本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域,尤其涉及內(nèi)窺鏡,具體涉及一種旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡裝置。
背景技術(shù):
在醫(yī)療器械領(lǐng)域,迄今為止已經(jīng)開發(fā)出這樣的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)窺鏡裝置:該裝置由兩兩并列的四根傳動(dòng)棒及錐齒輪組構(gòu)成。傳動(dòng)棒通過錐齒輪嚙合傳遞驅(qū)動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡的前端彎曲。
專利文獻(xiàn):中國專利號(hào)為:ZL 200910086832.9,一種生物體內(nèi)觀察裝置。該專利文獻(xiàn)中所述的實(shí)施例3為嚙合方式連接內(nèi)窺鏡裝置。這種裝置為旋轉(zhuǎn)式內(nèi)窺鏡裝置,其傳動(dòng)棒并列設(shè)置。另外,其插入部與操作部可裝卸,實(shí)現(xiàn)了每次只更換和消毒內(nèi)窺鏡的插入部,從而使內(nèi)窺鏡的消毒和輪換使用及日常維護(hù)繁瑣度降低。但該專利技術(shù)仍存在一些不足,由于其雙軸結(jié)構(gòu)并列分布于內(nèi)窺鏡操作部,此種雙軸并列旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)內(nèi)窺鏡裝置的操作部結(jié)構(gòu)徑向尺寸仍存在減小的余地,以進(jìn)一步提高操作舒適性。此外,雙軸并列旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)致使內(nèi)窺鏡裝置的插入部與操作部旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的連接部孔隙較多,連接處密封性還需改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型鑒于上述狀況而完成,其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡裝置,其維護(hù)簡(jiǎn)便,安全可靠性好且連接密封性、操作舒適性好。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡裝置,包括:一插入部及一操作部;
所述插入部至少包括具有兩個(gè)彎曲方向的彎曲單元及與所述彎曲單元相連的第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu),
所述操作部至少包括彎曲驅(qū)動(dòng)單元及與所述彎曲驅(qū)動(dòng)單元相連的第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu),
所述插入部與所述操作部通過上述第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)與上述第二雙軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)可拆卸連接,用以使所述彎曲驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述彎曲單元切換彎曲方向。
進(jìn)一步地,所述第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)及所述第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的軸向同向。
進(jìn)一步地,所述彎曲驅(qū)動(dòng)單元為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元;所述手動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元包括兩個(gè)操作手輪;所述第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)為分別受所述兩個(gè)操作手輪驅(qū)動(dòng),套連在一起的同軸雙軸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述彎曲驅(qū)動(dòng)單元為電控驅(qū)動(dòng)單元;所述電控驅(qū)動(dòng)單元至少包括兩個(gè)電動(dòng)機(jī),所述第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)為分別受所述兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),套連在一起的同軸雙軸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述彎曲單元內(nèi)設(shè)有牽拉絲和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元,通過所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元將所述第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述牽拉絲的往返運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元為機(jī)械傳動(dòng)單元或流體傳動(dòng)單元。
進(jìn)一步地,所述機(jī)械傳動(dòng)單元為螺母絲杠組合機(jī)構(gòu)、渦輪蝸桿組合機(jī)構(gòu)或齒輪組合機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述螺母絲杠組合機(jī)構(gòu)包括正反螺紋加工在螺桿不同面的類型,正反螺紋加工在螺桿同一面相同區(qū)域形成交叉螺紋的類型以及正反螺紋加工在螺桿同一面不同區(qū)域的類型。
進(jìn)一步地,還包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元,所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述插入部轉(zhuǎn)動(dòng);所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元置于所述操作部內(nèi)或所述插入部內(nèi)。
進(jìn)一步地,還包括圖像處理單元及顯示單元,照明光源;
所述插入部還包括照明單元,導(dǎo)光單元,成像單元和圖像信號(hào)傳輸單元;
所述操作部還包括圖像信號(hào)傳輸單元,導(dǎo)光單元。
本實(shí)用新型所提供的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡裝置,具有以下有益效果:
1)操作部和插入部分體設(shè)置,能夠使內(nèi)窺鏡裝置維護(hù)簡(jiǎn)便,安全可靠性好。
2)雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)內(nèi)窺鏡裝置與雙軸并列旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)內(nèi)窺鏡裝置相比,其操作部結(jié)構(gòu)徑向尺寸減小,操作舒適性進(jìn)一步提高;
3)雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)與雙軸并列旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)相比,致使內(nèi)窺鏡裝置的插入部與操作部旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的連接部孔隙減少,內(nèi)窺鏡裝置插入部與操作部連接密封性好。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)窺鏡裝置的總體結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的操作部與插入部分離狀態(tài)外形結(jié)構(gòu)立體視圖;
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的操作部與插入部分離狀態(tài)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的操作部與插入部分離狀態(tài)的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例中操作部雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)連接處軸向端面圖;
圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例中插入部雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)連接處軸向端面圖;
圖7為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的操作部與插入部對(duì)接壓縮狀態(tài)的立體視圖;
圖8為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)操作部結(jié)構(gòu)詳細(xì)立體視圖;
圖9a為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸正反螺紋異面類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的爆炸視圖;
圖9b為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸正反螺紋異面類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖10為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸正反螺紋異面類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的運(yùn)動(dòng)示意圖;
圖11a為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸交叉螺紋類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的爆炸視圖;
圖11b為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸交叉螺紋類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖12a為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的爆炸視圖;
圖12b為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖13為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的第一旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)示意圖;
圖14為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的第二旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)示意圖;
圖15a為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸正反螺紋同面類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的爆炸視圖;
圖15b為本實(shí)用新型一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)同軸正反螺紋同面類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖16a為本實(shí)用新型另一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)異軸類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的爆炸視圖;
圖16b為本實(shí)用新型另一實(shí)施例中雙螺紋驅(qū)動(dòng)異軸類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖17為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中單螺紋驅(qū)動(dòng)同軸類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的俯視圖;
圖18為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中單螺紋驅(qū)動(dòng)異軸類型(滑輪)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的俯視圖;
圖19為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中單螺紋驅(qū)動(dòng)異軸類型(齒輪)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體圖;
圖20為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中混合螺紋驅(qū)動(dòng)同軸類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的俯視圖;
圖21為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中混合螺紋驅(qū)動(dòng)異軸類型(滑輪)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的俯視圖;
圖22為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中混合螺紋驅(qū)動(dòng)異軸類型(齒輪)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖23為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中蝸輪蝸桿類的鋼絲互聯(lián)類型(繞線相連)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖24為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中蝸輪蝸桿類的鋼絲互聯(lián)類型(鏈條相連)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖25為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中蝸輪蝸桿類的鋼絲分離類型(齒條)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖26為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中齒輪傳動(dòng)非對(duì)稱支撐類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖27為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中齒輪傳動(dòng)對(duì)稱支撐類型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的立體視圖;
圖28為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中流體傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的內(nèi)部立體視圖;
圖29為本實(shí)用新型又一實(shí)施例中流體傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元的外部立體視圖。
具體實(shí)施方式
該實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元包括機(jī)械傳動(dòng)單元或者流體傳動(dòng)單元。為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
實(shí)施例1
本實(shí)用新型的第1實(shí)施方式為螺母絲杠類的雙螺紋方式,參照?qǐng)D1至圖10進(jìn)行說明。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖1所示,本實(shí)施例提供的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)窺鏡裝置由插入部1和操作部2兩部分組成,操作部2設(shè)置在插入部1的后端,并且插入部1和操作部2通過雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)3來實(shí)現(xiàn)可拆卸連接。插入部1主要包括由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11,牽拉絲組12和蛇骨單元13組成的彎曲單元,以及照明單元14和成像單元15。彎曲單元至少有兩個(gè)彎曲方向。操作部2包括電動(dòng)彎曲驅(qū)動(dòng)單元21以及控制手柄22,其連接方式可以是有線的也可以是無線的(也可以是手動(dòng)彎曲驅(qū)動(dòng)單元25)。內(nèi)窺鏡的照明成像系統(tǒng)5負(fù)責(zé)照明、圖像處理和顯示。外部裝置中的光源51經(jīng)導(dǎo)光束41將光線傳遞到進(jìn)入觀察物內(nèi)部的插入部1的照明單元14,為被檢物體提供照明。其中,導(dǎo)光束41由兩段導(dǎo)光束構(gòu)成,即導(dǎo)光束41a、導(dǎo)光束41b,都可以為導(dǎo)光纖維束。進(jìn)入觀察物內(nèi)部的成像單元15將獲得的圖像信息經(jīng)圖像信號(hào)輸入單元42a、42b傳輸?shù)酵獠垦b置中的圖像處理單元52,圖像處理單元52將處理后的圖像信息經(jīng)過圖像信號(hào)輸出線53傳輸給顯示單元54。
