止端检测的制作方法_3

文档序号:8517860阅读:来源:国知局
a将引起相应的第一连接器套管218、第二连接器套管220和/或第三连接器套管222向近侧地向后滑动,这使手术器械100的传动构件或连接器套管118、120、122有效地联接至相应的第一输入驱动轴224a、第二输入驱动轴226a以及第三驱动轴228。
[0099]使用时,在手术器械100的校准过程中,手术器械100的传动连接器118、120、122中的每一个传动连接器均旋转,并且当实现正确对准时,对连接器套管218、220和222的偏压使连接器套管218、220和222正确就位于手术器械100的相应的传动连接器118、120和122 上。
[0100]轴组件200包括第一齿轮传动系统240和第二齿轮传动系统250,其分别被布置在变速箱壳212和管体210内且邻近联接组件214。如上文所述,每一个齿轮传动系统240、250被构造且适合于在手术器械100的第一可旋转的传动连接器118和第二可旋转的传动连接器120的旋转速度/旋转力传递给末端执行器400之前,改变(如增加或减小)这样的旋转速度/旋转力。
[0101]如图5和图6所见,第一齿轮传动系统240包括第一输入驱动轴224a,以及被键接于第一输入驱动轴224a的第一输入驱动轴正齿轮242a。第一齿轮传动系统240还包括被可旋转地支撑在变速箱壳212内的第一传动轴244、被键接于第一传动轴244且与第一输入驱动轴正齿轮242a啮合的第一输入传动正齿轮244a、以及被键接于第一传动轴244的第一输出传动正齿轮244b。第一齿轮传动系统240进一步包括被可旋转地支撑在变速箱壳212和管体110内的第一输出驱动轴246a、以及被键接于第一输出驱动轴246a且与第一输出传动正齿轮244b嗤合的第一输出驱动轴正齿轮246b。
[0102]根据本公开,第一输入驱动轴正齿轮242a包括10个齿;第一输入传动正齿轮244a包括18个齿;第一输出传动正齿轮244b包括13个齿;以及第一输出驱动轴正齿轮246b包括15个齿。正如此构造,第一输入驱动轴224a的输入旋转以1:2.08的比例被转换成第一输出驱动轴246a的输出旋转。
[0103]如上文所提到的,第一输入驱动轴224a的近端被构造为支撑第一连接器套管218。
[0104]在操作中,随着第一输入驱动轴正齿轮242a旋转,由于第一连接器套管258和第一输入驱动轴224a的旋转,作为手术器械100的相应的第一传动连接器118的旋转的结果,第一输入驱动轴正齿轮242a嗤合第一输入传动正齿轮244a,引起第一输入传动正齿轮244a旋转。随着第一输入传动正齿轮244a旋转,第一传动轴244旋转且由此引起被键接于第一传动轴244的第一输出驱动轴正齿轮246b旋转。随着第一输出驱动轴正齿轮246b旋转,由于第一输出驱动轴正齿轮246b与其啮合,因此第一输出驱动轴正齿轮246b也旋转。随着第一输出驱动轴正齿轮246b旋转,由于第一输出驱动轴正齿轮246b被键接于第一输出驱动轴246a,因此第一输出驱动轴246a旋转。
[0105]如将在下文更详细地讨论,包括第一齿轮系统240的轴组件200起将操作力从手术器械100传递至末端执行器400的作用,以便于操作、致动和/或发射末端执行器400。
[0106]如图5和图7所见,第二齿轮传动系统250包括第二输入驱动轴226a、以及被键接于第二输入驱动轴226a的第二输入驱动轴正齿轮252a。第二齿轮传动系统250还包括被可旋转地支撑在变速箱壳212内的第一传动轴254、被键接于第一传动轴254且与第二输入驱动轴正齿轮252a啮合的第一输入传动正齿轮254a、以及被键接于第一传动轴254的第一输出传动正齿轮254b。
[0107]第二齿轮传动系统250进一步包括被可旋转地支撑在变速箱壳212内的第二传动轴256、被键接于第二传动轴256且与被键接于第一传动轴254的第一输出传动正齿轮254b嗤合的第二输入传动正齿轮256a、以及被键接于第二传动轴256的第二输出传动正齿轮 256b。
[0108]第二齿轮传动系统250另外还包括被可旋转地支撑在变速箱壳212和管体210内的第二输出驱动轴258a、以及被键接于第二输出驱动轴258a且与第二输出传动正齿轮256b啮合的第二输出驱动轴正齿轮258b。
