CN111212611A - 医疗用机械手的挠性管以及弯曲构造体 - Google Patents

医疗用机械手的挠性管以及弯曲构造体 Download PDF

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饭野信次
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Abstract

本发明提供一种实现小型化同时承载能力及弯曲性优异的医疗用机械手的挠性管以及弯曲构造体。具备主体部(15),该主体部(15)由在轴向上层叠并且保持层叠状态的多个波形垫圈(17)构成,且能够通过在轴向上伸缩来弯曲。由此,能够提高弯曲角度与载荷的载荷特性的线性,从而能够得到实现小型化同时承载能力及弯曲性优异的挠性管(3)。

Description

医疗用机械手的挠性管以及弯曲构造体
技术领域
本发明涉及一种能够应用于手术机器人等医疗用机械手的弯曲部的挠性管以及弯曲构造体。
背景技术
在近年来的医疗中,在手术时,为了能够减少患者以及医生双方的负担,普及了手术机器人的机器人钳子、手动钳子等医疗用机械手。
对于机器人钳子、手动钳子等医疗用机械手而言,将臂部与内窥镜摄像机一起从患者的较小的创口***,从而医生能够一边通过3D监视器来目视捕捉手术区,一边以实际上使钳子移动的感觉来进行手术。
作为这样的医疗用机械手,如专利文献1所记载,通过使臂部具有基于弯曲部的关节功能,能够确保较高的自由度,从而能够进行更细致的手术操作。
在该医疗用机械手中,臂部的弯曲部使用螺旋弹簧,通过拉动在内部穿过的驱动线,来使螺旋弹簧弯曲。
为了缩小患者的创口来减轻精神、肉体的负担,期望这样的医疗用机械手的臂部变得小型。相应地,也期望臂部所使用的弯曲部变得小型。
但是,在专利文献1的技术中,由于弯曲部由螺旋弹簧构成,所以从确保承载能力及弯曲性的必要性看,在小型化方面存在局限性。
对于这样的问题,不仅如上所述地在机器人钳子、手动钳子等医疗用机械手中存在,在内窥镜摄像机等其它医疗用机械手中也同样存在。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-38075号公报
发明内容
发明所要解决的课题
想要解决的问题点在于,在实现小型化同时确保承载能力及弯曲性的方面存在局限性这一点。
用于解决课题的方案
本发明为了实现小型化同时承载能力及弯曲性优异,提供一种挠性管,是供医疗用机械手的驱动线在轴向上穿过并根据上述驱动线的操作而弯曲的挠性管,其主要特征在于,具备主体部,该主体部具有在上述轴向上层叠并且保持层叠状态的多个波形垫圈,且能够通过上述轴向的伸缩来弯曲。
发明的效果
本发明通过层叠多个波形垫圈来构成主体部,并且能够通过各波形垫圈的轴向的伸缩来弯曲,从而能够得到实现小型化同时承载能力及弯曲性优异的挠性管。
附图说明
图1是示出使用了挠性管的机器人钳子的立体图(实施例1)。
图2是图1的机器人钳子的主视图(实施例1)。
图3是图1的机器人钳子的剖视图(实施例1)。
图4是省略了图1的机器人钳子的一部分的立体图(实施例1)。
图5是进一步省略了图4的机器人钳子的一部分的立体图(实施例1)。
图6是图5的机器人钳子的侧视图(实施例1)。
图7是示出图4的机器人钳子的挠性管的立体图(实施例1)。
图8的(A)是示出图4的挠性管的侧视图,(B)是(A)的VIII部的放大图(实施例1)。
图9是挠性管的剖视图,(A)示出平常时,(B)示出弯曲时(实施例1)。
图10是示出挠性管的载荷与弯曲角度的关系的曲线图。(实施例1)。
图11是挠性管的立体图(实施例2)。
