CN110840515B - 骨科手术钻锯动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种骨科手术钻锯动力工具，其包括外壳，外壳上嵌设有开关盒，开关盒开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔内穿设有第一扳机轴，第二通孔内穿设有第二扳机轴；外壳内设有第一竖向支撑件和第二竖向支撑件；第一竖向支撑件固接于开关盒的右端部；第一扳机轴和第二扳机轴均穿设于第一竖向支撑件；第二竖向支撑件上固设有电路板；电路板上设有第一霍尔元件和第二霍尔元件；第一扳机轴的右端设有第一磁体；第一霍尔元件位于第一磁体的一个磁极的一侧；第二扳机轴的右端设有第二磁体。本发明可以轻松控制电机的转速，可以快速实现电机正转和反转的转换，还可以快速启动机械臂的瞄准程序。

Description

骨科手术钻锯动力工具

技术领域

本发明涉及骨科手术器械，特别涉及一种骨科手术钻锯动力工具。

背景技术

骨科手术机器人进行骨科手术时，需要使用各种不同用途的骨科手术器械。部分骨科手术器械需要使用动力工具。动力工具具有电机，在电机带动下，可以使骨科手术器械持续处于钻或锯的状态。

出于手术需要，通常需要电机正转或反转。同时，还需要控制电机的转速。现有的动力工具，都需要较多的操作才能实现电机的正反转的转换，而且较难控制电机的转速。

此外，当骨科手术机器人进行手术前，需要将设于机械臂端部的骨科手术器械对准待手术部位，其过程就是骨科手术机器人的“瞄准”程序。现有设备中，瞄准程序的启动比较麻烦，而且，现有动力工具中还未出现可以启动瞄准程序的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种骨科手术钻锯动力工具。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种骨科手术钻锯动力工具，其包括外壳，外壳上嵌设有开关盒，开关盒开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔内穿设有第一扳机轴，第二通孔内穿设有第二扳机轴；第一扳机轴的左端和第二扳机轴的左端均延伸至开关盒的外部，外壳内设有第一竖向支撑件和第二竖向支撑件；第一竖向支撑件固接于开关盒的右端部；第二竖向支撑件位于第一竖向支撑件的右侧；第二竖向支撑件通过横向支撑件连接于第一竖向支撑件；第一扳机轴和第二扳机轴均穿设于第一竖向支撑件；第二竖向支撑件上固设有电路板；电路板上设有第一霍尔元件和第二霍尔元件；第一扳机轴的右端设有第一磁体，第一磁体的磁极竖向分布；第一霍尔元件位于第一磁体的一个磁极的一侧；当第一扳机轴受到将第一扳机轴推向外壳内的力时，第一磁体的靠近第一霍尔元件的磁极朝第一霍尔元件的方向移动；当将第一扳机轴在开关盒内旋转180°后，第一磁体的两个磁极位置对调；第二扳机轴的右端设有第二磁体；第二磁体的磁极横向分布；当第二扳机轴受到将第二扳机轴推向外壳内的力时，第二磁体逐渐靠近第二霍尔元件；第一扳机轴上设有用于使第一扳机轴向外壳的外部移动的第一回弹部件；第一扳机轴上还设有用于阻挡第一扳机轴向外壳的外部移动的第一阻挡部件；第二扳机轴上设有用于使第二扳机轴向外壳的外部移动的第二回弹部件；第二扳机轴上还设有用于阻挡第二扳机轴向外壳的外部移动的第二阻挡部件。

较佳地，第一阻挡部件为第一挡圈，第一挡圈卡设于第一扳机轴的外壁，第一挡圈位于第一竖向支撑件的右侧且位于第一磁体的左侧；第二阻挡部件为第二挡圈，第二挡圈卡设于第二扳机轴的外壁，第二挡圈位于第一竖向支撑件的右侧且位于第二磁体的左侧。

较佳地，第一扳机轴的中部设有第一凸台部；第一回弹部件为第一弹簧，第一弹簧套设于第一扳机轴，第一弹簧的左端抵接于第一凸台部的右端部；第一弹簧的右端抵接于开关盒的右侧内壁。

