CN102791217A - 过载力机构 - Google Patents

Abstract

一种过载力机构，包括驱动组件、从动组件以及可变地接合的联接器，当用于液压装置的控制缸的运动超过预定的不安全阈值时，过载力机构对该运动进行分流或阻尼。过载力机构避免或减小对装置自身、辅助装置和/或患者的损害。在一方面中，可变地接合的联接器可以包括偏置机构和联接构件，其中，偏置机构在达到力阈值或张力阈值时自动复位或释放。另外，过载力从动组件可以包括过载力杆，过载力杆使得力或运动能够被引导远离源头。可变地接合的联接器可以包括定位销和弹簧机构，弹簧机构利用张力自动地复位。

Description

过载力机构

本申请要求于2010年1月27日提交的美国临时专利申请No.61/298,784的优先权。本申请还涉及申请人的于2011年1月21日提交的名称为“HYDRAULIC DEVICE INCLUDING A SPOOL VALVE”(包括滑阀的液压装置)的待审PCT申请No.PCT/US2011/022086和于2010年8月25日提交的名称为“ARTICULATED SURGICALTOOL”(铰接的外科手术工具)的PCT申请No.PCT/US10/46619。前述申请中的每一项申请的全部内容通过参引合并到本文中。

技术领域

本发明的各方面涉及机械装置以及用于机械装置的过载力机构。

背景技术

腹腔镜外科手术工具以及用于其它外科手术程序的工具是已知的。然而，现有腹腔镜外科手术仪器通常具有相当大的局限性，包括涉及如下内容的局限性：其进入身体的被器官或其它障碍物遮挡的部分的能力，对这种仪器进行消毒的难度，以及笨拙且难以使用的结构构型的局限性。虽然这些现有的腹腔镜外科手术仪器可以执行侵入式外科手术程序，但这些仪器难以操作以及执行外科手术中通常所需要的复杂运动。特别地，这种仪器难以在角落、障碍物周围进行操作并且难以在被阻挡的或其它难以触及的环境中使用。

此外，现有腹腔镜外科手术仪器通常采用缆线和液压管线对仪器的外科手术端头进行操作。这种工具昂贵并且难以清洁和消毒。由于每次使用后必须要进行清洁程序，所以所引起的任何费用基本都增加到装置的使用成本上。可替代地，如果使用一次性工具，则会增加整个系统的成本。另外，一次性工具可以由比用于多次使用的工具不太耐用的材料制成，导致由于设备失灵和/或断裂而引起的潜在的问题的增大。

此外，使用缆线和液压管线对仪器的外科手术端头进行远程操作的腹腔镜外科手术仪器易受意外误用或用户过度补偿的影响，这有时会是由于缺乏直接的触觉反馈造成的。特别地，当用户以可能对装置自身、辅助装置和/或患者造成损害的方式移动用于腹腔镜外科手术装置的控制器时，会出现问题。

因而，本领域中存在对于一种手动致动、铰接的外科手术仪器的需要，该外科手术仪器向用户提供运动的增加的自由度，还防止对装置、辅助装置和/或患者造成损害。

发明内容

虽然本发明的各方面的以下论述出于说明性的目的采用了外科手术，但应当理解，本发明的各方面不限于外科手术并且可以用于各种其它环境。例如，本发明的各方面可以用于制造、构造、组装管线，处理和处置危险材料、水下操作，处理高温材料或者用户可以远离被操作的物体或在对机械装置进行操作时会经受疲劳的任何其他环境。

在本发明的一个方面中，当用于液压装置的控制缸的运动超过预定的不安全阈值时，过载力机构(overforce mechanism)对该运动进行分流或阻尼。这样，所述过载力机构避免或减少对装置自身、辅助装置和/或患者的损害。在一方面中，过载力机构包括滚珠和弹簧机构，当达到力或张力阈值时，滚珠和弹簧机构自动释放。另外，过载力机构还包括过载力杆，过载力杆使得力或运动能够被引导远离源头。

在本发明的另一方面中，当用于液压装置的控制缸的运动超过预定的不安全阈值时，过载力机构对该运动进行分流或者阻尼。该过载力机构包括定位销和弹簧机构以及过载力杆，过载力杆使得运动能够被引导远离源头。

