CN109223097A - 引导啮合的医用磨削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种引导啮合的医用磨削刀具，所述引导啮合的医用磨削刀具包括磨头、刀管组件、连接套、驱动套、往复驱动件、连接柄；所述的刀管组件远端铰接磨头；所述的刀管组件前端安装磨头；所述的刀管组件的后端安装连接套；所述的连接套的外周安装驱动套；所述的连接柄对接驱动套一端的外周面安装往复驱动件；所述的连接柄通过引导啮合机构与驱动套建立连接。连接柄通过引导啮合机构与驱动套建立连接，通过引导啮合机构，使得连接柄和驱动套错开退回时容易对准，具有引导作用，防止出现卡顿，同时，在刀具高速旋转过程中，避免连接柄和驱动套出现滑动问题。

Description

引导啮合的医用磨削刀具

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种引导啮合的医用磨削刀具。

背景技术

在进行骨科手术过程中，有时需对体内骨组织进行磨削，为了适应手术需求，磨削刀具在不断的更新和改进。现有的磨削刀具已经具备在手术过程中使磨头实现纵向和周向位置调节的功能，对于手术部位具有较好的适应性和精确性，能够提高手术效率，缩短术后恢复周期，减轻患者痛苦的同时降低治疗成本；并且刀具整体可拆卸，结构简单，传动链短，易于稳定控制，手术效率高。但是，在实际使用过程中仍存在以下缺陷和不足：

如专利CN104605913B，专利名称为：医用磨削刀具，在该结构中，在连接柄前端设置端面花键，同时，驱动套尾端也设置有端面花键，当驱动套在外力驱动下轴向滑动时，可使两端面花键啮合或者分离，达到使驱动套相对固定或可转动的状态；当两端面花键分离时，可手动驱动驱动套转动并带动连接套转动，从而带动外刀管转动，使得磨头实现公转，结合磨头的自转以及俯仰运动，实现万向功能。

在上述专利文献的结构中，为了减低成本，使用塑料材质的连接柄及驱动套替代金属材质，为了提高花键齿的强度，增加了花键齿的宽度，减少了花键齿的数量。

然而，塑料件的连接柄，在使用过程中出现了新的问题：一方面，由于花键齿的宽度变大，齿数变少，使得连接柄和驱动套错开后退回时不容易对准，容易出现卡顿，需要花键齿之间具有一定角度引导啮合；另一方面，如果角度过大，在刀头高速旋转过程中，相互啮合的驱动套及连接柄可能出现滑动的问题。

综上所述，亟需一种既可以在对准时保证导向，避免出现卡顿现象，也可以有效防止旋转时滑脱的医用磨削刀具，而关于这种医用磨削刀具目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种既可以在对准时保证导向，避免出现卡顿现象，也可以有效防止旋转时滑脱的医用磨削刀具。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种引导啮合的医用磨削刀具，所述引导啮合的医用磨削刀具包括驱动套、连接柄；所述的连接柄通过引导啮合机构与驱动套建立连接；所述的驱动套沿连接柄轴向滑动并与连接柄通过引导啮合机构来啮合实现周向限位或释放；所述的引导啮合机构包括连接柄花键，所述的连接柄花键设有花键齿，相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线成角度分布；所述的引导啮合机构以便于驱动套轴向滑动时防止驱动套与连接柄之间相互啮合出现卡顿或滑脱。

作为一种优选的技术方案，所述的连接柄花键设置在连接柄的端面，连接柄花键配合有驱动套花键，所述的驱动套花键设置驱动套端面。

作为一种优选的技术方案，所述的花键齿共有六个。

作为一种优选的技术方案，相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线的夹角为6°-10°。

作为一种优选的技术方案，所述的引导啮合机构为塑料件。

作为一种优选的技术方案，相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线的夹角为6°或8°或10°。

作为一种优选的技术方案，所述连接柄的花键齿外端面由楔形面形成，所述的楔形面共有两个，两个楔形面成八字形分布，并在楔形面的外侧端汇聚成弧弧形。

作为一种优选的技术方案，相邻两个花键齿形成花键槽，花键槽底部为直面，且直面与花键槽的侧壁连接处设有弧形面过渡连接。

作为一种优选的技术方案，所述引导啮合的医用磨削刀具还包括磨头、刀管组件、连接套、驱动套、往复驱动件、连接柄；所述的刀管组件远端铰接磨头；所述的刀管组件前端安装磨头；所述的刀管组件的后端安装连接套；所述的连接套的外周安装驱动套；所述的连接柄对接驱动套一端的外周面安装往复驱动件。

作为一种优选的技术方案，所述的驱动套花键的结构形状与花键套的结构形状一致。

本发明优点在于：

1、本发明的引导啮合的医用磨削刀具，连接柄通过引导啮合机构与驱动套建立连接，通过引导啮合机构，使得连接柄和驱动套错开退回时容易对准，具有引导作用，防止出现卡顿，同时，在刀具高速旋转过程中，避免连接柄和驱动套出现滑动问题。

