CN105411646A - 医用可侧弯的磨削刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用可侧弯的磨削刀具，包括刀管组件和安装于刀管组件前端的磨头，磨头以可被驱动俯仰和自转的方式设置，内刀管前端通过铰接件铰接于磨头形成铰接结构并通过该铰接结构与磨头传动配合，通过将铰接结构的轴线、磨头的俯仰轴线、磨头的自转轴线和铰接件的转动轴线相交于一点，保证磨头在自转磨削的同时，可被驱动沿俯仰轴线进行俯仰动作，结构简单，能够保证刀具具有较小的径向尺寸，并且磨头被驱动俯仰、自转时稳定、流畅，传动效率高并且驱动磨头自转的传动结构强度高，可增大磨削效率，缩短手术时间，并且适于强度较高的磨削工作，有效提高手术的安全性。

Description

医用可侧弯的磨削刀具
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及医用可侧弯的磨削刀具。
背景技术
在一些骨科手术中，有时需要对病人体内的骨组织进行磨削；通过动力手柄驱动设置于刀具前端的磨头转动进行磨削，但在手术部位较深且需对周围侧向磨削时由于外力无法控制磨头的磨削方向，使得手术非常不方便；为了克服上述问题，出现了可以控制磨头俯仰并可绕刀具轴线公转的医用可侧弯的磨削刀具，方便对较深的手术部位进行侧磨。现有技术中，磨头与内刀管之间为了实现俯仰运动和转动传动的同时进行，采用万向头的连接结构，结构复杂且控制不稳定，刀具径向尺寸较大，易于与手术其他器械产生干涉，不利于手术操作，并且由于驱动磨头自转的传动连接结构强度低，导致磨头驱动易失效，造成医疗事故，并且使用寿命短，不利于长时间手术使用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供医用可侧弯的磨削刀具，能够降低刀具装配时的精度要求，提高产品良品率，增大刀具的磨削效率，延长刀具的使用寿命。
本发明的医用可侧弯的磨削刀具，包括刀管组件和安装于刀管组件前端的磨头，所述磨头以可被驱动俯仰和自转的方式设置，所述刀管组件包括外刀管和同轴转动配合内套于外刀管且与磨头传动配合的内刀管，其特征在于：所述内刀管前端通过铰接件铰接于磨头形成铰接结构并通过该铰接结构与磨头传动配合，所述铰接结构的轴线、磨头的俯仰轴线、磨头的自转轴线和铰接件在内刀管的驱动下的转动轴线相交于一点。
进一步，所述铰接件为至少在圆周方向固定设置在内刀管前端的刚性传动杆，所述刚性传动杆前端铰接于磨头。
进一步，所述磨头尾端形成端部开口的铰接槽，所述刚性传动杆前端传动配合设有用于与铰接槽铰接配合的轴形铰接部。
进一步，所述刚性传动杆尾端沿轴向伸入内刀管并通过径向穿过的轴销形成铰接。
进一步，所述外刀管内圆固定设有导向块，所述导向块设有供刚性传动杆轴向穿过的导向孔。
进一步，所述导向块通过固定于外刀管前端的短节设置于外刀管。
进一步，所述磨头以单自由度自转的方式设置于一磨头安装鞘，所述磨头安装鞘以可带动磨头俯仰的方式单自由度铰接于外刀管。
进一步，所述外刀管前端固定设置有外刀管铰接段，外刀管铰接段前端面径向相对形成两个弧形铰接头，磨头安装鞘的尾端面径向相对形成两个用于与所述两个弧形铰接头相配合形成单自由度铰接结构的弧形铰接槽。
进一步，所述磨头安装鞘还设有用于驱动其在铰接转动方向上俯仰运动的俯仰铰接段，所述俯仰铰接段以沿轴向单自由度往复运动的方式设置且俯仰铰接段的前端铰接于磨头安装鞘，所述俯仰铰接段为可径向弯曲的弹性段。
进一步，还包括外套于内刀管用于在俯仰驱动力的作用下驱动俯仰铰接段并沿轴向自由度往复运动的中间管，所述俯仰铰接段后端固定于一安装套，所述安装套外套于中间管并与中间管固定连接。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种医用可侧弯的磨削刀具，通过在内刀管前端设置有用于与磨头铰接并传动的铰接结构，通过将铰接结构的轴线、磨头的俯仰轴线、磨头的自转轴线和铰接件的转动轴线相交于一点，保证磨头在自转磨削的同时，可被驱动沿俯仰轴线进行俯仰动作，结构简单，能够保证刀具具有较小的径向尺寸，并且磨头被驱动俯仰、自转时稳定、流畅，传动效率高并且驱动磨头自转的传动结构强度高，可增大磨削效率，缩短手术时间，有利于延长刀具的使用寿命，并且适于强度较高的磨削工作，有效提高手术的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明中磨削刀具弯曲前的结构示意图；
