CN115087410B - 轴承构造以及具备轴承构造的包覆单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供轴承构造，在对插入构件进行了旋转操作情况下，该轴承构造能够降低对旋转构件、固定构件、保持体、臂部等进行包覆的包覆罩发生破损的可能性，能够可靠地维持清洁区域与非清洁区域的分离。一种用于包覆罩的轴承构造，该包覆罩包覆手术用机器人，手术用机器人在臂的前部具备以使插入构件可装卸且可旋转的方式保持插入构件的支架，轴承构造具备：环状的固定构件，其在内部插通有支架的状态下，被安装于臂；以及环状的旋转构件，其在内部插通有支架的状态下，以可滑动旋转的方式被安装于固定构件，旋转构件能够与支架一并进行旋转，在固定构件能够装配用于包覆臂的第一包覆罩，在旋转构件能够装配用于包覆支架并能够与旋转构件一并进行旋转的第二包覆罩。

Description

轴承构造以及具备轴承构造的包覆单元

技术领域

本发明涉及用于包覆罩的轴承构造以及具备该轴承构造的包覆单元，该包覆罩用于包覆手术用机器人，该手术用机器人具备对插入构件进行保持的支架。

背景技术

专利文献1中记载的外科手术用灭菌包覆罩具备：外表面，其与用于进行外科手术的灭菌区邻接；内表面，其形成用于容纳外科用机器人系统的非灭菌部分的空腔；折痕，其用于对空腔的开口端的上述外表面以及上述内表面进行永久性地折叠；一体型袖带，其包括用于永久性地折叠的折痕上的标记，该标记指定包覆罩的灭菌侧和非灭菌侧；以及扣件，其用于减小灭菌包覆罩的容积并且在上述非灭菌部分固定上述灭菌包覆罩。根据这样的结构，通过使包覆罩的尺寸减少能够提高对患者的目视确认性，能够迅速并且简单地设置，能够提高器具的灭菌适配器的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5193049号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在施行手术时，存在使机器人的臂部、在臂部的前部装配的插入构件进行旋转的情况，在这样的情况下，由于盖着包覆罩的臂部与没有盖着包覆罩的插入构件间的相对角度发生改变，因而导致包覆罩发生扭转。特别是在近年，存在上述相对角度超过360度的场景，在这样的场景下包覆罩可能会因发生大的扭转而导致破损，另外，还可能会妨碍机器人的动作，导致动作不良、使可动范围狭小。

这里，本发明的目的在于提供如下用于包覆罩的轴承构造以及具备这样的轴承构造的包覆单元，该包覆罩用于包覆手术用机器人，并且在进行了相对角度超过360度的旋转操作的情况下，也能够降低包覆罩破损的可能性，能够可靠地维持清洁区域与非清洁区域的分离。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的轴承构造用于包覆罩，包覆罩包覆手术用机器人，手术用机器人在臂的前部具备以使插入构件可装卸且可旋转的方式保持插入构件的支架，轴承构造的特征在于，具备：环状的固定构件，其在内部插通有支架的状态下，被安装于臂；以及环状的旋转构件，其在内部插通有支架的状态下，以可滑动旋转的方式被安装于固定构件，旋转构件能够与支架一并进行旋转，在固定构件能够装配用于包覆臂的第一包覆罩，在旋转构件能够装配用于包覆支架并能够与旋转构件一并旋转的第二包覆罩。

在本发明的轴承构造中，优选为，固定构件具备：环状的基底构件，其被安装于臂；以及环状的连接构件，其通过嵌合而以可装卸的方式被安装于基底构件，旋转构件以可滑动旋转的方式被安装于连接构件。

在本发明的轴承构造中，优选为，基底构件与连接构件中在一方设置的嵌合突起与在另一方设置的嵌合凹部相互嵌合，由此基底构件与连接构件以相互可装卸的方式嵌合。

在本发明的轴承构造中，优选为，嵌合突起和嵌合凹部被设置于基底构件的外周面、连接构件的内周面。

在本发明的轴承构造中，优选为，嵌合凹部与沿着固定构件以及旋转构件的周向延伸的引导槽连续设置，使嵌合突起沿着引导槽移动，由此相对于基底构件而对连接构件进行旋转引导，来将嵌合突起向嵌合凹部引导。

在本发明的轴承构造中，优选为，引导槽从固定构件以及旋转构件的轴向即主轴方向的嵌合侧端部沿着主轴方向延伸，并进一步沿着固定构件以及旋转构件的周向延伸。

在本发明的轴承构造中，优选为，引导槽具有锥部，该锥部随着从主轴方向的端部沿着主轴方向延伸而槽的深度减小。

在本发明的轴承构造中，优选为，在固定构件以及旋转构件的周向，设置多对嵌合凹部和嵌合突起，嵌合突起被设置于与主轴方向的嵌合侧端部沿主轴方向隔开既定距离的位置，设置有嵌合突起的构件使嵌合突起与设置有嵌合凹部的构件的主轴方向的嵌合侧端部中的没有设置引导槽的非嵌合区域抵接并且进行旋转，由此被引导至设置有嵌合凹部的构件。

