CN111658063B - 钻穿自停颅骨钻头及颅骨钻 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻穿自停颅骨钻头及颅骨钻，钻穿自停颅骨钻头包括：钻头、变幅杆、连接柱、复位簧、顶头、顶头簧、弹性销、上壳体和下壳体，连接柱内依次设置有中心孔、复位簧孔和让位孔，复位簧设置在复位簧孔内，变幅杆的圆盘部设置在让位孔内用于压缩复位簧，变幅杆的细长杆部设置在中心孔内，连接柱上还设置有多个销孔，连接柱靠近圆盘部一端设置有顶头孔连通销孔，顶头设置在顶头孔内，顶头簧设置在销孔内，弹性销设置在销孔远离圆盘部一端以压紧顶头簧，钻头间隔设置在连接柱靠近圆盘部一端，钻头上设置有与顶头的尖端相适应的凹槽，连接柱和钻头通过上壳体和下壳体连接。当钻头钻穿颅骨，钻头自动停转，防止钻穿颅骨的瞬间伤及脑膜。
Description
技术领域
本发明涉及颅骨钻技术领域，尤其是涉及一种钻穿自停颅骨钻头及颅骨钻。
背景技术
颅内压增高、颅脑损伤、颅内肿瘤、脑血管病、颅内感染等疾病是长期以来一直危害人类生命健康的杀手之一。脑外科手术是治愈此类疾病的重要手段，手术中首要的原则是保全神经组织，减少副损伤和感染，而手术动力装置在脑外科手术中发挥着关键作用。手术动力系统是指可提供手术所需的动力、控制和操作器械，减轻医生工作强度，实现精确手术操作的外科手术装置。
人脑的外层由头发、皮肤覆盖，头皮下面是起保护作用的头骨，头骨下面是硬脑膜，因脑膜具有弹性，在钻穿头骨后头骨与脑膜间仍有近2mm的间隙。在头骨钻孔时医疗人员必须小心使用钻孔工具，在钻穿头骨时不能钻穿脑膜，以避免伤及脑组织丽危及病人生命安全。在头骨钻孔时，颅骨钻要以一定起始速度进给，当颅骨钻刚开始钻孔(第一层硬骨质)时，颅骨钻阻力变大，需要增大电机转速，当颅骨钻钻穿硬骨层进人中间层(软骨质)时，颅骨钻阻力会比钻第一层时小，需要减小电机转速，同时减小进给力度，防止钻穿颅骨的瞬间伤及脑膜。然而现有的颅骨钻由操作者凭经验及手感判断停机，出错的风险极高，钻头经常损伤硬脑膜，甚至深入到脑功能中枢区，造成死亡率很高的严重性手术事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻穿自停颅骨钻头及颅骨钻，在钻头钻穿头骨后立即自动停机，防止钻头经常损伤硬脑膜。
为了达到上述目的，本发明提供了一种钻穿自停颅骨钻头，包括：钻头、变幅杆、连接柱、复位簧、顶头、顶头簧、弹性销、上壳体和下壳体，所述连接柱内依次设置有中心孔、复位簧孔和让位孔，所述复位簧设置在所述复位簧孔内，所述变幅杆包括圆盘部和细长杆部，所述圆盘部设置在所述让位孔内用于压缩所述复位簧，所述细长杆部设置在所述中心孔内，所述连接柱上还设置有多个销孔，所述连接柱靠近所述圆盘部一端设置有顶头孔连通所述销孔，所述顶头设置在所述顶头孔内，所述顶头簧设置在所述销孔内，所述弹性销设置在所述销孔远离所述圆盘部一端以压紧所述顶头簧，使所述顶头的尖端露出所述连接柱，所述钻头间隔设置在所述连接柱靠近所述圆盘部一端，所述钻头上设置有与所述顶头的尖端相适应的凹槽，所述连接柱和所述钻头通过所述上壳体和所述下壳体连接。
可选的，所述连接柱远离所述圆盘部一端设置有夹持部，所述连接柱设置在所述上壳体内且所述夹持部露出所述上壳体，所述钻头包括连接部和刃部，所述连接部设置在所述下壳体内，所述刃部露出所述下壳体。
可选的，所述上壳体和所述下壳体通过螺纹连接。
可选的，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。
可选的，所述钻头和所述连接柱之间的间距小于或等于2毫米。
本发明还提供一种颅骨钻，包括：钻机壳体、握把、电源开关、钻夹头、第一齿轮、输出轴、支座、电机、变频器、调速机构以及以上所述的钻穿自停颅骨钻头，所述钻穿自停颅骨钻头夹持在所述钻夹头内，所述输出轴一端设置在所述钻机壳体内，所述输出轴另一端连接所述钻夹头，所述第一齿轮设置在所述输出轴上，所述电机与所述第一齿轮传动连接，所述输出轴和所述电机通过轴承设置所述支座上，所述调速机构设置在所述输出轴远离所述钻夹头一端，所述细长杆部穿过所述输出轴与所述调速机构连接，所述调速机构通过所述变频器增大或减小所述电机转速，所述握把与所述钻机壳体连接，所述电源开关设置在所述握把上。