在本发明的又一方面中，多个过载力机构在同一装置上用于多个部件。例如可以根据不同的机械控制或根据用于装置的机械操作的不同方面的控制来使用该过载力机构。多个过载力机构可以是完全相同，或者可以根据特定应用而实质性地变化。

本发明的各方面可以结合如属于Doyle等的美国专利No.6,607,475中示出和描述的方法、特征和操作，该专利的全部内容通过参引合并到本文中。然而，应当指出的是，本发明的各方面不限于美国专利No.6,607,475中所示出的装置的应用，或者不限于相关的专利和应用。在一些方面中，本发明提供一种用于对液压致动装置的微观运动和宏观运动进行控制的器械，包括铰接的外科手术工具。在这些方面中，本发明可以增强装置的控制和操作。

本发明的各方面提供以下有益效果和优点：包括防止不需要的力以及由此对致动系统造成损害的能力。因此，致动系统能够被制造的更加耐用，并且精密仪器能够用于否则将不能使用相对精密的设备的环境。

在随后的说明书中将部分地阐述涉及本发明的各方面的另外的优点和新颖的特征，并且在审查以下内容时或在通过实践本发明的各方面而获知时，本领域技术人员将更好地理解涉及本发明的各方面的另外的优点和新颖的特征。

附图说明

从本文中下面所给出的详细说明和附图将完全地理解本发明的各方面，其中，详细说明和附图通过说明的方式给出并且仅为示例，因此不对本发明的各方面构成限制，其中：

图1A为根据本发明的各方面的供使用的示例性系统的示意图；

图1B为装置的从动部分的变型的示意图，该从动部分可以替代图1A中示出的装置的从动部分使用；

图2A为可以与本发明的各方面结合使用的示例性控制单元的一个方面的详细视图；

图2B为可以与本发明的各方面结合使用的示例性控制单元的另一方面的详细视图；

图3为示例性过载力机构的局部剖视图；

图4为根据本发明的各方面的处于接合模式的示例性过载力机构的示意图；

图5A和图5B以剖视图的方式示出根据本发明的各方面的、图4的分别处于接合操作和分离操作的示例性过载力机构；

图6为根据本发明的各方面的在没有过载力滑块的情况下图5A和图5B中示出的、示例性过载力机构的滚珠与过载力杆306中的凹部之间的关系的局部透明的近距离视图；

图7为根据本发明的各方面的、图4的处于接合模式的示例性过载力机构的局部透明的侧视示意图；

图8为根据本发明的各方面的、图4的处于接合模式的另一示例性过载力机构的示意图。

具体实施方式

现在，在下文中将参照附图更全面地说明本发明的各方面，附图中示出了本发明的各种变型和方面。然而，本发明的各方面可以以许多不同的形式实现并且不应被解释为受限于本文中所阐述的变型；相反，提供这些变型使得本公开内容在说明性的实施方案方面将是详尽和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开内容的范围。

除非另有定义，本文中使用的所有技术术语和科学术语与本发明的各方面所属领域的普通技术人员的一般理解具有相同的意义。本文中提供的方法和示例仅为说明性的并非旨在限制。

图1A为本发明的各方面的过载力机构的示例性系统的示意图，该系统可以用于在患者P上进行外科手术。美国专利6,607,475中更详细地描述了装置1，该专利的全部内容通过参引合并到本文中。装置1可以包括任意数量的适合的液压驱动机械装置，以辅助执行手术、维护和/或其它机械操作。尽管图1A示出了外科手术装置1，但应当理解，本发明的各方面的变型能够与具有机械致动特征的任何适合的装置结合使用。液压驱动机械装置中的一些，比如图1A中示出的液压驱动机械装置，可以包括具有单个控制缸5的控制部分或具有多个控制缸7的控制部分。具有单个控制缸或多个控制缸的控制部分可以用于使得用户，比如外科医生，能够致动装置的另一部分中的机械操作。例如，具有单个控制缸或多个控制缸的控制部分可以致动和移动用于执行外科手术的各种工具2。