较佳地，第一凸台部的顶部设有第一滑槽，第一凸台部的底部设有第二滑槽；第一滑槽和第二滑槽均沿第一扳机轴的轴向分布；开关盒上设有可在第一滑槽或第二滑槽内滑动并且可在第一凸台部的外壁滑动的弹性限位部件。

较佳地，开关盒的顶部设有竖向分布的第一安装孔；第一滑槽位于第一安装孔的下方；弹性限位部件包括球体、第二弹簧和压片；球体和第二弹簧设于第一安装孔内；压片的左端盖住第一安装孔的顶部；压片的右端固接于开关盒；第二弹簧的上端抵接于压片，第二弹簧的下端抵接于球体，球体的下端抵接于第一滑槽。

较佳地，当第一扳机轴旋转180度后，球体的下端抵接于第二滑槽。

较佳地，第一滑槽的左端部和第二滑槽的左端部均设有用于阻止球体继续滑行的阻止部。

较佳地，第一扳机轴上套设有O型垫圈，O型垫圈设于阻止部的左侧，O型垫圈的外侧抵接于开关盒的内壁。

较佳地，第二扳机轴设有第二凸台部；第二回弹部件为第二弹簧，第二弹簧套设于第二扳机轴，第二弹簧的左端抵接于第二凸台部的右端部；第二弹簧的右端抵接于开关盒的右侧内壁。

较佳地，第二凸台部上设有限位条，限位条沿第二扳机轴的轴向分布；第二通孔的内壁开设有供限位条滑行的滑行槽；第二通孔的外侧设有弧形凹陷部，弧形凹陷部沿第二通孔的周向分布，弧形凹陷部连通于滑行槽；当第二扳机轴旋转时，限位条可在滑行槽和弧形凹陷部之间移动。

本发明的有益效果在于：本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以轻松控制电机的转速，使得电机的转速处于可操控可调节状态。此外，本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以快速实现电机正转和反转的转换，操作简单，效率高。本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以快速启动机械臂的瞄准程序，使机械臂端部的手术器械快速对准待手术部位；在无需执行瞄准程序时，可以快速实现瞄准功能的锁定，从而避免误操作。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的外部结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的立体装配图。

图3为本发明较佳实施例的剖视示意图。

图4为图3中A部分在第一扳机轴和第二扳机轴均不受外力按压时的示意图。

图5为图3中A部分在第一扳机轴受外力按压后的示意图。

图6为图3中A部分在第一扳机轴旋转180°且不受外力按压时的示意图。

图7为图3中A部分在第一扳机轴旋转180°且受外力按压后的示意图。

图8为本发明较佳实施例的开关盒的立体示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种骨科手术钻锯动力工具，其包括外壳10，外壳10上嵌设有开关盒20，开关盒开设有第一通孔11和第二通孔12，第一通孔11内穿设有第一扳机轴30，第二通孔12内穿设有第二扳机轴40；

第一扳机轴30的左端和第二扳机轴40的左端均延伸至开关盒20的外部。第一扳机轴的左端设有按钮35。

外壳10内设有第一竖向支撑件41和第二竖向支撑件42，第一竖向支撑件41固接于开关盒20的右端部。第二竖向支撑件42位于第一竖向支撑件41的右侧。第二竖向支撑件42通过横向支撑件43连接于第一竖向支撑件41；第一扳机轴30和第二扳机轴40均穿设于第一竖向支撑件41。

第二竖向支撑件42上固设有电路板70；电路板70上设有第一霍尔元件50和第二霍尔元件51。

第一扳机轴30的右端设有第一磁体60，第一磁体60的磁极竖向分布。

本实施例中，第一扳机轴30的右端设有竖向分布的第二安装孔92，第一磁体60设于第二安装孔92内。

第一霍尔元件50位于第一磁体60的一个磁极的一侧。当第一扳机轴30受到将第一扳机轴推向外壳内的力时，第一磁体60的靠近第一霍尔元件的磁极朝第一霍尔元件50方向移动。

