CN106992394B - 内窥镜电信号连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内窥镜电信号连接器，由固定端组件和活动端组件构成，固定端组件包括主体，在主体内设置铜柱固定架，铜柱固定架上安装导电铜柱，在主体的右端设置有环槽，该环槽中嵌装第一永磁铁；活动端组件包括壳体，在壳体内固定安装定位架，定位架内设置铜针固定架，该铜针固定架上装有与导电铜柱相配合的铜针或铜针组件，在定位架与壳体之间设置有能够与第一永磁铁吸合的第二永磁铁。本发明利用永磁铁异性相吸的原理，在两个永磁铁的吸引力作用下实现铜针与导电铜柱的导通，不仅导通连接的可靠性好，而且结构简单、紧凑，生产成本低，易于装配及操作，作为核心部件的永磁铁、铜柱/铜针固定架安装的牢固性好，不会发生松动甚至脱落。

Description

内窥镜电信号连接器

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体地说，特别涉及一种内窥镜电信号连接器。

背景技术

电子内窥镜系统在医疗检查及手术中越来越被广泛应用，其中操作者观察的视频图像是整个系统的核心部分，图像通过镜体前端的物镜采集并通过线缆传输到图像处理器，内窥镜电信号连接器就起着连接镜体与图像处理器之间的电信号连接。

在现有技术中，大致有两种类型的方案实现镜体与图像处理器之间的电信号连接，一种是采用标准连接插头并设计辅助固定结构，其中辅助固定结构是通过销钉导向及旋转一定角度后锁紧实现，此种方案电信号连接可靠，但整体成本较高，连接时多一个旋转锁紧的操作；另外一种方案是采用镜体上导光部集成导光、气压以及电信号一体化连接结构方案，将电信号连接金属弹片直接设计到镜体导光插入部(如专利：CN102573607B)，这种方案操作者使用时操作简单、方便，但是整体成本很高，镜体导光部工艺非常复杂，加工精度要求更高。

因此，本领域技术人员正致力于设计一种操作简单、成本较低且可靠性好的结构方案。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种内窥镜电信号连接器。

本发明的技术方案如下：一种内窥镜电信号连接器，其特征在于：由固定端组件和活动端组件构成，其中：

固定端组件包括主体，该主体为环状结构，在主体内设置铜柱固定架，铜柱固定架上安装导电铜柱，该导电铜柱的左端与固定端线缆连接，所述铜柱固定架由第一固定环压紧定位在主体内壁的台阶上，第一固定环与主体可拆卸连接；在所述主体的右端设置有环槽，该环槽中嵌装第一永磁铁；

活动端组件包括壳体，在壳体内固定安装定位架，该定位架为直套结构，在定位架内设置铜针固定架，该铜针固定架上装有与所述导电铜柱相配合的铜针或铜针组件，铜针或铜针组件的右端与活动端线缆连接，所述铜针固定架由第二固定环压紧定位在定位架内壁的台阶上，第二固定环与定位架可拆卸连接；在所述定位架与壳体之间设置有能够与第一永磁铁吸合的第二永磁铁。

采用以上技术方案，新设计的内窥镜电信号连接器由固定端组件和活动端组件构成，利用永磁铁异性相吸的原理，使活动端组件的铜针与固定端组件的导电铜柱接触导通，实现电信号的传输，并且在两个永磁铁吸引力的作用下，连接的可靠性好。

固定端组件包括主体、铜柱固定架、导电铜柱、固定环和永磁铁等构件，零部件少，组装容易，成本低。主体为环状结构，主体的内腔为铜柱固定架提供了布置位置，而主体右端的环槽中嵌装永磁铁，这样整体结构紧凑，能有效缩小体积。铜柱固定架在主体内由台阶和固定环限位，一方面拆装操作方便、快捷，另一方面，能够确保安装的牢固性，铜柱固定架不会发生松动甚至脱落，可靠性好。

活动端组件包括壳体、铜针固定架、铜针(或铜针组件)、定位架、固定环和永磁铁等构件，零部件少，组装容易，成本低。铜针固定架在定位架内由台阶和固定环限位，一方面拆装操作方便、快捷，另一方面，能够确保安装的牢固性，铜针固定架不会发生松动甚至脱落，可靠性好。定位架的内部为铜针固定架提供了安装空间，定位架的外部为永磁铁提供安装位置，这样整个活动端组件的结构紧凑，体积小。

