技术领域
[0001] 本
发明是发明
专利申请《一种
骨科手术腿部升降装置》(申请号：2017114733904)的分案申请，涉及一种医疗器械，特别是一种适用于骨科手术的腿部升降装置。
背景技术
[0002] 合适的手术体位对手术成功至关重要，不恰当的手术体位会延长手术操作时间，甚至导致术后并发症的发生，最终有诱发法律诉讼的可能。合适的手术体位包含两层概念：①手术的暴露和操作最为恰当；②手术操作结束时患者不因手术体位的摆放而出现相应的并发症。由于骨科手术多会跨关节操作，因此需要在手术过程中由助手把肢体抬高以暴露全部切口。由于手术时间比较长，就会出现两个问题：①长时间的抬举动作，助手体
力丧失比较大，容易在后期操作的时候出现不稳的状态；②主刀医生和助手之间的配合一旦产生偏差，助手不能快速领悟主刀医生要求，就要不断重新调整，延误手术时间。
发明内容
[0003] 本发明的技术任务是针对以上
现有技术的不足，提供一种医用托腿架。
[0004] 本发明解决其技术问题的技术方案是：一种医用托腿架，其特征在于：包括
主轴、架体、卷筒、绳子、
齿轮箱、壳体和
电动机；所述的主轴、卷筒、齿轮箱和电动机位于架体上方的壳体内；主轴的两端分别通过
耳板与架体固定连接，主轴上从其中一端到另一端依次设有齿轮箱、卷筒、三号
弹簧、主轴齿轮、套筒和四号弹簧；其中卷筒、三号弹簧、主轴齿轮、套筒和四号弹簧能够围绕主轴旋转；所述的卷筒包括筒体结构和固定在筒体结构两端的圆形的一号侧板和二号侧板，所述的一号侧板靠近齿轮箱；所述的绳子一端固定并缠绕在筒体结构上，另一端从卷筒上垂下至壳体外，绳子从壳体露出的部分外部套有无菌套，垂下端连接有托带，托带下端固定设有挂钩，拖带上设有一系列的用于连接挂钩的连接孔，所述主轴齿轮中间设有
水平孔，主轴从该水平孔内穿过；二号侧板和主轴齿轮之间设有三号弹簧，三号弹簧的套在主轴上；二号侧板和主轴齿轮，二者相对应的侧面上、三号弹簧周边的
位置分别设有一系列的齿，并且当两组齿互相靠近时能够互相
啮合；四号弹簧的两端分别顶在套筒和主轴端部的结构上，四号弹簧的弹力大于三号弹簧的弹力；主轴上四号弹簧所在的一端上设有闸线，其中闸线的芯线端部固定在套筒上，线管端部固定在主轴端部的结构上；所述的电动机
输出轴连接
电机齿轮，所述的电机齿轮与主轴齿轮相啮合；其中电动机是抱闸电机；所述的齿轮箱包括箱盖和卷筒的一号侧板围成的壳体结构及其内部结构，所述的箱盖是与主轴同轴心的内端开口的圆柱形壳体结构；所述的主轴与箱盖固定连接；所述的齿轮箱内部设有齿轮、
连杆、摇杆、
固定板、盒体和滑槽杆；一号侧板的外侧面上设有内齿轮，所述的固定板位于内齿轮的空腔内靠内侧的位置，固定板与所述的主轴固定连接；内齿轮的空腔内还设有与内齿轮相啮合的一号齿轮；一号齿轮的外侧设有与一号齿轮同轴的二号齿轮，二号齿轮直径大于一号齿轮；一号齿轮、二号齿轮所在轮轴与一号齿轮固定连接，与二号齿轮转动连接，二号齿轮中间有圆形空腔，圆形空腔内部设有内啮合
棘轮机构，其中圆形空腔
侧壁上设有棘齿，二号齿轮所在轮轴上固定设有圆盘，该圆盘连接棘爪；二号齿轮旁设有与二号齿轮相啮合的三号齿轮，其中三号齿轮的直径小于二号齿轮的直径；三号齿轮的外侧固定连接与三号齿轮同轴的四号齿轮，其中四号齿轮的直径大于三号齿轮的直径；四号齿轮旁设有与四号齿轮相啮合的五号齿轮，其中五号齿轮的直径小于四号齿轮的直径；一号齿轮、二号齿轮与三号齿轮、四号齿轮所在的轮轴两端分别与固定板和箱盖连接，固定板和箱盖上设有与各轮轴相适应的孔，各轮轴的端部分别位于相应的孔中，其中一号齿轮、二号齿轮所在的轴可随齿轮自由旋转；五号齿轮所在轮轴的外侧端与箱盖固定连接接；其内侧固定设有与五号齿轮同轴的扁平的圆柱形的中空的盒体，盒体内设有旋转
