结石粉碎效率。当利用此技术时,还涉及附近组织的局部冲击波效应。

目前的超声或者气动从动碎石术轴远端大部分(如果不是全部的话)形成光滑的并且垂直于轴线的尾端。此光滑平坦的表面在由于其光滑而对软组织提供更多保护的同时可能极容易使被激励的轴滑离结石或者使结石从振动的光滑末梢的底部滑出。这会延长结石碎裂手术的持续时间,因为医师必须四处“追逐”结石以将其粉碎。

用于超声碎石术驱动部件的一般设计构造往往是具有约15至20毫米的外直径、约20至30毫米的长度以及约7至10毫米的内直径的压电阀瓣(例如4至6个)的堆组件。这样的堆组件中的每个压电阀瓣均可以具有约3至4毫米的厚度。堆构造利用多种电压水平提供每个压电阀瓣经历的尺寸变化的倍增,并且极性作用至每个阀瓣的本体。

每个阀瓣的厚度是决定必须施加以获得具体的尺寸变化的电压的一部分。例如,如果一个阀瓣由于相应的阀瓣的两个正面处的某电压电位的施加而纵向延展1μm(微米),那么每个阀瓣均经受施加至此的相同的电压电位的这样的六个阀瓣堆应延展6μm。阀瓣的纵向延展可以通过利用聚焦锥构造而被进一步增大,那么聚焦锥构造传递并放大阀瓣的纵向延伸以向前并向后驱动碎石术轴以及/或者激发轴中的纵向振动能量。

这样的构造(尤其具有3至4毫米厚度的单独的压电阀瓣的构造)或者需要相当高的电压以诱发显著的尺寸变化,或者在利用实际范围内的驱动电压时在很大程度上取决于特定的共振频率下的有效操作。与这样的驱动器联接的其他部件必须符合特定的共振频率需求以便于与具有共振依赖性的这样的驱动器一起有效操作。

较薄的压电阀瓣比较厚的阀瓣对电压刺激更敏感。具有较薄的压电阀瓣的堆组件取决于在纵向尺寸变化方面有效的特定共振频率的程度较低,但是要获得相同水平的总的纵向尺寸变化需要更多的元件(以基本上获得厚阀瓣堆的相同的总厚度)。因此,当利用较薄的阀瓣时,相应的驱动器的复杂性以及价格明显升高。



技术实现要素:

提供工具中的平移运动的常规技术有不足之处。例如,如先前论述的,可以通过压电堆中的多个阀瓣的激励而获得轴的平移移动。然而,由压电堆提供的平移移动量可能有限。某些应用可能需要较长的往复运动冲程以进行诸如研磨肾结石之类的任务。因此,利用常规的手工具进行有用的操作的能力可能因不能提供适当的冲程长度而有限。

本文中的一个实施方式包括提供一种提供平移增益的新颖而有用的方式。例如,本文中的一个实施方式包括机械转换器组件。机械转换器组件可以布置在诸如手工具之类的任一适当的装置中。在一个实施方式中,机械转换器组件包括输入、杆堆以及输出。所述输入可以构造成从驱动器资源接收机械驱动力(或者机械输入信号)。所述杆堆包括一个或者多个杆,这些杆将所接收的驱动力转换成机械输出力(或者机械输出信号)。所述机械转换器组件的所述输出被构造成向诸如轴之类的从动元件施加由所述杆堆产生的所述机械输出力。

在一个实施方式中,如提及的,所述机械转换器组件中的杆堆的使用提供平移增益,其中所述机械转换器组件的所述输入处的平移移动量引起所述输出处的更大量的相应平移移动。

就更具体的实施例而言,假定驱动器资源产生输入到机械转换器组件的输入元件中的往复机械驱动力(例如前后运动)。机械转换器组件以及多个杆的相应的杆堆放大接收的前后运动以在机械转换器组件的输出处产生前后输出运动。在一个实施方式中,从机械转换器组件的输出处输出的前后运动的冲程长度显著大于机械转换器组件的输入处接收的前后运动的冲程长度。

