專利名稱：股骨髁切骨器自動走刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于股骨髁切骨器的自動走刀裝置，該自動走刀裝置安裝在股骨髁切骨器上，所述股骨髁切骨器特別是在膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)中使用。
背景技術(shù)：
目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，已知的股骨髁切骨器在切削股骨髁過程中需靠人的感知來控制走刀速度和切骨量，因患者的骨質(zhì)不同，醫(yī)生操作用力的大小不同。因此，一方面吃刀量和走刀速度不好控制；另一方面切削股骨髁的表面質(zhì)量也易存在差異，對骨質(zhì)疏松患者切骨量(吃刀量)容易過大，存在切骨風(fēng)險；對骨質(zhì)堅硬患者又容易造成術(shù)中切骨器動力堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，操控很費力氣，很難掌握。因此，已知的股骨髁切骨器手動操作走刀，操控性差、切骨精度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于完善提高已有的股骨髁切骨器，為當(dāng)今人工全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)提供一種可調(diào)節(jié)、自動控制走刀速度和切骨量的股骨髁切骨器。術(shù)中可根據(jù)骨質(zhì)狀況選擇自動走刀速度和切骨量，免去靠體力操控切骨，降低手術(shù)風(fēng)險的發(fā)生，實現(xiàn)股骨髁切骨自動化，從而提高手術(shù)水平和手術(shù)質(zhì)量。而且，根據(jù)本發(fā)明的切骨器在不改變現(xiàn)有切骨器的動力輸入的情況下，可以在切骨器進(jìn)行切割操作的同時實現(xiàn)切骨器的自動走刀，而不需提供另外的動力輸入裝置。根據(jù)本發(fā)明的第1方面，提供了一種用于股骨髁成型切骨器的自動走刀裝置，包括變速箱，該變速箱安裝在所述股骨髁切骨器上，用于從所述股骨髁切骨器接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動力，并將股骨髁切骨器的主驅(qū)動軸的高速旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出，所述變速箱包括與所述主驅(qū)動軸相連以從主驅(qū)動軸接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置相連的減速器和與所述減速器相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置；以及運動模式轉(zhuǎn)換裝置，所述運動轉(zhuǎn)換裝置與所述變速箱相連，并且從所述變速箱接收所述低速旋轉(zhuǎn)輸出，用于將變速箱所輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為其上安裝有所述自動走刀裝置的股骨髁切骨器相對于用于支撐所述自動走刀裝置的保持支架的直線運動。根據(jù)本發(fā)明第2方面，如第1方面所述的自動走刀裝置，還包括換檔裝置，該換檔裝置包括多檔變速齒輪以及與之相配合的多檔配對變速齒輪，通過相應(yīng)檔位的變速齒輪和配對變速齒輪的配合，所述換檔裝置能夠變化行走速度還能實現(xiàn)自動或手動切換。根據(jù)本發(fā)明第3方面，如第1方面所述的自動走刀裝置，其中，所述減速器是三級行星減速器。根據(jù)本發(fā)明第4方面，如第3方面所述的自動走刀裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置是所述三級行星減速器的第一級太陽輪。根據(jù)本發(fā)明第5方面，如第1方面所述的自動走刀裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置是與主驅(qū)動軸上的主驅(qū)動齒輪以及與減速器中的從動齒輪嚙合的借用齒輪，所述從動齒輪是減速器的驅(qū)動力輸入部件。根據(jù)本發(fā)明第6方面，如第1方面所述的自動走刀裝置，其中，所述運動模式轉(zhuǎn)換裝置是齒條齒輪機構(gòu)，該齒條齒輪機構(gòu)的齒條固定在所述保持支架上，該齒條齒輪機構(gòu)的齒輪固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置的輸出軸上，從而在齒條齒輪機構(gòu)的作用下，所述自動走刀裝置能夠相對于所述保持支架進(jìn)行直線運動。根據(jù)本發(fā)明第7方面，如第6方面所述的自動走刀裝置，所述齒條齒輪機構(gòu)的所述齒輪與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置的輸出軸一體形成。