图12是图11的挠性管的侧视图(实施例2)。
图13是图11的挠性管的俯视图(实施例2)。
图14是变形例的挠性管的立体图(实施例2)。
图15是图14的挠性管的侧视图(实施例2)。
图16是图14的挠性管的俯视图(实施例2)。
图17是使用了具有挠性管的弯曲构造体的机器人钳子的主视图(实施例3)。
图18是图17的机器人钳子的剖视图(实施例3)。
图19是省略了图17的机器人钳子的一部分的侧视图(实施例3)。
图20是进一步省略了图19的机器人钳子的一部分的立体图(实施例3)。
图21是图20的机器人钳子的侧视图(实施例3)。
图22是图21的机器人钳子的俯视图(实施例3)。
图23是弯曲构造体的剖视图,(A)示出平常时,(B)示出弯曲时(实施例3)。
图24是示出弯曲构造体的载荷与弯曲角度的关系的曲线图。(实施例3)。
图25是省略了使用弯曲构造体的机器人钳子的一部分的立体图(实施例4)。
图26是图25的机器人钳子的侧视图(实施例4)。
图27是图25的机器人钳子的剖视图(实施例4)。
图28是变形例的弹性部件的俯视图(实施例4)。
图29是其它变形例的弹性部件的俯视图(实施例4)。
图30是省略了使用弯曲构造体的机器人钳子的一部分的立体图(实施例5)。
图31是图30的机器人钳子的侧视图(实施例5)。
图32是图30的机器人钳子的剖视图(实施例5)。
图33是图30的弯曲构造体所使用的弹性部件的立体图(实施例5)。
具体实施方式
挠性管通过层叠多个波形垫圈来构成主体部,并且能够通过各波形垫圈的轴向的伸缩来弯曲,由这样的挠性管完成了实现小型化同时承载能力及弯曲性优异的结构的目的。
优选为,各波形垫圈在周向上具备多个山部及位于这些山部之间的谷部,多个波形垫圈的相邻的波形垫圈的山部与谷部抵接。在该情况下,能够通过固定相邻的波形垫圈的山部及谷部来保持波形垫圈的层叠状态。
并且,优选为,多个波形垫圈具有供驱动线插通的插通孔。在该情况下,也可以不固定相邻的波形垫圈的山部及谷部之间,而通过由驱动线对相邻的波形垫圈之间进行定位来保持波形垫圈的层叠状态。
并且,也可以在挠性管内设置弹性部件来构成弯曲构造体。弹性部件配置在挠性管的主体部内,与主体部相比,轴向的刚性较高,而且能够根据主体部的弯曲而弯曲。
弹性部件能够采用各种形状,例如也可以是位于主体部的轴心部的螺旋弹簧、实心柱状体、或者中空筒状体等。
实施例1
[机器人钳子的构造]
图1是示出具有本发明的实施例1的挠性管的机器人钳子的立体图,图2是该机器人钳子的主视图,图3是该机器人钳子的剖视图。
机器人钳子1构成作为医疗用机械手的手术机器人的机器人臂部前端。此外,机器人钳子1是医疗用机械手的一例。
此外,能够应用挠性管3的医疗用机械手是无论是否安装于手术机器人都由医生等手动操作的装置,具有进行弯曲动作的弯曲部即可,没有特别限定。
因此,医疗用机械手还包括并非安装于手术机器人的内窥镜摄像机、手动钳子等。
本实施例的机器人钳子1由轴部5、弯曲部7、把持单元9构成。
轴部5例如形成为圆筒形状。在轴部5内,穿过用于驱动弯曲部7的驱动线11、用于驱动把持单元9的推拉钢丝13。经由弯曲部7在轴部5的前端设有把持单元9。
驱动线11是绳状部件即可,没有特别限定,例如能够使用绞线、NiTi(镍钛)单线、钢琴线、多关节杆、链、带、线、绳等。
弯曲部7由本实施例的挠性管3构成。弯曲部7(挠性管3)供驱动线11及推拉钢丝13在轴向上穿过,并能够根据驱动线11的操作而弯曲。轴向是指沿挠性管3的轴心的方向,不必是严格地平行于轴心的方向,还包括相对于轴心稍微倾斜的方向。
