CN111048941A - 一种开关装置及内窥镜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开关装置及内窥镜系统，本方案基于旋转机构，若干叶片，以及驱动机构配合构成，旋转机构包括前盖板和旋转组件，所述前盖板设置有插入口，可供内窥镜插入，所述旋转组件相对于前盖板可转动设置；若干叶片相对于前盖板上的插入口设置在前盖板和旋转组件之间，并受旋转组件驱动；驱动机构向旋转机构中的旋转组件提供动力。本发明提供的方案能够很好的与内窥镜系统配合，实现连接器座的闭合及开启，可有效克服现有技术所存在的问题。

Description

一种开关装置及内窥镜系统
技术领域
本发明涉及内窥镜技术，具体涉及一种开关装置及内窥镜系统。
背景技术
内窥镜系统包括内窥镜和与之互连的外部设备，外部设备可为光源装置、图像处理器或光源/图像一体机。内窥镜包括插入部、操作部以及从操作部延伸设置的连接器部，内窥镜通过该连接器与外部设备上的连接器座对接，从而实现光、电、气等连接。
通常情况下，在内窥镜诊疗操作时，将连接器插入到连接器座；当诊疗结束后，则需要将连接器从连接器座中拔出，从而导致连接器座暴露在外。若连接器座长期暴露在外，可能会导致连接器座被灰尘污染，从而影响连接可靠性。
由此可见，本领域亟需解决一种能够自动实现连接器座闭合及开启的方案。
发明内容
针对现有内窥镜系统中连接器座在不使用时暴露在外所带来的问题，本发明的目的在于提供一种开关装置及采用该开关装置的内窥镜系统，以用于对连接器座实现自动闭合及开启。
为了达到上述目的，本发明提供的开关装置，包括：
旋转机构，所述旋转机构包括前盖板和旋转组件，所述前盖板设置有插入口，可供内窥镜插入，所述旋转组件相对于前盖板可转动设置；
若干叶片，所述若干叶片相对于前盖板上的插入口设置在前盖板和旋转组件之间，并受旋转组件驱动；
驱动机构，所述驱动机构向旋转机构中的旋转组件提供动力；
所述旋转组件在驱动机构的驱动下相对于所述前盖板沿第一方向转动时，可带动若干叶片同步面向插入口中心移动，并在到达插入口中心位置时，若干叶片之间依次拼接形成覆盖插入口的覆盖板结构；所述旋转组件在驱动机构的驱动下相对于所述前盖板沿第二方向转动时，可带动若干叶片从插入口中心位置同步面向插入口的周边移动，直至脱离插入口，使插入口打开。
进一步的，所述若干叶片沿前盖板的插入口周向分布，并依次拼接，相邻叶片之间可相对滑动。
进一步地，所述旋转机构中的前盖板上设置第一驱动机构，旋转组件上相对于第一驱动机构设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构与第一驱动机构配合，分别驱动连接若干叶片；所述第二驱动机构随旋转组件相对于前盖板旋转时，与第一驱动机构配合驱动若干叶片同步相对于插入口中心移动。
进一步地，所述第一驱动机构为沿插入口周向分布的多边环形移动槽，所述第二驱动机构包括若干的驱动槽，若干驱动槽分别沿面向旋转组件后端开口的非径向布置，并分别与多边环形移动槽的每条边配合。
进一步地，所述若干驱动槽沿与所述旋转组件后端开口呈相切的方向布置。
进一步地，所述叶片的两端分别设置第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别与所述旋转机构中第一驱动机构和第二驱动机构配合。
进一步地，所述开关装置中还包括检测机构，所述检测机构用于检测内窥镜插拔状态，形成控制所述驱动机构的控制信号。
进一步地，所述检测机构中包括接近开关和/或光电开关。
进一步地，所述开关装置中还包括拨动机构，所述拨动机构与所述旋转机构连接，可驱动所述旋转机构旋转。
进一步地，所述开关装置中还包括限位控制组件，所述限位控制组件检测旋转组件旋转行程，并形成控制指令传至驱动机构。