根據(jù)本發(fā)明第8方面，如第2方面所述的自動走刀裝置，其中，所述換檔裝置中的所述多檔配對變速齒輪安裝在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置的輸出軸上，通過推拉所述輸出軸來操作所述換檔裝置，以便實現(xiàn)自動或手動、多檔自動行走速度切換或停止自動行走。根據(jù)本發(fā)明第9方面，如第1-8任一方面所述的自動走刀裝置，其中，所述減速器所在軸上的所有旋轉(zhuǎn)部件采用浮動式安裝方式，從而減速器所在的軸不承受扭矩。根據(jù)本發(fā)明第10方面，如第1-8任一方面所述的自動走刀裝置，其中，所述自動走刀裝置和所述股骨髁成型切骨器被接收在一個殼體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明第11方面，一種股骨髁成型切骨器自動走刀裝置，其包括變速箱，其安裝在股骨髁切骨器上，變速箱包括第一軸和第二軸，在所述第一軸上安裝有三級行星減速器以及多檔變速齒輪，在所述第二軸上安裝有分別與第所述一軸上的所述多檔變速齒輪配合的多檔配對變速齒輪，所述三級行星減速器的第一級太陽輪與股骨髁切骨器的主驅(qū)動軸上的主驅(qū)動齒輪嚙合，從而變速箱從所述股骨髁切骨器的主驅(qū)動軸接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力并將其轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出；換檔裝置，包括所述多檔變速齒輪以及與之相配合的所述多檔配對變速齒輪，所述換檔裝置能夠變化行走速度還能實現(xiàn)自動或手動切換；和運動模式轉(zhuǎn)換裝置，所述運動轉(zhuǎn)換裝置從所述變速箱接收所述低速旋轉(zhuǎn)輸出，用于將變速箱所輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為其上安裝有所述自動走刀裝置的股骨髁切骨器相對于用于支撐所述自動走刀裝置的保持支架的直線運動。根據(jù)本發(fā)明第12方面，如第11方面所述的自動走刀裝置，其中，所述運動轉(zhuǎn)換裝置包括固定在所述第二軸上的前端齒輪以及固定在保持支架上的固定齒條，所述前端齒輪與所述固定齒條相互嚙合。根據(jù)本發(fā)明第13方面，如第12方面所述的自動走刀裝置，所述前端齒輪與所述第二軸一體形成。根據(jù)本發(fā)明第14方面，如第11方面所述的自動走刀裝置，其中，通過推拉所述第二軸來操作所述換檔裝置，以便實現(xiàn)自動或手動、多檔自動行走速度切換或停止自動行走。根據(jù)本發(fā)明第15方面，如第11-14任一方面所述的自動走刀裝置，其中，所述第一軸上所安裝的所有齒輪以及減速器的相關(guān)部件采用浮動式安裝方式，從而所述第一軸不承受扭矩。根據(jù)本發(fā)明第16方面，如第15方面所述的自動走刀裝置，其中，所述第一軸是光軸，所述第二軸是齒輪軸。根據(jù)本發(fā)明第17方面，如第11-14任一方面所述的自動走刀裝置，其中，所述自動走刀裝置和所述股骨髁成型切骨器被接收在一個殼體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明第18方面，一種股骨髁成型切骨器自動走刀裝置，其包括變速箱，其安裝在股骨髁切骨器上，變速箱上包括輔助軸、第一軸和第二軸，所述輔助軸上安裝有借用齒輪，所述借用齒輪與股骨髁切骨器的主驅(qū)動軸上的主驅(qū)動齒輪嚙合，第一軸上安裝有與所述借用齒輪嚙合的從動齒輪、三級行星減速器以及多檔變速齒輪，第二軸上安裝有分別與第一軸的所述多檔變速齒輪配合的多檔配對變速齒輪，所述變速箱從所述股骨髁切骨器的主驅(qū)動軸接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力并將其轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出；換檔裝置，包括所述多檔變速齒輪以及與之相配合的所述多檔配對變速齒輪，所述換檔裝置能夠變化行走速度還能實現(xiàn)自動或手動切換；和運動模式轉(zhuǎn)換裝置，所述運動轉(zhuǎn)換裝置從所述變速箱接收所述低速旋轉(zhuǎn)輸出，用于將變速箱所輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為其上安裝有所述自動走刀裝置的股骨髁切骨器相對于用于支撐所述自動走刀裝置的保持支架的直線運動。根據(jù)本發(fā)明第19方面，如第18方面所述的自動走刀裝置，其中，所述運動轉(zhuǎn)換裝置包括固定在所述第二軸上的前端齒輪以及固定在保持支架上的固定齒條，所述前端齒輪與所述固定齒條相互嚙合。根據(jù)本發(fā)明第20方面，如第19方面所述的自動走刀裝置，所述前端齒輪與所述第二軸一體形成。