2、连接柄花键的花键齿共有六个，该齿数设计是需要考虑传动强度，直径大小等因素设计的，本实施例中，将花键齿设计成六个，有利于啮合对准。

3、相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线成角度分布，即相邻两个花键齿所形成的花键槽能够形成倾斜引导面，该倾斜引导面具有引导啮合作用。

4、相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线的夹角为6-10°，该角度分布是根据啮合分离性能，以及引导效果等多次实验而设计的，在该角度分布下，引导效果最佳，其它过小或过大角度均具有局限性，这样既可以在对准时保证导向，也可以有效防止旋转时的滑脱问题。

5、连接柄花键的花键齿外端面是由楔形面形成的，且楔形面共有两个，两个楔形面八字形分布，并在外侧端汇聚成弧形。该设计的技术效果是：当连接柄和驱动套啮合时，能够减少花键齿之间的啮合面积，只是线接触的形式，避免面接触的形式带来约束，有利于引导啮合。

6、相邻两个花键齿形成花键槽，花键槽底部为直面，且直面与花键槽的侧壁连接处设有弧形面过渡连接。该设计方式的技术效果是：花键槽底部为直面，能够与花键齿充分接触，且采用弧形面过渡连接，能够有效避免应力集中而损坏。

7、通过螺纹防止锁死机构，避免了因为高温消毒后变形造成的螺纹旋进过程中形成的卡死问题。

8、加入新的橡胶圈与凹槽过盈配合使用，在周向提供摩擦力，防止螺纹松脱。

9、连接柄和驱动套均采用塑料件，成本底，采用注塑工艺的方式形成螺纹防止锁死结构，减小加工难度。

附图说明

附图1是本发明的引导啮合的医用磨削刀具的结构示意图。

附图2为连接柄的结构示意图。

附图3是花键槽的局部放大结构示意图。

附图4为花键槽的平面局部示意图。

附图5是实施例2中的医用磨削刀具的结构示意图。

附图6是实施例3中的医用磨削刀具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.磨头 2.刀管组件

21.外刀管 22.内刀管

3.连接套 4.驱动套

5.往复驱动件 51.防锁死内螺纹

6.连接柄 61.连接柄花键

62.花键齿 63.花键槽

631.直面 632.弧形面

633.楔形面 64.防锁死外螺纹

7.引导啮合机构 8.磨头安装鞘

9.螺纹防止锁死机构 10.凹槽

11.橡胶圈

实施例1

请参照图1，图1是本发明的引导啮合的医用磨削刀具的结构示意图。一种引导啮合的医用磨削刀具，所述引导啮合的医用磨削刀具包括磨头1、刀管组件2、连接套3、驱动套4、往复驱动件5、连接柄6；所述的刀管组件2远端铰接磨头1；所述的刀管组件2的后端安装连接套3；所述的连接套3的外周安装驱动套4；所述驱动套4的一端安装往复驱动件5；所述的连接柄6通过引导啮合机构7与驱动套4建立连接；所述的驱动套4沿连接柄6轴向滑动并与连接柄6通过引导啮合机构7来啮合实现周向限位或释放；所述的引导啮合机构7以便于驱动套4轴向滑动时防止驱动套4与连接柄6之间相互啮合出现卡顿或滑脱。

请参照图2，图2为连接柄6的结构示意图。所述的引导啮合机构7包括连接柄花键61和驱动套4花键；所述的连接柄花键61设置在连接柄6的端面，所述的驱动套4花键设置驱动套4端面，且连接柄花键61与驱动套4花键相配合；所述的连接柄花键61的花键齿62共有六个，且相邻两个花键齿62的相邻侧壁延长线的夹角为6°-10°；所述的引导啮合机构7为塑料件。

所述的连接柄花键61的高度为2.5mm，直径为9mm。该尺寸规格是根据经验来确定的高度和厚度，以确保结构的稳定性和强度。

请参照图3，图3是花键槽63的局部放大结构示意图。所述连接柄花键61的花键齿62外端面是由楔形面633形成的，且楔形面633共有两个，两个楔形面633呈八字形分布，并在楔形面633的外侧端汇聚成弧形。

请参照图4，图4为花键槽63的平面局部示意图。相邻两个花键齿62形成花键槽63，花键槽63底部为直面631，且直面631与花键槽63的侧壁连接处设有弧形面632过渡连接。

该实施例需要说明的是：

所述磨头1以可被驱动俯仰、自转和公转的方式设置；俯仰是指相对于刀管组件2的轴线呈一定的角度转动，自转是指磨头1在驱动下进行磨削的转动，公转是指整个磨头1绕刀管组件2的轴线转动，以达到万向磨削的目的；该磨头1在使用时可调整为与刀管组件2同轴，进入工作环境后根据需要调整俯仰以及公转位置，并进行磨削。

