CN113464805B - 一种支撑臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支撑臂，用于连接控制主机和医疗器械，包括：本体，用于与控制主机连接；臂体，与本体连接；球铰，包括设于臂体背离本体的远端的球座和转动设于球座上的球头，球头用于连接医疗器械；调节组件，设于本体中，具有锁紧状态和松弛状态；以及锁止件，可移动地设于臂体内，并与球铰配合；锁止件被配置为响应于调节组件在松弛状态与锁紧状态之间的改变而压紧或释放球头；球座与球头相配合的内壁上设有非金属止挡，非金属止挡在锁止件响应于调节组件由松弛状态向锁紧状态的改变而抵紧于球头；其中，调节组件包括可移动地设于本体内且与锁止件抵接的触发件和设于本体上用于驱使触发件移动的执行件，触发件和锁止件之间为面‑面接触。

Description

一种支撑臂

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种支撑臂。

背景技术

医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具等工具。一些医疗器械在使用时需通过支撑臂固定在合适的位置和姿态上，以便于医护人员操作。现有的支撑臂的结构过于复杂且操作不便，因此，有必要对现有技术的支撑臂予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支撑臂，其结构简单且能够方便的调节医疗器械的位置和姿态。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

在本发明公开的第一方面，提供了一种支撑臂，用于连接控制主机和医疗器械，包括：本体，用于与所述控制主机连接；臂体，与所述本体连接；球铰，包括设于所述臂体背离所述本体的远端的球座和转动设于所述球座上的球头，所述球头用于连接所述医疗器械；调节组件，设于所述本体中，具有锁紧状态和松弛状态；以及锁止件，可移动地设于所述臂体内，并与所述球铰配合；所述锁止件被配置为响应于所述调节组件在所述松弛状态与所述锁紧状态之间的改变而压紧或释放所述球头；其中，所述球座与所述球头相配合的内壁上设有非金属止挡，所述非金属止挡在所述锁止件响应于所述调节组件由所述松弛状态向所述锁紧状态的改变而抵紧于所述球头；其中，所述调节组件包括可移动地设于所述本体内且与所述锁止件抵接的触发件和设于所述本体上用于驱使所述触发件移动的执行件，所述触发件和所述锁止件之间为面-面接触。

在其中一实施方式中，所述球座包括：设于所述臂体远端的安装部、与所述安装部可拆卸连接且转动设有所述球头的主体部；其中，所述安装部的数量为一个，套设所述主体部的近端外壁，并被配置为可操作的向所述主体部施加拉力。

在其中一实施方式中，所述安装部被进一步配置为无需借助与其端部配合的部件即可实现与所述主体部的轴向锁紧。

在其中一实施方式中，所述臂体的远端和所述安装部之间环设有第一摩擦片，所述第一摩擦片被配置为在所述调节组件处于所述锁紧状态的情况下增大所述臂体远端和所述安装部之间的摩擦力。

在其中一实施方式中，所述臂体的远端的外壁上环设有沿所述臂体的径向方向延伸的凸边，所述安装部的内壁上设有与所述凸边配合的台阶部，所述第一摩擦片夹设在所述凸边和所述台阶部之间。

在其中一实施方式中，所述主体部背离所述安装部的远端设有避让区，所述避让区位于所述主体部的远端的上部区域，所述避让区构造为使得所述球头具有由水平方向朝向竖直方向转动的空间。

在其中一实施方式中，所述非金属止挡设在主体部基本面对所述避让区的内壁上，并被配置为与所述球头的接触面呈弧度大于180°的弧面；进一步地，所述弧面的弧度小于270°。

在其中一实施方式中，所述触发件的外壁上形成有与所述锁止件抵靠的第一抵接面，所述第一抵接面处的外径在第二方向上呈逐渐减小的态势；其中，所述第二方向为所述触发件响应于执行件被操作使所述调节组件由松弛状态切换至锁紧状态的移动方向。

在其中一实施方式中，所述锁止件具有与所述第一抵接面适配的第二抵接面，所述锁止件通过所述第一抵接面与第二抵接面的抵接配合与所述触发件实现面接触。

在其中一实施方式中，所述调节组件还包括：收纳在所述本体内且抵接于所述触发件和所述执行件之间的平面轴承；所述平面轴承被配置为对所述执行件的旋转运动进行分解而仅将所述执行件由于旋转运动而产生的沿第二方向的直线运动传递至所述触发件。

在其中一实施方式中，所述触发件被配置为仅具有沿第一方向或第二方向移动的自由度，而不具有周向旋转的自由度；其中，所述第一方向为所述触发件响应于执行件被操作使所述调节组件由锁紧状态切换至松弛状态的移动方向。

