專利名稱：彎曲結(jié)構(gòu)及使用該彎曲結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺裝置、胃管和機(jī)械關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彎曲結(jié)構(gòu)，以及涉及應(yīng)用這種彎曲結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺裝置、胃管裝置、機(jī)械關(guān)節(jié)等，所述機(jī)械關(guān)節(jié)包括機(jī)械手、機(jī)械臂、機(jī)械腳等各種可彎曲的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
彎曲結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，例如工業(yè)上的機(jī)械手、醫(yī)療上用的內(nèi)窺鏡都涉及彎曲結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的一種彎曲結(jié)構(gòu)包括可彎曲的中心軸、安裝到中心柱的若干疊片以及穿過該若干疊片的若干牽引繩。中心軸穿過疊片的中心，各片疊片之間隔開一定的距離。疊片的外周緣附近設(shè)有若干通孔，所述若干牽引繩穿過該通孔并固定到最前面的一個疊片。當(dāng)某根牽引繩受到牽拉時，就會導(dǎo)致該彎曲結(jié)構(gòu)朝向?qū)?yīng)的方向彎曲。這種彎曲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸太大，成本高。因此，亟需一種結(jié)構(gòu)簡單的彎曲結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的彎曲結(jié)構(gòu)。該彎曲結(jié)構(gòu)包括可彎曲部， 所述可彎曲部包括并排設(shè)置的可彎曲件和軟管，所述軟管的外側(cè)與所述可彎曲件的外側(cè)相連，所述軟管能夠隨著管體內(nèi)流體壓強(qiáng)的變化而相對于所述可彎曲件伸縮從而引起所述可彎曲部彎曲。優(yōu)選地，所述可彎曲部具有至少兩根軟管，所述軟管排列在所述可彎曲件的周圍。優(yōu)選地，還包括與所述可彎曲部連接的操作部，所述操作部通過導(dǎo)管與所述軟管連通用于改變軟管內(nèi)的流體的壓強(qiáng)。優(yōu)選地，所述操作部包括氣囊或泵，所述氣囊或泵通過所述導(dǎo)管與所述軟管連通。優(yōu)選地，所述可彎曲件由可彎曲的非伸縮性材料構(gòu)成，所述軟管為可軸向伸縮的不透氣管。優(yōu)選地，所述可彎曲件具有中心孔，所述中心孔的延伸方向與所述可彎曲件的延伸方向基本相同。優(yōu)選地所述可彎曲部具有至少三根軟管，所述軟管排列在所述可彎曲件的周圍； 所述可彎曲件包括主體部以及從所述主體部向外伸出的若干支撐部，所述支撐部用于隔開相鄰的兩根軟管。優(yōu)選地，所述支撐部的徑向外側(cè)具有若干缺口，所述缺口沿可彎曲件的延伸方向互相隔開，將所述支撐部的徑向外側(cè)分成若干部分。優(yōu)選地，每個支撐部通過一頸部與所述主體部連接，所述支撐部的沿可彎曲件周向的尺寸大于所述頸部的沿可彎曲件周向的尺寸。優(yōu)選地，還包括套設(shè)在所述可彎曲部外周的保護(hù)套。優(yōu)選地，所述軟管的管壁還具有約束層用于限制所述軟管的徑向尺寸。優(yōu)選地，所述約束層由螺旋狀纏繞的非伸縮性線狀物或帶狀物構(gòu)成。
本發(fā)明還提供應(yīng)用了上述彎曲結(jié)構(gòu)的工業(yè)使用的或者醫(yī)用的內(nèi)窺裝置、醫(yī)用的胃管裝置、以及機(jī)械手、機(jī)械手臂等各種機(jī)械關(guān)節(jié)。本發(fā)明的彎曲結(jié)構(gòu)通過軟管和可彎曲件的配合實(shí)現(xiàn)彎曲，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