所述铜柱固定架为圆盘结构，在铜柱固定架的外圆周上设置有第一平面，所述主体为圆环结构，第一固定环位于主体内，该第一固定环与主体螺纹配合；所述铜针固定架为圆盘结构，在铜针固定架的外圆周上设置有第二平面，所述第二固定环位于定位架内，该第二固定环与定位架螺纹配合。以上方案铜柱固定架和铜针固定架造型简单，易于加工制作，生产成本低；第一平面和第二平面起方向指示的作用，以便于安装时对位，使装配操作更快捷。第一固定环与主体之间以及第二固定环与定位架之间均采用螺纹连接，在保证连接牢靠的同时，有利于拆装操作。

为了简化结构，便于安装，使导电铜柱、铜针或铜针组件安装牢靠，所述导电铜柱垂直于铜柱固定架，导电铜柱穿过铜柱固定架，且导电铜柱与铜柱固定架紧配合；所述铜针或铜针组件垂直于铜针固定架，铜针或铜针组件穿过铜针固定架，且铜针或铜针组件与铜针固定架紧配合。

所述第一永磁铁为圆环结构，该第一永磁铁与主体内的凸台之间形成有环形导向槽。以上结构一方面第一永磁铁造型简单，易于加工制作；另一方面，第一永磁铁足够大，能确保有足够强的磁性吸引力。环形导向槽起引导活动端组件插入的作用，有利于活动端组件与固定端组件进行连接。

所述第一永磁铁的外圆周面为左大右小的锥面，在第一永磁铁上套装第一永磁铁固定环，所述第一永磁铁固定环与主体可拆卸连接，该第一永磁铁固定环将第一永磁铁锁紧在主体内，使第一永磁铁的左端面与主体内的台阶面紧贴。以上结构一方面拆装操作方便、快捷，另一方面，能够确保第一永磁铁安装的牢固性，使第一永磁铁不会发生松动甚至脱落，可靠性好。另外，固定端永磁铁的右端面无遮掩，不会影响与活动端组件上的永磁铁进行吸合。

为了便于拆装操作，使第一永磁铁固定环与第一永磁铁接合紧密，以进一步增强第一永磁铁安装的牢靠性，所述第一永磁铁固定环与主体螺纹配合，第一永磁铁固定环的内孔是与第一永磁铁外圆周面相适配的锥孔。

所述壳体为多级台阶式罩体结构，定位架位于壳体的最大段内，该定位架与壳体内的台阶相抵，并通过多颗按圆周均匀分布的螺钉固定，所述活动端线缆穿入护套中，该护套从壳体的最小端引出。以上方案壳体造型简单，易于加工制作，并且结构强度好；定位架在壳体内安装牢靠，拆装操作非常方便。

所述定位架的左端伸出壳体外，并与所述环形导向槽相适配，定位架右端的圆周上一体形成有环形凸台，该环形凸台通过螺钉与壳体连接；在所述铜针固定架上设置有两个按圆周均匀分布的导向柱，铜柱固定架上对应导向柱的位置开设有定位孔。以上结构在活动端组件与固定端组件的连接过程中，首先定位架伸出壳体外的部分与环形导向槽配合，起初步导向的作用，然后定位柱开设与铜柱固定架上的定位孔配合导向，此时第一、第二永磁铁也开设产生吸引力，将活动端组件往固定端组件拉近，以此进一步确保了连接的可靠性。

所述第二永磁铁为圆环结构，第二永磁铁的外圆周面为左小右大的锥面，在第二永磁铁上套装第二永磁铁固定环，所述第二永磁铁固定环与定位架可拆卸连接，该第二永磁铁固定环将第二永磁铁锁紧在定位架上，使第二永磁铁的右端面与所述环形凸台紧贴。以上结构一方面第二永磁铁造型简单，易于加工制作，拆装操作方便、快捷；另一方面，第二永磁铁足够大，能确保有足够强的磁性吸引力。同时，第二永磁铁安装的牢固性好，不会发生松动甚至脱落，可靠性好。另外，活动端永磁铁的左端面无遮掩，不会影响与固定端组件上的永磁铁进行吸合。

