CN112568858A - 内窥镜蛇骨单元、蛇骨组件及内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内窥镜蛇骨单元、蛇骨组件及内窥镜，包括筒状的骨节主体，骨节主体沿其轴向的两端分别为第一连接端和第二连接端，第一连接端的外壁上沿周向设置有凸出部，第二连接端的内壁设置有与凸出部对应的凹入部，凹入部的最大直径大于等于凸出部的最大直径，且所述第二连接端远离所述第一连接端的一端形成缩口，缩口的直径小于所述凸出部的最大直径；所述第一连接端具有弹性和/或第二连接端具有弹性，能够产生沿径向的弹性形变。本发明，两个蛇骨单元通过第一连接端内收变形和/或第二连接端外张变形，从而实现套接；在套接后变形的部件恢复实现防脱离；通过蛇骨单元自身结构实现对接，减少连接部件，连接强度更高，不易变形。

Description

内窥镜蛇骨单元、蛇骨组件及内窥镜

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种内窥镜蛇骨单元、蛇骨组件和内窥镜。

背景技术

蛇骨结构是实现内窥镜弯曲的重要组成部分，传统的内窥镜弯曲部的蛇骨结构，采用销轴或铆钉铆合连接形成铰链结构，实现相对转动弯曲。上述的铰接方式中，两个蛇骨单元之间的连接强度较弱，制造和装配工艺的精度要求高，生产工艺或操作稍有误差，极易产生蛇骨关节变形、开裂等缺陷，影响内窥镜的正常使用；生产效率低、报废率高等因素，也直接导致生产制造成本较高。并且，蛇骨关节只能实现两方向的转向弯曲，或者实现四方向弯曲时，一部分蛇骨单元节负责上下方向的弯曲，一部分蛇骨单元节负责左右方向的弯曲，导致蛇骨单元节数量较多，增加生产制造的难度。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种内窥镜蛇骨单元，提高连接的强度和可靠性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种内窥镜蛇骨单元，包括筒状的骨节主体，所述骨节主体沿其轴向的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第一连接端的外壁上沿周向设置有凸出部，所述第二连接端的内壁设置有与所述凸出部对应的凹入部，所述凹入部内廓面的最大直径大于等于凸出部外廓面的最大直径，且所述第二连接端远离所述第一连接端的一端形成缩口，缩口的直径小于所述凸出部的最大直径；所述第一连接端具有弹性，能够产生沿径向向内收缩的弹性形变；和/或第二连接端具有弹性，能够产生沿径向向外扩张的弹性形变。

采用上述结构，在两个蛇骨单元连接时，前一蛇骨单元的第二连接端套在后一蛇骨单元的第一连接端外，其中连接时第一连接端内收变形和/或第二连接端外张变形，从而实现套接；在套接后变形的部件恢复，凸出部和凹入部配合，从而限制两个蛇骨单元脱离；通过蛇骨单元自身结构实现对接，减少连接部件，并且相对于传统的铰链连接强度更高，不易变形。

可选地，所述凸出部的外廓面和和凹入部的内廓面为弧面，所述第二连接端的内廓面的圆弧半径大于等于第一连接端的弧形外廓面的圆弧半径；所述第二连接端的缩口的内径小于所述内廓面的圆弧直径。

可选地，所述骨节主体的外壁上位于第一连接端与第二连接端之间设置有避让部。

可选地，所述骨节主体的外壁上设置有用于限制轴向转动范围的止挡部。

可选地，所述骨节主体的内壁上沿平行于轴线的方向设置有供牵引线穿过的过孔；所述骨节主体的内壁设置有凸台，所述过孔开设在凸台上。

可选地，所述凸台设置在与第一连接端对应的骨节主体的内壁上。

可选地，所述第一连接端的外壁与端面之间设置有第一导向面和/或第二连接端的内壁与端面之间设置有第二导向面；所述第一导向面为弧面或斜面，所述第二导向面为弧面或斜面。

可选地，所述第一连接端和/或第二连接端开设有减弱槽，所述减弱槽径向贯穿所述骨节主体，轴向穿出所述骨节主体的端面。

本发明还提供一种蛇骨组件，包括串联的至少两个所述内窥镜蛇骨单元；相邻两个蛇骨单元中，前一个蛇骨单元的第二连接端套在后一个蛇骨单元的第一连接端的外周面，使相邻两个蛇骨单元之间能够在轴向和周向相对转动，且通过所述凹入部和凸出部的配合限制相邻两个蛇骨单元脱离。

本发明还提供一种内窥镜，包括所述的蛇骨组件，还包括牵引线，每个所述蛇骨单元的内壁设置有轴向贯通的过孔，所述牵引线穿过所述蛇骨单元的过孔，该牵引线一端连接至最后一个蛇骨单元，另一端连接至带动蛇骨弯曲动作的控制机构。

