医用切割装置的制作方法

本发明涉及外科手术器械，特别是涉及一种医用切割装置。

背景技术：

医用切割装置用于在外科手术中，对病变组织等进行切除处理、对骨组织进行磨削处理、开放手术通道等。传统的医用切割装置通常由刀具部分和驱动部分组成，刀具部分包括外刀管和内刀管，外刀管的前端侧向设置切削窗口，内刀管内套于外刀管内。驱动部分与内刀管连接，当医用切割装置与动力源(如驱动电机)连接，驱动电机提供旋转动力给驱动部分，驱动部分用于驱动内刀管轴向和旋转运动，实现切割、磨削等功能。

现有的驱动部分包括具有螺旋杆和套设在螺旋杆外部的外套组成，螺旋杆上设置有旋转方向相反的两个螺旋槽，螺旋杆的一端与内刀管连接，另一端与驱动电机连接，外套上设置有可在双螺旋槽中滑动的驱动部。螺旋杆旋转时，驱动部沿螺旋槽滑动使螺旋杆旋转运动的同时产生轴向往复运动，从而驱动内刀管轴向往复运动和旋转运动。这种结构的驱动部分，在驱动电机输出转速一定的情况下，只能通过改变螺旋槽的角度或螺距来改变轴向往复运动的速度，而螺旋杆的尺寸有限，因此往复运动速度调节的范围有限。

技术实现要素：

针对上述现有技术现状，本发明提供一种医用切割装置，其能在较大范围调节刀具轴向往复的速度。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种医用切割装置，包括：

外刀管，外刀管上设置有切割窗口；

内刀管，内刀管设置于所述外刀管内，所述内刀管具有刀头；

驱动机构，驱动机构用于驱动所述内刀管旋转并且轴向往复运动；

所述驱动机构包括内驱动件和外驱动件，所述内驱动件与所述内刀管传动连接并带动所述内刀管旋转，所述外驱动件套设于所述内驱动件的外部，所述外驱动件相对于所述内驱动件差速旋转，并驱动所述内驱动件带动所述内刀管轴向往复运动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括差速机构，所述差速机构设置在所述内驱动件与所述外驱动件之间，用于使所述外驱动件以转速低于所述内驱动件的转速旋转。

在其中一个实施例中，所述差速机构包括齿轮减速组件，所述齿轮减速组件的输入端与所述内驱动件传动连接，所述齿轮减速组件的输出端与所述外驱动件传动连接。

在其中一个实施例中，所述齿轮减速组件的级数为两级，包括一级主动齿轮、一级从动齿轮、二级主动齿轮以及二级从动齿轮，一级主动齿轮和一级从动齿轮啮合，一级主动齿轮与所述内驱动件传动连接，二级主动齿轮和二级从动齿轮啮合，二级主动齿轮与所述一级从动齿轮传动连接，二级从动齿轮与所述外驱动件传动连接。

在其中一个实施例中，所述内驱动件固定地套设在所述内刀管的外部，所述一级主动齿轮与所述内驱动件同轴地套设在所述内刀管的外部，且所述一级主动齿轮可相对于所述内刀管轴向滑动。

在其中一个实施例中，所述一级主动齿轮与所述内驱动件通过拨叉传动机构连接。

在其中一个实施例中，所述二级从动齿轮与所述一级主动齿轮同轴并排设置，并位于所述一级主动齿轮与所述内驱动件之间。

在其中一个实施例中，所述一级从动齿轮和所述二级主动齿轮同轴并排设置，并位于所述一级主动齿轮的一侧。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括主传动部件，主传动部件与所述一级主动齿轮同轴并排设置，并位于所述一级主动齿轮的与所述内驱动件相背对的一侧，主传动部件的一端与所述一级主动齿轮传动连接，另一端设置有输入连接部。

在其中一个实施例中，所述主传动部件与所述一级主动齿轮通过拨叉传动机构连接。

在其中一个实施例中，所述内驱动件上设置有螺旋凹槽，所述外驱动件上设置有可沿所述螺旋凹槽滑动的滑动件。

在其中一个实施例中，所述滑动件为滚球，所述滚球安装于所述外驱动件上的安装孔内。

在其中一个实施例中，所述螺旋凹槽包括旋转方向相反的第一螺旋通道和第二螺旋通道，第一螺旋通道和第二螺旋通道的首位端平滑过渡连接。

在其中一个实施例中，所述螺旋凹槽绕所述内驱动件的圈数为一圈。

本发明提供的医用切割装置，内驱动件带动内刀管旋转，外驱动件相对于内驱动件差速旋转，并驱动内驱动件带动内刀管轴向往复运动，可在较大范围调节内刀管轴向往复的速度，使得医用切割装置的应用范围更广泛。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本发明实施例中的医用切割装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例中的医用切割装置的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例中的医用切割装置的内驱动件的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中的医用切割装置的外驱动件的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中的医用切割装置的一级主动齿轮的立体结构示意图；

