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用于线材驱动器的卡盘

文献发布时间:2023-06-19 11:06:50


用于线材驱动器的卡盘

相关申请

本专利申请要求享有2019年6月18日提交的美国临时专利申请No.62/862,854和2018年10月3日提交的美国临时专利申请No.62/740,579的优先权和所有权益,这两篇美国临时专利申请在此被通过引用全部结合到本文中。

背景技术

将轴(例如,线材、销、钻头)插入并夹持到三爪卡盘中使得它以旋转轴线为中心并被牢固地夹持在卡盘中可能是困难的,特别是在将卡盘用于选择性地夹持和释放以及夹持该轴时更是如此。处于卡盘的直径范围的下限的轴可能会被意外地插入并被偏心或与旋转轴线成一定角度地夹持住。

附图说明

图1是被联接到示例手持件的示例卡盘的俯视前右侧透视图。

图2是图1的卡盘和手持件的俯视右后侧透视图。

图3是图1的示例卡盘的右侧视图。

图4是图1的示例卡盘的俯视图。

图5A是沿箭头5的方向截取的图4的卡盘的截面图。

图5B是其中具有第一轴的图5A的卡盘的截面图。

图5C是其中具有第二轴的图5A的卡盘的截面图。

图6是图1-5C的卡盘的分解视图。

图7A是图1-6的卡盘的第一示例卡盘卡爪的左侧视图。

图7B是图7A的卡盘卡爪的前视图。

图7C是图7A的卡盘卡爪的右侧视图。

图8A是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图7A-7C的卡盘卡爪中的三个的俯视左后侧透视图。

图8B是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图8A的卡盘卡爪中的三个的俯视右前侧透视图。

图8C是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图8A的卡盘卡爪的前视图。

图8D是相对于示例大直径轴处于夹持位置的图8A的卡盘卡爪的前视图。

图9A是图1-6的卡盘的第二示例卡盘卡爪的左侧视图。

图9B是图9A的卡盘卡爪的前视图。

图9C是图9A的卡盘卡爪的右侧视图。

图10A是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图9A的卡盘卡爪中的三个的俯视左后侧透视图。

图10B是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图10A的卡盘卡爪中的三个的俯视右前侧透视图。

图10C是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图10A的卡盘卡爪的前视图。

图10D是相对于示例大直径轴处于夹持位置的图10A的卡盘卡爪的前视图。

图11A是图1-6的卡盘的第三示例卡盘卡爪的左侧视图。

图11B是图11A的卡盘卡爪的前视图。

图11C是图11A的卡盘卡爪的右侧视图。

图12A是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图11A的卡盘卡爪中的三个的俯视左后侧透视图。

图12B是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图12A的卡盘卡爪中的三个的俯视右前侧透视图。

图12C是相对于示例小直径轴处于预夹持位置的图12A的卡盘卡爪的前视图。

图12D是相对于示例大直径轴处于夹持位置的图12A的卡盘卡爪的前视图。

图13A是图14和图15的卡盘的第二示例卡盘卡爪的右侧视图。

图13B是图13A的卡盘卡爪的后视图。

图13C是图13A的卡盘卡爪的左侧视图。

图14是沿图15的箭头14的方向截取的第一替代卡盘构造的截面图。

图15是沿箭头15的方向截取的图14的卡盘的截面图。

图16是沿图17的箭头16的方向截取的第二替代卡盘构造的截面图。

图17是沿箭头17的方向截取的图16的卡盘的截面图。

图18A是主要从图16和图17的卡爪的右侧看到的仰视右前侧透视图。

图18B是主要从图18A的卡爪的底部看到的仰视右前侧透视图。

图19A是处于打开状况下的图16的卡盘的拼合螺母和卡爪的俯视右前侧透视图,其中布置有小直径线材。

图19B是处于夹持状况下的图19A的拼合螺母和卡爪的贯穿平面19B的前视截面图,其中布置有小直径线材。

图19C是处于夹持状况下的图19A的拼合螺母和卡爪的贯穿平面19B的前视截面图,其中布置有大直径线材。

具体实施方式

现有技术并未解决将轴快速且容易地插入并夹持在卡爪卡盘中的需要,这可能是在手术过程期间使用所需要的。

示例卡盘包括卡爪引导件、多个交错的卡爪和倾斜的接合表面。该卡爪引导件限定纵向轴线并且包括围绕该轴线周向分布的卡爪通道。卡爪被可滑动地设置在卡爪通道中。每个卡爪均具有面对该轴线的夹持表面和与该夹持表面基本相对的驱动表面,并且在第一侧面上具有突起且在第二侧面上具有空腔。每个卡爪的突起均被至少部分地布置在相邻卡爪的空腔中。该接合表面位于卡爪引导件的内表面和接合套筒中的一个上,并且基本上以该轴线为中心并且基本平行于驱动表面。卡爪相对于接合表面在夹持方向上的移位使夹持表面朝向该轴线移位。

