外科手術氣動馬達的製作方法

2023-05-29 10:57:46 2

專利名稱：外科手術氣動馬達的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於外科醫生使用的用於執行外科手術進程的氣動馬達，其在普通外科、神經外科、內窺鏡的、關節內窺鏡的和類似外科手術中是典型的，並且更特別地涉及改進的氣動馬達。
背景技術：
知道本發明的氣動馬達是企圖替代由受讓人製造並且銷售並且在醫療產業中眾所周知的三種現有的氣動外科手術馬達Black Max、Micro Max和Micro Max Plus有助於最佳地理解本發明，並且該三種現有的氣動外科手術馬達全部在這裡作為參考加入。這些現有技術的馬達已經被特定地開發以用於醫療產業，並且每個憑本身的頭銜具有它們自身的獨特性。例如，Black Max為比另外兩種馬達動力更強並且更大的重型馬達，但是比起這些其它馬達更重、更熱、噪聲更大並且振動更大。開發上述Micro Max以減小尺寸、噪聲、振動和熱量並且實質上更加溫和以用於外科醫生使用，並且類似的，已經在產業中發展出適當的位置。明顯地，減小了動力。然而，對於一些醫療進程，此馬達不滿足外科醫生的需要，因為其缺乏必要的動力，這導致了Micro Max Plus馬達的產生，其又具有比Micro Max更高的動力但是仍然比Black Max的動力小。Micor Max Plus屬於用於外科醫生使用的更加溫和的範疇，但是同樣，因為Micor Max Plus的增加的動力、熱量、振動和重量(高於Micro Max但是仍然低於Black Max)，其同樣在產業中得到適當的位置。考慮這些馬達中的每個的更加技術的方法為支撐馬達中的每個的葉片的缸體的長度作為產生的動力的函數增加，即，Black Max的缸體的長度為1.0英寸，Micro Max為3/4英寸並且Micro Max Plus為1/2英寸。
如本領域中的普通技術人員應當理解的，包括上面段落中提到的全部眾所周知的市場上可買到的氣動外科手術馬達的外部直徑基本上相等，並且包括通過加壓的空氣驅動的用於旋轉通過軸承在用作馬達的手柄的外部殼體內可旋轉地支撐的心軸的轉子。在一些形式或其它形式中，全部這些馬達還包括必要的密封件、抗旋轉設備、用於加壓的空氣的輸入口和輸出口和用於潤滑軸承和它們的支撐結構或內部殼體的裝置。
我們已經發現，我們能夠提供滿足上面的段落中討論的三種馬達的全部功能的要求的改進的氣動外科手術馬達，但是是對那些馬達的改進，同時以比Black Max更小的缸體提供比Black Max更大的動力，比這三個馬達中的最小的更輕，更冷，呈現更小的振動，更安靜並且操作起來和這三個馬達中的最小的一樣溫和。為了區分本發明的馬達與上面段落中提到的氣動馬達和迄今已知的馬達，在下文中將本發明的馬達稱作Xmax馬達。
接下來即將在下面討論的不能解釋為是對其的限制的本發明的特徵有助於對本發明的馬達的全面的改進。
1.定位在動力缸體的前端的更小的馬達球形的球軸承在殼體內提供腔以重新循環動力缸體的工作的壓縮的空氣，這有助於降低軸承的溫度並且提供對振動和熱特性的改進。
2.鄰近更小的軸承的內座圈布置的面密封件在原位變形並且固化並且增強對馬達殼體內的空氣/潤滑劑霧的密封，減小熱量產生並且提供對油的投擲作用。
3.心軸上的葉片設計為具有增加的葉片工作表面以增大馬達的動力。
4.形成在心軸上的有角度的槽以增強葉片在反抗離心力下縮回槽內的能力以便減小摩擦並且增加馬達的壽命。
5.形成在缸體內的排出壓縮的空氣的排放孔合宜地定位在隊列內以減小馬達的磨損和噪聲。
6.缸體輸入孔相對於心軸葉片定向以便增加作用在葉片的工作表面上的輸入空氣流。
7.鄰近心軸的外部表面的缸體的內部表面從圓偏置以限定新月形密封以便增加心軸對缸體間隙密封的效率並且最小化對潤滑劑的需要。
8.鄰近輸入孔形成的缸體內的槽在進入葉片馬達之前冷卻缸體。
9.使得輸入到馬達空氣的一部分轉向以流動到前軸承並且朝向後端流動以便空氣冷卻前軸承殼體並且空氣冷卻缸體。
10.提供交叉的排出孔以通過聲學抵消減小噪聲。
11.馬達殼體由金屬材料製造並且可以包括插入物部分，外科醫生鄰近該插入物部分把握馬達的由重量輕的耐熱材料製造的插入物，以便最小化馬達的重量並且提供舒適性。
12.馬達的模塊化的結構包括用來提供對外部殼體的冷卻並且隔離振動的馬達殼體的外部表面和插入物馬達殼體之間的空氣間隙。
13.模塊化的結構中，插入物馬達殼體安裝在彈性體的底座上並且利用O型密封件支撐空氣輸入軟管以便減小噪聲、溫度、振動，並且易於組裝。
14.用有彈性的聯結器將馬達聯結到輸出軸以減小振動、噪聲、溫度並且易於組裝。
15.通過排放孔在葉片馬達內相對於葉片的定向獲得附加的增加的動力。
16.在馬達和鎖定軸之間的隔離用來確保通過切割器產生的軸向負載從馬達隔離。

發明內容
本發明的一個目的為提供用於醫療進程的改進的外科手術馬達。
此外科手術馬達的特徵在上面的段落中列舉並且將在下文中詳述。
除了上述特徵以外，本發明包括在原位形成的改進的密封，包括在缸體上的用於冷卻的槽，插入物馬達殼的懸置，輸出軸到馬達驅動器的有彈性的聯結，馬達和鎖定軸的隔離使得切割器的振動不會傳輸到馬達，並且本發明的特性為在不犧牲尺寸的情況下提供附加的動力、更冷、對於使用者具有良好的感覺特性、需要最少的潤滑劑並且具有增加的操作壽命。因為該馬達的模塊化設計，能夠在不必須拆除馬達的剩餘部分的情況下移除接附和切割工具接附的馬達的卡盤部分。這易於維護，在維護中，迄今的馬達必須被拆卸以便在比馬達部分需要更多的維護的卡盤部分上工作。
本發明的前述和其它特徵將通過接下來的描述和附圖變得更加明顯。


這些圖僅用來進一步闡明和說明本發明並且不企圖限制本發明的範圍。
