用于钻削弯孔的装置制造方法及图纸

一种用于在物体上钻削弯孔的装置，包括： （ａ）用于提供转动驱动力的原动机； （ｂ）一对柔性轴，每根柔性轴都有一个近端和一个远端，上述近端通过机械方式与原动机相连，以便使柔性轴在转动驱动力的作用下转动，而上述远端与一切割钻头相连； （ｃｃ）一个柔性轴在其中延伸的壳体，为了在一个物体上钻削出弯孔，上述壳体的远端要置于物体的附近； （ｄ）一对弯曲的导向器，上述弯曲导向器通过铰接的方式固定，以便使它们能够沿着彼此相交的共面弧线转动，每个弯曲导向器都支撑着两个柔性轴中的一个柔性轴的远端，随着上述两个弯曲导向器从壳体的远端处相向地向外转动，当两个切割钻头转动并在物体上钻削弯孔时，上述弯曲导向器确定了一条每个切割钻头都将遵循的运动轨迹，上述切割钻头由弯曲导向器支撑，并由柔性轴驱动旋转；以及 （ｅ）一对杠杆，上述杠杆铰接在壳体上的铰销处，并且通过机械的方式与不同的弯曲导向器相连，使得当杠杆绕其铰销转动时，弯曲导向器将沿着共面弧线转动，当在物体上钻削弯孔时，上述杠杆按不同的时间顺序沿着运动轨迹的共同部分推进切割钻头，使得切割钻头不会彼此接触。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在物体中钻削弯孔的方法和装置，特别涉及采用两个切割钻头钻削弯孔的方法和装置，其中的两个切割钻头沿着两条相交的弧线推进，以便在物体中加工出弯孔。许多应用场合都需要在某个物体上钻出弯孔。例如，在矫形手术中，很多治疗方案都要求用缝线将细胞组织固定在骨头上，这些缝线必须穿过加工在骨头上的孔；如果市场上具有能在骨头上高效地钻出弯孔的装置，那么对这些治疗方案将是十分有益的。过去所使用的典型方法要求在骨头上钻两个互成一定角度的孔，同时希望两个直孔能彼此相交，以便使弯曲的手术针能够不折断或不卡住地从中穿过。为了适应手术针的弯曲形状，直孔的直径必须大于所希望的直径。此外，在需要钻孔的位置上，工作空间往往较小，这就使得在有限的空间中钻两个互成一定角度的孔的工作变得很困难。当然，如果市场上具有低价格的、能够在物体上加工出光滑弯孔的装置，对工业领域来说也将是十分有益的。因此，这种装置的应用并不局限在医疗领域中。本专利技术人的两个早期的美国专利No.4,941,466和No.5,002,546公开了一些解决弯孔加工问题的方法。在第一个专利中，公开了一种弯孔钻削装置及其方法，这种装置包括两根具有柔性轴部分的从动轴，每个柔性轴上均装有切割钻头。固定在铰接转臂上的半圆形弯曲钻削导向器松松地保持着每个柔性轴和切割钻头。两根连杆将两个钻削导向器与一个用于推进切割钻头的推杆相连，以便使两个切割钻头能够沿着彼此相交的90°弧线相向地同步转动。推杆的推进是通过使铰接手柄相对静止手柄进行移动而实现的。在第二实施例中，在操作人员的控制下，钻削导向器在蜗轮蜗杆传动的作用下也将相向地同步转动。美国专利No.5,002,546公开了若干种不同的弯孔加工装置的实施例，在这些装置中，除了使用切割钻头之外还使用了各种其它的加工方法。所公开的、用于支撑切割钻头和驱动机构的装置形似一把手枪，触发开关通过机械的方式与各种连杆相连，这些连杆用于推进切割装置，以便加工弯孔。在上述的两个专利中，钻削弯孔装置存在的主要问题是当切割钻头彼此相向转动，并在弯孔的中部附近彼此相遇时，两个切割钻头之间将发生干涉。很显然，人们希望所加工出的弯孔在中部或中点处也是光滑的，然而，在现有技术中，两个切割钻头是同时推进，并在弯孔的中部相遇的，由于两个切割钻头的切割面将互相切削，因而将会造成两个切割钻头的损坏，同时，因为切割钻头都不越过中点，在弯孔的中点位置将会留下粗糙的周边凸台。对于现有专利技术尚未涉及的这一问题来说，解决的方法是分别推进切割钻头，使得第一个切割钻头先越过弯孔的中点，然后，在另一个切割钻头越过中点之前，再使第一个切割钻头回缩。这样，两个切割钻头就不会彼此接触，而且它们都能随弯曲导向器的转动而越过中点，从而能够在物体中加工出光滑的弯孔。由于现有技术均未公开或建议这种方法，很显然，现有技术中也没有适用于完成这种任务的机构。通过使用两个杠杆，并按不同的时间顺序沿着钻头的各自弧线独立地推动两个相对的切割钻头是可以达到所要求的上述目的的，但是这种方法既不很巧妙，也不是解决这一问题的特别实用的方法。