为了便于拆装操作，使第二永磁铁固定环与第二永磁铁接合紧密，以进一步增强第二永磁铁安装的牢靠性，所述第二永磁铁固定环内孔的左部是与第二永磁铁外圆周面相适配的锥形，第二永磁铁固定环内孔的右部孔壁设有内螺纹，该内螺纹与环形凸台外圆周上的外螺纹相适配。

有益效果：本发明利用永磁铁异性相吸的原理，在两个永磁铁的吸引力作用下实现铜针与导电铜柱的导通，不仅导通连接的可靠性好，而且结构简单、紧凑，生产成本低，易于装配及操作，作为核心部件的永磁铁、铜柱/铜针固定架安装的牢固性好，不会发生松动甚至脱落。

附图说明

图1是本发明插入连接前的状态图。

图2是本发明插入连接铜针与导电铜柱接触时的状态图。

图3是本发明正常连接后的状态图。

图4是铜针组件与导电铜柱接触时的状态图。

图5是铜针组件与导电铜柱连接后的状态图。

图6是铜针与导电铜柱的配合示意图。

图7是铜针插入导电铜柱后的示意图。

图8是固定端组件的结构示意图。

图9是固定端组件的结构分解图。

图10是活动端组件的结构示意图。

图11是活动端组件的结构分解图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3、图8、图9所示，本发明由固定端组件和活动端组件两大部分构成。其中，固定端组件由铜柱固定架12、导电铜柱13、固定端线缆14、主体15、第一固定环16、第一永磁铁17和第一永磁铁固定环19等组成，主体15优选为圆环结构，在主体15的内腔中设置铜柱固定架12，该铜柱固定架12为圆盘结构，铜柱固定架12的外圆周上设置有起方向指示作用的第一平面12a。铜柱固定架12右端的边缘与主体15内壁的台阶贴合，铜柱固定架12左端的边缘与第一固定环16贴合，由第一固定环16将铜柱固定架12压紧定位在主体15内壁的台阶上。作为优选，第一固定环16位于主体15内，该第一固定环16与主体15螺纹配合。当然，作为等同的替换，也可以将第一固定环16与主体15之间的连接方式改为螺钉固定或者其它类似的可拆卸方式。

如图8、图9所示，在铜柱固定架12上设置有导电铜柱13，该导电铜柱13的数目及布置位置根据实际需要确定。导电铜柱13垂直于铜柱固定架12，导电铜柱13穿过铜柱固定架12，该导电铜柱13与铜柱固定架12紧配合，且导电铜柱13的左端连接有固定端线缆14。

如图8、图9所示，在主体15的右端设置有环槽，该环槽中嵌装第一永磁铁17。第一永磁铁17为圆环结构，采用钕铁硼磁铁材料制成，并选用N42H型号，其磁退化温度可以达到120度，可以防止使用过程中因温度的变化导致磁力的减弱。在第一永磁铁17与主体15内的凸台之间形成有环形导向槽18，第一永磁铁17的外圆周面为左大右小的锥面，锥度的大小根据实际需要确定。

如图8、图9所示，在第一永磁铁17上套装第一永磁铁固定环19，第一永磁铁固定环19与主体15螺纹配合，第一永磁铁固定环19的内孔是与第一永磁铁17外圆周面相适配的锥孔，第一永磁铁固定环19将第一永磁铁17锁紧在主体15内，使第一永磁铁17的左端面与主体15内的台阶面紧贴。当然，作为等同的替换，也可以将第一永磁铁固定环19与主体15的连接方式改为螺钉固定或者其它类似的可拆卸方式。

如图1、图2、图3、图10、图11所示，活动端组件由铜针固定架1、铜针或铜针组件2、活动端线缆3、壳体4、定位架5、第二固定环6、螺钉7、护套8、导向柱9、第二永磁铁10和第二永磁铁固定环11等构成。其中，壳体4优选为左大右小的多级台阶式罩体结构，在壳体4的最大段内设置定位架5，定位架5为直的圆套结构，定位架5的左端伸出壳体4外，并与环形导向槽18相适配，定位架5右端的圆周上一体形成有环形凸台5a，该环形凸台5a的右端面与壳体4内的台阶相抵，环形凸台5a通过多颗按圆周均匀分布的螺钉7与壳体4连接固定，螺钉7隐藏在壳体4中。在环形凸台5a外圆周上设置有外螺纹。

