适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体为一种适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件。


背景技术：

2.在机器人辅助微创外科手术过程中，通常通过套管建立专用通道，医生借助细长的微创手术器械进入该专用通道内，从而在人体腹腔内实施手术操作任务。在此基础上，对于实际执行操作的微创手术器械来说，例如但不限于手术钳或者是手术镊又或者是手术刀，为了实现其在体内的灵活精确的操作，具体在操作的过程中一般需要在体外配置相应的用于驱动上述器械运动的驱动机构来实现具体的手术操作。
3.例如公开号为cn114469268a的专利公开了一种外科手术器械驱动机构，其具体包括用于耦合手术器械的转接头、用于驱动所述转接头自转的转动机构以及供所述转接头实现升降的杠杆，其中的转接头和转动机构本身以及杠杆都是安装在配合使用的底板和上安装板之间的，即通过底板和上安装板的配合来实现对于转接头和转动机构以及杠杆使用过程中结构的稳定性，从而保证转接头和转动机构以及杠杆的顺利运行。
4.然而，经实际使用发现上述外科手术器械驱动机构虽然可以实现对于手术器械操作的驱动，却也不可避免可能存在以下缺陷：
5.首先，上安装板由于受到杠杆组件的杠杆转轴处的力，在结构尺寸有限而无法通过厚度的增加来提高上安装板结构强度的前提下，上安装板因为上述受力因素会产生变形，从而影响上安装板直接影响到与其固连的其它结构的使用稳定性和传动精度。
6.总体来说，对于微创手术器械的驱动结构来说，对于整体结构的精确度要求较高，因为需要避免由于驱动机构本身存在的结构误差而造成手术操作的偏差，而从加工工艺本身以及装配工艺本身来说，任何结构生产加工和装配的误差之间是存在累积效应的，故而，对于驱动微创手术器械的驱动结构来说，零部件数量多，可能存在的生产误差和装配误差也越大，如此也就使得结构整体的可靠性和精确度难以保证，因此，一方面出于降低成本的目的考虑，另一方面出于提高结构可靠性和精确度的目的考虑，以尽可能简化结构来实现所需的功能是研发不断努力的方向。
7.此外，杠杆通过常规的转轴直接固定在上安装板上的结构下，难以避免会在转轴与轴孔之间存在间隙，而此处间隙的存在又会进一步影响整体驱动机构的传动精度。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是提供一种适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件，以解决简化整体结构以降低成本和提高结构精确度的技术效果。
9.本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件是这样实现的：
10.一种适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件，包括：底板和凸设在底板的顶端面上的安装座；其中
11.所述安装座具有用于容纳手术器械驱动机构的开合齿轮的收容腔，且所述安装座的侧壁预制有连通所述收容腔的缺口槽。
12.在本实用新型可选的实施例中，在所述缺口槽沿所述开合齿轮轴向的两侧边沿分别延伸成形有朝向支撑座凸起的护板；以及
13.一对所述护板适于与杠杆的齿部形成间隙配合。
14.在本实用新型可选的实施例中，所述安装座与所述开合齿轮卡接配合。
15.在本实用新型可选的实施例中，所述开合齿轮包括位于所述收容腔内的柱状齿轮本体和成形在该柱状齿轮本体的其中一个轴端的第一开叉锁舌；以及
16.在所述安装座远离底板的顶端部开设有连通所述收容腔的适于第一开叉锁舌穿出的开口。
17.在本实用新型可选的实施例中，所述安装座远离所述底板的顶端一体成形有内径小于所述收容腔的限位部；该限位部具有连通所述收容腔和所述开口的限位腔；
18.所述限位腔与所述收容腔之间成形有l形衔接面。
19.在本实用新型可选的实施例中，所述第一开叉锁舌包括与所述柱状齿轮本体一体相连的且外径小于所述柱状齿轮本体的柱状连接部、在所述柱状连接部上间隔开设的多条轴向缺槽，以及在所述柱状连接部远离柱状齿轮本体的一端成形有的锥状头；
20.所述锥状头的锥底面外径大于所述柱状连接部的外径；
21.所述柱状连接部适于与所述限位腔间隙配合；且所述锥状头的锥底面抵压在所述开口上，且所述柱状齿轮本体朝向所述第一开叉锁舌的轴端与所述l形衔接面抵接。
