CN117072631B - 齿盘副和手术器械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿盘副和手术器械。齿盘副用于滚动关节的滚动啮合,包括:第一齿盘和第二齿盘;第一齿盘包括多个传动齿,传动齿的齿廓为渐开线;第二齿盘包括多个传动齿,传动齿的齿廓为渐开线,第二齿盘与第一齿盘啮合滚动,第二齿盘与第一齿盘在滚动行程的两端均设置限位结构;其中,在滚动行程中,第一齿盘和第二齿盘的相对滚动角度范围为‑θ至+θ,第一齿盘的传动齿和第二齿盘的传动齿的啮合角为α≥θ/2滚动行程。本发明中齿盘的拔模斜度非负,便于使用模具制造成型,显著提高了制造效率,降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明总地涉及医疗器械技术领域,更具体地涉及一种齿盘副、手术器械。
背景技术
在机器人辅助微创手术中,机器人末端连接的手术器械穿过人体表面的创口或者自然孔道进入人体,对人体内的组织进行操作。此类手术器械主要包括位于前端的执行器(例如手术钳、剪切工具或烧灼工具)、为执行器提供多个自由度运动的腕关节、轴关节和/或其它关节、从器械后端延伸到前端的主管路、以及器械后端的动力和传动装置。前端执行器和各个关节通常通过固定在其上的多根线缆来驱动,这些线缆贯穿在手术工具的主管路内并由后端的动力和传动装置来驱动。
在一些应用场景中,关节被构造为滚动关节(即以滚动的形式进行运动),滚动关节通常采用传动齿啮合的形式实现滚动关节的刚性纯滚动,传动齿的齿廓为摆线或渐开线,但是齿廓的拔模斜度通常为负,工艺性差,难以满足手术器械高精度的要求,且难以将传动齿与基座的其他结构使用模具一次成型,制造成本较高。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决或改善上述问题,本发明的第一方面提供一种齿盘副,用于滚动关节的滚动啮合,包括:
第一齿盘,所述第一齿盘包括多个传动齿,所述传动齿的齿廓为渐开线;以及
第二齿盘,所述第二齿盘包括多个传动齿,所述传动齿的齿廓为渐开线,所述第二齿盘与所述第一齿盘啮合滚动,所述第二齿盘与所述第一齿盘在各自的滚动行程的两端均设置限位结构;
其中,在所述滚动行程中,所述第一齿盘和所述第二齿盘的相对滚动角度范围为-θ至+θ,所述第一齿盘的传动齿和所述第二齿盘的传动齿的啮合角为α≥θ/2。
可选地,所述传动齿的齿顶高系数hα<1;
hα=(H-a)/2m,H为齿顶圆直径,a为节圆直径,m为模数。
可选地,所述θ≥45°,所述α≥22.5°。
可选地,所述第一齿盘包括n个完整传动齿和n+1个齿槽,所述完整传动齿和所述齿槽沿所述第一齿盘的周向交替设置,其中n为正整数且n≥2。
可选地,所述第一齿盘的限位结构包括分别设置在所述第一齿盘的周向两端的第一限位面和第二限位面。
可选地,所述第一限位面和所述第二限位面均为平坦的表面且与所述第一齿盘的节圆相切。
可选地,所述齿盘副还包括:
第一承载面,所述第一承载面为圆弧面,所述第一承载面的中心轴与所述第一齿盘的节圆的中心轴共轴,所述第一承载面沿其中心轴与所述第一齿盘错开,所述第一承载面的延伸轨迹和所述第一齿盘的节圆部分重合,所述第一承载面朝向所述第二齿盘。
可选地,所述第二齿盘包括n-1个完整传动齿、两个非完整传动齿和n个齿槽,其中n为正整数且n≥2,所述非完整传动齿设置在所述第二齿盘的沿其周向的两端并与所述限位结构邻接,所述完整传动齿和所述齿槽设置在两个所述非完整传动齿之间并沿所述第二齿盘的周向交替排布。
可选地,所述第二齿盘的限位结构包括分别设置在所述第二齿盘的周向两端的第三限位面和第四限位面。
可选地,所述第三限位面和所述第四限位面均为平坦的表面且与所述第二齿盘的节圆相切。
可选地,所述齿盘副还包括:
第二承载面,所述第二承载面为圆弧面,所述第二承载面的中心轴与所述第二齿盘的节圆的中心轴共轴,所述第二承载面沿其中心轴与所述第二齿盘错开,所述第二承载面的延伸轨迹和所述第二齿盘的节圆部分重合,所述第二承载面朝向所述第一齿盘。
本发明的第二方面提供一种手术器械,包括:
末端执行器;
第一关节基座,所述末端执行器设置在所述第一关节基座的远端;
第二关节基座,所述第二关节基座设置在所述第一关节基座的近端;和
根据上述技术方案中任一项所述的齿盘副;