第一扳机轴30可在开关盒20内旋转；当将第一扳机轴30旋转180度后，第一磁体的两个磁极位置对调。

第二扳机轴40的右端设有第二磁体61；第二磁体61的磁极横向分布；当第二扳机轴40受到将第二扳机轴推向外壳内的力时，第二磁体61逐渐靠近第二霍尔元件51。

第一扳机轴30上还设有用于阻挡第一扳机轴向外壳的外部移动的第一阻挡部件。第一阻挡部件为第一挡圈31，第一挡圈31卡设于第一扳机轴的外壁，第一挡圈31位于第一竖向支撑件41的右侧且位于第一磁体60的左侧。

第一扳机轴30上设有用于使第一扳机轴向外壳的外部移动的第一回弹部件。

第一扳机轴30的中部设有第一凸台部32。本实施例中，第一凸台部32为沿着第一扳机轴外部周向分布的环形凸台。

第一回弹部件为第一弹簧71，第一弹簧71套设于第一扳机轴30，第一弹簧71的左端抵接于第一凸台部32的右端部；第一弹簧71的右端抵接于开关盒20的右侧内壁。

第一凸台部32的顶部设有第一滑槽81，第一凸台部32的底部设有第二滑槽82；第一滑槽81和第二滑槽82均沿第一扳机轴30的轴向分布。

开关盒的顶部设有竖向分布的第一安装孔91；第一滑槽81位于第一安装孔91的下方。

开关盒20上设有可在第一滑槽或第二滑槽内滑动并且可在第一凸台部的外壁滑动的弹性限位部件。

弹性限位部件包括球体21、第二弹簧72和压片22；球体21和第二弹簧72设于第一安装孔91内；压片22的左端盖住第一安装孔91的顶部；压片22的右端固接于开关盒20。

第二弹簧72的上端抵接于压片22，第二弹簧72的下端抵接于球体21，球体21的下端抵接于第一滑槽81。

当第一扳机轴30旋转180度后，球体21的下端抵接于第二滑槽82。

第一滑槽81的左端部和第二滑槽82的左端部均设有用于阻止球体继续滑行的阻止部83。

第一扳机轴30上套设有O型垫圈33，O型垫圈设于阻止部83的左侧，O型垫圈的外侧抵接于开关盒20的内壁。

第二扳机轴40上还设有用于阻挡第二扳机轴向外壳的外部移动的第二阻挡部件。第二阻挡部件为第二挡圈44，第二挡圈卡设于第二扳机轴的外壁，第二挡圈位于第一竖向支撑件的右侧且位于第二磁体61的左侧。

第二扳机轴40上设有用于使第二扳机轴向外壳的外部移动的第二回弹部件。

第二扳机轴40设有第二凸台部46；第二回弹部件为第二弹簧45，第二弹簧45套设于第二扳机轴40，第二弹簧的左端抵接于第二凸台部的右端部；第二弹簧的右端抵接于开关盒的右侧内壁。

第二凸台部46上设有限位条47，限位条47沿第二扳机轴40的轴向分布；第二通孔12的内壁开设有供限位条滑行的滑行槽48；第二通孔12的外侧设有弧形凹陷部49，弧形凹陷部49沿第二通孔的周向分布，弧形凹陷部连通于滑行槽；当第二扳机轴旋转时，限位条可在滑行槽和弧形凹陷部之间移动。

本实施例的骨科手术钻锯动力工具，还包括电机；第一霍尔元件与电机连接。当第一磁体逐渐靠近第一霍尔元件时，基于霍尔效应的原理，电机的转速逐渐增大。当第一磁体逐渐离开第一霍尔元件时，基于霍尔效应的原理，电机的转速逐渐减小。

此外，当靠近第一霍尔元件的磁极发生改变时，比如从N极变成S极，或者从S极变成N极，基于霍尔效应的原理，电机由正转变成反转，或者电机由反转变成正转。

本实施例的骨科手术钻锯动力工具，第一扳机轴和第二扳机轴可以各自独立操作，也可以同时操作。

为描述方便，先对第一扳机轴和第二扳机轴分开操作进行说明。

本实施例的骨科手术钻锯动力工具，独立操作第一扳机轴时的工作原理为：

1、电机正转的待机状态。该状态如图4所示。第一弹簧71向第一扳机轴30施加向左的力，第一挡圈31抵接于第一竖向支撑件41，阻止第一扳机轴30向左移动，此时，第一扳机轴处于受力平衡状态。球体21在第二弹簧72的作用下，抵接于第一滑槽81。第一磁体60的一个磁极朝上。为描述方便，假定该磁极为N极。此时，第一磁体60的N极位于第一磁体的上端部。如图4的状态，电机不转动。当N极逐渐靠近第一霍尔元件50时，电机正转。

