CN114744456A - 一种ipmc管和导管的转接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种IPMC管和导管的转接装置，包括转接器、隔离层、绝缘套，该转接器为管状，中间外表面有八组导线槽，其导管连接端外表面有倒刺状防脱纹，连接时转接器在内，导管在外，与IPMC连接端内表面有连续锯齿状槽，连接时转接器在外，IPMC管在内，转接器内部有缓冲室，且缓冲室靠近IPMC管端有八组孔，分别与外表面所述导线槽相通；隔离层由绝缘体和嵌入其中的八组阵列金属钩组成，连接时隔离层位于转接器和IPMC管之间，且金属钩与所述孔相对应；在导线槽布线后，绝缘套包裹于所述导线槽外表面。本发明提出的一种IPMC管和导管的转接装置具有结构简单、体积小巧、转接便捷等优点，可应用于导管转接、IPMC管连接等领域。

Description

一种IPMC管和导管的转接装置
技术领域
本发明涉及IPMC管连接及信号转接技术领域，特别涉及一种IPMC管和导管的转接装置。
背景技术
IPMC是一种离子型电致形变智能材料，主要由中间的离子交换膜和两侧的导电层组成，类似三明治结构，在较低的电压信号的激励下，材料可产生较大的弯曲位移，且具有柔性优异、响应速度快、驱动电压低、大变形等优点，在新型的智能材料领域占有显著地位，被广泛运用介入治疗、精密仪器、特种机器人等领域。
早在1995年，日本研究者Guo.S和Fukuda.提出了IPMC片状材料在介入导管领域的应用。同时，国内许多学者也针对IPMC的应用进行了深入研究，王茂林在此基础上提出了管状IPMC在介入导管的领域的应用，使得主动式介入导管的研究更加深入。但是，目前IPMC在进行实验应用时，多采用工具夹持或结合剂粘接等方式对IPMC进行简单固定，存在夹持装置体积过大、操作步骤繁琐和连接不稳定等问题。
目前，国内外相关研究人员尚未对IPMC/导管连接装置有详细研究，同时，在介入治疗领域，如何保证IPMC管与导管连接的稳固性，提高操作的便捷性值得研究。
发明内容
基于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种IPMC管和导管的转接装置，该装置在进行电极信号传递的同时，可快速连接IPMC管和导管，保证连接的稳定性和连接的效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种IPMC管和导管的转接装置，包括转接器、隔离层和绝缘套；
所述转接器为管状，所述转接器的中间外表面有八组导线槽，所述转接器与导管连接端外表面有倒刺状防脱纹，所述转接器与导管连接时转接器在内，导管在外；
所述转接器与IPMC管连接端内表面有连续锯齿状槽，在所述转接器与IPMC管连接时，所述转接器在外，IPMC管在内；
所述转接器内表面设有缓冲室，所述缓冲室靠近所述转接器与IPMC管连接端开设有孔，所述孔的数量为八个，分别与所述导线槽相通；
所述隔离层由绝缘层和嵌入其中的八组阵列金属钩组成，连接时隔离层位于所述转接器和所述IPMC管之间，且所述金属钩与所述孔相对应，在导线槽布线后，绝缘套包裹于所述导线槽外表面。
优选的，所述转接器与导管连接端外表面有3-8组防脱纹，所述防脱纹截面为三角形倒刺状，且所述三角形截面夹角为30-60°。
优选的，所述转接器整体形状为去掉两端的梭形，中部空心，其首尾两端均有倒圆角。
优选的，所述转接器中间空心部分为两个圆台面和圆柱组成的缓冲室，且两圆台顶圆半径相同。
优选的，八组所述导线槽呈圆周阵列均匀分布在所述转接器表面，导线可以布置在导线槽内，一端连接信号发生器，一端做电极信号输入用。
优选的，所述导线槽使用数目和所述IPMC管的电极数目保持一致。
优选的，所述绝缘层具有良好的弹性和较大的摩擦系数，其管壁布有金属钩，所述金属钩长于绝缘层壁厚。
优选的，所述金属钩在轴向方向同一水平线上为一组，且同一组金属钩通过导线相互连接，不同组金属钩相互独立，且所述金属钩使用组数与IPMC管的电极数目一致。
优选的，所述转接器与IPMC连接端内表面有连续锯齿状槽，所述锯齿状槽能扣紧所述绝缘层内布置的金属钩尾部，用于固定IPMC管。