22.在本实用新型可选的实施例中，在所述底板内部还成形有配合使用的第一安装腔和第二安装腔；其中
23.所述第一安装腔用于装配手术器械驱动机构的刀杆的齿形部，且所述第二安装腔用于装配与所述齿形部啮合相配的旋转齿轮。
24.在本实用新型可选的实施例中，所述旋转齿轮与所述第二安装腔卡接固定。
25.在本实用新型可选的实施例中，所述旋转齿轮上一体成形有用于与所述第二安装腔卡接配合的第二开叉锁舌。
26.一种适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件，包括：底板和凸设在底板的顶端面上的支撑座；其中
27.所述支撑座内开设有呈垂直分布的横向轴孔和纵向限位孔；所述横向轴孔用于支撑与手术器械驱动机构的杠杆相连的转轴，且纵向限位孔用于容纳一端适于抵接所述转轴的弹性件。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件，对于安装座和支撑座来说，可以直接实现对于开合齿轮和杠杆的支撑，而不再需要现有技术中采用的上安装板，如此结构下，减少了上安装板的使用，简化了整体结构，可以同步减少生产加工和装配的成本。
29.再者，现有技术中由上安装板和底板来共同实现对于开合齿轮的固定的结构相比本案申请直接将开合齿轮固定在底板的情况来说，本案申请不仅可以避免多部件之间的配合误差带来的精确度不佳的问题，而且可以极大地降低加工的难度，对于采用上安装板同时用来固定开合齿轮和旋转齿轮的结构来说，需要严格保证上安装板上的安装孔的加工精
度，以使两个安装孔可以同时精确配合开合齿轮和旋转齿轮，而本案申请的开合齿轮和旋转齿轮分别与底板安装固定的情况，则是可以降低安装难度。再者，本技术取消了上安装板的使用，使得同等结构尺寸的基础上，本案申请可以增加整体底板的厚度，从而可以降低底板变形的概率，进而提高整体结构的稳定性以及总体的使用寿命。
30.此外，在支撑座上进一步设置纵向限位孔用于容纳一端适于抵接转轴的弹性件，如此结构下，通过弹性件对于转轴的抵顶作用消除转轴与横向轴孔之间的间隙，进一步保证了传动精度。
附图说明
31.图1为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的第一视角整体结构图；
32.图2为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的第二视角整体结构图；
33.图3为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的第三视角整体结构图；
34.图4为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的爆炸结构图；
35.图5为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的安装座和支撑座的结构图；
36.图6为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的局部结构示意图一；
37.图7为图6的b向剖视示意图；
38.图8为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的局部结构示意图二；
39.图9为图8的d向剖视示意图；
40.图10为图8的c向剖视示意图；
41.图11为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件配合使用的开合齿轮的结构示意图；
42.图12为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件配合使用的旋转齿轮的结构示意图；
43.图13为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件配合使用的标码件的结构示意图；
44.图14为本实用新型的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件配合使用的支撑杆的结构示意图。