如圖2所示,操作部2可以懸掛在一個(gè)多維度懸臂23上或者直接被操作者握在手里。圖 2為分離狀態(tài)下,系統(tǒng)的立體外觀圖。操作部2還包括水、氣管道(部分未圖示),水、氣開關(guān)按鈕25a、吸引開關(guān)按鈕25b和其他功能開關(guān)25c(如圖像凍結(jié)開關(guān))。連接管4大致呈錐狀與操作部外殼24a相接,用于收攏分布于操作部2中的各類流路管道、導(dǎo)光束及信號(hào)線,并將圖像信號(hào)、光信號(hào)和流路狀態(tài)導(dǎo)入控制裝置。
如圖3所示,雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)3包括有設(shè)置在插入部1中的第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)31和設(shè)置在操作部2中的第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)32。第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)31和第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)32同向可以與插入方向同向也可以不同向。比如將傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡手柄手輪處的雙同軸設(shè)計(jì)為雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)。操作部2的電動(dòng)彎曲驅(qū)動(dòng)單元21包括電機(jī)211a、 211b及彎曲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)212。操作部2的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)211c和轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213。其中,電機(jī)211a和電機(jī)211b用于對(duì)機(jī)械彎曲提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力,彎曲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)212用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞至第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)32中的雙同軸,即第三旋轉(zhuǎn)軸33b和第四旋轉(zhuǎn)軸34b。電機(jī) 211c和轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213用于給整個(gè)驅(qū)動(dòng)單元21在操作部外殼24a中的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力。操作部外殼24a通過操作部圓形連接部24b與插入部外殼相連。當(dāng)操作部2與插入部1 相連時(shí),第三旋轉(zhuǎn)軸33b和第四旋轉(zhuǎn)軸34b分別驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11的主要作用是將第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為牽拉絲組12的直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使整個(gè)彎曲部彎曲,從而完成內(nèi)窺鏡的觀察和操作功能。在本實(shí)施案例里面,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11實(shí)為螺母絲杠傳動(dòng)單元。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11還包括插入部支撐板11f 和傳感單元11e。傳感單元11e的作用是能夠?qū)崟r(shí)反饋鋼絲上的拉力和鋼絲的位移。
如圖4所示,操作部也可以通過手動(dòng)彎曲驅(qū)動(dòng)單元25將驅(qū)動(dòng)力傳遞至第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)32中的第三旋轉(zhuǎn)軸33b和第四旋轉(zhuǎn)軸34b。第一手輪251與第一主動(dòng)錐齒輪255a通過軸253相連。第一從動(dòng)錐齒輪255b與第三旋轉(zhuǎn)軸33b相連并且與第一主動(dòng)錐齒輪255a嚙合。第二手輪252與第二主動(dòng)錐齒輪256a通過軸254相連。第二從動(dòng)錐齒輪256b與第四旋轉(zhuǎn)軸33b相連并且與第二主動(dòng)錐齒輪256a嚙合。
如圖5所示,圖3中的第二雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)32處,第三旋轉(zhuǎn)軸33b、第四旋轉(zhuǎn)軸34b、中心限位單元槽35b、第一外圍限位單元槽36b和第二外圍限位單元槽37b的端部構(gòu)成套筒式的凹六棱槽結(jié)構(gòu)。第二連接法蘭38b上還有操作部導(dǎo)光束通道381b,操作部圖像信號(hào)線通道382b,操作部水路通道383b和操作部氣路通道384b,還有一截面形狀為異形的凹槽385b,用于法蘭連接定位。操作部圓形連接部24b的截面上有凹槽,用于機(jī)殼固定。
如圖6所示,圖3中的第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)31處,第一旋轉(zhuǎn)軸33a、第二旋轉(zhuǎn)軸34a、中心限位單元35a、第一外圍限位單元36a和第二外圍限位單元37a的端部構(gòu)成套筒式的凸六棱柱結(jié)構(gòu)。除此之外,插入部1后端分別設(shè)置有插入部導(dǎo)光束通道381a,插入部圖像信號(hào)線通道382a,插入部水路通道383a和插入部氣路通道384a,還有一截面形狀為異形的凸起 385a,用于法蘭連接定位。插入部外殼17的截面上有凸出結(jié)構(gòu),用于同操作部外殼上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合,進(jìn)而固定機(jī)殼。
如圖7-圖8所示,圖3中的彎曲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)212的同軸部分需要固定在一個(gè)L板214上。該L板上有第二雙同軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支撐單元215以及對(duì)接彈簧單元216。為了構(gòu)圖清晰,圖7 所繪制的雙同軸支架部分并未在圖8中出現(xiàn)。支撐第三旋轉(zhuǎn)軸的支架216a與支撐第四旋轉(zhuǎn)軸的支架216b放置于第二雙同軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支撐單元215的槽內(nèi),并且通過彈簧216c與支撐單元215相連。中心限位單元槽35b、第一外圍限位單元槽36b和第二外周限位單元槽37b通過支架215固定在L板214上。與操作部圓形連接部24b的一側(cè)上面有外螺紋,在與插入部 1相連的時(shí)候,插入部外殼17的一端的凸出塊與操作部機(jī)殼上的凹槽對(duì)準(zhǔn),再推動(dòng)旋轉(zhuǎn)蓋使之內(nèi)螺紋與操作部機(jī)殼的外螺紋相連,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)操作部2與插入部1的對(duì)準(zhǔn)與相連。該步驟能實(shí)現(xiàn)中心限位單元槽35b與中心限位單元35a、第一外圍限位單元套筒36b與第一外圍限位單元36a、第二外圍限位單元套筒37b與第二外圍限位單元37a的對(duì)準(zhǔn)。由于使用情況的不同,第三旋轉(zhuǎn)軸33b與第一旋轉(zhuǎn)軸33a、第四旋轉(zhuǎn)軸34b與第二旋轉(zhuǎn)軸34a可能會(huì)發(fā)生對(duì)不齊的情況。當(dāng)?shù)谒男D(zhuǎn)軸34b與第二旋轉(zhuǎn)軸34a沒有對(duì)齊時(shí),支撐第四旋轉(zhuǎn)軸的支撐架216b 會(huì)延箭頭所示的壓縮方向移動(dòng),與之相連的彈簧216c會(huì)被壓縮。此時(shí),固定于支撐架上的擋板216e會(huì)發(fā)生一定位移。支撐架216b旁邊的光電門216d會(huì)輸出與之前相反的邏輯信號(hào)。當(dāng)控制板接到該信號(hào)后,會(huì)驅(qū)動(dòng)電機(jī),使得第四旋轉(zhuǎn)軸34b與第二旋轉(zhuǎn)軸34a對(duì)齊,支撐架216b 被彈簧216c按照箭頭所示回彈方向壓回到原始位置。