优选的，所述绝缘套为可收缩套，其长度须满足超过所述转接器表面导线槽长度，对内部导线与外界起隔离作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明创新性地提出一种IPMC管和导管的转接装置，利用本装置，可快速连接管状IPMC与导管，在保证电信号传递的同时，提高二者连接的稳定性，内设的缓冲室可进行物质输送和信息传送，保障了导管与IPMC管原本的功能。
2.本发明多导线槽布置可根据IPMC管上电极进行适配应用，结构简单、体积小巧、转接便捷等优点提高了管状IPMC的可应用范围，在管状IPMC连接应用领域具有较高的价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中IPMC管/导管转接装置的截面图；
图2是本发明实施例中转换器的剖面图；
图3是本发明实施例中隔离层截面图和斜二测图；
图4是本发明实施例中绝缘套图；
图5是本发明实施例中隔离层安装后的局部剖视图；
图6是本发明实施例中IPMC管和导管通过转接装置连接的示意图。
图中：锯齿状槽2-1、导线槽2-2、缓冲室2-3、防脱纹2-4、金属钩3-1、绝缘层3-2、绝缘套3-3、IPMC管6-1、转接器6-2、导管6-3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图，本发明提供一种技术方案：
本实施例中，提供如图1至图6所示的一种IPMC管和导管的转接装置，包括锯齿状槽2-1、导线槽2-2、缓冲室2-3、防脱纹2-4、金属钩3-1、绝缘层3-2、绝缘套3-3、IPMC管6-1、转接器6-2和导管6-3
本实施例中的装置整体为空心，截面图为图1所示。转接器6-2为管状，整体形状为去掉两端的梭形，中部空心，可以在需要时作为物质传输的通道，其首尾两端均有倒圆角，当进行安装时，圆角的存在能够让IPMC管6-1和导管6-3与转接器6-2的贴合更加快速有效，提高安装效率；转接器6-2中间空心部分为两个圆台面和圆柱组成的缓冲室2-3，且两圆台顶圆半径相同，圆台具有坡度，使得物质在传输的过程中能够被坡度进行导向作用，减小导管6-3内物质双向传送遇到的阻力。
本实施例中的转接器6-2的中间外表面有八组导线槽2-2，八组所述导线槽2-2呈圆周阵列均匀分布在所述转接器6-2表面，具体如图2所示；导线可以布置在导线槽2-2内，一端连接信号发生器，一端做电极信号输入用。在使用时，导线槽2-2的使用情况是根据IPMC管6-1上的电极数目决定的，且导线槽2-2使用数目和IPMC管6-1的电极数目保持一致。
本实施例中的转接器6-2与导管6-3连接端外表面有7组防脱纹2-4，具体如图2所示，且防脱纹2-4截面为三角形倒刺状，三角形截面尖端部分夹角为45°，安装时在导管6-3套入后，会提供一个相反方向的力，防止导管6-3撤出时滑脱，该转接器6-2与导管6-3连接时转接器6-2在内，导管6-3在外。
本实施例中转接器6-2与IPMC管6-1连接端内表面有连续锯齿状槽2-1，具体如图2所示，锯齿状槽2-1的深度不超过金属钩3-1整体长度的四分之一，撤回时，锯齿状槽2-1可扣紧绝缘层3-2内布置的金属钩3-1尾部，当IPMC管6-1想要撤出时，金属钩3-1会卡紧IPMC管6-1，提供一个相反的力，从而固定IPMC管6-1，防止IPMC管6-1的撤出，在转接器6-2与IPMC管6-1连接时，转接器6-2在外，IPMC管6-1在内。
本实施例中转接器6-2内表面设有缓冲室2-3，具体如图2所示，缓冲室2-3靠近转接器6-2与IPMC管6-1连接端开设有孔，孔的数量为八个，分别与导线槽2-2相通；隔离层由绝缘层3-2和嵌入其中的八组阵列金属钩3-1组成，连接时隔离层位于转接器6-2和IPMC管6-1之间，且金属钩3-1与孔相对应；同时，绝缘层3-2具有良好的弹性和较大的摩擦系数，具体为橡胶或者其他具备所述性质的材料；具体如图5所示，保证绝缘层3-2与IPMC管6-1和导管6-3紧密贴合，且阻碍IPMC管6-1的脱离，其管壁布有金属钩3-1，且金属钩3-1长于绝缘层3-2壁厚，金属钩3-1有八组，轴向方向同一水平线上为一组，且同一组金属钩3-1通过导线相互连接，不同组金属钩3-1相互独立，且所述金属钩3-1使用组数与IPMC管6-1的电极数目一致，连接IPMC管6-1时，所述金属钩3-1的钩尖部分直接嵌入所述IPMC管6-1内，在抓紧所述IPMC管6-1的同时与相应电极连接。