一般来说，控制部分(例如，具有单个控制缸或多个控制缸的控制部分)是装置1的“控制部分”的一部分，各种工具2是装置1的“从动部分”的一部分。图1B为装置的从动部分的变型的示意图，该从动部分可以替代图1A中示出的装置的从动部分被使用。如图1B所示，装置的从动部分9包括各种工具2，这些工具2可以用于执行手术和/或其它机械操作。控制部分与从动部分之间的连接可以主要例如为液压，以使得能够在这两个部分之间的传递机械力。然而，也可以存在其它连接(例如，电气、液压、电磁、缆线、光学等等)以便在装置的控制部分与从动部分之间传递各种类型的信息、力或运动。

图2A为可以与本发明的各方面结合使用的示例性控制单元的一个变型的详细视图。图2A示出控制部分10的多个示例性特征，包括手柄11以及用于与用户相互作用的拇指环12。通常，用户可以抓握手柄11，将其拇指放置于拇指环12的内部并挤压。这种运动和/或类似运动通常引起控制缸100中的机械响应，也示出在图2中，控制缸100将该机械响应传递至装置的被称为“从动部分”的另一部分(未示出)。如图2A所示，过载力机构可以例如为附接至控制缸或者邻近控制缸的部分。除控制缸100之外，装置的某些变型可以包括“滑阀”，“滑阀”例如可以如图2A所示地定位。滑阀的特别的一个目的在于控制装置的控制缸100与从动部分之间的流体连通。图2A中的控制部分10仅为可以与本发明的各方面结合使用的控制部分的类型中的一种的示例。本发明的各方面可以与各种其他装置结合使用，各种其他装置包括不同的控制部分。

图2B为可以与本发明的各方面结合使用的示例性控制单元的另一变型的详细视图。图2B示出控制部分200的多个示例性特征，包括手柄211以及用于与用户相互作用的触发环212。控制部分200与图2A中示出的示例性控制部分10的不同之处主要在于：控制部分200允许可以从用户传递到装置的从动部分的运动具有更多的自由度。如图2B所示，每个自由度对应于其自身的控制缸100。如图2A和图2B所示，过载力机构可以为控制缸的部分。每个过载力机构可以同时在装置的多个部分上实施。通常，用户可以抓握手柄211，将用户的拇指放置在触发环212的内部，挤压触发环212并使手柄211沿各个方向运动。这种运动和/或类似的运动通常引起控制缸100中的机械响应，控制缸100将该机械响应传递至装置的从动部分(未示出)。根据本发明的各方面，可以通过过载力机构来调解上述响应。图2B还示出了示例性滑阀150，示例性滑阀150连接到控制缸100。如图2B所示，滑阀150通常连接至控制缸100中的每一个。在图2B中，清楚地示出了示例性滑阀150与装置的从动部分、入口150a之间的流体连接。通常，液压管线可以连接到入口150a的一端，入口150a的另一端可以连接到装置的控制部分或从动部分上的对应的控制缸(未示出)。在该示例性构型以及其它示例性构型中，每个自由度通常具有位于控制部分中的一个控制缸以及位于对应地相关联的从动部分中的一个控制缸。图2B中的控制部分200仅为可以与本发明的各方面结合使用的控制部分的类型中的一种的示例。本发明的各方面可以与各种其它装置结合使用，各种其他装置包括不同的控制部分。

图3至图7示出可以根据本发明的各方面使用的示例性过载力机构300。该过载力机构包括驱动组件、从动组件以及可变地接合的联接器，下面进行详细描述。驱动组件是过载力构件的与控制部分5操作地联接的部分。参照图3，图3示出包括用于接纳杆306和缸302的支座301的过载力机构的局部剖视图。该过载力机构还包括过载力滑块机构303和联接构件305(图4至图6)，过载力滑块机构303包括偏置机构304(图4至图5B)，比如弹簧，联接构件305，比如为滚珠轴承，尤其用于将过载力杆306机械地联接至过载力滑块303以及使过载力杆306与过载力滑块303机械地分离。如图3所示，缸302靠置在支座301内。轴306a滑动地设置在缸302内。如在图3中所见，轴306a的一个端部从缸302延伸并与杆306配合，同时杆306a的另一个端部与活塞306c联接。因此，由于杆306与轴306a的配合，杆306的运动引起轴306a和活塞306c在缸302内的轴向滑动。缸302还包括液压流体20，当活塞306a在缸302内运动时，液压流体20被置换。