操作部2的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖8所示,在L板214及操作部外殼24a上,固定有三個(gè)支架,用于支撐電機(jī)211a、211b及211c。彎曲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)212包括彎曲第一齒輪212a、彎曲第二齒輪212b、彎曲第三齒輪212c和彎曲第四齒輪212d。電機(jī)211b通過彎曲第一齒輪 212a與彎曲第二齒輪212b的嚙合將驅(qū)動(dòng)力傳遞至第三旋轉(zhuǎn)軸34b;電機(jī)211a通過彎曲第三齒輪212c與彎曲第四齒輪212d的嚙合將驅(qū)動(dòng)力傳遞至第四旋轉(zhuǎn)軸35b。電機(jī)211c的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力傳遞至轉(zhuǎn)動(dòng)第一齒輪213a,轉(zhuǎn)動(dòng)第二齒輪213b經(jīng)過支架213c固定在L板214上。L板 214固定在操作部圓形連接部24b的圓形板上。圓形板通過軸承24c可以相對(duì)于操作部外殼 24a進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)211c轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),整個(gè)L板214及上面的器件、與之相連的插入部1繞雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)3中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213也可以設(shè)計(jì)為將電機(jī)支架置于L板214 上,支架213c固定在操作部外殼24a上的結(jié)構(gòu)。
圖9a及圖9b為圖3中第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)31及圖1中驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11的爆炸視圖和立體視圖。在插入部1中,第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)31中的雙同軸,即第一旋轉(zhuǎn)軸33a 和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的端部為凸六棱柱結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a 和第二螺母單元11b,第二旋轉(zhuǎn)軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。第一旋轉(zhuǎn)軸33a在末端有一段左旋內(nèi)螺紋與第一螺母單元11a的左旋外螺紋嚙合,在相同位置,有一段相同長度的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第二旋轉(zhuǎn)軸34a 在末端有一段左旋內(nèi)螺紋與第三螺母單元11c的左旋外螺紋嚙合,在相同位置,有一段相同長度的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第一螺母單元11a的中間為方形孔。第二螺母單元11b的外側(cè)、第三螺母單元11c的內(nèi)側(cè)和第四螺母單元11d的外側(cè)均有方形槽。
如圖9a、圖9b及圖10所示,在插入部支撐板11f上固定有中心限位單元35a、第一外圍限位單元36a、第二外圍限位單元37a。中心限位單元35a的方形長條穿過第一螺母單元 11a的中心方孔,第一外圍限位單元36a穿過第二螺母單元11b和第三螺母單元11c的方形槽,第二外圍限位單元37a穿過第四螺母單元11d的方形槽。限位單元的作用是防止第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d進(jìn)行自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d只能進(jìn)行軸向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。牽拉絲組12共有四路,分別為第一路牽拉絲12a、第二路牽拉絲12b、第三路牽拉絲12c和第四路牽拉絲12d。第一螺母單元 11a在旁側(cè)固定了第一路牽拉絲12a。第二螺母單元11b在旁側(cè)固定了第二路牽拉絲12b。第三螺母單元11c在旁側(cè)固定了第三路牽拉絲12c。第四螺母單元11d在旁側(cè)固定了第四路牽拉絲12d。第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的正、反方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)牽拉絲12進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。例如,當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34b逆時(shí)針(圖10箭頭標(biāo)示的旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)時(shí),第三螺母單元 11c進(jìn)行軸向直線遠(yuǎn)動(dòng),第三路牽拉絲12c按照?qǐng)D示收縮方向拉動(dòng)蛇骨向某一方向彎曲;同時(shí),第四螺母單元11d向相反的所示舒張方向運(yùn)動(dòng)相同路程,放松第四路牽拉絲12d。與所述第一雙同軸旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)31相連的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11可以為以螺母絲杠組合機(jī)構(gòu)為主的機(jī)械傳動(dòng)單元。按照同一根軸上螺紋方向的種類可以分為全都是包含正反螺紋的情況(簡(jiǎn)稱雙螺紋)、全都是只有同種螺紋的情況(簡(jiǎn)稱單螺紋)和前兩種情況的混合(簡(jiǎn)稱混合螺紋)。根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸與相應(yīng)牽拉絲組運(yùn)動(dòng)方向的同軸情況可對(duì)上述三種情況進(jìn)一步分類為第一旋轉(zhuǎn)軸 33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a分別與牽拉絲12a、12b和12c、12d同軸(簡(jiǎn)稱驅(qū)動(dòng)同軸)以及有旋轉(zhuǎn)軸不與其負(fù)責(zé)的牽拉絲同軸的情況(簡(jiǎn)稱驅(qū)動(dòng)異軸)。滑動(dòng)絲杠可以換成滾珠絲杠來減小摩擦力和提高機(jī)構(gòu)的壽命。這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,通常用于功率不大或以傳遞運(yùn)動(dòng)為主的場(chǎng)合。對(duì)于功率要求較大的地方,可將單線循環(huán)滾珠改為雙線循環(huán)或者換成靜壓螺旋方式為主的絲杠。
圖9a及圖9b屬于雙螺紋大類,驅(qū)動(dòng)同軸類型下的正反螺紋異面類,即分別在驅(qū)動(dòng)軸的外圍和內(nèi)部加工不同方向的螺紋。