圖1為示出了本發明的馬達和用於接附鑽頭的卡盤機構和不同的接附組件的細節的縱向切掉截面圖；圖1A為全部地示出了本發明的馬達和卡盤和旋轉接附的透視的分解圖；圖2為示出了本發明的細節的分解圖；圖3為本發明的葉片馬達的缸體的透視圖；圖3A為示出了圖3所示缸體的冷卻槽的細節的放大的正視的透視圖；圖3B為示出了圖3所示缸體的排出槽的細節的放大的正視的透視圖；圖3C為形成在圖3所示缸體內的排出孔的取向的示意圖，顯示葉片位移的圖表，顯出了表面/非表面接觸；圖4為圖1和2所示葉片馬達的心軸的透視圖；圖4A為沿圖4所示心軸的縱軸線4A-4A取的截面圖；圖4B為沿側軸線4B-4B取的視圖，示出了作用在圖4所示葉片和心軸上的空氣流的增加的工作面積；圖4C為與圖4B所示視圖相同的視圖，示出了缸體輸入口和缸體輸出口之間的距離，示出了葉片馬達的增加的動力行程；圖4D為心軸的外部直徑與缸體的內部直徑之間的關係的示意圖，示出了現有技術的設計中的接觸的切點(窄點)；圖4D1與圖4D相同，其中，根據本發明，鄰近窄點的缸體的內部表面底切以限定新月形密封；圖4E為與圖4C所示視圖相同的視圖，示出了在現有技術的構造中缸體的輸入口與心軸的葉片之間的關係；圖4E1為與圖4E所示視圖相同的視圖，其中，將輸入孔重新定位在窄點下遊以增加被接納到葉片的空氣的體積以增強馬達的動力；圖5為示出了用於密封用於潤滑圖1和2所示的葉片馬達的油/空氣霧以便防止油洩露的密封裝置的示意圖；圖6為圖1所示馬達的馬達適配器的透視圖，示出了本發明的輸入空氣孔和輸出交叉的空氣孔；圖6A為沿圖6所示馬達適配器的縱軸線取的截面圖；圖6B為圖6所示馬達適配器的端視圖；圖7為圖1所示軟聯結螺帽的截面圖；圖7A為圖7所示軟聯結螺帽的端視圖；圖8為圖1和2所示軟聯結球的俯視圖；及圖9為圖1和2所示切割器心軸驅動銷；具體實施方式
雖然本發明在其優選的實施例中示出為具有設計為滿足某些規格以在外科手術鑽孔機上改進的元件，應當理解，在開發該器械的過程中，一些元件可以經歷改變和替換，並且這些改變將屬於本發明的範圍內。
通過參考圖1和2能夠最佳地理解本發明，其中以分解圖示出了本發明的元件並且隨後示出了在組裝狀態的這些相同的元件，這些元件包括殼體管1、插入物或內部殼體2、馬達或外部殼體3、心軸4、聯結螺帽5、棘爪驅動的或輸出軸(6)、密封件/軸承殼體7、隔離墊片8、軸承9、支撐墊片10、驅動銷11、聯結球12、馬達適配器13、缸體14、支承板15、機器螺釘15、波狀墊片17、軸承18、波狀墊片19、定位銷20、轉矩銷襯墊21、密封件22和22a、密封件保持螺帽23、葉片24、彈簧25、棘爪26、鎖定缸體27、棘爪釋放件28、按扣環29、彈簧30、套筒斷開器31、固定螺釘32、殼體銷33、O型環34、滾動銷35、銷36、密封件37、O型環38、線性密封件39、旋轉組件40軟管組件41和固定螺釘42。
通常通過參考數字51示出的本發明的外科手術馬達基本上包括兩個主要部件，通常通過參考數字50指示的馬達或動力產生模塊和通常通過參考數字52指示的卡盤部分模塊。卡盤部分可以包括眾所周知並且用於許多作為現有技術的馬達提及的外科手術馬達的接附區段和固定刀具的卡盤。為了方便和簡單，除非在這裡特定地參考和描述的元件，在本領域中眾所周知的全部其它元件將不在本申請中描述。然而，對於進一步的細節可以參考可以從受讓人處購買並且全部作為參考加入這裡的Black Max、Micro Max Plus和Micro Max馬達或任何其它眾所周知的市場上可以購買到的外科手術馬達。將不再詳細描述的元件主要在卡盤模塊內。說明卡盤用來通過殼體管1內的棘爪26自動地接附外科手術工具(沒有示出)並且通過操作者在給定的方向滑動卡盤套筒31以打開棘爪以便釋放外科手術工具的軸來釋放外科手術工具就足夠了。在此設計中，套筒31能夠稍微旋轉以保持卡盤的棘爪26打開。
根據本發明，如通過圖1、1A和2最佳地示出的，通常通過參考數字51示出的外科手術馬達通過包括馬達殼體3和插入物馬達殼體2以模塊構造製造。馬達殼體3可以包括由塑料材料製造的外部套筒49，外部套筒49安裝在殼體3的前端的外部周緣上，如以參考數字53指示的虛線所示，並且外部套筒49可以包括為方便外科醫生。在沒有套筒53的情況下，馬達殼體3的外形為圓柱形並且在前端漸縮，殼體管1如圖1A所示從其延伸。外科手術工具的近端裝配到殼體管1內並且卡盤的棘爪26將其鎖定到適當的位置。當希望移除外科手術工具時延伸棘爪。如圖2所示，在組裝的狀態，插入物殼體2徑向地從馬達殼體(3)間隔，形成填充有空氣的環形間隙54。此空氣用作隔離器以維持希望的熱量並且吸收振動以保護用作外科醫生當執行外科手術進程時使用的手柄的馬達殼體3的外部表面。
插入物殼體2通過裝配到形成在兩個殼體內的鑽制孔對內的定位銷8接附到馬達殼體3。銷8的端部裝配到由彈性體的材料製造的轉矩銷襯墊21內，轉矩銷襯墊21又依次裝配到形成在殼體3內的鑽制孔65內。明顯地，轉矩銷襯墊21用來從馬達殼體3隔離插入物馬達，但是還用作反抗旋轉結構。定位銷8的另一端裝配到形成在插入物殼體2的端部處的鑽制孔內以將插入物殼體支撐到馬達殼體3。墊片8裝配在插入物殼體2和馬達殼體3之間且由彈性體的材料製造，並且定位銷20插入孔63並且通過螺帽5將此子組件鎖定到適當的位置。通過前述內容顯而易見，此子組件用來與安裝在定位在馬達殼體3的後端上的馬達適配器13內的O型密封件38一起從馬達殼體3隔離插入物馬達2。安裝在馬達適配器13內的O型環36和墊片8用來最小化振動並且減小噪聲。另外，由彈性體的材料製造的軟聯結球12提供對不合需要的振動的更進一步的保護並且因此更進一步地減小噪聲。
接下來涉及葉片馬達的動力產生元件，注意圖1、2、3、3A、3B、3C、4、4A、4B、4C，如將在下文中更加詳細地描述的，通常通過參考數字55示出的葉片馬達被夾在軟聯結螺帽5和馬達適配器15之間，並且基本上包括缸體14、可旋轉地安裝在缸體14內的心軸4和葉片24。心軸包括從其前和後面延伸的短軸61和63，並且全部軸通過一對市場上可以購買到的球軸承9支撐。因為葉片馬達的設計特性，球軸承9製造得比迄今的設計中所需要的更小。更小的軸承提供了葉片馬達的兩個特徵，1)因為它們更小，它們產生更小的噪聲，並且2)鄰近球軸承9的腔的體積使得容易倒轉經過缸體並且返回到缸體內的壓縮空氣的一部分的空氣流，如將在下文中詳細描述的。葉片24的一個邊緣為新月形的，其中，彎曲的部分裝配到心軸的凹槽內，並且暴露於加壓的空氣的其它邊緣為平坦的，如將在接下來的描述中詳述的。
申請的此部分將描述缸體14和心軸4，和用來與其它迄今已知的馬達相比在不必須增加馬達的尺寸並且在這方面減小尺寸的情況下增加動力、減小摩擦、降低磨損以便增強馬達的壽命並且減小葉片馬達的噪聲的細節。如能夠在圖2、4、4A、4B、和4C中看到的，葉片24中的每個裝配到形成在心軸內的四個偏置的槽58內，並且鄰近這些槽的是一系列三個朝向心軸4的中心軸線徑向向內延伸的軸向地延伸的間隔的凹槽60。這些凹槽的目的為對葉片24暴露附加的工作表面。如通過圖4B中所示的箭頭A示出的，附加的表面面積增加了作用在葉片上的空氣的旋轉力。通過加入軸向槽62獲得用於增加作用在心軸上的空氣的力的附加的工作表面。如通過圖4B中所示的箭頭示出的，空氣衝擊在通過槽62限定的肩部上以增加作用在心軸上的空氣的力。為了減小往復運動進入它們分別的槽內的葉片的摩擦，槽58從心軸4的中心線位移。因為通過這些從中心線偏置的槽的此布置，離心力作用的向量線經過中心線，當葉片旋轉並且退回它們分別的槽內時，作用在葉片上的離心力的衝擊減小，並且這在某種意義上減輕了當葉片圍繞缸體14的內部表面的周緣旋轉時葉片的阻力。