图2为本发明中磨削刀具弯曲后的结构示意图；
图3为本发明中磨削刀具弯曲后的另一结构示意图；
图4为本发明中短节的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明中磨削刀具弯曲前的结构示意图，图2为本发明中磨削刀具弯曲后的结构示意图，图3为本发明中磨削刀具弯曲后的另一结构示意图，图4为本发明中短节的结构示意图。如图所示，本实施例中的医用可侧弯的磨削刀具，包括刀管组件和安装于刀管组件前端的磨头1，所述磨头1以可被驱动俯仰和自转的方式设置，所述刀管组件包括外刀管2和内刀管3，内刀管3同轴转动配合内套于外刀管2且与磨头1传动配合，所述内刀管3前端通过铰接件铰接于磨头1形成铰接结构，并通过该铰接结构与磨头1传动配合，所述铰接结构的轴线、磨头1的俯仰轴线、磨头1的自转轴线和铰接件在内刀管3的驱动下的转动轴线相交于一点；磨头1与铰接件可通过轴铰接形成铰接结构。本发明中，通过在内刀管前端设置有用于与磨头铰接并传动的铰接结构，该铰接结构的轴线、磨头1的俯仰轴线、磨头1的自转轴线和铰接件在内刀管3的驱动下的转动轴线设置并固定为相交于一点，能够实现在手术过程中，可顺畅驱动磨头作俯仰动作，避免上述轴线不相交于一点而造成磨头俯仰或自转卡止或晃动的问题；在磨头自转过程中，保证铰接结构能与磨头稳定传动，保证磨头磨削效率，增大工作效率。
本实施例中，所述铰接件为至少在圆周方向固定且设置在内刀管3前端的刚性传动杆4，所述刚性传动杆4前端铰接于磨头1；利用刚性传动杆4沿轴向和径向不可形变的特性，能够有效保证装配位置的稳定性，传动效率高；同时刚性传动杆4结构强度高，可对磨头输出大扭矩，驱动磨头1自转的传动结构强度高，可增大磨削效率，缩短手术时间。
本实施例中，所述磨头1尾端形成端部开口的铰接槽8，所述刚性传动杆4前端传动配合设有轴形铰接部9，轴形铰接部9用于与铰接槽8铰接配合；所述刚性传动杆4与轴形铰接部9一体成型，磨头自转过程中，所述轴形铰接部9的轴线与磨头1的俯仰轴线相交于一点，也能实现同轴的情况；所述轴形铰接部9插入铰接槽8内并与铰接槽8槽底之间设置有活动间隙，避免铰接槽8与轴形铰接部9卡止，通过铰接槽8配合轴形铰接部9形成铰接结构，加工、安装简单，并且传动性能稳定。
本实施例中，所述刚性传动杆4尾端沿轴向伸入内刀管3，并在刚性传动杆4和内刀管3之间径向穿过轴销形成铰接；通过在刚性传动杆4和内刀管3之间设置径向穿过的轴销形成铰接结构，保证内刀管3沿圆周方向有效驱动刚性传动杆4，保证缓冲、减振并提高轴系动态性能。
本实施例中，所述外刀管2内圆固定设有导向块，所述导向块设有供刚性传动杆轴向穿过的导向孔；通过导向块的设置，能够有效提高刚性传动杆4沿径向的稳定，避免钢性传动杆晃动，保证刚性传动杆4传动的稳定性，在传动时减少震动并避免前端铰接出现干涉而造成卡止。
本实施例中，所述导向块通过固定于外刀管2前端的短节5设置于外刀管2；如图所示，外刀管2前端固定设置有短节5，本实施例中导向块包括两个径向相对设置的弧形导向块(图中只标注了其中一个弧形导向块12)，所述两个弧形导向块12沿短节5内圆径向对称设置，两个弧形导向块12沿圆周方向的两端均设置有通过间隙13，所述通过间隙13用于方便其他部件(如俯仰铰接段7)通过，在所述短节5的内壁固定设置用于刚性传动杆4导向的导向块，保证导向块具有较强的稳定性，弧形导向块与刚性传动杆4形状适配，保证刚性传动杆4传动的稳定性。
本实施例中，所述磨头1以单自由度自转的方式设置于一磨头安装鞘6，所述磨头安装鞘6以可带动磨头1俯仰的方式单自由度铰接于外刀管2；所述外刀管2前端固定设置有外刀管铰接段，所述外刀管铰接段由所述短节5前端沿轴向向前延伸形成，外刀管铰接段前端面径向相对形成两个弧形铰接头14，磨头安装鞘6的尾端面径向相对形成两个用于与所述两个弧形铰接头14相配合形成单自由度铰接结构的弧形铰接槽；如图所示，所述弧形铰接头14沿径向嵌入弧形铰接槽(未标注)中。本实施例将固定设置的弧形铰接头14的铰接轴线作为俯仰轴线，当磨头安装鞘6被驱动做俯仰运动时，有效保证了磨头安装鞘6沿弧形铰接头14的铰接轴线(即俯仰轴线)转动，并同时约束磨头1绕俯仰轴线转动，结构简单紧凑，装配方便；所述弧形铰接头14和弧形铰接槽沿径向向内作加厚处理，保证弧形铰接头和弧形铰接槽铰接的稳定性，利于磨头性能稳定。
