專利名稱：連接裝置的制作方法
連接裝置本發明涉及一種連接裝置，該連接裝置用于將外科器件(surgicalapparatus)可 調節地連接至位于靜止裝置上的附接件，外科器件優選為頭部支撐，靜止裝置優選為手術 臺，外科器件可連接至連接裝置的第一端部，附接件可連接至連接裝置的第二端部，連接裝 置具有第一保持臂；第二保持臂，以鉸接方式連接至第一保持臂，分配給第一保持臂的球 窩接頭容置部和分配給第二保持臂的球窩接頭球共同形成球窩接頭；夾緊器件，用于將球 窩接頭球可松開地夾緊在球窩接頭容置部中，球窩接頭容置部具有夾緊式窩部，夾緊式窩 部分配給球窩接頭球并通過預張拉元件受到夾緊力作用以實現夾緊；以及可被致動的第一 液壓器件，分配給夾緊器件，當第一液壓器件被操作時，第一液壓器件為夾緊器件加載與夾 緊力相反的力，液壓器件具有液壓缸和液壓活塞，液壓活塞被設置為可在液壓缸內移位并 連接至夾緊器件。上面類型的連接裝置是眾所周知的。例如，文獻DE 102 34 271 Al示出了這種裝 置。文獻FR 2 660 714 Al或EP 0 868 885 Al也示出了具有球窩接頭的連接裝置。最后， 應參考文獻DE 10 2005 027 882，該文獻同樣公開了一種連接裝置。文獻DE 198 45 625 Cl也示出了一種連接裝置。這種連接裝置可用于將外科頭部支撐固定于附接件，而附接件又接著附接于手術 臺。頭部支撐自身用于在神經外科介入治療過程中將患者的頭部保持在相對于手術臺的限 定位置。 外科頭部支撐一般附接于支撐件，使得外科頭部支撐可繞著兩個軸線旋轉，支撐 件又接著附接于連接裝置，使得該支撐件可繞著一個旋轉軸線旋轉。附接于手術臺的附接 件同樣被保持在連接裝置上，使得附接件可繞著一個軸線旋轉。在DE 198 46 625 Cl (以上所列舉的)中，通過使用可以手動致動的桿的夾緊以 機械的方式實現將附接件和支撐件夾緊在連接裝置內。同時，例如本申請人的上述DE 10 2005 027 885還公開了液壓夾緊裝置。夾緊無論是機械或液壓的，其可靠性是非常重要的，因為夾緊的無意解除可能具 有致命的后果，這樣在最壞的情況下可能導致患者死亡。此外，操作連接裝置必須簡單，以 消除操作者的負擔。在這種背景下，本發明的目的在于，發展最初提到的連接裝置，一方面可以實現非 常大的夾緊力并因此實現可靠的連接，而另一方面使得該連接裝置可由操作者容易地進行 操縱。所述的連接裝置通過設置夾緊力轉換器件實現該目的，該夾緊力轉換器件設置在 預拉伸元件與夾緊式窩部之間并將通過預拉伸元件施加的力轉換為作用在夾緊式窩部上 的更大的夾緊力。換句話說，這意味著，與現有技術不同，不僅彈簧確保夾緊力大到足以將兩個保持 臂相對于彼此保持在其設定位置，而且夾緊力轉換器件將該夾緊力轉換為更大的力，該更 大的力接著作用在夾緊式窩部上并因而作用在球窩接頭球上。力的轉換通常意味著彈簧的 路徑與夾緊式窩部的路徑相比顯著增大。
這種夾緊力轉換器件的優點在于，可以在彈簧的尺寸沒有變得更大并且整個保持 臂的尺寸因此沒有變得更大的情況下產生作用在球窩接頭球上的非常大的夾緊力。因此， 連接裝置仍具有非常小且緊湊的設計。第一液壓器件被設置為解除這種固定的夾緊；第一液壓器件由操作者使用例如腳 踏開關來致動并產生與夾緊力相反的力。由于不必僅通過通常為彈簧的預張拉元件施加夾緊力，因此可實現大的多的夾緊 力，因而夾緊自身變得更加可靠。通過使用液壓器件可以容易地松開夾緊而無需操作者作 用多大的力，因此可以容易且快速地實現頭部支撐的重新定位。