根据其他实施方式,机械转换器组件(以及相应的杆堆)以耗损输出处提供的作用力的量为代价增大接收的机械信号的冲程长度。例如,在一个实施方式中,由机械转换器组件的杆堆产生并且输出的机械输出力的大小显著小于输入处接收的机械驱动力的大小。

可以在任何适当的应用中使用本文中描述的机械转换器组件。本文中的一个实施方式包括机械转换器组件在诸如碎石术医疗设备之类的手工具中的使用。碎石术医疗设备可以被构造成包括驱动器资源、机械转换器组件以及从动元件(例如轴)。驱动器资源产生输入至机械转换器组件的机械驱动力。如先前论述的,基于所接收的机械驱动力,机械转换器组件(以及相应的多个杆)产生机械输出力,这些机械输出力使从动元件平移移动。在一个实施方式中,如由机械转换器组件中的多个杆提供的平移移动中的增益使从动元件(例如轴)的前后冲程远大于从动元件被驱动器资源直接驱动的情况下的前后冲程。因此,如本文中描述的机械转换器组件提供超过常规技术的增强运动。

本文中的实施方式比常规技术有益。例如,轴的常规移动限于以驱动器资源产生足够长的输入冲程的能力为基础。与常规技术相比,本文中的实施方式包括机械转换器组件的内含器件以产生较长的冲程,这与使驱动器资源负责提供较长的冲程的情况相反。

本文中的其他实施方式提供利用机械转换器组件的能力,与现有技术相比,机械转换器组件依赖共振以有效操作的依赖程度较低。机械转换器组件可以转换从诸如压电阀瓣堆之类的驱动器资源接收的运动(能量),并将其转换成取决于相应的一个或者多个轴设计的有益形式。本文中的其他实施方式提供装配碎石术轴系统的模块化的方法,从而在使用时更灵活地使施加的碎石术能量适应现有条件或者在利用标准的驱动器构造的情况下有益增强操作或者不同的轴构造。因此,可能从较短的冲程以及较强的冲力受益良多的轴或者轴的应用将借助仅提供相对较小的移动放大量的机械转换器组件最好地直接联接至诸如压电堆之类的脉冲驱动器。另选的是,可能受益于较长的冲程但是不需要较强的冲力的轴或者轴的应用可以借助提供相当大的移动放大量的机械转换器组件联接至脉冲驱动器。因此,取决于应用,可以选择具有大量或者少量的平移增益的机械转换器组件用于具体类型的手工具以及相应的轴中。

根据其他实施方式,多个杆由弹性材料制成。所接收的机械驱动力通过杆堆的传递使多个杆从其相应的原状至少部分地变形,使得杆堆至少压缩一定量。继接收的机械驱动力消散之后,多个杆回复至其各自的原状。

根据其他实施方式,位于输入与输出之间的多个杆的杆堆在所接收的驱动力的传递过程中由于杆堆中的多个杆中的一者或者多者的挠曲而压缩。多个杆在平移力消散时回复至其杆原状。因此,布置在相应的输入与输出之间的杆堆本身可以构造成具有似弹簧的可压缩的性质。

以下更详细地论述这些以及其他实施方式的变更。

注意,本文中的实施方式可以包括一个或者多个计算机化装置、硬件处理器装置、汇编器、制造商资源等的构造以执行并且/或者支持本文中公开的任一或者所有方法操作。换而言之,一个或者多个计算机化装置、处理器、数字信号处理器等可以预先确定以及/或者构造成执行本文中论述的方法。

此外,尽管本文中的每个不同的特征、技术、构造等可以在本公开的不同位置论述,但是意图在于可以相互独立或者相互结合地实行每个理念。因此,可以以若干不同的方式具体化并且看待如本文中描述的一个或者多个本发明、实施方式等。

而且,注意,本文中的实施方式的此初步论述没有列举本公开或者要求保护的发明的每个实施方式以及/或者更新颖的方面。相反,此简要的描述仅介绍了一般的实施方式以及比常规技术新颖的相应的要点。要获得本发明的其他细节以及/或者可行的观点(排列),请读者参考如下文进一步论述的具体实施方式部分以及本公开的相应的附图。

