基于所附接的机头类型进入特定操作状态的动力模块的制作方法_4

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构件所确定的尺寸,锁闭板102的唇部103旋转到形成于机头壳体基部44中的槽口 45中。由于唇部103的锥形表面抵靠限定槽口 45的壳体基部的相邻表面旋转,所以锁闭板的旋转驱动盖靠着壳体基部。更具体地,垫片73的周面即垫片从板件79向外延伸的部分被驱动靠着限定壳体基部44的开口端的壳体边缘的底部边缘表面。垫片73的压缩将动力模块180密封在机头壳体42中。垫片肋部74压靠动力模块的基部的下表面。因此垫片肋部74起到防止动力模块180在壳体隔室52中运动的振动吸收体的作用。
[0102]锁闭旋钮90旋转到完全锁闭状态也将第一个盖磁体98安置成紧邻动力模块传感器286。第二盖磁体98安置成对准动力模块传感器288。在这里“完全锁闭”状态可理解成当锁闭件62完全如所设计的一样定位时防止盖62无意中打开。因此,当下次执行工具检查状态的评估时,传感器286和288分别发出表明已检测到局部磁场的信号。控制器320将检测到甚至一个磁场的信号理解成表明动力模块已坐靠在壳体隔室中并且盖62完全锁闭。因此,控制器320将动力模块180置于锁闭状态,即步骤338。
[0103]在将动力模块180置于锁闭状态之后,控制器320开始确定与动力模块附接的机头的类型。在步骤340中,通过确定哪个传感器发出表明磁体在近处的信号来进行该确定。存在三种可能的状态:仅传感器286感测到磁场;仅传感器288感测到磁体;或传感器286和288都感测到磁体的存在。因此,在本发明的形式中,在步骤340,控制器320确定动力模块180连接到三个可能的机头中的哪一个。
[0104]基于步骤340的确定,在步骤342中,控制器设定动力模块以用于操作。这可包括从预载的数据选择马达的下列操作特征:最大转子速度;或耗电量。因此,对于旋转式机头40,控制器可设定动力模块,使得当触发器被压下最大量时,马达将以25000RPM的最大速度运行。在步骤342,控制器还设定动力模块如何随一个或两个触发器的压下而操作。例如,对于第一类型的机头,可适当地设定动力模块,使得触发器152被压下的指示产生马达应该沿向前的方向运行的指示、触发器154被压下的指示产生马达应该沿反向运行的指示。对于第二类型的机头,触发器152被压下的指示将再次用作马达应该沿向前的方向运行的指示。对于第二机头,触发器154被压下的指示用作马达应该以摆动模式运行的指示。
[0105]一旦控制器320完成设定动力模块,控制器使动力模块进入启动状态,即步骤346。在启动状态,控制器为传感器302和304提供偏压电流。另外,为动力模块内部需要打开以致动马达290的全部构件施加电压。当动力模块180处于启动状态时,控制器比处于工具检查状态消耗更多的电流。如步骤348所表示,当动力模块180处于启动状态时,控制器340等待确定触发器152或154中的一个是否已被压下。通过监控由传感器302和304输出的信号来执行该监控。
[0106]一旦动力模块180处于启动状态,机头40准备好使用。在此之前,适当的前端附接件和由机头驱动的装置通常附接到机头40。通过压下适当的触发器152或154而致动工具30。这使得各个相关联的磁体162或164朝各个相邻的传感器302或304移动。传感器302和304输出代表相关联的磁体被压下的程度的传感器信号。基于这些信号和之前加载的机头类型设定指令,控制器致动马达,即步骤354,以产生从业者期望的运动。
[0107]在致动马达270时,动力模块控制器连续监控传感器302或304,即步骤356。执行该监控以确定触发器152或154是否被释放。释放其中一个压下的触发器152或154导致相关联的传感器302或304的输出信号的改变。响应于传感器信号的改变,在步骤358中,控制器320使马达停止。然后,控制器返回到步骤348以等待触发器的下一次按压。
[0108]一旦控制器进入工具检查状态,则控制器连续监控传感器286和288,以确定这些传感器发出的信号是否改变。为便于说明,这在图17B中显示为在执行步骤358后发生的单独的步骤360。步骤360与步骤334基本相同。该监控被执行是因为有时候锁闭件可能从完全锁闭状态转开。理想的是,仅当马达290处于停止状态时发生该事件。
[0109]如果在步骤360中处理器确定信号的变化表明锁闭件从完全锁闭状态移开并且马达启动,则控制器320首先使马达停止(未示出的步骤)。当锁闭件打开时,无论马达运行与否,控制器然后使动力模块返回到睡眠状态,即步骤330。然后如上所述,循环地重新执行步骤332和334,以确定动力模块180是否适当地锁闭在机头中。
[0110]V.利用不同的机头的操作
[0111]在图18中可以看到可用作本发明的工具30的机头的替代机头360。机头360包括具有基部364、握持部366和桶状件368的壳体362。基部364、握持部366和桶状件368在形状和功能上分别与之前描述的基部44、握持部346和桶状件48类似。头部370从桶状件368的远端向前延伸。刀片支座372可旋转地安装到头部370。刀片支座372构造用于可释放地保持矢状锯片376。刀片376应理解成是与机头360 —起使用的能量施加器。
[0112]传动装置位于桶状件368内部。该传动装置被表示为虚的柱形轴384。该传动装置将动力模块输出轴的旋转运动转变为使刀片支座372绕轴线枢转的运动。该轴线垂直于穿过桶状件368的近侧至远侧纵向轴线。由于刀片376可枢转地安装到刀片支座,所以刀片支座的枢转会导致刀片376类似的来回运动。由此,锯齿沿机头前方的弧形来回往复运动。