为了达到上述目的，本发明提供的内窥镜系统，包括内窥镜和与所述内窥镜互连的外部设备，所述外部设备中设置上述的开关装置，所述开关装置上的插入口可容内窥镜插入与所述外部设备连接，所述开关装置可在所述内窥镜插入或拔出所述外部设备时，打开或关闭其上的插入口。
本发明提供的开关装置能够很好的与内窥镜系统配合，自动实现连接器座的闭合及开启，可有效克服现有技术所存在的问题。
本开关装置方案整体结构简单可靠，易于实现，实用性强。
本开关装置方案在实现开启和闭合机构时，把同样面积的开口平分成了几等分，然后均匀的由外向内闭合，从而使得动作时间较短，方便用户使用。
再者，本开关装置装置通过电动实现开关装置的打开和闭合，节省安装时间。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中开关装置的结构示意图；
图2为本发明实例中开关装置的背部示意图；
图3为本发明实例中前盖板的结构示意图；
图4为本发明实例中叶片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例一
本实例针对内窥镜系统中内窥镜与外部设备之间互联关系，创新的在连接器座上设置开关装置，针对不同的场景，对连接器座进行遮挡或打开动作。
例如在插入连接器时，启动开关装置从而打开连接器座；而在拔出连接器后，启动开关装置从而关闭连接器座。当在恶劣环境下使用内窥镜系统时，可尽量减少连接器座暴露在外的时间，防止灰尘污染。对于在光源已打开情形下进行连接操作的情况，防止光照伤眼。
参见图1和图2，其所示为本实例给出的一种开关装置100的组成示例。
由图可知，该开关装置100主要包括旋转组件110、驱动机构120，若干叶片130以及前盖板140。
这里的前盖板140上设置有插入口141，可供内窥镜插入，具体可供内窥镜的连接器插入；旋转组件110相对于前盖板110可转动设置。
若干叶片130，则相对于前盖板上的插入口141设置在前盖板140和旋转组件110之间，并受旋转组件110驱动。
驱动机构120用于驱动连接旋转组件110，以驱动旋转组件110相对于前盖板140进行转动。
其中，旋转组件110在驱动机构120的驱动下相对于前盖板140沿第一方向转动时，可带动若干叶片130同步面向插入口141中心移动，并在到达插入口中心位置时，若干叶片之间依次拼接形成覆盖插入口的覆盖板结构(如图1所示)；再者，旋转组件110在驱动机构120的驱动下相对于前盖板140沿第二方向转动时，则可带动若干叶片130从插入口中心位置同步面向插入口的周边移动，直至脱离插入口，从而使插入口打开(如图2所示)。
本实例中，前盖板140优选为圆形，在其中心位置开设有相应的插入口141，可供内窥镜插入，具体可供内窥镜的连接器插入。
本实例中的旋转组件110的本体111呈两端开口的圆筒状。旋转组件110的前端开口面向前盖板140，后端开口面向连接器座。
如此结构的旋转组件110通过前端开口整体套设在前盖板140上，由此通过前盖板140与旋转组件110的前端口配合，在旋转机构110两端开口的圆筒状结构内形成有容纳腔。
该容纳腔用于收纳安置若干的叶片130，使得若干叶片130整体置于旋转组件110和前盖板140之间。这样使得若干叶片130打开的情形下，则同时打开前盖板140的插入口141以及旋转组件110的后端开口，此时，连接器可插入前盖板140上的插入口141中，并穿过旋转组件110的后端开口连接外部设备；如果在若干叶片130关闭的情形下，则同时将前盖板140上的插入口141和旋转组件110后端开口关闭，此时，连接器不可插入前盖板140上的插入口141中，无法实现与外部设备连接。
为了能够对多个叶片130进行同步驱动，使得多个叶片130之间可相互配合来关闭或打开插入口141，本实例在前盖板140和旋转组件110的后端分别设置有相应的驱动机构，以配合驱动多个叶片130同步移动。
