一种器械传动组件的制作方法

本申请涉及能够快速准确地实现轴的传动连接、并降低成本和装配复杂度的器械传动组件。

背景技术：

1、一些自动手术机器人手柄分为操作手柄和执行机构两部分，操作手柄主要是电机及控制机构，需要反复使用。而执行机构一般设有各种形式的手术刀具及其驱动机构，多为一次性的。在手术前需要从灭菌盒中取出一次性的执行机构与操作手柄组合。

2、在操作手柄和执行机构组合的同时，还需要保证两者的驱动轴、从动轴快速有效地连接。通常这类机构的尺寸不大，还包含多根驱动轴、从动轴，如何准确连接并且可以有效传递扭矩是需要解决的问题。

3、目前常见的是一侧轴采用六方孔，另一侧为与其尺寸配合的六方轴，联接后六方轴插入六方孔。但这种连接的主要问题是六方孔加工不易，六方轴的配合间隙以及配合的同轴度等都增大了加工和装配的复杂度。并且对于包含多根驱动轴、从动轴的设备，在对插的时候需要手动将两侧的六方孔和六方轴角度同时对齐，对于手术现场操作很不方便。

4、为此，现有技术中，存在如何快速准确地实现轴的传动连接、并降低成本和装配复杂度的技术课题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于，提供一种能够快速准确地实现轴的传动连接、并降低成本和装配复杂度的器械传动组件。为了实现上述目的，本申请的一个方案为，一种器械传动组件，包含驱动轴、从动轴，所述驱动轴、所述从动轴的一方设有轴端连接件，另一方设有用于与所述轴端连接件连接的卡接部，所述轴端连接件的与所述卡接部连接的一端设有卡接槽；以所述驱动轴、所述从动轴中设有所述轴端连接件的一方的延伸方向为轴向，垂直于所述轴向的方向为径向；在所述驱动轴、所述从动轴之中的设置有所述轴端连接件的一方，相对于所述轴端连接件隔开规定距离地设置有沿所述径向扩展的抵接部，在所述轴端连接件和所述抵接部之间设置有沿所述轴向具有规定的形变允许量且分别与所述轴端连接件的远离所述卡接槽的一端和所述抵接部抵接的弹性部，从而，所述轴端连接件可沿所述轴向靠近/远离所述抵接部；在工作状态下，所述驱动轴、所述从动轴经由所述轴端连接件和所述卡接部连接，所述卡接部沿所述径向延伸并落入所述卡接槽内；其中，所述驱动轴的远离所述轴端连接件的位置连接有驱动单元，所述从动轴的远离所述轴端连接件的位置连接有器械，所述驱动单元经由所述驱动轴、所述轴端连接件驱动所述卡接部和所述从动轴绕所述轴向转动，进而驱动所述器械工作。

2、根据前述的技术方案，卡接部可以方便地插入轴端连接件的卡接槽中，实现驱动轴和从动轴的快速有效地连接。

3、在一个优选的方式中，在所述驱动轴与所述从动轴的连接过程中，当所述卡接部沿所述轴向到达规定的位置后，若所述卡接部部分地落入所述卡接槽，则在所述卡接部的作用力下，所述驱动轴或所述从动轴绕所述轴向转动，使所述卡接部落入所述卡接槽并与其匹配连接。

4、根据前述的技术方案，若卡接部部分地进入卡接槽，只要抵接于卡接槽的斜面，则驱动轴或从动轴中阻尼小的一方，会在卡接部的作用力下绕轴向转动，使卡接部插入卡接槽并与其匹配连接。

5、在一个优选的方式中，在所述驱动轴与所述从动轴的连接过程中，当所述卡接部沿所述轴向到达规定的位置后，若所述卡接部完全未进入所述卡接槽，则所述卡接部抵接于所述轴端连接件的设有所述卡接槽的一端，所述轴端连接件在所述卡接部的作用力下沿所述轴向朝靠近所述抵接部的方向回退；之后，待所述驱动单元带动所述驱动轴转动到使所述卡接部部分地落入所述卡接槽时，所述轴端连接件在所述弹性部的弹力作用下，沿所述轴向朝远离所述抵接部的方向移动。