在其中一实施方式中，所述本体与所述触发件下端偏压设置第二弹性元件，所述第二弹性元件收容于所述本体内，并被配置为向所述触发件施加沿所述第一方向的力。

在其中一实施方式中，所述本体中设有可转动的转轴，所述触发件和平面轴承套设在所述转轴外；所述执行件包括：至少部分地收纳在所述本体中的螺母，以及与所述螺母至少周向固定的手柄；其中，所述螺母与所述转轴螺纹连接，所述平面轴承位于所述螺母下端与所述触发件上端之间。

在其中一实施方式中，所述转轴的顶部螺纹连接限位块，所述限位块有被收纳在所述手柄内的，所述限位块被配置为限定所述执行件运动的极限位置。

在其中一实施方式中，所述限位块与所述转轴之间螺纹连接；所述转轴上设有与所述螺母配合的第三螺纹、与所述限位块配合的第四螺纹；其中，所述第三螺纹和所述第四螺纹的旋向相反。

在本发明公开的第二方面，提供了一种支撑臂，用于连接控制主机和医疗器械，包括：本体，用于与所述控制主机连接；臂体，与所述本体连接；球铰，包括设于所述臂体背离所述本体的远端的球座和转动设于所述球座上的球头，所述球头用于连接所述医疗器械；调节组件，设于所述本体中，具有锁紧状态和松弛状态；以及锁止件，可移动地设于所述臂体内，并与所述球铰配合；其中，所述调节组件包括：沿第一方向或第二方向可移动地设于所述本体内且与所述锁止件抵接的触发件、设于所述本体上并用于驱动所述触发件沿所述第二方向移动的执行件以及收纳在所述本体内且抵接于所述触发件和所述执行件之间的平面轴承；当所述触发件响应于所述执行件被操作而沿所述第一方向移动时，所述调节组件由所述锁紧状态切换至所述松弛状态，以释放所述球头；当所述触发件响应于所述执行件被操作而沿与所述第一方向相反的第二方向移动时，所述调节组件由所述松弛状态切换至所述锁紧状态，以压紧所述球头；其中，所述平面轴承被配置为对所述执行件的旋转运动进行分解而仅将所述执行件由于旋转运动而产生的沿所述第二方向的直线运动传递至所述触发件。

在其中一实施方式中，所述本体中设有可转动的转轴，所述触发件和平面轴承套设在所述转轴外；所述执行件包括：至少部分地收纳在所述本体中的螺母，以及与所述螺母至少周向固定的手柄；其中，所述螺母与所述转轴螺纹连接，所述平面轴承位于所述螺母下端与所述触发件上端之间。

在其中一实施方式中，所述触发件与所述转轴分体构造，两者间隙配合。

在其中一实施方式中，所述触发件被配置为仅具有沿所述第一方向或第二方向移动的自由度，而不具有周向旋转的自由度。

在其中一实施方式中，所述本体与所述触发件下端偏压设置第二弹性元件，所述第二弹性元件收容于所述本体内，并被配置为向所述触发件施加沿所述第一方向的力。

在其中一实施方式中，所述触发件的外壁上形成有与所述锁止件抵靠的第一抵接面，所述第一抵接面被配置为沿所述第一方向的表面势能增大，沿所述第二方向的表面势能减小。

在其中一实施方式中，所述锁止件在其移动方向上分段设置，包括作用于所述球头的第一锁止段、抵接于所述第一锁止段和所述触发件之间的第二锁止段。

在其中一实施方式中，所述转轴的顶部设有限位块，所述限位块被配置为限定所述执行件运动的极限位置。

在其中一实施方式中，所述限位块与所述转轴之间螺纹连接；所述转轴上设有与所述螺母配合的第三螺纹、与所述限位块配合的第四螺纹；其中，所述第三螺纹和所述第四螺纹的旋向相反。

本发明具有如下有益效果：

1.通过设置非金属止挡能够有效减小球头与球座之间的接触面积，降低球头在调节过程中卡死的风险，提高了球头转动时的顺畅性；通过将球座设置呈安装部和主体部可拆卸连接的形式，有效简化了球铰的结构、减少了零件数量，易于球铰的制造和维修；触发件和锁止件之间为面-面接触，面-面接触的形式改善了触发件和锁止件之间的受力条件，有效提高了触发件和锁止件的抗磨损性能和使用寿命；

2.通过在触发件和执行件之间设置平面轴承，能够对执行件的螺旋运动进行分解仅传递竖直方向的直线运动至触发件，具有运动稳定可靠，锁紧力矩精准的优点。

附图说明

图1是本发明提出的支撑臂的剖面结构示意图。

图2是图1中主体部和非金属止挡之间的位置关系示意图。

图3是图1中球碗的结构示意图。

图4是图1中A区域的放大结构示意图。

图5是图1中触发件的结构示意图。

图6是图1中转轴和锁止组件之间的位置关系示意图。

图7是图6中按压杆的结构示意图。

图8是当多个臂体位于同一水平面上时的示意图。

图9是当多个臂体位于不同高度的水平面上时的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本发明的具体实施方式做详细的说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

