一种电动吻合器的过载保护装置及电动吻合器的制作方法

1.本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种电动吻合器的过载保护装置及电动吻合器。


背景技术：

2.电动吻合器包括传统的手动腔镜吻合器和电动吻合器，与传统手动腔镜吻合器切割缝合组织后的效果进行对比，电动腔镜电动吻合器切割缝合后的吻合口更加平滑整齐，能够使病人在手术后伤口恢复得更快、更好。
3.目前已有的电动吻合器通过电动驱动机构驱动，如公告号为cn111920471b的驱动机构、动力手柄及吻合器，其吻合器结构中可采用电动驱动机构及相应传动结构驱动末端执行器执行切割动作，保证在切割缝合时有足够的击发力和适当的击发速度，但在电动驱动机构发生堵转后或冲击时，输出力会远大于正常使用载荷，而吻合器本身零件强度有限，在机械传动过程中如果出现因传递的工作扭矩超过了传动结构允许的极限扭矩，则会发生传动机构的断裂或损坏及电动驱动机构的烧坏等机械事故，因此亟需设计一种电动吻合器的扭矩保护机构，避免吻合器强度相对薄弱的驱动和传动等环节发生断裂或损坏。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电动吻合器的过载保护装置，其关键在于，包括：
5.支撑轴；
6.输入齿轮，安装于所述支撑轴上，用于连接驱动机构；
7.输出齿轮，安装于所述支撑轴上，用于连接电动吻合器的推杆机构；所述输入齿轮和输出齿轮在支撑轴上的轴向位置固定；
8.限扭部件，套设在所述支撑轴上，并位于所述输入齿轮与输出齿轮之间，所述限扭部件的第一端面与输入齿轮的结合端面通过第一端面齿常啮合，所述限扭部件的第二端面与输出齿轮的结合端面对应设置有相啮合的第二端面齿；
9.弹性保持部件，设置在所述限扭部件与输入齿轮之间，常态时使所述限扭部件与输出齿轮通过第二端面齿保持啮合；
10.其中，所述限扭部件和/或输出齿轮的第二端面齿上设置有扭转滑动面，当限扭部件的扭力大于指定阈值时，所述限扭部件和输出齿轮之间通过所述扭转滑动面产生相对滑动，所述限扭部件克服弹性保持部件弹力沿轴向向所述输入齿轮运动，使得所述限扭部件与输出齿轮的第二端面齿脱离。
11.优选的，所述过载保护装置还包括退刀轴，所述退刀轴相对所述输出齿轮具有沿周向转动的移动空间，所述退刀轴在所述移动空间内具有沿周向移动的第一位置和第二位置，所述退刀轴位于所述第一位置时，与所述输出齿轮沿第一方向同步转动；所述退刀轴沿第二方向转动，由所述第一位置向第二位置移动，所述退刀轴上设置的顶出部顶压限扭部
件以远离所述输出齿轮，当所述退刀轴转至第二位置时，所述限扭部件与所述输出齿轮的啮合端面脱离，所述退刀轴与所述输出齿轮沿第二方向同步转动，所述第一方向与第二方向相反。
12.优选的，所述退刀轴转动套设在所述支撑轴上，所述输出齿轮套设在所述退刀轴上，所述退刀轴与所述输出齿轮之间通过卡齿和卡槽配合，所述退刀轴的卡齿在对应配合的输出齿轮的卡槽内具有沿周向转动的所述第一位置和第二位置。
13.优选的，所述退刀轴的顶出部包括与所述限扭部件第二端面齿的内圈相啮合的第三端面齿，所述输出齿轮的第二端面齿位于所述第三端面齿的外圈，所述扭转滑动面设置在所述限扭部件的第二端面齿和/或第三端面齿上；所述退刀轴位于第一位置时，所述第三端面齿与输出齿轮的第二端面齿正对；所述退刀轴位于第二位置时，所述第三端面齿与输出齿轮的第二端面齿错位。当所述退刀轴与输出齿轮沿第一方向同步转动时，所述第三端面齿与所述输出齿轮的第二端面齿正对并与所述限扭部件的第二端面齿啮合；当所述退刀轴沿第二方向转动时，所述退刀轴相对输出齿轮由所述第一位置向第二位置移动，所述限扭部件的第二端面齿与第三端面齿通过所述扭转滑动面产生相对滑动，所述第三端面齿将所述限扭部件沿轴向顶向所述输入齿轮，并压缩所述弹性保持部件，使得所述限扭部件与输出齿轮的啮合端面脱离。