附图说明

图1是布置在根据本文中的实施方式的手工具中的机械转换器组件的示例性侧视图。

图2A与图2B是示出处于多种不同状态下的根据本文中的实施方式的机械转换器组件的细节的示例性侧视图。

图3是示出处于多种不同状态下的根据本文中的实施方式的机械转换器组件的细节的示例性侧视图。

图4是示出利用不同数量的杆制造根据本文中的实施方式的不同机械转换器组件的示例性侧视图。

图5是示出包括相应的根据本文中的实施方式的机械转换器组件的多种手工具的示例性侧视图。

图6A与图6B是示出根据本文中的实施方式的手工具的不同状态的示例性侧视图。

图7是示出根据本文中的实施方式的方法的示例性视图。

图8是示出执行一个或者多个指令以创建根据本文中的实施方式的机械转换器组件以及/或者手工具的计算机系统(例如制造商资源)的示例性视图。

图9是示出制造根据本文中的实施方式的机械转换器组件以及/或者手工具的方法。

图10是示出根据本文中的实施方式的机械转换器组件的示例性立体图。

图11是示出根据本文中的实施方式的机械转换器组件的示例性侧视图。

根据如附图中所示的本文中优选实施方式的以下的更具体的描述,本发明的前述以及其他目的、特征以及益处会显而易见,在所有不同的附图中相同的附图标记指代相同的零件。附图无需按比例,而是重点在于示出实施方式、原理、理念等。

具体实施方式

现在,更具体地说,图1是包括根据本文中的实施方式的机械转换器组件的手工具的示例性视图。

如所示,手工具110包括手柄135、驱动器资源145、机械转换器组件120以及元件125。

总地来说,在操作过程中,驱动器资源145产生机械驱动信号146。位于机械转换器组件120的输入端的输入元件105接收机械驱动信号146。机械转换器组件120借助杆堆122(包括多个杆)将接收的机械驱动信号146(例如机械驱动力)转换成相应的机械输出信号(或者输出驱动力),这些机械输出信号在输出元件106处从机械转换器组件120输出。

在一个实施方式中,驱动器资源145产生平移运动,该平移运动输入至机械转换器组件120的输入元件105。机械转换器组件120将接收的平移运动转换成施加至元件125的放大的输出平移运动。元件125沿轴线115的前后(或者往复)运动可以对准粉碎目标150。

图2A是根据具体地示出与处于初始状态下的根据本文中的实施方式的机械转换器组件关联的功能的示例性视图。如图2A中的初始状态下所示,杆堆122包括布置在外壳250中的杆210-1、杆210-2、杆210-3以及杆210-4。

图2B示出了机械驱动信号146施加至输入元件105从而引起沿杆210(杆210-1、杆210-2、杆210-3以及杆210-4)的相应的平移运动之后的机械转换器组件120。

更具体地说,机械转换器组件120包括外壳250以及各个腔,多个杆210与诸如输入元件105以及输出元件106之类的附加的相应元件位于各个腔中。外壳250与一个或者多个相应的部件(例如杆210、输入元件105、输出元件106)可以由诸如金属、硬塑料等的任一适当材料制成。在一个非限制的示例性实施方式中,杆210的心部、输入元件105以及输出元件106由钢铁制成。杆210、输入元件105以及输出元件106等的裸露的表面覆有诸如特氟龙(例如聚四氟乙烯)之类的光滑的或者低摩擦的材料以便于部件在外壳250内自由移动。

在操作过程中,以非限制性实施例的方式,各个杆绕外壳250中的相应的表面枢转。例如,如图2B中所示,当充足的作用力施加至输入元件105时,杆210-1相对于外壳250的内表面220-1枢转;杆210-2相对于外壳250的内表面220-2枢转;杆210-3相对于外壳250的内表面220-3枢转;杆210-4相对于外壳250的内表面220-4枢转。