具體地，操作者不必通過 使用桿手動地在連接裝置上施加夾緊力，而為了通過使用桿手動地在連接裝置上施加夾緊 力，所述操作者通常必須使用雙手。相反，根據本發明的連接裝置使操作者能夠僅需要一只 手(如果有的話)來致動液壓器件。此外，這確保了即使第一液壓器件失效，也不會失去球窩接頭球在球窩接頭容置 部中的夾緊，因為該液壓器件僅被設置為用于解除。在優選的發展中，夾緊力轉換器件具有帶缸和活塞的第二液壓器件，活塞被設置 為可在缸內移位，夾緊式窩部形成活塞，夾緊器件具有伸入缸中的致動元件，致動元件的移 位引起夾緊式窩部的移位。換句話說，這意味著夾緊力轉換器件在液壓缸的基礎上進行操作，其中，致動元件 和夾緊式窩部通過使用液壓流體聯接。由于致動元件和夾緊式窩部的尺寸，具有小作用力 的致動元件的沿縱向的長路徑轉變為具有大作用力但具有沿縱向的短路徑的夾緊式窩部 的移動。通過將致動元件置于缸的內部空間中，夾緊式窩部移動得足夠遠，從而使得缸的內 部空間的容積增加對應于致動元件伸入缸中的體積。在優選的發展中，第一液壓器件具有止動元件，該止動元件伸入液壓缸中并限制 活塞的移位路徑。換句話說，這意味著解除夾緊式窩部的路徑受限于止動元件。其優點在于，由于這 種限制，可將解除夾緊式窩部的路徑設定為最小值，因此一方面，只有少量液壓流體必須流 入第一液壓器件中，另一方面，如果液壓壓力被去除則可以非常快速地再次實現夾緊。這樣可以實現非常精確且快速的定位。在優選的發展中，可以從外部調節止動元件，止動元件包括帶有陰螺紋的外側管 狀部分和帶有陽螺紋的內側部分，外側管狀部分和內側部分相互作用，從而內側部分的旋 轉使外側部分沿縱向移位。此外，還優選地設置有蝸桿傳動，蝸桿傳動的蝸桿可從外部致動 并與齒輪相互作用，齒輪附接于止動元件內側部分。通過使用這些措施，可以特別簡單且精確的方式從外部沿縱向調節止動元件。在優選的發展中，每個保持臂具有圓筒形殼體，圓筒殼體中容納有夾緊器件以及 第一液壓器件和第二液壓器件。夾緊器件優選地具有凸緣狀部分，具體為彈簧的預張拉伸 元件的一端支撐在該凸緣狀部分上，而預張拉元件的另一端支撐在殼體上。發現這些措施從設計觀點來看特別有利。在優選的發展中，球窩接頭容置部可 以附接、具體地螺紋連接于保持臂的一端。更 優選地，球窩接頭球可以附接、具體地螺紋連接于保持臂的另一端。這些措施的優點在于，保持臂可以快速地適于不同的環境，因為例如球窩接頭球可由位于保持臂一端的另一構件快速地替換，例如由用于附接頭部支撐的構件所替換。在優選的發展中，至少三個保持臂以鉸接方式互連。可以通過以鉸接方式互連的多個保持臂的輔助增加例如頭部支撐的可調節程度。本發明其它優點和改進通過說明書和附圖而顯見。毫無疑問，以上所述且將在下面解釋的特征不僅可以分別說明的組合方式使用，還可以在不偏離本發明范圍的情況下以其它組合方式使用或用于其自身。在這種情況下，特別參考這樣的事實，即還可以在沒有根據本發明的夾緊力轉換 器件的情況下使用第一液壓器件中的上述止動元件。也就是說，該致動元件不是夾緊力轉 換器件的必要構件，而且該致動元件還可以有利地用于沒有這種夾緊力轉換器件的連接裝 置中。現在基于示例性實施方式并參照附圖對本發明進行更詳細的解釋，在附圖中