14.优选的，所述退刀轴上设有限位部，所述输出齿轮与所述限位部配合并对所述退刀轴进行轴向限位。
15.优选的，所述第二端面齿和所述第三端面齿包括齿顶、齿槽以及从所述齿顶延伸至相邻齿槽槽底的所述扭转滑动面，所述扭转滑动面为相对所述限扭部件和/或输出齿轮的轴截面倾斜的齿面。
16.优选的，所述退刀轴上配置有手动旋转退刀轴的退刀旋钮。
17.优选的，所述限扭部件和输出齿轮的第二端面齿的齿顶均为光滑平面。
18.优选的，所述第一端面齿的齿形为横截面呈矩形的矩形端面齿，所述限扭部件的第一端面齿相对所述输入齿轮的第一端面齿的轴向位置可调。
19.优选的，所述输入齿轮和输出齿轮均连接有推力轴承并通过所述推力轴承固定轴向位置。
20.还提过一种电动吻合器，包括驱动机构、推杆机构，其关键在于：包括安装支架和上述任一项示例所述的过载保护装置，所述过载保护装置通过安装支架安装，所述过载保护装置的输入齿轮连接所述驱动机构，所述过载保护装置的输出齿轮连接所述推杆机构。
21.如上所述，本发明的一种电动吻合器的过载保护装置及电动吻合器，具有至少以下有益效果：限扭部件与输出齿轮通过第二端面齿的扭转滑动面之间接合产生的阻力，以保持二者之间的稳定啮合状态；但当驱动机构传导的扭力大于正常使用载荷时，通过输入齿轮的第一端面齿超负荷带动限扭部件转动，过大的扭力则会打破扭转滑动面之间接合产生的阻力，啮合状态破坏，限扭部件与输出齿轮之间通过扭转滑动面使产生相对滑动，所述限扭部件克服弹性保持部件弹力沿轴向向所述输入齿轮运动，使得所述限扭部件与输出齿轮的第二端面齿脱离，停止将扭力向输出齿轮传递，从而达到保护驱动机构和传动机构的目的。
附图说明
22.图1是本技术的一示例性实施例示出的一种电动吻合器的内部结构示意图；
23.图2是图1的分解示意图；
24.图3是本技术的一示例性实施例示出的一种电动吻合器的过载保护装置的常态时的结构示意图；
25.图4是图3中电动吻合器的过载保护装置过载时的状态示意图；
26.图5是退刀轴退刀时限扭部件、退刀轴及输出齿轮的配合状态示意图；
27.图6是退刀轴退刀时限扭部件、退刀轴的配合状态示意图；
28.图7是退刀轴退刀时退刀轴与输出齿轮的配合状态示意图；
29.图8是退刀轴常态时退刀轴与输出齿轮卡齿与卡槽在第一位置时的状态示意图；
30.图9是退刀轴退刀时退刀轴与输出齿轮卡齿与卡槽在第二位置时的状态示意图；
31.图10是退刀轴常态时退刀轴的第三端面齿与输出齿轮的第二端面齿在第一位置时的仰向平面示意图；
32.图11是退刀轴退刀时退刀轴的第三端面齿与输出齿轮的第二端面齿在第二位置时的仰向平面示意图；
33.图12是退刀轴与退刀旋钮的结构示意图。
34.其中1-驱动机构；2-推杆机构；3-安装支架； 4-过载保护装置；401-支撑轴；402-输入齿轮；403-输出齿轮；404-限扭部件；405-弹性保持部件；4a-第一端面齿；4b-第二端面齿；4c-第三端面齿；5-扭转滑动面；6-退刀轴；601-限位部；7-退刀旋钮；8-齿顶；9-齿槽；10-推力轴承。
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
36.在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以示意图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。
37.图1为本发明一示例性实施例所示的一种电动吻合器的内部结构示意图，图示的电动吻合器可以用于腹腔镜外科手术，例如通过穿刺器引入手术区域，也可以用于开放式外科手术。在一些实施例中，电动吻合器配置为可以和多个一次性钉仓一起重复使用。在另一些实施例中，电动吻合器的手柄和一部分细长套管可以重复使用，而钳口组件和细长套管的其余部分构成一次性钉匣，此时，钉仓和钉匣结合为一体。在又一些实施例中，尽管钉匣与电动吻合器其余部分可拆卸地连接，钉仓仍可以从钉匣拆卸，以便在一次击发完成后，更换并装载新的钉仓重复使用。图示中，电动吻合器使用一次性钉匣，并将钉仓与钉匣结合为一体，应当理解，本文的电动吻合器适用于上述任一种配置，并且不限于这些配置。