用于线材驱动器的卡盘包括轴向延伸的卡爪引导件、多个交错的卡爪和接合套筒。轴向延伸的卡爪引导件限定纵向轴线并且包括被围绕该轴线周向分布的多个第一卡爪通道。多个交错的卡爪被可滑动地设置在卡爪通道中。每个卡爪均具有面对该轴线的夹持表面和与夹持表面基本相对的驱动表面,并且在第一侧面上具有突起且在第二侧面上具有空腔。每个卡爪的突起被至少部分地布置在相邻卡爪的空腔中。接合套筒在其内表面上具有倾斜的接合表面。接合表面基本上以该轴线为中心并且基本平行于驱动表面。卡爪引导件相对于接合套筒在夹持方向上的移位使夹持表面朝向该轴线移位。

这种卡盘可包括如下所述的附加特征,这种特征被单独地或彼此组合地包括在内,这种组合仅受相互排斥性的限制。

卡爪可限定接收孔,该接收孔适于接收和夹持从第一直径到更大的第二直径的轴,并且当将卡爪定位成夹持具有第一直径的轴时,突起被布置在空腔中。

通道和卡爪可被围绕该轴线均匀地分布,并且每个卡爪的突起与相邻卡爪中的空腔基本上互补。

卡爪可在第一侧面和第二侧面中的每一个上均具有突起和空腔中的每一个,并且每个卡爪的第一侧面的突起可被至少部分地布置在相邻卡爪的第二侧面的空腔中。每个卡爪的第二侧面的突起可被至少部分地布置在相邻卡爪的第一侧面的空腔中。

卡爪和突起可各自具有倾斜的远侧表面,该远侧表面在夹持表面处是较短的。

卡爪和突起均可以具有在夹持表面处是较短的倾斜的近侧表面。

卡爪和突起可各自具有在夹持表面处是较短的倾斜的远侧表面,并具有在夹持表面处是较短的倾斜的近侧表面。

突起可延伸到邻近夹持表面的相邻卡爪的相对侧面之间的间隙中。

突起可以朝相该轴线延伸超出该夹持表面。

卡盘可进一步包括大致呈圆柱形的壳体和夹持杆。卡爪引导件、卡爪和接合套筒可被可旋转地布置在大致呈圆柱形的壳体内部。夹持杆可被可枢转地安装于壳体并且被连接到卡爪引导件和接合套筒中的一个,以使其进行轴向移位。

该卡盘的可被卡盘容纳而不会挤压(pinch)的最大轴与最小轴的比率基本上等于4:1。

该卡盘可进一步包括大致呈圆柱形的壳体和夹持杆。卡爪引导件、卡爪和接合套筒可被可旋转地布置在大致呈圆柱形的壳体内部。该夹持杆可被可枢转地安装于壳体并且被连接到卡爪引导件和接合套筒中的一个,以使接合套筒轴向移位。

倾斜的接合表面可位于接合套筒上。卡爪引导件可以是相对于接合套筒基本固定的。卡盘可还包括与卡爪轴向接合的可轴向移位的致动头。致动头在接合方向上的轴向移位可将卡爪的驱动表面推靠在倾斜的接合表面上,并使卡爪相对于接合套筒轴向移位。

倾斜的接合表面可位于卡爪引导件上。卡爪可具有被布置在其上的螺纹表面,该螺纹表面与被布置在该套筒上的螺纹螺纹接合。

卡爪引导件可处于驱动轴的远端。

用于线材驱动器的卡盘包括大致呈圆柱形的壳体、轴向延伸的驱动轴、多个卡爪、接合套筒、致动器套筒、第一定位轴承、第二定位轴承和夹持致动器。大致呈圆柱形的壳体限定了纵向轴线。轴向延伸的驱动轴被可旋转地布置在壳体内、处于纵向轴线上,以围绕该纵向轴线选择性地旋转。该驱动轴包括处于驱动轴的远端处的卡爪引导件。该卡爪引导件包括被围绕该轴线周向分布的多个第一卡爪通道。多个卡爪被可滑动地布置在卡爪通道中。每个卡爪均具有面对该轴线的夹持表面和与夹持表面基本相对的驱动表面。接合套筒被可旋转地设置在壳体内、处于纵向轴线上,以围绕该纵向轴线选择性地旋转。该接合套筒在其内表面上具有倾斜的接合表面。该接合表面基本上以该轴线为中心并且基本平行于该驱动表面。接合表面被至少部分地布置成与驱动表面轴向对准并被布置于其径向外侧,并且与该驱动表面选择性地接合。致动器套筒被可滑动地且不可旋转地布置在纵向轴线上、靠近该接合表面,并且在第一轴向方向和第二轴向方向中的每一个上与接合套筒选择性地轴向接合。第一定位轴承是被布置在驱动轴与壳体之间的靠近该致动器套筒的轴向-径向承载的轴承。第二定位轴承是被布置在接合套筒和壳体之间的位于致动器套筒的远侧的基本上仅径向承载的轴承。夹持致动器被通过夹持联动装置连接到致动器套筒,以使接合套筒轴向移位。接合套筒相对于卡爪引导件在夹持方向上的移位使夹持表面朝向该轴线移位。