此外,推拉钢丝13设于弯曲部7(挠性管3)的轴心部。驱动线11在本实施例中在周向上每隔90度地存在而设有四个,并且分别相对于推拉钢丝13向径向外侧偏倚地配置。在下文中详细地说明挠性管3。此外,径向是指挠性管3的放射方向。
在把持单元9中,一对把持部9b能够开闭地轴支承于安装于弯曲部7的前端的基部9a。穿过弯曲部7后的驱动线11与基部9a连接。
因此,把持单元9通过驱动线11的操作,能够使弯曲部7弯曲,同时能够使把持部9b指向所希望的方向。
在把持部9b设有在把持部9b闭合的状态下相对于轴向倾斜的槽部9c。可动片9d的突起部9e滑动自如地与把持部9b的槽部9c卡合。可动片9d配置为能够沿轴向在把持单元9的基部9a的贯通孔9f内移动,并且与穿过弯曲部7后的推拉钢丝13连接。
因此,把持部9b通过推拉钢丝13的进退动作(推拉动作),使可动片9d沿轴向移动来开闭。此外,使把持部9b开闭的把持单元9的驱动不限定于推拉钢丝13,也可以使用气管、多个驱动钢丝。
[挠性管的构造]
图4是省略了图1的机器人钳子1的一部分的立体图。图5是进一步省略了图4的一部分的机器人钳子1的立体图,图6是该机器人钳子1的侧视图,图7是示出挠性管3的立体图,图8的(A)是该挠性管3的侧视图,图8的(B)是图8的(A)的VIII部的放大图。图9是示出挠性管3的剖视图,图9的(A)示出平常时,图9的(B)示出弯曲时。此外,图8示出从45°的方向(图7的右斜下方)观察到的图7的状态,图9示出穿过在从图7的进深方向的正面观察的状态下位于图7的左右方向的插通孔17d的截面。
如图1~图9所示,挠性管3作为机器人钳子1的弯曲部7,相对于轴部5弹性地支撑把持单元9。本实施例的挠性管3成为在主体部15形成有插通孔17d的结构。
主体部15通过在轴向上层叠多个波形垫圈17而形成,并且能够通过各波形垫圈17的轴向的伸缩来弯曲。
各波形垫圈17由金属、陶瓷等形成为环状。本实施例的波形垫圈17由不锈钢构成并形成为圆环状,并且内外周之间的径向宽度恒定。此外,波形垫圈17的形状、材质等能够根据挠性管3所需的特性等来适当地变更。
各波形垫圈17在周向上具有多个山部17a,并在相邻的山部17a之间具有谷部17b。本实施例的波形垫圈17具有在径向上对置的两个山部17a,并在山部17a之间具有在径向上对置的两个谷部17b。因此,在本实施例中,山部17a和谷部17b在周向上每隔90度地交替设置。
此外,山部17a及谷部17b的个数能够根据挠性管3所需的特性等来适当地变更。
山部17a及谷部17b弯曲成在轴向上反向的圆弧状,并且设为从波形垫圈17的外周直到内周。在轴向上相邻的波形垫圈17之间,一个波形垫圈17的山部17a与另一个波形垫圈的谷部17b抵接。通过上述山部17a及谷部17b的伸缩,各波形垫圈17能够在轴向上进行弹性的伸缩。
所抵接的山部17a及谷部17b通过焊接、粘接等适当的方法来固定。由此,挠性管3的主体部15保持层叠状态。
此外,即使不固定所抵接的山部17a及谷部17b,通过在下述的插通孔17d内插通驱动线11,也能够保持波形垫圈17的层叠状态。
此外,山部17a及谷部17b也可以相互不抵接,例如,也可以设为相互在周向上错开而抵接于倾斜部17c的形态。
在各波形垫圈17中,山部17a及谷部17b之间通过倾斜部17c而连续。倾斜部17c呈相对于径向倾斜、并且在内周与外周之间稍微扭曲的形状。在该倾斜部17c设有作为穿通部的插通孔17d。此外,山部17a及谷部17b的曲率半径、倾斜部17c的倾斜角度及扭曲等能够根据挠性管3所需的特性等来适当地变更。
在各腹部17c,沿主体部15的周向设有多个插通孔17d。在本实施例中,由于驱动线11在周向上每隔90度地设有四个,所以相应地,插通孔17d也在各倾斜部17c的周向上每隔90度地设有四个。其中,插通孔17d的个数能够根据驱动线11的根数来变更。