38.图2为图1的分解示意图，请参阅附图1和图2所示，一种电动吻合器，包括驱动机构1、推杆机构2、安装支架3和过载保护装置4，所述过载保护装置4通过安装支架3安装，所述驱动机构1驱动所述过载保护装置4将扭力传至所述推杆机构2，推杆机构2推动切割刀执行诸如组织切割、钳口闭合等动作，有关吻合器钳口位置的具体构型及驱动方式可参照已公布的中国专利申请cn113729823a、已授权的中国专利cn112914644b、cn111920471b等，上述专利文献的公开内容以引用方式并入本文。
39.图3为本发明一示例性实施例所示的一种电动吻合器的过载保护装置4的结构示意图。请参阅附图3所示并结合图1和2进行说明，一种电动吻合器的过载保护装置4，包括支撑轴401、输入齿轮402、输出齿轮403、限扭部件404和弹性保持部件405。所述输入齿轮402以所述支撑轴401为中心轴转动安装于所述支撑轴401上，用于连接电动吻合器的驱动机构1。所述输出齿轮403，以所述支撑轴401为中心轴转动安装于所述支撑轴401上，用于连接电动吻合器的推杆机构2。所述输入齿轮402和输出齿轮403在支撑轴401上的轴向位置固定。
40.结合附图3所示：所述限扭部件404设于所述输入齿轮402与输出齿轮403之间，所述限扭部件404的第一端面与输入齿轮402的结合端面通过第一端面齿4a啮合，常态时，限扭部件404与输入齿轮402一直保持啮合状态，所述限扭部件404的第二端面与输出齿轮403的结合端面对应设置有相啮合的第二端面齿4b。所述弹性保持部件405设置在所述限扭部件404与输入齿轮402之间，所述限扭部件404和/或输出齿轮403的第二端面齿4b上设置有扭转滑动面5。在实际实施过程中，所述弹性保持部件405可采用螺旋弹簧、弹性橡胶等弹性元件，预压缩后装入限扭部件404与输入齿轮402之间，并朝着使限扭部件404与输出齿轮403保持啮合的方向偏压至限扭部件404，可以想象，在其他实施例中，将弹性保持部件405预张拉后保持对限扭部件404偏压也是可行的，所述第一端面齿4a的齿形则可选择为横截面呈矩形的矩形端面齿，所述限扭部件404的第一端面齿4a相对所述输入齿轮402的第一端面齿4a的轴向位置可调。
41.如图3所示：常态时，在所述弹性保持部件405的弹性作用力下，使所述限扭部件404与输出齿轮403通过第二端面齿4b保持啮合。
42.如图4所示，过载时，例如吻合组织厚度过大的情况下，限扭部件404传递的扭力大于指定阈值，即超过正常使用载荷时，所述限扭部件404和输出齿轮403之间通过所述扭转滑动面5产生相对滑动，所述限扭部件404在输出齿轮403第二端面齿4b的扭转滑动面5的推动下，沿轴向向所述输入齿轮402运动并压缩所述弹性保持部件405，使得所述限扭部件404与输出齿轮403的第二端面齿4b脱离，产生齿轮打滑现象，电动驱动失效，避免超过正常使用载荷的扭力向输出齿轮403传递。
43.在实际实施过程中，所述输入齿轮402可以是直接安装在驱动机构1的输出轴上，也可以独立安装在支撑轴401上，电动驱动机构1整体再通过单级或多级齿轮传动的方式将电动动力传递给输入齿轮402。不管哪种方式，以电动吻合器具体的安装空间和结构进行适应性选择即可。
44.为了在一些电动驱动机构1功能失效的情况下，避免吻合器钳口无法打开，切割刀口无法回退的巨大手术风险，因此在一些实施例中，结合附图5和6所示，所述过载保护装置4还包括用于手动退刀的退刀轴6，所述退刀轴6转动套设在所述支撑轴401上，如图12所示，所述退刀轴6上配置有手动旋转退刀轴6的退刀旋钮7，所述退刀旋钮7可作为额外配件，在