附圖中圖1和圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部的示意圖；圖3和圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部的示意圖；圖5和圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部的示意圖，圖7是其中一根軟管的示意圖；圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)的操作部的示意圖；圖9和圖10是本發(fā)明第四和第五實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部的示意圖；圖11是本發(fā)明第六實(shí)施例提供的胃管裝置的示意圖；圖12是圖11所示胃管裝置的可彎曲部分(具有密封套管)的示意圖；圖13是圖12所示可彎曲部去除密封套管后的示意圖；圖14是圖13所示可彎曲部的A-A截面示意圖；圖15是圖13所示可彎曲部的可彎曲件的示意圖；圖16和圖17分別是圖13所示可彎曲件的B-B截面和C-C截面的剖視圖；圖18是本發(fā)明第七實(shí)施例提供的內(nèi)窺裝置的可彎曲部的示意圖；圖19是本發(fā)明另一個實(shí)施例提供的軟管的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。本發(fā)明第一實(shí)施例提供的彎曲結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。該彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部20 包括可彎曲件21和軟管27，可彎曲件21為長條狀，軟管27和可彎曲件21并排放置，軟管 27的延伸方向與可彎曲件21的延伸方向基本相同，軟管27的外側(cè)貼靠到并固定安裝到可彎曲件21的外側(cè)。可彎曲件21具有容易彎曲且不容易伸長的特性，本實(shí)施例的可彎曲件 21由橡膠制成；軟管27具有良好的伸縮性和彎曲性，本實(shí)施例的軟管27由乳膠制成。細(xì)導(dǎo)管31與軟管27連通，用于向軟管27輸送流體以及排放軟管27內(nèi)的流體，所述流體可以是氣體或液體。當(dāng)導(dǎo)管31向軟管27輸入流體時，軟管27內(nèi)的流體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致軟管27 相對于可彎曲件21伸長，從而導(dǎo)致可彎曲部20彎曲，如圖2所示。本實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)尤其適用于需要單向彎曲的場合，例如機(jī)械手、機(jī)械手臂等。本發(fā)明第二實(shí)施例提供的彎曲結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示。該彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部具有一個長條狀的可彎曲件21以及兩根軟管27，該兩個軟管27并列設(shè)置且分別安裝到可彎曲件21的兩側(cè)。如圖4所示，當(dāng)一根軟管27相對于可彎曲件21伸長時，將導(dǎo)致可彎曲部 20發(fā)生彎曲。本實(shí)施例的可彎曲結(jié)構(gòu)尤其適用于需要雙向彎曲的場合。
本發(fā)明第三實(shí)施例提供的彎曲結(jié)構(gòu)如圖5至圖8所示。參考圖6，該彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部包括一個彎曲件21以及三根軟管27，該三根軟管27都安裝到可彎曲件21的外側(cè)并排列在可彎曲件21的周圍。優(yōu)選地，如圖7所示，軟管27的橫截面近似于一個扇形，軟管 27可以通過粘合劑的方式或者一體成型的方式固定安裝到可彎曲件21。可彎曲件21優(yōu)選為空心的管狀，以具有更好的可彎曲性。因?yàn)榭蓮澢烤哂腥浌埽阅軌虺鄠€方向彎曲。如圖8所示，該彎曲結(jié)構(gòu)的操作部包括一個搖桿41和三個軟囊42，這三個軟囊42 排列在搖桿41的周圍，每個軟囊42通過導(dǎo)管31與對應(yīng)的一根軟管27連通。軟囊42作為一種簡單的泵，用于向軟管27輸送流體，或者排放軟管27內(nèi)的流體。