如下面将更详细地描述的，其中杆306和过载力滑块303彼此联接和分离的状态以下将被称为器械的“接合操作”。图5A和图5B在截面图中示出了图3和图4的分别处于接合操作和分离操作中的示例性过载力机构300。

同样如图5A所示，液压流体20可以布置在缸302中。图4、图5A和5B中示出的示例性过载力机构300的液压装置可以与美国专利6,607,475中更详细地描述的大致相似。特别地，图5A示出了容纳在缸302中的液压流体20。液压流体20能够通过入口排出缸102，这会在装置的远端中的一点处产生液压压力。从从动缸置换的另外的液压流体20可以通过另一个入口进入到活塞306c的后部，从而使系统中的液压流体20的体积保持恒定。在本发明的各方面的范围内可以利用可替代的液压布置。例如，液压流体20可以相对于内缸302不同地定位，或者容纳在辅助容器(未示出)中。可以具有图中未示出的另外的液压管线和连接装置，并且在不改变本发明的各方面的本质的情况下，可以添加或去除另外的部件。

图4、图5A和图5B示出过载力机构300的一个示例性实施方案。如图4、图5A和图5B所示，可变地接合的联接器可以包括过载力滑块303和各种机械部件，以便将过载力滑块联接到过载力杆306，过载力杆306附接到缸302的轴306a。例如，如图4、图5A和图5B所示，过载力机构300可以包括偏置机构(304)以及坐置在轨道301a或支座301中的导向部分上的一组滚珠轴承305。从动组件包括过载力机构的由驱动组件驱动的部分，比如杆306和轴306a。

滚珠轴承305可以经由过载力滑块303中的孔303a与装置的其它部分接触。另外，过载力杆306中可以具有通道或凹部306b，通道或凹部306b的尺寸设定成容纳滚珠轴承305的至少一部分。图6为示例性过载力机构300的滚珠轴承305与过载力杆306中的凹部306b之间的关系的局部透明的近距离视图，其中，过载力滑块303不可见。图7为根据本发明的各方面的、图3和图4的处于接合模式中的示例性过载力机构局部透明的侧视示意图。如图6和图7所示，滚珠轴承305可以经由弹簧304保持在凹部306b中。当滚珠轴承305通过过载力滑块303中的保持结构303a经由偏置特征304保持就位时，联接构件305，比如滚珠轴承，可以将过载力滑块303和过载力杆306机械地联接。换言之，当滚珠轴承305通过弹簧304固定在凹部306b中时，过载力滑块303、过载力杆306和活塞306c可以作为单个单元运动。因此，施加于过载力滑块303的力可释放地连接到附接于轴306a的过载力杆306，并由此引起活塞306b的运动，以便将液压流体20泵送到从动缸以及将液压流体20从从动缸泵出。这仅为一个示例性实施方案，并且根据本发明的各方面的其它实施方案也是可能的。例如，可替代地，可以以相反的方式固定滚珠轴承305，使得过载力杆306中存在开口并且过载力滑块303中存在凹部。在这种情况下，如图4、图5A和5B所示，弹簧304可以固定到过载力杆306上或者固定在过载力杆306的内部，而不是或另外地，固定在过载力滑块303上。如果以相反的方式固定过载力机构，则过载力机构的操作与以下段落中描述的操作基本相反。

如图4和图5A所示，在接合操作中，当滚珠轴承305定位成使其如图5A、图6和图7中示出的位于过载力杆306的凹部306b的内部时，滚珠轴承305可以将滑块303的运动传递至过载力杆306和活塞306c。换言之，由滚珠轴承305提供的联接可以使得过载力杆306、活塞306b和过载力滑块303作为单个单元运动。当用户施加比由弹簧304的弹簧力设定的阈值大的力时，由过载力杆306对滚珠轴承305施加的力可以向外地按压在弹簧304上，达到使得滚珠克服弹簧304的力的程度，导致由滚珠轴承305提供的联接断开。在这种被称为“分离操作”的情况下，过载力杆306和滑块303的机械联接可被断开。这样，弹簧304可被选择为具有与使由滚珠轴承305提供的联接分离的力阈值相对应的预期的弹簧力，由此致动分离操作并停止向装置的从动部分和/或末端执行器或工具传递力或运动。

