CN218419960U - 往复偏摆机构及其医用摆锯机头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种往复偏摆机构及其医用摆锯机头，往复偏摆机构，包括偏心输入组件和摆杆，摆杆包括第一摆杆、第二摆杆和弹性部件，第一摆杆的后端部与第二摆杆的前端部连接，且第二摆杆的前端部可相对于第一摆杆的后端部沿摆动方向滑动，弹性部件设置在第二摆杆的前端部与第一摆杆的后端部之间。本实用新型的医用摆锯的往复偏摆机构，由于摆杆包括第一摆杆和第二摆杆，第二摆杆的前端部可相对于第一摆杆的后端部沿摆动方向滑动，在第二摆杆的前端部与第一摆杆的后端部之间设置有弹性部件，通过弹性部件减小振动和噪音，可使摆动运动的传递更柔性化，减少机头零部件和锯片因受到过大瞬时负载而发生损毁的不良情况。

Description

往复偏摆机构及其医用摆锯机头

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种往复偏摆机构及其医用摆锯机头。

背景技术

在骨科外科手术中，医用摆锯为锯骨的常用工具，医用摆锯通常由手机、机头和护鞘锯片组成，手机内设置有驱动电机。机头内设置有摆轴和往复偏摆机构，往复偏摆机构包括偏心轴和拨叉，偏心轴的一端与驱动电机的输出轴连接，另一端设置有与其旋转轴线偏心设置的主动部，拨叉的一端与所述摆轴连接，另一端设置有叉形的从动部，主动部卡在从动部内，且主动部的外侧面与从动部的内侧面相活动接触，通过偏心轴和拨叉将旋转运动转换为往复摆动运动。此种往复偏摆机构，由于偏心轴的主动部与拨叉的从动部之间为刚性配合，在偏心轴高速运行过程中，振动大、运行噪音高，发热剧烈，不便于长时间持续工作，且锯切晃动量大，若适配护鞘锯片，其精准锯切的优势不能有效发挥。

实用新型内容

针对上述现有技术现状，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种往复偏摆机构及其医用摆锯机头，以降低机头在高速运行下的振动、噪音和发热等不利因素的干扰，使医生使用机头时更平稳、噪音更小、发热量更少，提升医生对产品的体验感。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种往复偏摆机构，用于将驱动电机输出轴的旋转运动转换为摆轴的往复摆动运动，包括：偏心输入组件，包括偏心轴，所述偏心轴包括可绕第一轴线旋转的偏心轴主体、设置于所述偏心轴主体后端的用于与所述输出轴连接的输入接口以及与所述偏心轴主体的前端相连且与所述第一轴线偏心设置的驱动部；摆杆，前端与所述摆杆连接，后端设置有与所述驱动部配合的从动部；所述摆杆包括第一摆杆、第二摆杆和弹性部件，所述第一摆杆的后端部与所述第二摆杆的前端部连接，且所述第二摆杆的前端部可相对于所述第一摆杆的后端部沿摆动方向滑动，所述弹性部件设置在所述第二摆杆的前端部与所述第一摆杆的后端部之间，用于将所述第二摆杆的摆动力传递至所述第一摆杆的后端部。

本实用新型的往复偏摆机构，由于摆杆包括第一摆杆和第二摆杆，第二摆杆的前端部可相对于第一摆杆的后端部沿摆动方向滑动，在所述第二摆杆的前端部与所述第一摆杆的后端部之间设置有弹性部件，通过弹性部件减小振动和噪音，可使摆动运动的传递更柔性化，减少机头零部件和锯片因受到过大瞬时负载而发生损毁的不良情况，同时可以减少发热量。

在其中一个实施例中，所述第一摆杆的后端部和所述第二摆杆的前端部通过转动轴连接。

在其中一个实施例中，所述第一摆杆的后端部和所述第二摆杆的前端部中的一个上设置有U形卡槽，所述第一摆杆的后端部和所述第二摆杆的前端部中的另一个上设置有卡头，所述卡头位于所述卡槽内，所述转动轴穿过所述卡头后两端部分别固定在所述U形卡槽的两个槽壁上。

