[发明专利]一种自锁型刹车装置及应用其的磁锚定设备

说明书

本发明公布了一种自锁型刹车装置，包括锁轴部、导向部、插销部及控制部，其中锁轴部固定设置于磁锚定设备中的旋转关节处，导向部固定安装于锁轴部上部，插销部容置于锁轴部和导向部之间的空腔内沿轴向滑动，且插销部与导向部滑动连接，控制部与插销部通过刹车线连接，通过操作控制部的手柄，可使自锁型刹车装置在自锁状态和释放状态之间切换，从而控制磁锚定设备在任意位置锁定或恢复自由悬浮状态。本发明还提供一种采用自锁型刹车装置的磁锚定设备。本发明的自锁型刹车装置，利用摩擦角自锁的原理，外部施加较小的驱动力即可实现多关节同步刹车，其外形小巧简洁，刹车扭矩大，与传统的刹车装置相比有极大优势。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及到一种自锁型刹车装置及其磁锚定设备。

背景技术

磁锚定技术是利用磁体间的磁场吸引力，使锚定磁体对靶磁体进行非接触性空间锚定的技术，应用在内镜微创手术中可以减少戳卡数量、降低术后疼痛和并发症的优点，目前在手术临床应用中已日趋成熟。

磁锚定技术包含外锚定磁体和体内的靶磁体，其中的外锚定磁体通常具有体积大和重量大的特点，在内镜微创手术中需要专用的助力设备辅助移动及固定，并且，内镜微创手术作业的特殊性，决定了助力设备对外锚定磁体的移动必须足够轻便灵活，锁定时的刚性必须足够大，以防止误碰助力设备造成的手术事故，同时，还要求锁定和释放切换灵活快捷，手术空间占用小。

中国专利公开号CN110994889A公开的电磁刹车装置及CN207935320U公开的磁粉刹车装置，其原理均为利用电磁铁通电时产生的磁力作用，使转盘与摩擦片或磁粉之间产生制动力，制动力的大小与电磁铁线圈大小及转盘外径大小正相关，因此为产生足够制动力，其体积通常较庞大，并且必须外接电源使用，结构较复杂。

中国专利公开号CN211715581U公开的鼓刹结构及CN105691527B公开的液压碟刹装置，其实质均为利用省力机构将刹车驱动力放大为摩擦片间的压力，压力转换为刹车摩擦力，在体积大小受限时，鼓刹或碟刹装置所能提供的刹车扭矩很有限，当需要较大的刹车扭矩时，需相应提高驱动力、驱动行程或刹车盘外径，无法满足刹车便捷、体积小巧以及多关节锁定等要求。

中国专利公开号CN209037826U和CN203497164U公开的锁轴装置，其结构较简单，锁紧力矩大，但不能实现无级刹车，且锁定操作较繁琐，不适用于需频繁切换的场合。

有鉴于现有技术的不足，亟待开发一种体积小巧，锁定强度高，刹车驱动力小，灵活方便且可同时无级锁定多关节的刹车装置及应用其的磁锚定设备。

发明内容

第一方面，本发明提供一种自锁型刹车装置，所述自锁型刹车装置包括锁轴部、导向部、插销部及控制部，其中锁轴部固定设置于磁锚定设备中的旋转关节处，导向部固定安装于锁轴部上部，插销部容置于锁轴部和导向部之间的空腔内沿轴向滑动，且插销部与导向部滑动连接，控制部与插销部通过刹车线连接。

进一步的，所述锁轴部包括星轮、上挡板、下挡板、转轴、微型弹簧和滚柱，其中：

星轮沿圆周方向均布复数个弹簧安装槽位，星轮与滚柱的接触面沿圆周方向两两对称分布，所述接触面采用斜面、圆弧面、对数曲面、阿基米德曲面的任一种；

上挡板和下挡板分别固定安装于星轮的上端和下端；

星轮与上挡板、下挡板组成的整体结构固定安装于磁锚定设备的旋转关节处，并与所述旋转关节的旋转轴同轴；

转轴与星轮同轴，且转轴与磁锚定设备的旋转轴刚性连接；

滚柱环形均布于转轴与星轮之间，并可沿转轴圆周方向移动；

微型弹簧均布于相邻两个滚柱之间，并向滚柱施加沿转轴圆周方向的推力，且微型弹簧对相邻两个滚柱所受推力大小一致，方向相反。