CN104840221B - 实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，用于驱动部分内的第一传动轴与导管部分内的第二传动轴之间的连接，以及第一传动轴和第二传动轴的上信号线的连接；自校正连接结构包括有相匹配的第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构固设在第一传动轴上，第一传动轴上设置的信号线通过第一导电片连接到第一连接结构上，第二连接结构固设在第二传动轴的上，第二传动轴上设置的信号线通过第二导电片连接到第二连接结构上；第一连接结构插进第二连接结构内实现连接，且第一导电片位置与第二导电片相接触导通。本发明能够高效、快速的完成导管与驱动部分的连接，以及信号线的导通。

Description

实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构

技术领域

本发明涉及机械旋转型导管的设计技术领域，特别涉及一种实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构。

背景技术

血管内超声（IVUS）是一种有创断层成像技术，具体方法是在心导管检查过程中，经导丝将IVUS导管送至靶病变部位的远端，继而回撤超声导管，这样就可以在血管内超声机器上看到一系列的血管横断面图像。血管内超声成像系统采用机械旋转型的探头实现血管内成像，原理是利用驱动轴旋转，带动导管尖端的单一超声换能器。在旋转过程中，超声换能器发射和接受超声波信号在很小的角度内完成，从而在旋转过程中得到血管的二维横断面图像。

在现有技术中，连接轴的结构主要实现两个转动轴的机械对接，一般不会实现轴上随轴一起转动的信号线的对接。在对于导线的对接过程中，由于导线是随着转动轴一起转动的，因此要求两个转动轴要按照相对固定的角度实现连接，才能保证其上的导线能够导通。

鉴于人们对轴连接结构的高要求和现有技术中轴连接结构的特点，势必需要一种结构紧凑，可靠性高和成本低等综合性能优越的连接器件，来满足需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，用于驱动部分内第一传动轴与导管部分内第二传动轴之间的连接，所述第一传动轴和第二传动轴的轴向上均设置有信号线，所述自校正连接结构包括有相匹配的第一连接结构和第二连接结构，

所述第一连接结构固设在所述第一传动轴的一端上 ，所述第一传动轴上设置的信号线连接到所述第一连接结构上，且连接处设置有第一导电片；

所述第二连接结构固设在所述第二传动轴的一端上，所述第二传动轴上设置的信号线连接到所述第二连接结构上，且连接处设置有第二导电片；

所述第一连接结构与所述第二连接结构通过相互接触结构实现连接，且所述第一导电片与对应位置处的第二导电片相接触导通。

较佳地，所述第一连接结构呈一字型块状结构，所述第二连接结构上设置有与所述块状结构相匹配的一字型凹槽。

较佳地，所述第一导电片设置在第一连接结构的外表面上，所述第二导电片设置在所述凹槽内侧的对应位置上。

较佳地，所述第二连接结构上设置有一圆形凹陷部，所述凹槽设置在所述圆形凹陷部内且沿其径向设置；所述凹槽两侧的圆形凹陷部均呈为倾斜面，且倾斜方向相反。

较佳地，所述第一连接结构和第二连接结构均为绝缘结构。

较佳地，所述驱动部分包括有一外壳，所述第一传动轴的一端位于所述外壳内且连接一为其提供转动扭矩的动力装置，另一端伸出所述外壳，用于连接所述导管部分。

较佳地，所述第一传动轴沿轴向上设置有信号线，所述信号线包括连接信号源或电流原的固定信号线、与第一导电片连接的旋转信号线，所述固定信号线与所述旋转信号线之间无线传输实现旋转信号传输。

较佳地，所述固定信号线与所述旋转信号线之间通过旋转变压器连接，所述旋转变压器包括：

第一铁磁体结构，套设在所述第一传动轴上，且所述第一传动轴相对于所述第一铁磁体结构转动；所述第一铁磁体结构固定在所述外壳上，所述固定信号线连接到所述第一铁磁体结构上；

第二铁磁体结构，固定套设在所述第一传动轴上，且与所述第一铁磁体结构相对，所述旋转信号线连接到第二铁磁体结构上。

较佳地，所述第一铁磁体结构和第二铁磁体结构均由铁氧体材料和绕设在所述铁氧体材料上的金属线圈组成，所述固定信号线连接第一铁磁体结构上的金属线圈，所述旋转信号线连接第二铁磁体结构上的金属线圈。