根據(jù)本發(fā)明第21方面，如第18方面所述的自動走刀裝置，其中，通過推拉所述第二軸來操作所述換檔裝置，以便實現(xiàn)自動或手動、多檔自動行走速度切換或停止自動行走。根據(jù)本發(fā)明第22方面，如第18-21任一方面所述的自動走刀裝置，其中，所述第一軸上所安裝的所有齒輪以及減速器的相關(guān)部件采用浮動式安裝方式，從而所述第一軸不承受扭矩。根據(jù)本發(fā)明第23方面，如第22方面所述的自動走刀裝置，其中，所述第一軸和所述輔助軸是光軸，所述第二軸是齒輪軸。根據(jù)本發(fā)明第M方面，如第18-21方面所述的自動走刀裝置，其中，所述自動走刀裝置和所述股骨髁成型切骨器被接收在一個殼體內(nèi)。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，本發(fā)明的本質(zhì)、原理以及實用性將通過下面的詳細(xì)描述變得更為明白，其中在附圖中相同的部件由相同的附圖標(biāo)記加以標(biāo)識。圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的自動走刀裝置的股骨髁切骨器的示意性立體圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的自動走刀裝置的上述優(yōu)選實施例的部分剖視示意圖，并且其中還示出了股骨髁切骨器的一部分主驅(qū)動軸。 以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式參見圖1，圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的自動走刀裝置的股骨髁切骨器的示意性立體圖。根據(jù)本發(fā)明的股骨髁切骨器自動走刀裝置10安裝在股骨髁切骨器1上，并且所述自動走刀裝置保持在保持支架2上以便相對于保持支架2進(jìn)行直線運動，從而實現(xiàn)自動走刀。所述自動走刀裝置10包括變速箱20，該變速箱20用于從所述股骨髁切骨器1接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動力，并將股骨髁切骨器的主驅(qū)動軸11的高速旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出；以及運動模式轉(zhuǎn)換裝置30，所述運動轉(zhuǎn)換裝置將變速箱20的低速旋轉(zhuǎn)輸出運動轉(zhuǎn)換為其上安裝有所述自動走刀裝置10的股骨髁切骨器1相對于保持支架2的直線運動。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的自動走刀裝置的上述優(yōu)選實施例的部分剖視示意圖，并且其中還示出了股骨髁切骨器的一部分主驅(qū)動軸。變速箱20包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置12、減速器13、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置14。并且可選地，所述變速器還包括換檔裝置15。在圖2所示的優(yōu)選實施例中，變速箱20上安裝有三根軸，即輔助軸16、第一軸17和第二軸18。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置12安裝在變速箱的輔助軸16上，用于從股骨髁切骨器1的主驅(qū)動軸11接收驅(qū)動力并將所接收的驅(qū)動力傳遞給減速器。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置12包括借用齒輪以及從動齒輪20，該借用齒輪26與安裝在主驅(qū)動軸11上的主驅(qū)動齒輪19嚙合，該從動齒輪20安裝在第一軸17上， 與輔助軸16上的所述借用齒輪12嚙合。減速器13安裝在所述第一軸17上。優(yōu)選地，所述減速器13是三級行星減速器。在第一軸17和第二軸18上安裝有所述換檔裝置15，以便實現(xiàn)變速器的多檔位輸出。優(yōu)選地，所述換檔裝置15包括安裝在第一軸17上的一檔齒輪 21和二檔齒輪22以及安裝在第一軸18上的一檔齒輪21’和二檔齒輪22”，對應(yīng)檔位的齒輪可選擇性地嚙合以實現(xiàn)檔位的改變。優(yōu)選地，通過推拉所述第二軸18可以實現(xiàn)空檔(停止/手動操作檔)、一檔、二檔的檔位變換。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置14包括作為變速箱的低速旋轉(zhuǎn)輸出軸的第二軸18。該第二軸18的伸出前端部上還安裝有前端齒輪23，該前端齒輪23與保持支架2上的固定齒條M嚙合，從而構(gòu)成了運動模式轉(zhuǎn)換裝置30，以便將變速箱20的輸出軸(第二軸)的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)化為直線運動，從而帶動自動走刀裝置10和股骨髁切骨器1沿齒條M的縱向相對于保持支架2線性移動?？