可展开和可折叠的内部切割机构制造技术

一种中空杆可展开致动器工具，包括：第一连杆，其包括外圆筒；第二连杆，其包括在安装于外圆筒的壁中的第一腔中的第一接头处可枢转地联接到第一连杆的第一工具构件；第三连杆，其包括在第二连杆处可枢转地联接到第一工具构件的第二工具构件；以及第四连杆，其包括内圆筒，第二工具构件也在安装于内圆筒的壁中的第二腔中的第三连杆处可枢转地联接到所述内圆筒。当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转时，致动器工具从工具被关闭的第一状态转换到工具被打开的第二状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可展开和可折叠的内部切割机构相关申请的交叉引用本申请要求于2018年9月18日提交的共同未决的美国临时申请62/732，892的优先权和权益(对于两个申请共有的所有主题而言)。所述临时申请的公开内容通过引用整体结合于此。关于联邦资助的研究或开发的声明本专利技术是在国家科学基金会授予的NSFAward第1663345号政府资助下完成的。政府对这项专利技术有一定的权利。
本专利技术涉及工具，更具体地，涉及设置在中空杆内的致动机构，所述致动机构适于执行诸如切割、夹紧和/或挤压中空杆内的物体的任务。
技术介绍
通常，在具有设置在中空柱形轴、管或杆内的致动机构的工具领域中，常规的工具通常只允许一个机构在杆的端部处进行操作。当中空杆的内部横截面积小时尤其如此。例如，井下钻孔设备、微创外科手术工具等通常利用单个工具在轴/管/杆的远处/远端进行操作，并且是这种轴、管或杆型工具实施的代表。
技术实现思路
存在对具有多个可展开的致动机构的中空杆可展开致动器工具的需求，所述致动机构设置在具有小横截面积的中空杆内。除了具有其他期望的特征之外，本专利技术还致力于解决这一需求的进一步的解决方案。根据本专利技术的实施例，提供了一种中空杆可展开致动器工具。中空杆致动器包括包含外圆筒的第一连杆、包含第一工具构件的第二连杆、包含第二工具构件的第三连杆和包含内圆筒的第四连杆。第一连杆的外圆筒包括：具有第一孔的第一端；具有第二孔的第二端；在第一端和第二端之间延伸的第一壁，其限定中空杆的外圆周以及从第一端到第二端穿过的中心通道；以及设置在第一壁中的第一腔，第一接头安装在第一壁中。第二连杆的第一工具构件包括在第一接头处可枢转地联接到第一连杆的第一壁的第一端、第二端、在第一端和第二端之间延伸并具有接触区域的主体、以及在第二连杆的主体上且偏离于第一接头的第二接头；第三连杆的第二工具构件包括可枢转地联接到第三接头的第一端、在第二接头处可枢转地联接到第二连杆的主体的第二端、以及在第一端和第二端之间延伸的具有接触区域的主体；第四连杆的内圆筒设置在第一连杆的外圆筒的中心通道内，并包括：具有第一孔的第一端；位于第二端处的第二孔，在第一孔和第二孔之间延伸的第二壁，该第二壁限定中空杆的内圆周和从第一端到第二端穿过的中心通道；以及在第二壁中的第二腔，第三接头安装在第二壁中并可枢转地联接到第三连杆的主体。当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转，使得第一接头和第三接头沿着中空杆的周边移动而彼此远离时，致动器工具从第一状态转换到第二状态，在第一状态中，第二连杆的主体和第三连杆的主体在相应的第一壁和第二壁的第一腔和第二腔内，在第二状态中，第二连杆的主体绕第一接头枢转，第三连杆的主体绕第三接头枢转，延伸到中心通道中，以接合中心通道中在第二连杆和第三连杆的主体的接触区域之间的物体。根据本专利技术的各个方面，当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转，使得第一接头和第三接头沿着中空杆的周边朝向彼此移动时，致动器工具从第二状态转换到第一状态。根据本专利技术的各个方面，第二连杆的接触区域和第三连杆的接触区域中的至少一者是刀片。根据本专利技术的各个方面，第二连杆的接触区域和第三连杆的接触区域中的至少一者是擦拭器。根据本专利技术的各个方面，第二连杆的主体和第三连杆的主体中的至少一者弯曲以匹配第一连杆和第四连杆的曲率，使得当致动器工具处于第一状态时，第二连杆和第三连杆与内圆周齐平。根据本专利技术的各个方面，第一腔和第二腔位于第一连杆的第一端和第四连杆的第一端附近。根据本专利技术的实施例，提供了一种使用中空杆可展开致动器工具的方法。该方法包括以下步骤：提供中空杆可展开致动器工具，该工具包括包含外圆筒的第一连杆、包含第一工具构件的第二连杆、包含第二工具构件的第三连杆和包含内圆筒的第四连杆；以及致动中空杆可展开致动器工具。第二连杆的第一工具构件包括在第一接头处可枢转地联接到第一连杆的第一壁的第一端、第二端、在第一端和第二端之间延伸并具有接触区域的主体、以及在第二连杆的主体上且偏离于第一接头的第二接头。第三连杆的第二工具构件包括可枢转地联接到第三接头的第一端、在第二接头处可枢转地联接到第二连杆的主体的第二端、以及在第一端和第二端之间延伸的具有接触区域的主体。第四连杆的内圆筒设置在第一连杆的外圆筒的中心通道内，并包括：具有第一孔的第一端；具有第二孔的第二端；在第一孔和第二孔之间延伸的第二壁，该第二壁限定中空杆的内圆周和从第一端到第二端穿过的中心通道；以及第二壁中的第二腔，第三接头安装在第二壁中并可枢转地联接到第三连杆的主体。当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转，使得第一接头和第三接头沿着中空杆的周边运动而彼此远离时，致动器工具从第一状态转换到第二状态，在第一状态中，第二连杆的主体和第三连杆的主体在相应的第一壁和第二壁的第一腔和第二腔内，在第二状态中，第二连杆的主体绕第一接头枢转，第三连杆的主体绕第三接头枢转，延伸到中心通道中，以接合中心通道中的在第二连杆和第三连杆的主体的接触区域之间的物体。