离合机构和血管内超声回撤装置的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种离合机构和血管内超声回撤装置。


背景技术：

2.血管内超声回撤装置能够起到导管推拉运动的作用，从而满足血管内超声回撤装置对血管的轴向成像的必要需求。在临床应用上，血管内超声回撤装置需要满足手动模式和自动模式相互之间进行切换。
3.现有技术中对于手动模式和自动模式之间的相互切换一般是通过电磁式离合机构或机械式离合机构来实现。
4.上述离合机构在进行手动模式和自动模式的切换时，离合机构的表面由于碰撞会产生磨损，并容易造成离合机构的松散和错位，从而降低血管内超声回撤装置对于回撤和旋转的控制精度，进而导致血管内超声回撤装置的成像质量低下，影响医生对于病情的判断。


技术实现要素：

5.为了解决相关技术中的离合机构在手动模式和自动模式之间切换而造成磨损的技术问题，本技术提供了一种离合机构和血管内超声回撤装置。
6.第一方面，本技术实施例提供一种离合机构，应用于血管内超声回撤装置，包括：
7.所述离合机构包括第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和所述第二套筒同轴设置；
8.所述第一套筒朝向所述第二套筒的一侧具有第一接触面和第二接触面，所述第二套筒朝向所述第一套筒的一侧具有第三接触面和第四接触面；
9.所述第一接触面和所述第三接触面抵接，且所述第一接触面相对所述第一套筒的轴向倾斜设置，所述第三接触面相对所述第二套筒的轴向倾斜设置，以使得所述第一套筒和所述第二套筒相对转动时，所述第一套筒和所述第二套筒彼此靠近或远离；
10.所述第二接触面和所述第四接触面为限位面，所述第二接触面和所述第四接触面抵接时，限制所述第一套筒和所述第二套筒之间的相对转动；
11.所述第二接触面和/或所述第四接触面上设置有第一缓冲层。
12.可选地，所述第一缓冲层的材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
13.可选地，所述第一接触面为螺旋斜面，且/或，所述第三接触面为螺旋斜面。
14.可选地，所述螺旋斜面具有导程角α，所述导程角的取值范围为20
°
≤α≤40
°
。
15.可选地，所述第一接触面和所述第三接触面上设置有耐磨层，所述耐磨层的材料包括超高分子量聚乙烯。
16.可选地，所述第二接触面沿所述第一套筒的轴向方向设置，且/或，所述第四接触面沿所述第二套筒的轴向方向设置。
17.可选地，所述第一套筒还具有第五接触面，所述第五接触面分别与所述第一接触
面和所述第二接触面连接；所述第二套筒还具有第六接触面，所述第六接触面分别与所述第三接触面和所述第四接触面连接；
18.所述第五接触面和所述第六接触面抵接时，限制所述第一套筒和所述第二套筒之间的相对转动速度。
19.可选地，所述第五接触面与所述第二接触面互相垂直，所述第六接触面与所述第四接触面互相垂直。
20.可选地，所述第五接触面和所述第六接触面上设置有第二缓冲层，所述第二缓冲层的材料包括超高分子量聚乙烯。
21.可选地，所述第二缓冲层为蜂窝状结构，所述蜂窝状结构的高度大于或等于0.4mm，且小于或等于0.6mm。
22.可选地，所述离合机构还包括操作部件，所述操作部件以用于控制所述第一套筒和所述第二套筒相对旋转；
23.所述操作部件包括连接杆、导向轴和第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述导向轴上，所述导向轴设置在所述连接杆上，所述导向轴沿所述连接杆的运动方向延伸；
24.所述连接杆的一端可转动固定，所述连接杆的另一端与所述第一套筒连接以用于控制所述第一套筒和所述第二套筒的相对靠近或远离。
25.第二方面，本技术实施例提供一种血管内超声回撤装置，包括上述的离合机构。
26.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
27.本技术实施例提供的离合机构，应用于血管内超声回撤装置，包括第一套筒和第二套筒。第一套筒具有第一接触面和第二接触面，第二套筒具有第三接触面和第四接触面。第一接触面和第三接触面抵接。当第二接触面和第四接触面抵接时，限制第一套筒和第二套筒之间的相对转动。在第二接触面和/或第四接触面上还设置有第一缓冲层，当离合机构在自动模式和手动模式之间切换时，第一缓冲层能够提供一定的缓冲力，避免第一套筒和第二套筒的碰撞磨损，降低离合机构的松散和错位的现象，提高第一套筒和第二套筒运动传递的平稳性。