同樣地，與迄今已知的葉片馬達相比，通過添加新月形密封改變葉片馬達的缸體14和心軸4，如圖4D和4D』所示。如圖4D所示，如迄今已知的葉片馬達的情況，因為心軸4從缸體14的中心線偏置，缸體14在或靠近窄點A處變得最接近缸體14的內部直徑。在此構造中，缸體14在62底切並且延伸通過線B指示的圓周的距離。明顯地，間隙的長度充分地增加，使得洩漏路徑增加，這用來減小否則用來驅動心軸4的加壓的空氣的洩漏。此外，缸體14內的輸入空氣孔70』定位為增加直接在葉片前面的空氣的體積，以進一步增加動力。如圖4E所示，迄今已知的葉片馬達通常將輸入空氣孔70』定位為處於或靠近窄點。在此實施例中，輸入孔70」定位在窄點(線x-x)的更下遊，這增加了通過缸體和心軸之間的間隔限定的體積，並且因此允許鄰近葉片進入更多空氣。
如圖4C中最佳地示出的，在輸入孔或孔口70和空氣排出孔或孔口72之間限定了圓周間隔。在迄今已知的葉片馬達中，此距離比此圖4C中所示的更靠近彼此。發現增加此距離可以進一步增加馬達的動力。根據本發明，增加的間隔現在變得可能，因為輸入孔70從窄點位移，並且經過窄點的接下來的鄰近的葉片不阻礙到前面的葉片的流動，允許葉片在其動力行程中的行進更大地擴張。
在此Xmax馬達中，將輸入空氣接納到在馬達的後端內的中心開口57內，並且通過形成在馬達適配器13內的通道59朝向外部周緣引導輸入空氣。通道59與形成在缸體14內的軸向凹槽76連通，以在一部分流過前軸承9、軸承殼體、並且隨後返回缸體14內時，供給輸入孔70。沿著空氣朝向前端的行進，將某一部分接納到心軸內，同時一部分用來如上所述冷卻缸體14和軸承9。這在圖1、3、3A和3B中最佳地示出，其中，通過軸向通道76將空氣接納到缸體14內，同時一部分通過形成在缸體14內在形成在缸體14內的阻塞部分69(缸體14的外部直徑)下遊的軸向地間隔的槽78流入輸入孔70，並且剩餘的部分離開缸體以在被重新接納到缸體14內之前冷卻軸承9。阻塞部分69和這些槽78的目的為冷卻缸體。隨著空氣前進經過缸體並且被促使向內流過軸承朝向缸體中心線，空氣的方向隨後倒轉以朝向馬達的後部前進，使得通過軸向槽79和孔70將空氣的剩餘的部分接納到心軸內以作用在葉片上並且導致葉片旋轉。最後，全部加壓的輸入空氣給供到心軸內以通過葉片為心軸提供動力。廢棄的空氣通過軸向槽81離開葉片馬達並且通過馬達適配器13(圖6)返回空氣源。
因為來自上述特徵的動力增強，心軸軸的直徑能夠減小以允許支撐心軸的軸承更小。根據本發明的此改進的設計形成圍繞軸承殼體的增加的腔，這提供了流出缸體流過軸承並且回到缸體內的空氣的附加的體積，增強了馬達葉片的冷卻能力。明顯地，此增加的空氣流用來冷卻軸承並且因此增加馬達的壽命。
在返回馬達的輸出口時，空氣流動通過多個合宜地定向的排出孔72。不但輸入孔70和離開孔72之間的圓周距離選樣為增加動力，而且選擇孔72的朝向以避免動力損失和增加在葉片上的磨損。因為在迄今已知的外科手術馬達中的這些孔的布置，在葉片的外部邊緣上存在不均勻的磨損。如圖3C所示避免此不均勻。
首先注意圖3A，圖3A示出了在圓周的和軸向的方向合宜地布置在缸體3內並且用作用於葉片馬達55的排放出口的排出孔72。這些孔布置為使得經過其下的葉片將事實上經歷缸體表面的均勻的接觸，以便消除葉片的外部邊緣的不均勻的磨損。因為在迄今已知的外科手術馬達中的排出孔的布置，在葉片的外部邊緣上呈現不均勻的磨損。為了避免此不均勻，如圖3C所示，識別為72A、72A1、72B、72B1、72C、72C1、72D和72D1的孔72的隊列，對於孔的模式中的每個重複，孔A和B的相對位置為使得對於一個孔建立測量單元U並且使用該測量單元U定位全部其它孔。參考圖3C中的孔72A，選擇在右手側的弦H並且其等於半徑R。孔72A的中心線和此弦H之間的距離建立單元U(測量單元)，其用於測量以設定隊列內的全部其它弦的相對距離。弦(垂直線)之間的每個間隔等於測量單元U的1/2。行的間隔不嚴格，只是給定的行內的鄰近的孔不與鄰近的孔交迭。通過對準孔72B的弦H與72A和72A1的弦H建立孔66B。通過對準弦G與72A的中心線F建立下一個行72C。通過對準72C1的中心線F與72A1的弦G建立行72C1。用此孔的模式，葉片2中的每個將如圖10所示在缸體3的表面上均勻地位移。參考圖10，示出了孔模式的一個重複，應當注意，經過孔72A和72C的前兩個弦的位移等於F和G。經過孔72A和72C的接下來的位移等於G和F。葉片2的接下來的位移經過孔72A、72B和72C，並且等於弦H、H和G。通過遍及葉片的位移遵循此模式，應當注意總距離並且從而葉片邊緣與缸體的孔中的每個接觸的面積相等。從而葉片的邊緣相對於缸體表面的接觸的總平均面積也相等。通過以此方式設計缸體的孔模式，葉片將在遍及其循環均勻地磨損並且從而將顯示更長的壽命。
根據本發明，輸入孔70和排出孔72形成為圓柱形孔，在迄今已知的設計中，這些通道不是圓柱形的。同樣，通過將這些孔定外形為圓柱形，增加了通過葉片馬達產生的動力。
用於心軸4的前軸承和後軸承都包含在適合的軸承殼體內，該軸承殼體用油脂裝填並且密封以防止油脂逸出並且防止外來的物質被攝取到其中。在此Xmax馬達中，用於驅動葉片馬達的空氣攜帶潤滑劑霧。因此提供適當的密封以確保對葉片的足夠的潤滑並且避免油逸出到周圍環境是重要的。根據本發明並且如能夠在圖1和5中看到的，通過構造密封件保持螺帽23和密封件支撐墊片10以支撐形狀為盤形的靜止的密封件22的對，在原位形成用於前軸承的雙重密封件22。當安裝到密封件保持螺帽23內時，密封件22的形狀為圓形並且製造為具有緊公差並且成形為與標準墊片非常相似，從而當組裝時，其緊緊地安裝到殼體內並且緊密地裝配到軸並且將密封件壓在密封件墊片和保持器之間並且尋求如圖所示的有角度的位置。密封件的邊緣是有角度的，使得一個邊緣承靠在旋轉軸上。在組裝以後，馬達被旋轉到其完全動力狀態，並且摩擦產生的熱量導致由諸如Teflon材料的適合的塑料材料製造的密封件相對於心軸軸的外部表面收縮雙重密封件的內部邊緣並且限定間隙。此間隙充分小，使得僅空氣能夠通過其移動，從而將油保留在軸承隔室內。