在本发明的轴承构造中，优选为，引导槽在主轴方向，相比于嵌合凹部而宽度形成得宽。

在本发明的轴承构造中，优选为，多个嵌合突起各自的主轴方向的嵌合侧端部所成的面与主轴正交，非嵌合区域位于与主轴正交的面。

在本发明的轴承构造中，优选为，在固定构件以及旋转构件的周向，设置多对嵌合凹部和嵌合突起。

在本发明的轴承构造中，优选为，在固定构件以及旋转构件的周向，设置三个以上的嵌合凹部和嵌合突起。

在本发明的轴承构造中，优选为，多个嵌合凹部和嵌合突起在固定构件以及旋转构件的周向的间隔，至少一部分不相同。

在本发明的轴承构造中，优选为，引导槽隔着限制突起而与嵌合凹部连续设置，限制突起用于限制嵌合在嵌合凹部的嵌合突起向引导槽返回。

在本发明的轴承构造中，优选为，在基底构件以及连接构件分别设置有嵌合标记，该嵌合标记表示通过使连接构件相对于基底构件进行相对旋转从而嵌合突起到达要向嵌合凹部内嵌合的位置。

在本发明的轴承构造中，优选为，在嵌合突起到达要向嵌合凹部内嵌合的位置时，设置于基底构件的嵌合标记与设置于连接构件的嵌合标记配置在固定构件的周向的相同位置。

在本发明的轴承构造中，优选为，在基底构件设置有初期位置标记，该初期位置标记表示使嵌合突起进入引导槽的位置。

在本发明的轴承构造中，优选为，第一包覆罩固定于连接构件的外周面，在固定构件以及旋转构件的轴向，基底构件与连接构件间具有间隙，该间隙的长度为第一包覆罩的厚度的两倍以上。

在本发明的轴承构造中，优选为，固定构件具有凸缘部，该凸缘部在固定构件的轴向的端部，沿径向向外方突出，以可滑动旋转的方式被安装于固定构件的旋转构件与凸缘部抵接，由此抑制旋转构件从固定构件脱离。

在本发明的轴承构造中，旋转构件具有舌部，该舌部在旋转构件的轴向的端部，沿径向向外方突出，固定构件具有槽部，该槽部在固定构件的轴向与凸缘部邻接，并且向内侧凹陷，舌部卡合于槽部。

在本发明的轴承构造中，优选为，基底构件由金属构成，连接构件以及旋转构件由对于灭菌具有耐久性的树脂材料构成。

在本发明的轴承构造中，优选为，嵌合突起具有呈半球状地突出的形状。

在本发明的轴承构造中，优选为，嵌合突起具有：球状部；以及施力部，其对球状部向朝向外方的方向进行施力。

本发明的包覆单元的特征在于，具备：根据上述中的任一项的轴承构造；第一包覆罩，其被装配于固定构件；第二包覆罩，其被装配于旋转构件；以及分隔件，其与第二包覆罩连续设置，位于插入构件与支架之间并覆盖支架。

发明的效果

根据本发明，不仅在插入构件相对于臂部的相对角度小于360度的情况下，即使在对插入构件进行了超过360度这样的旋转操作的情况下，也能够降低将旋转构件、固定构件、保持体、臂部等包覆的包覆罩发生破损的可能性，并能够可靠地维持清洁区域与非清洁区域的分离。

附图说明

图1是示出具备本发明的实施方式涉及的轴承构造的、医疗用机器人的保持体的外观结构的立体图。

图2是示出图1所示的保持体的概略结构的分解立体图。

图3是示出本发明的实施方式涉及的轴承构造的结构的分解立体图。

图4的(a)、(b)是从不同的方向观察本发明的实施方式中的连接构件的结构时的立体图。

图5的(a)、(b)是从不同的方向观察本发明的实施方式中的基底构件的结构时的立体图。

图6是将基底构件的嵌合凹部和其周边放大示出的立体图。

图7的(a)是图3的VII-VII’线的剖视图，图7的(b)是示出将图7的(a)所示的旋转构件、连接构件以及基底构件组装而成的状态的剖视图。

图8是示出第一包覆罩和第二包覆罩的装配位置的图，图8的(a)是示出安装包覆单元之前的状态的侧视图，图8的(b)是示出将包覆单元安装于保持体侧的状态的侧视图。

图9是示出本发明的实施方式中的旋转构件的结构的图，图9的(a)是沿着旋转轴的方向观察时的俯视图，图9的(b)是立体图。

图10的(a)是从上方观察本发明的实施方式中的嵌合标记以及初期位置标记的结构时的俯视图，图10的(b)是示出连接构件与基底构件嵌合前后的嵌合标记以及初期位置标记的位置的俯视图。

图11的(a)是示出本发明的实施方式中的连接构件的结构的后视图，图11的(b)是示出变形例涉及的连接构件的结构的后视图。

图12是示出变形例涉及的轴承构造的结构的分解立体图。

图13是示出其它变形例中的连接构件的结构的立体图。

图14是示意性地示出另一其它变形例中的嵌合突起的结构的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式涉及的轴承构造。本实施方式是将轴承构造应用于医疗用机器人的例，但本发明的轴承构造不限定于此。

