[发明专利]离合机构

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及与线性驱动装置一起使用的离合机构，涉及包 括这种离合机构的线性驱动装置，以及涉及包括这样的线性驱动装置的 手术工具夹持机构。尤其，本发明的实施例涉及包括线性驱动装置和离 合机构的手术工具夹持机构。

背景技术

已知线性驱动装置的各种应用。通常，这些装置包括与螺纹轴连接 的马达和安装在螺纹轴上的承载器。承载器具有与螺纹轴的螺纹接合的 元件，而且当马达驱动螺纹轴旋转时承载器被阻止绕螺纹轴转动，于是 承载器被沿着螺纹轴的长度方向以线性运动的方式驱动。反向旋转螺纹 轴使承载器沿螺纹轴在线性运动方向反向运动。于是，可利用马达向承 载器传递线性运动。

这种线性驱动装置的一个应用实例是在手术机器人或其它手术工具 夹持机构的操作过程中驱动安装于装置的承载器上的内窥镜的移动—— 换句话说，将内窥镜或内窥镜检查器械移入或移出手术位置。

比如手术机器人技术（或类似情况）中应用的线性驱动装置常常被 配置为以低速驱动承载器——例如，出于安全原因。如果需要进行较大 的运动，允许承载器较快地运动会比较方便。这可以通过设置与承载器 的元件连接的执行机构来实现。执行机构启动后使元件与线性驱动装置 的螺纹轴的螺纹脱离。因此，无须螺纹轴本身的旋转，承载器可以自由 地沿螺纹轴的长度方向手动地移动。当承载器沿螺纹轴的长度方向移动 到期望的位置时，使执行机构失效以使元件与螺纹轴的螺纹重新接合。 然后，可以通过常规的方式驱动承载器运动。

与元件和螺纹轴完全分离相关联的问题是，元件完全接合或者分离。 于是，当元件开始分离时，由于承载器及其上连接的器械的重量突然不 再由工具夹持机构支撑而且，例如，可能比使用者预想的更重，因此， 承载器的重量可能引起承载器非故意的运动。此外，元件分离后承载器 的运动增加了承载器其它误动的危险。在手术应用中，承载器的误动可 能是严重的安全问题（潜在地引起对病人或外科医生的伤害）。

发明内容

本发明实施例的目标是试图改善与现有技术相关联的问题。

因此，本发明的一个方面提供了一种与线性驱动装置的承载器一起 使用的离合机构，该离合机构包括：壳体；与壳体连接的第一齿轮，并 且该第一齿轮具有被配置为与线性驱动装置的螺纹轴啮合的轮齿，从而 螺纹轴的旋转使壳体在第一操作模式下沿螺纹轴移动；以及与第一齿轮 相关联的第一离合装置，该第一离合装置被配置为当施加于第一齿轮上 的旋转力小于阈值力时阻止第一齿轮相对于壳体的实质性旋转，并且当 施加于第一齿轮上的旋转力大于阈值力时允许第一齿轮相对于壳体旋 转，从而通过向壳体施加力使通过螺纹轴和轮齿的相互作用而施加于第 一齿轮上的旋转力超过第一阈值，壳体能够在第二操作模式下沿螺纹轴 的长度方向手动地移动。

优选地，第一离合装置包括设置为向第一齿轮施加压力的第一离合 器板和第二离合器板。

有利地，第一离合器板与壳体整体成型，而第二离合器板可以相对 于第一离合器板移动。

便利地，设有调节机构用以改变第一齿轮上的阈值力。

优选地，调节机构包括可由使用者驱动的把手。

有利地，设有弹性偏压元件用以维持第一齿轮上的压力。

优选地，所述离合机构进一步包括与壳体连接的第二齿轮，第二齿 轮具有被配置为与线性驱动装置的螺纹轴啮合的轮齿，从而在第一齿轮 和第二齿轮之间限定出适于接纳线性驱动装置的螺纹轴的通道。

优选地，第二齿轮能够实质上相对于壳体自由地旋转。

有利地，所述离合机构进一步包括与第二齿轮相关联的第二离合装 置，该第二离合装置被配置为当施加于第二齿轮的至少一个轮齿上的旋 转力小于阈值力时阻止第二齿轮相对于壳体的实质性旋转，并且当施加 于第二齿轮上的旋转力大于阈值力时允许第二齿轮相对于壳体旋转，从 而可以通过旋转线性驱动装置的螺纹轴使壳体在第一操作模式下沿螺纹 轴移动，并且可以使所述壳体在第二操作模式下沿螺纹轴的长度方向手 动地移动。

本发明的另一方面提供了一种线性驱动装置，包括：螺纹轴；与螺 纹轴连接并被配置为驱动螺纹轴旋转的马达；以及通过离合机构安装到 螺纹轴上的承载器。

本发明的另一方面提供了包括线性驱动装置或离合机构的手术工具 夹持机构。

有利地，所述壳体进一步包括适于接纳手术工具或器械的连接装置。