另外，此雙重密封件與單一密封件22a(其與雙重密封件22尺寸、形狀和材料相同)一起工作，單一密封件22a軸向地從雙重密封件間隔，並且通過密封件支撐墊片10支撐，並且鄰近軸承9(在其左側)安裝，並且夾在並且楔入軸承9和密封件支撐墊片10之間軸承殼體7內，並且從軸承殼體7的內部面徑向地延伸到軸承9的鄰近內座圈9a。因為密封件22a的裝配和密封件22一樣是靜止的，在密封件的內部面和軸承殼體7處和鄰近內座圈處不發生任何洩漏。因為在內座圈處與密封件22a接觸的空氣/油霧在與離心力的方向相同的朝向心軸的中心線的方向投擲油並且空氣在相反的方向流動，單一密封件22a是重要的。換句話說，密封件22a用來導致油霧流朝向心軸4的中心軸線運動並且導致空氣在與通過以大約80000轉/分鐘的速度旋轉的心軸4產生的離心力的方向相反的方向並且在朝向雙重密封件的方向流動，如通過洩漏路徑示出的。如圖1所示，安裝在此軸承9的相反的側上的密封件37鄰近心軸2的端部並且被支撐在密封件軸承殼體7內。此密封件37和單一密封件22將前軸承9夾在中間以確保將油保留在軸承隔室內，不會洩漏到周圍環境。
本描述的接下來的部分描述了動力從心軸向Xmax馬達的輸出軸的傳輸。如圖1、2、6、6A、6B、7、和7A所示，心軸4適當地螺紋連接到軟聯結螺帽5和馬達適配器13。從而，心軸驅動軟聯結螺帽5並且此旋轉運動被傳輸到輸出軸6，輸出軸6又依次旋轉裝配在卡盤組件內的鑽頭(沒有示出)。為了減輕通過葉片馬達產生的振動，從心軸到輸出軸(即，驅動軸到從動軸)的驅動連接是通過安裝到切割器心軸驅動銷11(圖9)上的由橡膠材料製造的有彈性的球或軟切割器球12(圖1和8)。球裝配到形成在軟聯結螺帽7(圖7)中的正相反地相對的端部處的凹進處90內。旋轉運動被傳輸到通過球12接附到心軸的軟聯結螺帽5，球12又依次通過裝配通過軸6內的側向的鑽制孔的銷11固定到軸輸出軸6。因此，球12用來通過心軸4和軟聯結螺帽5將旋轉運動傳輸到輸出軸6。
除了通過球驅動器12吸收振動以外，通過圍繞裝配到形成在殼體3和2內的互補的鑽制孔內的定位銷20的轉矩銷襯墊21將插入物馬達殼體2軟安裝到殼體3。這與安裝在馬達適配器13內的密封來自軟管的空氣輸入口的O型密封件38和在馬達的後端處在空氣輸入口連接器處旋轉組件一起用來軟安裝馬達並且最小化在外科醫生把握鑽具的殼體3的外表面內感覺到的振動。
為了進一步減小噪聲，從葉片馬達排出的空氣流入形成在馬達適配器13內的通道。如能夠在圖6和6A中看到的，馬達適配器包括交叉的孔94和96，這些孔的設計導致排出的空氣以十字交叉模式流動，並且集合併且混合的空氣消散給定量的分貝，導致噪聲減小。
因為軸承支撐從馬達隔離的卡盤，並且因此不被把握在組件上的外科醫生感覺到，並且輸出軸距離支撐葉片馬達的軸承遠並且從支撐葉片馬達的軸承隔離，通過鑽頭或切割器產生的軸向負載為在醫療進程期間的馬達。應當理解，當外科醫生靠在正在被施手術的病人的部分的表面上推動切割工具時，此動作產生推力負載。此負載經過切割器軸(沒有示出)進入外科手術馬達的卡盤模塊並且通過靠在馬達殼體3上承當的軸承18，推力路徑隨後流動通過馬達殼體3，在那裡其被消散，繞過插入物殼體2。因為推力負載不經過葉片馬達，葉片馬達僅經歷徑向負載。這不但有助於外科手術馬達的效力，而且還允許通過如上面的段落中提出的更小的軸承支撐葉片馬達。
通過本發明示出的為新的馬達，為了描述，將該新的馬達叫做Xmax馬達，該Xmax馬達包括提供高動力和平穩的性能並且易於組裝用於醫療進程的切割器和附件的全部能力。為了實現這些特徵，Xmax馬達的特徵在於動力更強、更安靜、無振動並且易於使用，同時增加了整個組件和其部件零件的壽命。
權利要求
1.一種用於為外科手術工具提供動力的模塊化的外科手術馬達(51)，其包括支撐葉片馬達(53)的第一模塊(52)和支撐卡盤(28)的第二模塊(50)，所述第一模塊(52)包括限定了用於外科醫生的手柄的外部殼體(3)、支撐在所述外部殼體(3)內並且從其徑向地間隔的插入物殼體(2)，其與所述外部殼體一起限定環形間隔(54)並且所述間隔(54)填充空氣以阻尼振動並且使所述手柄隔熱。
2.根據權利要求1所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述插入物殼體(2)包括布置在所述插入物殼體(2)的後端上的用於封閉其端部的馬達適配器(13)，形成在其中的用於接收加壓的空氣的中心鑽孔(57)，所述馬達適配器(13)內的與所述中心鑽孔(57)流體連通的用於朝向所述插入物殼體(2)的外部周緣引導加壓的空氣的通道(59)，和形成在所述馬達適配器的周緣部分內的用於引導排出的空氣從所述插入物馬達出去的另一個鑽孔(61)。
3.根據權利要求2所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括安裝在所述鑽孔(57)內的O型密封件(38)，一對定位銷(20)，由彈性體的材料製造的安裝在所述插入物殼體(2)的前端上並且具有一對孔口(63)的墊片(8)，所述定位銷(20)與形成在所述插入物殼體(2)內並且在所述外部殼體(3)內的對準的鑽制孔(65，67)一致地布置並且布置在所述對孔口(63)內以支撐所述墊片(8)，所述墊片(8)和所述O型環(38)為所述插入物殼體(2)提供支撐，由此所述插入物殼體(2)從所述外部殼體(3)隔離。
4.根據權利要求3所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括安裝在所述第二模塊(50)內的用於旋轉地支撐外科手術工具的輸出軸(6)，旋轉地支撐所述輸出軸(6)的球軸承(18)，當操作時，外科手術工具將推力負載給予所述輸出軸(6)，所述球軸承(18)將所述推力負載傳輸到所述外部殼體(3)並且繞過所述插入物殼體(2)，其中所述葉片馬達(55)從所述推力負載隔離。
5.根據權利要求4所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括從所述葉片馬達(55)到所述輸出軸(6)的互連件(5)，所述互連件(5)包括由彈性體的材料製造的用於將旋轉運動從所述葉片馬達(55)傳輸到所述輸出軸(6)的球(12)，由此通過所述球(12)吸收通過所述葉片馬達(55)產生的振動。