在各图中示出作为基准坐标的X-Y-Z坐标。在以下的说明中，将Z1-Z2方向称为上下方向，将X1-X2方向称为前后方向，将Y1-Y2方向称为左右方向。X1-X2方向与Y1-Y2方向相互垂直，包括它们在内的X-Y平面垂直于Z1-Z2方向。另外，有时将从上侧(Z1侧)观察下侧(Z2侧)时的状态称为俯视观察。

(整体结构)

本实施方式的医疗用机器人具备能够变更方向、角度的臂部，在臂部的前端设置图1所示的保持体10。支架21和以覆盖支架21的方式配置的分隔件22从保持体10的前端向前方延伸。向由医疗用机器人施行手术的对象即患者的体内插入的插入构件以可装卸的方式被分隔件22装配于支架21。插入构件根据臂部的方向、角度的变更来变更姿态。作为插入构件，能够举出用于施行手术的处置器具、内窥镜。

如图2所示，支架21和分隔件22借助从前方向后方依次配置的开关单元31、轴承构造40以及轴承构件32被安装于保持体10。轴承构件32借助圆环状的轴承板33被固定于保持体10。支架21和分隔件22与开关单元31设置成一体。轴承构件32例如是外圈固定于保持体10并且内圈能够相对于外圈进行相对旋转的滚动轴承。

如图2和图3所示，轴承构造40具备均为环状的旋转构件41、连接构件42以及基底构件43，支架21和分隔件22的后部插通在轴承构造40的各构件的内部，并与旋转构件41设置成一体。

连接构件42与基底构件43通过嵌合以相互可装卸的方式安装，来构成固定构件44。基底构件43被安装于保持体10。旋转构件41以沿着周向C可滑动的方式被安装于固定构件44的连接构件42。

基于对基底构件43与连接构件42间的滑动的耐久性这一点，优选为，基底构件43由金属构成，例如使用铝、硬铝。

基于对滑动性、灭菌的耐久性这一点，优选为，连接构件42以及旋转构件41由树脂材料构成，例如ABS树脂、聚碳酸酯、聚缩醛是适当的。

通过由这样的材料构成旋转构件41和固定构件44，能够防止在对包覆罩所接触的构件进行灭菌时发生损伤，另外，能够长期确保滑动性并且能够降低因长期的滑动而发生的损伤。

支架21、分隔件22、开关单元31以及旋转构件41以可旋转的方式被轴承构件32支承，随着未图示的电机的驱动，以沿着前后方向(X1-X2方向)的旋转轴AX为中心来进行旋转。

如图8的(a)、(b)所示，筒状的第一包覆罩51的前方开口部51a以沿着轴承构造40的连接构件42的后侧的外周面142d的方式被固定。第一包覆罩51从连接构件42向后方延伸，包覆手术用机器人，该手术用机器人具备保持体10以及设置有保持体10的臂部。

固定构件44由如下两个部件构成：被固定于保持体10的基底构件43、对基底构件43可装卸的连接构件42，因而通过将第一包覆罩51装配于连接构件42，能够容易地将第一包覆罩51从保持体10取下。

筒状的第二包覆罩52的前方开口部52a以固定在从分隔件22的前端部22a至后端部22b的方式被连续设置于分隔件22。由此，分隔件22与第二包覆罩52一体化，分隔件22的下表面被配置在第二包覆罩52内。

另一方面，第二包覆罩52的后方开口部52b以沿着旋转构件41的外周面141的方式被固定。

如以上那样，在装配有第二包覆罩52的状态下，将分隔件22以及旋转构件41安装于保持体10。此时，支架21和开关单元31插通在旋转构件41内，进而，在支架21的上表面21b上安装分隔件22。根据该步骤，如图8的(b)所示，从相比于分隔件22的前端部22a而位于前侧的前端部21a起，支架21的前表面以及下表面被第二包覆罩52包覆，并且支架21的上表面21b被分隔件22覆盖。在旋转构件41相对于固定构件44而相对旋转时，第二包覆罩52与旋转构件41、分隔件22以及支架21一体地旋转。

(固定构件)

在连接构件42的内周面42a设置的两个嵌合突起42b、42c(参照图3、图11的(a))与在基底构件43的连接构件42侧(X1侧、前侧)的外周面43a设置的两个嵌合凹部43b、43c(参照图3、图5的(a)、(b))分别嵌合，由此连接构件42与基底构件43以相互可装卸的方式嵌合。在该嵌合中，嵌合突起42b、42c各自具有的两个侧面(在前后方向中相向的两个面)与嵌合凹部43b、43c各自具有的两个内侧面(在前后方向中相向的两个内表面)分别相互抵接，由此维持为固定状态。在该嵌合状态下，在嵌合部分中，连接构件42覆盖基底构件43的外侧，如上述那样在连接构件42装配第一包覆罩51，因此在固定构件44中能够在清洁部件覆盖不清洁部件的状态下进行嵌合。

如图4的(a)、(b)所示，两个嵌合突起42b、42c在前后方向(X1-X2方向)中被设置于连接构件42的最后端。两个嵌合突起42b、42c在环状的连接构件42的周向C中关于旋转轴AX对称的位置处分别形成为向内侧(向旋转轴AX侧)突出。