块，五号齿轮所在的轴是次轴，所述的次轴从旋转块中间的孔内穿过，旋转块可围绕次轴旋转，旋转块侧壁与盒体侧壁之间通过一号弹簧连接，一号弹簧与盒体之间的连接点位于旋转块的转动方向的前方；旋转块中间设有沿盒体径向方向的条形空腔，该空腔内设有滑块，所述的滑块可以沿径向方向滑动；盒体内壁上设有条形孔，条形孔位于滑块内侧相对应的位置，所述的滑块内侧方向上固定连接圆柱结构，所述的圆柱结构从条形孔内穿过盒体内壁，从盒体内露出；所述的条形孔形状呈阿基米德螺线形，其中靠近一号弹簧一端离次
轴距离较近，远离一号弹簧一端离次轴距离较远；圆柱结构暴露在盒体外的伸出端与连杆一端相铰接，连杆另一端与滑槽杆相铰接；所述的滑槽杆与所述的摇杆相配合连接，所述的摇杆一侧有齿，形成
齿条结构，摇杆上与齿相对一侧各有向内外两侧伸出的突起结构，使摇杆形成T形截面，所述的滑槽杆上设有与所述的T形截面相适应的滑槽，从而摇杆可以沿滑槽杆的长度方向自由滑动；所述的摇杆的齿条结构与六号齿轮相啮合，所述的滑槽杆与六号齿轮所在的轮轴相铰接，所述的摇杆上远离六号齿轮一端设有
配重，六号齿轮与七号齿轮相啮合；七号齿轮所在的轮轴外侧端从箱盖伸出，伸出端设有手轮，手轮与箱盖之间设有二号弹簧，通过二号弹簧的作用将手轮及七号齿轮向外侧弹出；箱盖内侧设有能够插进七号齿轮的卡块，自然状态时七号齿轮向外弹出，卡块卡进七号齿轮内。
[0005] 上述的托带为可消毒托带或者一次性无菌制品，与无菌套内的绳子下端可拆卸连接。
[0006] 与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：
[0007] 1、自动抬腿，减轻了人工劳动；
[0008] 2、能够保证肢体位置稳定，避免了人工抬举时间过长后出现的晃动现象；
[0009] 3、主刀医生可以自行调节腿部高度，避免了与助手配合偏差而导致延误手术时间。
附图说明
[0011] 图2是本发明的局部剖视图。
[0012] 图3是本发明实施例1的齿轮箱左视图。
[0013] 图4是本发明实施例1的齿轮箱的内部结构示意图。
[0014] 图5是本发明实施例1的齿轮箱内各结构展开图。
[0015] 图6是本发明实施例2的齿轮箱左视图。
[0016] 图7是本发明实施例2的齿轮箱的内部结构示意图。
[0017] 图8是本发明实施例2的齿轮箱内各结构展开图。
具体实施方式
[0018] 下面结合
说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
[0019] 实施例1中，如图1至5所示，本发明包括主轴6、架体7、卷筒45、绳子4、齿轮箱32、壳体47和电动机40。为便于叙述，设定齿轮箱32内朝向卷筒45的方向为内侧，其相反的方向为外侧。所述的架体7下端有可以与手术台可拆卸连接的结构，所述的结构可以有多种实现形式，例如架体7下端为Y字插杆插入手术台上相应的插孔中，或者架体7下端为带有紧固螺孔的C形结构，通过羊
角螺母固定在手术台边缘。