本实施例中，所述磨头安装鞘6还设有用于驱动其在铰接转动方向上俯仰运动的俯仰铰接段7，所述俯仰铰接段7以沿轴向单自由度往复运动的方式设置且俯仰铰接段7的前端铰接于磨头安装鞘6，所述俯仰铰接段7为可径向弯曲的弹性段；俯仰铰接段7在俯仰驱动力的作用下沿轴向单自由度往复运动。由于弧形铰接头14的铰接轴线固定于磨头安装鞘6，本实施例将俯仰铰接段7设置成可径向弯曲的弹性段，通过俯仰铰接段7沿径向弯曲以保证俯仰铰接段7沿轴向顺畅驱动，避免驱动卡涉保证手术刀具操作顺畅。
本实施例中，医用可侧弯的磨削刀具还包括用于驱动俯仰铰接段7轴向运动的中间管10，所述中间管10的后端与设置于刀具后端的俯仰往复驱动件沿轴向往复驱动配合，中间管10的前端与所述俯仰铰接段7固定连接，所述俯仰铰接段7后端固定设置有一安装套11，所述安装套11外套于中间管10前端并与中间管7固定连接；所述驱动俯仰铰接段7与安装套11可一体成型，并且安装套11焊接于中间管10外圆，保证驱动俯仰铰接段7连接强度较大，避免俯仰铰接段7断裂或脱落。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种医用可侧弯的磨削刀具，包括刀管组件和安装于刀管组件前端的磨头，所述磨头以可被驱动俯仰和自转的方式设置，所述刀管组件包括外刀管和同轴转动配合内套于外刀管且与磨头传动配合的内刀管，其特征在于：所述内刀管前端通过铰接件铰接于磨头形成铰接结构,并通过该铰接结构与磨头传动配合，所述铰接结构的轴线、磨头的俯仰轴线、磨头的自转轴线和铰接件在内刀管的驱动下的转动轴线相交于一点。
2.根据权利要求1所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述铰接件为至少在圆周方向固定且设置在内刀管前端的刚性传动杆，所述刚性传动杆前端铰接于磨头。
3.根据权利要求2所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述磨头尾端形成端部开口的铰接槽，所述刚性传动杆前端传动配合设有用于与铰接槽铰接配合的轴形铰接部。
4.根据权利要求2所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述刚性传动杆尾端沿轴向伸入内刀管并通过径向穿过的轴销形成铰接。
5.根据权利要求2所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述外刀管内圆固定设有导向块，所述导向块设有供刚性传动杆轴向穿过的导向孔。
6.根据权利要求5所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述导向块通过固定于外刀管前端的短节设置于外刀管。
7.根据权利要求1至6任一项所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述磨头以单自由度自转的方式设置于一磨头安装鞘，所述磨头安装鞘以可带动磨头俯仰的方式单自由度铰接于外刀管。
8.根据权利要求7所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述外刀管前端固定设置有外刀管铰接段，外刀管铰接段前端面径向相对形成两个弧形铰接头，磨头安装鞘的尾端面径向相对形成两个用于与所述两个弧形铰接头相配合形成单自由度铰接结构的弧形铰接槽。
9.根据权利要求8所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：所述磨头安装鞘还设有用于驱动其在铰接转动方向上俯仰运动的俯仰铰接段，所述俯仰铰接段以沿轴向单自由度往复运动的方式设置，且俯仰铰接段的前端铰接于磨头安装鞘，所述俯仰铰接段为可径向弯曲的弹性段。
10.根据权利要求9所述的医用可侧弯的磨削刀具，其特征在于：还包括外套于内刀管用于在俯仰驱动力的作用下驱动俯仰铰接段并沿轴向自由度往复运动的中间管，所述俯仰铰接段后端固定于一安装套，所述安装套外套于中间管并与中间管固定连接。
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