两个嵌合凹部43b、43c在环状的基底构件43的周向C中关于旋转轴AX对称的位置处分别形成为沿着周向C延伸(参照图3、图5的(a)、(b))。

如图5的(a)所示，嵌合凹部43b、43c分别与引导槽61、71连续设置。一方的引导槽61在基底构件43的前后方向、即作为固定构件44以及旋转构件41的轴向的主轴方向，从最前端(与连接构件42嵌合的一侧端部)朝向后方延伸。还有，引导槽61从在前后方向中与嵌合凹部43b对应的位置沿着周向C延伸。关于另一方的引导槽71，也在基底构件43的前后方向中从最前端(与连接构件42嵌合的一侧端部)朝向后方延伸，并从与嵌合凹部43c对应的位置沿着周向C延伸。由此，在沿着基底构件43的径向R观察时，引导槽61、71均形成为呈L字状地弯曲。

嵌合突起42b、42c以及嵌合凹部43b、43c分别在连接构件42以及基底构件43的周向C中对称地设置，因此两个嵌合突起42b、42c中的一方与两个嵌合凹部43b、43c中的一方对应，并且其余的嵌合突起与嵌合凹部相互对应。由此，在固定构件44的周向C中，设置两对嵌合突起和嵌合凹部。因此，在连接构件42与基底构件43嵌合时，容易沿着旋转轴AX顺畅地移动，因此能够防止在嵌合时连接构件42与基底构件43相互卡住而发生损伤、或者因嵌合突起的斜行而刮到嵌合凹部的内表面。

然后，详细说明一方的嵌合凹部43b以及与其连续设置的引导槽61。另一方的嵌合凹部43c以及与其连续设置的引导槽71具有关于旋转轴AX而与嵌合凹部43b以及引导槽61对称的形状，因此省略详细说明。

如图6所示，与嵌合凹部43b连续设置的引导槽61在与连接构件42嵌合的一侧端部具有锥部62，该锥部62以随着从该端部沿着主轴方向(X1-X2方向)延伸而引导槽61的槽的深度减小的方式增加厚度。通过设置锥部62，容易将嵌合突起(嵌合突起42b、42c中的任一者)向引导槽61内引导。

引导槽61在周向C中隔着限制突起63而与嵌合凹部43b连续设置。限制突起63具备与基底构件43的前侧的外周面43a大致相同的厚度，并设置成其外表面相比于嵌合凹部43b以及引导槽61中的任一者而在径向R中位于外侧。由此，嵌合于嵌合凹部43b的嵌合突起(嵌合突起42b、42c中的任一者)在周向C中与限制突起63的侧面抵接，因此限制嵌合突起向引导槽61返回。因而，连接构件42相对于基底构件43的旋转动作被限制突起63限制，因而不容易发生因安装于连接构件42的旋转构件41的旋转动作而导致嵌合脱落的不良问题。

通过设置限制突起63、73，能够在连接构件42与基底构件43嵌合时以及嵌合解除时，在越过限制突起63、73时给操作者点击感(装配感或者脱离感)。由此，即使在隔着包覆罩而难以目视确认连接构件42和基底构件43的状况下，也能够容易地确认安装和拆卸的完成。

引导槽61在主轴方向(X1-X2方向)以及周向C中，相比于嵌合凹部43b而宽度形成得宽。换言之，引导槽61在主轴方向以及周向C中，相比于嵌合突起42b而宽度形成得宽。由此，容易向引导槽61内引导嵌合突起42b。另外，在引导槽61内，嵌合突起42b抵接于引导槽61内的后端壁由此能容易进行主轴方向的定位，在该状态下使嵌合突起42b沿着周向C移动由此容易并且可靠地将嵌合突起42b向嵌合凹部43b内引导。

而且，与引导槽61的锥部62以及限制突起63同样，引导槽71也具有锥部72以及限制突起73(参照图5的(b))。

如图3和图7的(a)所示，连接构件42在靠旋转构件41侧(X1侧)的外周面142a具有槽部142b和凸缘部142c。凸缘部142c在外周面142a的前方端部被设置成在径向R向外侧延伸的凸缘状。槽部142b呈圆环状地在外周面142a并与凸缘部142c的后方连续设置，并且设置成相比于外周面142a而在径向R向内侧凹陷。

如图10的(a)所示，在基底构件43的后侧的外周面43e，在与引导槽61的左右方向(Y1-Y2方向)的中央对应的位置，以向前后延伸的方式设置有初期位置标记M0。初期位置标记M0与要将嵌合突起42b导入引导槽61的位置对应。在上述外周面43e，在与嵌合凹部43b的左右方向的中央对应的位置，以向前后延伸的方式设置有嵌合标记M11。

另一方面，在连接构件42的后侧的外周面142d，在与嵌合突起42b的左右方向的中央对应的位置，以向前后延伸的方式设置有嵌合标记M12。在嵌合突起42b到达要向嵌合凹部43b内嵌合的位置时，连接构件42的嵌合标记M12与基底构件43的嵌合标记M11配置在固定构件44的周向C的相同位置(参照图10的(b)的右图)。

通过设置嵌合标记M11、M12和初期位置标记M0，除了能够在连接构件42与基底构件43嵌合时和嵌合解除时因越过限制突起63、73而产生的点击感以外，还能够通过视觉对嵌合或解除可靠地进行确认，因此能够防止连接构件42与基底构件43的嵌合不完全的事态等。