所述第一关节基座的近端设置所述第一齿盘,所述第二关节基座的远端设置所述第二齿盘。
根据本发明的一种齿盘副、手术器械,通过优化传动齿的齿廓形状以及传动齿的分布,使得齿盘的拔模斜度非负,便于使用模具制造成型,有利于将齿盘与基座的其他结构一次成型,工艺性好,降低了制造成本;此外,齿盘的传动齿的齿根处未内收,强度更高,可承受更大的侧向力。
附图说明
本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述,用来解释本发明的原理。在附图中,
图1为在一些应用场景中的齿盘副的啮合状态图;
图2为根据本发明的实施例的齿盘副的啮合状态图;
图3为根据本发明的实施例的手术器械的立体图,图中末端执行器为俯仰状态;
图4为根据本发明的图3的第一关节基座和第二关节基座的立体图。
附图标记说明:
100:齿盘副
110:第一齿盘
120:第二齿盘
200:手术器械
201:末端执行器
202:第一关节基座
203:第二关节基座
300:齿盘副
310:第一齿盘
320:第二齿盘
330:第一承载面
340:第二承载面
301:第一限位面
302:第一传动齿
303:第二传动齿
304:第二限位面
305:第三限位面
306:第三传动齿
307:第四传动齿
308:第五传动齿
309:第四限位面
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的描述。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本发明的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。显然,本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。
需要说明的是,本发明中所使用的术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“内”“外”以及类似的表述只是为了说明目的,并非限制。
本发明中使用的术语“远端”、“近端”作为方位词,该方位词为介入医疗器械领域惯用术语,其中“远端”表示手术过程中远离操作者的一端,“近端”表示手术过程中靠近操作者的一端。在远程操纵的手术机器人系统中,“操作者”指的是握持并制动手术器械的患旁机器人。
本发明中所使用的“平行”/“垂直”以及类似的表述包含了绝对平行/垂直关系和大致平行/垂直关系(例如,与绝对平行/垂直相差-5°至+5°范围内的关系),能够起到等同的效果。
在微创腹腔镜手术器械领域,为降低制造成本,金属射出成型(Metal InjectionMolding,MIM)常被用于微创腹腔镜手术器械的批量生产。通常来说,MIM使用的模具越少,生产成本越低。
在一些手术器械的应用场景中,如图1所示,关节的两个相对运动的部件通过齿盘副100连接。齿盘副100包括相互啮合滚动的第一齿盘110和第二齿盘120。第二齿盘120与第一齿盘110在各自的滚动行程的两端均设置限位结构,以限定两者的滚动行程,也即限制第一齿盘110和第二齿盘120的最大相对滚动角度。
当第一齿盘110和第二齿盘120滚动到滚动行程的第一末端(图1中示出为左侧末端)时,在滚动行程的平面内相啮合的传动齿的齿廓公切线T1朝向滚动行程的第一个末端倾斜。以图1所示的坐标系为基准,其中y轴的方向与第一齿盘110的拔模方向相同,T1的斜率小于0。
齿廓公切线T1与齿廓公法线N垂直,齿廓公法线N是第一齿盘110的基圆S1和第二齿盘120的基圆S2的公切线。
类似地,当第一齿盘110和第二齿盘120滚动到滚动行程的与第一末端相对的第二末端时(未示出),在滚动行程的平面内相啮合的传动齿齿廓公切线朝向滚动行程的第二末端倾斜。同样以图1所示的坐标系为基准,其中y轴的方向与第一齿盘110的拔模方向相同,T1的斜率大于0。
发明人发现,由于齿廓公切线向朝向滚动行程的末端倾斜,使得传动齿的齿廓具有倒扣结构,拔模斜度为负,在模具中不能顺利脱模。进一步地,由于关节的两个相对运动的部件还包括其它结构,如滚动承载面、过线孔、中空内腔等,增大了齿盘与这些结构一次成型的难度。若为此增加模具数量,不仅制造成本被提高,工艺性也将变差,影响关节成型的精度,难以满足手术器械高精度的需求。