注意,仅以非限制性实施例的方式示出机械转换器组件120中包含四个杆210。注意,机械转换器组件120可以包括任一适当数量的杆。

如进一步所示的,输入元件105将输入元件105处接收的机械驱动信号146的作用力(以及运动)传递至杆210-1。如之前提及的,杆210-1相对于表面220-1枢转,从而将从机械驱动信号146(如通过输入元件105接收的)产生的相应的作用力(以及运动)传递至杆210-2。杆210-2相对于表面220-2枢转,从而将从杆210-1接收的相应的作用力(以及运动)传递至杆210-3。杆210-3相对于表面220-3枢转,从而将从杆210-2接收的相应的作用力(以及运动)传递至杆210-4。杆210-4相对于表面220-4枢转,从而将从杆210-3接收的相应的作用力(以及运动)传递至机械转换器组件120的输出元件106。

如所示,与机械驱动信号146关联的作用力施加至输入元件105的操作引起输入元件105以及输出元件106沿轴线115的平移运动。在操作过程中,机械转换器组件120的杆堆中的每个杆210都将从输入元件105接收的作用力以及运动沿杆堆传递至输出元件106。

在一个实施方式中,与接收的机械驱动信号146关联的作用力的大小随时间变化。以非限制性实施例的方式,机械驱动信号146的幅值的变化使从动元件125沿相应的平移轴线115往复运动。换言之,输入元件105的机械移动引起输出元件106的移动。机械转换器组件120的输出元件106的移动引起元件125沿轴线115的平移移动(在图2A与图2B中所示的初始位置与最终位置之间转换)。

再参照图1,机械转换器组件120可以构造成包括相应的弹簧资源199或者其他适当资源以沿与接收的机械驱动信号146(作用力)基本相反的方向对多个杆施加偏压力。在一个实施方式中,输出元件106处输出的机械力可以容易地克服由弹簧资源199施加的偏压力。这确保,当充分小的作用力或者没有作用力施加至输入元件105时,诸如图2B中的机械转换器组件120的输入元件105、杆210以及输出元件106之类的部件都返回其如图2A中所示的原状。

根据另一实施方式,注意,弹簧作用可以整合到杆堆122的杆210中。例如,本文中的一个实施方式包括:通过由任一适当类型的具有固有弹性的柔性材料(例如塑料、橡胶、金属等)形成杆210而将弹簧作用附加至杆堆122。柔性材料可以是这样一种柔性材料,当作用力施加至输入元件105并通过杆堆122传递至输出元件106时,用此柔性材料的杆210改变形状(例如弯曲、成弓形、成曲线、变形等)。在通过杆堆122传递的力消除或者消散后,杆210再保持(回复至)其原状。

此外或者另选的是,注意,本文中的实施方式可以包括:变更杆210的形状以被强化或者提供弹性。例如,在一个实施方式中,使杆堆122中的一个或者多个杆210在某些区域(例如沿杆的相应的轴向长度)变薄允许并且促进这些变薄的区域中的弯曲或者挠曲动作。

如果期望的话,那么利用弹性、柔性材料制造杆210的操作可以结合使形状变薄的操作以形成例如一体的叶片弹簧。

根据其他实施方式,在杆堆122中附加弹簧作用(例如通过由柔性材料以及/或者使杆210变薄形成杆210)的操作允许杆堆122以期望的形式共振,并因而增强整体的性能。在某些实施例中,制造具有类似弹簧的特质以及共振特性的杆堆122减少了手工具110中包括弹簧资源199的需求。换言之,在一个实施方式中,在使杆堆122中的杆210变薄并且/或者杆堆122中的杆210由在相应的传递力消散后回复到原状的适当柔性材料制成的情况下,可以从手工具110省去弹簧资源199(使得元件125直接接触输出元件106)。