可选的，所述调速机构包括：第一齿条、第二齿轮、第三齿轮、第二齿条、永磁体和霍尔感应器，所述第二齿轮和所述第三齿轮啮合，所述第二齿轮的分度圆直径大于所述第三齿轮的分度圆直径，所述第一齿条设置在所述变幅杆远离所述钻头一端且所述第一齿条与所述第二齿轮啮合，所述第二齿条与所述第三齿轮啮合，所述永磁体设置在所述第二齿条一端，所述霍尔感应器间隔设置在所述永磁体一侧，所述霍尔感应器与所述变频器连接。
可选的，所述永磁体设置在所述第二齿条远离所述变幅杆一侧。
可选的，所述钻机壳体靠近所述钻夹头一端设置有前轴承，所述输出轴穿过所述前轴承与所述钻夹头连接。
本发明提供的钻穿自停颅骨钻头包括：钻头、变幅杆、连接柱、复位簧、顶头、顶头簧、弹性销、上壳体和下壳体，所述连接柱内依次设置有中心孔、复位簧孔和让位孔，所述复位簧设置在所述复位簧孔内，所述变幅杆包括圆盘部和细长杆部，所述圆盘部设置在所述让位孔内用于压缩所述复位簧，所述细长杆部设置在所述中心孔内，所述连接柱上还设置有多个销孔，所述连接柱靠近所述圆盘部一端设置有顶头孔连通所述销孔，所述顶头设置在所述顶头孔内，所述顶头簧设置在所述销孔内，所述弹性销设置在所述销孔远离所述圆盘部一端以压紧所述顶头簧，使所述顶头的尖端露出所述连接柱，所述钻头间隔设置在所述连接柱靠近所述圆盘部一端，所述钻头上设置有与所述顶头的尖端相适应的凹槽，所述连接柱和所述钻头通过所述上壳体和所述下壳体连接。当钻头钻穿颅骨，钻头前端压力减压，复位簧将钻头顶开使顶头脱离顶头孔，钻头自动停转，防止钻穿颅骨的瞬间伤及脑膜。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的钻穿自停颅骨钻头示意图；
图2是本发明一实施例提供的颅骨钻示意图；
图3是本发明一实施例提供的调速机构示意图。
其中：1-钻头，101-凹槽，2-变幅杆，3-连接柱，301-中心孔，302-复位簧孔，303-让位孔，304-销孔，305-顶头孔，4-复位簧，5-顶头，6-顶头簧，7-弹性销，8-下壳体，9-上壳体，10-钻穿自停颅骨钻头，11-钻夹头，12-前轴承，13-第一齿轮，14-输出轴，15-支座，16-电机，17-防滑胶，18-电源开关，19-变频器，20-握把，21-电源接口，22-钻机壳体，23-调速机构，24-第一齿条，25-第二齿轮，26-第三齿轮，27-第二齿条，28-永磁体，29-霍尔感应器。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1是本发明一实施例提供的钻穿自停颅骨钻头示意图，参见图1，所述钻穿自停颅骨钻头包括：钻头1、变幅杆2、连接柱3、复位簧4、顶头5、顶头簧6、弹性销7、上壳体9和下壳体8。所述连接柱3内依次设置有中心孔301、复位簧孔302和让位孔303，所述让位孔303直径大于所述复位簧孔302直径，所述复位簧孔302直径大于所述中心孔301直径，所述复位簧4设置在所述复位簧孔302内。所述变幅杆2包括圆盘部和细长杆部，所述圆盘部设置在所述让位孔303内用于压缩所述复位簧4，所述细长杆部设置在所述中心孔301内。所述连接柱3上还设置有多个销孔304，所述销孔304的轴线和所述中心孔301的轴线平行，所述销孔304沿所述中心孔周边设置，所述连接柱3靠近所述圆盘部一端设置有顶头孔305连通所述销孔304，所述顶头孔305直径小于所述销孔304直径。所述顶头5设置在所述顶头孔305内，所述顶头5的尖端露出所述连接柱3，所述顶头5的尖端呈锥形，所述顶头5的尾端在所述销孔304内，所述顶头5的尾端直径大于所述顶头孔305直径，防止所述顶头5脱离所述连接柱3。所述顶头簧6设置在所述销孔304内，所述弹性销7设置在所述销孔304远离所述圆盘部一端以压紧所述顶头簧6，使所述顶头5的尖端露出所述连接柱。所述钻头1间隔设置在所述连接柱3靠近所述圆盘部一端，所述钻头1和所述连接柱3之间的间距小于或等于2毫米，不超过头骨与脑膜间的间隙。所述钻头1上设置有与所述顶头5的尖端相适应的凹槽101，所述连接柱3和所述钻头1通过所述上壳体9和所述下壳体8连接。