在优选实施方式中，本实例在前盖板140的背面沿插入口141的周向设置有多个移动槽142，这里的每个移动槽142可供叶片130的第一滑块131嵌入，使得第一滑块131可沿该移动槽142位移。一些实施例中，多个移动槽142之间相互连接，呈正多边形结构，与插入口141之间呈同心分布；移动槽142与插入口141之间的间隔距离可根据实际需求而定，满足驱动叶片130相对于插入口141进行关闭和打开的移动即可(如图3所示)。
一些实施方式中，多个移动槽142呈3-8边形布置，而移动槽142具体的数量与装置中所采用到的叶片130匹配。以图3所示方案为例，该方案中针对图1或图2所示的方案中采用了6片叶片130，故其采用6个移动槽142，这6个移动槽142之间依次连接，形成正六边环形，并与插入口141之间呈同心分布设置。
针对如此结构的前盖板140，本实例中的在旋转组件110的后端相对于前盖板140上的移动槽142，设置了多组的驱动槽112，作为第二驱动机构，用于与前盖板140上的第一驱动机构(即多个移动槽142)配合驱动若干叶片130同步相对于插入口中心移动。
这些驱动槽112分别以一定的倾斜角度(非径向)由旋转组件本体111侧壁面向旋转组件本体111中心设置，同时这些驱动槽112与前盖板140上的多个移动槽142一一对应。
这里的每个驱动槽112呈椭圆状或长圆形，可供叶片130的第二滑块132插入，并沿该驱动槽112移动，由此与前盖板140上对应的移动槽142配合，带动安置在两组之间的叶片130朝远离开口中心或面向开口中心方向运动，从而打开或关闭叶片130。
在一些实施方式中，每个驱动槽112优选与旋转机构110后端开口相切的方向设置，每个驱动槽112的分布位置与前盖板140上相应的移动槽142对应。
为了保证每个驱动槽112设置的可靠性，本实例在驱动槽112的顶端设置有一连接圆环116，将多个驱动槽112之间连接成一体(如图2所示)。
同样的，这里设置驱动槽112的数量与移动槽142以及叶片130的数量匹配，长度根据后端开口的大小确定，位置要综合考虑叶片以及整个结构的大小来确定，本发明对此并不作限定。
针对上述的前盖板140和旋转组件110之间的配合结构，本实施例中的叶片130的两端分别设置第一滑块131和第二滑块132(如图4所示)。
第一滑块131与前盖板140上的移动槽142活动连接，一些实施方式中，第一滑块131为四边形，例如正方形或长方形，以与前盖板140上的移动槽142配合。
第二滑块132与旋转组件110的驱动槽112活动连接，一些实施例中，第二滑块132为销钉。
一些优选实施方式中，叶片130整体呈扇形结构，对于单个叶片来说，第二滑块132是旋转中心，第一滑块131是推动其旋转的动力来源，第一滑块131和第二滑块132的相对位置，可根据整个结构的尺寸视情况而确定。
如此结构的叶片130在安置时，多个叶片130之间依次沿前盖板的插入口141周向分布(在同一平面上)，并通过两半径边与相邻叶片进行依次拼接，相邻叶片之间可相对滑动。如此分布的每个叶片130上的第一滑块131和第二滑块132分别安插到前盖板上对应的移动槽142中以及旋转组件110上对应的驱动槽112中。
如此，旋转组件110在相对于前盖板140进行转动时，如在第一方向转动(顺时针方向)时，则在驱动槽112与移动槽142配合作用下，可带动所有叶片130同步面向插入口141中心移动，移动过程中相邻叶片130之间相互滑动配合，并在到达插入口中心位置时，所有叶片130之间依次拼接形成覆盖插入口的覆盖板结构(如图1所示)。
相反的，旋转组件110在相对于前盖板140沿第二方向转动(如逆时针方向)时，可带动所有叶片130从插入口中心位置(拼装状态)同步面向插入口的周边移动，移动过程中相邻叶片130之间相互滑动配合，直至脱离插入口，使插入口打开。
由此使得多个叶片130以一定的角度从插入口141的四周同步面向插入口141中心移动，以关闭插入口141；或以一定的角度从插入口141中心同步面向插入口的四周移动，以打开插入口141。