當(dāng)搖桿41擠壓氣囊 42時，該氣囊42內(nèi)的流體(例如空氣或水)就會通過導(dǎo)管31流到對應(yīng)的軟管27中，該軟管27因?yàn)楣荏w內(nèi)壓強(qiáng)增大而伸長，從而導(dǎo)致可彎曲部發(fā)生彎曲；相應(yīng)地，釋放該氣囊42時， 氣囊42復(fù)原過程中會導(dǎo)致一部分流體將從軟管27返回到氣囊42，使軟管27將逐漸恢復(fù)到初始長度。應(yīng)當(dāng)意識到，操作部可以采用其他形式的泵來控制軟管27內(nèi)的壓強(qiáng)。本發(fā)明第四和第五實(shí)施例提供的彎曲結(jié)構(gòu)分別如圖9和圖10所示，這兩個實(shí)施例的彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部具有更多的軟管，更容易控制彎曲方向。應(yīng)當(dāng)意識到，可以根據(jù)具體應(yīng)用場合的需要采用合適數(shù)量的軟管。圖11是本發(fā)明是本發(fā)明第六實(shí)施例提供的胃管裝置的示意圖，該胃管裝置包括控制端40、插入部30以及可彎曲部20。可彎曲部20安轉(zhuǎn)到插入部30的前端，插入部30 的另一端連接到控制端40。本實(shí)施例中，使用一根外表光滑的密封套管包裹插入部30和可彎曲部20，該密封套管具有良好的柔軟性和密封性，能防止外部的氣體或者液體進(jìn)入密封套管內(nèi)。圖12是可彎曲部20的示意圖，該可彎曲部20的外周表面被所述密封套管包裹。 在使用時，可彎曲部20以及插入部30的前端將伸入到目標(biāo)區(qū)域，例如，通過嘴巴、食道伸入到人體的胃，甚至伸入到與胃連通的十二指腸和小腸。控制端40包括操作部、顯示屏以及有關(guān)的按鈕。操作部的作用與圖8所示的操作部的作用類似，主要用于控制可彎曲部20的彎曲方向、彎曲角度等，例如，操作部可以包括微型泵、流體源以及對應(yīng)的閥門裝置。圖13是可彎曲部20去掉所述密封套管后的示意圖，圖14是可彎曲部20沿A-A 平面剖切得到截面圖?？蓮澢?0包括一個可彎曲件21、三根軟管27以及一個柔軟的保護(hù)套四，其中，這三根軟管27排列在可彎曲件21的周圍并固定連接到可彎曲件21，保護(hù)套四包圍所述三根軟管27以及可彎曲件21。優(yōu)選地，保護(hù)套四具有可彎曲、可伸長以及不易徑向漲大的特點(diǎn)，具有保護(hù)軟管27以及限制軟管27沿著徑向漲大的作用。軟管27的下端具有細(xì)小的通孔用于與導(dǎo)管31連通。軟管27的導(dǎo)管31沿著插入部30延伸并收容在上述的密封套管內(nèi)。有關(guān)的管路例如營養(yǎng)液供給管、藥物供給管也可以收容在所述密封套管內(nèi)。圖15是可彎曲件21的示意圖，參考圖14和圖15，可彎曲件21為細(xì)長形，兩端具有徑向增大的限位部22，軟管27安裝在這兩個限位部22之間，軟管27的導(dǎo)管31先穿過其中一個限位部22，然后再進(jìn)入插入部30并收容在所述密封套管內(nèi)?？蓮澢?1的中間具有沿著軸向延伸的通孔25，通孔25能夠改善可彎曲件21的柔軟性，此外，有關(guān)的管路例如營養(yǎng)供給管、藥物供給管也可以從該通孔25穿過。圖16是可彎曲件21沿著BB平面剖切得到的截面圖。參考圖14至圖16，軟管27安裝在相鄰的兩個限位部22之間，為了簡便，本發(fā)明中將可彎曲件21的用來安裝軟管27 的部分稱為安裝部。可彎曲件21的安裝部包括中心主體部以及從中心主體部沿著徑向向外伸出的支撐部23，這三個支撐部23沿著可彎曲件21周向均勻隔開。軟管27位于相鄰的兩個支撐部23形成的空間內(nèi)，相鄰的兩個軟管27被對應(yīng)的一個支撐部23隔開。優(yōu)選地， 支撐部23與中心主體部通過一個頸部連接，使得相鄰兩個支撐部23圍成的空間形狀與軟管27的形狀匹配，以盡可能地減小軟管27在徑向方面的變形、防止軟管27管徑增大。圖17是可彎曲件21沿著C-C平面剖切得到的截面圖，該截面示出了設(shè)置在支撐部23的徑向外側(cè)的缺口 24。每個支撐部23的徑向外側(cè)都具有若干缺口 24，這若干個缺口 M沿著可彎曲件21的延伸方向互相隔開，將每個支撐部23的徑向外側(cè)劃分成若干部分。 本實(shí)施例中，缺口 M的徑向深度小于支撐部23的徑向長度。缺口 M改善了可彎曲件21 的可彎曲性，使得可彎曲部20更加容易彎曲。作為一種替換方案，缺口 M的徑向深度可以等于或者略大于支撐部23的徑向長度，這種情況下，每個支撐件23相當(dāng)于由若干隔開的支撐塊組成。