刀管组件2包括外刀管21和内刀管22，所述内刀管22内套在外刀管21上，并与外刀管21同轴转动；所述外刀管21前端单自由度铰接设有磨头安装鞘8，单自由度铰接指的是二者的相对运动只局限于铰接的转动方向，铰接的方式可采用现有的轴铰接结构，由于本结构更倾向于细小，因此，直接采用在一个部件上设置铰接槽，另一部件加工出与铰接槽配合的轴状结构或径向对称的球状结构；所述磨头1沿圆周方向转动配合安装于磨头安装鞘8，磨头1的磨削刃向前延伸出磨头安装鞘8；利用磨头安装鞘8带动磨头1完成俯仰动作；所述磨头安装鞘8后端与外刀管21前端以铰接头和铰接槽相互嵌入的方式形成单自由度铰接结构。

本实施中的医用磨削刀具还包括往复中间件(图中未示出)，往复中间件前端在磨头安装鞘8的铰接转动方向上连接磨头安装鞘8，一般采用铰接连接或者弹性连接，用于驱动磨头安装鞘8在转动方向上转动；往复中间件后端与往复驱动件5至少在轴向可驱动配合，用于驱动往复中间件往复运动，以实现磨头安装鞘8的俯仰运动，因磨头1是安装在磨头安装鞘8中，即能实现磨头1的俯仰运动。

所述的连接柄6通过引导啮合机构7与驱动套4建立连接，通过引导啮合机构7，使得连接柄6和驱动套4错开退回时容易对准，具有引导作用，防止出现卡顿，同时，在刀具高速旋转过程中，避免连接柄6和驱动套4出现滑动问题。

所述的引导啮合机构7包括连接柄花键61和驱动套4花键；所述的连接柄花键61设置在连接柄6的端面，所述的驱动套4花键设置在驱动套4的端面，且连接柄花键61与驱动套4花键相配合；当驱动套4轴向滑动时，可使连接柄花键61和驱动套4花键啮合或分离，达到使驱动套4相对固定或可转动状态，当连接柄花键61与驱动套4花键分离时，可手动驱动驱动套4转动并带动连接套3转动，从而使得磨头1实现公转，结合磨头1的自转及俯仰运动，实现万向功能。

所述的连接柄花键61的花键齿62共有六个，该齿数设计是需要考虑传动强度，直径大小等因素设计的，本实施例中，将花键齿62设计成六个，有利于啮合对准。现有技术中，为了获得足够强度，通常将齿的宽度变大，齿数变少，这样导致两个零件错开后退回时不容易对准。所述驱动套4花键的结构形状与连接柄花键61形状一致，这里不再赘述。

相邻两个花键齿62的相邻侧壁延长线呈角度分布，即相邻两个花键齿62所形成的花键槽63能够形成倾斜引导面，该倾斜引导面具有引导啮合作用。而现有技术中花键槽63的侧壁面是平行面，不具有引导功能，且容易出现卡顿现象。

相邻两个花键齿62的相邻侧壁延长线的夹角为6°-10°，在该角度分布是根据啮合分离性能，以及引导效果等多次实验而设计的，在该角度分布下，引导效果最佳，其它过小或过大角度均具有局限性，这样既可以在对准时保证导向，也可以有效防止旋转时的滑脱问题。作为一种优选，相邻两个花键齿62的相邻侧壁延长线的夹角为6°或8°或10°。

所述连接柄花键61的花键齿62外端面是由楔形面633形成的，且楔形面633共有两个，两个楔形面633呈八字形分布，并在楔形面633的外侧端汇聚成弧形。该设计的技术效果是：当连接柄6和驱动套4啮合时，能够减少花键齿62之间的啮合面积，只是线接触的形式，避免面接触的形式带来约束，有利于引导啮合。

相邻两个花键齿62形成花键槽63，花键槽63底部为直面631，且直面631与花键槽63的侧壁连接处设有弧形面632过渡连接。该设计方式的技术效果是：花键槽63底部为直面631，能够与花键齿62充分接触，且采用弧形面632过渡连接，能够有效避免应力集中而损坏，而现有技术中的花键齿62为了加工方便，花键槽63的底部通常是半圆形设计，使得花键齿62具有空隙量，容易滑脱。

实施例2

请参照图5，图5是实施例2中的医用磨削刀具的结构示意图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中的往复驱动件5和连接柄6均为塑料件，且往复驱动件5和连接柄6配合具有螺纹防止锁死机构9；所述的连接柄6的外周面设有防锁死外螺纹64；所述的往复驱动件5的内壁面设有防锁死内螺纹；所述的防锁死内螺纹与连接柄6的防锁死外螺纹64相配合形成螺纹防止锁死机构9；所述的防锁死外螺纹64与防锁死内螺纹51采用注塑工艺形成。