接合操作定义为当由用户对示例性过载力机构300施加的力不足以克服弹簧304的力时的情况。通常，在接合操作中，由用户执行的机械运动中的大多数或全部可以由用户通过系统传递至目标物或手术室。在这种情况下，滚珠轴承305可以在图4中示出的位置中相对于过载力滑块303保持固定。换言之，过载力杆306和滑块303可以作为一个单元运动。可替代地，普通状态可被定义成使得过载力滑块303和过载力杆306允许相对于彼此的一些运动。

在接合操作中，例如当挤压拇指环时，如在美国专利6,607,475中更详细地描述的那样，可以通过一系列的操纵杆和齿轮将过载力机构300从缩回位置致动到延伸位置。在接合操作中，滚珠轴承305可以如图5A中示出的那样居中地定位在过载力杆306的凹部306b内，并且可以相对于过载力杆306保持固定。尤其在这种方式中，控制部分5可以利用示例性过载力机构300将来自用户的机械力引导到施加物。一般来说，由示例性过载力机构300致动的装置被称为装置的“从动”部分。这些装置可以包括机械夹持器、操纵杆臂、枢转装置、移动装置、旋转装置、切割工具、抓握工具以及其它适合的装置。能够通过装置的从动部分以任意数量的适合的方式来使用机械力。例如，控制部分5能够用于进行外科手术程序，使目标移动或为任意数量的适合的应用机械地提供力。如图1A所示，控制部分5可被联接至各种外科手术器械(例如，夹钳、剪刀、针等等)以执行外科手术操作。

然而，当用户太快或过于剧烈地致动拇指环时，过载力机构300可能致动装置的从动部分的部分，使得对装置自身或者其它地方(如上所述)造成损害。在这种情况下，示例性过载力机构300可以进入分离操作，使得过载力滑块303以下述方式与过载力杆306脱离。图5B示出处于分离操作中的图5B的示例性过载力机构。

当装置的控制部分中的来自用户的推力(例如，单位时间期间施加的力)大到足以使滚珠轴承305从过载力杆306中的凹部306b移出时，将会启动分离操作。如图5B所示，在分离操作中，尤其当施加太大的力时，滚珠轴承305可以从凹部306b移出，使得滚珠轴承305相对于凹部306b运动。当滚珠轴承305相对于凹部306b运动时，可以通过凹部306b的轮廓相对于过载力杆306向外迫压滚珠轴承305。滚珠轴承305的向外运动通常可以沿着图4中示出的方向D，并且可以使滚珠轴承305利用大到能够克服弹簧力的力在弹簧304上按压。一旦克服弹簧力，滚珠轴承305就可以不受过载力杆306的凹部306b的约束地滑动。该动作可以使过载力滑块303与过载力杆306以及示例性过载力机构300的其余部分脱离，使得用户的运动不再被传递。如果用户的运动在分离操作中不被传递，则该运动不会被液压地传递到装置的其它部分，包括装置的从动部分。在这种情况下，响应于用户输入，过载力滑块303可以相对于过载力杆306自由地滑动。这样，用户的运动不被装置传递，并且装置的从动部分(未示出)不对用户输入作出反应。

图8示出根据本发明的各方面的过载力机构的另一示例性实施方案。如图8所示，过载力机构400的过载力滑块403可以与示例性过载力机构300的过载力滑块303大致相似。然而，用于将过载力滑块403联接到轴401和缸402的机械部件可以是不同的。例如，如图8所示，过载力机构400可以包括弹簧404，弹簧404使定位销405保持与过载力杆406接触。

定位销405可以经由过载力滑块403中的定位销容纳开口403a与装置的其它部分接触。如图8所示，与在图5A中所示的滚珠轴承305夹持在弹簧304与过载力杆306之间的方式相似，定位销405可以经由弹簧404保持为与过载力杆406接触。另外，在过载力杆406中可以具有凹部406b，凹部406b容纳定位销405的至少一部分。凹部406b可以例如与图6中示出的过载力杆306中的凹部306b大致相似。