在沿轴向相邻的波形垫圈17的倾斜部17c之间,插通孔17d在轴向上连通,利用上述连通的插通孔17d使驱动线11插通。通过该插通,挠性管3能够作为穿通部使驱动线11在轴向上穿过,并且作为将其保持在预定位置的导向件发挥功能。
此外,作为穿通部,也能够设置在径向上从挠性管3的主体部15的外周或内周起凹下的切口或凹部,来代替插通孔17d。因此,挠性管3也能够使驱动线11以沿内周或外周的凹部等穿通部的状态在轴向上穿过。
并且,各插通孔17d位于波形垫圈17的径向宽度的中间部。但是,插通孔17d也可以比径向宽度的中间部向径向的内侧或外侧偏倚。并且,各插通孔17d与主体部15的轴心的径向距离能够根据挠性管3的特性来适当地设定,例如可以不恒定也可以恒定。
插通孔17d的形状大致呈圆形,直径比驱动线11的直径大。该直径之差允许倾斜部17c的倾斜及位移。此外,插通孔17d的形状不限定于圆形,也可以呈矩形等其它形状。
上述主体部15设置在第一结合部19及第二结合部21之间。第一结合部19及第二结合部21分别构成机器人钳子1的轴部5的前端以及把持单元9的基部9a的一部分,由树脂、金属等形成并呈圆柱状。
在第一结合部19,在轴向上经由贯通孔(未图示)插通有驱动线11。在第二结合部21且在固定孔(未图示)内固定有驱动线11的前端部。并且,在第一结合部19的轴心部设有钢丝插通孔19b,并插通有推拉钢丝13。
[挠性管的动作]
对于作为弯曲部7的挠性管3而言,当医生操作机器人钳子1时,通过拉动任一个驱动线11,位于把持单元9侧的可动侧相对于位于轴部5侧的固定侧弯曲。而且,通过组合地拉动几个驱动线11,能够360度全方位地使之弯曲。
当拉动任一个驱动线11使之弯曲时,在挠性管3中,如图9的(B)所示,在相对于中立轴的弯曲内侧部分处,山部17a及谷部17b压缩,并且在弯曲外侧部分处,山部17a及谷部17b伸长。通过像这样变形,插通有***作后的驱动线11的倾斜部17c相互之间接近,从而挠性管3整体弯曲。
并且,在弯曲时,挠性管3利用插通孔17d使驱动线11插通并且将其维持在适当的位置,从而能够根据医生的操作来使挠性管3进行稳定且正确的弯曲动作。
[承载能力及弯曲性]
图10是示出实施例1的挠性管3的载荷与弯曲角度的关系的曲线图。
图10中,绘制曲线示出使挠性管3从弯曲角度为0度弯曲到90度的载荷。
如图10所示,对于载荷与弯曲角度的载荷特性而言,在弯曲角度从0°到90°为止,载荷的上升相对于弯曲角度的上升的线性变高。
因此,本实施例的挠性管3的承载能力及弯曲性优异。
[实施例1的效果]
如上所述,本实施例的挠性管3具备主体部15,该主体部15由在轴向上层叠并保持层叠状态的多个波形垫圈17构成,并且能够通过在轴向上伸缩来弯曲。
由此,在本实施例中,能够提高弯曲角度与载荷的载荷特性的线性,从而能够得到实现小型化同时承载能力及弯曲性优异的挠性管3。
作为结果,能够根据医生的操作来使挠性管3进行稳定且正确的弯曲动作。
各波形垫圈17在周向上具备多个山部17a以及山部17a之间的谷部17b,多个波形垫圈17的相邻的波形垫圈17的山部17a与谷部17b抵接。
因此,在本实施例的挠性管3中,通过山部17a及谷部17b的伸缩,能够可靠地进行弯曲动作。
并且,在本实施例中,由于相邻的波形垫圈17的抵接的山部17a及谷部17b之间被固定,所以能够可靠地保持山部17a及谷部17b抵接后的波形垫圈17的层叠状态,从而能够更可靠地使挠性管3进行弯曲动作。
另外,在本实施例中,通过将所抵接的山部17a及谷部17b之间固定,也能够使扭曲刚性优异。