在头骨钻孔时，钻头以一定起始速度进给，钻头刚开始钻孔(第一层硬骨质)阻力变大，复位簧被压缩，顶头5的尖端落入凹槽101内，连接柱3和钻头1同步旋转，钻穿后钻头阻力突然减小，复位簧将顶头5的尖端顶离凹槽101，连接柱3和钻头1脱开，防止钻穿颅骨的瞬间伤及脑膜。同时，当钻孔发生偏斜时，钻头1旋转的阻力增大，顶头5的尖端和凹槽101为锥面配合，顶头5会克服顶头簧6的阻力脱离凹槽101，连接柱3和钻头1脱开，起到防止钻孔偏斜及防止钻头折断。
参见图1，所述连接柱3远离所述圆盘部一端设置有夹持部，所述连接柱3设置在所述上壳体9内且所述夹持部露出所述上壳体9，所述钻头1包括连接部和刃部，所述连接部设置在所述下壳体8内，所述刃部露出所述下壳体8。所述上壳体9和所述下壳体8通过螺纹连接。所述凹槽101包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。静止状态，顶头5在较浅的凹槽101内会打滑，顶头在较深的凹槽101内能够带动钻头转动。当钻头工作时，由于冲击力，顶头5通过较深的凹槽101使能够带动钻头转动一定角度，再脱离凹槽101，使连接柱3的转速高于钻头1转速，防止钻头1转速过快。
图2是本发明一实施例提供的颅骨钻示意图，图3是本发明一实施例提供的调速机构示意图，参见图1-图3，所述颅骨钻包括：钻机壳体22、握把20、电源开关18、钻夹头11、第一齿轮13、输出轴14、支座15、电机16、变频器19、调速机构23以及以上所述的钻穿自停颅骨钻头10，所述钻穿自停颅骨钻头10夹持在所述钻夹头11内。所述输出轴14一端设置在所述钻机壳体22内，所述输出轴14另一端连接所述钻夹头11。所述钻机壳体22靠近所述钻夹头11一端设置有前轴承12，所述输出轴14穿过所述前轴承12与所述钻夹头11连接。所述第一齿轮13设置在所述输出轴14上，所述电机16与所述第一齿轮13传动连接，所述输出轴14和所述电机16通过轴承设置所述支座15上，所述调速机构23设置在所述输出轴14远离所述钻夹头11一端，所述细长杆部穿过所述输出轴14与所述调速机构23连接，所述调速机构23通过所述变频器19增大或减小所述电机16转速，所述握把20与所述钻机壳体22连接，所述电源开关18设置在所述握把20上。所述握把20上还设置有防滑胶17，起到握持防滑的作用。所述握把20下端还设置有电源接口21，用于电池充电或者直接连接电源为电机16供电。
参见图1-图3，所述调速机构23包括：第一齿条24、第二齿轮25、第三齿轮26、第二齿条27、永磁体28和霍尔感应器29，所述第二齿轮25和所述第三齿轮26啮合，所述第二齿轮25的分度圆直径大于所述第三齿轮26的分度圆直径，所述第一齿条24设置在所述变幅杆2远离所述钻头1一端且所述第一齿条24与所述第二齿轮25啮合，所述第二齿条27与所述第三齿轮26啮合，所述永磁体28设置在所述第二齿条27右端，所述霍尔感应器29间隔设置在所述永磁体28右侧，所述霍尔感应器29与所述变频器19连接。所述第一齿条24与所述变幅杆2连接。当钻头1钻进阻力减小，变幅杆2远离调速机构23，第一齿条24向左运动，第二齿条27也向左运动，永磁体28远离霍尔感应器29，霍尔感应器29与变频器19连接，随着永磁体28和霍尔感应器29距离增大，变频器19降低电机16转速。在头骨钻孔时，颅骨钻要以一定起始速度进给，当颅骨钻刚开始钻孔(第一层硬骨质)时，颅骨钻阻力变大，需要增大电机转速，当颅骨钻钻穿硬骨层进人中间层(软骨质)时，颅骨钻阻力会比钻第一层时小，需要减小电机转速，同时减小进给力度，防止钻穿颅骨的瞬间伤及脑膜。本发明通过变幅杆2和调速机构23调节电机16转速，防止颅骨钻伤及脑膜。