6.根據權利要求5所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片馬達(55)包括缸體(14)、旋轉地安裝在所述缸體(3)內的心軸(4)、和布置在形成在所述缸體(14)內的槽(58)內的圓周地間隔的葉片(24)，所述心軸(4)具有在所述心軸(4)的前側和後側上延伸並且與所述插入物殼體(2)的中心一致的相反的短軸(71，73)，至少一個球軸承(9)安裝在定位在所述心軸(4)的前側上的所述短軸(71)上，由此，所述O型密封件(38)、所述墊片(8)、所述球軸承(9)和所述環形間隙(54)衰減通過所述葉片馬達(55)產生的噪聲。
7.根據權利要求6所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括一對由彈性體的材料製造的安裝在所述上部殼體(3)的鑽制孔(65)內的圓柱形的轉矩銷襯墊(21)，並且所述對圓柱形的轉矩銷襯墊(21)中的每個具有用於接收所述定位銷(20)的中心孔口，由此所述轉矩銷襯墊(21)進一步增強所述葉片馬達(55)的噪聲減小。
8.根據權利要求7所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片(24)中的每個包括直的上部邊緣(73)和波狀外形並且布置在所述槽(58)中的每個內的下部邊緣(75)，並且所述槽(58)相對於所述心軸(4)上的中心偏心地布置。
9.根據權利要求8所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片(24)包括動力面，加壓的空氣衝擊該動力面以為所述心軸(4)提供動力，所述心軸(4)具有鄰近所述葉片(24)形成在其周緣上的軸向底切(60)以增加所述葉片(24)的動力面以增強所述心軸(4)的動力。
10.根據權利要求9所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述心軸(4)包括至少一個形成在所述心軸(4)的周緣上並且在鄰近的葉片(24)之間間隔並且具有加壓的空氣衝擊的動力面的槽(62)以增強所述心軸(4)的動力。
11.根據權利要求7所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述缸體(14)相對於所述心軸(4)偏心地間隔，所述缸體包括多個軸向地間隔的用於接收用於為所述心軸(4)提供動力的加壓的空氣的輸入孔口(70)，形成在所述缸體(14)內的用於將加壓的空氣流動到所述輸入孔口的軸向的通道(76)，阻塞來自所述輸入孔口(70)的加壓的空氣流的所述缸體(14)的後端上的第一部分，互連所述軸向通道(76)與所述輸入孔口(70)的多個形成在所述缸體(14)的前端內的軸向地間隔的凹槽(78)，由此所述凹槽(78)冷卻所述缸體(14)。
12.根據權利要求11所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述加壓的空氣的一部分流動經過所述缸體(14)的前端並且倒轉並且朝向所述缸體(14)的後端流動並且進入所述缸體(14)的輸入孔口(70)。
13.根據權利要求12所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述缸體包括多個圓周的和軸向地間隔的排出孔(72)，其中，所述缸體包括一行軸向地間隔的輸入孔口，鄰近所述孔口形成用於引導加壓的空氣進入缸體的軸向槽，並且所述排出孔為圓柱形的。
14.根據權利要求13所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，輸入孔口(70)為圓柱形的。
15.根據權利要求14所述的模塊化的外科手術馬達(51)，其中，所述排出孔口(72)以給定的列和行的模式預先布置，孔口(72)中的每行不與接下來的鄰近的孔口的行交迭，當行進過孔口(72)的列時，葉片(24)的直的邊緣(73)布置為在行進的每個迴轉期間提供與所述缸體(14)的表面的恆定的表面接觸，以形成對所述直的邊緣(73)的均勻的磨損以增強所述葉片馬達(55)的壽命。
16.根據權利要求14所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括安裝在密封件殼體(7)內並且楔入剛性地支撐在插入物殼體(2)內的固定的位置內的密封件支撐墊片和球軸承(9)之間的盤形第一密封件(22a)，所述球軸承(9)具有內座圈(9a)，所述密封件(22a)從密封件支撐殼體延伸到所述內座圈(9a)並且限定了極小的間隙以允許極小量的空氣/油霧逸出並且導致油朝向所述心軸(4)的中心流動。
17.根據權利要求14所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括鄰近心軸短軸(61)安裝的成形為盤形式的密封件(22)以防止油從所述軸承(9)，密封件支撐墊片(10)和安裝在所述插入物殼體內的密封件保持螺帽(23)洩漏，密封件(22)楔入所述密封件支撐墊片(10)和所述密封件保持螺帽(23)之間並且鄰近所述短軸(61)，所述密封件(22)由熱固材料製造並且通過旋轉所述葉片馬達的所述短軸(61)以產生充分的摩擦和熱量以導致所述密封件(22)以密封件保持螺帽(23)的面的輪廓的形狀變形並且變得可操作來在原位變得可操作，其中，所述密封件(22)的邊緣變形以在所述密封件(22)和短軸(61)之間限定極小的間隙以在允許空氣洩漏的同時防止油洩漏。
18.根據權利要求16所述的模塊化的外科手術馬達(51)，包括從密封件(22a)軸向地間隔的密封件(22)，所述密封件(22)成形為盤形式並且鄰近心軸短軸(61)安裝以防止油從所述軸承(9)，密封件支撐墊片(10)和安裝在所述插入物殼體內的密封件保持螺帽(23)洩漏，密封件(22)楔入所述密封件支撐墊片(10)和所述密封件保持螺帽(23)之間並且鄰近所述短軸(61)，所述密封件(22)由熱固材料製造並且通過旋轉所述葉片馬達的所述短軸(61)以產生充分的摩擦和熱量以導致所述密封件(22)以密封件保持螺帽(23)的面的輪廓的形狀變形並且變得可操作來在原位變得可操作，其中，所述密封件(22)的邊緣變形以在所述密封件(22)和短軸(61)之間限定極小的間隙以在允許空氣洩漏的同時防止油洩漏，由此，密封件(22)和第一密封件(22a)防止油逸出到通過所述外科手術馬達(51)控制的外科手術工具內。