根据其他实施方式,即使杆由柔性材料形成或者杆变薄,弹簧资源199也可以被包括在手工具110中,因为弹簧资源199与杆堆122的弹簧相互作用会随弹簧资源199的移除而消失,例如,壳体的辅助杆堆122返回至初始位置构造的作用力参考连接。如所示并且如图2A以及图2B中先前论述的,输入元件105的如由机械驱动信号146引起的移动被机械转换器组件120中的杆210放大。在此示例性实施方式中,机械驱动信号146使输入元件105移动距离D1。杆210使输出元件106移动距离D2。以非限制性实施例的方式,假定距离D1是1μm并且距离D2是60μm,从机械转换器组件120的输入到机械转换器组件120的输出的总体平移(或者运动)增益是六十(60/1)。

当然,由机械转换器组件120提供的平移增益量可以取决于布置在杆堆122中的杆的数量,杆的尺寸等。可以变更机械转换器组件120的设计参数(例如每个杆的尺寸、杆的数量等)以提供任一适当的平移增益量。

在上述实施例中,对于每个全冲程而言,相应元件125前后移动60μm,而不是(元件125直接联接至驱动资源145的情况下)前后移动仅1μm。换言之,在没有由机械转换器组件120提供的增益的情况下,驱动器资源仅能够使元件125前后移动1μm。因此,机械转换器组件120的存在对提供沿轴线115的增加量的往复平移运动是有用的。

在一个实施方式中,由于增益,由机械转换器组件120产生的平移增益产生这样的情况,在此情况下,杆堆的输出元件106处产生的机械输出力的大小远远小于与接收的机械驱动信号146关联的作用力的大小。

在另一实施方式中,如图10以及图11中,机械冲程的方向可以因杆的形状以及枢轴点相对于杆上的接触点的定位而变化。

再参照图1,注意,元件125可以由任何适当的一种或者两种刚性材料或者诸如金属(钢铁、铜、金属合金、塑料等)之类的半刚性材料制成。以非限制性实施例的方式,元件125可以由不锈钢制成。

在一个实施方式中,手工具110用于碎石术。如先前论述的,元件125可以是刚性轴或者半刚性轴。目标150可以是要借助元件125的沿轴线115的往复(或者平移)移动被粉碎的肾结石。如先前论述的,元件125的增强的平移移动(如由机械转换器组件120提供的)能够更快速地执行诸如将目标150粉碎成更小的部分之类的相应任务。

图3是示出根据本文中的实施方式的机械转换器组件的细节的实施例性视图。

在此示例性实施方式中,机械转换器组件120以与先前论述的相似方式操作。然而,机械转换器组件120代替相应表面220(如图2A以及图2B中论述的表面220-1、表面220-2、表面220-3以及表面220-4)包括多个销320(例如销320-1、销320-2、销320-3以及销320-4),每个相应杆绕这些销枢转。例如,杆310-1绕销320-1枢转;杆310-2绕销320-2枢转;杆310-3绕销320-3枢转;杆310-4绕销320-4枢转。

因此,任何适当的枢转技术都可以用于提供杆操作以及机械转换器组件120中的相应增益。

图4是示出利用不同数量的杆制造根据本文中的实施方式的不同机械转换器组件的示例性侧视图。

如所示,与机械转换器组件120关联的外壳250可以容纳任一适当数量的杆。例如,机械转换器组件120-1包括四个杆;机械转换器组件120-2包括三个杆;并且机械转换器组件120-3包括两个杆。

如将期望的,机械转换器组件120提供取决于位于相应壳体250中的杆的数量的不同量的增益。例如,机械转换器组件120-1相比机械转换器组件120-2提供更大量的平移增益;机械转换器组件120-2相比机械转换器组件120-3提供更大量的平移增益。因此,在这些示例性实施方式中,机械转换器组件120-3将提供最少量的平移增益;机械转换器组件120-1将提供最大量的平移增益。

如进一步所示,每个机械转换器组件120-1、120-2、120-3的输出元件406的相应长度可以变型成使得单个外壳250可以用于杆的若干不同应用。例如,机械转换器组件120-1包括四个杆。在此实施例中,如所示,输出元件406-1的长度是长度L1。