针对医疗器械被可适应周围环境的调整，公开号为CN111473224A的文献提供的已知实施例在此被描述。值得注意的是，该已知实施例中，能够满足医疗器械位置和取向调整的要求，但也存在值得被进一步改进之处。

例如：该已知实施例中借助斜面与球的点-面接触传递力会导致球铰和传动机构易磨损、旋紧机构卡滞、支撑臂安装在底座后不牢靠、以及球铰通过双套筒结构安装而存在结构和装配复杂、以及手柄借助螺纹旋合运动最终获得向下的运动方式将向与斜面同时施加旋转运动和竖直向下运动进而导致旋转阻涩，等等。

本发明致力于解决或优化上述缺陷，这些缺陷的解决将通过在下文详述的方案予以详述。

请参阅图1至图9所示，本发明提供了一种支撑臂，用于连接控制主机和医疗器械，包括：本体100，用于与控制主机连接；臂体200，与本体100连接；球铰300，包括设于臂体200背离本体100的远端的球座310和转动设于球座310上的球头320，球头320用于连接医疗器械；调节组件500，设于本体100中，具有锁紧状态和松弛状态；以及锁止件400，可移动地设于臂体200内，并与球铰300配合；锁止件400被配置为响应于调节组件500在松弛状态与锁紧状态之间的改变而压紧或释放球头320。

所述的支撑臂能够将医疗器械支撑在控制主机上，从而便于医护人员操作，上述医疗器械可以为血泵、医用探头、诊视镜、照明装置等等。医疗器械在使用过程中需根据病患的患处位置进行位置调节，以便于医护人员进行诊治。

球铰300优选为万向球铰，能够满足医疗器械在不同姿态上的要求，球铰300的球头320具有延伸至球座310外侧的连接部321，球头320通过连接部321与医疗器械可拆卸连接。

在一实施例中，连接部321的自由端部的外圆周面上设有外螺纹，采用螺纹连接的方式与医疗器械连接，具有连接结构简单、连接稳定可靠的优点。考虑到医疗器械在安装时的限位问题，连接部321上还设有挡块3211，挡块3211相对连接部321上的外螺纹更靠近球头320侧，当医疗器械通过连接部321上的外螺纹旋拧至连接部321上且与挡块3211相抵靠时，此时，医疗器械安装到位。

调节组件500的作用是调节球头320与球座310之间的摩擦力大小。具体地，当调节组件500处于松弛状态时，锁止件400未压紧球头320，球头320处于释放状态，球头320只需克服球头320和球座310之间的摩擦力F1即可转动。此时，球头320的转动灵活度高，可方便地调节球头320的位置和姿态。

当调节组件500处于锁紧状态时，锁止件400压紧球头320。由于球头320和球座310的表面粗糙程度既定，球头320所受压力越大摩擦力越大。此时，球头320和球座310之间的摩擦力F2远远大于球头320处于释放状态时的摩擦力F1，医疗器械作用于球头320的外力不能克服上述摩擦力F2，球头320不能相对球座310转动。由此，医疗器械保持既定的位置和姿态。

为了在球头320处于释放状态时减小球头320与球座310之间的接触面积，球座310与球头320之间设置有非金属止挡330。请参阅图1和图2所示，非金属止挡330设于球座310与球头320相配合的内壁上，非金属止挡330呈弧形。

在某些实施例中，非金属止挡330与球头320的接触面呈为弧面，该弧面大于180°，但小于270°。例如，可以为180°、200°、220°、230°、250°、270°等。通过非金属止挡330能够有效减小球头320与球座310之间的接触面积，降低球头320在调节过程中卡死的风险。

在本发明中，非金属止挡330和锁止件400分别位于球头320的相对两侧，非金属止挡330在锁止件400响应于调节组件500由松弛状态向锁紧状态的改变而抵紧于球头320。具体地，在调节组件500处于锁紧状态时，锁止件400在调节组件500的作用下对球头320施加一锁紧力，附图1中的空心箭头为上述锁紧力，在锁紧力的驱使下球头320抵紧于非金属止挡330。

在本发明中，非金属止挡330采用非金属材料制成，可以为橡胶、尼龙、陶瓷、石墨等等。球头320与球座310采用金属材料制成，金属材料和非金属材料之间的摩擦系数大于金属材料之间的摩擦系数。由此，当球头320处于被压紧的状态下，医疗器械能够稳定地保持既定的位置和姿态。

进一步地，非金属止挡330具有与球头320配合的摩擦面331。其中，在调节组件500处于锁紧状态的情况下，摩擦面331与球头320的球面至少部分地贴合。上述至少部分地贴合包括两种情况：第一种，摩擦面331与球头320的球面部分地贴合；第二种，摩擦面331与球头320的球面完全地贴合。