梢韵氲?，所述運動模式轉(zhuǎn)換裝置可以采用除上述齒輪齒條裝置之外的多種實施方式，例如絲杠螺母和渦輪蝸桿等螺旋機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)、連桿機構(gòu)等等。優(yōu)選地，輔助軸16和第一軸17是光軸，第二軸18是齒輪軸。優(yōu)選地，所述前端齒輪與所述第二軸一體制成。在一種優(yōu)選實施方式中，第一軸17是心軸，不承受轉(zhuǎn)距，也即從動齒輪20、三級行星減速器的各級太陽齒輪、各級行星架和換檔裝置15的一檔齒輪21和二檔齒輪22以浮動方式安裝在第一軸18上，可相對于第一軸自由轉(zhuǎn)動。從動齒輪20可以與三級行星減速器的第一級太陽齒輪25相互固定。第一軸上的所述一擋齒輪21和二檔齒輪22可以固定在第三級行星架27上。下面具體描述如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明所述實施例的股骨髁切骨器自動走刀裝置的工作過程。在股骨髁切骨器1上安裝所述自動走刀裝置10，來自股骨髁切骨器1的主驅(qū)動軸11的驅(qū)動力經(jīng)由主驅(qū)動軸11上的主驅(qū)動齒輪19、輔助軸16上的借用齒輪12、第一軸17上的從動齒輪20傳遞給固定在從動齒輪20上的第一級太陽齒輪25。三級行星減速器中的齒輪相互嚙合，通過根據(jù)需要沿第二軸18的縱向推拉第二軸18，使固定在第三級行星架上的一檔齒輪21或二檔齒輪22與相應(yīng)的配對一檔齒輪21’或配對二檔齒輪22”嚙合，將所需驅(qū)動力傳遞給第二軸18。通過第二軸的前端齒輪23與保持支架2的固定齒條 24相嚙合，引導(dǎo)股骨髁切骨器沿固定齒條M的縱向相對于保持支架2移動。因此，當(dāng)股骨髁切骨器主驅(qū)動軸19在借助動力裝置向左或向右旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動力通過各個齒輪的相互嚙合逐級傳遞到第二軸18上，以使前端齒輪23向左或向右旋轉(zhuǎn)，由于固定齒條M是固定不動的，從而使股骨髁切骨器實現(xiàn)了向左或向右自動勻速走刀來切削股骨髁。可選地，可將第二軸18推拉至使其上的配對一檔齒輪和配對二檔齒輪都不與相應(yīng)的第一軸上的一檔齒輪和二檔齒輪嚙合，從而使自動走刀裝置位于空檔，這時可以使自動走刀裝置暫時停止移動， 或者可選地進(jìn)行手動操作。根據(jù)本發(fā)明的股骨髁切骨器自動走刀裝置利用簡單的結(jié)構(gòu)使股骨髁切骨器的行走速度可以根據(jù)需要變化，并且還可實現(xiàn)自動或手動的切換，因此切骨走刀控制的靈活性顯著提高，進(jìn)而切骨精度顯著提高。本發(fā)明不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了上述內(nèi)容之后，能夠想到多種替代實施方式。例如，可以省去變速箱中的輔助軸16及其上的借用齒輪12，將從動齒輪20直接與主驅(qū)動軸11相連。甚至可以進(jìn)一步省去從動齒輪20，將作為減速器13的三級行星減速器直接與主驅(qū)動軸11相連，也就是說，將三級行星減速器的第一級太陽輪作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸入裝置12。此外，檔位控制方式也不限于推拉第二軸的方式，檔位也不限于三檔檔位控制。此外，可以想到，可以將股骨髁切骨器與本發(fā)明的自動走刀裝置安裝在一個殼體中，從而形成一個完整的有自動行走功能的股骨髁切骨器。上面所述的實施例用于清楚地解釋本發(fā)明，并非對本發(fā)明進(jìn)行限制。本發(fā)明請求保護(hù)的范圍和構(gòu)思都記載在本發(fā)明的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種用于股骨髁成型切骨器(1)的自動走刀裝置，包括變速箱(20)，該變速箱安裝在所述股骨髁切骨器上，用于從所述股骨髁切骨器(1)接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動力，并將股骨髁切骨器(1)的主驅(qū)動軸(11)的高速旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出，所述變速箱包括與所述主驅(qū)動軸相連以從主驅(qū)動軸接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置(12)、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置相連的減速器(1 和與所述減速器相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置(14)；以及運動模式轉(zhuǎn)換裝置(30)，所述運動轉(zhuǎn)換裝置與所述變速箱相連，并且從所述變速箱接收所述低速旋轉(zhuǎn)輸出，用于將變速箱00)所輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為其上安裝有所述自動走刀裝置(10)的股骨髁切骨器(1)相對于用于支撐所述自動走刀裝置(10)的保持支架 (2)的直線運動。