圖11a及圖11b屬于雙螺紋大類,驅(qū)動(dòng)同軸類型下的正反交叉螺紋同面類。該結(jié)構(gòu)將正反螺紋加工在軸上的同一面同一區(qū)域,即將驅(qū)動(dòng)軸的螺紋加工為類似于往復(fù)絲杠的結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b,第二旋轉(zhuǎn)軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。所有螺母單元都是半圓結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a在末端交叉螺紋的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合,該軸交叉螺紋的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第二旋轉(zhuǎn)軸34a在末端交叉螺紋的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合,該軸交叉螺紋的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第一螺母單元11a的外側(cè)、第二螺母單元11b的外側(cè)、第三螺母單元11c的外側(cè)和第四螺母單元11d的外側(cè)均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a和第二螺母單元11b的方形槽,第二外圍限位單元37a穿過第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的方形槽。由于采用了交叉螺紋結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12a和 12b進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谒男D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12c和12d進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。該實(shí)施方式也可以將交叉螺紋加工在第一旋轉(zhuǎn)軸33a或者第二旋轉(zhuǎn)軸34a的內(nèi)側(cè)。
圖12a、圖12b、圖13及圖14屬于雙螺紋大類,驅(qū)動(dòng)同軸類型下的正反交叉螺紋同面的四分之一螺母類。該結(jié)構(gòu)將正反螺紋加工在軸上的同一面同一區(qū)域,即將驅(qū)動(dòng)軸的螺紋加工為類似于往復(fù)絲杠的結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b,第二旋轉(zhuǎn)軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。所有螺母單元都是四分之一圓結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a在末端交叉螺紋的左旋外螺紋與第一螺母單元11a 的左旋內(nèi)螺紋嚙合,該軸交叉螺紋的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第二旋轉(zhuǎn)軸34a在末端交叉螺紋的左旋內(nèi)螺紋與第三螺母單元11c的左旋外螺紋嚙合,該軸交叉螺紋的右旋內(nèi)螺紋與第四螺母單元11d的右旋外螺紋嚙合。第一螺母單元11a的外側(cè)、第二螺母單元11b的外側(cè)、第三螺母單元11c的外側(cè)和第四螺母單元11d的外側(cè)均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a,第二螺母單元11b,第三螺母單元11c以及第四螺母單元11d的方形槽。由于采用了交叉螺紋結(jié)構(gòu),如圖13所示,當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12a和12b進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如圖14所示,當(dāng)?shù)谒男D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12c和12d進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。該實(shí)施方式也可以將交叉螺紋加工在第一旋轉(zhuǎn)軸33a的內(nèi)側(cè)或者第二旋轉(zhuǎn)軸33b的外側(cè)。該實(shí)施例的體積小,但是由于是四分之一螺母結(jié)構(gòu),需要充分考慮螺紋之間的潤滑問題??梢圆捎梅忾]式潤滑的方式,來保證螺母與絲杠的有效傳動(dòng)。
圖15a及圖15b屬于雙螺紋大類,驅(qū)動(dòng)同軸類型下的正反螺紋同面類。該結(jié)構(gòu)將正反螺紋加工在軸上的同一面上的不同區(qū)域。第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b,第二旋轉(zhuǎn)軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。第一旋轉(zhuǎn)軸33a中部的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合,在該旋轉(zhuǎn)軸末端的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第二旋轉(zhuǎn)軸34a中部的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合,在該軸末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a外側(cè)、第二螺母單元11b外側(cè)、第三螺母單元11c內(nèi)側(cè)和第四螺母單元11d內(nèi)側(cè)的方形槽。由于采用了正反螺紋的設(shè)計(jì),當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12a和12b進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三螺母單元11c 和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12c和12d進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
雙螺紋的驅(qū)動(dòng)同軸設(shè)計(jì)可以盡量減小驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11的徑向尺寸。
實(shí)施例2
圖16a及圖16b對(duì)實(shí)施例2進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為屬于雙螺紋大類下的驅(qū)動(dòng)異軸類型。第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過側(cè)向傳動(dòng)裝置(齒輪、皮帶、鏈輪)進(jìn)行連接。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖16a及圖16b所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b,第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a外的直齒輪38b嚙合。第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a末端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。第一旋轉(zhuǎn)軸33a中部的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合,在該旋轉(zhuǎn)軸末端的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第二輔助旋轉(zhuǎn)軸34a中部的左旋外螺紋與第三螺母單元11c 的左旋內(nèi)螺紋嚙合,在該軸末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11c的右旋內(nèi)螺紋嚙合。第一螺母單元11a的外側(cè)、第二螺母單元11b的外側(cè)、第三螺母單元11c的內(nèi)側(cè)和第四螺母單元 11d的內(nèi)側(cè)均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a、第二螺母單元11b的方形槽。第一輔助外圍限位單元361a穿過第三螺母單元11c、第四螺母單元11d的方形槽。由于采用了正反螺紋的設(shè)計(jì),當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a和第二螺母單元 11b分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12a和12b進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運(yùn)動(dòng),同帶動(dòng)連接的牽拉絲12c和12d進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