较佳地，所述固定信号线与所述旋转信号线之间通过滑环传输或电容传输。

较佳地，还包括相匹配的第一轴套和第二轴套，所述第一轴套套设到所述第一传动轴伸出外壳的一端上，所述第一轴套固连到所述外壳上，且所述第一传动轴相对于第一轴套转动；所述第二轴套套设在所述第二传动轴的连接端上，且所述第二传动轴相对于第二轴套转动；所述第二轴套伸进第一轴套内实现连接。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1）本发明提供的自校正连接结构，通过第一铁磁体结构和第二铁磁体结构的设置，实现了固定的固定信号线与转动的旋转信号线之间信号的传递，有效防止工作过程中出现绕线的现象；

2）本发明提供的自校正连接结构，通过第一连接结构上一字型块状结构的设计和第二连接结构上一字型凹槽及凹槽两侧倾斜面的设计，实现了驱动部分的传动轴与导管部分的传动轴之间的自校正调节连接；本发明设计的自校正结构能够保证无论两个传动轴以何种方式对接，都能够自动校正为一定的角度关系，保证导线的导通，这种自校正结构可以使得轴在连接过程中，操作方便，省时省力，连接快速准确，降低了连接时损坏设备的可能性；

3）本发明提供的自校正连接结构，将驱动部分的信号线通过第一导电片连接到第一连接结构上，将导管部分的信号线通过导电片连接到第二连接结构上，第一连接结构与第二连接结构实现传动轴连接的同时，实现了信号线的同步连接导通，其结构简单，连接方便。

附图说明

结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为驱动部分结构示意图；

图3为第一连接结构和第二连接结构拆分示意图；

图4为第二连接结构的三维示意图；

图5为第二连接结构的俯视图；

图6为第二连接结构的A-A剖视图。

符号说明：

10-驱动部分

11-第一传动轴

12-外壳

13-固定件

14-第一铁磁体结构

15-第二铁磁体结构

16-第一轴套

17-第一连接结构

1801-固定信号线

1802-旋转信号线

19-第一导电片

20-导管部分

21-第二传动轴

22-第二轴套

23-密封圈

24-第二连接结构

2401-凹槽

2402-倾斜面

25-导管

26-塑料套管

28-导管部分信号线

29-第二导电片。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以通过许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参照图1-6，本发明提供了一种自校正连接结构，主要针对机械旋转式超声导管中导管部分20与驱动部分10之间的连接进行设计的，本发明利用机械旋转式超声导管内轴可以转动的特点，可以准确、高效、快速的完成导管部分20与驱动部分10之间传动轴的连接，同时快速实现两者之间信号线的连接。

具体的，其中驱动部分10内包括有动力装置，导管部分20包括有导管21；本发明提供的连接接结构用于驱动部分10内第一传动轴11与导管部分20内第二传动轴21之间的连接；在两传动轴上均设有信号线，信号线可粘贴固定在传动轴的外表面上，也可将传动轴设计成中空状，信号线设置在传动轴的内部，两传动轴连接，同时实现两传动轴上的信号线的连接，信号线实现了信号的传导。

其中，驱动部分10包括有外壳12和第一传动轴11，第一传动轴11的一端安装在外壳12内，且第一传动轴的11该端还连接有动力装置，动力装置具体可以为电机等；第一传动轴11上设置有电机的一端上设置有一固定件13，固定件13通过间隙配合或设置轴承来套设在第一传动轴11上，第一固定件13固定到外壳12上，电机启动带动第一转动轴11相对于固定件13、外壳12转动。

第一传动轴11沿轴向上设置有信号线，信号线包括连接信号源或电流原的固定信号线1801、与第一导电片连接的旋转信号线1802，固定信号线1801与旋转信号线之间通过旋转变压器实现旋转信号传输；当然，实现旋转信号线1802与固定信号线1801间无线传输的方式，还可以是滑环传输、电容传输等其他能实现等效作用的结构，此处不作限制。

旋转变压器进一步的包括第一铁磁体结构14和第二铁磁体结构15，第一铁磁体结构14和第二铁磁体结构15均套设置第一传动轴11上；第一铁磁体结构14由磁铁和缠绕在磁铁上的金属线圈组成，第一铁磁体结构14固定连接在固定件13的一侧实现与外壳12之间的固定连接，第一铁磁体结构14与第一传动轴11之间间隙配合或者通过轴承连接，第一传动轴11可相对于第一铁磁体结构14转动；固定信号线1801的一端连接信号源，另一端沿固定件13连接到第一铁磁体结构14；固定信号线1801的另一端可与第一铁磁体结构14的金属线圈连接，固定信号线1801另一端也可直接充当金属线圈缠绕到磁铁上形成第一铁磁体结构14，此处不作限制。