圖1示出了具有以鉸接方式互連的三個保持臂的連接裝置的示意性立體圖；圖2示出了連接裝置的處于夾緊狀態的保持臂的橫截面圖；圖3示出了處于打開即未夾緊狀態的保持臂的示意性剖視圖；以及圖4示出了根據可替換改進的處于打開狀態的保持臂的示意性剖視圖。圖1示出了由參考標記10表示的連接裝置的示意性圖示。連接裝置10以示例性 的方式包括以鉸接方式互連的保持臂12. 1,12. 2和12. 3。所使用的保持臂12的數量還可 等于兩個或多于三個。連接裝置10用于將優選為所謂的頭部支撐的外科器件附接于優選為手術臺的靜 止器件的附接件，使得頭部支撐可通過單個的保持臂12調節和定位。頭部支撐例如可附接 于連接裝置的一個端部22，而連接裝置10的另一端部24接著連接至手術臺。單個的保持臂12的鉸接互連通過球窩接頭14實現，球窩接頭14包括位于相鄰保 持臂的球窩接頭容置部18內的球窩接頭球16。保持臂12可既繞著其由圓筒形殼體20所 限定的縱向軸線旋轉，又通過該球窩接頭14全向樞轉。在保持臂的圓筒形殼體20的內部 設置有一裝置，該裝置夾緊球窩接頭14，使得相應的保持臂被固定地調節并不可再移動。在 適當的時候會參照圖2和3描該裝置。最后，圖1還示出了在每個保持臂12的圓筒形殼體20上設置有連接26，所述連 接用作液壓連接并允許液壓管的附接。該液壓元件可實現球窩接頭的夾緊或對該夾緊的解 除。為此通常設置腳踏開關；然而，這并未在附圖中圖示。腳踏開關允許連接裝置的使用者 增加經由液壓連接26引入到相應保持臂12中的液壓壓力，從而解除夾緊。這對于調節和 設定附連于連接裝置的端部22的外科器件是需要的。一旦液壓壓力被去除，則球窩接頭又 接著被夾緊，因此可以維持所設定的位置。通常情況是圖1中示出的全部三個液壓連接26 連接至一個腳踏開關，然而其它的解決方案也是可行的。在圖2和3的基礎上，在用于保持臂12. 1的下文中將以示例性的方式解釋保持臂 12的設計。在這種情況下，應該注意，其它保持臂12. 2和12. 3的設計與保持臂12. 1的設 計相同。在圖2和3中，以剖視圖示出了保持臂12. 1并示出了兩種不同的狀態，即夾緊形 態(圖2)和調節形態(圖3)。圖2示出了保持臂12. 1具有圓筒形殼體20，并且液壓單元30置于殼體的、處于頂部的端部(在圖2中)。該液壓單元30包括已經在上面描述的液壓連接26并形成液壓蓋 32，液壓蓋32朝向頂部對圓筒殼體20進行封閉。液壓蓋32插入、優選地旋入殼體20中的 容置部36中并位于殼體20的凸緣狀部分38上或與凸緣狀部分38以小距離分離。管狀延長部34附接于圓筒形蓋32或成為圓筒形蓋32的一體部分，并且管狀延長 部34穿過殼體20的凸緣狀部分38的開口伸入殼體的內部空間中。該管狀延長部34在其下端通過蓋35封閉并形成液壓缸42。除了圓筒形內部空間 夕卜，管狀延長部34還具有環狀空間44，環狀空間44與液壓連接26和液壓內部空間43 (見 圖3)流體連接。液壓缸42的上部通過止動單元50封閉，止動單元50插入、優選地旋入圓筒形蓋 32的碗狀容置部40中。止動單元50包括蝸桿傳動52，蝸桿傳動52包括蝸桿54和與其嚙合的齒輪56。齒 輪56連接至沿縱向L 延伸的螺桿58。該螺桿58與伸入液壓缸42中的止動襯套59相互作 用。可通過旋轉蝸桿54使該止動襯套59沿縱向移位，蝸桿54可從外部致動。止動襯套59用作液壓活塞46的止動件，液壓活塞46部分地位于液壓缸42的內 部。液壓活塞46可沿縱向L移位，并且通過將液壓流體引入環狀空間44和內部空間43中 實現向上移動。在該過程中，止動襯套59確保液壓活塞46不會朝頂部移動太遠。因而，所 述襯套限制了液壓活塞46的調節范圍。凸緣狀部分66附接于液壓活塞46的相反端部，所述部分的平面視圖中的直徑對 應于圓筒形殼體20的內徑。