需要手动退刀时安装到退刀轴6上。所述输出齿轮403套设在所述退刀轴6上，所述退刀轴6相对所述输出齿轮403具有沿周向转动的移动空间，所述退刀轴6在所述移动空间内能够沿周向在第一位置和第二位置之间来回移动，所述退刀轴6位于所述第一位置时，与所述输出齿轮403沿第一方向同步转动；所述退刀轴6沿第二方向转动，由所述第一位置向第二位置移动，所述退刀轴6上设置的顶出部顶压限扭部件404以远离所述输出齿轮403，当所述退刀轴6转至第二位置时，所述限扭部件404与所述输出齿轮403的啮合端面脱离，所述退刀轴6与所述输出齿轮403沿第二方向同步转动，所述第一方向与第二方向相反。
45.具体的，在一些实施例中，结合附图8和9所示，所述退刀轴6与所述输出齿轮403之间通过卡齿和卡槽配合，卡齿在对应配合的卡槽内的移动空间，作为所述退刀轴6相对所述输出齿轮403沿轴向转动的移动空间，所述退刀轴6的卡齿在对应配合的输出齿轮403的卡槽内具有沿周向转动的所述第一位置和第二位置，卡齿在对应配合的卡槽内，沿周向在第一位置和第二位置之间来回移动切换。更详细的，结合附图7所示，所述退刀轴6的顶出部包括与所述限扭部件404第二端面齿4b的内圈相啮合的第三端面齿4c，所述输出齿轮403的第二端面齿4b位于所述第三端面齿4c的外圈，所述限扭部件404的第二端面齿4b和/或第三端面齿4c设有所述扭转滑动面5。
46.结合附图8和10所示，所述退刀轴6位于第一位置时，所述第三端面齿4c与输出齿轮403的第二端面齿4b正对，此时，第三端面齿4c和输出齿轮403的第二端面齿4b同时与限扭部件404的第二端面齿4b啮合并能在第一方向转动时保持传动。
47.结合附图9和11所示：所述退刀轴6位于第二位置时，所述第三端面齿4c与输出齿轮403的第二端面齿4b错位，此时，第三端面齿4c与输出齿轮403第二端面齿4b的齿槽区域相对，同样的输出齿轮403第二端面齿4b与第三端面齿4c的齿槽区域相对，因此限扭部件404的第二端面齿4b则无法与第三端面齿4c和输出齿轮403的第二端面齿4b进行啮合，使限扭部件404的第二端面齿4b与输出齿轮403处于脱离状态，退刀轴6与输出齿轮403沿第二方向同步转动时，不会将扭力向输入齿轮402传递。
48.在一些实施例中，结合附图6所示：所述退刀轴6上设有限位部601，所述输出齿轮403与所述限位部601配合并对所述退刀轴6进行轴向限位。通过轴向位置固定的输出齿轮403对退刀轴6的轴向位置进行固定。
49.在一些实施例中，结合附图7所示：所述第二端面齿4b和所述第三端面齿4c还包括齿顶8、齿槽9，从所述齿顶8延伸至相邻齿槽9槽底的面为所述扭转滑动面5，所述扭转滑动面5为相对所述限扭部件404和/或输出齿轮403的轴截面倾斜的齿面。在实际实施过程中，通过与扭转滑动面5接合产生的阻力保持啮合状态，当超过扭转滑动面5产生的最大阻力时，则发生相对滑动，而所述阻力可通过扭转滑动面5的摩擦系数、弹性保持部件405对限扭部件404的压力、以及扭转滑动面5倾斜角度的选择进行控制调节。所述限扭部件404和输出齿轮403的第二端面齿4b的齿顶8均为光滑平面，在限扭部件404与输出齿轮403相对滑动时，以保持面与面的方式接触，转动更加平稳。
50.为了在有限空间内，既保证输入齿轮402和输出齿轮403的稳定转动，还要对二者进行轴向限位，因此在一些实施例中，结合附图1和2所示：所述输入齿轮402和输出齿轮403均连接有推力轴承10并通过所述推力轴承10固定轴向位置。
51.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟
悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。