前一段落的卡盘可包括如下所述的附加特征,这些特征被单独地或彼此组合地包括在内,这种组合仅受相互排斥性的限制。

卡盘还可以包括轴承支撑套筒,该轴承支撑套筒被布置在驱动轴上并固定于该驱动轴,其中,第一定位轴承的内座圈被固定于该轴承支撑套筒。

轴承支撑套筒可在其内径上包括螺纹并在该螺纹的近端上的内径上包括第一台肩。驱动轴可在驱动轴的尾部上包括螺纹并在螺纹的近端上在驱动轴的外径上包括第二台肩。轴承支撑套筒的螺纹可与尾部的螺纹螺纹接合,并且相应的台肩可彼此接合。

夹持致动器可包括被可枢转地安装于壳体的夹持杆。夹持联动装置可包括杆的与致动器套筒接合的轭部。接合套筒相对于卡爪引导件在夹持方向上的移位可以使夹持表面朝向该轴线移位。

第一止推轴承可被布置在致动器套筒的远端与接合套筒之间。第二止推轴承可被布置在致动器套筒的近端和接合套筒之间。

在本说明书中并未提出相对的取向和方向(例如,上、下、底、后方、前、后、背、外侧、内侧、向内、向外、侧向、左、右、向近侧、向远侧)。并不作为限制,而是为了方便读者描绘所述结构的至少一个实施例。在此,“向近侧”被理解为意指朝向保持手持件22的外科医生、远离可施加线材101或钻头的手术部位。“向远侧”被理解为意指远离外科医生并朝向施加线材101或钻头的部位。

图1和图2示出了示例卡盘20,该示例卡盘20被联接至示例手持件22,其可共同包括线材驱动器。卡盘20包括与卡盘20和手持件22的某些部分的旋转轴线重合的纵向轴线24。

手持件22可包括马达26、控制器28、第一致动器按钮30、第二致动器按钮32和电源34,其与市售的手持件(例如,

在图3至图6中最佳示出的示例卡盘20被基本上沿着纵向轴线24定向。纵向轴线24还可以用作卡盘20的旋转轴线。卡盘20包括卡盘壳体36,可旋转零件可被布置在该卡盘壳体36中。壳体36可以是大致呈圆柱形的并且以轴线24为中心并且可以限定轴线24。

卡盘20还可以包括示例夹持致动器(例如,夹持杆38),其可以通过枢轴(即,穿过杆38中的杆枢转孔42和壳体36的安装耳轴46中的杆安装孔44的销40)可枢转地连接至壳体36。螺钉48可被用于将销40保持在杆38和耳轴46中。握持部分50可通过枢转孔42与杆38的轭部52分离开。

轭部52可被基本上布置在壳体36内,穿过壳体36中的与耳轴46对准的开口54。轭部52被可滑动地布置在致动器套筒58的致动器槽沟(slot)56中,由此与致动器套筒58连接。致动器套筒58被可滑动地布置在壳体36内,以沿着轴线24运动。轭部52与套筒58的接合致使套筒58随着杠杆38围绕销40的枢转而沿着轴线24轴向运动。释放弹簧59(例如压缩螺旋弹簧)可被布置在壳体36中、处于壳体与套筒58之间,以将套筒58偏压到释放位置,并且利用它将杠杆38偏压到远离手持件22的握持手柄60的释放位置。

杠杆38(更具体地,握持部分50)与致动器套筒58之间的夹持联动装置可包括轭部52、耳轴58和致动器槽沟56。可替代的布置结构可包括呈电动马达形式的致动器和代替杠杆的用于该致动器的开关,以及被布置在该电动马达和致动器套筒58之间的呈齿轮传动形式的夹持联动装置。

驱动轴62被可旋转地布置在壳体36内并处于纵向轴线24上,以围绕其选择性地旋转。驱动轴62可包括卡爪引导件64以与其一起旋转。卡爪引导件64轴向地延伸,因为它沿着轴线24轴向地延伸并且可以限定轴线24并且可以处于驱动轴62的远端。卡爪引导件64包括多个卡爪通道65,三个是示例数量,卡爪66被可滑动地布置在卡爪通道65中。通道65被围绕轴线24周向均匀地分布,例如,在存在三个通道65的情况下,这些通道被分离开120°。驱动轴62可包括接合端68,用于与由手持件22的马达26驱动的旋转驱动元件(未示出)联接。可在驱动轴62与壳体36之间放置第一定位轴承67(例如,滚子轴承67),以便于它们之间的旋转。出于示出可由轴承67占据的空间的目的,轴承67被示意性地示出为具有实心截面的圆环。然而,轴承67可以包括滚子(例如,球滚子、圆柱滚子、圆锥滚子、针滚)、内座圈、外座圈和滚子保持架。轴承67可以是轴向-径向承载的轴承,即,能够承受并容纳推力载荷(即,轴向载荷)和径向载荷。

第一定位轴承67可被安装在被固定至轴62的轴承支撑套筒69上。轴承支撑套筒69可以在内径上具有与驱动轴62螺纹接合的第一螺纹71,驱动轴62可以在外径上具有第二螺纹73。套筒69和轴62的相对定位可以通过套筒69中的内径第一台肩75与驱动轴62的外径第二台肩77的接合来建立。台肩75、77可以是平行的并且各自可以具有45°的角度。当安装好套筒69时,这种布置可以在相应的螺纹71、73和台肩75、77之间在套筒69装置引入拉伸载荷并在驱动轴62中引入压缩载荷。