通过相对于第一连杆的外圆筒旋转第四连杆的内圆筒来致动中空杆可展开致动器工具，使得第一接头和第三接头沿着中空杆的周边远离彼此移动，以将第二连杆和第三连杆从第一状态转换到第二状态。根据本专利技术的各个方面，接合物体包括夹持在第二连杆和第三连杆的主体的接触区域之间的物体。在其他方面，接合物体包括切割在第二连杆和第三连杆的主体的接触区域之间的物体。根据本专利技术的各个方面，使用中空杆可展开致动器工具的方法还包括将一个或更多个物体插入中心通道。在某些方面，所述物体中的至少一者是工具。在一些这样的方面，该工具可用于将其他物体插入中心通道。根据本专利技术的各个方面，该方法还包括相对于第一连杆的外圆筒旋转第四连杆的内圆筒，使得第一接头和第三接头沿着中空杆的周边朝向彼此移动，以将第二连杆和第三连杆从第二状态转换到第一状态。附图说明通过结合附图参考以下详细描述，将更全面地理解本专利技术的这些和其他特征，附图中：图1示出了被组装在一起以形成操作工具的中空杆可展开致动器工具的各个部分的连续视图；图2示出了中空杆可展开致动器工具的连续视图，其具有如图1所形成的中心切割和/或夹紧可展致动器机构，该工具通过不同的致动阶段进行转换；图3是图2的中空杆可展开致动器工具的示意图；以及图4是描述使用本专利技术的中空杆可展开致动器工具的方法的流程图。具体实施方式本专利技术的说明性实施例涉及一种中空杆可展开致动器工具。所述工具包括圆柱形管，所述管隐藏了两个弯曲连杆式(可展开的)四杆机构，所述机构能够致动以执行功能，例如切割、夹紧、挤压圆筒内侧的物体。当机构关闭时，管类似于简单的圆柱形管，具有恒定的内直径和外直径，机构嵌在管壁内，因此产生了插入单独的工具(例如手术工具)，使之穿过管并经过机构的选择。驱动该机构的一种方式是相对于外圆筒旋转内圆筒(见图2)。单个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空杆可展开致动器工具，包括：/n第一连杆，其包括外圆筒，所述外圆筒包括：/n具有第一孔的第一端；/n具有第二孔的第二端；/n第一壁，其在第一端和第二端之间延伸，限定了外圆筒的外圆周和从第一端到第二端穿过的中心通道；/n第一腔，其设置在第一壁中，第一接头安装在第一壁中；/n第二连杆，其包括第一工具构件，所述第一工具构件包括：/n第一端，其在第一接头处能够枢转地联接到第一连杆的第一壁；/n第二端；/n主体，其具有接触区域并在第一端和第二端之间延伸；/n第二接头，其在第二连杆的主体上且偏离于第一接头；/n第三连杆，其包括第二工具构件，第二构件包括：/n第一端，其能够枢转地联接到第三接头；/n第二端，其在第二接头处能够枢转地联接到第二连杆的主体；/n主体，其具有接触区域，并在第一端和第二端之间延伸；/n第四连杆，其包括设置在第一连杆的外圆筒的中心通道内的内圆筒，内圆筒包括：/n具有第一孔的第一端；/n具有第二孔的第二端；/n第二壁，其在第一端和第二端之间延伸，所述第二壁限定了内圆筒的内圆周和从第一端到第二端穿过的中心通道；/n第二腔，其在第二壁中，第三接头安装在第二壁中并能够枢转地联接到第三连杆的主体；/n其中，当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转，使得第一接头和第三接头沿着致动器工具的周边彼此远离移动时，致动器工具从第一状态转换到第二状态，在第一状态中，第二连杆的主体和第三连杆的主体在相应的第一壁和第二壁的第一腔和第二腔内，在第二状态中，第二连杆的主体绕第一接头枢转，第三连杆的主体绕第三接头枢转，延伸到中心通道中，以接合中心通道中的在第二连杆和第三连杆的主体的接触区域之间的物体。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180918 US 62/732,8921.一种中空杆可展开致动器工具，包括：
第一连杆，其包括外圆筒，所述外圆筒包括：
具有第一孔的第一端；
具有第二孔的第二端；
第一壁，其在第一端和第二端之间延伸，限定了外圆筒的外圆周和从第一端到第二端穿过的中心通道；
第一腔，其设置在第一壁中，第一接头安装在第一壁中；
第二连杆，其包括第一工具构件，所述第一工具构件包括：
第一端，其在第一接头处能够枢转地联接到第一连杆的第一壁；
第二端；
主体，其具有接触区域并在第一端和第二端之间延伸；
第二接头，其在第二连杆的主体上且偏离于第一接头；
第三连杆，其包括第二工具构件，第二构件包括：
第一端，其能够枢转地联接到第三接头；
第二端，其在第二接头处能够枢转地联接到第二连杆的主体；
主体，其具有接触区域，并在第一端和第二端之间延伸；
第四连杆，其包括设置在第一连杆的外圆筒的中心通道内的内圆筒，内圆筒包括：
具有第一孔的第一端；
具有第二孔的第二端；
第二壁，其在第一端和第二端之间延伸，所述第二壁限定了内圆筒的内圆周和从第一端到第二端穿过的中心通道；
第二腔，其在第二壁中，第三接头安装在第二壁中并能够枢转地联接到第三连杆的主体；
其中，当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转，使得第一接头和第三接头沿着致动器工具的周边彼此远离移动时，致动器工具从第一状态转换到第二状态，在第一状态中，第二连杆的主体和第三连杆的主体在相应的第一壁和第二壁的第一腔和第二腔内，在第二状态中，第二连杆的主体绕第一接头枢转，第三连杆的主体绕第三接头枢转，延伸到中心通道中，以接合中心通道中的在第二连杆和第三连杆的主体的接触区域之间的物体。