再者,在本实施例中,由于多个波形垫圈17具有使驱动线11插通的插通孔17d,所以能够将主体部15用作驱动线11的导向件,将驱动线11保持在适当的位置,并且能够进行更稳定且正确的弯曲动作。
实施例2
图11是示出本发明的实施例2的挠性管的立体图,图12是该挠性管的侧视图,图13是该挠性管的俯视图。此外,在实施例2中,对与实施例1对应的结构标注相同的符号并省略重复的说明。
本实施例的挠性管3与实施例1相比,变更了主体部15的波形垫圈17的俯视形状。除此之外,形状与实施例1的形状相同。
主体部15的各波形垫圈17的外周呈正八边形形状。山部17a及谷部17b分别设为从正八边形的对应的边的中间部直到内周。波形垫圈17的内周的形状与实施例1相同地呈圆形形状。
图14是示出变形例的挠性管3的立体图,图15是该挠性管3的侧视图,图16是该挠性管3的俯视图。
在变形例的挠性管3中,主体部15的各波形垫圈17的外周也呈正八边形形状。但是,山部17a及谷部17b分别设为从对应的正八边形的角部直到内周。
在本实施例及变形例中,也能够起到与实施例1相同的作用效果。
实施例3
图17是示出使用了具有本发明的实施例3的挠性管的弯曲构造体的机器人钳子的主视图,图18是该机器人钳子的剖视图,图19是省略了图17的机器人钳子的一部分的侧视图,图20是进一步省略了机器人钳子的一部分的立体图,图21是该机器人钳子的侧视图,图22是该机器人钳子的俯视图。图23是弯曲构造体的剖视图,图23的(A)示出平常时,图23的(B)示出弯曲时。此外,在实施例3中,对与实施例1对应的结构标注相同的符号并省略重复的说明。
在本实施例中,通过在实施例1的挠性管3内配置弹性部件23,来构成弯曲构造体25。
弹性部件23是金属制的螺旋弹簧,尤其是密接螺旋弹簧。此外,密接螺旋弹簧是指弹簧圈相互之间在自由状态下密接的螺旋弹簧。作为弹性部件23,也能够使用在自由状态下在弹簧圈相互之间具有缝隙的非密接螺旋弹簧。
本实施例的弹性部件23的螺旋弹簧的线材的截面呈圆形。但是,螺旋弹簧的线材的截面也能够呈矩形、椭圆等之类其它的形状。
弹性部件23配置于挠性管3的轴心部,在内周侧划分出使推拉钢丝13插通的钢丝插通孔23a。在弹性部件23的外周与挠性管3的内周之间具有缝隙。
在轴向上,弹性部件23至少遍及挠性管3的主体部15的整个区域伸长,并且与挠性管3相比,针对压缩的刚性设定为较高。由此,弹性部件23能够抑制挠性管3无意中在轴向上压缩。
并且,弹性部件23能够根据挠性管3而弯曲,并且具有根据弯曲方向的载荷特性来调整挠性管3的载荷特性的功能。
图24是示出实施例3及比较例的弯曲构造体25的载荷与弯曲角度的关系的曲线图。
作为比较例,示出实施例1的挠性管3的载荷与弯曲角度的关系。实施例3与实施例1相同,绘制曲线示出使弯曲构造体25从弯曲角度为0度弯曲到90度、并在之后返回到0度时的载荷。
如图24所示,在实施例3中,线性变高,从而承载能力及弯曲性优异。
如上所述,本实施例的弯曲构造体25具备弹性部件23,该弹性部件23配置在挠性管3的主体部15内,与主体部15相比,轴向的刚性较高,并且能够根据挠性管3的弯曲而弯曲。
因此,本实施例的弯曲构造体25能够抑制挠性管3在无意中被压缩。
因此,若挠性管3无意中被压缩,则有因驱动线11的操作而作为弯曲部7的举动变得不稳定的担忧,但在本实施例中,能够抑制这样的不稳定的举动。并且,即使在弯曲时,路径长度也不会变化,从而把持单元9的动作稳定。
并且,本实施例的弯曲构造体25能够利用弹性部件23的弯曲方向的载荷特性来调整挠性管3的载荷特性。