驱动轴62的远端可以具有被布置在其上的鼻罩70,用于与之一起旋转。鼻罩70可有助于保持被设置在鼻罩70和卡爪引导件64之间的片簧。鼻罩70可被由鼻部壳体72部分地环绕,该鼻部壳体72被通过鼻部壳体72与鼻罩70之间的螺纹接合而被固定到驱动轴62的远端。

可以使用片簧74来帮助将卡爪66保持在卡爪通道65中。片簧74可以包括多个弹簧指状部76,其数量等于卡爪66的数量,以接合每个卡爪66。指状部76可各自从圆形基部78延伸。

接合套筒80包括头部82,该头部82在接合套筒80的内表面上具有倾斜的接合表面84。该倾斜的接合表面84被至少部分地放置成与卡爪66轴向对齐并且位于卡爪66的径向外部,如图5B中最佳所示,至少部分地包围处于接合位置中的卡爪66。接合表面84可以与驱动表面90选择性地接合。接合套筒80可以包括尾部86,该尾部86在近侧方向上远离头部82轴向地延伸并且帮助保持头部82以轴线24为中心。第二定位轴承79(例如,滚子轴承79)可被设置在接合套筒80与壳体36之间。更具体地,轴承79的内座圈(未示出)可以与头部82接合。轴承79的外座圈(未示出)可以与鼻部壳体72接合,如上所述,鼻部壳体72被固定到壳体36。在轴承79的座圈之间可布置滚子和滚子保持架(未示出)。轴承79可被构造成容纳基本上仅径向的载荷。

致动器套筒58可以被可滑动地设置在尾部86上,以沿其进行轴向运动并且允许其间的相对旋转。套筒58沿尾部86在近侧方向上的轴向运动可以受到第一保持环81的限制,该第一保持环81可被可移除地设置在尾部86的近端上。套筒58沿尾部86在远侧方向上的轴向运动可以由接合套筒80的头部82进行限制。致动器套筒58可以位于其中。

第一止推轴承83和第二止推轴承85(例如,滚子轴承83、85)可被设置于致动器套筒58的相对两端,以减小抵抗接合套筒80相对于致动器套筒58的相对旋转的摩擦阻力,特别是在套筒58被偏压到尾部86上的极端近侧或远侧位置时,更是如此。

当致动器套筒58被沿第一轴向方向(例如,远侧方向)布置时,致动器套筒58可以与接合套筒80的头部82选择性地轴向接合,这种接合包括间接接合,如在将止推板87和止推轴承83设置在致动器套筒58和头部82之间的情况下所可能发生的那样。同样,当致动器套筒58被盐第二方向(例如近侧方向)布置时,致动器套筒58可以通过保持环81间接地与尾部86的近端选择性地轴向接合,这种接合包括如可能在将第二止推板91和止推轴承85设置在致动器套筒58与保持环81之间的情况下所发生的接合。

可以包括滚子和滚子保持架的第一止推轴承83可被设置在头部82和致动器套筒58之间。第一止推板87可被设置在止推轴承83和头部82之间。止推板87和头部82中的每一个可限定相对的轴承座圈。可以将多个垫片垫圈89(统称为垫片堆叠件)可被设置在第一止推板87和头部82之间。可以将未示出的另一止推板设置在头部82和轴承83之间。仍作为选择,轴承87可以包括相对的整体轴承座圈,从而无需在头部82或止推板87中形成座圈。

第二止推轴承85可被布置介于致动器套筒58和第一保持环81之间的尾部86的上方。接合套筒80的尾部86可在第二止推轴承85和第一保持环81之间承载第二止推板91。第二止推板91可在直径方面被确定尺寸以用于通过第二止推轴承85进行轴向接合并由环81保持。在此也可以采用针对第一止推轴承87所述的替代轴承结构。第三止推板97可被设置在第二止推轴承85和第二止推板91之间。弹簧垫圈99可被设置在止推板91、97之间。驱动轴62可以具有终止于驱动轴62的近端124的近侧部分122。输入轴引导件126可被可滑动地设置在近侧部分122上。输入轴引导件126和近侧部分122可包括互补特征,其中,穿过引导件126的轴向通道的截面轮廓与近侧部分122的截面轮廓互补。这种轮廓可以包括允许引导件沿着近侧部分122轴向平移,同时抵抗输入轴引导件126和驱动轴62之间的相对旋转的特征,并且可以是基本恒定的轴向延伸的非圆形区段,例如,相对的平面、花键和类似构造。第二保持环128(例如,卡环128)可以被布置在近侧部分122中的周向凹槽中、靠近该近端124。驱动弹簧130(例如压缩螺旋弹簧130)可以被布置在近侧部分122上、介于轴承支撑套筒69和输入轴引导件126之间。驱动弹簧130可以与轴承支撑套筒69和输入轴引导件126中的每一个接合,从而将输入轴引导件126压靠在第二保持环128上。输入轴引导件126可被用于将驱动轴62与手持件22的输入轴(未示出)驱动地连接。输入轴可被设置在马达26与驱动轴62之间并在将卡盘20安装于手持件22时,驱动地连接马达26和驱动轴62。