綜上所述，可彎曲部20具有良好的彎曲性以及可控性，因此，插入部30能夠方便地通過人體內(nèi)的拐角或者細(xì)孔。此外，現(xiàn)有的胃管裝置的可彎曲部分通常不具有中空結(jié)構(gòu)， 所以只能將有關(guān)的管路設(shè)置在插入部；而本發(fā)明的可彎曲件21的中空結(jié)構(gòu)可以放置胃管， 胃管裝置的出口可以設(shè)置在可彎曲部20的前端，因此，本發(fā)明的胃管裝置更加適用于給人體的腸胃輸送食物或者藥物。圖18是本發(fā)明第七實(shí)施例提供的內(nèi)窺裝置的可彎曲部分的示意圖。內(nèi)窺裝置的主要組成部分可參考圖11，包括控制端40、插入部30以及可彎曲部分20。參考圖18，該內(nèi)窺裝置包括光纖35，光纖35安裝在可彎曲部20的中空結(jié)構(gòu)中，用來傳輸光、圖像等信息。 實(shí)施本發(fā)明，能夠在可彎曲部的前端實(shí)現(xiàn)照明、成像等，而可彎曲部20又具有良好的可彎曲性和可控性，因此，本發(fā)明的內(nèi)窺裝置具有更好的檢測效果，這是本發(fā)明的胃管裝置的一個主要優(yōu)點(diǎn)之一?，F(xiàn)有的內(nèi)窺裝置的可彎曲部通常無法開設(shè)通孔來收容有關(guān)的管路，所以無法將照明裝置、成像裝置等安裝到可彎曲部的前端，只能將它們安裝到插入部的前端；而本發(fā)明的彎曲結(jié)構(gòu)能夠解決這個問題。應(yīng)當(dāng)意識到，本發(fā)明的彎曲結(jié)構(gòu)還可以適用到其他領(lǐng)域，例如使用工業(yè)檢測裝置。圖19是本發(fā)明另一個實(shí)施例提供的軟管的示意圖。該軟管27的管壁具有約束層 28，約束層觀主要用來限制軟管27朝著徑向增大。本實(shí)施例中，約束層四為螺旋地纏繞到管壁的棉線，該棉線粘結(jié)到管壁。在約束層觀的作用下，當(dāng)軟管27因?yàn)閮?nèi)壓增加而膨脹時將沿著軸向伸長，進(jìn)一步地，軟管27的軸向伸長還會導(dǎo)致棉線螺旋沿著軸向伸長，從而導(dǎo)致棉線螺旋的徑向尺寸變小，進(jìn)一步限制軟管27的管徑以及促使軟管27沿著軸向伸長。 約束層觀可以采用其他的形式，例如，可以是螺旋彈簧。此外，可根據(jù)具體的約束層的特性將約束層觀設(shè)置在管壁的外表面或者管壁材料中。本發(fā)明中，可彎曲件由容易彎曲且不容易伸長的材料制成，例如棉線、纖維、橡膠等，可彎曲件的形狀可以是線狀、管狀、柱狀、帶狀等；而軟管由容易彎曲且容易伸長的材料構(gòu)成，例如由乳膠制成?？蓮澢c軟管的連接方式可以是粘結(jié)、一體成型等。
權(quán)利要求
1.一種彎曲結(jié)構(gòu)，包括可彎曲部(20)，其特征在于，所述可彎曲部00)包括并排設(shè)置的可彎曲件和軟管(27)，所述軟管(Xi)的外側(cè)與所述可彎曲件的外側(cè)相連，所述軟管(XT)能夠隨著管體內(nèi)流體壓強(qiáng)的變化而相對于所述可彎曲件伸縮從而引起所述可彎曲部彎曲。
2.如權(quán)利要求1所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可彎曲部OO)具有至少兩根軟管 (27)，所述軟管(XT)排列在所述可彎曲件的周圍。
3.如權(quán)利要求1所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括與所述可彎曲部OO)連接的操作部，所述操作部通過導(dǎo)管(31)與所述軟管(XT)連通用于改變軟管內(nèi)的流體的壓強(qiáng)。
4.如權(quán)利要求3所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述操作部包括氣囊02)或泵，所述氣囊0 或泵通過所述導(dǎo)管(31)與所述軟管(XT)連通。
5.如權(quán)利要求2所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可彎曲件由可彎曲的非伸縮性材料構(gòu)成，所述軟管(XT)為可沿軸向伸縮的不透氣管。
6.如權(quán)利要求2所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可彎曲件具有中心孔，所述中心孔的延伸方向與所述可彎曲件的延伸方向基本相同。