如图8中最佳地示出的，定位销405可以通过经由弹簧404供给的弹簧力压入或固定到凹部406b内。当定位销405穿过过载力滑块403中的定位销容纳开口403a由弹簧404按压就位时，定位销405可以机械地联接过载力滑块403和过载力杆406。换言之，当定位销405通过弹簧404固定在凹部406b中时，过载力滑块403和过载力杆406可以作为单个单元运动。这仅为一种实施方案，根据本发明的各方面的其他实施方案也是可能的。例如，可替代地，可以以相反的方式固定定位销405，使得在过载力杆406中具有开口并且在过载力滑块403中具有凹部。在这种情况下，弹簧403可以固定到过载力杆406上或者固定在过载力杆406的内部，而非或另外地，如图8中示出的固定在过载力滑块403上。如果以相反的方式固定过载力机构，则过载力机构的操作与以下段落中描述的操作大致相反。

如图8所示，在接合操作中，当定位销405定位成使得定位销405位于过载力杆406的凹部406b的内部时，定位销405可以将过载力杆406的运动传递至轴406a。换言之，由于由定位销405提供的联接，过载力杆406和过载力滑块403可以作为单个单元运动。当用户施加比由弹簧304设定的阈值更大的力时，由过载力杆406对定位销405施加的力可以向外按压在弹簧404上，达到使得定位销305可以克服弹簧404的力的程度。在这种被称为“分离操作”的情况下，过载力杆406和过载力滑块403的机械联接可被断开。

接合操作定义为当由用户对示例性过载力机构400施加的力不足以克服弹簧304的力时的情况。通常，在接合操作中，由用户执行的机械运动的大部分或全部可以由用户通过系统传递至目标物或手术室。在这种情况下，定位销405可以在图8中示出的位置相对于过载力滑块403保持固定。换言之，过载力滑块403和过载力杆406(以及由此的轴406a)可以作为一个单元运动。

在接合操作中，例如当挤压拇指环时，可以如美国专利6,607,475中详细描述的那样通过一系列操纵杆和齿轮使过载力机构400从缩回位置致动到延伸位置。在接合操作中，定位销405可以居中地定位在过载力杆406的凹部406b内，并且相对于凹部406b保持固定。尤其在该方式中，控制部分5利用示例性过载力机构400将来自用户的机械力引导到施加物。一般来说，由示例性过载力机构400致动的装置被称为装置的“从动”部分。这些装置可以包括机械夹持器、操纵杆臂、枢转装置、移动装置、旋转装置、切削工具、抓握工具以及任何其它适合的装置。机械力可以通过装置的从动部分以任意数量的适合的方法使用。例如，控制部分5可以用于进行外科手术程序，使物体运动或为任意数量的适合的应用机械地提供力。如图1A所示，控制部分5可以联接至各种外科手术器械(例如，夹钳、剪刀、针等等)以执行外科手术操作。

然而，当用户太快或过于剧烈地致动拇指环时，会出现危险，因为过载力机构400可能致动装置的从动部分的部分，使得对装置自身或其它地方(如上所述)造成损害。在这种情况下，过载力机构400可以进入分离操作，使得过载力滑块403以下述方式使内缸402和外缸401脱离。虽然未示出，但示例性过载力机构400的分离操作可以与图5B中示出的示例性过载力机构300的分离操作大致相似。

当装置的控制部分中的来自用户的推力(例如，单位时间期间施加的力)大到足以使定位销405从过载力杆406中的凹部406b移出时，可以启动分离操作。在分离操作中，例如当对过载力杆406施加太大的力使得定位销405相对于凹部406b运动时，定位销405可以从凹部406b移出。当定位销405相对于凹部406b运动时，可以通过凹部406b的轮廓相对于过载力杆406向外迫压定位销405。定位销405的向外运动通常可以沿着图8中示出的方向D，并且可以使得定位销405利用大到可以克服例如弹簧力的力按压弹簧或其它回复力构件(未显示)。如果弹簧力被克服，则定位销405可以不受过载力杆406的凹部406b的约束地滑动并且穿过过载力滑块403的定位销容纳开口403a。定位销的这一运动可以使过载力滑块403与过载力杆406和示例性过载力机构400的其余部分脱离，使得用户的运动不再被传递。在这种情况下，响应于用户的输入，过载力滑块403可以自由地滑动，同时缸轴401和过载力杆406可以保持固定。这样，用户的运动不被装置传递，并且装置的从动部分(未示出)不对用户输入作出反应。