除此之外,在本实施例中,也能够起到与实施例1相同的作用效果。
此外,弹性部件23也能够应用于实施例2。
实施例4
图25是省略了使用本发明的实施例4的弯曲构造体的机器人钳子的一部分的立体图,图26是该机器人钳子的侧视图,图27是该机器人钳子的剖视图。此外,在实施例4中,对与实施例3对应的结构标注相同的符号并省略重复的说明。
本实施例的弯曲构造体3的弹性部件23设为实心柱状体。除此之外,结构与实施例3的结构相同。
即,弹性部件23由橡胶等弹性材料形成并形成为实心柱状。由此,弹性部件23构成为,与挠性管3的主体部15相比,轴向的刚性较高,并且能够根据挠性管3的弯曲而弯曲。
此外,在本实施例中,由于实心柱状的弹性部件23位于挠性管3的轴心部,所以也代替推拉钢丝13地采用多个驱动线等来驱动把持单元9。
图28是示出变形例的弹性部件23的俯视图,图29是示出其它变形例的弹性部件23的俯视图。
在图28的变形例中,在实心柱状的弹性部件23的外周,设有在径向上凹下的槽部23b。槽部23b在轴向上沿弹性部件23设置,对代替推拉钢丝13而采用的用于驱动把持部9的驱动线24进行导向。
此外,驱动线24的个数、配置根据把持部9的构造来适当地变更,相应地,槽部23b的个数、配置也适当地变更。
在图29的变形例中,在实心柱状的弹性部件23,设有从外周朝向轴心部附近在径向上凹下的狭缝23c。狭缝23c在轴向上沿弹性部件23设置,并且在弹性部件23的轴心部处对推拉钢丝13进行导向。
此外,如双点划线所示,狭缝23c可以构成为,从弹性部件23的外周至轴心部的近前为止,宽度比推拉钢丝13的直径稍窄,并且在轴心部处与推拉钢丝13同径。并且,狭缝23c也能够设为超过弹性部件23的轴心部。
在这样的实施例4及变形例中,也能够起到与实施例3相同的作用效果。
实施例5
图30是示出本发明的实施例5的弯曲构造体的立体图,图31是该弯曲构造体的侧视图,图32是该弯曲构造体的剖视图。图33是示出图30的弯曲构造体的弹性部件的立体图。此外,在实施例5中,对与实施例3对应的结构标注相同的符号并省略重复的说明。
本实施例的弯曲构造体3的弹性部件23设为中空筒状体。除此之外,结构与实施例3的结构相同。
弹性部件23由超弹性合金构成,并由端筒部27a、27b、环部29、管结合部31a、31b以及管狭缝33构成。此外,超弹性合金能够为NiTi合金(镍钛合金)、金属橡胶(注册商标)等钛系合金、Cu-Al-Mn合金(铜系合金)、Fe-Mn-Al系合金(铁系合金)等。
端筒部27a、27b是设于两端部的环状部件。在上述端筒部27a、27b之间存在多个环部29。
多个环部29在轴向上等间隔且平行地连续设置。环部29的轴向宽度在本实施例中恒定。但是,环部29的轴向宽度也能够从位于轴部5侧的固定侧朝向位于把持单元9侧的可动侧逐渐变小。
相邻的环部21在周向一部分通过管结合部31a、31b结合。两端部的环部29通过管结合部31a、31b而与端筒部27a、27b结合。
管结合部31a、31b与环部29设为一体,并在沿径向对置的周向两处将沿轴向相邻的环部29之间结合。
在各环部29中,位于轴向的一侧(基端侧)的管结合部31a、31b和位于另一侧(前端侧)的管结合部31a、31b配置为在周向上错开180/N度。
此处的管结合部31a、31b的错位是指管结合部31a、31b的中心线间的错位(以下相同。)。N是2以上的整数。在本实施例中,N=2,管结合部31a、31b配置为错开90度。
此外,管结合部31a、31b之间的错位也能够设为60度等,但优选设为90度。这是因为:能够减少挠性管3的弯曲所需的环部29的个数,从而能够缩小整体的长度。