7.如權(quán)利要求1所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述可彎曲部OO)具有至少三根軟管(27)，所述軟管(XT)排列在所述可彎曲件的周圍；所述可彎曲件包括主體部以及從所述主體部向外伸出的若干支撐部(23)，所述支撐部03)用于隔開相鄰的兩根軟管07)。
8.如權(quán)利要求7所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐部03)的徑向外側(cè)具有若干缺口(M)，所述缺口沿可彎曲件的延伸方向互相隔開，將所述支撐部的徑向外側(cè)分成若干部分。
9.如權(quán)利要求7所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個支撐部03)通過一頸部06)與所述主體部連接，所述支撐部的沿可彎曲件周向的尺寸大于所述頸部06)的沿可彎曲件周向的尺寸。
10.如權(quán)利要求7至9中任意一項(xiàng)所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括套設(shè)在所述可彎曲部外周的保護(hù)套。
11.如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軟管(Xi)的管壁還具有約束層08)用于限制所述軟管的徑向尺寸。
12.如權(quán)利要求11所述的彎曲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述約束層由螺旋狀纏繞的非伸縮性線狀物或帶狀物構(gòu)成。
13.一種內(nèi)窺裝置，包括控制端GO)和用于伸入待檢測區(qū)的細(xì)長的插入部(30)，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的彎曲結(jié)構(gòu)，所述彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部 (20)安裝到所述插入部(30)的前端。
14.一種胃管，包括用于伸入體內(nèi)的細(xì)長的插入部(30)，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的彎曲結(jié)構(gòu)，所述彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部OO)安裝到所述插入部的前端。
15.一種機(jī)械關(guān)節(jié)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的彎曲結(jié)構(gòu)， 所述彎曲結(jié)構(gòu)的可彎曲部OO)安裝到所述機(jī)械關(guān)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彎曲結(jié)構(gòu)以及使用這種彎曲結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺裝置、胃管裝置、機(jī)械關(guān)節(jié)。該彎曲結(jié)構(gòu)包括可彎曲部(20)，所述可彎曲部(20)包括并排設(shè)置的可彎曲件(21)和軟管(27)，所述軟管(27)的外側(cè)與所述可彎曲件(21)的外側(cè)相連，所述軟管能夠隨著管體內(nèi)流體的壓強(qiáng)的變化而相對于所述可彎曲件伸縮從而引起所述可彎曲部彎曲。該彎曲結(jié)構(gòu)還包括操作部用于改變軟管內(nèi)的壓強(qiáng)。在一個實(shí)施例中，所述可彎曲部(20)具有三根軟管(27)，所述軟管(27)排列在所述可彎曲件(21)的周圍。本發(fā)明的彎曲結(jié)構(gòu)通過軟管和可彎曲件的配合實(shí)現(xiàn)彎曲，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
文檔編號A61B1/005GK102525380SQ201010608019
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者劉立生, 戚永清 申請人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司