如上所述，本发明的有益效果在于：本发明，在两个蛇骨单元连接时，前一蛇骨单元的第二连接端套在后一蛇骨单元的第一连接端外，其中连接时第一连接端内收变形和/或第二连接端外张变形，从而实现套接；在套接后变形的部件恢复，凸出部和凹入部配合，从而限制两个蛇骨单元脱离；通过蛇骨单元自身结构实现对接，减少连接部件，并且相对于传统的铰链连接强度更高，不易变形。

附图说明

图1为本发明一个实施例中蛇骨单元的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中蛇骨单元的的主视图；

图3为本发明一个实施例中蛇骨单元的的俯视图；

图4为本发明一个实施例中蛇骨单元的剖视图；

图5为图4中关键部位标注示意图；

图6为本发明另一个实施例中蛇骨单元的剖视图；

图7为本发明一个实施例中蛇骨组件的连接示意图；

图8为本发明一个实施例中多个蛇骨单元套接的剖视图；

图9和图10为本发明一个实施例中蛇骨组件弯曲的结构示意图；

图11为本发明一个实施例中蛇骨组件作为内窥镜弯曲部的示意图。

零件标号说明：

100-蛇骨单元；11-第一连接端；11a-凸出部；11b-第一导向面；11c-凹入部；12-第二连接端；12a-凹入部；12b-第二导向面；12c-凸出部；13-凸台；14-过孔；15-避让部；16-减弱槽；17-止挡部；17a-台阶；17b-骨节主体的外壁；200-牵引线。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例

本例中前后方位，以内窥镜使用时朝向患者一方为前方，背离患者一方为后方。

如图1至图5所示，本例中示例的一种内窥镜蛇骨单元，用于串接形成内窥镜的弯曲部；内窥镜蛇骨单元包括筒状的骨节主体，骨节主体沿其轴向的两端(即前后两端)分别为第一连接端11和第二连接端12(或者成为第一接头和第二接头)，其中，第一连接端11的外壁上沿周向设置有一圈凸出部11a，其中凸出部11a在周向上是连续的或者间断的；第二连接端12的内壁沿周向设置有一圈凹入部12a，凹入部12a的尺寸与所述凸出部11a匹配，以使得当两个蛇骨单元套接时，前一个蛇骨单元的凹入部12a能够套在后一个蛇骨单元的凸出部11a外，能够自由的相对转动；具体地，所述凹入部12a的最大直径大于等于凸出部11a的最大直径，且第二连接端12远离第一连接端11的一端(即自由端)形成缩口，缩口的内圈直径小于凸出部11a的最大直径，从而在两个蛇骨单元套接后，实现防脱离；其中，第一连接端11具有弹性，在受到由外向内的挤压力时，能够产生沿径向向内收缩的弹性形变，并在外力解除时向外恢复；或第二连接端12具有弹性，在内壁受到由内向外的挤压力时，能够产生沿径向向外扩张的弹性形变，即被胀开；当挤压力解除时，向内恢复；或者第一连接端11和第二连接端12分别具有上述的弹性形变特性。

上述的弹性形变特性，使得前一个蛇骨单元的第二连接端12套在后一个蛇骨单元的第一连接端11外时，至少其中一个连接端产生弹性形变，从而能够实现套入，并且不用借助额外的连接部件，装配简单。

在两个蛇骨单元连接时，前一蛇骨单元的第二连接端12套在后一蛇骨单元的第一连接端11外，其中连接时第一连接端11内收变形和/或第二连接端12外张变形，从而实现套接；在套接后变形的部件恢复，凸出部11a和凹入部12a配合，从而限制两个蛇骨单元脱离；通过蛇骨单元自身结构实现对接，减少连接部件，并且相对于传统的铰链连接强度更高，不易变形。

在一个实施方式中，凸出部11a的外廓面和和凹入部12a的内廓面为弧面，即沿轴向上的截面轮廓为弧形；第二连接端12的内廓面的圆弧半径R2大于等于第一连接端11的外廓面的圆弧半径R1，并且两个圆弧的圆心O1、O2均位于对应连接端的轮廓范围内；第二连接端12的缩口的内径d1小于所述内廓面的圆弧直径2R1(即凸出部11a的最大直径d3)，缩口的内径d1大于所述第一连接端11端面的外径d2，如图4和图5所示。