[0020] 所述的主轴6、卷筒45、齿轮箱32和电动机40位于架体7上方的壳体47内。主轴6的两端分别通过耳板与架体7固定连接，主轴6上从其中一端到另一端依次设有齿轮箱32、卷筒45、三号弹簧44、主轴齿轮37、套筒38和四号弹簧39。其中卷筒45、三号弹簧44、主轴齿轮37、套筒38和四号弹簧39能够围绕主轴6旋转。
[0021] 所述的卷筒45包括筒体结构33和固定在筒体结构33两端的圆形一号侧板5、二号侧板34，所述的一号侧板5靠近齿轮箱32。所述的绳子4一端固定并缠绕在筒体结构33上，另一端从卷筒45上垂下至壳体47外，绳子4从壳体47露出的部分外部套有无菌套46，防止感染。垂下端连接有托带43，托带43下端固定设有挂钩，拖带上设有一系列的用于连接挂钩的连接孔，使用时将挂钩钩在连接孔上，从而使托带43的下端形成一圆环结构，通过将挂钩钩在不同的连接孔上从而可以调
节圆环的大小和高度，以便适应不同的患者。使用时根据情况，将托带43套在患者的腿部，通过卷筒45和绳子4带动患者腿部的升降。优化方案中，所述的托带43为可消毒托带或者一次性无菌制品，与无菌套46内的绳子4下端可拆卸连接，保证手术无菌操作。
[0022] 所述主轴齿轮37中间设有水平孔，主轴6从该水平孔内穿过。二号侧板34和主轴齿轮37之间设有三号弹簧44，三号弹簧44的套在主轴6上。二号侧板34和主轴齿轮37，二者相对应的侧面上、三号弹簧44周边的位置分别设有一系列的齿35，并且当两组齿35互相靠近时能够互相啮合。四号弹簧39的两端分别顶在套筒38和主轴6端帽上，四号弹簧39的弹力大于三号弹簧44的弹力，因此自然状态时，四号弹簧39能够克服三号弹簧44的弹力将主轴齿轮37顶向卷筒45方向，使主轴齿轮37侧面的齿35与二号侧板34上的齿35相互啮合；当四号弹簧39收缩时，通过三号弹簧44的作用能够将主轴齿轮37推开，使主轴齿轮37和二号侧板34上的齿35相互脱离。
[0023] 主轴6上四号弹簧39所在的一端上设有闸线41，其中闸线41的芯线端部固定在套筒38上，线管端部固定在主轴6端部的结构上，闸线41的另一端设有手闸42，握下手闸42后，闸线41的芯线收缩，朝向远离卷筒45的方向拉动套筒38，通过三号弹簧44的作用将主轴齿轮37向外推出。同样的，在闸线41和手闸42外表面也有无菌套或者无菌封膜。
[0024] 所述的电动机40输出轴连接电机齿轮36，所述的电机齿轮36与主轴齿轮37相啮合，从而通过电动机40的作用能够驱动主轴齿轮37旋转，进而驱动卷筒45旋转。其中电动机40是抱闸电机，即电动机40得电时能够运转，失电后能够将电动机40
转子抱死，防止其受到外力而发生旋转。
[0025] 所述的齿轮箱32包括箱盖3和卷筒45的一号侧板5围成的壳体结构及其内部结构，所述的箱盖3是与主轴6同轴心的内端开口的圆柱形壳体结构。所述的主轴6与箱盖3固定连接。
[0026] 所述的齿轮箱32内部设有齿轮、连杆25、摇杆29、固定板9和盒体17。