19.一種用於為外科手術工具提供動力的外科手術馬達(51)，其具有限定了用於外科醫生抓握的手柄的馬達殼體(3)，從所述馬達殼體(3)徑向向內間隔且與所述馬達殼體(3)一起限定了用於捕獲空氣的延長的環形間隙(54)的插入物殼體(2)，布置在所述插入物殼體(2)內的葉片馬達(55)，其具有非旋轉的缸體(14)和安裝在所述缸體內的旋轉的心軸(4)，所述心軸具有多個安裝為用於在形成在所述缸體內的槽內往復運動的圓周地間隔的葉片(24)，所述旋轉的心軸(4)和所述缸體(14)相對於彼此偏心地安裝，使得在葉片(24)的動力行程期間，葉片(24)與所述缸體(14)的表面接觸，輸入軸接附到所述心軸(4)並且從而被驅動，並且輸出軸(6)用於支撐通過所述外科手術馬達(51)提供動力的外科手術工具，用於將所述輸入軸(61)聯結到所述輸出軸(6)的裝置包括一對由彈性體的材料製造的正相反地相對的球(12)，由此衰減所述葉片馬達的振動。
20.根據權利要求19所述的外科手術馬達，其中，所述用於聯結的裝置包括從所述輸入軸(61)側向地延伸並且裝配到形成在其中的孔口內的驅動銷(11)，聯結螺帽5接附到所述輸入軸(61)並且具有定輪廓為支撐所述球(12)的凹穴，由此將來自所述心軸(4)的旋轉運動通過球(12)傳遞到所述輸出軸(6)以減小振動和噪聲。
21.根據權利要求20所述的外科手術馬達(51)，其中，所述插入物殼體(2)包括布置在所述插入物殼體(2)的後端上的用於封閉其端部的馬達適配器(13)，形成在其中的用於接收加壓的空氣的中心鑽孔(57)，所述馬達適配器(13)內的與所述中心鑽孔(57)流體連通的用於朝向所述插入物殼體(2)的外部周緣引導加壓的空氣的通道(59)，和形成在所述馬達適配器的周緣部分內的用於引導排出的空氣從所述插入物馬達出去的另一個鑽孔(61)。
22.根據權利要求21所述的外科手術馬達(51)，包括安裝在所述鑽孔(57)內的O型密封件(38)，一對定位銷(20)，由彈性體的材料製造的安裝在所述插入物殼體(2)的前端上並且具有一對孔口(63)的墊片(8)，所述定位銷(20)與形成在所述插入物殼體(2)內並且在所述外部殼體(3)內的對準的鑽制孔(65，67)一致地布置並且布置在所述對孔口(63)內以支撐所述墊片(8)，所述墊片(8)和所述O型環(38)為所述插入物殼體(2)提供支撐，由此所述插入物殼體(2)從所述外部殼體(3)隔離。
23.根據權利要求22所述的外科手術馬達(51)，包括安裝在所述第二模塊(50)內的用於旋轉地支撐外科手術工具的輸出軸(6)，旋轉地支撐所述輸出軸(6)的球軸承(18)，當操作時，外科手術工具將推力負載給予所述輸出軸(6)，所述球軸承(18)將所述推力負載傳輸到所述外部殼體(3)並且繞過所述插入物殼體(2)，其中所述葉片馬達(55)從所述推力負載隔離。
24.根據權利要求24所述的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片馬達(55)包括缸體(14)、旋轉地安裝在所述缸體(3)內的心軸(4)、和布置在形成在所述缸體(14)內的槽(58)內的圓周地間隔的葉片(24)，所述心軸(4)具有在所述心軸(4)的前側和後側上延伸並且與所述插入物殼體(2)的中心一致的相反的短軸(71，73)，至少一個球軸承(9)安裝在定位在所述心軸(4)的前側上的所述短軸(71)上，由此，所述O型密封件(38)、所述墊片(8)、所述球軸承(9)和所述環形間隙(54)衰減通過所述葉片馬達(55)產生的噪聲。
25.根據權利要求24所述的外科手術馬達(51)，包括一對由彈性體的材料製造的安裝在所述上部殼體(3)的鑽制孔(65)內的圓柱形的轉矩銷襯墊(21)，並且所述對圓柱形的轉矩銷襯墊(21)中的每個具有用於接收所述定位銷(20)的中心孔口，由此所述轉矩銷襯墊(21)進一步增強所述葉片馬達(55)的噪聲減小。
26.根據權利要求25所述的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片(24)中的每個包括直的上部邊緣(73)和波狀外形並且布置在所述槽(58)中的每個內的下部邊緣(75)，並且所述槽(58)相對於所述心軸(4)上的中心偏心地布置。
27.根據權利要求26所述的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片(24)包括動力面，加壓的空氣衝擊該動力面以為所述心軸(4)提供動力，所述心軸(4)具有鄰近所述葉片(24)形成在其周緣上的軸向底切(60)以增加所述葉片(24)的動力面以增強所述心軸(4)的動力。
28.根據權利要求27所述的外科手術馬達(51)，其中，所述心軸(4)包括至少一個形成在所述心軸(4)的周緣上並且在鄰近的葉片(24)之間間隔並且具有加壓的空氣衝擊的動力面的槽(62)以增強所述心軸(4)的動力。
29.根據權利要求25所述的外科手術馬達(51)，其中，所述缸體(14)相對於所述心軸(4)偏心地間隔，所述缸體包括多個軸向地間隔的用於接收用於為所述心軸(4)提供動力的加壓的空氣的輸入孔口(70)，形成在所述缸體(14)內的用於將加壓的空氣流動到所述輸入孔口的軸向的通道(76)，阻塞來自所述輸入孔口(70)的加壓的空氣流的所述缸體(14)的後端上的第一部分，互連所述軸向通道(76)與所述輸入孔口(70)的多個形成在所述缸體(14)的前端內的軸向地間隔的凹槽(78)，由此所述凹槽(78)冷卻所述缸體(14)。
30.根據權利要求29所述的外科手術馬達(51)，其中，所述加壓的空氣的一部分流動經過所述缸體(14)的前端並且倒轉並且朝向所述缸體(14)的後端流動並且進入所述缸體(14)的輸入孔口(70)，鄰近所述孔口形成的軸向的槽用於將加壓的空氣的所述部分引導到缸體(14)內。
31.根據權利要求30所述的外科手術馬達(51)，其中，所述缸體包括多個圓周的和軸向地間隔的排出圓柱形孔(72)並且所述排出孔為圓柱形的。
32.根據權利要求31所述的外科手術馬達(51)，其中，輸入孔口(70)為圓柱形的。