综上，本发明实施例提供一种钻穿自停颅骨钻头及颅骨钻，钻穿自停颅骨钻头包括：钻头、变幅杆、连接柱、复位簧、顶头、顶头簧、弹性销、上壳体和下壳体，所述连接柱内依次设置有中心孔、复位簧孔和让位孔，所述复位簧设置在所述复位簧孔内，所述变幅杆包括圆盘部和细长杆部，所述圆盘部设置在所述让位孔内用于压缩所述复位簧，所述细长杆部设置在所述中心孔内，所述连接柱上还设置有多个销孔，所述连接柱靠近所述圆盘部一端设置有顶头孔连通所述销孔，所述顶头设置在所述顶头孔内，所述顶头簧设置在所述销孔内，所述弹性销设置在所述销孔远离所述圆盘部一端以压紧所述顶头簧，使所述顶头的尖端露出所述连接柱，所述钻头间隔设置在所述连接柱靠近所述圆盘部一端，所述钻头上设置有与所述顶头的尖端相适应的凹槽，所述连接柱和所述钻头通过所述上壳体和所述下壳体连接。当钻头钻穿颅骨，钻头前端压力减压，复位簧将钻头顶开使顶头脱离顶头孔，钻头自动停转，防止钻穿颅骨的瞬间伤及脑膜。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种颅骨钻，其特征在于，包括：钻机壳体、握把、电源开关、钻夹头、第一齿轮、输出轴、支座、电机、变频器、调速机构以及钻穿自停颅骨钻头；所述钻穿自停颅骨钻头包括钻头、变幅杆、连接柱、复位簧、顶头、顶头簧、弹性销、上壳体和下壳体，所述连接柱内依次设置有中心孔、复位簧孔和让位孔，所述复位簧设置在所述复位簧孔内，所述变幅杆包括圆盘部和细长杆部，所述圆盘部设置在所述让位孔内用于压缩所述复位簧，所述细长杆部设置在所述中心孔内，所述连接柱上还设置有多个销孔，所述连接柱靠近所述圆盘部一端设置有顶头孔连通所述销孔，所述顶头设置在所述顶头孔内，所述顶头簧设置在所述销孔内，所述弹性销设置在所述销孔远离所述圆盘部一端以压紧所述顶头簧，使所述顶头的尖端露出所述连接柱，所述钻头间隔设置在所述连接柱靠近所述圆盘部一端，所述钻头上设置有与所述顶头的尖端相适应的凹槽，所述连接柱和所述钻头通过所述上壳体和所述下壳体连接；所述钻穿自停颅骨钻头夹持在所述钻夹头内，所述输出轴一端设置在所述钻机壳体内，所述输出轴另一端连接所述钻夹头，所述第一齿轮设置在所述输出轴上，所述电机与所述第一齿轮传动连接，所述输出轴和所述电机通过轴承设置所述支座上，所述调速机构设置在所述输出轴远离所述钻夹头一端，所述细长杆部穿过所述输出轴与所述调速机构连接，所述调速机构通过所述变频器增大或减小所述电机转速，所述握把与所述钻机壳体连接，所述电源开关设置在所述握把上。
2.根据权利要求1所述的颅骨钻，其特征在于，所述连接柱远离所述圆盘部一端设置有夹持部，所述连接柱设置在所述上壳体内且所述夹持部露出所述上壳体，所述钻头包括连接部和刃部，所述连接部设置在所述下壳体内，所述刃部露出所述下壳体。
3.根据权利要求2所述的颅骨钻，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的颅骨钻，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。
5.根据权利要求1所述的颅骨钻，其特征在于，所述钻头和所述连接柱之间的间距小于或等于2毫米。
6.根据权利要求1所述颅骨钻，其特征在于，所述调速机构包括：第一齿条、第二齿轮、第三齿轮、第二齿条、永磁体和霍尔感应器，所述第二齿轮和所述第三齿轮啮合，所述第二齿轮的分度圆直径大于所述第三齿轮的分度圆直径，所述第一齿条设置在所述变幅杆远离所述钻头一端且所述第一齿条与所述第二齿轮啮合，所述第二齿条与所述第三齿轮啮合，所述永磁体设置在所述第二齿条一端，所述霍尔感应器间隔设置在所述永磁体一侧，所述霍尔感应器与所述变频器连接。
7.根据权利要求6所述颅骨钻，其特征在于，所述永磁体设置在所述第二齿条远离所述变幅杆一侧。
8.根据权利要求7所述颅骨钻，其特征在于，所述钻机壳体靠近所述钻夹头一端设置有前轴承，所述输出轴穿过所述前轴承与所述钻夹头连接。
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