在其中一个实施例中，所述弹性部件包括套设在所述卡头的两外侧面与所述U形卡槽的两个槽壁之间的所述转动轴上的弹性垫圈。

在其中一个实施例中，所述弹性垫圈为橡胶弹簧、表面柔性覆涂处理过的金属弹簧或者碟簧。

在其中一个实施例中，所述弹性部件还包括套设在所述弹性垫圈两侧的所述转动轴上的第一垫片和第二垫片。

在其中一个实施例中，所述卡头的两侧面上设置有第一安装槽，所述卡槽的两个槽壁上设置有第二安装槽，所述第一垫片和所述第二垫片分别安装在所述第一安装槽和所述第二安装槽内。

在其中一个实施例中，所述第一垫片和所述第二垫片采用耐磨材料制成。

在其中一个实施例中，所述卡头的轴孔内套有滑动套，所述转动轴穿设在所述滑动套内，且与所述滑动套间隙配合。

在其中一个实施例中，所述转动轴的后端设置有帽部，前端设置有沿径向延伸的安装孔，所述转动轴的前端依次穿过卡槽的一侧壁、卡头、卡槽的另一侧壁后通过帽部、穿过所述安装孔的弹性卡销锁定。

此外，本实用新型提供一种医用摆锯机头，包括上述的往复偏摆机构以及机头壳体；其中，往复偏摆机构设置于该机头壳体内。

本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的医用摆锯的剖视图；

图2为图1中所示医用摆锯的机头的立体图；

图3为图1中所示医用摆锯的机头的俯视图；

图4为沿图3中A-A线的剖视图；

图5为图1中所示医用摆锯的机头的主视图；

图6为沿图5中C-C线的剖视图；

图7为图6中B处的局部放大示意图；

图8为图7中B1处的局部放大示意图；

图9为图1中所示医用摆锯的机头的偏心输入组件的主视图；

图10为图9中所示偏心输入组件的剖视图；

图11和图12分别为第一摆杆不同方向的立体图；

图13为图1中所示医用摆锯的机头的第一摆杆的立体图；

图14为图1中所示医用摆锯的机头的转动轴的立体图；

图15-17为球面轴承与第一摆杆配合示意图，其中，图15为偏心轴的芯轴转至中部的状态，图16为偏心轴的芯轴转至底部的状态；图17为偏心轴的芯轴转至顶部的状态。

附图标记说明：1、护鞘锯片；2、机头；21、机头壳体；211、第一壳；212、第二壳；22、摆轴；221、驱动销；23、偏心输入组件；230、偏心轴；231、偏心轴主体；232、输入接口；233、芯轴；234、球面轴承；234a、外侧壁；235、第一轴承；236、第二轴承；237、套筒；237a、安装接口；24、第一摆杆；241、扁形孔；242、卡头；243、轴孔；244、第一安装槽；25、第二摆杆；251、从动部；251a、球形凹槽；251b、径向散热槽；251c、轴向散热槽；251d、散热孔； 252、卡槽；253、第二安装槽；26、转动轴；261、帽部；262、安装孔；27、弹性卡销；28、滑动套；291、弹性垫圈；292、第一垫片；293、第二垫片；3、手机；31、手机壳体；32、驱动电机；321、输出轴；322、输出接口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本实用新型的一部分实施例，本实用新型还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

在本文中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例中的医用摆锯包括手机3、机头2和护鞘锯片1，其中，手机3包括一近似手枪形状的手机壳体31和设置于手机壳体31内的驱动电机32，驱动电机32具有沿轴向延伸的输出轴321，输出轴321的前端设置有输出接口322。机头2包括机头壳体21、设置于机头壳体21内的摆轴22 以及往复偏摆机构，摆轴22上设置有机头接口。往复偏摆机构用于将所述输出轴321的旋转运动转换为所述摆轴22的往复摆动运动。护鞘锯片1包括锯片本体和护鞘，锯片本体的后端设置有锯片接口，锯片接口与机头接口连接。工作时，机头2驱动锯片本体摆动从而带动锯齿摆动形成锯削。