为便于串联后的相邻蛇骨单元之间轴向的相对转动，骨节主体的外壁上位于第一连接端11与第二连接端12之间设置有避让部15，用于提供蛇骨组件弯曲时，相邻两个蛇骨单元弯曲所需的避让空间。本例中，避让部15为开设在骨节主体外壁的一圈凹槽。在其他实施方式中，该部位的外径小于第一连接端11的外径，从而形成避让部15。

为限制串联后的相邻蛇骨单元之间的沿轴向相对转动的范围，所述骨节主体的外壁上设置有止挡部17，其中止挡部17可以为骨节主体外壁上形成的台阶17a，例如避让槽槽壁，当第二连接端12转动至抵在台阶上时达到最大限位；止挡部17也可以由外径变小的骨节主体外壁构成，例如避让槽槽底17b，当第二连接端12转动至抵在骨节主体外壁上时达到最大限位，如图8所示。当且避让槽的槽底直径D越小，槽宽L约大，可获得更大的弯曲角度，如图5所示。

为便于执行蛇骨组件的弯曲动作，所述骨节主体的内壁上沿平行于轴线的方向设置有供牵引线穿过的过孔14；本例中过孔14至少为两个，为便于操作，沿骨节主体的内壁周向均匀分布四个。

其中，骨节主体的内壁设置有凸台13，过孔14开设在凸台13上，本例中凸台13与骨节主体一体成型。具体地，所述凸台13设置在与第二连接端12相错开的位置，本例中设置在与第一连接端11对应的骨节主体的内壁上或者与避让槽对应的骨节主体内壁上。

为便于蛇骨单元之间的套接，减小两个蛇骨单元套接的阻力，第一连接端11的外壁与端面之间设置有第一导向面11b，该第一导向面11b为弧面或斜面，即形成斜面或圆弧过渡；或者第二连接端12的内壁与端面之间设置有第二导向面12b；第二导向面12b为弧面或斜面，形成斜面或圆弧过渡；或者两者均设置有导向面。

在一个实施方式中，内窥镜蛇骨单元由塑料制成，即第一连接端11、第二连接端12、骨节主体、凸台13等一体注塑成型；该实施方式中第一连接端11和第二连接端12的弹性形变是依靠塑料本身的弹性。

在一个实施方式中，内窥镜蛇骨单元由金属等刚性材料制成，例如不锈钢、铜合金等材料；所述第一连接端11开设有减弱槽16，减弱槽16径向贯穿骨节主体，轴向穿出第一连接端11的端面(前端)，即形成使第一连接端11在周向上断开缺口，该缺口为一个至多个；便于第一连接端11受压时向内收缩；或者减弱槽16开设在第二连接端12上，减弱槽16轴向穿出第二连接端12端面(即后端)；当然也可以两者均开设减弱槽16。本例中为保证强度可靠性，减弱槽16设置在套接时位于内侧的部件上，即第一连接端11上。蛇骨单元节采用金属加工而成时，通过车、铣加工方便，不易产生变形、开裂等缺陷，加工成本低。

实施例2

实施例1的不同之处在于，凸出部12c设置在第一连接端11外壁，凹入部11c设置在第二连接端12内壁，如图6所示，即第一连接端11的外壁上沿周向设置有凹入部11c，第二连接端12的内壁设置有与凹入部11c所述对应的凸出部12c，凸出部12c的最小直径大于等于凹入部11c的最小外径(即凸出部12c的圆弧半径大于等于凹入部11c的圆弧半径)，小于凹入部11c的最大外径，从而实现防脱；第二连接端12远离所述第一连接端11的一端(后端)形成扩口，扩口的最大直径大于所述第一连接端11端部的最大外径，在蛇骨单元套接时，使得第二连接端12能够顺利的套入第一连接端11；所述第一连接端11具有弹性，能够产生沿径向向内收缩的弹性形变；和/或第二连接端12具有弹性，能够产生沿径向向外扩张的弹性形变。其余结构与实施例1相似或相同。

实施例3

本发明还提供一种蛇骨组件，包括至少两个实施例1或实施例2所述内窥镜蛇骨单元100；各个蛇骨单元100串联构成所述蛇骨组件，相邻两个蛇骨单元100中，前一个蛇骨单元100的第二连接端12套在后一个蛇骨单元100的第一连接端11外，使相邻两个蛇骨单元100之间能够在轴向和周向相对转动，且通过所述凹入部和凸出部的配合限制相邻两个蛇骨单元100脱离。装配关系如图7和图8所示，其中图7中箭头方向为套接方向，图8所示为相邻蛇骨单元100套接在一起的示意。相邻蛇骨单元100之间的防脱离是依靠凹入部缩口的内径小于凸出部圆弧直径实现(以实施例1为例)，如图9中B处所示；相邻蛇骨单元100之间的转动范围是通过止挡部17限制，如图9中A处所示；止挡部17可以为台阶17a也可以为骨节主体的外壁17b，如图8所示。