[0027] 一号侧板5的外侧面上设有内齿轮8，所述的固定板9位于内齿轮8的空腔内靠内侧的位置，固定板9与所述的主轴6固定连接。内齿轮8的空腔内还设有与内齿轮8相啮合的一号齿轮14。一号齿轮14的外侧设有与一号齿轮14同轴的二号齿轮10，二号齿轮10直径大于一号齿轮14。一号齿轮14、二号齿轮10所在轮轴与一号齿轮14固定连接，与二号齿轮10转动连接，二号齿轮10中间有圆形空腔，圆形空腔内部设有内啮合棘轮机构，其中圆形空腔侧壁上设有棘齿12，二号齿轮10所在轮轴上固定设有圆盘13，该圆盘13连接棘爪11。二号齿轮10旁设有与二号齿轮10相啮合的三号齿轮16，其中三号齿轮16的直径小于二号齿轮10的直径。三号齿轮16的外侧固定连接与三号齿轮16同轴的四号齿轮15，其中四号齿轮15的直径大于三号齿轮16的直径。四号齿轮15旁设有与四号齿轮15相啮合的五号齿轮18，其中五号齿轮18的直径小于四号齿轮15的直径。一号齿轮14、二号齿轮10与三号齿轮16、四号齿轮15所在的轮轴两端分别与固定板9和箱盖3连接，固定板9和箱盖3上设有与各轮轴相适应的孔，各轮轴的端部分别位于相应的孔中，其中一号齿轮14、二号齿轮10所在的轴可随齿轮自由旋转。五号齿轮18所在轮轴的外侧端与箱盖3固定连，其内侧固定设有与五号齿轮18同轴的扁平的圆柱形的中空的盒体17，盒体17内设有旋转块20，五号齿轮18所在的轴是次轴19，所述的次轴19从旋转块20中间的孔内穿过，旋转块20可围绕次轴19旋转，旋转块20侧壁与盒体17侧壁之间通过一号弹簧24连接，一号弹簧24与盒体17之间的连接点位于旋转块20的转动方向的前方，即旋转时盒体17通过一号弹簧24的作用拉动旋转块20旋转。旋转块20中间设有沿盒体17径向方向的条形空腔，该空腔内设有滑块23，所述的滑块23可以沿径向方向滑动。盒体17内壁上设有条形孔21，条形孔21位于滑块23内侧相对应的位置，所述的滑块23内侧方向上固定连接圆柱结构22，所述的圆柱结构22从条形孔21内穿过盒体17内壁，从盒体17内露出。所述的条形孔21形状呈阿基米德螺线形，其中靠近一号弹簧24一端离次轴
19距离较近，远离一号弹簧24一端离次轴19距离较远。通过条形孔21与圆柱结构22的作用，当一号弹簧24缩短时，滑块23靠近次轴19，当一号弹簧24伸长时，滑块23远离次轴19。
[0028] 圆柱结构22暴露在盒体17外的伸出端与连杆25一端相铰接，连杆25另一端与摇杆29相铰接。所述的摇杆29一端与固定板9相铰接，另一端设有配重27。
[0029] 本发明使用方法如下：使用时将患者的腿部放在托带43中，需要将腿抬高时，启动电动机40，通过电动机40的作用驱动主轴齿轮37旋转，进而驱动卷筒45旋转，卷筒45拉动绳子4，从而能够将患者腿部向上提起，然后关闭电动机40。由于电动机40是抱闸电机，因此关闭电动机40后通过电动机40的作用能够阻止卷筒45旋转。当需要降低卷筒45的高度时，握下手闸42，通过闸线41拉动套筒38，通过三号弹簧44将主轴齿轮37向外推出，从而使二号侧板34与主轴齿轮37相脱离，使卷筒45的运动不再受到电动机40的限制，通过腿部的重力作用拉动绳子4下落，同时卷筒45随之旋转。齿轮箱32的作用在于使腿部能够以非常缓慢的速度下落，防止下落速度过快造成医生操作不便和腿部受伤。
[0030] 齿轮箱32的工作原理是：当腿部带动绳子4下落时带动卷筒45旋转，卷筒45通过其外侧面上的内齿轮8依次带动一至五号齿轮和盒体17旋转，盒体17通过连杆25带动摇杆29进行摆动，物体的重力经过各齿轮的传动后经过连杆25驱动摇杆29摆动，当一个大小一定的作用力通过连杆25作用到摇杆29时摇杆29便以一个恒定的周期做摆动运动，各齿轮也随之以一个稳定的速度进行旋转，从而绳子4上的腿部能够以恒定的速度缓慢下落。