2.根据权利要求1所述的中空杆可展开致动器工具，其中，当第四连杆的内圆筒相对于第一连杆的外圆筒旋转，使得第一接头和第三接头沿着致动器工具的周边朝向彼此移动时，从第二状态转换到第一状态。


3.根据权利要求1所述的中空杆可展开致动器工具，其中，所述第二连杆的接触区域和所述第三连杆的接触区域中的至少一者是刀片。


4.根据权利要求1所述的中空杆可展开致动器工具，其中，所述第二连杆的接触区域和所述第三连杆的接触区域中的至少一者是擦拭器。


5.根据权利要求1所述的中空杆可展开致动器工具，其中，所述第二连杆的主体和所述第三连杆的主体中的至少一者弯曲以匹配所述第一连杆和第四连杆的曲率，使得当致动器工具处于第一状态时，所述第二连杆和第三连杆与所述内圆周齐平。


6.根据权利要求1所述的中空杆可展开致动器工具，其中，所述第一腔和所述第二腔位于所述第一连杆的第二孔和所述第四连杆的第二孔附近。


7.根据权利要求1所述的中空杆可展开致动器工具，其中，所述第二连杆的主体在垂直于所述中心通道的第一平面中围绕所述第一接头枢转，并且所述第三连杆在垂直于所述中心通道并偏离于所述第一平面的第二平面中围绕所述第三接头枢转。

【专利技术属性】
技术研发人员：肯德尔·H·西摩，雅各布·谢菲尔德，兰斯·海特，斯科特·坎宁顿，斯盆塞·P·马格莱毕，拉里·L·豪厄尔，
申请(专利权)人：布莱阿姆青年大学，
类型：发明
国别省市：美国;US