尽管已经参照本发明的各个方面以及关于外科手术器械的示例对本发明的各方面进行了描述，但与任何适合的机械装置结合使用都在本发明的范围和精神之内。另外，虽然已经参照外科医生对本发明进行了描述，但根据本发明的使用情况，本发明可以由另外的用户使用。此外，虽然利用液压机构对本发明进行了描述，但可以实施非液压机构，比如缆索滑轮装置或推拉缆索装置，这也在本发明的范围内。因此，应当理解，在不脱离本发明的精神的情况下能够做出许多和各种改进。

Claims (29)

1.一种用于外科手术系统部件的过载力机构，包括：

机械地致动的驱动组件；

能够由所述驱动组件驱动的从动组件；以及

可变地接合的联接器，所述可变地接合的联接器构造成将所述驱动组件的操作可变地连接到所述从动组件，所述可变地接合的联接器被构造成在预定力极限以下将来自所述驱动组件的运动直接传递到所述从动组件，并且在所述预定力极限以上使来自所述驱动组件的运动不能够传递到所述从动组件。

2.根据权利要求1所述的过载力机构，其中，所述可变地接合的联接器包括：

套筒，所述套筒能够与所述从动组件可变地接合并且由所述驱动组件直接接合；以及

偏置机构，所述偏置机构用于改变所述套筒与所述从动组件的可变的接合。

3.根据权利要求2所述的过载力机构，其中，所述可变地接合的联接器包括：

轴，所述轴具有与所述套筒滑动地联接的至少一个导向部分；以及

至少一个联接构件，所述至少一个联接构件能够经由至少一个凹部特征和所述至少一个导向部分与所述套筒和所述轴接合，

其中，所述至少一个凹部特征部分地限定在所述套筒中，并且

其中，所述偏置机构能够与所述至少一个联接构件接合并且在所述至少一个联接构件上施加保持力。

4.根据权利要求3所述的过载力机构，其中，所述从动组件还包括设置在所述轴内的杆，所述至少一个凹部特征部分地限定在所述杆中，以及所述套筒经由所述至少一个联接构件与所述杆联接。

5.根据权利要求4所述的过载力机构，其中，所述偏置机构将所述至少一个联接构件偏置成与所述杆接合。

6.根据权利要求3所述的过载力机构，其中，所述至少一个联接构件包括一对滚珠轴承。

7.根据权利要求3所述的过载力机构，其中，所述至少一个联接构件包括定位销。

8.根据权利要求3所述的过载力机构，其中，所述至少一个导向部分包括限定在所述轴中的轨道，所述轨道能够与所述至少一个联接构件可匹配地接合。

9.根据权利要求4所述的过载力机构，其中，当向外的力小于或等于阈值力时，所述偏置机构的所述保持力比在所述套筒的滑动操作期间施加在所述至少一个联接构件上的向外的力大，从而保持所述至少一个联接构件与所述杆的接合。

10.根据权利要求4所述的过载力机构，其中，当向外的力大于阈值力时，所述偏置机构的所述保持力比在所述套筒的滑动操作期间施加在所述至少一个联接构件上的向外的力小，从而使所述至少一个联接构件与所述杆分离。

11.根据权利要求1所述的过载力机构，其中，所述外科手术系统经由液压压力机械地操作。

12.一种液压地驱动的外科手术系统，包括：

控制部分，所述控制部分具有至少一个控制缸；

致动部分；

从动部分，所述从动部分液压地连接到所述控制部分，所述从动部分具有至少一个外科手术工具和对应于所述至少一个控制缸的至少一个从动缸；以及

过载力机构，所述过载力机构与所述控制部分操作地连接，其中，所述致动部分的致动经由所述从动组件将机械力传递到所述从动部分，所述过载力机构包括：

机械地致动的驱动组件；

能够由所述驱动组件驱动的从动组件；以及

可变地接合的联接器，所述可变地接合的联接器构造成将所述驱动组件的操作可变地连接到所述从动组件，所述可变地接合的联接器构造成在预定力极限以下将来自所述驱动组件的运动直接传递到所述从动组件，并且在所述预定力极限以下使来自所述驱动组件的运动不能够被传递到所述从动组件。