第二铁磁体结构15由磁铁和缠绕在磁铁上的金属线圈组成，第二铁磁体结构15固定套设置在第一传动轴11上，且与第一铁磁体结构14相对；第一传动轴11上的旋转信号线1802一端连接到第二铁磁体结构15上，另一端沿第一传动轴11的轴向设置并延伸至第一传动轴11的另一端上，旋转信号线1802固设在第一传动轴11上；旋转信号线1802可与第二铁磁体结构15的线圈连接，旋转信号线1802也可直接充当金属线圈缠绕到第二铁磁体结构15的磁体上，此处不作限制。第一传动轴11转动带动第二铁磁体结构15相对于第一铁磁体结构14转动，第一铁磁体结构14与第二铁磁体结构15之间产生耦合实现信号传递，从而实现了将固定信号线1801与旋转信号线1802之间的导通，以便于信号的传递。在本实施例中，固定信号线1801和旋转信号线1802之间的连接结构直接设置在驱动部分内，而非导管部分内，由于导管部分是一次成型的，这个连接结构设置在驱动部分内可以减少制作成本。

第一传动轴11的另一端伸出外壳12，且第一传动轴11伸出外壳12的部分上同轴设置有第一轴套16；第一轴套16套设置在第一传动轴11的伸出端上，且两者之间无连接，第一轴套16固定设置在外壳12上，第一传动轴11可相对于第一轴套16转动。

导管部分20包括有第二传动轴21和第二轴套22，第二传动轴21位于第二轴套22内，且第二传动轴21与第二轴套22内部间隙配合或通过轴承设置，第二传动轴21可相对于第二轴套22转动；第二传动轴21的一端用于与第一传动轴11连接，另一端连接导管25，导管25伸出第二轴套22的部分的外侧壁上设置有塑料套管26；在导管25的尾端连接有换能器装置（未画出），用与产生和接收超声波信号，从而用于血管内成像。第一轴套16的内径大于第二轴套22的外径，第二轴套22伸进第一轴套16内并通过设置在第二轴套22一圈上的密封圈23，实现两者之间的连接。第二传动轴21上设置有信号线28，且信号线28连接到换能装置上，进行信号的传输。

如图3中所示，第一传动轴11位于第一轴套16内的一端上设置有第一连接结构17，第一连接结构17整体呈“一”字型块状结构；第一连接结构17为绝缘结构，第一连接结构17可通过过盈配合等连接方式与第一传动轴11固定连接；旋转信号线1802的端部通过第一导电片19固定在第一连接结构17上。

第二传动轴21的一端上设置有与第一连接结构17相匹配的第二连接结构24，第二连接结构24也为绝缘结构；第二连接结构24连接第一传动轴11的一侧上设置有一圆形凹陷部，圆形凹陷部内设置有一与“一”字型第一连接结构17相匹配的“一”字型凹槽2401，且凹槽2401沿圆形凹陷部的径向设置，第一连接结构17伸进凹槽2401即可实现第一传动轴11和第二传动轴21之间的连接；凹槽2401的内侧壁上与第一导电片19对应位置处设置有第二导电片29，第二导电片29与第二传动轴21上的信号线28连接；第一连接结构17插进第二连接结构24的凹槽2401内后，第一导电片19与第二导电片29相接触，从而实现旋转信号线1802与信号线28之间的导通，以便于信号的传递。

如图4-6所示，凹槽2401两侧的圆形凹陷部均为倾斜面2402，且两侧的倾斜面2402的倾斜方向相反。当第一轴套16与第二轴套22连接后，由于第二传动轴21以及第二连接结构24可以相对于第二轴套22自由转动，同时在凹槽2401两侧的倾斜面2402的作用下，第一连接结构17和第二连接结构24相接触， 第二连接结构24可以实现对接时其能够自动校正自己的相对角度，以便于第一连接结构17快速滑进第二连接机构24的凹槽2401内，实现连接。第一连接结构17和第二连接结构采用上述连接方式，能够实现对接角度的自校正，同时能够方便的实现第一传动轴11和第二传动轴21之间的对接和分离；当然，第一连接结构17和第二连接结构24的具体形状并不局限于图3中所示，也可根据具体情况进行相应的调整，此处不作限制。

本发明提供的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其工作原理具体如下：

驱动部分10与导管部分20对接，首先第二轴套22的端部伸进第一轴套16内连接，并通过密封圈23进一步实现第一轴套16与第二轴套22之间的连接；第一轴套16和第二轴套22连接后，第一连接结构17与第二连接结构24接触，在轴向对接力的作用下，以及两倾斜面2402的作用下，第二连接结构24自由转动，自动校正与第一连接结构17之间的安装角度，最终使得第一连接结构17滑进第二连接结构24的凹槽2401内，实现第一传动轴11与第二传动轴21之间的轴连接；同时，第一连接结构17上的第一导电片19与第二连接结构24内的第二导电片29相接触，从而实现了驱动部分10与导管部分20上信号线的导通。