實(shí)施例3
圖17對(duì)實(shí)施例3進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為屬于單螺紋大類下的驅(qū)動(dòng)同軸類型。第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過變相單元(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)來改變牽拉絲的方向。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖17所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a,第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端固定有第三螺母單元11c。第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第一螺母單元11a的外側(cè)和第三螺母單元11c的外側(cè)分別有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第二外圍限位單元37a穿過第三螺母單元11c的方形槽。該設(shè)計(jì)中用第一螺母單元滑輪111a和第三螺母單元滑輪111c來改變牽拉絲的方向。第一螺母單元11a 一面固定了牽拉絲12a,另一面固定了繞過滑輪111a的牽拉絲12b。第三螺母單元11c一面固定了牽拉絲12c,另一面固定了繞過滑輪111c的牽拉絲12d。由于引入了變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)的設(shè)計(jì),當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a朝著某一方向的軸向方向運(yùn)動(dòng),牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。第三螺母單元11c朝著某一方向的軸向方向運(yùn)動(dòng),牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
實(shí)施例4
圖18、圖19對(duì)實(shí)施例4進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為屬于單螺紋大類下的驅(qū)動(dòng)異軸類型。第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過變相單元(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)來改變牽拉絲的方向。第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過側(cè)向傳動(dòng)裝置(齒輪、皮帶、鏈輪)來嚙合其輔助旋轉(zhuǎn)軸。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖18所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a。第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a外的直齒輪38b嚙合。第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第一螺母單元11a的外側(cè)和第三螺母單元11c的外側(cè)均開設(shè)方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第一外圍輔助限位單元361a穿過第三螺母單元11c的方形槽。該設(shè)計(jì)中用第一螺母單元滑輪111a和第三螺母單元滑輪111c來改變牽拉絲的方向。第一螺母單元11a一面固定了牽拉絲12a,另一面固定了繞過滑輪111a 的牽拉絲12b。第三螺母單元11c一面固定了牽拉絲12c,另一面固定了繞過滑輪111c的牽拉絲12d。由于引入了變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)的設(shè)計(jì),當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a朝著某一方向的軸向方向運(yùn)動(dòng),牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。第三螺母單元11c朝著某一方向的軸向方向運(yùn)動(dòng),牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
如圖19所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a,同時(shí)通過直齒輪38c 與第一輔助旋轉(zhuǎn)軸331a上的直齒輪38d嚙合。第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a外的直齒輪38b以及第三輔助旋轉(zhuǎn)軸342a外的直齒輪38d嚙合。第一旋轉(zhuǎn)軸33a 末端的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第一輔助旋轉(zhuǎn)軸331a末端的左旋外螺紋與第二螺母單元11b的左旋內(nèi)螺紋嚙合 (兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合,但是需同第一旋轉(zhuǎn)軸上的螺紋方向一致)。第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第三輔助旋轉(zhuǎn)軸342a末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合,但需同第二輔助旋轉(zhuǎn)軸的螺紋方向相反)。第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的外側(cè)均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第一輔助外圍限位單元361a穿過第二螺母單元11b的方形槽。第三外圍限位單元穿過第三螺母單元11c的方形槽。第三輔助外圍限位單元371a穿過第四螺母單元11d的方形槽。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a旋轉(zhuǎn)時(shí),第一螺母單元11a和第二螺母單元11b帶動(dòng)牽拉絲12a和12b朝相反方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a旋轉(zhuǎn)時(shí),第三螺母單元11c和第四螺母單元11d帶動(dòng)牽拉絲12c和12d朝相反方向運(yùn)動(dòng)。
除了圖19,該實(shí)施方式也可以將螺紋加工在第一旋轉(zhuǎn)軸33a或者第二旋轉(zhuǎn)軸33b的內(nèi)側(cè)。該實(shí)施方式能夠采用相同大小的齒輪和螺母絲杠,降低生產(chǎn)成本。同時(shí),類似第1實(shí)施方式,由于采用了螺母絲杠機(jī)構(gòu),該設(shè)計(jì)擁有一些特定的優(yōu)勢(shì)。但是,該設(shè)計(jì)也會(huì)帶來一些問題,由于采用了側(cè)向傳動(dòng)裝置(齒輪、皮帶、鏈輪)以及額外的支撐裝置,增大大了結(jié)構(gòu)的軸向尺寸。而且,螺母絲杠本身也會(huì)帶來一些問題,其以摩擦力為主的問題及解決方案類似于第 1實(shí)施方式。
實(shí)施例5
圖20對(duì)實(shí)施例5進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為屬于混合螺紋大類下的驅(qū)動(dòng)同軸類型。其中一種實(shí)施方式可以視作第1實(shí)施方式同第3實(shí)施方式的結(jié)合。指除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng) (具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
實(shí)施例6