在本发明中，球座310包括设于臂体200远端的安装部311、与安装部311可拆卸连接且转动设有球头320的主体部312，在安装部311和主体部312连接后，球头220相对球座310只具有转动自由度。

可选地，安装部311的数量为一个，套设主体部312的近端外壁，并被配置为可操作的向主体部312施加拉力，被进一步被配置为无需借助与其端部配合的部件即可实现与主体部312的轴向锁紧。由此，仅需借助单一的安装部311即可实现主体部312的锁紧，也就是球头320的锁紧，有效简化了球铰300的结构、减少了零件数量，易于球铰300的制造和维修。

安装部311和主体部312均呈套筒状，安装部311上设有第一连接结构，主体部312上设有与第一连接结构配合的第二连接结构，主体部312通过第一连接结构和第二连接结构之间的配合连接至安装部311。

安装部311和主体部312之间的可拆卸方式有多种，可以为卡接的方式，也可以是螺纹连接的方式。在附图1和附图4中，安装部311和主体部312之间采用螺纹连接的方式。

具体地，第一连接结构为设于安装部311上的第一螺纹，第二连接结构为设于主体部312上的第二螺纹。第一螺纹和第二螺纹的设置形式如下：第一螺纹为设于安装部311内壁上的内螺纹，第二螺纹为设于主体部312外壁上的外螺纹。

具体地，非金属止挡330设于主体部312与球头320相配合的内壁上，为了使得球铰300的结构更为紧凑小巧，主体部312的内壁上设有用于安装非金属止挡330的安装槽，非金属止挡330设于安装槽内，且非金属止挡330部分裸露于安装槽外侧，以与球头320抵接。

请参阅图2所示，主体部312背离安装部311的远端还设有避让区H，避让区H构造为使得球头220具有由水平方向朝向竖直方向转动的空间。由此，能够使得球头320运动更加顺畅。在本发明中，避让区H位于主体部312的远端的上部区域，非金属止挡330设于主体部312远端的下部区域的内壁上。

由此，安装槽设在主体部312基本面对避让区H的内壁上，非金属止挡330部分的内嵌在安装槽中。进一步地，非金属止挡330位于球头320底部略靠外侧的位置。这样，球头320借助下文所述的球碗340的配合，可较佳的实现球头320的限位。同时，借助安装槽和非金属止挡330呈弧形而并非周向连续的环状结构设计，可减小球头320与非金属止挡330的接触面，保证球头320在被释放后具有较佳的转动以调整姿态的顺应性。

应予说明，在本说明书中，“大致”或“基本”可以理解为接近、近似，或者是与目标值相差在预定范围内。

在本发明中，球座310安装成能够相对臂体200转动但不能相对臂体200移动，上述相对臂体200转动是指绕臂体200的轴向转动。

为了使得球座310在调节组件500处于锁紧状态时不能够相对臂体200转动，在臂体200的远端和球座310之间环设有第一摩擦片360，第一摩擦片360呈圆环状，第一摩擦片360被配置为在调节组件500处于锁紧状态的情况下增大球座310和臂体200的远端之间的摩擦力。由此，能够防止球座310在调节组件500处于锁紧状态时相对臂体200转动。

具体地，请继续参阅图4所示，第一摩擦片360设于臂体200和安装部311之间，臂体200的远端的外壁上环设有凸边M，凸边M沿臂体200的径向方向延伸，安装部311的内壁上设有与凸边M配合的台阶部N，第一摩擦片360夹设在凸边M和台阶部N之间。在调节组件500处于锁紧状态时，安装部311在球头320的作用下使得台阶部N具有朝向凸边M移动的趋势，进而使得第一摩擦片360被抵紧于台阶部N和凸边M之间。

在本发明中，球铰300还包括与锁止件400连接的球碗340，球碗340至少部分位于球座310的主体部312内，且球碗340和非金属止挡330分别位于球头320的相对两侧。请参阅图3所示，球碗340靠近本体100的近端设有凹槽342，锁止件400背离本体100的远端插设至凹槽342内，以与球碗340形成一整体。球碗340背离本体100的远端设有与球头320的球面配合的凹陷部341。为了使得凹陷部341能够更好地贴合球头320的球面，凹陷部341对应球头320的截面至少部分为弧形、锥形、折线形中的至少一种。

进一步地，臂体200内设有作用于球碗340的第一弹性元件350，第一弹性元件350被配置为向球碗340提供使其始终与球头320抵靠的力。第一弹性元件350为弹簧件，第一弹性元件350在安装后处于压缩状态。由此，即使调节组件500处于松弛状态，球碗340在第一弹性元件350的作用下还是与球头320抵靠，能够使得球铰300具有一定的保持力矩。上述保持力矩是指：当球头320不连接医疗器械时，在球头320上施加一外力使得球头320转动至预设位置处，然后撤去球头320上的外力后，使得球头320保持于上述预设位置处的力。可以理解地，球碗340和非金属止挡330能够限制球头320的移动自由度，但不能完全限制球头320的转动自由度。