2、电机正转的加速状态。在第一扳机轴30上施加向右的力，第一磁体60的N极逐渐靠近第一霍尔元件50，电机正转。球体21在第一滑槽81内滑动。基于霍尔效应，与第一霍尔元件连接的电机转速逐渐加大。当第一磁体的N极位于第一霍尔元件正下方时，电机正转的转速为最大。此时，球体21抵接于第一滑槽左端的阻止部83。具体如图5所示。

3、电机反转的待机状态。基于图5的状态，将施加于第一扳机轴30上的向右的力逐渐减小时，第一扳机轴30在第一弹簧71的作用下向左移动，第一磁体逐渐离开第一霍尔元件，电机转速逐渐减小。当第一扳机轴为图4状态时，电机不再转动。此时，在第一扳机轴上施加旋转的力，第一扳机轴发生旋转，球体21从第一滑槽81中滑出，第一凸台部32在球体的下方旋转。当第一扳机轴旋转180°时，球体正好进入第二滑槽82。由于第一扳机轴旋转180°，因此，第一磁体60也旋转180°，即原来位于下方的磁极转到上方，此时第一磁体60的S极位于第一磁体的上端部。如图6的状态，电机不转动。当S极逐渐靠近第一霍尔元件50时，电机反转。

4、电机反转的加速状态。在第一扳机轴30上施加向右的力，第一磁体60的S极逐渐靠近第一霍尔元件50，电机反转。球体21在第二滑槽82内滑动。基于霍尔效应，与第一霍尔元件连接的电机转速逐渐加大。当第一磁体的S极位于第一霍尔元件正下方时，电机正转的转速为最大。此时，球体21抵接于第二滑槽左端的阻止部83。具体如图7所示。

本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以轻松控制电机的转速，使得电机的转速处于可操控可调节状态。此外，本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以快速实现电机正转和反转的转换，操作简单，效率高。

本实施例的骨科手术钻锯动力工具，独立操作第二扳机轴时的工作原理为：

本实施例的骨科手术钻锯动力工具，第二霍尔元件连接于用于进行骨科手术的机械臂。当第二扳机轴不受到外力按压时，在第二弹簧的作用下，第二磁体离第二霍尔元件较远，第二霍尔元件不向机械臂发送信号。当外力按压第二扳机轴后，限位条在滑行槽滑行，第二磁体逐渐靠近第二霍尔元件。当第二磁体和第二霍尔元件之间的距离为设定的距离时，第二霍尔元件向机械臂发送信号，机械臂开始执行瞄准程序。前述的机械臂瞄准程序，即机械臂自行调节位置，使机械臂端部的手术器械对准待手术部位。

当无需执行机械臂瞄准程序，且需要锁定不瞄准状态，以防误操作时，旋转第二扳机轴，限位条从滑行槽旋转到弧形凹陷部。这样，当误按压第二扳机轴时，弧形凹陷部阻止限位条移动，使得第二磁体不会朝第二霍尔元件移动，达到锁定第二扳机轴的目的。

本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以快速启动机械臂的瞄准程序，使机械臂端部的手术器械快速对准待手术部位；在无需执行瞄准程序时，可以快速地实现瞄准功能的锁定，从而避免误操作。

本实施例的骨科手术钻锯动力工具，第一扳机轴和第二扳机轴也可以同时操作。

同时按压第一扳机轴和第二扳机轴，既可以快速启动骨科手术机器人的机械臂的瞄准程序，使机械臂端部的骨科手术器械对准待手术部位，还可以对电机驱动的骨科手术器械的转速进行控制，这样，单手操作就可以实现对该两个骨科手术器械的控制。