初期位置标记M0以及两个嵌合标记M11、12设置成分别在前后方向以及周向C具有既定宽度的线状，但如果连接构件42的嵌合标记M12与基底构件43的初期位置标记M0或嵌合标记M11能够可靠地进行位置对准，也可以是其它形状。另外，这些标记除了通过印刷等来形成以外，还优选为，当在要形成的面中通过凹设而将标记设为槽状，或者以突出的方式形成标记时，作业者能够通过触觉来感知标记。

(旋转构件)

如图3和图9的(a)、(b)所示，旋转构件41在内周面41a的前方端部具有四个舌部41b、41c、41d、41e。四个舌部41b、41c、41d、41e被设置成关于环状的旋转构件41的中心轴即旋转轴AX而等角度间隔，并被设置成从内周面41a向内侧突出。在将旋转构件41嵌合于连接构件42时，四个舌部41b、41c、41d、41e在连接构件42的槽部142b内沿周向C移动，并且与凸缘部142c抵接由此限制四个舌部41b、41c、41d、41e在前后方向的移动。连接构件42的槽部142b具有能够抑制舌部41b、41c、41d、41e脱出的深度。

(固定构件的组装，固定构件与旋转构件的嵌合)

基底构件43被固定于轴承构件32的外圈，由此被固定于保持体10。

然后，以使连接构件42覆盖在基底构件43的前侧的外周面43a上的方式使连接构件42沿前后方向移动。此时，在周向C中，基底构件43上的初期位置标记M0与连接构件42上的嵌合标记M12配置成一致(图10的(b)的左图)，嵌合突起42b、42c一边沿着前后方向在基底构件43中的分别对应的引导槽61、71内滑动一边沿前后方向移动，到达引导槽61、71内的最后侧(X2侧)的位置。然后，使连接构件42沿周向C旋转，直到连接构件42的嵌合标记M12旋转至与基底构件43的嵌合标记M11一致的位置(嵌合突起42b向嵌合凹部43b内嵌合的位置)为止(图10的(b)的右图)。由此，使嵌合突起42b、42c从引导槽61、71越过限制突起63、73并向嵌合凹部43b、43c内移动，从而使嵌合突起42b、42c向嵌合凹部43b、43c嵌合。通过这一系列的操作，连接构件42与基底构件43相互嵌合，在前后方向(主轴方向)以及周向C中，连接构件42相对于基底构件43的移动被限制。

另一方面，在解除连接构件42与基底构件43的嵌合时，用比既定值大的力来使连接构件42沿与将连接构件42嵌合于基底构件43时反向的周向进行旋转。于是，当嵌合突起42b、42c越过限制突起63、73并且连接构件42的M12到达与基底构件43的初期位置标记M0一致的位置时，嵌合突起42b、42c分别从嵌合凹部43b、43c脱落，因此能够从基底构件43取下连接构件42。根据手术用机器人的规格等适当设定上述既定值。

这里，嵌合突起42b、42c的后端面具有与旋转轴AX(主轴)的延伸的方向正交的平面，并与连接构件42的后端面42d(参照图4的(a)、图7)形成同一面。换言之，连接构件42的后端面42d的一部分构成嵌合突起42b、42c的后端面，除此之外的部分形成没有与基底构件43的嵌合凹部43b、43c嵌合的非嵌合区域。根据这样的结构，在将连接构件42嵌合于基底构件43时，即使在嵌合突起42b、42c与嵌合凹部43b、43c在轴向不是相向的状态下，也使连接构件42的后端面42d与基底构件43的前端面43d相互抵接并沿着周向C滑动，由此能够容易地引导至嵌合突起42b、42c与嵌合凹部43b、43c相互对应的位置。

旋转构件41装配于与基底构件43嵌合之前的连接构件42。旋转构件41以内周面41a覆盖连接构件42的前侧的外周面142a的方式沿着前后方向移动由此被装配于连接构件42(参照图10的(a)、(b))。在该装配中，旋转构件41的舌部41b、41c、41d、41e卡合于连接构件42的槽部142b内，由此旋转构件41在能够以旋转轴AX为中心进行旋转的状态下被装配于连接构件42。

在以上的组装过程中，在将固定有旋转构件41的连接构件42向基底构件43嵌合之前(图8的(a)的状态)，第一包覆罩51的前方开口部51a通过粘接等被固定在连接构件42的后侧的外周面142d，第二包覆罩52的后方开口部52b通过粘接等被固定在旋转构件41的外周面141。该第二包覆罩52的前方开口部52a被固定在分隔件22的前端部22a和后端部22b。这样，固定第一包覆罩51和第二包覆罩52，由此构成包覆单元D，该包覆单元D具备：轴承构造40，其具备旋转构件41、连接构件42以及基底构件43；第一包覆罩51，其被装配于固定构件44；第二包覆罩52，其被装配于分隔件22以及旋转构件41；以及分隔件22，其从上方覆盖支架21。

如图7的(b)所示，在前后方向(沿着旋转轴AX的方向)，在连接构件42与基底构件43之间沿着周向C而形成有间隙S1。在前后方向，间隙S1的长度为第一包覆罩51的厚度的两倍以上。以这样的尺寸设置间隙S1，由此当连接构件42在固定有第一包覆罩51的状态下与基底构件43进行嵌合时，不容易发生第一包覆罩51被夹入间隙S1的不良问题。