机械转换器组件120-2包括三个杆。在此实施例中,因为机械转换器组件120-2包括的杆比机械转换器组件120-1包括的杆少一个,所以机械转换器组件120-2的输出元件406-2的长度是长度L2。

机械转换器组件120-3包括两个杆。在此实施例中,因为机械转换器组件120-3包括的杆比机械转换器组件120-1包括的杆少两个,所以机械转换器组件120-3的输出元件406-3的长度是长度L3。

因此,由于因杆的不同安装数量引起的输出元件406的杆不同长度,机械转换器组件120在相应应用中可变更地提供不同量的平移增益。如先前论述的,杆堆122中的一个或者多个杆210制造成柔性的、可弯曲的等(通过变薄或者利用柔性材料制造)是有用的。例如,在这样的实施例中,接收的机械驱动力(例如来自驱动器资源145或者来自元件125的反冲)通过杆堆122的传递至少局部使一个或者多个杆210从其相应的原状变形。继通过杆堆122传递的机械驱动力消散之后,一个或者多个杆210回复至其相应的原状。因此,输入元件105与输出元件106之间的多个杆210的杆堆122可以构造成在作用力通过杆堆122传递过程中因杆堆122中的多个杆210中的一个或者多个挠曲而压缩。在传递力消散时,多个杆210中的一个或者多个变形的杆回复至其原状。

因此,布置在输入元件105与输出元件106之间的杆堆122以及相应的杆210可以构造成提供类似弹簧的特质。如先前论述的,这些类似弹簧的特质可以减缓对包括布置在输出元件106与元件205之间的弹簧资源199的需求。然而,可以附加另选的偏压装置以提供恢复力,此恢复力可以代替由弹簧提供的恢复力。

图5是示出根据本文中的实施方式的多种手工具的示例性视图。

本文中的实施方式可以包括:借助驱动器资源、机械转换器组件(例如机械倍增器)以及相应的驱动元件(例如轴)的任一适当组合制造相应的手工具110。如先前论述的,可以针对不同的应用订制与每个手工具关联的机械增益(以获得具体的前后冲程长度)以及轴的形状。

更具体地说,在此示例性实施方式中,手工具110-1包括驱动器资源145-1、机械转换器组件120-1(例如四个杆)以及柔性的碎石术轴525-1。

手工具110-2包括驱动器资源145-2、机械转换器组件120-1(例如四个杆)以及刚性或者半刚性的碎石术轴525-2。

手工具110-3包括驱动器资源145-3、机械转换器组件120-2(例如三个杆)以及碎石术轴525-3。

手工具110-4包括驱动器资源145-4、机械转换器组件120-3(例如两个杆)以及碎石术轴525-4。

注意,本文中的其他实施方式包括诸如动力系统500之类的资源。如其名称暗示的,动力系统500根据由手工具操作者提供的控制输入提供能量(例如一种或者多种电信号、一种或者多种气动信号等)以激励相应的驱动器资源。

图6A与图6B是示出根据本文中的实施方式的手工具的示例性侧视图。

特别地,图6A是示出处于充分小的作用力或者无作用力施加至输入元件605的初始状态下的机械转换器组件620与相应的驱动元件625的示例性侧视图。在这样的初始状态期间,注意,机械转换器组件620的输出元件606与布置在轴625的近端处的元件670(例如金属块、硬塑料等)之间存在空间655。元件670可以加接至元件625的近端。

而且,注意,手工具610可以包括弹簧690,该弹簧向轴625以及/或者面对机械转换器组件620的元件675的相应元件670施加作用力。这确保:当作用力施加至输入元件605时,元件670处于被输出元件606撞击的位置。

以如先前论述的方式,机械驱动信号646施加至如图6B中所示的输入传递元件605,这使得机械转换器组件620中的相应的杆使输出元件606前进通过空间655。如先前论述的,机械转换器组件620提供沿相应轴线的平移增益。最终,在作用力施加至输入元件605的基础上,输出元件606移动并且撞击元件670,从而使手工具610的轴625(以及元件670)沿轴线115移动离开机械转换器组件620。输出元件606通过空间655的移动确保积聚的充足量的冲力从输入元件605以及相应的杆传递至元件670以及轴625,从而使元件670与轴625的组合移动至如图6B中所示的右侧(相对于图6A)。