如图2、3、4所示，机头壳体21包括第一壳211和第二壳212，第一壳211 的中心线与第二壳212的中心线垂直，且第二壳212与第一壳211的前端相连。所述摆轴22可绕摆轴线往复摆动地设置在所述第二壳212内，摆轴22的上端设置有与锯片接口配合的机头接口，本实施例中的机头接口包括设置在摆轴22 的上端的沿圆周方向间隔排布的若干驱动销221。往复偏摆机构位于第一壳211 内，往复偏摆机构包括偏心输入组件23、第一摆杆24和第二摆杆25。

结合图4、6、9、10所示，偏心输入组件23包括偏心轴230，偏心轴230包括可绕第一轴线X1旋转的偏心轴主体231、设置于偏心轴主体231的后端的输入接口232以及与偏心轴主体231的前端相连的驱动部，输入接口232与输出轴321上输出接口322配合，驱动部的中心轴线与第一轴线X1偏心设置。所述第一摆杆24的前端部与所述摆轴22同轴固定地连接，所述第一摆杆24可绕摆轴线摆动，具体地，第一摆杆24的前端部设置有扁形孔241(见图13)，摆轴 22的外侧壁为扁形(见图6)，第一摆杆24的前端部套在摆轴22上以实现同轴固定地连接。所述第一摆杆24的后端部与所述第二摆杆25的前端部连接，且所述第二摆杆25具有沿着第二轴线X2的旋转自由度，所述第二轴线X2位于所述第一摆杆24的摆动平面内且垂直于第一摆杆24的轴线，所述第二摆杆25的后端部设置有从动部251，所述从动部251与所述驱动部通过球面副配合。

本实用新型的往复偏摆机构，由于第二摆杆25具有旋转自由度，且第二摆杆25与驱动部通过球面副连接，该球面副连接可以使两者在偏心轴230的作用下，在任意角度下相对滑动并保持可靠稳定的连接，即稳定的球面接触，可使偏心轴230在运动时，即保持充分的自由度，不使两者产生相对冲击，又能保证其两者相对平稳的滑动。

见图11、12，作为示例的所述从动部251设置有球形凹槽251a，所述驱动部的外侧壁为球面，所述球形凹槽251a的内侧壁与所述驱动部的外侧壁共同构成所述球面副。作为替代方案，球形凹槽251a还可以设置在驱动部上，所述从动部251上设置与球形凹槽251a的内侧壁配合的球形外侧壁。

作为示例的所述球形凹槽251a的内侧壁上设置有散热槽251b、251c，散热槽251b、251c可使球形凹槽251a的内侧壁与球面轴承234的外侧壁234a的球面接触面积减少，由两个球面接触的高副接触转化为磨擦更少的低副接触，同时有利于散热；而且，在散热槽251b、251c中放置耐热型固体润滑油或润滑脂，可有效增加两球面的配合润华滑动性能。为了增加散热效果，所述散热槽251b、 251c包括沿轴向延伸的轴向散热槽251c和沿圆周方向延伸的径向散热槽251b，所述轴向散热槽251c与所述径向散热槽251b相互连通。为了进一步增加散热效果，所述从动部251上设置有与所述散热槽251b、251c连通的散热孔251d。

见图9、10，作为示例的所述驱动部包括芯轴233和套设在所述芯轴233上的球面轴承234，所述芯轴233的中心线相对于所述第一轴线X1偏心设置，所述球面轴承234的外圈的外侧壁234a为球面。驱动部采用此种结构，球形外侧壁234a与球形凹槽251a的内槽壁为滚动摩擦，相对于芯轴233直接与从动部 251接触的滑动摩擦，摩擦力更小。