本发明通过第一铁磁体结构14和第二铁磁体结构15的设置，实现了固定的固定信号线与转动的旋转信号线之间信号的传递，有效防止工作过程中出现绕线的现象；本发明通过第一连接结构17和第二连接结构24的设计，实现了驱动部分的传动轴与导管部分的传动轴之间的自校正调节连接，操作方便，连接快速准确。本发明将驱动部分10的信号线通过第一导电片19连接到第一连接结构17上，将到过导管部分20的信号线通过第二导电片29连接到第二连接结构24上，第一连接结构17与第二连接结构24实现传动轴连接的同时，还实现了信号线的同步连接。

综上所述，本发明提供了一种实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，用于驱动部分内的第一传动轴与导管部分内的第二传动轴之间的连接，以及第一传动轴和第二传动轴的上信号线的连接；自校正连接结构包括有相匹配的第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构固设在第一传动轴上，第一传动轴上设置的信号线通过第一导电片连接到第一连接结构上，第二连接结构固设在第二传动轴的上，第二传动轴上设置的信号线通过第二导电片连接到第二连接结构上；第一连接结构插进第二连接结构内实现连接，且第一导电片位置与第二导电片相接触导通。本发明能够高效、快速的完成导管与驱动部分的连接，以及信号线的导通。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以通过许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (9)

1.一种实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，用于驱动部分内第一传动轴与导管部分内第二传动轴之间的连接，所述第一传动轴和第二传动轴的轴向上均设置有信号线，其特征在于，所述自校正连接结构包括有相匹配的第一连接结构和第二连接结构，

所述第一连接结构固设在所述第一传动轴的一端上，所述第一传动轴上设置的信号线连接到所述第一连接结构上，且连接处设置有第一导电片；

所述第二连接结构固设在所述第二传动轴的一端上，所述第二传动轴上设置的信号线连接到所述第二连接结构上，且连接处设置有第二导电片；

所述第一连接结构与所述第二连接结构通过相互接触结构实现连接，且所述第一导电片与对应位置处的第二导电片相接触导通；

所述第一连接结构呈一字型块状结构，所述第二连接结构上设置有与所述块状结构相匹配的一字型凹槽；所述第二连接结构上设置有一圆形凹陷部，所述凹槽设置在所述圆形凹陷部内且沿其径向设置；所述凹槽两侧的圆形凹陷部均呈为倾斜面，且倾斜方向相反。

2.据权利要求1所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述第一导电片设置在第一连接结构的外表面上，所述第二导电片设置在所述凹槽内侧的对应位置上。

3.据权利要求1所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述第一连接结构和第二连接结构均为绝缘结构。

4.据权利要求1所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述驱动部分包括有一外壳，所述第一传动轴的一端位于所述外壳内且连接一为其提供转动扭矩的动力装置，另一端伸出所述外壳，用于连接所述导管部分。

5.据权利要求4所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述第一传动轴上的信号线包括连接信号源的固定信号线、与第一导电片连接的旋转信号线，所述固定信号线与所述旋转信号线之间无线传输实现旋转信号传输。

6.据权利要求5所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述固定信号线与所述旋转信号线之间通过旋转变压器连接，所述旋转变压器包括：

第一铁磁体结构，套设在所述第一传动轴上，且所述第一传动轴相对于所述第一铁磁体结构转动；所述第一铁磁体结构固定在所述外壳上，所述固定信号线连接到所述第一铁磁体结构上；

第二铁磁体结构，固定套设在所述第一传动轴上，且与所述第一铁磁体结构相对，所述旋转信号线连接到第二铁磁体结构上。

7.据权利要求6所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述第一铁磁体结构和第二铁磁体结构均由铁氧体材料和绕设在所述铁氧体材料上的金属线圈组成，所述固定信号线连接第一铁磁体结构上的金属线圈，所述旋转信号线连接第二铁磁体结构上的金属线圈。

8.据权利要求5所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，所述固定信号线与所述旋转信号线之间通过滑环传输或电容传输。

9.据权利要求4所述的实现传动轴及其轴上信号线快速连接的自校正连接结构，其特征在于，还包括相匹配的第一轴套和第二轴套，所述第一轴套套设到所述第一传动轴伸出外壳的一端上，所述第一轴套固连到所述外壳上，且所述第一传动轴相对于第一轴套转动；所述第二轴套套设在所述第二传动轴的连接端上，且所述第二传动轴相对于第二轴套转动；所述第二轴套伸进第一轴套内实现连接。