33.根據權利要求32所述的外科手術馬達(51)，其中，所述排出孔口(72)以給定的列和行的模式預先布置，孔口(72)中的每行不與接下來的鄰近的孔口的行交迭，當行進過孔口(72)的列時，葉片(24)的直的邊緣(73)布置為在行進的每個迴轉期間提供與所述缸體(14)的表面的恆定的表面接觸以形成對所述直的邊緣(73)的均勻的磨損以增強所述葉片馬達(55)的壽命。
34.根據權利要求33所述的外科手術馬達(51)，包括安裝在密封件殼體(7)內並且楔入剛性地支撐在插入物殼體(2)內的固定的位置內的密封件支撐墊片和球軸承(9)之間的盤形第一密封件(22a)，所述球軸承(9)具有內座圈(9a)，所述密封件(22a)從密封件支撐殼體延伸到所述內座圈(9a)並且限定了極小的間隙以允許極小量的空氣霧逸出並且導致油朝向所述心軸(4)的中心流動。
35.根據權利要求34所述的外科手術馬達(51)，包括鄰近心軸短軸(61)安裝的成形為盤形式的密封件(22)以防止油從所述軸承(9)，密封件支撐墊片(10)和安裝在所述插入物殼體內的密封件保持螺帽(23)洩漏，密封件(22)楔入所述密封件支撐墊片(10)和所述密封件保持螺帽(23)之間並且鄰近所述短軸(61)，所述密封件(22)由熱固材料製造並且通過旋轉所述葉片馬達的所述短軸(61)以產生充分的摩擦和熱量以導致所述密封件(22)以密封件保持螺帽(23)的面的輪廓的形狀變形並且變得可操作來在原位變得可操作，其中，所述密封件(22)的邊緣變形以在所述密封件(22)和短軸(61)之間限定極小的間隙以在允許空氣洩漏的同時防止油洩漏。
36.根據權利要求35所述的外科手術馬達(51)，包括從密封件(22a)軸向地間隔的密封件(22)，所述密封件(22)為成形為盤形式並且鄰近心軸短軸(61)安裝以防止油從所述軸承(9)，密封件支撐墊片(10)和安裝在所述插入物殼體內的密封件保持螺帽(23)洩漏，密封件(22)楔入所述密封件支撐墊片(10)和所述密封件保持螺帽(23)之間並且鄰近所述短軸(61)，所述密封件(22)由熱固材料製造並且通過旋轉所述葉片馬達的所述短軸(61)以產生充分的摩擦和熱量以導致所述密封件(22)以密封件保持螺帽(23)的面的輪廓的形狀變形並且變得可操作來在原位變得可操作，其中，所述密封件(22)的邊緣變形以在所述密封件(22)和短軸(61)之間限定極小的間隙以在允許空氣洩漏的同時防止油洩漏，由此，密封件(22)和第一密封件(22a)防止油逸出到通過所述外科手術馬達(51)控制的外科手術工具內。
37.一種用於為外科手術工具提供動力的模塊化的外科手術馬達(51)，其包括支撐葉片馬達(53)的第一模塊(52)和支撐卡盤(28)的第二模塊(50)，所述第一模塊(52)包括限定了用於外科醫生的手柄的外部殼體(3)、支撐在所述外部殼體(3)內並且從其徑向地間隔的插入物殼體(2)，其與所述外部殼體一起限定環形間隔(54)並且所述間隔(54)填充空氣以阻尼振動並且使所述手柄隔熱，所述插入物殼體(2)包括布置在所述插入物殼體(2)的後端上的用於封閉其端部的馬達適配器(13)，形成在其中的用於接收加壓的空氣的中心鑽孔(57)，所述馬達適配器(13)內的與所述中心鑽孔(57)流體連通的用於朝向所述插入物殼體(2)的外部周緣引導加壓的空氣的通道(59)，和形成在所述馬達適配器的周緣部分內的用於引導排出的空氣從所述插入物馬達出去的另一個鑽孔(61)，所述葉片馬達(55)包括缸體(14)、旋轉地安裝在所述缸體(3)內的心軸(4)、和布置在形成在所述缸體(14)內的槽(58)內的圓周地間隔的葉片(24)，所述心軸(4)具有在所述心軸(4)的前側和後側上延伸並且與所述插入物殼體(2)的中心一致的相反的短軸(71，73)，所述葉片(24)包括動力面，加壓的空氣衝擊該動力面以為所述心軸(4)提供動力，所述心軸(4)具有鄰近所述葉片(24)形成在其周緣上的軸向底切(60)以增加所述葉片(24)的動力面以增強所述心軸(4)的動力，所述心軸(4)包括形成在所述心軸(4)的周緣上並且在鄰近的葉片(24)之間間隔並且具有加壓的空氣衝擊的動力面的圓周地間隔的槽(62)以增強所述心軸(4)的動力，所述缸體(14)相對於所述心軸(4)偏心地間隔，所述缸體包括多個軸向地間隔的用於接收用於衝擊在所述葉片上以為所述心軸(4)提供動力的加壓的空氣的輸入圓柱形孔(70)，形成在所述缸體(14)內用於將加壓的空氣流動到與所述通道(59)流體連通的所述輸入圓柱形孔的軸向的通道(76)，阻塞來自所述輸入圓柱形孔(70)的加壓的空氣流的所述缸體(14)的後端上的第一部分，互連所述軸向通道(76)與所述輸入孔口(70)的多個形成在所述缸體(14)的前端內的軸向地間隔的凹槽(78)，所述加壓的空氣的一部分流動經過所述缸體(14)的前端並且倒轉並且朝向所述缸體(14)的後端流動並且進入所述缸體(14)的輸入圓柱形孔(70)，所述缸體包括多個與所述中心鑽孔(57)流體連通的圓周的和軸向地間隔的排出孔(72)，和球軸承(9)，所述球軸承(9)具有內座圈(9a)，所述密封件(22a)從密封件支撐殼體延伸到所述內座圈(9a)並且限定了極小的間隙以允許極小的量的空氣/油霧逸出並且導致油朝向所述心軸(4)的中心流動，成形為盤形式的密封件(22)鄰近心軸短軸(61)安裝以防止油從所述軸承(9)，密封件支撐墊片(10)和安裝在所述插入物殼體內的密封件保持螺帽(23)洩漏，密封件(22)楔入所述密封件支撐墊片(10)和所述密封件保持螺帽(23)之間並且鄰近所述短軸(61)，所述密封件(22)由熱固材料製造並且通過旋轉所述葉片馬達的所述短軸(61)以產生充分的摩擦和熱量以導致所述密封件(22)以密封件保持螺帽(23)的面的輪廓的形狀變形並且變得可操作來在原位變得可操作，其中，所述密封件(22)的邊緣變形以在所述密封件(22)和短軸(61)之間限定極小的間隙以在允許空氣洩漏的同時防止油洩漏。
