專(zhuān)利名稱(chēng)：限制角位移用的柔性停止件、及其鉸接系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及停止(止動(dòng))件，它們被用來(lái)限制第一元件環(huán)繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)而相對(duì)于第二元件的角位移。
許多鉸接系統(tǒng)采用這種可相互相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的元件。
對(duì)于那些與占據(jù)環(huán)繞的空間或傳送電力、數(shù)據(jù)或流體有關(guān)的事情，在這些元件之間的角位移必須在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向用停止件加以限制。
傳統(tǒng)上，這些停止件都是剛性的，根據(jù)其質(zhì)量和位移速率，它們?cè)谂龅酵Ｖ辜蝗煌Ｖ箷r(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)并且經(jīng)常帶有噪聲。
另外，反復(fù)震動(dòng)和慣性很快會(huì)起作用使系統(tǒng)的安全成為問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是要提供一種柔性的停止件，它能無(wú)震動(dòng)地限制兩個(gè)元件之間的角位移，并能使兩個(gè)元件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸被停止，這樣就可消除固定停止件的上述這些缺點(diǎn)。
為了達(dá)到這個(gè)目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方案，第一元件具有一個(gè)內(nèi)件部與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)同軸地在第二元件的套筒部?jī)?nèi)延伸，停止件還具有一個(gè)帶有兩個(gè)螺旋彈簧圈的彈性元件，這兩個(gè)螺旋圈都被卷繞在同一方向，并且同心地設(shè)置在內(nèi)件部和套筒部之間的中央連接區(qū)段的兩側(cè)各有一個(gè)螺旋圈，每一螺旋圈都各終止在一個(gè)端部上，套筒部具有第一停止區(qū)段，它能支承在彈簧的中央?yún)^(qū)段上，內(nèi)件部至少具有第二和第三停止區(qū)段，它們能各自支承在彈性元件的相應(yīng)端部上。
按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例第二和第三停止區(qū)段在角度上互相偏離；每一螺旋圈都被設(shè)置在內(nèi)件部的周?chē)?，它們?cè)谡r(shí)都是松弛的；兩個(gè)端部都沿軸向及/或徑向延伸。
本發(fā)明還涉及一個(gè)鉸接系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有至少一個(gè)這種柔性停止件并且典型地具有至少一個(gè)柔性管或?qū)Ч茉谄鋬?nèi)延伸著第一和第二元件。
本發(fā)明還涉及一個(gè)醫(yī)療設(shè)備項(xiàng)目，該設(shè)備具有至少一個(gè)這種鉸接系統(tǒng)。
從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例所作的只是說(shuō)明性決不是限定性的說(shuō)明可以知道本發(fā)明的其他一些特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為具有按照本發(fā)明的柔性停止件的鉸接裝置的縱向剖面圖；圖2和3分別為圖1所示裝置中彈簧的頂視圖和前視圖；圖4為具有按照本發(fā)明的柔性停止件的頂板照明單元的概略視圖；及圖5為具有按照本發(fā)明的柔性停止件的鉸接組件的另一個(gè)實(shí)施例的部分為剖面的概略透視圖。
圖1示出鉸接部件1的一例，其中在第一元件2和第二元件3之間采用了按照本發(fā)明的柔性停止件。
在圖4所示的應(yīng)用例中，具有柔性停止件1的鉸接部件被設(shè)置在一個(gè)手術(shù)照明4支承臂3的基部與一板件2之間，支承臂可相對(duì)于板件2轉(zhuǎn)動(dòng)，而板件2本身以鉸接的方式安裝在臂5的端頭上，臂5被連結(jié)到頂板安裝件6上，該安裝件至少還可支承第二個(gè)臂。
返回看圖1，臂3的基部被固定在一個(gè)頭部7上，該頭部被連結(jié)到一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的管狀元件8上，該管狀件被套筒10內(nèi)的軸承9a、9b支承著，而該套筒與元件2連成一體。