为至少解决或改善上述问题中的至少一个,本发明提供了一种齿盘副100和手术器械200。
现在,将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施方式。
在图2所示的实施例中,齿盘副300包括第一齿盘310和第二齿盘320。第二齿盘320与第一齿盘310啮合滚动,第二齿盘320与第一齿盘310在各自的滚动行程的两端均设置限位结构。限位结构用于限定两者的滚动行程。当第二齿盘320与第一齿盘310滚动到滚动行程的两端时达到最大相对滚动角度θ,因此可以理解为,在滚动行程中,第一齿盘310和第二齿盘320的相对滚动角度范围为-θ至+θ,当相对滚动角度为零时,齿盘副300处于零位状态。
将第一齿盘310视为静止,第二齿盘320沿着第一齿盘310的外周刚性纯滚动,在此过程中,可以看成是第二齿盘320围绕第一齿盘310的中心轴公转,同时第二齿盘320围绕自身的中心轴自转,因此第二齿盘320相对于第一齿盘310的相对滚动角度是其公转角度和自传角度的叠加,其中第一齿盘310的中心轴与第二齿盘320的中心轴平行。当第一齿盘310和第二齿盘320的节圆直径相等时,第二齿盘320围绕第一齿盘310的中心轴公转的角度与第二齿盘320围绕自身的中心轴自转的角度相等,因此可以理解为第二齿盘320相对于第一齿盘310的相对滚动角度是第二齿盘320的中心轴围绕第一齿盘310的中心轴所转动的角度的两倍。
第一齿盘310包括多个传动齿,传动齿的齿廓为渐开线。
在一个例子,第一齿盘310包括n个完整传动齿和n+1个齿槽,完整传动齿和齿槽沿第一齿盘310的周向(圆周方向)交替设置,其中n为正整数且n≥2。例如,如图2所示的,第一齿盘310包括两个完整传动齿,分别为第一传动齿302和第二传动齿303,三个齿槽(未标示)和两个完整传动齿302、303交替布置,其中两个齿槽设置在第一齿盘310的周向的末端,分别与限位结构邻接。第一齿盘310设置两个传动齿和三个齿槽是最少数量,根据实际需要,可以增加传动齿和齿槽的数量。
第二齿盘320包括多个传动齿,传动齿的齿廓为渐开线。
在一个例子中,第二齿盘320包括n-1个完整传动齿、两个非完整传动齿和n个齿槽,其中n为正整数且n≥2,非完整传动齿设置在第二齿盘320的沿其周向的两端并与限位结构邻接,完整传动齿和齿槽设置在两个非完整传动齿之间并沿第二齿盘320的周向交替排布。例如,如图2所示的,第二齿盘320包括第三传动齿306、第四传动齿307、第五传动齿308,其中第四传动齿307为完整传动齿,第三传动齿306和第五传动齿308均为非完整传动齿并分别与限位结构邻接,第三传动齿306和第四传动齿307之间和第四传动齿307和第五传动齿308之间分别设置有一个齿槽。第二齿盘320设置三个传动齿和两个齿槽是最少数量,根据实际需要,可以增加传动齿和齿槽的数量,但应满足与第一齿盘310形成对应的啮合传动关系。
齿盘副300构造成第一齿盘310和第二齿盘320的传动齿的啮合角为α≥θ/2,其中,第一齿盘310和第二齿盘320滚动行程中的相对滚动角度范围为-θ至+θ。
啮合角的含义为:两个齿轮啮合传动时,在两个齿轮上有一对相切并做无滑动纯滚动的圆称为节圆,两个节圆的切点称为节点。齿廓在节点处的公法线与两节圆内公切线所夹的锐角(即为节点处的压力方向线与速度方向线之间的夹角),称为啮合角,也就是齿廓在节点处的压力角。
由于第一齿盘310和第二齿盘320的传动齿的啮合角为α≥θ/2,使得当第一齿盘310和第二齿盘320滚动到滚动行程的一端时,第二齿盘320的非完整传动齿和第一齿盘310的完整传动齿啮合,在滚动行程的平面内的齿廓公切线T1为第一直线,第一直线在图2所示的坐标系(其中,y轴的方向第一齿盘310的拔模方向相同)中斜率大于0或第一直线平行于y轴。类似地,当第一齿盘310和第二齿盘320滚动到滚动行程的另一端时(未示出),第二齿盘320的另一非完整传动齿和第一齿盘310的另一完整传动齿啮合,在滚动行程的平面内的齿廓公切线为第二直线,第二直线在图2所示的坐标系中斜率小于0或第二直线平行于y轴。由此,第一直线和第二直线平行或者相交于第一齿盘310的传动齿的前方。这里所说的“前方”是以第一齿盘310的拔模方向为基准。因此,第一直线和第二直线的部分区段沿着第一齿盘310的拔模方向汇集。