28.本技术实施例提供的一种血管内超声回撤装置，包括上述的离合机构。将离合机构应用于血管内超声回撤装置，能够提高血管内超声回撤装置对于回撤和旋转的控制精度，从而使得成像质量好。
附图说明
29.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例提供的第一套筒和第二套筒的结构示意图；
32.图2为本技术实施例提供的第一套筒和第二套筒错开的结构示意图；
33.图3为本技术实施例提供的第一套筒和第二套筒对齐的结构示意图；
34.图4为本技术实施例提供的第二缓冲层的结构示意图；
35.图5为本技术实施例提供的血管内超声回撤装置的结构示意图；
36.图6为本技术实施例提供的血管内超声回撤装置的剖视图。
37.附图标记：
38.100、离合机构；110、第一套筒；120、第二套筒；130、操作部件；
39.111、第一接触面；112、第二接触面；113、第五接触面；121、第三接触面；122、第四接触面；123、第六接触面；1231、第二缓冲层；
40.131、连接杆；132、导向轴；133、第二弹簧；134、按键；
41.200、血管内超声回撤装置；210、动力源组件；220、传动组件；
42.221、第一传动部；222、第二传动部；
43.2211、轴承限位圈；2212、第一销钉；2213、第一轴承；2214、离合齿轮；2215、电机齿轮；2216、第一传动件；2217、离合上轴；2218、离合中间轴；2219、第一弹簧；
44.2221、第二传动件；2222、离合下轴；2223、回撤下齿轮。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.参见图1至图6，本技术实施例提供了一种离合机构100，应用于血管内超声回撤装置200，包括：第一套筒110和第二套筒120，第一套筒110和第二套筒120同轴设置。
47.第一套筒110朝向第二套筒120的一侧具有第一接触面111和第二接触面112，第二套筒120朝向第一套筒110的一侧具有第三接触面121和第四接触面122；第一接触面111和第三接触面121抵接，且第一接触面111相对第一套筒110的轴向倾斜设置，第三接触面121相对第二套筒120的轴向倾斜设置，以使得第一套筒110和第二套筒120相对转动时，第一套筒110和第二套筒120彼此靠近或远离。
48.第二接触面112和第四接触面122为限位面，第二接触面112和第四接触面122抵接时，限制第一套筒110和第二套筒120之间的相对转动。
49.第二接触面112和第四接触面122上设置有第一缓冲层。当然，也可以设置第二接触面112上设置有第一缓冲层，或者第四接触面122上设置有第一缓冲层。
50.这样，当第一套筒110相对第二套筒120转动时，能够使得离合机构100在自动模式和手动模式之间进行切换。第二接触面112和第四接触面122上还设置有第一缓冲层，第一缓冲层能够提供一定的缓冲力，避免第一套筒110和第二套筒120的碰撞磨损，提高第一套筒110和第二套筒120运动传递的平稳性。
51.在自动模式下，第二接触面112和第四接触面122可以在一定程度上限制第一套筒110和第二套筒120的相对转动。在手动模式切换成自动模式时，第一套筒110相对于第二套筒120旋转，第一套筒110的第二接触面112和第二套筒120的第四接触面122会发生一定的碰撞，直到第一套筒110和第二套筒120对齐，完成手动模式和自动模式的切换。在经常进行手动模式和自动模式的切换时，碰撞现象会十分的频繁，这会使得离合机构100上的一些零部件发生松散和错位，从而影响血管内超声回撤装置200的成像质量。
52.由此，在第二接触面112和第四接触面122上设置第一缓冲层，第一缓冲层具有减震缓冲的作用且耐磨性能好。第一缓冲层的材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶(thermoplastic polyurethanes，简称tpu)，热塑性聚氨酯弹性体橡胶是一种(ab)型嵌段线型聚合物，a为高相对分子质量(0-6000)的聚酯或聚醚，b为含2-12直链碳原子的二醇，ab链段间化学结构是用二异氰酸酯，通常是二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)连接。热塑性聚氨酯弹性体橡胶的特性为柔软且有弹性，还具备高耐磨、硬度好、出色的抗冲击等能力。