[0031] 当腿部的重量较大时，其下落速度相应增大，同时一号弹簧24的拉伸量较大，旋转块20带动滑块23朝向远离一号弹簧24的方向移动，通过条形孔21的作用，滑块23被推向远离次轴19的方向，滑块23围绕次轴19旋转，滑块23远离次轴19后其旋转的半径增大，由于力矩不变，其对连杆25的作用力相对减小，滑块23半径增大后，摇杆29的摆动幅度增大，又因为连杆25摇杆29的作用力减小，所以摇杆29的摆动周期增大，因此腿部下落的速度减慢，从而抵消了腿部因重量增大而引起的下落速度加快的部分；同样当腿部的重量较小时，其下落速度相应减小，同时一号弹簧24的拉伸量较小，滑块23的旋转半径增大，对连杆25的作用力也减小，能够减小摇杆29摆动的周期，加快腿部的下落速度，抵消掉因腿部重量减小而引起的下落速度小小的部分。因此通过盒体17及其内部结构的作用能够使腿部无论重量大小能够保持大致相等的下落速度。
[0032] 通过棘轮和棘齿12的作用能够使二至五号齿轮只能够单向旋转，即当绳子4在腿部的带动下下落时，棘爪11正向旋转，棘爪11卡住棘齿12带动二号齿轮10旋转，当旋转卷筒45将绳子4收回时，棘爪11反转，棘爪11与棘齿12相脱离，一号齿轮14旋转而二号齿轮10不旋转，从而避免齿轮箱32对卷筒45的旋转过程产生阻力。
[0033] 实施例2中，本实施例在实施例1的
基础上衍生而来，本实施例中的主体结构同时实施例1，下文中仅对本实施例与实施例1之间的区别技术特征加以叙述，相同技术特征不再累述。
[0034] 如图6至8所示，本实施例还包括滑槽杆26、六号齿轮28、七号齿轮30和手轮1。
[0035] 滑块圆柱结构22的伸出端与连杆25一端相铰接，连杆25另一端与滑槽杆26相铰接。所述的滑槽杆26与所述的摇杆29相配合连接，所述的摇杆29一侧有齿，形成齿条结构，摇杆29上与齿相对一侧各有向内外两侧伸出的突起结构，使摇杆29形成T形截面，所述的滑槽杆26上设有与所述的T形截面相适应的滑槽，从而摇杆29可以沿滑槽杆26的长度方向自由滑动。所述的摇杆29的齿条结构与六号齿轮28相啮合，所述的滑槽杆26与六号齿轮28所在的轮轴相铰接，所述的摇杆29上远离六号齿轮28一端设有配重27，六号齿轮28与七号齿轮30相啮合。七号齿轮30所在的轮轴外侧端从箱盖3伸出，伸出端设有手轮1，手轮1与箱盖3之间设有二号弹簧2，通过二号弹簧2的作用将手轮1及七号齿轮30向外侧弹出。箱盖3内侧设有能够插进七号齿轮30的卡块31，自然状态时七号齿轮30向外弹出，卡块31卡进七号齿轮30内，使七号齿轮30无法旋转；使用时将手轮1向内侧推动，使七号齿轮30与卡块31脱离，从而可以通过旋转手轮1来旋转七号齿轮30。
[0036] 在本实施例中手轮1的作用在于调节腿部下落的速度，旋转手轮1，带动七号齿轮30旋转，通过六号齿轮28和摇杆29上的齿条带动摇杆29沿其长度方向运动，当摇杆29及其配重27运动时，能够改变摇杆29
重心的位置，主要是摇杆29重心距六号齿轮28轴心的距离，摇杆29重心与六号齿轮28轴心距离的变化能够改变摇杆29的摆动周期，具体为距离增大，变动周期增大，距离减小摆动周期减小，从而能够调节腿部下落的速度。根据不同的情形可以设置不同的下落速度。
[0037] 需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