6、根据前述的技术方案，当卡接部未与卡接槽对准时，轴端连接件压缩弹簧回退，不影响操作手柄的手柄外壳和执行机构外壳之间的对接。当电机带动驱动轴转动一定角度后，卡接部自动与卡接槽对准并插入卡接槽，实现驱动轴和从动轴的自动连接。

7、在一个优选的方式中，所述卡接槽沿所述轴向的截面为v字形或梯形，其开口处供所述卡接部沿所述轴向伸入；且在工作状态下，所述卡接部抵接于所述卡接槽的斜面。

8、根据前述的技术方案，截面为v字形或梯形的卡接槽更便于卡接部在负载过大时从卡接槽中滑出，达到过载保护的目的。

9、在一个优选的方式中，在工作状态下，当所述驱动单元的输出转矩增大到规定的阈值转矩m0时，所述卡接部使所述轴端连接件抵抗所述弹性部的弹力而朝靠近所述抵接部的方向移动，从而，所述卡接部沿所述卡接槽的斜面滑出所述卡接槽。

10、根据前述的技术方案，当负载转矩达到一定程度时，卡接部从卡接槽中滑出，达到过载保护的目的。

11、在一个优选的方式中，所述卡接部滑出所述卡接槽后，待所述驱动单元带动所述驱动轴转动到使所述卡接部部分地落入所述卡接槽时，所述轴端连接件在所述弹性部的弹力作用下，沿所述轴向朝远离所述抵接部的方向移动。

12、根据前述的技术方案，当驱动轴继续转动时，卡接部重新插入卡接槽中，若此时驱动单元的输出转矩小于阈值转矩，则可以继续经由卡接部驱动从动轴转动。

13、在一个优选的方式中，设所述卡接槽的斜面与所述轴向的夹角为θ；设所述弹性部的弹性系数为k，当所述卡接部与所述卡接槽匹配连接时，所述弹性部沿所述轴向被压缩的距离为δl1；当所述驱动单元的输出转矩增大到阈值转矩m0时，设所述卡接部滑出所述卡接槽的过程中所述弹性部继续被压缩的距离为δl2；则k满足如下的式(1)：

14、

15、其中，b为所述卡接部落入所述卡接槽并转动时，所述卡接部与所述卡接槽的斜面抵接的位置的旋转半径。

16、根据前述的技术方案，按照式(1)选取的弹性部，可以在负载转矩过大时及时使轴端连接件回退，更便于卡接部从卡接槽中滑出，达到过载保护的目的。

17、在一个优选的方式中，设所述驱动单元允许的最大输出转矩为mmax，则m0＝0.8*mmax。

18、根据前述的技术方案，当驱动单元的输出转矩达到最大许用转矩的80％时，即可进入过载保护状态。

19、在一个优选的方式中，所述卡接部为销钉，所述驱动轴、所述从动轴中设置所述卡接部的一方具有沿所述径向延伸的通孔，所述销钉以穿过该通孔的方式设置。

20、根据前述的技术方案，销钉结构简单、连接稳定，能够降低加工和组装成本。

技术特征：

1.一种器械传动组件，包含驱动轴、从动轴，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的器械传动组件，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的器械传动组件，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的器械传动组件，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的器械传动组件，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的器械传动组件，其特征在于：

7.根据权利要求5或6所述的器械传动组件，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的器械传动组件，其特征在于：

9.根据权利要求5所述的器械传动组件，其特征在于：

技术总结
本申请提供一种器械传动组件，包含驱动轴、从动轴，驱动轴、从动轴的一方设有轴端连接件，另一方设有卡接部，轴端连接件一端设有与卡接部连接的卡接槽；轴端连接件连接有弹性部，可沿轴向移动；在工作状态下，驱动轴、从动轴经由轴端连接件、卡接部连接，卡接部卡接于卡接槽内；驱动轴的远离轴端连接件的位置连接有驱动单元，从动轴的远离轴端连接件的位置连接有器械，驱动单元经由驱动轴、轴端连接件驱动卡接部和从动轴绕所述轴向转动，进而驱动所述器械工作。据此，能够快速准确地实现驱动轴和从动轴的传动连接，并降低成本和装配复杂度。

技术研发人员：赵静,单斌
受保护的技术使用者：北京智愈医疗科技有限公司
技术研发日：20230706
技术公布日：2024/1/15