在本发明中，调节组件500包括可移动地设于本体100内且与锁止件400抵接的触发件510和设于本体100上用于驱使触发件510移动的执行件520，其中，锁止件400的移动方向与触发件510的移动方向相垂直。

当触发件510响应于执行件520被操作而沿第一方向移动时，调节组件500由锁紧状态切换至松弛状态，以释放球头320。当触发件510响应于执行件520被操作而沿第二方向移动时，调节组件500由松弛状态切换至锁紧状态，以压紧球头320。第一方向与第二方向相反，在如图1所示意的实例中，第一方向的方向向上，第二方向的方向向下。更具体的，第一方向和第二方向为本体100延伸方向上的方向。

在本发明中，本体100的延伸方向为竖直方向，上述第一方向为竖直向上的方向，上述第二方向为竖直向下的方向。可以理解地，上述第一方向与第二方向也可以是与竖直方向大致平行的方向，或者在竖直方向上有运动分量的方向。

触发件510与锁止件400之间的接触方式有多种：第一种，面-面接触；第二种，线-面接触；第三种，点-面接触。在本发明中，触发件510和锁止件400之间优选为面-面接触。

请参阅图1和图5所示，触发件510的外壁上设有用于与锁止件400抵靠的第一抵接面P，锁止件400靠近本体100的近端上设有用于与第一抵接面P抵靠的第二抵接面Q。第一抵接面P被配置为对应执行件520沿第一方向移动时表面势能减小，对应执行件520沿第二方向移动时表面势能增大。

具体地，触发件510的第一抵接面P处的外径在第二方向上呈逐渐减小的态势，上述第一抵接面P在触发件510的外壁上形成一凹槽体511。由此，当触发件510沿第二方向下移时，锁止件400在触发件510的作用下朝向球铰300侧运动，进而压紧球头320。

面-面接触的形式改善了触发件510和锁止件400之间的受力条件，有效提高了触发件510和锁止件400的抗磨损性能和使用寿命。

第一抵接面P和第二抵接面Q的设置形式有多种，在一情况下，第一抵接面P和第二抵接面Q为弧形面；在另一情况下，第一抵接面P和第二抵接面Q为倾斜直平面。当然，第一抵接面P和第二抵接面Q的设置形式包括但不限于上述两种情形，可根据实际使用情况而定。

考虑到锁止件400的第二抵接面Q与触发件510的第一抵接面P之间在工作过程中易因摩擦而产生磨损，当第二抵接面Q磨损后，会影响第二抵接面Q和第一抵接面P之间的抵接效果，进而影响球头320的压紧效果。

在本发明中，锁止件400在其移动方向上分段设置，锁止件400包括作用于球头320的第一锁止段410、抵接于第一锁止段410和触发件510之间的第二锁止段420。其中，第一锁止段410背离本体100的远端与球碗340的凹槽342连接。进一步地，第二锁止段420的长度被配置为小于第一锁止段410的长度。由此，当锁止件400的第二抵接面Q磨损后，更换第二锁止段420即可，从而避免整个锁止件400的替换，并且在安装过程中便于第二抵接面Q与第一抵接面P的抵接，具有使用成本低、安装方便的优点。

在本发明中，执行件520用于驱使触发件510移动，触发件510的移动会带动锁止件400移动，进而实现对球头320的调节。

执行件520可以为与本体100采用螺纹配合的旋转手柄，也可以为具有直线往复运动功能的电气元件。上述涉及的电器元件可选用气缸、推拉式电磁铁、丝杠单元、电机曲柄结构等等。当执行件520为具有直线往复运动功能的电气元件时，本体100上设有用于控制电气元件工作的操作按钮，当医护人员按下相应按钮时，执行件520驱使触发件510沿第一方向或是第二方向移动，以实现调节组件500在锁紧状态和松弛状态之间的切换。

附图1是当执行件520为与本体100螺接的旋转手柄时的示意图，在本实施例中，调节组件500的触发件510通过第二弹性元件530浮动设于执行件520的下方，第二弹性元件530被配置为提供驱使触发件510沿第一方向移动的弹性力，用于驱使触发件510向第一方向(向上)复位。具体地，第二弹性元件530收容于本体100内且位于触发件510的下方，第二弹性元件530优选为波形弹簧。

执行件520用于驱使触发件510沿第二方向移动。在本实施例中，本体100包括内部收容有触发件510和第二弹性元件530的外壳110、沿外壳110的延伸方向贯穿外壳110的转轴120。其中，外壳110与臂体200连接形成一整体且相互连通，执行件520螺接于转轴120的顶部。在外壳110、臂体200以及转轴120安装完成后，外壳110与臂体200具有绕转轴120转动的自由度但是没有移动自由度。