38.一種用於為外科手術工具提供動力的外科手術馬達(51)，其具有限定了用於外科醫生抓握的手柄的馬達殼體(3)，安裝在所述馬達殼體內的插入物殼體，布置在所述插入物殼體(2)內的葉片馬達(55)，其具有非旋轉的缸體(14)和安裝在所述缸體內的旋轉的心軸(4)，所述心軸具有多個安裝為用於在形成在所述缸體內的槽內往復運動的圓周地間隔的葉片(24)，所述旋轉的心軸(4)和所述缸體(14)相對於彼此偏心地安裝，使得在葉片(24)的動力行程期間葉片(24)與所述缸體(14)的表面接觸，輸入軸接附到所述心軸(4)並且由此被驅動並且輸出軸(6)用於支撐通過所述外科手術馬達(51)提供動力的外科手術工具，用於將所述輸入軸(61)聯結到所述輸出軸(6)的裝置，所述插入物殼體(2)包括布置在所述插入物殼體(2)的後端上的用於封閉其端部的馬達適配器(13)，形成在其中的用於接收加壓的空氣的中心鑽孔(57)，所述馬達適配器(13)內的與所述中心鑽孔(57)流體連通的用於朝向所述插入物殼體(2)的外部周緣引導加壓的空氣的通道(59)，和形成在所述馬達適配器的周緣部分內的用於引導排出的空氣從所述插入物馬達出去的另一個鑽孔(61)。
39.根據權利要求38所述的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片(24)中的每個包括直的上部邊緣(73)和波狀外形並且布置在所述槽(58)中的每個內的下部邊緣(75)，並且所述槽(58)相對於所述心軸(4)上的中心偏心地布置。
40.根據權利要求39所述的外科手術馬達(51)，其中，所述葉片(24)包括動力面，加壓的空氣衝擊該動力面以為所述心軸(4)提供動力，所述心軸(4)具有鄰近所述葉片(24)形成在其周緣上的軸向底切(60)以增加所述葉片(24)的動力面以增強所述心軸(4)的動力。
41.根據權利要求40所述的外科手術馬達(51)，其中，所述心軸(4)包括至少一個形成在所述心軸(4)的周緣上並且在鄰近的葉片(24)之間間隔並且具有加壓的空氣衝擊的動力面的槽(62)以增強所述心軸(4)的動力。
42.根據權利要求41所述的外科手術馬達(51)，其中，所述缸體包括多個軸向地間隔的用於為所述心軸(4)提供動力的輸入孔口(70)，形成在所述缸體(14)內用於將加壓的空氣從所述通道(59)流動到所述輸入孔口的軸向的通道(76)，阻塞來自所述輸入孔口(70)的加壓的空氣流的所述缸體(14)的後端上的第一部分，互連所述軸向通道(76)與所述輸入孔口(70)的多個形成在所述缸體(14)的前端內的軸向地間隔的凹槽(78)，由此所述凹槽(78)冷卻所述缸體(14)。
43.根據權利要求42所述的外科手術馬達(51)，其中，所述加壓的空氣的一部分流動經過所述缸體(14)的前端並且倒轉並且朝向所述缸體(14)的後端流動並且進入所述缸體(14)的輸入孔口(70)，鄰近所述孔口形成的軸向的槽用於將加壓的空氣的所述部分引導到缸體(14)內。
44.根據權利要求43所述的外科手術馬達(51)，其中，所述缸體包括多個圓周的和軸向地間隔的排出圓柱形孔(72)並且所述排出孔為圓柱形的。
45.根據權利要求44所述的外科手術馬達(51)，其中，輸入孔口(70)為圓柱形的。
46.根據權利要求45所述的外科手術馬達(51)，其中，所述排出孔口(72)以給定的列和行的模式預先布置，孔口(72)中的每行不與接下來的鄰近的孔口的行交迭，當行進過孔口(72)的列時，葉片(24)的直的邊緣(73)布置為在行進的每個迴轉期間提供與所述缸體(14)的表面的恆定的表面接觸以形成對所述直的邊緣(73)的均勻的磨損以增強所述葉片馬達(55)的壽命。
47.根據權利要求46所述的外科手術馬達(51)，包括安裝在密封件殼體(7)內並且楔入剛性地支撐在插入物殼體(2)內的固定的位置內的密封件支撐墊片和球軸承(9)之間的盤形第一密封件(22a)，所述球軸承(9)具有內座圈(9a)，所述密封件(22a)從密封件支撐殼體延伸到所述內座圈(9a)並且限定了極小的間隙以允許極小量的空氣/油霧逸出並且導致空氣/油朝向所述心軸(4)的中心流動。
48.根據權利要求47所述的外科手術馬達(51)，包括鄰近心軸短軸(61)安裝的成形為盤形式的密封件(22)以防止油從所述軸承(9)，密封件支撐墊片(10)和安裝在所述插入物殼體內的密封件保持螺帽(23)洩漏，密封件(22)楔入所述密封件支撐墊片(10)和所述密封件保持螺帽(23)之間並且鄰近所述短軸(61)，所述密封件(22)由熱固材料製造並且通過旋轉所述葉片馬達的所述短軸(61)以產生充分的摩擦和熱量以導致所述密封件(22)以密封件保持螺帽(23)的面的輪廓的形狀變形並且變得可操作來在原位變得可操作，其中，所述密封件(22)的邊緣變形以在所述密封件(22)和短軸(61)之間限定極小的間隙以在允許空氣洩漏的同時防止油洩漏，並且密封件(22)從密封件(22a)軸向地間隔。
49.根據權利要求48所述的外科手術馬達(51)，包括一對由彈性體的材料製造的正相反地相對的球(12)，由此衰減所述葉片馬達的振動，所述用於聯結的裝置包括從所述輸入軸(61)側向地延伸並且裝配到形成在其中的孔口內的驅動銷(11)，聯結螺帽(5)接附到所述輸入軸(61)並且具有定輪廓為支撐所述球(12)的凹穴，由此通過球(12)將旋轉運動從所述心軸(4)傳遞到所述輸出軸(6)以減小振動和噪聲。
全文摘要
用於為外科手術工具提供動力的外科手術馬達設計為增強動力並且減小噪聲和熱量，其中，外科手術馬達為模塊化的構造以在一個模塊內收容用於產生動力的葉片馬達並且在另一個模塊內收容卡盤和輸出軸。用於將旋轉運動從葉片馬達傳輸到輸出軸的聯結機構包括由彈性體的材料製造的球以減小振動和噪聲。葉片馬達包括在底部邊緣上具有波狀外形的葉片，鄰近葉片底切心軸並且在心軸的周緣邊緣上形成凹槽以增強動力，重新定位到葉片的輸入開口以增加輸入空氣的體積，內部表面的輪廓為鄰近心軸的外部表面限定新月形密封，重新定位到心軸的輸入口和輸出口以增加葉片的動力行程，排出孔定向為使得在每個迴轉期間葉片邊緣經歷均勻的接觸表面，缸體包括用於冷卻缸體並且用於在安裝在缸體的下遊的支撐軸承上流動空氣的一部分的流體通道並且包括供給輸入孔的返回通道，使得全部加壓的輸入空氣被引導以衝擊在葉片上，和密封裝置，一個在原位變得可操作並且另一個鄰近軸承的內座圈操作，防止油洩露到周圍環境並且進入外科手術工具的路徑，並且外科手術馬達包括從主殼體徑向地間隔以限定用於減小熱量的空氣間隙的插入物殼體，和用於隔離振動以減小噪聲的有彈性的安裝裝置和繞過葉片馬達的推力路徑。
文檔編號A61C1/18GK1961135SQ200580013551
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月16日 優先權日2004年4月30日
發明者A·P·多格拉斯 申請人:安斯波成就公司