[0109]根据本公开,第二输入驱动轴正齿轮252a包括10个齿;第一输入传动正齿轮254a包括20个齿;第一输出传动正齿轮254b包括10个齿;第二输入传动正齿轮256a包括20个齿;第二输出传动正齿轮256b包括10个齿;以及第二输出驱动轴正齿轮258b包括15个齿。正如此构造,第二输入驱动轴226a的输入旋转以1:6的比例被转换成第二输出驱动轴258a的输出旋转。
[0110]如上文所提到的,第二输入驱动轴226a的近端被构造为支撑第二连接器套管220。
[0111]在操作中,随着第二输入驱动轴正齿轮252a旋转,由于第二连接器套管260和第二输入驱动轴226a的旋转,作为手术器械100的相应的第二传动连接器120的旋转的结果,第二输入驱动轴正齿轮252a嗤合第一输入传动正齿轮254a,引起第一输入传动正齿轮254a旋转。随着第一输入传动正齿轮254a旋转,第一传动轴254旋转且由此引起第一输出传动正齿轮254b (其被键接于第一传动轴254)旋转。随着第一输出传动正齿轮254b旋转,由于第二输入传动正齿轮256a与其嗤合,因此第二输入传动正齿轮256a也旋转。随着第二输入传动正齿轮256a旋转,第二传动轴256旋转且由此引起第二输出传动正齿轮256b (其被键接于第二传动轴256)旋转。随着第二输出传动正齿轮256b旋转,由于第二输出驱动轴正齿轮258b与其啮合,因此第二输出驱动轴正齿轮258b旋转。随着第二输出驱动轴正齿轮258b旋转,由于第二输出驱动轴正齿轮258b被键接于第二输出驱动轴258a,因此第二输出驱动轴258a旋转。
[0112]如将在下文更详细地讨论,包括第二齿轮传动系统250的轴组件200起将操作力从手术器械100传递至末端执行器400的作用,以便于相对于手术器械100来旋转轴组件200和/或末端执行器400。
[0113]如上文提到的以及如图5和图8所见,变速箱壳212和轴联接组件214可旋转地支撑第三驱动轴228。如将在下文更详细地讨论,第三驱动轴228包括近端228a和远端228b,该近端228a被构造为支撑第三连接器套管222,该远端228b延伸至且操作上被连接至关节式运动组件270。
[0114]如图4A所见,轴组件200的细长的、外管体210包括第一半部分211a和第二半部分211b,其当半部分211a、211b彼此配接时限定通过外管体210的至少三个纵向延伸的通道。该通道的结构和尺寸为随着第一输出驱动轴246a、第二输出驱动轴258a以及第三驱动轴228从变速箱壳212延伸至关节式运动颈部组件230,可旋转地接纳且支撑第一输出驱动轴246a、第二输出驱动轴258a以及第三驱动轴228。第一输出驱动轴246a、第二输出驱动轴258a以及第三驱动轴228中的每一个驱动轴均为细长的且足够刚性的,以将旋转力从变速箱壳220传递至关节式运动颈部组件230。
[0115]转至图4A至图4C,第一驱动轴246a的远侧部246c为带螺纹的。围绕带螺纹的远侧部布置的是标志构件247,其包括内螺纹螺母247a和杆247b。当轴组件200的半部分211a和211b彼此配接时,通道247c形成或被限定在其中,其被构造为接纳杆247b。通道247c阻止标志构件247的旋转。因此,当第一驱动轴246a旋转时,标志构件247被阻止旋转,而是接下来,沿第一驱动轴246a轴向地平移。如将在下文中所述,标志构件247被配置为指不末端执彳丁器400的止端。
[0116]传感器248a安装在第一驱动轴264a上且从标志构件247向远侧被布置。当轴组件200的半部分211a和211b彼此配接时,形成容纳传感器248a且阻止传感器248a轴向运动的通道248b。传感器248a为盘状或环状的高度极化的压电晶体。在替代的实施例中,传感器248a可以为一堆高度极化的压电晶体。已知高度极化的压电晶体提供比普通压电晶体的更高的信号。
[0117]在动力手术器械100的操作过程中,由于力在发射或其它动作期间保持稳定,因此传感器248a提供小的或低的电信号。随着第一驱动轴246a旋转,标志构件247被向远侧推进。当标志构件247接触传感器248a时,通过这种接触产生的力快速增大,引起高电信号由传感器248a产生且经由导线管248c被传送至控制器502 (见图50)。