具体地，当调节组件500处于松弛状态时，外壳110和臂体200能够绕转轴120转动。当调节组件500处于锁紧状态时，外壳110和臂体200的转动自由度被限制。

在本实施例中，执行件520包括位于外壳110外侧的手柄521、至少部分位于外壳110内且与手柄521固连的螺母522，螺母522与转轴120螺接，转轴120上设有用于与螺母522配合的第三螺纹123。

为了避免螺母522在沿第一方向移动的过程中与转轴120脱离，转轴120的顶部设有限位块130，限位块130被配置为限定执行件520运动的极限位置。可以理解地，手柄521与螺母522可通过螺钉、过盈、卡接等方式固定在一起，也可以一体成型。

限位块130和转轴120之间的连接方式有多种，在本实施例中，限位块130与转轴120之间螺纹连接，转轴120上设有与限位块130配合的第四螺纹124。请参阅图6所示，转轴120上的第四螺纹124和第三螺纹123均为外螺纹，第三螺纹123位于第四螺纹124的下方，且第三螺纹123和第四螺纹124的旋向相反。

具体地，当第三螺纹123为右旋螺纹时，第四螺纹124为左旋螺纹。由于螺母522与第三螺纹123相配合，当第三螺纹123为右旋螺纹时，螺母522的螺纹也为右旋螺纹。由此，在执行件520沿第一方向移动顶住限位块130后，由于第四螺纹124和螺母522的螺纹方向相反，会自动锁死限位。

上述已经充分描述了当执行件520为旋转手柄时的调节组件500的结构，本领域技术人员将理解如下的工作过程：

在转动手柄521时，通过螺母522与转轴120之间的螺纹传动，手柄521向上(第一方向)或向下(第二方向)运动，沿第二方向的运动为锁紧过程，沿第一方向的运动为旋松过程。

当手柄521和螺母522沿第一方向运动直至螺母522与限位块130抵靠时，为手柄521和螺母522的上运动极限位置；当手柄521和螺母522沿第二方向运动直至手柄521与外壳110的顶部抵靠时，为手柄521和螺母522的下运动极限位置。

由上述可知，当调节组件500被操作沿第一方向移动时，调节组件500由锁紧状态切换至松弛状态；当调节组件500被操作沿第二方向移动时，调节组件500由松弛状态切换至锁紧状态。

可以理解地，在手柄521和螺母522沿第二方向运动的过程中，螺母522下压触发件510，触发件510通过第一抵接面P和第二抵接面Q向锁止件400施加锁紧力，以驱使锁止件400朝向球头320侧移动而压紧球头320，从而实现球头320的锁紧。

反之，在手柄521和螺母522沿第一方向运动的过程中，触发件510失去螺母522的作用力后在第二弹性元件530的作用下而向上移动，此时，球头320只受球碗340处第一弹性元件350的弹性力作用，球头320处于释放状态，医护人员可方便地调节球头320的位置。

考虑到执行件520的螺旋运动可分解为圆周运动和直线运动，螺旋运动中的圆周运动会促使触发件510转动，触发件510在转动后，触发件510与本体100之间的摩擦会导致触发件510的扭矩增大或出现卡滞的现象。

为了避免将螺旋运动中的圆周运动传递至触发件510，调节组件500还包括平面轴承540，平面轴承540收容于外壳110内且抵接于触发件510和执行件520之间，触发件510通过第二弹性元件530浮动设于平面轴承540的下方。平面轴承540被配置为对执行件520的螺旋运动进行分解仅传递竖直方向的直线运动至触发件510。由此，具有运动稳定可靠，锁紧力矩精准的优点。

触发件510与转轴120分体构造，两者间隙配合。触发件510被配置为仅具有沿第一方向或第二方向移动的自由度，而不具有周向旋转的自由度。转轴120在主体100中沿轴向的位置相对固定，具体实现方式可以为与转轴120固定连接的手柄521的下端顶抵主体100上端。这样，借助转轴120与螺母522的螺纹配合，可以驱动螺母522至少沿轴向向下移动。

在螺母522向下移动的过程中，平面轴承540将螺母522的旋转运动分解掉，而仅向下传递轴向移动。进而，平面轴承540下压触发件510，实现触发件510被驱动下行，进一步借助第一抵接面P和第二抵接面Q的作用，驱动锁紧件400移动，实现球头320的锁紧。

在本发明中，转轴120上设有轴肩122，以在转轴120的底部形成位于外壳110外侧的接插端121，接插端121可拆卸连接有安装插座140。外壳110的底部与轴肩122相配合，外壳110的底部与轴肩122之间设有第二摩擦片150，第二摩擦片150被配置为在调节组件500处于锁紧状态的情况下增大外壳110和轴肩122之间的摩擦力。

当调节组件500处于锁紧状态时，执行件520的手柄521与外壳110的顶部抵靠，与此同时，外壳110的底部与第二摩擦片150抵靠，由此，能够实现外壳110的锁紧，此时，外壳110和臂体200不能够转动。