本方案中相邻叶片130之间需要滑动配合进行拼装，为保证可靠性，本实例在每个叶片130的一半径边上设置有相应的限位导向结构133，以用于与相邻叶片130上没有设置限位导向结构133的半径边配合。
对于叶片130的具体设置数量，可根据实际需求而定，此处不加以限定。
如叶片数量越少，开口越不接近圆形，通过同样大小的连接器时则需要旋转的角度越大，相应的整个机构的尺寸就越大。如叶片数量越多开口越接近圆形，相应的为了设置槽孔、滑块、销钉等结构需要的空间也是要增大的。比较理想的数量是5～8个。一些实施例中，叶片数量为6个，如此可以保证结构紧凑，稳定可靠。
本实施例中的旋转组件110，其旋转运动由驱动机构120带动。一些实施例中，在旋转组件本体111的外周面上设置多个齿轮115以与驱动机构120啮合。
与之配合的，本实例中的驱动机构120包括电机121、与电机输出轴连接的带轮122以及与该带轮122啮合的齿轮123。
由此构成的驱动机构120中，电机121旋转带动带轮122，带轮122在电机旋转动力下，通过皮带将旋转力传送至齿轮123，齿轮123随之进行旋转运动。驱动机构120上齿轮123的旋转带动与之啮合的旋转组件本体111进行旋转运动。
在此方案的基础上，一些实施方式中，还可在旋转组件本体111的外周设置行程开关113。该行程开关113用于对旋转组件110的移动行程进行限位。
与该行程开关113配合，在外部设备200中对应的安置第一微动开关211和第二微动开关212。第一微动开关211和第二微动开关212设置在行程开关113随旋转组件本体111转动的行程上，同时第一微动开关211和第二微动开关212将分别控制连接驱动机构120。
这样，当旋转机构110顺时针旋转时(开关装置趋向关闭状态)，当行程开关113与第一微动开关211接触时，开启第一微动开关211；第一微动开关211向驱动机构120发送信号，使驱动机构120停止转动。
当旋转机构110逆时针旋转时(开关装置趋向打开状态)，当与第二微动开关212接触时，开启第二微动开关212；第二微动开关212向驱动机构120发送信号，使驱动机构120停止转动。
一些实施例中，开关装置100中还设置有拨动机构114。该拨动机构114与旋转组件本体11连接，受外力则可直接驱动旋转组件本体11旋转。
这样在驱动机构120失效或开关装置100所安置的外部设备未通电的情况下，可使用该拨动机构114，例如手动拨片开启或关闭该开关装置100。
一些实施例中，开关装置100还包括检测机构140，该检测机构140用于检测内窥镜插拔状态，从而向驱动机构120传输控制信号。
一些实施例中，在开关装置100的外部设置有相应的接近开关151，该接近开关151控制连接驱动机构120，由此接近开关151作为检测机构来控制来检测内窥镜插拔状态，并向驱动机构120传输控制信号，实现开关装置的自动运行。
作为举例，该接近开关151可以设置在前盖板140的前端面上。这样当连接器接近该开关装置100时，开关装置100上方的接近开关151检测到连接器，接近开关151向驱动机构120发出信号，启动驱动机构120。当连接器全部拔出后，接近开关151检测不到连接器后发出信号，开启微动开关确认旋转组件110位置，驱动驱动机构120反转。
在此基础上，为了进一步保证本装置与外部设备200配合的便捷和可靠性，可在外部设备200中设置插入通道213，该插入通道213可供连接器的细长部(例如导光部)插入。
一些实施例中，可在横跨该插入通道213两侧的方向设置光电开关214，该光电开关214控制连接驱动机构120。
这样当连接器插入连接器座进入插入通道213后，光电开关214被触发，光电开关214向驱动机构120传输信号，从而将驱动机构120锁定。而当拔出连接时，光电开关214被触发，光电开关214向驱动机构120传输信号，从而解除驱动机构120锁定。
本实施例中的开关装置把同样面积的开口平分成了几等分，然后均匀的由外向内闭合，从而使得动作时间较短，方便用户使用；再者，本开关装置通过电动的驱动机构实现开关装置的打开和闭合，节省安装时间。