從圖2可以清楚地看到，在橫截面中，該凸緣狀部分66具有碗 狀的形狀，沿縱向L延伸的圓筒形致動元件74附接于該碗的底部。圖2還示出了圓筒形殼體20保持在該情況下為螺旋彈簧的彈簧68，彈簧68在其 一端支撐在殼體20的凸緣狀部分38上，在其另一端支撐在凸緣狀部分66上。彈簧68確 保液壓活塞46被向下預張拉，并且凸緣狀部分66抵靠插入圓筒形殼體20中的下基座70。 該基座70相對于縱向軸線L具有共軸的孔72，致動元件74穿過該共軸的孔進行接合。另 夕卜，在該孔72中設置有多個環狀密封件。基座70在其下端具有形成液壓內部空間87的碗狀容置部86。該液壓內部空間通 過夾緊式窩部80朝向底部被封閉，使得該液壓內部空間被密封；可以使夾緊式窩部在容置 部86內沿縱向移位，因此所述窩部形成液壓活塞82。夾緊式窩部80在其下側具有與球窩 接頭球16相互作用的杯狀夾緊面84。固定于相鄰保持臂12. 2的球窩接頭球16位于保持 臂12. 2的球窩接頭容置部18內，球窩接頭容置部18例如螺紋連接于基座70。目前通過使用夾緊式窩部80及其夾緊面84可以將球窩接頭球16牢固地壓入球 窩接頭容置部18中，使得兩個保持臂12. 1和12. 2不再可能相對于彼此移動。夾緊所需的力由使致動元件74移入液壓內部空間87中的彈簧68提供。由于該 內部空間填充有不可壓縮的介質而且還被密封，因此致動元件74的移動會引起夾緊式窩 部沿相同方向的移動。然而，力的轉換是因致動元件74的底部面積與夾緊式窩部80的底 部面積相比更小而實現的。通過夾緊式窩部80施加在球窩接頭球16上的夾緊力大于彈簧 68的彈力。然而，反過來，致動元件74的移位路徑相應地比夾緊式窩部80的移位路徑長。為了解除夾緊，即使夾緊式窩部80向上移動，液壓流體進入環狀空間44，然后接 著經由液壓連接26進入內部空間43。這使液壓活塞46克服彈簧68的彈力向上移動，并將
權利要求
一種連接裝置，用于將外科器件可調節地連接至位于靜止裝置上的附接件，所述外科器件優選為頭部支撐，所述靜止裝置優選為手術臺，所述外科器件能夠連接至所述連接裝置的第一端部，所述附接件能夠連接至所述連接裝置的第二端部，所述連接裝置具有第一保持臂(12.1)；第二保持臂(12.2)，以鉸接方式連接至所述第一保持臂，分配給所述第一保持臂的球窩接頭容置部(18)和分配給所述第二保持臂的球窩接頭球(16)共同形成球窩接頭(14)；夾緊器件，用于將所述球窩接頭球(16)可松開地夾于所述球窩接頭容置部(18)中，所述球窩接頭容置部(18)具有夾緊式窩部(80)，所述夾緊式窩部(80)分配給所述球窩接頭球并通過預張拉元件(68)受到夾緊力作用以實現夾緊；以及能夠被致動的第一液壓器件(30)分配給所述夾緊器件，當所述第一液壓器件(30)被操作時，所述第一液壓器件(30)為所述夾緊器件加載與所述夾緊力相反的力，所述液壓器件具有液壓缸(42)和液壓活塞(46)，所述液壓活塞(46)被設置為能夠在所述液壓缸(42)內移位并連接至所述夾緊器件，其特征在于，夾緊力轉換器件(74、82、86)設置在所述預張拉元件(68)與夾緊式窩部(80)之間，并將由所述預張拉元件(68)施加的力轉換為作用在所述夾緊式窩部(80)上的更大的夾緊力。
2.如權利要求1所述的連接裝置，其特征在于，所述夾緊力轉換器件包括帶有缸和活 塞的第二液壓器件，所述活塞被設置為能夠在所述缸內移位，所述夾緊式窩部(80)形成所 述活塞，所述夾緊器件具有伸入所述缸中的致動元件(74)，所述致動元件(74)的移位引起所 述夾緊式窩部的移位。