当齿盘副300处于零位状态时,第一齿盘310的中心轴和第二齿盘320的中心轴所限定的平面与第一齿盘310的拔模方向平行,也即平行于图2所示坐标系的y轴。
在一个例子中,第一齿盘310的限位结构包括分别设置在所述第一齿盘310的周向两端的第一限位面和第二限位面304。
在一个例子中,第二齿盘320的限位结构包括分别设置在所述第二齿盘320的周向两端的第三限位面305和第四限位面309。
第一齿盘310和第二齿盘320的滚动行程有两个末端。如图2所示,第一限位面301和第三限位面305接触,第一齿盘310和第二齿盘320到达滚动行程的第一个末端。类似地,当第一齿盘310和第二齿盘320反方向滚动至第二限位面304和第四限位面309接触,第一齿盘310和第二齿盘320则到达滚动行程的第二个末端。
当齿轮副300应用于手术器械关节上时,如图3和4所示,为了减少模具使用数量,需要将第一齿盘310的拔模方向设计为第一关节基座202的轴向,第二齿盘320的拔模方向设计为第二关节基座203的轴向,为此要求第一齿盘310和第二齿盘320的拔模斜度非负。
第一方面,本实施例中将传动齿的齿廓设计为渐开线,每个传动齿的齿廓不具有内凹结构,有内凹时会造成不能轴向拔模。此外,渐开线具有可分性,有利于提高齿轮副100的运动精度。
第二方面,每个齿盘中两个对称的传动齿不会形成外凸结构,如果形成外凸结构也会限制轴向拔模:将其中一个齿盘的最外侧的两个对称的传动齿(例如第二齿盘320中的第三传动齿306和第五传动齿308)构造成非完整传动齿,例如可以通过部分切除的方式,从而避免外凸;将另一个齿盘的最外侧的两个对称的传动齿(例如第一齿盘310中的第一传动齿302和第二传动齿303)构造成完整传动齿,并通过优化传动齿的啮合角来确定行程末端的齿廓公切线的倾斜方向,从而避免外凸。
由此,第一齿盘310和第二齿盘320均不具有倒扣结构,齿盘沿对应关节基座的轴向的拔模斜度非负,使得第一齿盘310和第二齿盘320可以顺利脱模,便于使用模具制造成型,有利于将齿盘与关节基座的其他结构一次成型,例如与滚动承载面、过线孔、中空内腔等结构一次成型,工艺性好,降低了制造成本。此外,齿盘的传动齿的齿根处未内收,强度更高,可承受更大的侧向力。
在一个例子中,传动齿的齿顶高系数hα<1。齿顶高系数由关系式hα=(H-a)/2m确定,其中,H为齿顶圆直径,a为节圆直径,m为模数。
齿顶高指的是齿顶圆到分度圆(齿轮副中等于节圆)的径向距离。
当啮合角α≥θ/2时,往往会使齿顶变尖,减小齿顶高系数可去除齿顶尖点,此外,作为滚动约束的齿盘其虚拟完整齿轮的齿数往往较少,减小齿顶高系数可避免齿顶与对侧齿根干涉。
在一个例子中,第一齿盘310和第二齿盘320的最大相对滚动角度θ≥45°,可选地θ≥60°,相应地,第一齿盘310和第二齿盘320的传动齿的啮合角α≥22.5°,可选地α≥30°。由此,当齿盘副100应用于手术器械的关节中时,可以增大相应关节的活动范围。
在一个例子中,第一限位面301和第二限位面304均为平坦表面且与第一齿盘310的节圆相切。第一限位面301和第二限位面304限制了相邻齿槽的形状,但是不影响齿槽的啮合功能。
在一个例子中,第三限位面305和第四限位面309均为平坦表面且与第一齿盘310的节圆相切。第三限位面305和第四限位面309限制了相邻传动齿的形状,但是不影响第五传动齿308的啮合功能。
如图2所示,当第一齿盘310和第二齿盘320到达滚动行程的第一个末端,第一限位面301和第三限位面305接触,此时第一限位面301和第三限位面305均与节圆公切线T2重合。类似地,当第一齿盘310和第二齿盘320则到达滚动行程的第二个末端时,第二限位面304和第四限位面309接触,此时第二限位面304和第四限位面309均与此时的节圆公切线重合。通过该设计使得第一齿盘310和第二齿盘320能够从滚动状态自然过渡到停止滚动状态,不会出现停顿与跳动,保证手术器械的精准操作。
在一个例子中,如图2所示,齿盘副300还包括第一承载面330。第一承载面330为圆弧面,第一承载面330的中心轴与第一齿盘310的节圆的中心轴共轴,第一承载面330沿其中心轴与第一齿盘310错开,第一承载面330的延伸轨迹和第一齿盘310的节圆部分重合。可选地,第一承载面330的沿其周向的两端分别与第一限位面301和第二限位面304连接并相切。