实施例二
本实例基于实施例一给出的开关装置100构建一个能够实现连接器座闭合及开启的内窥镜系统。
该内窥镜系统包括内窥镜和与内窥镜互连的外部设备200，外部设备200设置实施例一中给出的开关装置100，该开关装置100与外部设备200的连接器座配合设置，开关装置100上的插入口可容内窥镜插入与外部设备中的连接器座连接，而开关装置可在内窥镜插入或拔出外部设备的连接器座时，打开或关闭其上的插入口，实现对连接器座的闭合及开启。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.开关装置，其特征在于，包括：
旋转机构，所述旋转机构包括前盖板和旋转组件，所述前盖板设置有插入口，可供内窥镜插入，所述旋转组件相对于前盖板可转动设置；
若干叶片，所述若干叶片相对于前盖板上的插入口设置在前盖板和旋转组件之间，并受旋转组件驱动；
驱动机构，所述驱动机构向旋转机构中的旋转组件提供动力；
所述旋转组件在驱动机构的驱动下相对于所述前盖板沿第一方向转动时，可带动若干叶片同步面向插入口中心移动，并在到达插入口中心位置时，若干叶片之间依次拼接形成覆盖插入口的覆盖板结构；所述旋转组件在驱动机构的驱动下相对于所述前盖板沿第二方向转动时，可带动若干叶片从插入口中心位置同步面向插入口的周边移动，直至脱离插入口，使插入口打开。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述若干叶片沿前盖板的插入口周向分布，并依次拼接，相邻叶片之间可相对滑动。
3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述旋转机构中的前盖板上设置第一驱动机构，旋转组件上相对于第一驱动机构设置有第二驱动机构，所述第二驱动机构与第一驱动机构配合，分别驱动连接若干叶片；所述第二驱动机构随旋转组件相对于前盖板旋转时，与第一驱动机构配合驱动若干叶片同步相对于插入口中心移动。
4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，所述第一驱动机构为沿插入口周向分布的多边环形移动槽，所述第二驱动机构包括若干的驱动槽，若干驱动槽分别沿面向旋转组件后端开口的非径向布置，并分别与多边环形移动槽的每条边配合。
5.根据权利要求4所述的开关装置，其特征在于，所述若干驱动槽沿与所述旋转组件后端开口呈相切的方向布置。
6.根据权利要求3或4所述的开关装置，其特征在于，所述叶片的两端分别设置第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别与所述旋转机构中第一驱动机构和第二驱动机构配合。
7.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置中还包括检测机构，所述检测机构用于检测内窥镜插拔状态，形成控制所述驱动机构的控制信号。
8.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置中还包括拨动机构，所述拨动机构与所述旋转机构连接，可驱动所述旋转机构旋转。
9.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置中还包括限位控制组件，所述限位控制组件检测旋转组件旋转行程，并形成控制指令传至驱动机构。
10.内窥镜系统，包括内窥镜和与所述内窥镜互连的外部设备，其特征在于，所述外部设备中设置权利要求1-9中任一项所述的开关装置，所述开关装置上的插入口可容内窥镜插入与所述外部设备连接，所述开关装置可在所述内窥镜插入或拔出所述外部设备时，打开或关闭其上的插入口。
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