3.如權利要求2所述的連接裝置，其特征在于，所述第一液壓器件具有止動元件(50)， 所述止動元件(50)伸入所述液壓缸中并限制所述活塞的移位路徑。
4.如權利要求3所述的連接裝置，其特征在于，所述止動元件(50)能夠從外部調節，所 述止動元件包括帶有陰螺紋的外側管狀部分和帶有陽螺紋的內側部分，所述外側管狀部分 和所述內側部分相互作用，從而所述內側部分的旋轉使外側部分沿縱向移位。
5.如權利要求4所述的連接裝置，其特征在于，設置了蝸桿傳動(52)，所述蝸桿傳動 (52)的蝸桿能夠從外部致動并與齒輪相互作用，所述齒輪附接于所述止動元件的所述內側 部分。
6.如前述權利要求任一項所述的連接裝置，其特征在于，所述預張拉元件是彈簧，具體 為螺旋彈簧。
7.如前述權利要求任一項所述的連接裝置，其特征在于，每個保持臂(12)具有圓筒形 殼體，所述圓筒形殼體中容納有所述夾緊器件、所述第一液壓器件和所述第二液壓器件。
8.如權利要求6或7所述的連接裝置，其特征在于，所述夾緊器件具有凸緣狀部分，所 述彈簧(68)的一端支撐在所述凸緣狀部分上，所述彈簧的另一端支撐在殼體上。
9.如前述權利要求任一項所述的連接裝置，其特征在于，所述球窩接頭容置部(18)能 夠附接、具體地螺紋連接于保持臂的一端。
10.如權利要求9所述的連接裝置，其特征在于，所述球窩接頭球(16)能夠附接、具體地螺紋連接于保持臂的另一端。
11.如前述權利要求任一項所述的連接裝置，其特征在于，至少三個保持臂以鉸接方式互連。
12.如前述權利要求任一項所述的連接裝置，其特征在于，所述第一液壓器件能夠連接 至壓力器件，所述壓力器件能夠通過腳部操作進行操作并產生液壓壓力。
13.如權利要求2所述的連接裝置，其特征在于，在所述致動元件(74)與所述夾緊式窩 部(80)之間設置有彈簧(94)。
全文摘要
本發明涉及一種連接裝置，該連接裝置用于將外科器件可調節地連接至位于靜止裝置上的附接件，所述外科器件優選為頭部支撐，所述靜止裝置優選為手術臺，所述外科器件能夠連接至所述連接裝置的第一端部，所述附接件能夠連接至所述連接裝置的第二端部，所述連接裝置具有第一保持臂(12.1)；第二保持臂(12.2)，以鉸接方式連接至所述第一保持臂，分配給所述第一保持臂的球窩接頭容置部(18)和分配給所述第二保持臂的球窩接頭球(16)共同形成球窩接頭(14)；夾緊器件，用于將所述球窩接頭球(16)可松開地夾緊在所述球窩接頭容置部(18)中，所述球窩接頭容置部(18)具有夾緊式窩部(80)，所述夾緊式窩部(80)分配給所述球窩接頭球并通過預張拉元件(68)受到夾緊力作用以實現夾緊；以及能夠被致動的第一液壓器件(30)，分配給所述夾緊器件，當所述第一液壓器件(30)被操作時，所述第一液壓器件(30)為所述夾緊器件加載與所述夾緊力相反的力，所述液壓器件具有液壓缸(42)和液壓活塞(46)，所述液壓活塞(46)被設置為能夠在所述液壓缸(42)內移位并連接至所述夾緊器件，其特征在于，夾緊力轉換器件(74、82、86)設置在所述預張拉元件(68)與夾緊式窩部(80)之間，并將通過所述預張拉元件(68)施加的力轉換為作用在所述夾緊式窩部(80)上的更大的夾緊力。
文檔編號A61B19/00GK101849132SQ200880100322
公開日2010年9月29日 申請日期2008年7月22日 優先權日2007年7月23日
發明者克里斯蒂安·施特勞斯, 朱爾根·布萊史特, 赫爾曼·齊亞賈 申請人:Cww醫藥公司