终止向输入传递元件605施加作用力使得部件(例如输入传递元件605、机械转换器组件620中的杆、输出传递元件606、元件670以及轴625)移动回到如图6A中所示的初始位置。如先前论述的,诸如弹簧资源199之类的弹簧可以用于帮助输出元件606与机械转换器组件620中的相应的杆在作用力终止施加至输入元件605之后返回至输出元件以及杆的如图6A中所示的起始位置。

重复机械驱动信号646的应用与终止会使得输出元件606沿轴线115往复运动。在这样的实施例中,当输出元件606重复撞击元件670时,轴625(从动元件)以及元件670也沿轴线115往复运动。

图7是示出根据实施方式的示例性方法的流程图700。注意,这里会存在若干与上文论述的理念的重叠。

在处理框710中,机械转换器组件120从驱动器资源145接收机械驱动信号146。

在处理框720中,机械转换器组件120借助多个杆将接收的机械驱动信号146转换成机械输出信号。

处理框720的执行可以包括子处理框730、740以及750的执行。在处理框730中,机械转换器组件120在多个杆的第一杆处接收机械驱动信号146,第一杆枢转以将所接收的机械驱动信号146转换成第一机械信号。在处理框740中,机械转换器组件120在多个杆的第二杆处接收第一机械信号。第二杆枢转以将第一机械信号转换成第二机械信号。在处理框750中,机械转换器组件120由第二机械驱动信号得到(如从机械转换器组件120输出的)机械输出信号。

在处理框760中,机械转换器组件120将由多个杆产生的机械输出信号输出至从动元件125(例如轴)。

图8是示出执行一个或者多个指令以生产根据本文中的实施方式的机械转换器组件的计算机系统(例如布置在制造商资源中)的示例性视图。借助计算机处理器硬件上的软件编码的执行可以获得制造具有期望特征的机械转换器组件的任一不同的处理技术。

如所示,本实施例的计算机系统850(例如计算机处理器硬件)可以包括互连811,此互连联接诸如可以储存并且检索数字信息的永久型介质(即,任一类型的硬件存储介质)之类的计算机可读存储介质。计算机系统850还可以包括处理器813(即,诸如一个或者多个处理器协同定位或者不相干定位的处理器装置之类的计算机处理器硬件)、I/O接口814、通信接口817等。

计算机处理器硬件(即,处理器813)可以定位在一个单独的位置,或者可以表示分布在制造环境中的多个位置之中的多个资源。

如其名称暗示的,I/O接口814向例如库880、控制装置(例如输入资源892)、一个或者多个显示屏等的资源提供连通性。

计算机可读存储介质812可以是储存数据的例如存储卡、光学存储器、硬驱动器、软盘等的任一硬件存储装置。在一个实施方式中,计算机可读存储介质812储存指令以及/或者数据。

通信接口817使得计算机系统850与处理器资源813能够通过网络190之类的资源通信。I/O接口814使得处理器资源813能够读取来自局域或者远程位置的数据,控制相应的显示屏、接收输入信息等。

如所示,计算机可读存储介质812可以利用由处理器813(计算机处理器硬件)执行的制造商应用140-1(例如软件、固件等)编码。制造商应用140-1可以构造成包括指令以实施如本文中论述的任一处理操作。

在一个实施方式的操作过程中,处理器813借助互连811的使用访问计算机可读存储介质812以便启动、运行、执行、解译或者以其他方式执行储存在计算机可读存储介质812上的制造商应用140-1中的指令。

制造商应用140-1的执行产生诸如处理器资源813中的制造商处理140-2之类的处理功能。换而言之,与处理器资源813关联的制造商处理140-2表述执行计算机系统850中的处理器资源813内或者处理器资源813上的制造商应用140-1的一个或者多个方面。