53.第一缓冲层可以仅设置在第二接触面112上，也可以仅设置在第四接触面122上。当然，第一缓冲层可以同时设置在第二接触面112和第四接触面122上。从而使得第一套筒110和第二套筒120在碰撞时，减少接触面的磨损和减缓碰撞带来的冲击力。
54.参考图2和图3，离合机构100在控制手动模式和自动模式进行切换的过程中，通过第一套筒110的第一接触面111和第二套筒120的第三接触面121实现对齐和错位，进而实现手动模式和自动模式的切换。然而，第一套筒110和第二套筒120的对齐和错位会使得第一套筒110和第二套筒120互相摩擦，从而产生磨损，进而影响血管内超声回撤装置200的回撤和旋转精度。而血管内超声回撤装置200的回撤和旋转对于精度的要求十分的高，如果旋转和回撤不精确会导致成像的质量降低，影响医生对于病情的判断。
55.由此，在第一接触面111和第三接触面121上还设置有耐磨层。耐磨层的材料包括超高分子量聚乙烯(简称为uhmw-pe)。超高分子量聚乙烯是分子量万以上的聚乙烯，是继碳纤维/芳纶纤维后出现的第三代高性能纤维，属于热塑性工程塑料。通过设置耐磨层可以减少第一套筒110和第二套筒120由于相对转动而产生的磨损，提高血管内超声回撤装置200的回撤和旋转的精度，从而提高成像的质量。
56.当然，耐磨层可以仅设置在第一接触面111上，也可以仅设置在第三接触面121上。从而提高第一接触面111和第三接触面121的耐磨性能。当第一接触面111相对第三接触面121滑动时，耐磨层可以减少第一接触面111和第三接触面121之间的磨损。
57.第一接触面111为螺旋斜面。第三接触面121为螺旋斜面。这样，两个螺旋斜面对称分布、且相互配合。使得第一套筒110的螺旋斜面在转动过程中，绕着第二套筒120的螺旋斜面运动，并确保第一套筒110的运动平稳且顺畅。第一套筒110和第二套筒120的螺旋斜面为对称双导向的方式，这样减少零部件的数量，使得整个离合机构100的结构简单；另一方面，利用螺旋斜面实现自动回撤和手动回撤之间的切换，改善手动回撤和自动回撤之间运动的平稳性，提升用户操作的体验感。
58.螺旋斜面具有导程角α，导程角的取值范围为20
°
≤α≤40
°
。螺旋斜面的导程角设置为大于或等于20
°
，可以让用户用更小的力进行手动和自动回撤的切换，并且使第一套筒110和第二套筒120相对移动更加平稳、顺滑。
59.在一具体实施方式中，设置螺旋斜面的导程角大于或等于30
°
，且小于或等于35
°
。螺旋斜面的导程角设置为大于或等于30
°
，可以让用户用更小的力进行手动和自动回撤的切换，进一步使得第一套筒110和第二套筒120相对移动更加平稳、顺滑。设置螺旋斜面的导程角小于或等于35
°
，可以避免第一套筒110和第二套筒120在手动和自动回撤切换中滑脱。
60.第二接触面112沿第一套筒110的轴向方向设置。第二接触面112为限位面，第二接触面112设置为沿第一套筒110的轴向方向，这样便于第一套筒110和第二套筒120相对转动时，进行快速且平稳地限位，提高控制的准确度。
61.第四接触面122沿第二套筒120的轴向方向设置。第四接触面122为限位面，第四接触面122设置为沿第一套筒110的轴向方向，即第四接触面122为竖直面，竖直面与第一套筒110的接触面积较大，便于对第一套筒110进行限位，阻止第一套筒110相对于第二套筒120的转动。
62.在一具体实施方式中，还可以设置第二接触面112沿第一套筒110的轴向方向，且第四接触面122沿第二套筒120的轴向方向。第二接触面112和第四接触面122均为限位面，且第二接触面112和第四接触面122均为竖直面，即第二接触面112和第四接触面122基本平行。当第一套筒110相对于第二套筒120转动时，第二接触面112和第四接触面122之间接触面积增大，更容易对第一套筒110进行限位，从而实现运动的精确控制。
63.第一套筒110朝向第二套筒120的一侧具有第五接触面113，第五接触面113分别与第一接触面111和第二接触面112连接。第二套筒120朝向第一套筒110的一侧还具有第六接触面123，第六接触面123分别与第三接触面121和第四接触面122连接。