45.图中标号：底板100、减重槽101、安装座200、收容腔201、限位部202、限位腔203、开口205、l形衔接面206、缺口槽207、护板208、支撑座300、横向轴孔301、纵向限位孔302、开合齿轮400、柱状齿轮本体401、柱状连接部402、轴向缺槽403、锥状头404、弹簧501、转轴502、杠杆600、齿部601、第一安装腔701、第二安装腔702、刀杆801、旋转齿轮802、第二开叉锁舌803、标码座901、指示座902、指示灯903、标码件904、支撑杆孔9041、凸棱槽9042、挡板9043、挡齿9045、支撑杆905、凸棱9051、卡簧槽9053。
具体实施方式
46.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.实施例1：
48.请参阅图1至图14所示，本实用新型提供一种适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件，此处对应的手术器械可以是手术钳或者是手术镊又或者是手术刀，即只要是手术过程中需要直线旋转和开合运动的器械都可采用本实施例的结构，对此本实施例对具体的手术器械不做绝对限定。
49.本实施例采用的支撑限位组件包括：底板100和凸设在底板100的顶端面上的安装座200和支撑座300。此处的安装座200和支撑座300可以与底板100直接一体加工成形，还可以是采用额外的铆接或者螺钉紧固的方式固定在底板100上，即只要能使得安装座200和支撑座300牢固地支撑固定在底板100上的情况都满足本实施例的使用需求。其中的支撑座300用于支撑与手术器械驱动机构的杠杆600相连的转轴502。
50.接下来结合附图具体来说，首先是安装座200：
51.就布局位置来说，安装座200位于底板100的一个角落以使得该安装座200的设置不影响杠杆600在底板100上的布局。就整体形状来说，安装座200整体呈柱状结构体，从俯视底板100的视角来看该安装座200外部形状的截面可以是圆形或者椭圆形，也可以是矩形，还可以是不规则的异形，本实施例不做绝对限定。为了使得本实施例的安装座200可以用来容纳手术器械驱动机构的开合齿轮400，此安装座200具有用于容纳手术器械驱动机构的开合齿轮400的收容腔201，从俯视底板100的视角来看该收容腔201的截面可以是圆形，当然也可以是矩形，即只要能使得开合齿轮400在收容腔201中顺畅转动都可以满足本实施例的使用需求。而本实施例的附图仅仅以整体的安装座200为圆筒状的结构为例。
52.在上述结构的基础上，需要说明的是，开合齿轮400是通过如下结构与安装座200配合的：
53.大致来说安装座200与开合齿轮400卡接配合，且该卡接配合结构不需要借用辅助的工具就可完成安装。
54.详细来说，开合齿轮400包括一体成形的柱状齿轮本体401和位于该柱状齿轮本体401的其中一个轴端的第一开叉锁舌；在开合齿轮400与安装座200装配到位后，柱状齿轮本体401整体地收容在安装座200的收容腔201中。
55.再者，第一开叉锁舌包括与柱状齿轮本体401一体相连的柱状连接部402、在柱状连接部402上间隔开设的多条轴向缺槽403，以及在柱状连接部402远离柱状齿轮本体401的一端成形有的锥状头404；其中的柱状连接部402的外径小于柱状齿轮本体401，且轴向缺槽403是延伸到锥状头404的。另外，此处的锥状头404的锥底面的外径大于柱状连接部402的外径。
56.基于对上述第一开叉锁舌的配合，在安装座200远离底板100的顶端部开设有连通收容腔201的适于第一开叉锁舌穿出的开口205。更为具体的，安装座200远离底板100的顶端一体成形有限位部202；该限位部202具有连通收容腔201和开口205的限位腔203；限位腔
203的内径小于收容腔201，使得限位腔203与收容腔201之间成形有l形衔接面206。
57.对此，当开合齿轮400与安装座200配接时，柱状连接部402适于与限位腔203间隙配合；且锥状头404的锥底面抵压在开口205上，且柱状齿轮本体401朝向第一开叉锁舌的轴端与l形衔接面206抵接。如此结构下，在开合齿轮400与安装座200进行装配时，第一开叉锁舌只需要利用轴向缺槽403来使得第一开叉锁舌的锥状头404产生微变形来穿过限位腔203，而在锥状头404伸出到开口205外侧之后再恢复常态即可实现锥状头404的锥底面抵压在开口205上，如此结构下开合齿轮400与安装座200即装配到位了。此处需要加以说明的是，开合齿轮400为一体塑料结构，在与安装座200装配到位之后，与开合齿轮400底板100之间存在几丝的活动空间，开合齿轮400可以顺利转动，不需要担心摩擦力的不利影响。