见图9、10，作为示例的偏心输入组件23还包括套设在偏心轴主体231的前端和后端上的第一轴承235和第二轴承236，第一轴承235和第二轴承236用于支承偏心轴230。优选地，偏心输入组件23还包括套筒237，套筒237的前端插入固定在第一壳211的后端内，套筒237的后端设置有安装接口237a。手机3上设置有与所述安装接口237a配合的手机接口(见图1)，安装时安装接口 237a插入手机接口内，偏心轴230的输入接口232与驱动电机32的输出轴321 的输出接口322连接。

如图7、8所示，所述第一摆杆24的后端部和所述第二摆杆25的前端部通过沿所述第二轴线X2延伸的转动轴26连接。具体地，所述第二摆杆25的前端部上设置有U形卡槽252(见图11、12)，所述第一摆杆24的后端部设置有卡头242(见图13)，卡头242上设置有轴孔243，转动轴26穿过轴孔243后两端分别固定在卡槽252的两个槽壁上。作为替代方案，卡槽252和卡头242的位置可以对调，即卡槽252设置在第一摆杆24的后端部上，卡头242设置在第二摆杆25的前端部上。

如图14所示，作为示例的转动轴26的后端设置有帽部261，前端设置有沿径向延伸的安装孔262，转动轴26的前端依次穿过卡槽252的一槽壁、卡头242、卡槽252的另一槽壁后通过帽部261、穿过安装孔262的弹性卡销27锁定。

见图8，优选地，所述卡头242的轴孔243内套有滑动套28，所述转动轴 26穿设在所述滑动套28内，且与所述滑动套28间隙配合，滑动套28可以采用耐磨材料(如铜)制成，以增加使用寿命。

优选地，在所述第一摆杆24的后端部与所述第二摆杆25的前端部之间设置有弹性部件，通过弹性部件减小振动和噪音，可使摆动运动的传递更柔性化，减少机头2零部件和锯片因受到过大瞬时负载而发生损毁的不良情况。如图8 所示，作为示例的所述减震结构包括套设在所述卡头242的两侧面与所述卡槽252的两个槽壁之间的所述转动轴26上的弹性垫圈291。优选地，所述弹性垫圈291为碟簧。在第二摆杆25带动第一摆杆24左右摆动过程中，通过弹性垫圈291的作用，把由第二摆杆25传导过来瞬时刚性力转化成弹性变形力，再由弹性变形力转化为摆轴22和锯片的摆动运动。通过此结构的转化可有效减小高速高频的左右摆动时的瞬时负载和撞击，减小振动和噪音，可使摆动运动的传递更柔性化，减少机头2零部件和锯片因受到过大瞬时负载而发生损毁的不良情况。

优选地，所述减震结构还包括套设在所述弹性垫圈291两侧的所述转动轴 26上的第一垫片292和第二垫片293。第一垫片292和第二垫片293一方面可以增大弹性力，另一方面可以减小弹性垫圈291的磨损。优选地，所述卡头242 的两侧面上设置有第一安装槽244，所述U形卡槽252的两个槽壁上设置有第二安装槽253，所述第一垫片292和所述第二垫片293分别安装在所述第一安装槽 244和所述第二安装槽253内。第一垫片292和第二垫片293可采用硬化耐磨的橡胶、PC等高分子材料制成；弹性垫圈291可以采用橡胶或表面喷涂橡胶等做过表面柔性覆涂处理的不锈钢弹簧或碟簧。

如图16-17，当偏心轴230的偏心距从零向最大偏心距位置移动时，由于第一摆杆24、转动轴26及第一垫片292、第二垫片293和弹性垫圈291等沿水平方向的限位反作用，偏心轴230上的球面轴承234通过球面副施加向水平方向左右摆动的力；与此同时，第二摆杆25在偏心轴230的偏心距的不断变化下，不断以安装在转动轴26上的滑动套28(转动轴26)为中心上下摆动，此时第二摆杆25的内球面与球面轴承234的外侧球面形成球面副并灵活滑动。通过该球面副的滑动及第二摆杆25的上下摆动，偏心轴230传递的除水平摆动以外的其余各方向的多余的合力均被化解，从而减少了不必要的振动和噪音。