进一步地，转轴120上还设有锁止组件160，锁止组件160用于实现接插端121和安装插座140之间的可拆卸连接。锁止组件160具有初始位置和按压位置，初始位置与锁止组件160的锁止状态对应，按压位置与锁止组件160的松开状态对应。当锁止组件160处于锁止状态时，接插端121和安装插座140相连接。当锁止组件160处于松开状态时，接插端121和安装插座140相分离。

具体地，请参阅图6和图7所示，锁止组件160包括沿转轴120的延伸方向设于转轴120内的按压杆161、收容于转轴120内且抵接于按压杆161下方用于按压杆161的按压复位的第三弹性元件162以及活动设于转轴120底部的活动元件163。

其中，按压杆161的顶部沿第一方向延伸直至贯穿限位块130。在本发明中，手柄521呈环状，按压杆161的顶部延伸至手柄521的中心孔处，以便于医护人员按压。按压杆161的底部设有止挡部1611，止挡部1611使得按压杆161在转轴120的延伸方向上形成外部尺寸不同的两个区域段，上述两个区域段为位于上方的第一区域段T和位于下方的第二区域段R。其中，第一区域段T的外部尺寸小于第二区域段R的外部尺寸，止挡部1611可以理解为圆轴的轴肩或是柱体外壁上的台阶结构。

转轴120底部形成有与第二区域段R配合的空腔，第三弹性元件162位于上述空腔内，转轴120底部的侧壁上设有与活动元件163配合的开孔，上述开孔与上述空腔连通。第二区域段R的外侧壁上内陷形成有凹陷区1612。当锁止组件160处于初始位置时，活动元件163与第二区域段R外侧壁的非凹陷区1613抵接，此时，活动元件163位于上述开孔内且部分裸露于转轴120外侧，以与上述空腔卡接，上述空腔的腔壁上设有与活动元件163配合的卡槽。当沿第二方向按压上述按压杆161时，锁止组件160由初始位置移动至按压位置，此时，第二区域段R外侧壁上的凹陷区1612下移至活动元件163处，凹陷区1612为活动元件163提供了一回缩空间，从而使得活动元件163与空腔腔壁上的卡槽脱离。

为了便于在转轴120内安装锁止组件160，转轴120分体设置。具体地，转轴120包括轴主体1201和可拆卸设于轴主体1201底部的端盖1202。在本发明中，转轴120的接插端121呈花键轴结构，以便于与安装插座140实现安装对位。

安装插座140内还设有第四弹性元件141；当锁止组件160处于锁止状态时，第四弹性元件141抵接于接插端121的下方；当锁止组件160处于松开状态时，第四弹性元件141的弹性力驱使接插端121沿第一方向从安装插座140内弹出。由此，具有拆装方便的优点。

在本发明中，臂体200的数量可以设置多个，每一臂体200均对应设有锁止件400和球铰300，触发件510上第一抵接面P与锁止件400的第二抵接面Q一一对应设置。在一实施例中，请参阅图8所示，多个臂体200位于同一水平面上且间隔分布，触发件510的数量设置为一个，触发件510的外壁上对应设有多个第一抵接面P，以与多个锁止件400配合。

在另一实施中，请参阅图9所示，多个臂体200位于不同高度的水平面上且间隔分布，触发件510与锁止件400一一对应设置，每一触发件510上设有与锁止件400的第二抵接面Q抵接的第一抵接面P。由此，通过多个臂体20可连接不同的医疗器械，具有使用方便的优点。臂体200和外壳110之间优选可拆卸连接的安装方式，能够便于锁止件400的安装，具有安装方便的优点。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种支撑臂，用于连接控制主机和医疗器械，其特征在于，包括：

本体（100），用于与所述控制主机连接；

臂体（200），与所述本体（100）连接；

球铰（300），包括设于所述臂体（200）背离所述本体（100）的远端的球座（310）和转动设于所述球座（310）上的球头（320），所述球头（320）用于连接所述医疗器械；

调节组件（500），设于所述本体（100）中，具有锁紧状态和松弛状态；以及

锁止件（400），可移动地设于所述臂体（200）内，并与所述球铰（300）配合；所述锁止件（400）被配置为响应于所述调节组件（500）在所述松弛状态与所述锁紧状态之间的改变而压紧或释放所述球头（320）；

其中，所述调节组件（500）包括可移动地设于所述本体（100）内且与所述锁止件（400）抵接的触发件（510）和设于所述本体（100）上用于驱使所述触发件（510）移动的执行件（520）；