本实施例中，绝缘套3-3包裹于导线槽2-2外表面，具体如图4所示，用于隔离导线，且绝缘套3-3为可收缩套，起到密封和防脱的作用，在导线槽2-2布置好导线后再加绝缘套3-3，其长度必须超过转接器6-2表面导线槽2-2长度，防止出现密封不完全的情况。
本实施例中，具体安装如图6所示，将导管6-3与转接器6-2导管6-3连接端进行连接，此时为导管6-3套在转接器6-2的导管6-3连接端；转接器6-2的另外一端为IPMC管6-1连接端，将IPMC管6-1插入转接器6-2的IPMC管6-1连接端；随后，将导管6-3和IPMC管6-1向远离转接器6-2的一端轻轻拉动，确保安装的稳定性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：包括转接器(6-2)、隔离层和绝缘套(3-3)；
所述转接器(6-2)为管状，所述转接器(6-2)的中间外表面有八组导线槽(2-2)，所述转接器(6-2)与导管(6-3)连接端外表面有防脱纹(2-4)，所述转接器(6-2)与导管(6-3)连接时转接器(6-2)在内，导管(6-3)在外；
所述转接器(6-2)与IPMC管(6-1)连接端内表面有连续锯齿状槽(2-1)，在所述转接器(6-2)与IPMC管(6-1)连接时，所述转接器(6-2)在外，IPMC管(6-1)在内；
所述转接器(6-2)内表面设有缓冲室(2-3)，所述缓冲室(2-3)靠近所述转接器(6-2)与IPMC管(6-1)连接端开设有孔，所述孔的数量为八个，分别与所述导线槽(2-2)相通；
所述隔离层由绝缘层(3-2)和嵌入其中的八组阵列金属钩(3-1)组成，连接时隔离层位于所述转接器(6-2)和所述IPMC管(6-1)之间，且所述金属钩(3-1)与所述孔相对应，在导线槽(2-2)布线后，绝缘套(3-3)包裹于所述导线槽(2-2)外表面。
2.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述转接器(6-2)与导管(6-3)连接端外表面有3-8组防脱纹(2-4)，所述防脱纹(2-4)截面为三角形倒刺状，且所述三角形截面夹角为30-60°。
3.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述转接器(6-2)整体形状为去掉两端的梭形，中部空心，其首尾两端均有倒圆角。
4.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述转接器(6-2)中间空心部分为两个圆台面和圆柱组成的缓冲室(2-3)，且两圆台顶圆半径相同。
5.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：八组所述导线槽(2-2)呈圆周阵列均匀分布在所述转接器(6-2)表面，导线可以布置在导线槽(2-2)内，一端连接信号发生器，一端做电极信号输入用。
6.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述导线槽(2-2)使用数目和所述IPMC管(6-1)的电极数目保持一致。
7.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述绝缘层(3-2)具有良好的弹性和较大的摩擦系数，其管壁布有金属钩(3-1)，所述金属钩(3-1)长于绝缘层(3-2)壁厚。
8.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述金属钩(3-1)在轴向方向同一水平线上为一组，且同一组金属钩(3-1)通过导线相互连接，不同组金属钩(3-1)相互独立，且所述金属钩(3-1)使用组数与IPMC管(6-1)的电极数目一致。
9.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述转接器(6-2)与IPMC连接端内表面有连续锯齿状槽(2-1)，所述锯齿状槽(2-1)能扣紧所述绝缘层(3-2)内布置的金属钩(3-1)尾部，用于固定IPMC管(6-1)。
10.根据权利要求1所述的一种IPMC管(6-1)和导管(6-3)的转接装置，其特征在于：所述绝缘套(3-3)为可收缩套，其长度须满足超过所述转接器(6-2)表面导线槽(2-2)长度。
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