蛇骨组件可以实现多个方向的弯曲，参见图10所示。

如图11所示，本发明还提供一种内窥镜(未示出内窥镜主体，只展示了弯曲部)，包括所述的蛇骨组件，还包括牵引线200，牵引线200用于牵拉多个蛇骨关节沿牵拉方向弯曲。牵引线200通常为钢丝，牵引线200的数量与各个蛇骨单元100的过孔的数量对应，牵引线200穿过各个蛇骨单元100中对应的过孔，以连接和控制各蛇骨单元100的弯曲。该牵引线200一端连接至最后一个蛇骨单元100(具体可以为粘接或者焊接等固定方式)，另一端连接至带动蛇骨弯曲动作的控制机构。牵拉牵引线200的一端，实现弯曲部向牵拉方位的定向弯曲。

本发明，能够通过简单的结构，最少的部件实现蛇骨单元之间的相对转动弯曲。蛇骨单元的相互连接装配简单，且适用于金属加工和塑料开模等生产工艺，对材料的选择要求不高，工艺简单，生产效率高，成本低。采用弧面防脱、避让槽避空及限位等设计，产品连接可靠，弯曲自如，不易产生变形、开裂、移位等缺陷。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种内窥镜蛇骨单元，其特征在于：包括筒状的骨节主体，所述骨节主体沿其轴向的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第一连接端的外壁上沿周向设置有凸出部，所述第二连接端的内壁设置有与所述凸出部对应的凹入部，所述凹入部内廓面的最大直径大于等于凸出部外廓面的最大直径，且所述第二连接端远离所述第一连接端的一端形成缩口，所述缩口的直径小于所述凸出部的最大直径；所述第一连接端具有弹性，能够产生沿径向向内收缩的弹性形变；和/或第二连接端具有弹性，能够产生沿径向向外扩张的弹性形变。

2.根据权利要求1所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述凸出部的外廓面和凹入部的内廓面为弧面，所述第二连接端的内廓面的圆弧半径大于等于第一连接端的外廓面的圆弧半径；所述第二连接端的缩口的内径小于所述外廓面的圆弧直径。

3.根据权利要求1所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述骨节主体的外壁上位于第一连接端与第二连接端之间设置有避让部。

4.根据权利要求1所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述骨节主体的外壁上设置有用于限制轴向转动范围的止挡部。

5.根据权利要求1所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述骨节主体的内壁上沿平行于轴线的方向设置有供牵引线穿过的过孔。

6.根据权利要求5所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述骨节主体的内壁设置有凸台，所述过孔开设在凸台上。

7.根据权利要求6所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述凸台设置在与第一连接端对应的骨节主体的内壁上。

8.根据权利要求1所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述第一连接端的外壁与端面之间设置有第一导向面和/或第二连接端的内壁与端面之间设置有第二导向面；所述第一导向面为弧面或斜面，所述第二导向面为弧面或斜面。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的内窥镜蛇骨单元，其特征在于：所述第一连接端和/或第二连接端开设有减弱槽，所述减弱槽径向贯穿所述骨节主体，轴向穿出所述骨节主体的端面。

10.一种内窥镜蛇骨单元，其特征在于：包括筒状的骨节主体，所述骨节主体沿其轴向的两端分别为第一连接端和第二连接端，所述第一连接端的外壁上沿周向设置有凹入部，所述第二连接端的内壁设置有与凹入部所述对应的凸出部，所述凸出部的最小直径大于等于凹入部的最小外径，小于凹入部的最大外径；且所述第二连接端远离所述第一连接端的一端形成扩口，扩口的最大内径大于所述第一连接端端部的最大外径；所述第一连接端具有弹性，能够产生沿径向向内收缩的弹性形变；和/或第二连接端具有弹性，能够产生沿径向向外扩张的弹性形变。

11.一种蛇骨组件，其特征在于：包括串联的至少两个如权利要求1-10任意一项所述的内窥镜蛇骨单元；相邻两个蛇骨单元中，前一个蛇骨单元的第二连接端套在后一个蛇骨单元的第一连接端外周面，使相邻两个蛇骨单元之间能够在轴向和周向相对转动，且通过所述凸出部和凹入部的配合限制相邻两个蛇骨单元脱离。

12.一种内窥镜，其特征在于：包括权利要求11所述的蛇骨组件，还包括牵引线，每个所述蛇骨单元的内壁设置有轴向贯通的过孔，所述牵引线穿过所述蛇骨单元的过孔，该牵引线一端连接至最后一个蛇骨单元，另一端连接至带动蛇骨弯曲动作的控制机构。

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