如图10、图11所示，在定位架5的内腔中设置铜针固定架1，该铜针固定架1为圆盘结构，铜针固定架1的外圆周上设置有起方向指示作用的第二平面1a。在铜针固定架1的左端面上设置有两个按圆周均匀分布的导向柱9，导向柱9垂直于铜针固定架1，铜柱固定架12上对应导向柱9的位置开设有定位孔。铜针固定架1左端面的边缘与定位架5内的台阶贴合，铜针固定架1右端面的边缘与第二固定环6贴合，由第二固定环6将铜针固定架1压紧定位在定位架5内壁的台阶上。作为优选，第二固定环6位于定位架5内，该第二固定环6与定位架5螺纹配合。当然，作为等同的替换，也可以将第二固定环6与定位架5之间的连接方式改为螺钉固定或者其它类似的可拆卸方式。

如图4、图5、图6、图7、图10、图11所示，导电铜柱13有两种结构形式，一种为圆柱体，在圆柱体的右端面开有圆弧槽；另一种为圆柱与圆筒的结合体，即左段为圆柱右段为圆筒，在圆筒的中部设有收口，且圆筒上设有至少两条按圆周均匀分布的开口，该开口从右往左延伸。与之对应的，在铜针固定架1上可以安装铜针21，铜针21与导电铜柱13的圆筒插接配合；也可以安装铜针组件2，铜针组件2由铜针2a、弹簧2b和针座2c组成，铜针组件2的具体结构为现有技术，在此不做赘述。本实施例以铜针组件2进行说明，铜针组件2的数目根据实际需要确定，铜针组件2垂直于铜针固定架1，铜针组件2从铜针固定架1中穿过，且铜针组件2与铜针固定架1紧配合。铜针组件2与导电铜柱13一一对应，铜针组件2的铜针2a的左端能够伸入导电铜柱13右端的圆弧槽中。在每个铜针组件2的右端均连接有活动端线缆3，所有的活动端线缆3穿入护套8中，该护套8从壳体4的最小端引出。

如图10、图11所示，在定位架5与壳体4之间设置有能够与第一永磁铁17相吸合的第二永磁铁10，第二永磁铁10为圆环结构，采用钕铁硼磁铁材料制成，并选用N42H型号，其磁退化温度可以达到120度，可以防止使用过程中因温度的变化导致磁力的减弱。第二永磁铁10的外圆周面为左小右大的锥面，锥度的大小根据实际需要确定。

如图10、图11所示，在第二永磁铁10上套装第二永磁铁固定环11，第二永磁铁固定环11内孔的左部是与第二永磁铁10外圆周面相适配的锥形，第二永磁铁固定环11内孔的右部孔壁设有内螺纹，该内螺纹与环形凸台5a外圆周上的外螺纹相适配。第二永磁铁固定环11与定位架5的环形凸台5a螺纹连接在一起，该第二永磁铁固定环11将第二永磁铁10锁紧在定位架5上，使第二永磁铁10的右端面与环形凸台5a紧贴。当然，作为等同的替换，也可以将第二永磁铁固定环11与定位架5的连接方式改为螺钉固定或者其它类似的可拆卸方式。

本发明是这样进行连接的：

在连接之前，活动端组件的定位架5的左端首先伸入环形导向槽18中，起初步导向的作用，待导向柱9开设与铜柱固定架12上的定位孔配合导向后，此时第一、第二永磁铁17、10开始产生吸引力，将活动端组件往固定端组件拉近(见图1)。活动端组件在磁力作用下继续插入，移动到一定距离后，活动端组件的铜针组件2开始与固定端组件的导电铜柱13开始接触(见图2)。当活动端组件在磁力作用下继续插入，使得铜针组件2中的铜针2a在外力作用下开始压缩，当两个永磁铁完全贴合即活动端组件停止时，铜针2a达到最终的压缩状态，此时铜针2a受到弹簧2b的反向弹力，使得铜针2a与导电铜柱13紧密接触从而实现电信号的导通(见图3)。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内窥镜电信号连接器，其特征在于：由固定端组件和活动端组件构成，其中：