卡爪66各自具有面对轴线24的夹持表面88和与夹持表面88基本相反的驱动表面90。卡爪66还在第一横向侧94上具有突起92并在第二横向侧98上具有空腔96。卡爪可具有弹簧槽沟95,该弹簧槽沟与驱动表面相交,用于接收片簧74的指状部76中的一个。

卡爪66的横向侧94、98可分离开基本上等于360°除以卡爪数量的角度α。在本示例中,在存在三个卡爪66的情况下,角度α可以基本上等于120°。卡爪数量较多的卡盘的角度α将具有成比例地降低的值。相邻卡爪66的面向横向侧94、98可以彼此基本平行,即,彼此成0°角。设置在面对的横向侧94、98之间的轴101可能被夹置在两个相邻卡爪66之间。然而,如图8C和图8D中所示,突起92在突起92的面对表面100和面对的横向侧98之间提供角度β,该角度β与面对的侧面94、98之间的角度β相关。角度β的增大可能导致被布置在表面100与横向侧98之间的轴101(例如,线材、销、工具刀头)随着表面100和横向侧98靠近移动到一起而被朝向轴线24推动,而并不受到挤压。

图8C和图8D的示例示出了从0°(在没有突起92的情况下)增大到30°(在引入突起92的情况下)的角度β。每个卡爪66的突起92均被至少部分地布置在处于卡盘20的至少一个位置中的相邻卡爪66的空腔96中,这一位置被在图8C中示出,使得卡爪66是交错的。每个卡爪66的突起92均可与相邻卡爪66中的空腔96基本互补。

接合套筒80的倾斜的接合表面84基本以轴线24为中心并且基本平行于驱动表面90。接合表面84可以包括多个周向分布的接合段。卡爪66相对于倾斜的接合表面84在夹持方向上的移位使夹持表面88朝向轴线24移位。表面84和卡爪66的夹持方向与接合表面84朝向卡爪66的运动相一致,例如,在夹持的情况下,使套筒80相对于壳体36沿图5A-5C中的向左方向移动,其中,卡爪引导件64相对于壳体36保持横向固定。

卡爪66和突起92可各自分别具有倾斜的远侧进入表面102和104,以接收来自卡盘20和手持件22的远端的轴101。倾斜的远侧表面102、104在安装状况下可沿近侧方向朝向轴线24逐渐变窄。这种倾斜的远侧表面102、104可以帮助引导该轴101的与倾斜表面102、104接合的端部,以沿着表面102、104进一步轴向地及径向地滑动到介于卡爪66之间的接收孔106中。随着卡爪66一起移动,使轴101在介于卡爪66的夹持表面88之间的孔106内移动到夹持位置。卡爪66能够在将突起92至少部分地布置在相邻卡爪66中的空腔96中时,接收小直径轴101’,即,具有处于卡盘20的夹持范围的小直径端的直径的轴101。

卡爪66和突起92可分别各自同样具有倾斜的近侧进入表面108和110,以接收来自卡盘20和手持件22的近端的轴101。倾斜的近侧表面108、110可在安装状况下沿着近侧方向朝向轴线24逐渐变窄。这种倾斜的近侧表面108、110可以帮助引导轴101的与倾斜表面108、110接合的端部,以沿着表面108、110进一步轴向地和径向地滑动到介于卡爪66之间的接收孔106中。随着卡爪66一起移动,使轴101在介于卡爪66的夹持表面88之间的孔106内移动到夹持位置。

卡爪66还可以包括与夹持表面88相反的凸缘部分112,该凸缘部分112可以部分地结合有驱动表面90。每个卡爪66的凸缘部分112可以横向地延伸超过卡爪66的侧壁114,这些侧壁114被可滑动地设置在通道65的壁内。凸缘部分112的下侧与卡爪引导件64的接合可以防止卡爪66在通道65内过度行进,并且可以防止夹持表面88移动超过轴线24。

卡爪66可具有突起92和空腔96的替代构造。在图9A-C和图10A-D中示出了替代示例构造卡爪66’。突起92’可从第一横向侧94’在外侧边缘处延伸超过夹持表面88’,以限定面对表面100’。面对表面100’和第二横向侧98’之间的角度β’可以是60°。突起92’可以至少部分地由互补空腔96’接收。卡爪66’和突起92’可分别各自具有倾斜的远侧进入表面102’和104’。卡爪66’和突起92’可分别同样各自具有倾斜的近侧进入表面108’和110’。卡爪66’可以共同限定接收孔106’。

图11A-C和图12A-D中所示的卡爪66”的另一种替代构造可在第一横向侧94”上具有第一突起92”和第一空腔96”并在第二横向侧98”上具有第二突起92”’和第二空腔96”’。面对表面100”、100”’之间的角度β”可以是120°。卡爪66”和突起92”可分别各自具有倾斜的远侧进入表面102”和104”。突起92”’可以具有倾斜的远侧进入表面104”’。卡爪66”和突起92”可各自同样分别具有倾斜的近侧进入表面108”和110”。突起92”’可以具有倾斜的近侧进入表面110”’。卡爪66”可以共同地限定接收孔106”。