本领域中的那些技术人员会明白,计算机系统850可以包括其他处理以及/或者软件与硬件部件,例如控制硬件资源的配置以及使用以执行制造商应用140-1的操作系统。

根据不同的实施方式,注意,计算机系统可以是任一适当类型的计算机装置。计算机系统850可以存在于制造环境中的任一位置或者多个位置。如提及的,计算机系统850可以包括在诸如一个或者多个制造商资源之类的任一适当资源中以实施如本文中论述的任何功能。

图9是示出制造根据实施方式的组件的示例性方法的流程图900。注意,这里会存在若干与上文论述的理念的重叠。

在处理框910中,制造商资源(借助制造商应用140-1以及/或者制造商处理140-2)接纳多个杆(例如杆210-1、210-2、210-3、以及210-4)。

在处理框920中,制造商资源创建机械转换器组件120,该机械转换器组件包括:i)输入元件105以接收机械驱动力;ii)包括多个杆的杆堆122,杆堆122将所接收的驱动力转换成机械输出力;以及iii)输出元件106以将由杆堆122产生的机械输出力施加至从动元件125。

在处理框930中,制造商资源接收弹簧资源。

在处理框940中,制造商资源利用弹簧资源199以沿与接收的机械驱动力的方向基本相反的方向向杆堆122中的多个杆施加偏压力。

根据其他实施方式,制造商资源可以构造成产生机械转换器组件,该机械转换器组件包括外壳250,多个杆210位于该外壳中。如提及的,多个杆可以包括至少第一杆210-1、第二杆210-2等。第一杆210-1可以构造成从输入元件105接收机械驱动力。第一杆210-1在外壳250中枢转以将接收的机械驱动力转换成第二驱动力,第二驱动力沿杆堆122传送至第二杆210-2。第二杆210-2枢转以沿杆堆122朝输出转换第二机械驱动力,等等。

图10是示出根据本文中的实施方式的机械转换器组件的示例性立体图。

如此实施例中所示,机械转换器组件1020包括多个杆,并且相对于其他实施方式一般以与先前论述的相似方式操作。然而,在此示例性实施方式中,如进一步所示,机械驱动信号146沿轴线115(第一方向)到机械转换器组件1020的输入的应用使机械转换器组件1020中的最右侧的杆的末梢在从起始位置到移动后位置的方向上沿轴线1015移动。因此,来自机械转换器组件1020的输出力或者输出运动的方向与机械运动(机械驱动信号146)的输入方向不同。

根据其他实施方式,轴线1015基本关于轴线115正交,但是机械转换器组件1020可以构造成沿相对于轴线115的任一适当方向提供输出力。

图11是示出根据本文中的实施方式的机械转换器组件的示例性侧视图。

如此实施例中所示,机械转换器组件1120包括多个杆,并且相对于其他实施方式一般以与先前论述的相似方式操作。然而,在此示例性实施方式中,如进一步所示,机械驱动信号146沿轴线115(第一方向)到机械转换器组件1120的输入的应用使机械转换器组件1120中的最右侧的杆的末梢在从起始位置到移动后位置的方向上沿轴线1015移动。因此,来自机械转换器组件1120的输出力或者输出运动的方向与机械运动(机械驱动信号146)的输入方向不同。

根据其他实施方式,轴线1015基本关于轴线115正交,但是机械转换器组件1120可以构造成沿相对于轴线115的任一适当方向提供输出力。

再次注意,本文中的技术很好得适合借助多个杆提供手工具中的平移增益。然而,应注意,本文中的实施方式不限于在这些应用中使用,并且本文中论述的技术也很好得适合其他应用。

尽管已经特别示出并且参照优选实施方式描述了本发明,但是要理解,本领域中的那些技术人员可以在不脱离由所附权利要求限定的本应用的实质以及范围的情况下做出形式与细节方面的多种变更。这些变更理应被本应用的范围覆盖。照此,本应用的实施方式的在前描述不意图限制。更确切地说,所附权利要求中提出了对本发明的任何限制。

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