64.第五接触面113和第六接触面123抵接时，限制第一套筒110和第二套筒120之间的相对转动速度。
65.当第一套筒110和第二套筒120转动分离时，第五接触面113和第六接触面123也会脱离。当第一套筒110和第二套筒120转动接触时，第五接触面113和第六接触面123抵接，从而提供稳定的支撑力给第一套筒110，让第一套筒110更加平稳地复位。
66.第五接触面113与第二接触面112互相垂直，第六接触面123与第四接触面122互相垂直。第五接触面113和第二接触面112连接形成一个直角结构，第六接触面123和第四接触面122连接形成一个直角结构。这样，在第一套筒110相对于第二套筒120转动时，两个直角结构容易卡合，从而实现运动锁止。
67.第五接触面113和第六接触面123上设置有第二缓冲层1231。这样，在第一套筒110和第二套筒120接触时，第二缓冲层1231可以起到降低第一套筒110和第二套筒120的相对转动速度，降低第一套筒110和第二套筒120在竖直方向的第二接触面112和第四接触面122上发生碰撞的速度。
68.参考图4，第二缓冲层1231为蜂窝状结构。蜂窝状结构即表面由若干有序排列的六边形凸起构成，该六边形凸起的高度可以设置为大于或等于0.4mm，且小于或等于0.6mm。在一具体实施方式中，还可以设置该六边形凸起的高度为大于或等于0.5mm，且小于或等于0.6mm。这样，在第一套筒110的第二接触面112和第二套筒120的第四接触面122接触时，可以起到降低两个套筒相对转动的速度，降低第一套筒110和第二套筒120在竖直方向的第二接触面112和第四接触面122发生碰撞的速度。
69.第二缓冲层1231的材料包括超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯的分子结构排列与普通聚乙烯完全相同，但超高分子量聚乙烯具有很多普通聚乙烯所没有的优异性能。例如：耐磨损性能优越、摩擦系数低，能自动润滑，不会被磨损拉伤、无毒无味。
70.离合机构100还包括操作部件130，操作部件130以用于控制第一套筒110和第二套筒120相对旋转；操作部件130包括连接杆131、导向轴132和第二弹簧133，第二弹簧133套设在导向轴132上，导向轴132设置在连接杆131上，导向轴132沿连接杆131的运动方向延伸；连接杆131的一端可转动固定，连接杆131的另一端与第一套筒110连接以用于控制第一套筒110和第二套筒120的相对靠近或远离。
71.操作部件130还包括按键134，按键134设置在连接杆131上，以用于按压控制连接杆131运动。按键134包括硅胶按键，硅胶按键凸设于连接杆131上，这样便于用户按压硅胶按键，提供用户按压的舒适度，进而使得用户体验更好，也便于控制连接杆131的运动。
72.参考图5和图6，本技术实施例还提供一种血管内超声回撤装置200，血管内超声回撤装置200包括离合机构100。血管内超声回撤装置200以用于实现导管在血管里回撤，能够提高回撤和旋转的控制精度，从而使得成像质量好。
73.血管内超声回撤装置200包括离合机构100、传动组件220和动力源组件210。传动组件220包括第一传动部221和第二传动部222；第一传动部221与动力源组件210连接，离合机构100连接在第一传动部221和第二传动部222之间，第二传动部222以用于带动导管进行回撤运动。
74.动力源组件210包括电机，电机为减速电机。当然，动力源组件210也可以为手动控制。动力源组件210将动力传输至第一传动部221，第一传动部221将动力传输到第二传动部222，带动第二传动部222转动。
75.操作部件130用于控制第一套筒110和第二套筒120相对旋转，以使第一套筒110和第二套筒120对齐或错开，从而使得第一传动部221和第二传动部222的传动连接或者传动断开。
76.其中，所谓的传动连接是指动力源组件210提供的动力能够经由第一传动部221传输到第二传动部222，所谓的传动断开是指动力源组件210提供的动力不能够经由第一传动部221传输到第二传动部222，也就是第一传动部221第二传动部222的连接关系断开。
77.第一传动部221包括齿轮组、第一传动件2216、离合上轴2217、离合中间轴2218和第一弹簧2219。齿轮组包括互相啮合的电机齿轮2215和离合齿轮2214。电机齿轮2215与离合齿轮2214啮合从而构成齿轮组传动。