圖21、圖22對(duì)實(shí)施例6進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為屬于混合螺紋大類下的驅(qū)動(dòng)異軸類型。指除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第 1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖21所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a,第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉(zhuǎn)軸外的直齒輪38b嚙合。第一旋轉(zhuǎn)軸33a的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第二輔助旋轉(zhuǎn)軸 341a中部的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合,在該旋轉(zhuǎn)軸末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內(nèi)螺紋嚙合(兩種螺紋方向可以同時(shí)變換)。第一螺母單元11a、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的外側(cè)均有方形槽。第一外圍限位單元35a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第一輔助外圍限位單元351a穿過第三螺母單元11c的方形槽和第四螺母單元11d的方形槽。該設(shè)計(jì)中用第一螺母單元滑輪111a來改變牽拉絲的方向。第一螺母單元11a一面固定了牽拉絲12a,另一面固定了繞過滑輪111a的牽拉絲12b。由于引入了變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)和雙螺紋的設(shè)計(jì),當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一螺母單元11a朝著某一方向的軸向方向運(yùn)動(dòng),牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別帶著牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。除了圖21,該實(shí)施方式也可以將螺紋加工在旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部,也可以給第二輔助旋轉(zhuǎn)軸341a引入變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪),將雙螺紋加工在第一旋轉(zhuǎn)軸33a上。
如圖22所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b,第二旋轉(zhuǎn)軸34a通過直齒輪38a與第三輔助旋轉(zhuǎn)軸341a外的直齒輪38b,以及第四輔助旋轉(zhuǎn)軸342a外的直齒輪38c嚙合。第三旋轉(zhuǎn)軸34a中部的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內(nèi)螺紋嚙合,其末端的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合,但需要同時(shí)變換方向)。第三輔助旋轉(zhuǎn)軸341a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第四輔助旋轉(zhuǎn)軸342a末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內(nèi)螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合,但需同第四輔助旋轉(zhuǎn)軸的螺紋方向相反)。第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的外側(cè)均有方形槽。第一外圍限位單元35a 穿過第一螺母單元11a和第二螺母單元11b的方形槽。第一輔助外圍限位單元351a穿過第三螺母單元11c的方形槽。第二輔助外圍限位單元352a穿過第四螺母單元11d的方形槽。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。除了圖22,該實(shí)施方式也可以將螺紋加工在旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部,也可以將單螺紋加工在第一旋轉(zhuǎn)軸33a上,將雙螺紋加工在第二旋轉(zhuǎn)軸34a。
實(shí)施例7
圖23、圖24對(duì)實(shí)施例7進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為機(jī)械傳動(dòng)中以蝸輪蝸桿為主的轉(zhuǎn)向單元。按照每組牽拉絲的互聯(lián)情況,將其進(jìn)一步分為牽拉絲12a 同牽拉絲12b以及牽拉絲12c同牽拉絲12d均直接相連(簡(jiǎn)稱鋼絲互聯(lián))、牽拉絲12a同牽拉絲12b以及牽拉絲12c同牽拉絲12d均間接相連(簡(jiǎn)稱鋼絲分離)和前面兩種情況的混合類型(簡(jiǎn)稱混合連接)。第7實(shí)施方式主要是鋼絲互聯(lián)類型。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。設(shè)計(jì)中可以將滑動(dòng)蝸桿換成滾動(dòng)蝸桿來減小摩擦力以及提高機(jī)構(gòu)的壽命。對(duì)于功率要求較大的地方,可將普通蝸桿換成靜壓蝸輪蝸條副。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖23所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a加工為相互套接的蝸桿結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端的蝸桿與蝸輪11h嚙合,第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端的蝸桿與蝸輪11g嚙合。牽拉絲12a 同12b直接相連并繞在滑輪111h上,滑輪111h與以旋轉(zhuǎn)編碼器為主的傳感單元11e以及蝸輪11h固定在同一根軸上。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a與12b在滑輪111h的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。牽拉絲12c同12d直接相連并繞在滑輪111g上,滑輪111g與以旋轉(zhuǎn)編碼器為主的傳感單元11e以及蝸輪11g固定在同一根軸上。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c與12d在滑輪111g的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。除了圖20的實(shí)施方式,也可以在蝸輪11g和11h外加工凸臺(tái)并且將牽拉絲分別繞在凸臺(tái)上面。
圖24所示,牽拉絲12a與牽拉絲12b通過與鏈條113h相連并且繞在鏈輪112h上。牽拉絲12c與牽拉絲12d通過與鏈條113g相連并且繞在鏈輪112g上。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a與牽拉絲12b在鏈條113h的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c與12d在鏈條113g的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。圖21的方式可以將鏈輪112g和鏈輪112h做得較小,也不用擔(dān)心在鏈輪處鏈條的曲度過大而影響整個(gè)系統(tǒng)的壽命。
實(shí)施例8
圖25對(duì)實(shí)施例8進(jìn)行描述。該實(shí)施方式主要是鋼絲分離類型。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a 和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲組12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖25所示,第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a加工為相互套接的蝸桿結(jié)構(gòu)。第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端的蝸桿與蝸輪11h嚙合,第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端的蝸桿與蝸輪11g嚙合。牽拉絲12a 與齒條115h相連,牽拉絲12b與齒條116h相連,兩根齒條與齒輪114h嚙合。牽拉絲12c與齒條115g相連,牽拉絲12d與齒條116g相連,兩根齒條與齒輪114g嚙合。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸 33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a與12b在齒條115h和齒條116h的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c與12d在齒條115g和齒條116g的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。除了通過齒條來實(shí)現(xiàn)鋼絲分離的驅(qū)動(dòng)方式外,也可以將齒輪和齒條換成不會(huì)自鎖可以通過蝸輪驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿副。