卡盘20可以以如下方式使用。卡盘20可被以已知的方式安装在手持件22上,从而将驱动轴62与马达26驱动地连接。如图5A中所示的卡盘20处于脱离(即,释放)位置中。如图5B中所示的卡盘20处于接合或夹持状况中,接收到小直径轴101’。如图5C中所示的卡盘20也处于接合或夹持状况中,接收到大直径轴101”,即,具有处于卡盘20的夹持范围的大直径端的直径的轴101。例如,夹持范围可能为0.5mm至3.5mm,从而产生了7:1的最大与最小的比率。0.5mm至2.0mm的替代示例范围将会产生4:1的比率。图5B中的轴101’和图5C中的轴101”的夹持响应于力F在握持部分50上的施加,从而将握持部分50朝向握持手柄60偏压使握持部分50朝向握持手柄60移动。

可通过使轴101、101’、101”穿过如图2中所示的位于壳体36的后部118中的后进入孔116和如图1中所示的贯穿鼻罩70的前进入孔120中的一个可将轴101、101’、101”插入到卡盘20中。如果穿过前进入孔120,则轴101可以接合卡爪66、66’、66”中的一个的远侧进入表面102、102’、102”或突起92中的一个的远侧进入表面104、104’、104”、104”’。如果穿过后进入孔116,则轴101可接合卡爪66、66’、66”中的一个的近侧进入表面108或突起中的一个的近侧进入表面110、110’、110”、110”’。为了适应该轴101、101’、101”从后部的进入,驱动轴62可包括贯穿其中的驱动轴通道121,该驱动轴通道121与轴线24同轴。通道121的直径可用作对于可由卡盘20接收的轴101、101’、101”的最大允许直径的极限。

轴101、101’、101”的一端由位于远端上的进入表面102、102’、102”和104、104’、104”、104”’或位于近端上的进入表面108和110、110’、110”、110”’朝向轴线24引导。杆38可以通过操作员(即,外科医生的)手指握在其握持部分50上,并且杆38被朝向握持手柄60挤压。杆38围绕枢轴40枢转。轭部52在远侧方向上倾斜,并且通过轭部52与致动器套筒58在槽沟56处的接合,也使致动器套筒58在远侧方向上移位。第二定位轴承79可被轴向地限制在远侧上。环形反作用板132可被设置在第二定位轴承79的近侧上,以由释放弹簧59接合。释放弹簧59可被压缩在第一止推板和反作用板132之间。释放弹簧59抵抗套筒58在远侧方向上的移位。致动器套筒58还通过第一止推轴承83、止推板87和垫片垫圈89与接合套筒80的头部82轴向接合,即,轴向地连接。杆38可因此被连接到接合套筒80。挤压该杆38可致使接合套筒80的倾斜的接合表面84接合卡爪66的驱动表面90,并使卡爪66、66’、66”和夹持表面88朝向轴线24移位。

通过更为详细地描述卡爪66、66’、66”的移位,套筒58在远侧方向上的轴向移位产生头部82和整个接合套筒80及第一止推轴承83在远侧方向上的轴向移位。头部82沿着轴线24的远侧轴向移位致使接合套筒80的倾斜表面84作用在卡爪66、66’、66”的驱动表面90上。响应于头部82抵靠在卡爪66、66’、66”上的力,卡爪66、66’、66”被通过卡爪通道65限制于径向运动,即,朝向和远离轴线24的运动。因此,套筒80的轴向运动导致倾斜表面84在驱动表面90上的滑动和卡爪66、66’、66”朝向轴线24的径向移位,这种移位由夹持表面88在轴101、101’、101”上的接合加以限制。随着夹持表面88移动靠近在一起,卡爪66的横向侧98、98’、98”和/或突起92、92’、92”、92”’的面对表面100、100’、100”、100”’将轴101朝着轴线24驱动。

具有互补的突起和空腔的卡爪可被结合到采用卡爪的任何其他样式的卡盘中。专利公开文献PCT/US2017/062754中示出了用于线材驱动器的卡盘的替代构造,该卡盘可具有连接至适于轴向运动的卡爪引导件的杆,此处未示出。卡爪引导件和布置在其中的卡爪可被通过挤压该杆而轴向地移位。卡爪引导件的轴向移位可将卡爪的驱动表面压靠在接合套筒的倾斜的接合表面上,从而使卡爪的夹持表面朝向该轴线移位。在图13至图19C中示出了其他示例替代构造。

图13A、图13B和图13C示出了用于与图14和图15中示出的示例无键卡盘220一起使用的示例交错的卡爪266。无键卡盘是可商购的,其中,示例卡盘可作为

限定同样用作旋转轴线的轴线224并以该轴线224为中心的轴向延伸的卡爪引导件264将卡爪266可滑动地保持在形成于其中的卡爪通道265中。卡爪266具有面对该轴线224的夹持表面288和与夹持表面288基本相反的驱动表面290。卡爪266各自在第一横向侧294上具有突起292,并在第二横向侧298上具有空腔296。如针对卡爪66、66’和66”所示,当卡爪266在径向上充分靠近轴线224时,相邻卡爪266将一个卡爪266的突起292设置在另一卡爪266的空腔296中。