78.电机将旋转运动传递到电机齿轮2215上，电机齿轮2215将旋转运动传递到离合齿轮2214上。离合齿轮2214与离合上轴2217刚性连接，离合上轴2217与离合中间轴2218周向限位，以便于实现运动的传递。
79.具体地，离合上轴2217设置有扁位，离合中间轴2218设置有凹槽，离合上轴2277的扁位与离合中间轴2218的凹槽相匹配，从而实现离合上轴2217与离合中间轴2218的周向限位，进而将旋转运动从离合上轴2217传递到离合中间轴2218上。
80.第一弹簧2219套设在离合上轴2217的外周侧，离合齿轮2214在第一弹簧2219的回复力作用下，可以使得第一套筒110沿着与第二套筒120的相接面旋转下降，从而使得运动传递继续进行。利用第一弹簧2219起到复位作用，第一套筒110与第二套筒120之间力的传递较为平稳。
81.离合中间轴2218与第一传动件2216传动连接，离合中间轴2218与第一传动件2216通过紧定螺钉固定连接。第一传动件2216与第二传动部222传动连接，从而实现运动的传递。
82.第一传动部221还包括轴承限位圈2211、第一销钉2212、第一轴承2213和第二轴承。第一轴承2213和第二轴承装配在第一套筒110上，轴承限位圈2211以用于对第一轴承2213进行限位固定；离合中间轴2218配置为相对于第一套筒110转动。这样，避免第一传动部221在与第二传动部222相对远离时出现过约束的情况。且第一销钉2212与第一套筒110
过盈配合，能够为第一传动部221提供运动支撑。
83.第二传动部222包括第二传动件2221、离合下轴2222、回撤下齿轮2223和齿条。第二传动件2221与第一传动件2216传动连接，第一传动件2216和第二传动件2221之间可以通过齿轮传动连接。当然，第一传动件2216和第二传动件2221之间也可以通过摩擦轮传动连接。
84.第一传动件2216与第二传动件2221之间传动连接，可以为齿轮啮合方式，也可以为摩擦轮方式，两者都可以实现运动的传递。当然，第一传动件2216与第二传动件2221之间运动传递方式不限于上述两种方式，其他方式实现第一传动件2216和第二传动件2221之间的运动传递，均可以应用到本技术实施例中。
85.第二传动件2221与离合下轴2222连接，第二传动件2221通过紧定螺钉固定在离合下轴2222上。回撤下齿轮2223设置在离合下轴2222上，离合下轴2222的另一端具有方形扁位，通过螺钉和方形扁位将离合下轴2222与回撤下齿轮2223固定连接。从而实现整个旋转运动的传递。
86.回撤下齿轮2223与齿条啮合，回撤下齿轮2223与设置在底座上的齿条传动连接，从而实现将旋转运动转化为直线运动，满足血管内超声系统对于自动回撤运动的要求。
87.当用户按压连接杆131，使得连接杆131绕着固定的支点进行摆动。在摆动的过程中，连接杆131压缩第二弹簧133，从而使得第一套筒110绕第二套筒120转动。
88.在转动过程中，第二套筒120绕着第一套筒110的螺旋斜面上升，第二套筒120上升一段距离后，第一传动件2216与第二传动件2221脱离，从而使得动力源组件210的动力传递中止。此时，可以通过手动操作离合机构100，带动离合机构100运动。
89.当用户松开连接杆131，连接杆131在第二弹簧133的压缩力作用下进行复位，并带动第一套筒110复位旋转。这样，第一套筒110在转动的过程中，沿着第二套筒120的螺旋斜面下降，使得第一传动件2216与第二传动件2221啮合，动力源组件210的动力传递继续进行。此时可以通过动力源组件210控制离合机构100的运动。
90.即本技术实施例提供的血管内超声回撤装置200，通过操作部件130控制第一套筒110和第二套筒120相对靠近，使得第一套筒110和第二套筒120对齐，从而使得第一传动部221与第二传动部222传动连接。然后通过动力源组件210将动力传输至第一传动部221，第一传动部221将动力传输至第二传动部222，从而实现离合机构100在手动模式和自动模式之间切换。
91.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
92.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。