根据以上的步骤，支架21、分隔件22、开关单元31、旋转构件41、固定构件44、轴承构件32以及轴承板33被安装于保持体10。这里，固定构件44被固定于保持体10。另一方面，旋转构件41能够相对于固定构件44而以旋转轴AX为中心进行相对旋转。旋转构件41能够与支架21以及分隔件22一体地以旋转轴AX为中心进行旋转，该支架21以及分隔件22能够与轴承构件32的内圈一并进行旋转。

由此，即使相对于支架21而相对位置被固定的分隔件22伴随着支架21的旋转而进行旋转，随之第二包覆罩52进行旋转，装配有第二包覆罩52的旋转构件41也是相对于固定构件44而进行相对旋转，因而装配有第一包覆罩51的固定构件44不进行旋转，即使支架21进行了超过360度的旋转，第一包覆罩51也基本不会发生扭转，从而能够防止第一包覆罩51损伤。

另外，使引导槽71从固定构件44以及旋转构件41的轴向即主轴方向(旋转轴AX延伸的方向)的嵌合侧端部沿着主轴方向延伸，进一步沿着固定构件44以及旋转构件41的周向C延伸，在沿着径向R观察时呈L字状，由此作为连接构件42对于基底构件43的嵌合动作，要在轴向和周向C进行两次动作，因此即使存在振动等，嵌合也不容易脱落，容易使嵌合状态稳定。

在固定构件44的连接构件42设置凸缘部142c，因此在将旋转构件41安装于连接构件42时，在主轴方向，旋转构件41的前表面41f抵接于凸缘部142c。由此，能够抑制旋转构件41从连接构件42脱离，即使被安装于旋转构件41的第二包覆罩52例如向轴向前方侧被拉扯，也不容易发生旋转构件41从连接构件42脱落而导致不清洁部露出的不良问题。

另外，在将旋转构件41安装于连接构件42时，在旋转构件41的轴向的端部设置的舌部41b、41c、41d、41e以能够沿着周向C滑动的状态被嵌合于连接构件42的槽部142b内。由此，旋转构件41被限制沿着轴向的移动，并且能够沿着周向C稳定地进行旋转。

以下说明变形例。

在上述实施方式中，虽然在连接构件42设置有嵌合突起42b、42c，在基底构件43设置有嵌合凹部43b、43c，但能够取而代之，也可以是如下结构：将嵌合突起设置于基底构件43，将嵌合凹部设置于连接构件42。

另外，在上述实施方式中，虽然使连接构件42从基底构件43的外侧进行嵌合，但与之相反，也可以是使基底构件从连接构件的外侧进行嵌合的结构。

在上述实施方式中，在沿着主轴方向(X1-X2方向)观察时，两个嵌合突起42b、42c和两个嵌合凹部43b、43c是以每隔180度的等角度间隔设置的。在图11的(a)中示出在连接构件42设置的嵌合突起42b、42c。

与此相对，也可以是，嵌合突起和嵌合凹部各自为三个以上而设置多对。当设置三个以上时，在使固定构件44与旋转构件41相互嵌合时，抵接状态稳定，因此容易将嵌合突起嵌于嵌合凹部。在图11的(b)中示出在连接构件42设置有以每隔120度的等角度间隔设置的三个嵌合突起132b、132c、132d的例子。在该结构的情况下，嵌合凹部也设置成以每隔120度的等角度间隔来与嵌合突起132b、132c、132d分别对应。由此，在连接构件42向基底构件43嵌合的过程中，在一边使基底构件43的前端面43d与三处嵌合突起132b、132c、132d抵接一边沿着周向进行相对旋转时，由于嵌合突起有三处，因此该旋转稳定，并且能够有效率地并且可靠地进行基底构件43与连接构件42嵌合时所需的力的传递。

在图11的(b)所示的例中，以每隔120度的等角度间隔设置有三个嵌合突起132b、132c、132d，但当嵌合突起的间隔不为等角度时，例如当分配为110度、140度、110度时，仅能够在周向的规定的位置进行安装，因此能够防止在嵌合突起与嵌合凹部嵌合时包覆罩在扭转的状态下被安装。

而且，这样角度间隔为不同的结构在应用于嵌合突起和嵌合凹部各设置两个的结构的情况下，也能够获得同样的效果，因而是优选的。作为那样的情况的具体例，能够举出将嵌合突起的间隔以及嵌合凹部的间隔设为170度、190度。

上述实施方式的嵌合突起42b的后端面被配置于与连接构件42的后端面42d为同一面的位置，但能够取而代之，如图12所示，在从连接构件42的后端面42d沿主轴方向而向前侧(X1侧)隔开既定距离的位置处配置嵌合突起242b。关于上述实施方式的另一个嵌合突起42c也是同样的。

这样，当将嵌合突起242b配置成从连接构件42的后端面42d移到连接构件42的内侧时，在使连接构件42与基底构件43相互嵌合时，容易一边维持使嵌合突起242b抵接于基底构件43的前端面43d的非嵌合区域的状态，一边以旋转轴AX中心进行旋转。因此，容易将嵌合突起242b向基底构件43的引导槽61、71引导。