图6为本发明实施例中的医用切割装置的主传动部件的立体结构示意图。

附图标记说明：10、外刀管；12、切割窗口；20、内刀管；22、刀头；30、内驱动件；32、螺旋凹槽；32a、第一螺旋通道；32b、第二螺旋通道；34、内驱动件主体；36、第一拨叉传动部；40、外驱动件；42、安装孔；44、环形凹槽；50、差速机构；52、一级主动齿轮；52a、一级主动齿轮本体；52b、第二拨叉传动部；52c、第三拨叉传动部；54、一级从动齿轮；56、二级主动齿轮；58、二级从动齿轮；60、主传动部件；62、输入连接部；64、第四拨叉传动部；66、通孔；70、滚球；80、外壳；82、前外壳；84、中间外壳；86、后外壳；90、刀管支撑件；100、轴。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1、2所示，本发明其中一个实施例中的医用切割装置包括外壳80、外刀管10、内刀管20及驱动机构，为了便于描述，以下定义外壳80靠近外刀管10和内刀管20的一端为前端，另一端为后端，外刀管10和内刀管20靠近外壳80的一端为后端，另一端为前端。

外壳80为中空的管状结构。为了方便加工和装配，外壳80为分段式结构，从其前端至其后端，外壳80依次由前外壳82、中间外壳84及后外壳86组成。

外刀管10的前端设置有切割窗口12，外刀管10的后端安装有刀管支撑件90，刀管支撑件90固定地安装在前外壳82的前端内。

内刀管20设置于所述外刀管10内，所述内刀管20的前端具有刀头22，内刀管20的后端插入外壳80内。

所述驱动机构用于驱动所述内刀管20旋转并且轴向往复运动。当刀头22为切削刃时，切割窗口12设置在外刀管10的前端侧面上，刀头22与切割窗口12相对剪切运动，实现刀头22对进入到切割窗口12中的组织的切割功能；当刀头22为磨削刀头时，切割窗口12设置在外刀管10的前端面上，刀头22伸出切割窗口12，对端面的骨组织进行磨削处理。所述驱动机构包括内驱动件30、外驱动件40和差速机构。

如图2、3所示，内驱动件30装于前外壳82内，内驱动件30与所述内刀管20传动连接，用于带动内刀管20旋转并且轴向往复运动。本实施例中的内驱动件30包括圆柱体形的内驱动件主体34和设置于内驱动件主体34的后端的第一拨叉传动部36，内驱动件主体34固定地套设于内刀管20的后端的外部。

内驱动件主体34的外周面上设置有螺旋凹槽32，螺旋凹槽32由往复方向相反的第一螺旋通道32a、第二螺旋通道32b首尾平滑过渡连接形成，螺旋凹槽32提供内驱动件30的轴向往复运动，包括朝远侧(侧向外壳80前端方向)移动一段行程长度、然后改变方向并且朝近侧(侧向外壳80后端方向)移动过一段行程长度、然后改变方向以再次开始朝远侧移动。行程长度根据第一螺旋通道32a、第二螺旋通道32b在驱动件30轴向上的长度确定。

优选地，螺旋凹槽32绕所述内驱动件30的圈数为一圈，这样，只需在内驱动件主体34上加工一圈凹槽，加工难度低，而且，第一螺旋通道32a、第二螺旋通道32b不存在交叉，避免了出现卡死现象。

如图2、4所示，外驱动件40装于前外壳82内，且外驱动件40套设于所述内驱动件30的外部，外驱动件40上设置有可沿所述螺旋凹槽32滑动的滑动件，滑动件沿所述螺旋凹槽32驱动内驱动件30轴向往复运动。本实施例中的外驱动件40为管状结构，外驱动件40上设置有径向贯穿的安装孔42，滑动件为滚球70或圆柱等结构，以滚球70为例，滚球70装于外驱动件40上的安装孔42内，由前外壳82抵挡并卡入螺旋凹槽32中。滚球70与螺旋凹槽32之间为滚动接触，摩擦阻力小。或直接将滑动件固定在外驱动件40内壁上，则无需安装孔42，例如在外驱动件40内壁上设置一凸起卡入螺旋凹槽32中。

所述差速机构设置在所述内驱动件30与所述外驱动件40之间，用于使所述外驱动件40以低于所述内驱动件30的转速旋转。优选地，在外驱动件40的圆周面上设置有若干环形凹槽44，减少外驱动件40外壁与前外壳82内壁的接触面积，当外驱动件40在相对于前外壳82旋转时，有利于减少两者之间的摩擦阻力及发热，并可降低外驱动件40的重量。由于内驱动件30在动力源驱动下做旋转运动，并且通过滚球70的作用使内驱动件30同时做轴向往复运动，外驱动件40与内驱动件30的转动方向一致，但是外驱动件40的转速比内驱动件30的转速低，则形成了一个速度快一个速度慢的同方向差速运动，当二者转动达到一定圈数以后都回到了原点，则二者之间差的圈数就为内驱动件30往复的次数，这样就大大降低了内驱动件30的往复速度，提高了手术的安全性。