按照本發(fā)明的一個(gè)方案，在臂3內(nèi)、在管狀元件8內(nèi)、甚至超出元件8、在元件2內(nèi)，至少要有一根電纜，用來(lái)載運(yùn)電流及/或傳送數(shù)碼的、電工的或光學(xué)的數(shù)據(jù)，及/或至少要有一根管子，用來(lái)輸送醫(yī)療用流體(氧氣、真空等)。
管狀元件8和套筒10共有一條軸線(xiàn)12。臂3的環(huán)繞軸線(xiàn)12的相對(duì)于元件的轉(zhuǎn)動(dòng)是以有控制的方式被一彈性元件限制的。該彈性元件具有兩個(gè)螺旋彈簧圈13，可有選擇地分別與管狀元件8上所載的停止件14和15及固定套筒10上所載的停止件16配合。
如同在圖2和3中可更清晰地看到，彈性元件13典型地是由彈簧鋼絲制成的，它具有兩個(gè)區(qū)段17a、17b螺旋卷繞在同一方向，中間用一連接支段18連接，該支段在一與螺旋區(qū)段17a、17b所形成的圓筒相切的平面內(nèi)延伸。
在圖1到4所示的實(shí)施例中，每一螺旋區(qū)段都形成一個(gè)整圈再加一個(gè)半圈的螺旋圈，并分別終止在軸向端頭19a、19b上，這兩個(gè)軸向端頭基本上互相對(duì)準(zhǔn)并在直徑上位在連接件18的對(duì)側(cè)。
再請(qǐng)參閱圖1，彈性元件13被松弛地滑裝在管狀元件8上而處在該元件和套筒10之間，但被一個(gè)形成停止件16的銷(xiāo)釘抓住，該銷(xiāo)釘裝在套筒10上并沿徑向在兩個(gè)螺旋圈17a、17b之間向內(nèi)延伸，使它可有選擇地用側(cè)向?qū)觼?lái)與彈性元件13的中間支段18配合。
與此類(lèi)似，兩個(gè)停止件14和15被裝在管狀元件8的內(nèi)側(cè)并沿徑向外延伸，為的是可有選擇地用側(cè)向?qū)觼?lái)與彈性件的兩個(gè)軸向端頭19a和19b配合。
這樣，當(dāng)臂3環(huán)繞軸線(xiàn)12相對(duì)于元件2而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)使彈性元件13的兩個(gè)螺旋區(qū)段中的一個(gè)的端頭轉(zhuǎn)動(dòng)，如果按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，那么銷(xiāo)釘14將起作用；如果按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，那么銷(xiāo)釘15將起作用。
當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)量變大時(shí)，彈性元件13的中央支段18將支承在固定銷(xiāo)釘16上。從該時(shí)起，管狀元件8將開(kāi)始使彈性元件產(chǎn)生應(yīng)力，該應(yīng)力造成一個(gè)相反的轉(zhuǎn)矩逐漸制止該臂的運(yùn)動(dòng)一直到它完全停止為止。
然后存儲(chǔ)在彈性元件13內(nèi)的能量被釋放出來(lái)使臂3返回。柔性停止件的阻尼力可通過(guò)調(diào)節(jié)彈性件的剛度來(lái)調(diào)節(jié)。
從上可知，根據(jù)臂3和管狀元件8的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，彈性元件13中只有一個(gè)螺旋區(qū)帶17a或17b受力，另一個(gè)螺旋區(qū)帶可不受力。
受力的螺旋圈被迫在其螺旋卷繞方向也就是在收緊環(huán)繞管狀元件8的螺旋圈的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。因此當(dāng)這個(gè)螺旋圈均被收緊在管狀元件8上時(shí)便可完成全部阻尼，這樣，超過(guò)彈性元件13內(nèi)許可應(yīng)力的危險(xiǎn)就不會(huì)發(fā)生。
按照本發(fā)明的一個(gè)方案，如圖1所示，銷(xiāo)釘14和15在角度上互相偏離，這個(gè)偏離的角度通常為90度。
這個(gè)偏離使人們有可能確定臂的角位移。按照本發(fā)明的偏離銷(xiāo)配置有可能得到大于360度，這在采用簡(jiǎn)單固定停止件的傳統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)一般是不可能做到的。
在圖5所示的簡(jiǎn)化的實(shí)施例中，彈性元件13的螺旋區(qū)帶都被限制為只有一圈，而與內(nèi)部管狀元件8成為一體的停止區(qū)帶在本例中是由在管狀元件8上制出的角度開(kāi)口140、150的徑向面構(gòu)成的，彈性元件13的自由端19a和19b穿入該開(kāi)口內(nèi)沿徑向向內(nèi)側(cè)折回。兩個(gè)停止區(qū)段的角度偏離是兩個(gè)開(kāi)口140和150的角度偏離及/或后一開(kāi)口的角度延伸提供的。在外部管狀元件10上的停止區(qū)段仍舊與以前一樣，是由沿徑向向內(nèi)伸出的銷(xiāo)釘配裝在元件10上制出的徑向孔內(nèi)構(gòu)成的。