本发明的骨科手术钻锯动力工具，可以实现单手操作同时控制两个手术器械，大大提高了手术的效率，并提高手术的精准性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种骨科手术钻锯动力工具，其包括外壳，外壳上嵌设有开关盒，开关盒开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔内穿设有第一扳机轴，第二通孔内穿设有第二扳机轴；第一扳机轴的左端和第二扳机轴的左端均延伸至开关盒的外部，其特征在于，外壳内设有第一竖向支撑件和第二竖向支撑件；第一竖向支撑件固接于开关盒的右端部；第二竖向支撑件位于第一竖向支撑件的右侧；第二竖向支撑件通过横向支撑件连接于第一竖向支撑件；第一扳机轴和第二扳机轴均穿设于第一竖向支撑件；第二竖向支撑件上固设有电路板；电路板上设有第一霍尔元件和第二霍尔元件；第一扳机轴的右端设有第一磁体，第一磁体的磁极竖向分布；第一霍尔元件位于第一磁体的一个磁极的一侧；当第一扳机轴受到将第一扳机轴推向外壳内的力时，第一磁体的靠近第一霍尔元件的磁极朝第一霍尔元件的方向移动；当将第一扳机轴在开关盒内旋转180°后，第一磁体的两个磁极位置对调；第二扳机轴的右端设有第二磁体；第二磁体的磁极横向分布；当第二扳机轴受到将第二扳机轴推向外壳内的力时，第二磁体逐渐靠近第二霍尔元件；第一扳机轴上设有用于使第一扳机轴向外壳的外部移动的第一回弹部件；第一扳机轴上还设有用于阻挡第一扳机轴向外壳的外部移动的第一阻挡部件；第二扳机轴上设有用于使第二扳机轴向外壳的外部移动的第二回弹部件；第二扳机轴上还设有用于阻挡第二扳机轴向外壳的外部移动的第二阻挡部件；第一扳机轴的中部设有第一凸台部；第一回弹部件为第一弹簧，第一弹簧套设于第一扳机轴，第一弹簧的左端抵接于第一凸台部的右端部；第一弹簧的右端抵接于开关盒的右侧内壁；第一凸台部的顶部设有第一滑槽，第一凸台部的底部设有第二滑槽；第一滑槽和第二滑槽均沿第一扳机轴的轴向分布；开关盒上设有可在第一滑槽或第二滑槽内滑动并且可在第一凸台部的外壁滑动的弹性限位部件。

2.如权利要求1所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，第一阻挡部件为第一挡圈，第一挡圈卡设于第一扳机轴的外壁，第一挡圈位于第一竖向支撑件的右侧且位于第一磁体的左侧；第二阻挡部件为第二挡圈，第二挡圈卡设于第二扳机轴的外壁，第二挡圈位于第一竖向支撑件的右侧且位于第二磁体的左侧。

3.如权利要求1所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，开关盒的顶部设有竖向分布的第一安装孔；第一滑槽位于第一安装孔的下方；弹性限位部件包括球体、第二弹簧和压片；球体和第二弹簧设于第一安装孔内；压片的左端盖住第一安装孔的顶部；压片的右端固接于开关盒；第二弹簧的上端抵接于压片，第二弹簧的下端抵接于球体，球体的下端抵接于第一滑槽。

4.如权利要求3所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，当第一扳机轴旋转180度后，球体的下端抵接于第二滑槽。

5.如权利要求4所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，第一滑槽的左端部和第二滑槽的左端部均设有用于阻止球体继续滑行的阻止部。

6.如权利要求5所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，第一扳机轴上套设有O型垫圈，O型垫圈设于阻止部的左侧，O型垫圈的外侧抵接于开关盒的内壁。

7.如权利要求1所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，第二扳机轴设有第二凸台部；第二回弹部件为第二弹簧，第二弹簧套设于第二扳机轴，第二弹簧的左端抵接于第二凸台部的右端部；第二弹簧的右端抵接于开关盒的右侧内壁。

8.如权利要求7所述的骨科手术钻锯动力工具，其特征在于，第二凸台部上设有限位条，限位条沿第二扳机轴的轴向分布；第二通孔的内壁开设有供限位条滑行的滑行槽；第二通孔的外侧设有弧形凹陷部，弧形凹陷部沿第二通孔的周向分布，弧形凹陷部连通于滑行槽；当第二扳机轴旋转时，限位条可在滑行槽和弧形凹陷部之间移动。

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