与卡爪66和突起92一样,卡爪266和突起292可分别各自具有倾斜的远侧进入表面302和304,以便于从手持件22和卡盘20的远端接收该轴301。同样,卡爪266和突起292可分别各自具有倾斜的近侧进入表面308和310,以从卡盘220和手持件22的近端接收该轴301。

这种倾斜的远侧表面302、304可帮助引导轴301的与倾斜表面302、304接合的端部,以沿着表面302、304进一步轴向地和径向地滑动到介于卡爪266之间的接收孔306中。孔306可被至少部分地由突起292的面对表面300和卡爪266的第二横向侧298限定。随着卡爪266一起移动,使轴301在介于卡爪266的夹持表面288之间的孔306内移动到夹持位置。

为了适应于轴301的进入,卡爪驱动器274可包括贯穿其中的驱动器通道321,该驱动器通道321与轴线224同轴。通道321的直径可用作对可被卡盘220接收的轴301的最大允许直径的限制。

卡爪266还可包括与夹持表面288相反的凸缘部分312,该凸缘部分312可部分地结合有该驱动表面290。每个卡爪266的凸缘部分312可横向地延伸超过卡爪266的侧壁314,卡爪266被可滑动地设置在通道265的壁内。凸缘部分312的下侧与卡爪引导件264的接合可以防止卡爪266在通道265内过度行进,并且可以防止夹持表面288移动超过轴线224。

接合套筒280在其上(即,在其中)包括倾斜的接合表面284。倾斜的接合表面284被至少部分地布置在卡爪266的径向外侧,从而至少部分地包围住处于接合位置中的卡爪266,如图15中最佳所示。接合表面284基本以轴线224为中心,并且基本平行于驱动表面290。轴向延伸的卡爪引导件264可被相对于接合套筒280基本固定。接合套筒280可被固定地联接至补充套筒297。

驱动轴262可被固定至驱动套筒270,以与其一起围绕轴线224一体地旋转。驱动套筒270可与卡爪驱动器274的柄部272螺纹接合。卡爪驱动器274包括可轴向移位的致动头375,该致动头276被可旋转地固定至但可滑动地设置在卡爪引导件264中。可以通过在卡爪引导件264中设置多个周向分布的指状槽沟278以及在头276上设置相同数量的轴向延伸的接合指状部282来实现这种关系。指状槽沟278可与卡爪通道265对准并与其连接并通向卡爪通道265。多个远侧抵接表面286(其数量等于卡爪266的数量)可被布置在头部276上,周向地插置在指状部282之间。抵接表面286可在卡爪266的近端处与卡爪266的近侧抵接表面295接合。

头部276的向内径向运动由头部276抵抗卡爪266的轴向移位引起。更具体地,随着驱动轴262在第一方向上相对于接合套筒280相对旋转的情况下,驱动套筒270相对于卡爪驱动器274旋转。卡爪驱动器274与驱动套筒270之间的螺纹接合导致驱动器274与套筒270之间沿接合方向的相对轴向移位。卡爪驱动器274的远侧抵接表面286轴向地接合并推靠卡爪266的近侧抵接表面295,从而迫使卡爪266的驱动表面290靠在接合套筒280的倾斜表面284上并且使卡爪266相对于并抵抗接合套筒280沿接合方向轴向地移位。在驱动表面290滑过该倾斜表面284的情况下,卡爪266沿着轴线224的运动将卡爪266的夹持表面288推靠在轴301上以夹持住该轴301。

Jacobs键控卡盘420还可使卡爪466结合有互补的突起和空腔。Jacobs键控卡盘是可商购的,其中,示例卡盘作为

每个卡爪466的夹持表面488面对轴线424。驱动表面490在卡爪466的远端处以与夹持表面488基本相反的方式定位在卡爪466上。如图18A和图18B中所示的卡爪466在第一横向侧494上可以具有第一突起492和第一空腔496,并在第二横向侧498上可以具有第二突起492’和第二空腔496’。如针对卡爪66”所示,相邻的卡爪466可以当卡爪466在径向上足够靠近轴线424时将一个卡爪466的突起492、492’设置在另一卡爪466的空腔496’、496中。卡爪466和突起492、492’分别各自具有倾斜的远侧进入表面502、504和504’,以便于从手持件22和卡盘420的远端接收轴501。

这种倾斜的远侧表面502、504、504’可以帮助引导轴501的与倾斜表面502、504、504’接合的端部,以沿着表面502、504、504’进一步轴向地和径向地滑动到介于卡爪466之间的接收孔506中。孔506可被至少部分地由突起492、492’的面对表面500、500’和夹持表面488限定。随着卡爪466一起移动,轴501被通过面对表面500、500’在介于卡爪466的夹持表面488之间的孔506内移动到夹持位置。

为了适应于轴501向近侧进入到卡爪引导件464中超出卡爪466,卡爪引导件464可包括贯穿其中的引导通道521,该引导通道521与轴线424同轴。通道521的直径可用作对于可由卡盘420接收的轴501的最大允许直径的限制。