[0113]机头360具有单一触发器385。触发器385与触发器154类似。
[0114]盖388通过铰链固定到壳体基部364的开口底端。盖364与之前描述的盖62基本相同。为了避免多余,没有示出与盖388 —体的构件。盖62与364之间存在一个显著的差异。只有单一磁体98安装到盖364的锁闭旋钮90。任意地,安装到盖364的磁体98是通过传感器288感测其存在的磁体。
[0115]包括机头360的本发明的工具30与具有机头40的工具以相同的方式备用。在将机头388置于完全锁闭状态后,在步骤340中,仅传感器288输出表示检测到磁体的信号。响应于接收到从传感器288发出的检测到磁体的信号,控制器320识别出所附接的机头类型是包括矢状锯的类型。
[0116]从而,在步骤342中,控制器基于该类型的机头设定工具进行操作。因此,在本发明的该形式中,这意味着控制器设定机头进行操作,使得当触发器被完全压下时机头使马达运行的最大速度是20000RPM。这与当检测到机头40时控制器320使马达运行的最大速度不同。
[0117]因此,本发明的工具系统30构造成使得当机头40或360中的动力模块180锁闭时,模块控制器320确定动力模块180适当地锁闭就位和动力模块坐靠于其中的机头的类型。基于动力模块坐靠于其中的机头的类型的信息,控制器设定动力模块针对该类型的机头正确地操作。因此,本发明不需要个人针对机头的类型手动地将动力模块设置为正确的操作设定。本发明的优点不仅仅在于消除了执行该任务所需的时间。本发明消除了由于差错而不正确地输入机头类型数据的可能性。
[0118]本发明该具体形式的又一种形式是数据标签即磁体组不仅仅提供了机头的指示。该磁体的有/无用作盖是否适当地锁闭的指示。
[0119]本发明的又一特点是,检测机头盖62的接近的传感器286和288与触发器传感器302和304间隔开至少5cm,更优选地间隔开至少8cm。本发明的该特点减少了如果单一磁体以某种方式安置在动力模块附近则该单一磁体将产生两组传感器都检测到的磁场的可能性。如果发生该事件,可能导致动力模块不希望地致动。
[0120]此外,作为一些工具操作的特有性质,这些工具经受高度振动。在一些情况下,该振动可能导致锁闭件从完全锁闭状态移开。如上文结合步骤360所述,本发明的工具系统还设定成连续监控锁闭件是否处于完全锁闭状态。动力产生单元启动的结束或不能打开工具给使用者提供了锁闭件可能已经从完全锁闭状态移开的暗示。这给外科人员提供了从无菌场所取回工具、确认盖被锁闭或重新锁闭盖62的机会。这显著减小了由于锁闭件未锁闭而导致盖打开并且模块掉出机头的可能性。如果在患者附近发生该事件,则动力模块会污染无菌场所。
[0121]本发明的工具30的其它优点与形成系统的构件如何制造相关联。在本发明所述的形式中,电池270并联。各电池270的中心位于垂直于塔部210和马达290的纵轴线的纵轴线上。通常塔部210和马达290具有共用的纵轴线。此外,电池270向外突出超过塔部210。本发明的该构造为模块基部182提供了距离模块底板184比距离头部214更近的质心。当安置在表面上时,该构造为模块提供了稳定性。当模块180位于机头40或360中并且受工具盖62支撑时,所述模块以及模块180的该特点甚至用于稳定工具30。
[0122]本发明的另一特点是充电电流越过其施加给电池270的触点266和电池自身都布置在模块基部182中。本发明该特点的好处是相对高的充电电流从触点266越过其提供给电池270的导体仅需延伸穿过模块基部182。不需要在给充电电流流过的这些触点规划穿过模块塔部210的路线上花钱。
[0123]本发明的又一特点是触点266、电池270、传感器286和288、和控制器320安装在共用电路板240上。本发明该特点的好处是一旦这些构件安装到电路板240,该电路板就可以装配到动力模块180。该构造便于经济地组装动力模块。
[0124]V1.维护钥匙件
[0125]图19示出维护钥匙件(maintenance key) 424如何能够装配到动力模块180a以将动力模块置于维护模式。在图19中,动力模块180a示出为连接到充电器402。充电器402包括装有充电器的内部构件的壳体404。壳体404形成有尺寸设计成用于容纳动力模块塔部210的孔406。特定的充电器402设计用于给两个动力模块180充电。因此壳体404形成有两个孔406。两组触点408从壳体404的顶面向上延伸。当动力模块180a坐靠在充电器402上使得模块塔部布置在孔406中时,充电器触点408延伸穿过动力模块盖206中的开口 208。充电器触点408接合动力模块触点206,以在动力模块180和充电器402之间提供必要的导电连接。
[0126]充电器内部的为电池270提供电流并提供其中一些在下文描述的其它功能的构件没有示出并且不是本发明的部分。这些其它构件包括电源、负载电阻和处理器。各自引用在此作为参考的美国专利N0.6,018, 227和N0.6,564,242中公开了充电器内部的构件。壳体外侧看到的是按钮412和显示器418。按钮412是可压下以控制充电过程的控制元件。显示器418是充电器402的如下构件,提供关于充电过程和动力模块180a的状态的信息的图像显示在该构件上。
[0127]维护钥匙件424是当动力模块附接到充电器402时安置在动力模块180上的构件。当处理动力模块的人希望不仅仅简单地为电池再充电时,将维护钥匙件424安置在动力模块上。维护钥匙件424的本
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