[0118]现在转到图4A以及图9至图16,示出且描述关节式运动颈部组件230。关节式运动颈部组件230包括近侧颈部壳体232 ;多个链节234,其被连接至近侧颈部壳体232且从该近侧颈部壳体232串联延伸出来;以及远侧颈部壳体236,其被连接至多个链节234中最远侧的链节且从该最远侧的链节延伸出来。
[0119]每一个链节234包括协同操作的关节和U形夹,其形成在链节234的近侧表面234a和远侧表面234b中的每一个表面上。近侧颈部壳体232包括与最近侧链节的关节和/或U形夹操作上啮合的关节和/或U形夹。远侧颈部壳体236包括与最远侧链节的关节和/或U形夹操作上啮合的关节和/或U形夹。邻近颈部壳体232、236和链节234的关节和U形夹操作上彼此啮合,来限定颈部组件230的关节式运动的方向和角度。
[0120]颈部组件230被构造为使末端执行器400能够在基本上直线的形态和基本上成角度的、离轴的或关节式运动形态之间移动。根据本公开,可以预期到,颈部组件230能够在单一平面上做关节式运动,且能够关节式运动大约90°,且甚至大于90°。
[0121]每一个链节234限定:在其中的第一腔部234c (见图12),用于通过贯穿其中的第一传动线缆266 ;第一对相对的腔部234(^234?,用于通过贯穿其中的一对关节式运动线缆262、264;以及第二腔部23知,用于通过贯穿其中的第二传动线缆268。如图12所见,第一腔部234c和第二腔部234e彼此沿直径相对且相对于腔部234(^2344偏移90°。第一传动线缆266和第二传动线缆268中的每一个传动线缆均包括近端,其被键接于相应的第一输出驱动轴246a和第二输出驱动轴258a的远端。第一传动线缆266和第二传动线缆268中的每一个传动线缆均由既挠性又抗扭的(能够传递旋转力或扭矩)材料(如不锈钢等)制造。
[0122]如图13至图16所见,颈部组件230的近侧颈部壳体232支撑关节式运动组件270,其被构造且适合于将关节式运动传递给颈部组件230和/或末端执行器400。关节式运动组件270包括一对相对的齿条272、274,其与小齿轮276啮合于小齿轮276的相对侧上。齿条272、274被可轴向滑动地支撑在近侧颈部壳体232中且小齿轮276被可旋转地支撑在近侧颈部壳体232中。
[0123]如图12、图13和图17所见,齿条274附接至螺纹轴272a,该螺纹轴272a从齿条274向近侧延伸且与内螺纹螺母278的远端以螺纹啮合。带螺纹的螺母278被可旋转地支撑且轴向地固定在形成于近侧颈部壳体232中的凹穴232a内。带螺纹的螺母278的近端被键接于第三驱动轴228的远端。尽管示出螺纹轴272a从齿条274延伸出来,但应当理解地是,在本公开的范围内,螺纹轴可以从齿条272延伸出来而不会偏离本公开的原理。
[0124]关节式运动线缆262、264包括近端,其被固定至齿条272、274的相应的远端且从齿条272、274的相应的远端延伸出来。关节式运动线缆262、264均包括远端,其贯穿链节234的相应的相对的腔部234(11、234(12且被固定至或被锚固在远侧颈部壳体234中。
[0125]在操作中,为了使颈部组件230沿第一方向做关节式运动,如上文所述,则沿第一方向旋转第三驱动轴228,从而使带螺纹的螺母278旋转且使螺纹轴272a向远侧轴向地移动从而使齿条274向远侧轴向地移动(见图16)。随着齿条274沿向远侧方向轴向地移动,齿条274引起小齿轮276旋转且由此作用于齿条272,使齿条272沿向近侧方向轴向地移动。如图16所示,随着齿条272沿向近侧方向轴向地移动,齿条272使得沿向近侧方向拉动关节式运动线缆262且由此使颈部组件230做关节式运动。由于齿条274的沿向远侧方向的轴向的移动引起关节式运动线缆264的轴向的、向远侧移动,因此,颈部组件230被允许做关节式运动。
[0126]远侧颈部壳体236支撑第一齿轮传动280和第二齿轮传动290。第一齿轮传动280起将第一
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