卡爪引导件464中包括示例倾斜的接合表面484,该倾斜的接合表面被与轴线424相对地共同布置在通道465中。倾斜的接合表面484被至少部分地布置在其相关联的卡爪466的径向外侧,从而至少部分地包围处于接合位置中的卡爪466,如图17中最佳所示。倾斜的接合表面484基本以轴线424为中心,并且基本平行于相关联的卡爪466的驱动表面490。

卡爪引导件464可包括轴向延伸的驱动轴462,以与其一起围绕轴线424一体地旋转。驱动轴462可被选择性地与手持件22接合。通过驱动套筒470与卡爪466之间的螺纹连接,驱动套筒470可驱动卡爪466,即,使卡爪466轴向地移位。通过在驱动套筒470内设置内(即,阴)螺纹474,可以接合每个卡爪466的位于与轴线424相反的一侧上且处于卡爪466的近端处的面向外的螺纹表面472。套筒470可包括拼合螺母476,该拼合螺母476被设置在卡爪上并被压入到套筒470中。套筒470具有一圈卡盘套筒齿486和多个(例如,三个)销孔478,这个齿486被分布在套筒470的远端上并以轴线424为中心,销孔478在向远侧超出套筒470的位置处位于卡爪引导件464中。卡盘键(未示出)可包括被卡盘键齿所环绕的销。

如同卡盘20和220一样,当夹持住该轴501时,通过卡盘466相对于由卡盘466的驱动表面490接合的倾斜表面484的相对轴向移位引起卡盘420的卡爪466的向内的径向运动。这种相对轴向移位可以通过使用卡盘键来提供。当将键的销放置在销孔478中的一个中并且键的齿与卡盘套筒齿486啮合时,卡盘键与卡盘啮合。一旦啮合,键便沿旋紧方向旋转,从而使套筒470相对于卡爪引导件464沿第一(即,旋紧)方向旋转。套筒470的相对于卡爪引导件464的旋转也可以通过在使用手指接合该套筒的同时使用手持件22来旋转该卡爪引导件464而手动地实现。轴环258的旋转可以使驱动轴262随之旋转。可以通过使用键将卡爪466旋靠在轴501上来进行这种手动夹持。随着套筒470和螺母476相对于卡爪引导件464在第一方向上的旋转,卡爪466通过螺母474在卡爪466的螺纹表面472上的作用而被轴向地向远侧驱动。卡爪466与驱动套筒470之间的螺纹啮合导致引导件464和套筒470之间的相对轴向移位。卡爪466的作用在卡爪引导件464的倾斜表面484上的驱动表面490致使卡爪的夹持表面488径向向内移动。在驱动表面490在倾斜表面484上滑动的情况下,卡爪466沿着轴线424的移动将卡爪466的夹持表面488推靠在轴501上,以夹持住该轴501。键盐相反方向的旋转释放了轴501。图19B示出了被夹靠在小直径轴501’上的卡爪466。图19C示出了夹持住大直径轴501”的卡爪466。

已经公开了具有交错的卡爪的卡爪卡盘。

在附图中,相同的附图标记表示相同的元件。此外,这些元件中的一些或全部都可以被改变。关于本文中描述的介质、过程、系统、方法、启发等,应当被理解为,尽管已经将这种过程的步骤等是根据某个有序的顺序发生的,但是这种过程可以利用以不同于本文中描述的顺序的顺序执行的所述步骤来实践。还应当理解的是,某些步骤可以被同时执行,可以添加其他步骤,或者可以省略掉本文所述的某些步骤。换句话说,本文中对过程的描述是出于说明某些实施例的目的而提供的,并且绝不应被解释为限制权利要求。

因此,将会理解的是,以上描述旨在是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述之后,除了所提供的示例之外的许多实施例和应用将是显而易见的。应该不参考上面的描述来确定范围,而是应该参考所附权利要求书以及赋予该权利要求书的等同方案的全部范围来确定该范围。所预期并意在的是,未来发展将在本文所讨论的技术中发生,并且所公开的系统和方法将被结合到这种未来实施例中。总之,应该理解,本申请能够进行修改和变化。

如本文所使用的那样,副词“基本”意指由于材料、机加工、制造、数据传输、计算速度等,形状、结构、尺寸、数量、时间等可能与精确描述的几何形状、距离、尺寸、数量、时间等不同。

除非在此做出相反的明确指示,否则权利要求中使用的所有术语均旨在被赋予其普通含义,如由本文所述的技术所属领域的技术人员所理解的那样。尤其是,应将诸如“一”、“该”、“所述”等之类的单数冠词的使用应被理解为列举所述元件中的一个或多个,除非权利要求书中给出相反的明确限制。

提供摘要以允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交本文档时,应理解为不会将其用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外,在前述详细说明中,可以看出,出于简化本公开的目的,在各个实施例中将各个特征分组。本公开的方法不应被解释为反映了这样一种意图,即,所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反,如所附权利要求所反映的那样,发明主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此,以下权利要求据此被结合到详细描述中,其中,每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。

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06120112804053