在一个例子中,如图2所示,齿盘副300还包括第二承载面340。第二承载面340为圆弧面,第二承载面340的中心轴与第二齿盘320的节圆的中心轴共轴,第二承载面340沿其中心轴与第二齿盘320错开,第二承载面340的延伸轨迹和第二齿盘320的节圆部分重合。可选地,第二承载面340的沿其周向的两端分别与第三限位面305和第四限位面309连接并相切。
当应用于手术器械时,由于承载面与相应的节圆部分重合,使得第一齿盘310和第二齿盘320相对滚动时,第一承载面330和第二承载面340保持接触并且刚性纯滚动,可以保证第一齿盘310和第二齿盘320的啮合滚动过程,与第一承载面330和第二承载面340的接触滚动过程保持精准同步,保证手术器械的精准操作。在手术器械关节活动的过程中,滚动承载面能够承受较大的由于驱动绳的拉力引起的关节基座之间的相互作用力,而滚动约束齿廓只承受较小的侧向力,减少齿廓的磨损。
如图3、图4所示,本实施例还提供一种手术器械200,包括末端执行器201、第一关节基座202、第二关节基座203和前述实施例中的齿盘副300。末端执行器201设置在第一关节基座202的远端。第二关节基座203设置在第一关节基座202的近端。
第一关节基座202的近端设置第一齿盘310,第二关节基座203的远端设置第二齿盘320,第一齿盘310和第二齿盘320啮合,使得第一关节基座202相对于第二关节基座203能够纯滚动。
在图3所示的示例中,末端执行器201设置有能够开合的夹爪机构,夹爪机构连接有导线和驱动绳,导线和驱动绳均从第一关节基座202和第二关节基座203中穿过,所以第一关节基座202和第二关节基座203中设置有中空内腔和过线孔,导线可以为夹爪机构通电,驱动绳可以牵引夹爪机构开合、左右摆动、上下俯仰。
末端执行器201还可以是其他组织进行手术操作的工具,如钩、铲、夹钳、剪刀等,还可以是进行图像采集的内窥镜镜头等。
第一关节基座202的近端设置两个第一齿盘310,两个第一齿盘310结构相同,以第一关节基座202的中心线为轴对称布置,第一承载面330位于第一齿盘310的外侧。第一承载面330为圆弧面,第一承载面330分别与第一限位面301和第二限位面304连接并相切。
第二关节基座203的远端设置两个第二齿盘320,两个第二齿盘320结构相同,以第二关节基座203的中心线为轴对称布置,第二承载面340位于第二齿盘320的外侧。第二承载面340为圆弧面,第二承载面340分别与第三限位面305和第四限位面309连接并相切。
如图3、图4所示,因为第一齿盘310和第二齿盘320的拔模斜度非负,第一关节基座202的拔模方向可以设计为第一关节基座202的轴向,第二关节基座203的拔模方向可以设计为第二关节基座203的轴向,有利于将齿盘与基座的其他结构一次成型。
上述的所有优选实施方式中所述的流程、步骤仅是示例。除非发生不利的效果,否则可以按与上述流程的顺序不同的顺序进行各种处理操作。上述流程的步骤顺序也可以根据实际需要进行增加、合并或删减。
在理解本发明的范围时,如本文所使用的术语“包含”及其派生词旨在是开放式术语,其指定所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在,但不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。这种概念也适用于具有类似含义的词语,例如术语“包括”“具有”及其衍生词。
这里使用的术语“被附接”或“附接”包括:通过将元件直接固定到另一元件而将元件直接固定到另一元件的构造;通过将元件固定到中间构件上,中间构件转而固定到另一元件而将元件间接固定到另一元件上的构造;以及一个元件与另一个元件是一体,即一个元件基本上是另一个元件的一部分的构造。该定义也适用于具有相似含义的词,例如“连接”“联接”“耦合”“安装”“粘合”“固定”及其衍生词。最后,这里使用的诸如“基本上”“大约”和“近似”的程度术语表示修改术语使得最终结果不会显着改变的偏差量。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施方式,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (13)