58.通过上述结构，整体的开合齿轮400是装配在安装座200的收容腔201中的，对此，为了使得开合齿轮400与杠杆600的齿部601配合，本实施例在安装座200的侧壁预制有连通收容腔201的缺口槽207，如此使得杠杆600的齿部601可以通过该缺口槽207来与开合齿轮400配接。
59.基于上述缺口槽207的设计，本实施例还做了如下改进：在缺口槽207沿开合齿轮400轴向的两侧边沿分别延伸成形有朝向支撑座300凸起的护板208；以及缺口槽207的两侧边沿成形有的一对护板208适于与杠杆600的齿部601形成间隙配合。此处的一对护板208既能起到对杠杆600的齿部601的限位作用，使得杠杆600在开合齿轮400的作用下的运动轨迹被一对护板208限定，从而确保杠杆600运动轨迹的精准度；并且此处的护板208还能起到对于安装座200的加强作用以保证整体安装座200的使用强度。
60.再接下来要说明的是，本实施例还在底板100内部还成形有配合使用的第一安装腔701和第二安装腔702；其中第一安装腔701用于装配手术器械驱动机构的刀杆801的齿形部，且第二安装腔702用于装配与齿形部啮合相配的旋转齿轮802。旋转齿轮802与驱动盒配合来使旋转齿轮802转动，旋转齿轮802直接与刀杆801的齿形部啮合从而驱动刀杆801转动。需要加以说明的是，此处的旋转齿轮802为一体塑料结构，旋转齿轮802可以在第二安装腔702内顺利转动。
61.对于其中的旋转齿轮802和第二安装腔702来说，出于提高装配的便捷性和高效性，旋转齿轮802与第二安装腔702卡接固定。对此卡接装配方式，本实施例结合附图举例一种情况来说，旋转齿轮802上一体成形有用于与第二安装腔702卡接配合的第二开叉锁舌803。对于此处第二开叉锁舌803与第二安装腔702具体的配合结构，可以参阅第一开叉锁舌与安装座200的结构，此处不再赘述具体的细节结构。
62.相比现有技术中的支撑限位组件来说，本实施例取消了上安装板的使用，使得同等结构尺寸的基础上，本实施例可以增加整体底板100的厚度，从而可以降低底板100变形的概率，进而提高整体结构的稳定性。对此，为了避免底板100厚度的增加而造成底板100重量的同步增加，本实施例在底板100上间隔地开设有多个减重槽101。由此即可使得整体的底板100可以同时兼顾到重量和结构稳定性的问题。
63.实施例2：
64.请参阅图1至图13所示，在实施例1的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的基础上，本实施例提供的适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件的底板100上还设置有标码件904和指示灯903。对应的底板100上预制有用于配合标码件904的标码座901和用于
配合指示灯903的指示座902。
65.其中，标码件904通过支撑杆905和卡簧的配合活动固定于标码座901中，在支撑杆905上预制有用于装配卡簧的卡簧槽9053；并且支撑杆905还与驱动盒配合从而驱动标码件904转动来改变指示灯903的状态，以便由指示灯903的状态的该表用来提示与刀杆801相连的刀的使用次数到达上限。
66.更为详细的，标码件904具有空心内腔，该空心内腔包括大致呈腰形状的支撑杆孔9041和与支撑杆孔9041贯通的至少一个大致呈矩形状的凸棱槽9042。其中的支撑杆孔9041用来配接支撑杆905。而在标码件904的外壁上则是成形有一个大致呈t形结构的挡板9043和间隔分布的两个挡齿9045。挡板9043用于遮挡传感器的信号，从而改变指示灯903的状态，而挡齿9045与成形在底板100上的标码座配合起到机械限位的作用。具体来说，当与刀杆801相连的刀的使用次数到达上限时，可以控制驱动盒转动以使得支撑杆905的传动件转动，进一步带动标码件904转动，标码件904上的挡板9043遮挡（或者不遮挡）传感器，产生信号变化，从而改变指示灯903的状态。