各管结合部31a、31b呈沿轴向伸长的矩形板状,并根据环部29而稍微具有曲率。管结合部31a、31b的周向宽度在本实施例中恒定,但也能够从位于轴部5侧的固定侧朝向位于把持单元9侧的可动侧逐渐变小。
在使管结合部31a、31b的周向宽度朝向可动侧逐渐变小的情况下,也可以使环部29的轴向宽度比最大的管结合部31a、31b的周向宽度小。在该情况下,优选使最小的管结合部31a、31b的周向宽度与环部29的轴向宽度相同。
管结合部31a、31b的轴向的两端部经由圆弧部35向环部29过渡。由此,管结合部31a、31b与环部29之间成为切线连续。
此外,在环部29的径向上,在管结合部31a、31b与环部29之间,内周及外周分别无阶差地过渡。但是,也能够将管结合部31a、31b设为壁比环部29的壁厚或薄而具有阶差之类的形态。
管结合部31a、31b以中立轴为界线,以使周向的一侧压缩而另一侧伸长的方式弯曲,从而能够进行挠性管3的弯曲。在本实施例中,在周向上错开90度的管结合部31a、31b弯曲,由此能够向交叉的不同两个方向弯曲。
在各管结合部31a、31b的周向两侧设有管狭缝33,该管狭缝33允许挠性管3因管结合部31a、31b的弯曲而产生的弯曲。
即,在沿轴向相邻的环部29之间且在管结合部31a、31b的周向两侧划分出管狭缝33。根据环部29及管结合部31a、31b的形状,各管狭缝33呈具有圆角的矩形。
根据这样的结构,本实施例的弹性部件23构成为,与挠性管3的主体部15相比,轴向的刚性较高,并且能够根据挠性管3的弯曲而弯曲。
因此,在实施例5中,也能够起到与实施例3相同的作用效果。
而且,在实施例5中,由超弹性合金构成的弹性部件23通过在轴线方向上由管结合部31a、31b结合多个环部29而形成,并且构成为能够通过管结合部31a、31b的弯曲而弯曲,由此能够实现小型化同时承载能力及弯曲性优异。基于该特性,在本实施例中,能够提高弯曲构造体25整体的特性。
并且,弹性部件23通过由管结合部31a、31b将环部29之间结合的结构,能够使扭曲刚性优异。由此,在本实施例中,能够提高弯曲构造体25的扭曲刚性。
符号的说明
1—机器人钳子(医疗用机械手),3—挠性管,11—驱动线,15—主体部,17—波形垫圈,17a—山部,17b—谷部,17c—倾斜部,17d—插通孔,23—弹性部件,25—弯曲构造体。

Claims (7)

1.一种挠性管,是供医疗用机械手的驱动线在轴向上穿过并根据上述驱动线的操作而弯曲的挠性管,其特征在于,
具备主体部,该主体部具有在上述轴向上层叠并且保持层叠状态的多个波形垫圈,且能够通过上述轴向的伸缩来弯曲。
2.根据权利要求1所述的挠性管,其特征在于,
各波形垫圈在周向上具备多个山部以及位于该山部之间的谷部,
上述多个波形垫圈中,相邻的波形垫圈的山部与谷部抵接。
3.根据权利要求2所述的挠性管,其特征在于,
上述相邻的波形垫圈中,上述抵接的山部及谷部之间被固定。
4.根据权利要求1~3任一项中所述的挠性管,其特征在于,
上述多个波形垫圈具有供上述驱动线穿过的穿通部。
5.根据权利要求4所述的挠性管,其特征在于,
上述穿通部是插通孔。
6.一种弯曲构造体,是具备权利要求1~5任一项中所述的挠性管的弯曲构造体,其特征在于,
具备弹性部件,该弹性部件配置在上述主体部内,与上述主体部相比,上述轴向的刚性较高,而且能够根据上述挠性管的弯曲而弯曲。
7.根据权利要求6所述的弯曲构造体,其特征在于,
上述弹性部件是位于上述主体部的轴心部的螺旋弹簧、实心柱状体或者中空筒状体。
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