固定端组件包括主体(15)，该主体(15)为环状结构，在主体(15)内设置铜柱固定架(12)，铜柱固定架(12)上安装导电铜柱(13)，该导电铜柱(13)的左端与固定端线缆(14)连接，所述铜柱固定架(12)由第一固定环(16)压紧定位在主体(15)内壁的台阶上，第一固定环(16)与主体(15)可拆卸连接；在所述主体(15)的右端设置有环槽，该环槽中嵌装第一永磁铁(17) ，第一永磁铁(17)上套装有第一永磁铁固定环（19），第一永磁铁固定环（19）与主体（15）螺纹配合；

活动端组件包括壳体(4)，在壳体(4)内固定安装定位架(5)，该定位架(5)为直套结构，在定位架(5)内设置铜针固定架(1)，该铜针固定架(1)上装有与所述导电铜柱(13)相配合的铜针或铜针组件(2)，铜针或铜针组件(2)的右端与活动端线缆(3)连接，所述铜针固定架(1)由第二固定环(6)压紧定位在定位架(5)内壁的台阶上，第二固定环(6)与定位架(5)可拆卸连接；在所述定位架(5)与壳体(4)之间设置有能够与第一永磁铁(17)吸合的第二永磁铁(10)。

2.如权利要求1所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述铜柱固定架(12)为圆盘结构，在铜柱固定架(12)的外圆周上设置有第一平面(12a)，所述主体(15)为圆环结构，第一固定环(16)位于主体(15)内，该第一固定环(16)与主体(15)螺纹配合；所述铜针固定架(1)为圆盘结构，在铜针固定架(1)的外圆周上设置有第二平面(1a)，所述第二固定环(6)位于定位架(5)内，该第二固定环(6)与定位架(5)螺纹配合。

3.如权利要求2所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述导电铜柱(13)垂直于铜柱固定架(12)，导电铜柱(13)穿过铜柱固定架(12)，且导电铜柱(13)与铜柱固定架(12)紧配合；所述铜针或铜针组件(2)垂直于铜针固定架(1)，铜针或铜针组件(2)穿过铜针固定架(1)，且铜针或铜针组件(2)与铜针固定架(1)紧配合。

4.如权利要求2或3所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述第一永磁铁(17)为圆环结构，该第一永磁铁(17)与主体(15)内的凸台之间形成有环形导向槽(18)。

5.如权利要求4所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述第一永磁铁(17)的外圆周面为左大右小的锥面，在第一永磁铁(17)上套装第一永磁铁固定环(19)，所述第一永磁铁固定环(19)与主体(15)可拆卸连接，该第一永磁铁固定环(19)将第一永磁铁(17)锁紧在主体(15)内，使第一永磁铁(17)的左端面与主体(15)内的台阶面紧贴。

6.如权利要求5所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述第一永磁铁固定环(19)与主体(15)螺纹配合，第一永磁铁固定环(19)的内孔是与第一永磁铁(17)外圆周面相适配的锥孔。

7.如权利要求4所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述壳体(4)为多级台阶式罩体结构，定位架(5)位于壳体(4)的最大段内，该定位架(5)与壳体(4)内的台阶相抵，并通过多颗按圆周均匀分布的螺钉(7)固定，所述活动端线缆(3)穿入护套(8)中，该护套(8)从壳体(4)的最小端引出。

8.如权利要求7所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述定位架(5)的左端伸出壳体(4)外，并与所述环形导向槽(18)相适配，定位架(5)右端的圆周上一体形成有环形凸台(5a)，该环形凸台(5a)通过螺钉(7)与壳体(4)连接；在所述铜针固定架(1)上设置有两个按圆周均匀分布的导向柱(9)，铜柱固定架(12)上对应导向柱(9)的位置开设有定位孔。

9.如权利要求8所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：其特征在于：所述第二永磁铁(10)为圆环结构，第二永磁铁(10)的外圆周面为左小右大的锥面，在第二永磁铁(10)上套装第二永磁铁固定环(11)，所述第二永磁铁固定环(11)与定位架(5)可拆卸连接，该第二永磁铁固定环(11)将第二永磁铁(10)锁紧在定位架(5)上，使第二永磁铁(10)的右端面与所述环形凸台(5a)紧贴。

10.如权利要求9所述的内窥镜电信号连接器，其特征在于：所述第二永磁铁固定环(11)内孔的左部是与第二永磁铁(10)外圆周面相适配的锥形，第二永磁铁固定环(11)内孔的右部孔壁设有内螺纹，该内螺纹与环形凸台(5a)外圆周上的外螺纹相适配。

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