13.根据权利要求1所述的液压地驱动的外科手术系统，其中，所述可变地接合的联接器包括：

套筒，所述套筒能够与所述从动组件可变地接合并且由所述驱动组件直接接合；以及

偏置机构，所述偏置机构用于改变所述套筒与所述从动组件的可变的接合。

14.根据权利要求13所述的液压地驱动的外科手术系统，其中，所述可变地接合的联接器包括：

轴，所述轴具有与所述套筒滑动地联接的至少一个导向部分；以及

至少一个联接构件，所述至少一个联接构件能够经由至少一个凹部特征和所述至少一个导向部分与所述套筒和所述轴接合，

其中，所述至少一个凹部特征部分地限定在所述套筒中，并且

其中，所述偏置机构能够与所述至少一个联接构件接合并且在所述至少一个联接构件上施加保持力。

15.根据权利要求12所述的液压地驱动的外科手术系统，其中，所述控制部分的所述致动部分包括手柄和触发器。

16.根据权利要求12所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，还包括滑阀，所述滑阀用于控制所述至少一个控制缸与所述至少一个从动缸之间的流体连通。

17.根据权利要求12所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，所述至少一个控制缸包括多个缸，并且其中，所述多个控制缸中的每个控制缸均提供用于使所述从动部分运动的自由度。

18.根据权利要求14所述的液压地驱动的外科手术装置，还包括设置在所述轴内的杆，其中，所述至少一个凹部特征部分地限定在所述杆中，并且其中，所述套筒经由所述至少一个联接构件与所述杆联接。

19.根据权利要求18所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，所述偏置机构将所述至少一个联接构件偏置成与所述杆接合。

20.根据权利要求14所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，所述至少一个联接构件包括一对滚珠轴承。

21.根据权利要求14所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，所述至少一个联接构件包括定位销。

22.根据权利要求14所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，所述至少一个导向部分包括限定在所述轴中的轨道，所述轨道能够与所述至少一个联接构件可匹配地接合。

23.根据权利要求18所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，当向外的力小于或等于阈值力时，所述偏置机构的所述保持力比在所述套筒的滑动操作期间施加在所述至少一个联接构件上的向外的力大，从而保持所述至少一个联接构件与所述杆的接合。

24.根据权利要求18所述的液压地驱动的外科手术装置，其中，当向外的力大于阈值力时，所述偏置机构的所述保持力比在所述套筒的滑动操作期间施加在所述至少一个联接构件上的向外的力小，从而使所述至少一个联接构件与所述杆分离。

25.一种操作具有过载力机构的液压地驱动的外科手术装置的方法，所述过载力机构包括机械地致动的驱动组件、能够由所述驱动组件驱动的从动组件以及可变地接合的联接器，所述方法包括：

将所述驱动组件操作地连接到控制部分；

将所述可变地接合的联接器构造成将所述驱动组件的操作可变地连接到所述从动组件；以及

将所述可变地接合的联接器构造成在预定力极限以下将来自所述驱动组件的运动直接传递到所述从动组件，并且在预定力极限以上使来自所述驱动组件的运动不能够传递到所述从动组件。

26.根据权利要求25所述的方法，还包括在所述预定力极限以下经由所述从动组件将机械力传递至所述液压地驱动的外科手术装置的从动部分。

27.根据权利要求25所述的方法，其中，致动所述控制部分包括致动手柄和触发器。

28.一种用于外科手术系统部件的过载力机构，包括：

机械地致动的驱动组件；

能够由所述驱动组件驱动的从动组件；以及

用于将所述驱动组件的操作可变地连接到所述从动组件的装置，所述装置用于在预定力极限以下将来自所述驱动组件的运动直接传递到所述从动组件，并且在预定力极限以上使来自所述驱动组件的运动不能够被传递到所述从动组件。

29.根据权利要求28所述的过载力机构，其中，用于可变地连接操作和用于传递运动的所述装置包括：

套筒，所述套筒能够与所述从动组件可变地接合并且由所述驱动组件直接结合；以及

偏置机构，所述偏置机构用于改变所述套筒与所述从动组件的可变的接合。

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