所述本体（100）中设有可转动的转轴（120），所述触发件（510）套设在所述转轴（120）外；

所述执行件（520）包括：至少部分地收纳在所述本体（100）中的螺母（522），以及与所述螺母（522）至少周向固定的手柄（521）；

其中，所述螺母（522）与所述转轴（120）螺纹连接；

所述转轴（120）的顶部螺纹连接限位块（130），所述限位块（130）

被收纳在所述手柄（521）内，所述限位块（130）被配置为限定所述执行件（520）运动的极限位置；

所述限位块（130）与所述转轴（120）之间螺纹连接；

所述转轴（120）上设有与所述螺母（522）配合的第三螺纹、与所述限位块（130）配合的第四螺纹；

其中，所述第三螺纹和所述第四螺纹的旋向相反。

2.如权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，所述触发件（510）和所述锁止件（400）之间为面-面接触。

3.如权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，所述球座（310）与所述球头（320）相配合的内壁上设有非金属止挡（330），所述非金属止挡（330）在所述锁止件（400）响应于所述调节组件（500）由所述松弛状态向所述锁紧状态的改变而抵紧于所述球头（320）。

4.如权利要求3所述的支撑臂，其特征在于，

所述球座（310）包括：设于所述臂体（200）远端的安装部（311）、与所述安装部（311）可拆卸连接且转动设有所述球头（320）的主体部（312）；

其中，所述安装部（311）的数量为一个，套设所述主体部（312）的近端外壁，并被配置为可操作的向所述主体部（312）施加拉力。

5.如权利要求4所述的支撑臂，其特征在于，

所述安装部（311）被进一步配置为无需借助与其端部配合的部件即可实现与所述主体部（312）的轴向锁紧。

6.如权利要求5所述的支撑臂，其特征在于，

所述臂体（200）的远端和所述安装部（311）之间环设有第一摩擦片（360），所述第一摩擦片（360）被配置为在所述调节组件（500）处于所述锁紧状态的情况下增大所述臂体（200）远端和所述安装部（311）之间的摩擦力。

7.如权利要求6所述的支撑臂，其特征在于，

所述臂体（200）的远端的外壁上环设有沿所述臂体（200）的径向方向延伸的凸边（M），所述安装部（311）的内壁上设有与所述凸边（M）配合的台阶部（N），所述第一摩擦片（360）夹设在所述凸边（M）和所述台阶部（N）之间。

8.如权利要求5所述的支撑臂，其特征在于，

所述主体部（312）背离所述安装部（311）的远端设有避让区（H），所述避让区（H）位于所述主体部（312）的远端的上部区域，所述避让区（H）构造为使得所述球头（3 20）具有由水平方向朝向竖直方向转动的空间。

9.如权利要求8所述的支撑臂，其特征在于，

所述非金属止挡（330）设在主体部（312）基本面对所述避让区（H）的内壁上，并被配置为与所述球头（320）的接触面呈弧度大于180°的弧面；进一步地，所述弧面的弧度小于270°。

10.如权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，

所述触发件（510）的外壁上形成有与所述锁止件（400）抵靠的第一抵接面（P），所述第一抵接面（P）处的外径在第二方向上呈逐渐减小的态势；

其中，所述第二方向为所述触发件（510）响应于执行件（520）被操作使所述调节组件（500）由松弛状态切换至锁紧状态的移动方向。

11.如权利要求10所述的支撑臂，其特征在于，

所述锁止件（400）具有与所述第一抵接面（P）适配的第二抵接面（Q），所述锁止件（400）通过所述第一抵接面（P）与第二抵接面（Q）的抵接配合与所述触发件（510）实现面接触。

12.如权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，

所述调节组件（500）还包括：收纳在所述本体（100）内且抵接于所述触发件（510）和所述执行件（520）之间的平面轴承（540）；

所述平面轴承（540）被配置为对所述执行件（520）的旋转运动进行分解而仅将所述执行件（520）由于旋转运动而产生的沿第二方向的直线运动传递至所述触发件（510）。

13.如权利要求12所述的支撑臂，其特征在于，

所述触发件（510）被配置为仅具有沿第一方向或第二方向移动的自由度，而不具有周向旋转的自由度；

其中，所述第一方向为所述触发件（510）响应于执行件（520）被操作使所述调节组件（500）由锁紧状态切换至松弛状态的移动方向。

14.如权利要求13所述的支撑臂，其特征在于，

所述本体（100）与所述触发件（510）下端偏压设置第二弹性元件（530），所述第二弹性元件（530）收容于所述本体（100）内，并被配置为向所述触发件（510）施加沿所述第一方向的力。

15.如权利要求12所述的支撑臂，其特征在于，

所述平面轴承（540）套设在所述转轴（120）外；

所述平面轴承（540）位于所述螺母（522）下端与所述触发件（510）上端之间。

16.如权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，

所述触发件（510）与所述转轴（120）分体构造，两者间隙配合。

17.如权利要求3所述的支撑臂，其特征在于，

所述锁止件（400）在其移动方向上分段设置，包括作用于所述球头（320）的第一锁止段（410）、抵接于所述第一锁止段（410）和所述触发件（510）之间的第二锁止段（420）。

Images