理想的钻削弯孔装置应该能够用单手进行操作，而不需要操作人员在推进每个切割钻头时分别操作彼此独立的杠杆。为了按不同的时间顺序推进两个切割钻头，操作独立杠杆的工作可能需要用双手进行，并且当加工多个弯孔时，反复进行这种操作将是十分复杂和困难的。现有技术尚未涉及的另一个问题是柔性驱动轴的磨损问题和切割钻头的钝化问题，以及它们的解决方法，这些问题将不可避免地会经常出现。另一个相关的问题涉及到在加工不同规格、不同半径的弯孔时，不应该要求对每种尺寸和半径的孔都提供一台不同的整体驱动装置。在上述参考文献中，所设计和构造的加工弯孔装置都不便于柔性驱动轴和切割钻头的更换，并且上述文献也未涉及在加工不同尺寸或不同半径的孔时，在继续使用同一转动驱动机构和推进机构的条件下，用于更换切割钻头和弯曲导向器的机构。一种解决这一问题的低成本方法是将不同半径的弯曲导向器或不同直径的切割钻头分别布置在能够用于同一驱动机构的可拆卸刀架中。因为这种装置所加工弯孔的曲率半径可以相对较小，例如小于0.5in，所以驱动切割钻头的柔性轴也必须能适应相应的小曲率半径。在切割钻头与柔性轴连接点附近，柔性轴的柔性通常有所降低，而不巧的是，该处的应力也往往较大。在实践中已经观察到，在使用弯孔钻削装置的过程中，柔性轴的断裂常常发生在切割钻头附近。因此，很明显，应该对现有技术中的装置进行一些改造，以便延长柔性轴的使用寿命。根据本专利技术，用于在一物体中钻削弯孔的装置包括提供转动驱动力的原动机和一对柔性轴，其中每根柔性轴都有一个近端和一个远端。近端与原动机相连，以便在原动机所提供的转动力的作用下使柔性轴转动，而远端则与切割钻头相连。这种装置也包括一个壳体，此壳体也有一个近端和一个远端，在钻削弯孔时，其中的远端要布置在物体附近。柔性轴至少在壳体中延伸一段距离。一对弯曲导向器通过铰接的方式固定，以便使它们能够沿着彼此相交的共面弧线转动，并且每个弯曲导向器都支撑着两个柔性轴中的一个柔性轴的远端。随着两个弯曲导向器从壳体的远端处彼此相对地向外转动，当两个切割钻头转动并在物体上钻削弯孔时，弯曲导向器确定了一条每个切割钻头都将遵循的运动轨迹。就这样，切割钻头受到弯曲导向器的支撑，并在柔性轴的作用下转动。一对杠杆铰接在壳体上的铰销处，并且每个杠杆都通过机械的方法与不同的弯曲导向器相连，当杠杆绕其铰销转动时，弯曲导向器将沿着共面弧线转动。当在物体中加工弯孔时，杠杆将按不同的时间顺序沿着切割钻头运动轨迹的共同部分推进两个切割钻头，使得两个切割钻头之间不会彼此接触。在本专利技术的第一优选形式中，两个杠杆中的一个杠杆包括一个触发开关，当触发开关仅沿一个方向转动时，与触发开关联动的装置将使另一杠杆先沿一个方向，然后再沿相反的方向转动，使得切割钻头将按下述顺序运动。首先，在与另一个杠杆相连的弯曲导向器的带动下，一个切割钻头先越过弯孔轨迹的中点。之后，该切割钻头从弯孔轨迹的中点处回缩。最后，另一个切割钻头越过中点，以便完成孔的加工，从而避免了切割钻头之间的干涉。这种装置还包括操纵原动机的控制机构，当触发开关从其静止位置转动时，为了加工弯孔，触发开关将启动控制机构，从而使钻削弯孔装置能够获得驱动力，以便推动切割钻头。作为一种选择，本专利技术的另一优选形式包括一个独立的触发开关和一个连杆机构，此连杆机构通过机械的方法将触发开关与两个杠杆连接起来。触发开关仅沿一个方向的运动将使两个杠杆中的一个杠杆先沿第一方向，然后沿相反的第二方向转动，而使另一个杠杆只沿第一方向运动。因此，一个杠杆将先推进两个切割钻头中的一个切割钻头，使其越过弯孔轨迹的中点，然后，当另一个切割钻头从轨迹的另一端越过中点时，前一个切割钻头沿原轨迹回缩，从而完成弯孔的加工工作。在此实施例的一种形式中，连杆机构包括一对随着触发开关的运动而转动的凸轮。凸轮上具有不同的转动表面。每个杠杆都随动于两个凸轮中的一个凸轮的转动表面，并且凸轮的形状决定了随转动表面而运动的杠杆的运动规律，以便使两个杠杆能够具有不同的运动。在此实施例的另一种形式中，连杆机构包括位于触发开关上的倾斜表面，两个杠杆在不同位置上分别与倾斜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杰克W罗马诺，
申请(专利权)人：杰克W罗马诺，
类型：发明
国别省市：