该实施例需要说明的是：通过螺纹防止锁死机构9，避免了因为高温消毒后变形造成的螺纹旋进过程中的卡死问题。

实施例3

请参照图6，图6是实施例3中的医用磨削刀具的结构示意图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中的连接柄6与往复驱动件5连接装配时，连接柄6上设有凹槽10，并在凹槽10中装配橡胶圈11，该橡胶圈11与凹槽10采用过盈配合方式安装。在该实施例中，加入新的橡胶圈11与凹槽10过盈配合使用，在周向提供摩擦力，防止螺纹松脱。

本发明的一种引导啮合的医用磨削刀具，连接柄6通过引导啮合机构7与驱动套4建立连接，通过引导啮合机构7，使得连接柄6和驱动套4错开退回时容易对准，具有引导作用，防止出现卡顿，同时，在刀具高速旋转过程中，避免连接柄6和驱动套4出现滑动问题；连接柄花键61的花键齿62共有六个，该齿数设计是需要考虑传动强度，直径大小等因素设计的，本实施例中，将花键齿62设计成六个，有利于啮合对准；相邻两个花键齿62的相邻侧壁延长线成角度分布，即相邻两个花键齿62所形成的花键槽63能够形成倾斜引导面，该倾斜引导面具有引导啮合作用；相邻两个花键齿62的相邻侧壁延长线的夹角为6-10°，在该角度分布是根据考虑啮合分离性能，以及引导效果等多次实验而设计的，在该角度分布下，引导效果最佳，其它过小或过大角度均具有局限性，这样既可以在对准时保证导向，也可以有效防止旋转时的滑脱问题；连接柄花键61的花键齿62外端面由楔形面633形成的，且楔形面633共有两个，两个楔形面633成八字形分布，并在外侧端汇聚成弧形。该设计的技术效果是：当连接柄6和驱动套4啮合时，能够减少花键齿62之间的啮合面积，只是线接触的形式，避免面接触的形式带来约束，有利于引导啮合；相邻两个花键齿62形成花键槽63，花键槽63底部为直面631，且直面631与花键槽63的侧壁连接处设有弧形面632过渡连接。该设计方式的技术效果是：花键槽63底部为直面631，能够与花键齿62充分接触，且采用弧形面632过渡连接，能够有效避免应力集中而损坏；通过螺纹防止锁死机构9，避免了因为高温消毒后变形造成的螺纹旋进过程中形成的卡死问题；加入新的橡胶圈11与凹槽10过盈配合使用，在周向提供摩擦力，防止螺纹松脱；连接柄6和驱动套4均采用塑料件，成本底，采用注塑工艺的方式形成螺纹防止锁死结构，减小加工难度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种引导啮合的医用磨削刀具，所述引导啮合的医用磨削刀具包括驱动套、连接柄；其特征在于，所述的连接柄通过引导啮合机构与驱动套建立连接；所述的驱动套沿连接柄轴向滑动并与连接柄通过引导啮合机构来啮合实现周向限位或释放；所述的引导啮合机构包括连接柄花键，所述的连接柄花键设有花键齿，相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线呈角度分布；所述的引导啮合机构以便于驱动套轴向滑动时防止驱动套与连接柄之间相互啮合出现卡顿或滑脱。

2.根据权利要求1所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，所述的连接柄花键设置在连接柄的端面，连接柄花键配合有驱动套花键，所述的驱动套花键设置在驱动套端面。

3.根据权利要求1所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，所述的花键齿共有六个。

4.根据权利要求5所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线的夹角为6°-10°。

5.根据权利要求1所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，所述的引导啮合机构为塑料件。

6.根据权利要求3所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，相邻两个花键齿的相邻侧壁延长线的夹角为6°或8°或10°。

7.根据权利要求6所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，所述连接柄的花键齿外端面由楔形面形成，所述的楔形面共有两个，两个楔形面呈八字形分布，并在楔形面的外侧端汇聚成弧形。

8.根据权利要求4所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，相邻两个花键齿形成花键槽，花键槽底部为直面，且直面与花键槽的侧壁连接处设有弧形面过渡连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，所述引导啮合的医用磨削刀具还包括磨头、刀管组件、连接套、驱动套、往复驱动件、连接柄；所述的刀管组件远端铰接磨头；所述的刀管组件前端安装磨头；所述的刀管组件的后端安装连接套；所述的连接套的外周安装驱动套；所述的连接柄对接驱动套一端的外周面安装往复驱动件。

10.根据权利要求2所述的引导啮合的医用磨削刀具，其特征在于，所述的驱动套花键的结构形状与花键套的结构形状一致。