2.如權(quán)利要求1所述的自動走刀裝置，還包括換檔裝置(15)，該換檔裝置包括多檔變速齒輪01，22)以及與之相配合的多檔配對變速齒輪01’，22’)，通過相應(yīng)檔位的變速齒輪(21,2 和配對變速齒輪01’，22’ )的配合，所述換檔裝置能夠變化行走速度還能實現(xiàn)自動或手動切換。
3.如權(quán)利要求1所述的自動走刀裝置，其中，所述減速器(1 是三級行星減速器。
4.如權(quán)利要求3所述的自動走刀裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置是所述三級行星減速器的第一級太陽輪。
5.如權(quán)利要求1所述的自動走刀裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置是與主驅(qū)動軸 (11)上的主驅(qū)動齒輪以及與減速器(1 中的從動齒輪嚙合的借用齒輪，所述從動齒輪是減速器(1 的驅(qū)動力輸入部件。
6.如權(quán)利要求1所述的自動走刀裝置，其中，所述運動模式轉(zhuǎn)換裝置(30)是齒條齒輪機構(gòu)，該齒條齒輪機構(gòu)的齒條固定在所述保持支架( 上，該齒條齒輪機構(gòu)的齒輪固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置的輸出軸上，從而在齒條齒輪機構(gòu)的作用下，所述自動走刀裝置能夠相對于所述保持支架進(jìn)行直線運動。
7.如權(quán)利要求6所述的自動走刀裝置，所述齒條齒輪機構(gòu)的所述齒輪與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置的輸出軸一體形成。
8.如權(quán)利要求2所述的自動走刀裝置，其中，所述換檔裝置中的所述多檔配對變速齒輪01’，22’)安裝在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置(14)的輸出軸上，通過推拉所述輸出軸來操作所述換檔裝置，以便實現(xiàn)自動或手動、多檔自動行走速度切換或停止自動行走。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的自動走刀裝置，其中，所述減速器所在軸上的所有旋轉(zhuǎn)部件采用浮動式安裝方式，從而減速器所在的軸不承受扭矩。
10.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的自動走刀裝置，其中，所述自動走刀裝置和所述股骨髁成型切骨器被接收在一個殼體內(nèi)。
全文摘要
一種用于股骨髁成型切骨器(1)的自動走刀裝置，包括變速箱(20)，變速箱安裝在股骨髁切骨器上，用于從股骨髁切骨器(1)接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動力，并將股骨髁切骨器(1)的主驅(qū)動軸(11)的高速旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換為低速旋轉(zhuǎn)輸出，變速箱包括與主驅(qū)動軸相連以從主驅(qū)動軸接收旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置(12)、與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力接收裝置相連的減速器(13)和與減速器相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力輸出裝置(14)；以及運動模式轉(zhuǎn)換裝置(30)，運動轉(zhuǎn)換裝置與變速箱相連，并且從變速箱接收低速旋轉(zhuǎn)輸出，用于將變速箱(20)所輸出的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為其上安裝有自動走刀裝置(10)的股骨髁切骨器(1)相對于用于支撐自動走刀裝置(10)的保持支架(2)的直線運動。
文檔編號A61B17/3209GK102397094SQ201010280859
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者周襲明 申請人:北京蒙太因醫(yī)療器械有限公司