實(shí)施例9
本實(shí)施方式主要是以第7、8實(shí)施方式為基礎(chǔ)的混合方式。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲12a,12b以及牽拉絲12c,12d的往返運(yùn)動(dòng)。
以其中一種方式為例,可以采用第7實(shí)施方式中的以滑輪為主的鋼絲互聯(lián)方式來實(shí)現(xiàn)將第一旋轉(zhuǎn)軸33a的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為牽拉絲12a和牽拉絲12b的往返運(yùn)動(dòng)。同時(shí),可以采用第 10實(shí)施方式中的以齒條為主的鋼絲分離方式來實(shí)現(xiàn)將第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為牽拉絲12c和牽拉絲12d的往返運(yùn)動(dòng)。這種實(shí)施方式的意義是為了滿足實(shí)際的生產(chǎn)條件。
實(shí)施例10
圖26對(duì)實(shí)施例10進(jìn)行描述。本實(shí)用新型的第10實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為機(jī)械傳動(dòng)中的齒輪傳動(dòng)副。按照每組牽拉絲的齒輪傳動(dòng)系的對(duì)稱情況,將其進(jìn)一步分為非對(duì)稱支撐和對(duì)稱支撐類型。該方式是以每組牽拉絲的錐齒輪系為非對(duì)稱支撐為主的非對(duì)稱支撐類型。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖26所示,固定在第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端的錐齒輪11i與錐齒輪111i嚙合,固定在第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端的錐齒輪11j與錐齒輪111j嚙合。牽拉絲12a同12b直接相連并繞在滑輪 112i上,滑輪112i與以旋轉(zhuǎn)編碼器為主的傳感單元11e以及錐齒輪111i固定在同一根軸上。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a與12b在滑輪112i的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。牽拉絲12c同12d直接相連并繞在滑輪112j上,滑輪112j與以旋轉(zhuǎn)編碼器為主的傳感單元11e 以及錐齒輪111j固定在同一根軸上。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c與12d在滑輪 112j的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。該實(shí)施方式采用的錐齒輪的數(shù)目是最少的。但是由于不對(duì)稱的軸承支撐,存在較大的傾覆力矩,容易造成傳動(dòng)失效。
實(shí)施例11
圖27對(duì)實(shí)施例11進(jìn)行描述。本實(shí)用新型的第11實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造為機(jī)械傳動(dòng)中的齒輪傳動(dòng)副。該方式是以每組牽拉絲的錐齒輪系為對(duì)稱支撐為主的對(duì)稱支撐類型。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖27所示,固定在第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端的錐齒輪11i與錐齒輪111i嚙合,錐齒輪112i 和錐齒輪113i起輔助支撐的作用,其中錐齒輪112i通過軸承套在第一旋轉(zhuǎn)軸33a上,可以相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)。固定在第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端的錐齒輪11j與錐齒輪111j嚙合,錐齒輪112j和錐齒輪113j起輔助支撐的作用,其中錐齒輪112j通過軸承套在第二旋轉(zhuǎn)軸34a上。牽拉絲 12a同12b直接相連并繞在滑輪114i上,滑輪114i與以旋轉(zhuǎn)編碼器為主的傳感單元11e及錐齒輪111i固定在同一根軸上,錐齒輪113j通過軸承套在該軸上。當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a與12b在滑輪114i的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。牽拉絲12c同12d直接相連并繞在滑輪114j上,滑輪114j與以旋轉(zhuǎn)編碼器為主的傳感單元11e與錐齒輪111j固定在同一根軸上,錐齒輪113i通過軸承套在該軸上。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c與12d 在滑輪114j的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。該實(shí)施方式采用的齒輪數(shù)量最多,對(duì)于每一組牽拉絲,采用的是完全對(duì)稱的支撐方式,能夠保證傳動(dòng)的穩(wěn)定性。但是這種設(shè)計(jì)會(huì)增大成本以及機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。
實(shí)施例12
圖28、圖29對(duì)實(shí)施例12進(jìn)行描述。本實(shí)用新型的第12實(shí)施方式主要是將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向單元11改造流體傳動(dòng)轉(zhuǎn)向單元。除此之外,該實(shí)施方式的操作部和插入部的基本結(jié)構(gòu)同第1實(shí)施方式基本一致。本實(shí)施例的目的是通過第一旋轉(zhuǎn)軸33a和第二旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)來分別實(shí)現(xiàn)牽拉絲12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(具體為12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運(yùn)動(dòng))。
如圖28、29所示,在第一旋轉(zhuǎn)軸33a末端固定了渦流葉輪11k,其外部套了渦流泵的外殼111k。在外殼111k頂端兩側(cè)有通道112k和113k?;钊?15k和114k分別連接有牽拉絲 12a和12b并且放置在通道113k和112k內(nèi)。在第二旋轉(zhuǎn)軸34a末端固定了渦流葉輪11l,其外部套了渦流泵的外殼111l。在外殼111l頂端兩側(cè)有通道112l和113l?;钊?15l和114l 分別連接有牽拉絲12c和12d并且放置在通道113l和112l內(nèi)。由于渦流泵的外殼111k是密封良好的結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)軸33a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12a與12b在活塞115k與114k的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸34a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉絲12c與12d在活塞115l與114l的帶動(dòng)下朝相反的方向運(yùn)動(dòng)。
除了圖28、29的實(shí)施方式,也可以將渦流葉輪的結(jié)構(gòu)改造為以齒輪為主的容積泵形式或者葉輪。
顯然,所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。