在一个实施例中，所述差速机构包括齿轮减速组件，所述齿轮减速组件的输入端与所述内驱动件30传动连接，所述齿轮减速组件的输出端与所述外驱动件40传动连接。由于动力源提供的旋转动力驱动，内驱动件30的转速比较大，为了将内驱动件30的轴向往复速度降低在安全值范围内，所述齿轮减速组件的级数为两级，齿轮减速组件安装在中间外壳84中，其包括一级主动齿轮52、一级从动齿轮54、二级主动齿轮56以及二级从动齿轮58，一级主动齿轮52和一级从动齿轮54啮合，一级主动齿轮52与所述内驱动件30传动连接，二级主动齿轮56和二级从动齿轮58啮合，二级主动齿轮56与所述一级从动齿轮54传动连接，二级从动齿轮58与所述外驱动件40传动连接。

在一个实施例中，所述内驱动件30固定地套设在所述内刀管20的外部，所述一级主动齿轮52与所述内驱动件30同轴地套设在内刀管20上，且所述一级主动齿轮52与所述内驱动件30可沿轴向相对地运动。所述一级主动齿轮52可相对于内刀管20轴向滑动。

如图5所示，一级主动齿轮52包括一级主动齿轮本体52a、设置于一级主动齿轮本体52a一端的第二拨叉传动部52b，所述第二拨叉传动部52b与所述内驱动件30的第一拨叉传动部36传动连接。

如图2、4所示，所述二级从动齿轮58与所述一级主动齿轮52同轴并排设置，并位于所述一级主动齿轮52与所述内驱动件30之间，二级从动齿轮58固定安装在外驱动件40的后端。本实施例中，可将第二拨叉传动部52b与第一拨叉传动部36穿过所述二级从动齿轮58的中间轴孔。

如图2所示，所述二级主动齿轮56和所述一级从动齿轮54同轴并排设置，并位于所述一级主动齿轮52的一侧，所述一级从动齿轮54通过轴100安装在中间外壳84上，二级主动齿轮56安装在一级从动齿轮54的一侧。

如图2、6所示，所述驱动机构还包括主传动部件60，主传动部件60与所述一级主动齿轮52同轴并排设置，并位于所述一级主动齿轮52的与所述内驱动件30相背对的一侧，可将一级主动齿轮52与主传动部件60固定设置。为了避免或减小因内驱动件30往复运动对一级主动齿轮52转动造成的干涉，一级主动齿轮52与主传动部件60可通过拨叉传动，在一级主动齿轮52上相背于第二拨叉传动部52b的一端设置第三拨叉传动部52c，主传动部件60的一端设置有第四拨叉传动部64，第四拨叉传动部64与一级主动齿轮52的第三拨叉传动部52c连接，主传动部件60的另一端设置有输入连接部62，输入连接部62与动力源(如驱动电机)的输出端连接，主传动部件60上设置有供所述内刀管20穿过的通孔66。

如图1所示，本发明实施例中的医用切割装置的工作原理如下：

动力源提供的动力通过输入连接部62传递给主传动部件60，主传动部件60通过拨叉传动机构将动力传给一级主动齿轮52，一级主动齿轮52又通过拨叉传动机构将动力传给内驱动件30，带动内驱动件30做旋转运动。同时，一级主动齿轮52带动一级从动齿轮54转动，达到一级减速，一级从动齿轮54转动的同时带动二级主动齿轮56转动，二级主动齿轮56带动二级从动齿轮58转动，达到二级减速。这样通过两级减速后，二级从动齿轮58带动外驱动件40和滚球70一起转动。由于内驱动件30在做旋转运动，并且通过滚球70的作用同时做轴向往复运动，外驱动件40与内驱动件30的转动方向一致，但是外驱动件40的转速比内驱动件30的转速低，则形成了一个速度快一个速度慢的同方向差速运动，当二者转动达到一定圈数以后都回到了原点，则二者之间差的圈数就为内驱动件30往复的次数，这样就大大降低了内驱动件30的往复速度，提高了手术的安全性。

上述实施例中的齿轮减速组件可以替换成齿轮增速组件，这样，外驱动件以转速高于内驱动件的转速旋转，增大了内驱动件30的往复速度，进而增大了内刀管20的往复速度，以适应需要高往复速度的场合。

综上所述，本发明实施例的医用切割装置，既可降低刀具轴向往复运动的速度，以提高手术的安全性，又可增加刀具轴向往复运动的速度，以适应需要高往复速度的场合，使得医用切割装置的应用范围更广泛。而且，现有技术中的医用切割装置的往复速度通过调节螺旋槽的角度或螺距来实现，使得螺旋杆的结构复杂，容易出现卡死现象，而本发明实施例的医用切割装置通过差速机构来调整内驱动件30的转速，对内驱动件30上的螺旋凹槽的角度或螺距没有要求，因此内驱动件30上的螺旋凹槽32的结构简单，避免了卡死现象的发生。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。