67.在上述结构的基础上，支撑杆905则是包括与支撑孔9041配合的杆体以及在杆体至少一侧设有的与凸棱槽9042插接配合的凸棱9051，此处通过凸棱9051与标码件的凸棱槽9042配合起到定位、限位作用，减小支撑杆905与标码件904之间的运动间隙。需要说明的是，本实施例中的凸棱9051和凸棱槽9042的数量可以相同，各是一个或者各是两个设置更多个，也可以是凸棱9051和凸棱槽9042的数量不同，例如有两个凸棱槽9042而只有一个凸棱9051，如此情况凸棱9051选择任意一个凸棱槽9042插配即可。而本实施例附图仅仅以在杆体的一侧设置一条凸棱9051的情况为例，此处一条凸棱9051即可实现支撑杆905与标码件904之间的配合的限位作用，且一条凸棱9051相比两条凸棱9051来说可降低加工的难度。
68.综上，对于本实施例的支撑限位组件来说，优化了整体底板100上的安装座200、支撑座300、第一安装腔701、第二安装腔702和标码座901以及指示座902的布局，并且安装座200和支撑座300以及指示座902相对于底板100来说是外置的结构，而第一安装腔701、第二安装腔702和标码座901则相对于底板100来说是内置的结构，如此内置和外置协同配合的设计结构，可以降低底板100上各部件之间出现非预期的干涉问题，提高整体结构的紧凑性，从而使得本实施例的底板100相比现有技术来说在不影响整体的支撑限位组件结构的外部体积的基础上，可以有效提高底板100整体空间的利用率，从而优化了使用本实施例的支撑限位组件的手术器械驱动机构的整体功能性，使其应用在具体的微创手术机器人中的性能更加完善。
69.实施例3：
70.本实施例提供了一种适用于手术器械驱动机构的支撑限位组件，其包括的支撑座300内开设有呈垂直分布的横向轴孔301和纵向限位孔302，且横向轴孔301与纵向限位孔302之间是呈贯通结构。其中的横向轴孔301用于支撑与手术器械驱动机构的杠杆600相连的转轴502，而纵向限位孔302用于容纳一端适于抵接转轴502的弹性件。
71.更为详细的，横向轴孔301为通孔结构，而纵向限位孔302为盲孔结构，结合附图所示情况来说，横向轴孔301相对于底板100为平行分布状，而纵向限位孔302则是相对于底板100为垂直分布状，且横向轴孔301延伸到支撑座300垂直于底板100的一对相对的侧端面，纵向限位孔302的开口则是延伸到支撑座300背离底板100的顶端面，从而便于弹性件可以
从支撑座300背离底板100的顶端面来便捷地插入到纵向限位孔301中。
72.需要说明的是，本实施例中的弹性件采用例如但不限于弹簧501。此处优选的情况下，弹性件与转轴502的中部相抵接。本实施例中，将转轴502设置于支撑座300中，省去了现有技术中的上安装板，在杠杆600活动的过程中，不会发生杠杆600支点的位置变化，从而提高了传动精度。
73.基于上述结构，在装配的过程中，先将弹性件装入纵向限位孔302中，再将转轴502安装到横向轴孔301中，并在安装转轴502的时候使得转轴502可以抵压住弹性件，如此可以通过弹性件对于转轴502施加一定的预紧力，即通过弹性件对于转轴502的抵顶作用消除转轴502与横向轴孔301之间的间隙，进一步保证了传动精度。
74.需要加以说明的是，对于本实施例的支撑座300的具体结构其可以独立应用在现有技术中任一成熟手段中的手术器械驱动机构中配合杠杆600使用，还可以配合本实施例1和或者实施例2的结构使用，对于具体的本实施例中的支撑座300的结构具体应用在哪种场景下的手术器械驱动机构中，本实施例不做绝对限定。
75.以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
76.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
77.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
78.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
79.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
80.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特
征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。