1.一种齿盘副,用于滚动关节的滚动啮合,其特征在于,包括:
第一齿盘,所述第一齿盘包括多个传动齿,所述传动齿的齿廓为渐开线;以及
第二齿盘,所述第二齿盘包括多个传动齿,所述传动齿的齿廓为渐开线,所述第二齿盘与所述第一齿盘啮合滚动,所述第二齿盘与所述第一齿盘在各自的滚动行程的两端均设置限位结构;
其中,在所述滚动行程中,所述第一齿盘和所述第二齿盘的相对滚动角度范围为-θ至+θ,所述第一齿盘的传动齿和所述第二齿盘的传动齿的啮合角为α≥θ/2;
所述第一齿盘和所述第二齿盘滚动到所述滚动行程的第一端,所述第二齿盘的传动齿和所述第一齿盘的传动齿啮合并具有第一齿廓公切线;
所述第一齿盘和所述第二齿盘滚动到所述滚动行程的第二端,所述第二齿盘的传动齿和所述第一齿盘的传动齿啮合并具有第二齿廓公切线;
所述第一齿廓公切线和所述第二齿廓公切线平行或者沿着所述第一齿盘的拔模方向汇集。
2.根据权利要求1所述的齿盘副,其特征在于,所述传动齿的齿顶高系数hα<1;
hα=(H-a)/2m,H为齿顶圆直径,a为节圆直径,m为模数。
3.根据权利要求1所述的齿盘副,其特征在于,所述θ≥45°,所述α≥22.5°。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,所述第一齿盘包括n个完整传动齿和n+1个齿槽,所述完整传动齿和所述齿槽沿所述第一齿盘的周向交替设置,其中n为正整数且n≥2。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,所述第一齿盘的限位结构包括分别设置在所述第一齿盘的周向两端的第一限位面和第二限位面。
6.根据权利要求5所述的齿盘副,其特征在于,所述第一限位面和所述第二限位面均为平坦的表面且与所述第一齿盘的节圆相切。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,还包括:
第一承载面,所述第一承载面为圆弧面,所述第一承载面的中心轴与所述第一齿盘的节圆的中心轴共轴,所述第一承载面沿其中心轴与所述第一齿盘错开,所述第一承载面的延伸轨迹和所述第一齿盘的节圆部分重合,所述第一承载面朝向所述第二齿盘。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,所述第二齿盘包括n-1个完整传动齿、两个非完整传动齿和n个齿槽,其中n为正整数且n≥2,所述非完整传动齿设置在所述第二齿盘的沿其周向的两端并与所述限位结构邻接,所述完整传动齿和所述齿槽设置在两个所述非完整传动齿之间并沿所述第二齿盘的周向交替排布。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,所述第二齿盘的限位结构包括分别设置在所述第二齿盘的周向两端的第三限位面和第四限位面。
10.根据权利要求9所述的齿盘副,其特征在于,所述第三限位面和所述第四限位面均为平坦的表面且与所述第二齿盘的节圆相切。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,还包括:
第二承载面,所述第二承载面为圆弧面,所述第二承载面的中心轴与所述第二齿盘的节圆的中心轴共轴,所述第二承载面沿其中心轴与所述第二齿盘错开,所述第二承载面的延伸轨迹和所述第二齿盘的节圆部分重合,所述第二承载面朝向所述第一齿盘。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的齿盘副,其特征在于,所述齿盘副用于手术器械,所述手术器械包括:
末端执行器;
第一关节基座,所述末端执行器设置在所述第一关节基座的远端;
第二关节基座,所述第二关节基座设置在所述第一关节基座的近端;和
所述第一关节基座的近端设置所述第一齿盘,所述第二关节基座的远端设置所述第二齿盘。
13.一种手术器械,其特征在于,包括:
末端执行器;
第一关节基座,所述末端执行器设置在所述第一关节基座的远端;
第二关节基座,所述第二关节基座设置在所述第一关节基座的近端;和
根据权利要求1-12中任一项所述的齿盘副;
所述第一关节基座的近端设置所述第一齿盘,所述第二关节基座的远端设置所述第二齿盘。
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