另外，在上述实施方式中，在周向C关于旋转轴AX分别对称地配置嵌合突起42b、42c和嵌合凹部43b、43c，从而能够在两个位置进行嵌合。与此相对，也可以是，分别非对称地配置嵌合突起和嵌合凹部，从而在周向C中顺时针方向的间隔与逆时针方向的间隔不同。还有，也可以是，在设置三个以上的嵌合突起和嵌合凹部的情况下，至少使一部分的间隔配置成与其它间隔不相同。通过这样的配置，连接构件42与基底构件43在周向C中的嵌合位置被定为一个，因此容易对分隔件22的方向进行调整。

上述实施方式的嵌合突起42b、42c的表面形状被设为与嵌合凹部43b、43c的底面形状对应的形状。即，如果嵌合凹部43b、43c的底面是与前侧的外周面43a相同曲率的曲面，则设为与其相向的曲面，如果是平面，则设为与其相向的平面。

与此相对，也可以是，将嵌合突起的表面形状设为沿着径向R突出的半球形状(图13中的嵌合突起342b、342c的形状)，将嵌合凹部的内表面形状设为与上述半球形状对应的凹陷的形状，并设为使两者相互嵌合的形态。另外，也能够是如下形态，代替嵌合凹部43b、43c而在基底构件43的前侧的外周面43a上设置向径向R外侧呈半球状地突出的突起，在连接构件42的内周面42a设置与上述突起的形状对应的凹部。根据这些形态，能够提高使连接构件42与基底构件43相互嵌合时的嵌入、取下的作业性，也能够容易地对突起和凹部进行加工。

还有，如图14所示，作为嵌合突起442c，也能够设为如下结构，该结构具备：球状部442h；以及施力部442s，其对球状部442h从内周面42a向外方施力、即在径向R中向朝向旋转轴AX的方向施力。在图14所示的例中，将球状部442h设为了半球状，但也可以设为球，另外，作为施力部442s示出了压缩弹簧，但如果能够沿着径向R施力也能够使用除了压缩弹簧以外的弹簧、橡胶件等。根据这样的结构，不需要控制嵌合凹部的弹性变形，另外，能够减少嵌合凹部的损伤。

参照上述实施方式说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式，在改良的目的或本发明的思想的范围内能够进行改良或变更。

附图标记说明

10：保持体；21：支架；21a：支架的前端部；21b：上表面；22：分隔件；22a：分隔件的前端部；22b：分隔件的后端部；31：开关单元；32：轴承构件；33：轴承板；40：轴承构造；41：旋转构件；41a：旋转构件的内周面；41b、41c、41d、41e：舌部；41f：前表面；42：连接构件；42a：连接构件的内周面；42b、42c：嵌合突起；42d：连接构件的后端面；43：基底构件；43a：基底构件的前侧的外周面；43b、43c：嵌合凹部；43d：基底构件的前端面；43e：基底构件的后侧的外周面；44：固定构件；51：第一包覆罩；51a：前方开口部；52：第二包覆罩；52a：前方开口部；52b：后方开口部；61、71：引导槽；62、72：锥部；63、73：限制突起；132b、132c、132d：嵌合突起；141：旋转构件的外周面；142a：连接构件的前侧的外周面；142b：槽部；142c：凸缘部；142d：连接构件的后侧的外周面；242b：嵌合突起；342b、342c：嵌合突起；442c：嵌合突起；442h：球状部；442s：施力部；AX：旋转轴(主轴)；C：周向；D：包覆单元；M0：初期位置标记；M11、M12：嵌合标记；R：径向；S1：间隙。

Claims (24)

1.一种用于包覆罩的轴承构造，该包覆罩包覆手术用机器人，该手术用机器人在臂的前部具备以使插入构件可装卸且可旋转的方式保持所述插入构件的支架，所述轴承构造的特征在于，具备：