而且，当偏心轴230的偏心距从零向最大偏心距位置移动时，此时第二摆杆 25在球面轴承234的滑动配合作用下，在水平方向沿转动轴26的其中一侧挤压，此时，第二摆杆25的一侧的配合内侧面通过第二垫片293压缩弹性垫圈 291，并进一步压缩第一垫片292，使第一摆杆24向一侧偏摆，实现摆轴22的一次摆动，从而带动安装在摆轴22上的锯片本体摆动向单一方向锯切；当偏心轴230转到另一个方向时，第二摆杆25向另一侧挤压，从而进一步带动摆轴22 和锯片本体向反方向锯切，从而完成一次完整的锯切循环。在第二摆杆25的带动第一摆杆24左右摆动过程中，通过第一垫片292、第二垫片293和弹性垫圈 291的作用，把由摆轴22传导过来瞬时刚性力转化成弹性变形力，再由弹性变形力转化为摆轴22和锯片本体的摆动运动。通过此结构的转化可有效减小高速高频的左右摆动时的瞬时负载和撞击，减小振动和噪音，可使摆动运动的传递更柔性化，减少机头2零部件和锯片因受到过大瞬时负载而发生损毁的不良情况。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种往复偏摆机构，用于将驱动电机输出轴的旋转运动转换为摆轴的往复摆动运动，包括：

偏心输入组件，包括偏心轴，所述偏心轴包括可绕第一轴线旋转的偏心轴主体、设置于所述偏心轴主体后端的用于与所述输出轴连接的输入接口以及与所述偏心轴主体的前端相连且与所述第一轴线偏心设置的驱动部；

摆杆，前端与所述摆轴连接，后端设置有与所述驱动部配合的从动部；

其特征在于，所述摆杆包括第一摆杆、第二摆杆和弹性部件，所述第一摆杆的后端部与所述第二摆杆的前端部连接，且所述第二摆杆的前端部可相对于所述第一摆杆的后端部沿摆动方向滑动，所述弹性部件设置在所述第二摆杆的前端部与所述第一摆杆的后端部之间，用于将所述第二摆杆的摆动力传递至所述第一摆杆的后端部。

2.根据权利要求1所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述第一摆杆的后端部和所述第二摆杆的前端部通过转动轴连接。

3.根据权利要求2所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述第一摆杆的后端部和所述第二摆杆的前端部中的一个上设置有U形卡槽，所述第一摆杆的后端部和所述第二摆杆的前端部中的另一个上设置有卡头，所述卡头位于所述卡槽内，所述转动轴穿过所述卡头后两端部分别固定在所述U形卡槽的两个槽壁上。

4.根据权利要求3所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述弹性部件包括套设在所述卡头的两外侧面与所述U形卡槽的两个槽壁之间的所述转动轴上的弹性垫圈。

5.根据权利要求4所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述弹性垫圈为橡胶弹簧、表面柔性覆涂处理过的金属弹簧或者碟簧。

6.根据权利要求4所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述弹性部件还包括套设在所述弹性垫圈两侧的所述转动轴上的第一垫片和第二垫片。

7.根据权利要求6所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述卡头的两侧面上设置有第一安装槽，所述卡槽的两个槽壁上设置有第二安装槽，所述第一垫片和所述第二垫片分别安装在所述第一安装槽和所述第二安装槽内。

8.根据权利要求2所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述卡头的轴孔内套有滑动套，所述转动轴穿设在所述滑动套内，且与所述滑动套间隙配合。

9.根据权利要求8所述的往复偏摆机构，其特征在于，所述转动轴的后端设置有帽部，前端设置有沿径向延伸的安装孔，所述转动轴的前端依次穿过卡槽的一侧壁、卡头、卡槽的另一侧壁后通过帽部、穿过所述安装孔的弹性卡销锁定。

10.一种医用摆锯机头，包括如权利要求1-9任一项所述的往复偏摆机构，以及机头壳体；其中，所述往复偏摆机构设置于所述机头壳体内。

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