雖然本發(fā)明已就具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不受限制，相反地，本行業(yè)的行家顯然能在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種修改和變型。
特別是雖然其較優(yōu)用途之一是在載有醫(yī)療設(shè)備的懸掛系統(tǒng)上，如上述的照明單元、手術(shù)顯微鏡、配藥臂和移動(dòng)的X射線(xiàn)照相設(shè)備，但它也能用于其他工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)為一般公眾服務(wù)，例如照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)頭或回轉(zhuǎn)風(fēng)扇的支承。
權(quán)利要求
1.柔性停止件，用來(lái)限制第一元件(3、8)環(huán)繞其軸線(xiàn)(12)相對(duì)于第二元件(2、10)的角位移，第一元件具有一個(gè)內(nèi)件部(8)與所說(shuō)軸線(xiàn)(12)同軸地在第二元件的套筒部(10)內(nèi)延伸，停止件還具有一個(gè)帶有兩個(gè)螺旋彈簧圈(17a、17b)的彈性元件(13)，這兩個(gè)螺旋圈都被卷繞在同一方向，并且在同心地設(shè)置在內(nèi)件部(8)和套筒部(10)之間的中央連接區(qū)段(18)的兩側(cè)各有一個(gè)螺旋圈，每一螺旋圈(17a、17b)都各終止在一個(gè)端部(19a、19b-19a′、19b′)上，套筒部(10)具有第一停止區(qū)段(16)，它能支承在彈簧的中心區(qū)段(18)上，內(nèi)件部至少具有第二(14、140)和第三(15、150)停止區(qū)段，它們能各自支承在彈性元件的相應(yīng)端部(19a、19b)上。
2.按照權(quán)利要求1的柔性停止件，其特征為，每一螺旋圈(17a、17b)都被設(shè)置在內(nèi)件部(8)的周?chē)?，它們?cè)谡r(shí)都是松弛的。
3.按照權(quán)利要求1或2的柔性停止件，其特征為，第二和第三停止區(qū)段(14、15；140、150)在角度上互相偏離。
4.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的柔性停止件，其特征為，兩個(gè)端部(19a、19b)基本上沿軸向延伸。
5.按照權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的柔性停止件，其特征為，兩個(gè)端部基本上沿徑向延伸。
6.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的柔性停止件，其特征為，至少一個(gè)停止區(qū)段(14、15、16)是由徑向銷(xiāo)構(gòu)成的。
7.按照權(quán)利要求5的柔性停止件，其特征為，至少一個(gè)停止區(qū)段(140、150)是由內(nèi)件部(8)的切開(kāi)構(gòu)成的。
8.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的柔性停止件，其特征為，內(nèi)件部(8)為管狀的。
9.具有至少一個(gè)按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的柔性停止件的鉸接系統(tǒng)。
10.按照權(quán)利要求9的鉸接系統(tǒng)，具有至少一個(gè)柔性管或?qū)Ч?11)在其內(nèi)延伸著第一(3)和第二(2)元件。
11.具有至少一個(gè)按照權(quán)利要求9或10的鉸接系統(tǒng)的醫(yī)序設(shè)備。
全文摘要
第一元件(3)例如一個(gè)載有照明單元的臂的、相對(duì)于第二元件(2)的、環(huán)繞一條軸線(xiàn)(12)的轉(zhuǎn)動(dòng),可在兩個(gè)方向上被一彈性元件(13)限制,其角位移可超過(guò)360°,該彈性元件具有在同一方向上卷繞的兩個(gè)螺旋彈簧圈,每一螺旋圈都可與一個(gè)和第一元件(14、15)共轉(zhuǎn)的活動(dòng)停止件配合,而彈簧(13)的中央部則與整體制在第二元件(2)上的固定停止件(16)配合。本發(fā)明特別適用于支承醫(yī)療設(shè)備的鉸接系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B25J19/00GK1276491SQ00108130
公開(kāi)日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月28日
發(fā)明者阿蘭·韋迪耶 申請(qǐng)人:Alm公司