[实用新型]一种弯曲结构、插入软管及其设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及内窥镜领域，具体涉及一种弯曲结构、插入软管及其设备。

背景技术

医用内窥镜、腹腔镜设备通常包含一个柔性弯曲部，通过弯曲改变探头方向和角度，便于扩大视野和适应腔体的弯曲部位。现有的技术方案源自仿生学，即模拟动物脊椎的弯曲原理，设计了一种叫做蛇骨的弯曲结构。目前大部分弯曲部方案的基本原理都是基于这种蛇骨结构。蛇骨结构由多个类似于蛇骨脊椎单元的结构单元通过某种方式连接，每个结构单元之间存在间隙，结构单元通过倾斜填充间隙实现弯曲，多个结构单元的弯曲累加实现整个蛇骨结构的大的弯曲。尽管基本原理相同，但是详细结构和组装实现方式却是多种多样的。

现有技术方案一：

如图4所示，蛇骨的骨架是结构复杂的金属薄壁环，环的侧壁有连接孔和连接柄，骨架单元通过轴连接，并绕轴倾斜。金属薄壁环的端面加工成一定锥度，从而在两个关节之间造成弯曲间隙。

现有技术方案二：

蛇骨关节是如图5所示的金属圆环，金属圆环上均布4个小孔，用于穿过控制蛇骨的细钢丝绳。小孔端部切削成球面状凹坑。金属圆环层叠组合如图4所示，两层之间垫金属小球，金属小球表面一部分和金属圆环小孔面状凹坑配合，形成一个可以弯曲的关节。细钢丝绳穿过金属圆环和金属小球，当钢丝收缩时，金属圆环围绕小球倾斜，从而使整个蛇骨发生弯曲。

现有方案的缺点：

方案一所述方案，蛇骨骨架单元结构复杂，加工难度比较大，骨架单元通过铆接或焊接的方式连接，组装工艺也比较复杂。但这种结构的优势是由于连接点在侧面，所以蛇骨骨架可以做的很薄，内部空间大，便于布置更多器件。

方案二所述方案，蛇骨骨架单元结构简单，蛇骨单元的连接通过只是通过钢丝绳串联，组装工艺比较简答，但缺点主要表现为：由于每层金属圆环只有两个金属球支持，各层金属圆环之间保持平行比较困难，球形关节在钢丝绳的拉伸下弯曲后可能无法恢复原来的平行状态，导致蛇骨的弯曲角度不可精确控制。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种弯曲结构，以解决现有技术中弯曲结构的结构复杂弯曲角度不可精确控制的问题。

本实用新型提供的一种弯曲结构，包括：若干大环形垫圈、若干小环形垫圈、连接绳；所述大环形垫圈中心具有第一中心孔，且沿壁厚方向均匀布置若干用于穿越连接绳的小孔；所述小环形垫圈中心具有第二中心孔，所述第二中心孔内径与所述大环形垫圈的小孔直径相配合；所述小环形垫圈的第二中心孔与所述大环形垫圈的小孔通过所述连接绳交错串联，每两个大垫环形垫圈之间垫两层小环形垫圈，所述相邻的两层小环形垫圈交错设置，通过控制所述连接绳的伸缩带动所述大环形垫圈以小环形垫圈为支点发生偏转。

进一步，所述小孔为4个，所述连接绳为4根，所述每相邻两个小环形垫圈错位90°。

进一步，所述大环形垫圈上的小孔直径略大于所述连接绳的直径以保证连接绳可以在所述小孔内自由活动。

进一步，调整所述小环形垫圈的厚度和直径以调整弯曲结构弯曲的角度和弯曲半径。

进一步，所述连接绳为钢丝绳。

本实用新型实施例还提供一种插入软管，所述插入软管包括如上所述的弯曲结构。

本实用新型实施例还提供一种设备，所述设备包括如上所述的弯曲结构。

采用本实用新型的弯曲结构及其插入软管具有如下有益效果：

1、由于每两个大环形垫圈之间设置两层小环形垫圈，每个小环形垫圈的第二中心孔与所述大垫圈的小孔对齐，所述相邻的两层小垫圈彼此在横向上错位90°，通过这样多层串联，形成多层蛇骨结构，又由于两层小环形垫彼此错位设置，所以两个大环形垫圈之间都有可供倾斜的间隙，这样当相对的两条钢丝绳在外力作用下分别发生收缩和伸长时，可以带动大环形垫圈以小环形垫圈为支点发生倾斜。

2、由于可以将四根钢丝绳分成两组，每相对的两条钢丝绳为一组，通过分别控制两组钢丝绳的伸缩运动分别控制整个弯曲结构在两个正交的平面方向内的弯曲，所述小环形垫圈的厚度和直径会影响蛇骨弯曲的角度和弯曲半径，因此通过控制所述钢丝绳和所述小环形垫圈的厚度和直径就可以实现精确控制整个弯曲结构在三维空间内的弯曲方向和角度。

3、整个弯曲结构通过使用钢丝绳将大小环形垫圈串联而成，因此组装方式简便且结构简化。

4、当钢丝绳伸缩恢复后，各层垫圈可以恢复相互平行层叠的姿态，从而保证初始角度可以恢复。

5、设计方案的调整更加灵活，通过调整小环形垫圈的外径和厚度就可以调整大环形垫圈偏转时的支点位置和偏转间隙，从而调整整个弯曲结构的可弯曲角度。