环状的固定构件，其在内部插通有所述支架的状态下，被安装于所述臂；以及

环状的旋转构件，其在内部插通有所述支架的状态下，以可滑动旋转的方式被安装于所述固定构件，

所述旋转构件能够与所述支架一并旋转，

在所述固定构件能够装配用于包覆所述臂的第一包覆罩，

在所述旋转构件能够装配用于包覆所述支架并能够与所述旋转构件一并旋转的第二包覆罩。

2.根据权利要求1所述的轴承构造，其特征在于，

所述固定构件具备：环状的基底构件，其被安装于所述臂；以及环状的连接构件，其通过嵌合以可装卸的方式被安装于所述基底构件，

所述旋转构件以可滑动旋转的方式被安装于所述连接构件。

3.根据权利要求2所述的轴承构造，其特征在于，

所述基底构件与所述连接构件中在一方设置的嵌合突起与在另一方设置的嵌合凹部相互嵌合，由此所述基底构件与所述连接构件以相互可装卸的方式嵌合。

4.根据权利要求3所述的轴承构造，其特征在于，

所述嵌合突起和所述嵌合凹部被设置于所述基底构件的外周面、所述连接构件的内周面。

5.根据权利要求4所述的轴承构造，其特征在于，

所述嵌合凹部与沿着所述固定构件以及所述旋转构件的周向延伸的引导槽连续设置，

使所述嵌合突起沿着所述引导槽移动，由此相对于所述基底构件而对所述连接构件进行旋转引导，来将所述嵌合突起向所述嵌合凹部引导。

6.根据权利要求5所述的轴承构造，其特征在于，

所述引导槽从所述固定构件以及所述旋转构件的轴向即主轴方向的嵌合侧端部沿着所述主轴方向延伸，并进一步沿着所述固定构件以及所述旋转构件的周向延伸。

7.根据权利要求6所述的轴承构造，其特征在于，

所述引导槽具有锥部，该锥部随着从所述主轴方向的端部沿着所述主轴方向延伸而槽的深度减小。

8.根据权利要求6所述的轴承构造，其特征在于，

在所述固定构件以及所述旋转构件的周向，设置多对所述嵌合凹部和所述嵌合突起，

所述嵌合突起被设置于与所述主轴方向的嵌合侧端部沿所述主轴方向隔开既定距离的位置，

设置有所述嵌合突起的构件使所述嵌合突起与设置有所述嵌合凹部的构件的所述主轴方向的嵌合侧端部中的没有设置所述引导槽的非嵌合区域抵接并且进行旋转，由此被引导至设置有所述嵌合凹部的构件。

9.根据权利要求5所述的轴承构造，其特征在于，

所述引导槽在所述固定构件以及所述旋转构件的轴向即主轴方向，相比于所述嵌合凹部而宽度形成得宽。

10.根据权利要求8所述的轴承构造，其特征在于，

多个所述嵌合突起各自的所述主轴方向的嵌合侧端部所成的面与所述主轴方向正交，所述非嵌合区域位于与所述主轴方向正交的面。

11.根据权利要求3所述的轴承构造，其特征在于，

在所述固定构件以及所述旋转构件的周向，设置多对所述嵌合凹部和所述嵌合突起。

12.根据权利要求10或者权利要求11所述的轴承构造，其特征在于，

在所述固定构件以及所述旋转构件的周向，设置三个以上的所述嵌合凹部和所述嵌合突起。

13.根据权利要求8至权利要求11中的任一项所述的轴承构造，其特征在于，

多个所述嵌合凹部和所述嵌合突起在所述固定构件以及所述旋转构件的周向的间隔，至少一部分不相同。

14.根据权利要求5所述的轴承构造，其特征在于，

所述引导槽隔着限制突起而与所述嵌合凹部连续设置，所述限制突起用于限制嵌合在所述嵌合凹部的所述嵌合突起向所述引导槽返回。

15.根据权利要求5所述的轴承构造，其特征在于，

在所述基底构件以及所述连接构件分别设置有嵌合标记，该嵌合标记表示通过使所述连接构件相对于所述基底构件进行相对旋转从而所述嵌合突起到达要向所述嵌合凹部内嵌合的位置。

16.根据权利要求15所述的轴承构造，其特征在于，

在所述嵌合突起到达要向所述嵌合凹部内嵌合的位置时，设置于所述基底构件的所述嵌合标记与设置于所述连接构件的所述嵌合标记配置在所述固定构件的周向的相同位置。

17.根据权利要求15或者权利要求16所述的轴承构造，其特征在于，

在所述基底构件设置有初期位置标记，该初期位置标记表示使所述嵌合突起进入所述引导槽的位置。

18.根据权利要求2所述的轴承构造，其特征在于，

所述第一包覆罩固定于所述连接构件的外周面，

在所述固定构件以及所述旋转构件的轴向，所述基底构件与所述连接构件间具有间隙，该间隙的长度为所述第一包覆罩的厚度的两倍以上。

19.根据权利要求1所述的轴承构造，其特征在于，

所述固定构件具有凸缘部，该凸缘部在所述固定构件的轴向的端部，沿径向向外方突出，

以可滑动旋转的方式被安装于所述固定构件的所述旋转构件与所述凸缘部抵接，由此抑制所述旋转构件从所述固定构件脱离。

20.根据权利要求19所述的轴承构造，其特征在于，

所述旋转构件具有舌部，该舌部在所述旋转构件的轴向的端部，沿径向向外方突出，

所述固定构件具有槽部，该槽部在所述固定构件的轴向与所述凸缘部邻接，并且向内侧凹陷，

所述舌部卡合于所述槽部。

21.根据权利要求2所述的轴承构造，其特征在于，

所述基底构件由金属构成，所述连接构件以及所述旋转构件由对于灭菌具有耐久性的树脂材料构成。

22.根据权利要求3所述的轴承构造，其特征在于，

所述嵌合突起具有呈半球状突出的形状。

23.根据权利要求3所述的轴承构造，其特征在于，

所述嵌合突起具有：球状部；以及施力部，其对所述球状部向朝向外方的方向进行施力。

24.一种包覆单元，其特征在于，具备：

根据权利要求1至权利要求23中的任一项所述的轴承构造，

所述第一包覆罩，其被装配于所述固定构件；

所述第二包覆罩，其被装配于所述旋转构件；以及

分隔件，其与所述第二包覆罩连续设置，位于所述插入构件与所述支架之间并覆盖所述支架。

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