TW201436756A - 具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造 - Google Patents

Abstract

一種具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，包含有：一骨幹，具有彈性；至少一關節板，固設於該骨幹上，該至少一關節板具有貫穿其板面的至少一對穿孔以及至少一鏤空部；一頭端連接件及一尾端連接件，分別設於該骨幹的頭端及尾端；以及至少一控制纜，穿過該尾端連接件以及該至少一關節板之穿孔，而固定於該頭端連接件；其中，定義該骨幹分為前段及後段，位於該骨幹前段的該至少一關節板與該頭端連接件之間的間距係大於位於該骨幹後段的該至少一關節板與該尾端連接件之間的間距。藉此，具有容易生產，成本更低，且具有不同彎曲曲率的效果。

Description

具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造

本發明係與內視鏡有關，特別是指一種具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造。

按，隨著內視鏡技術的日漸進步，各種應用上的需求也隨之產生，除了常見的醫療用的人體內視鏡外，還有用來檢查工業設備的內視鏡，常被用來檢查工具機、飛機結構或汽車引擎室中使用者難以直接觀察的狹縫內部。而除了一般直視的內視鏡外，亦有在鏡頭部位設置可彎曲關節，而可供使用者控制來將鏡頭段予以彎曲而看到側其他角度部位的內視鏡。

習知之內視鏡的可彎曲結構，例如美國US 4,530,568號專利以及美國6,858,005號專利，均揭露了可供使用者操作而彎曲的結構。然而，在實際操作的需求上，往往需要愈在末端的位置其彎曲程度愈大，而前述習知專利的關節之間間距相等，其彎曲的行程較大，因此無法滿足上述的需求。

美國US 5,174,277號專利揭露了關節之間的間距不同的實施例，使得在彎曲時，可以因不同關節間距而形成不同的彎曲曲率，藉此可使其符合各種不同的彎曲曲率需求。然而，在結構上，其關節彼此連接而僅能以連接的部位為軸來擺動，其擺動方式受到限制。而且其必須生產不同尺寸的關節件才能達到關節間距不同的效果，需生長多種不同的零件，其製造成本較高。又，組裝時也有關節件的選擇不能有錯的問題，亦即，在組裝時，選擇長度只有微小差異的不同關節件，事實上需要組裝人員很謹慎的選用零件才行，此亦增加了組裝的難度及時間。

有鑑於此，有必要發出一種生產容易，成本相對較低，且也 可以在關節的間距上依需求而調整的內視鏡轉向構造才行。

已知之內視鏡轉向構造，其具有生產成本高、組裝難度高的問題。因此，要發展出一種內視鏡的轉向結構，使其更為容易生產，成本更低，且具有不同彎曲曲率的效果。

本發明所提供之一種具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，包含有：一骨幹，在被撓曲時具有復歸彈力；至少一關節板，使該骨幹由中心穿過而固設於該骨幹上，該至少一關節板具有貫穿其板面的至少一對穿孔，該至少一對穿孔係相對於該骨幹而對稱；此外，該至少一關節板具有貫穿其板面的至少一鏤空部；一頭端連接件，設於該骨幹的頭端，用以供設置一取像裝置；一尾端連接件，設於該骨幹的尾端；以及至少一控制纜，穿過該尾端連接件以及該至少一關節板之穿孔，而固定於該頭端連接件；其中，定義該骨幹分為前段及後段，位於該骨幹前段的該至少一關節板與該頭端連接件之間的間距係大於位於該骨幹後段的該至少一關節板與該尾端連接件之間的間距；操作該至少一控制纜可使得該至少一關節板及該頭端連接件連同該骨幹產生彎曲狀態。

藉此，藉由本發明之結構簡單，零件不複雜的優點，進而使得本發明能達到容易生產，成本更低，且具有不同彎曲曲率的效果。

10‧‧‧具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造

11‧‧‧骨幹

21‧‧‧關節板

22‧‧‧穿孔

24‧‧‧鏤空部

26‧‧‧夾齒

31‧‧‧頭端連接件

41‧‧‧尾端連接件

51‧‧‧控制纜

59‧‧‧彈簧

D1,D2‧‧‧間距

F‧‧‧前段

R‧‧‧後段

60‧‧‧具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造

11’‧‧‧骨幹

21’‧‧‧關節板

31’‧‧‧頭端連接件

41’‧‧‧尾端連接件

D1’,D2’,D3’,D4’,D5’,D6’,D7’‧‧‧間距

F’‧‧‧前段

R’‧‧‧後段

第1圖系本發明第一較佳實施例之立體圖。

第2圖系本發明第一較佳實施例之另一立體圖，顯示不同於第一圖之視角之狀態。

第3圖系本發明第一較佳實施例之側視圖。

第4圖系本發明第一較佳實施例之爆炸圖。

第5圖系本發明第一較佳實施例之前視圖。

第6圖沿第5圖中6-6剖線之剖視圖。

第7圖系本發明第一較佳實施例之示意圖，顯示彎曲程度不同的狀態，其中並未顯示彈簧。

第8圖系本發明第二較佳實施例之側視圖。

如第1圖至第6圖所示，根據本發明第一較佳實施例所提供之一種具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造10，主要由一骨幹11、至少一關節板21、一頭端連接件31、一尾端連接件41以及至少一控制纜51所組成，其中：該骨幹11，在被撓曲時具有復歸彈力。

該至少一關節板21，於本實施例中係為複數，係使該骨幹11由中心穿過而彼此相間隔地固設於該骨幹11上，各該關節板21具有貫穿其板面的至少一對穿孔22，該至少一對穿孔22係相對於該骨幹11而對稱，且各該關節板21之穿孔22係互相正對。此外，各該關節板21具有貫穿其板面的至少一鏤空部24，該鏤空部24係用以供至少一電線(圖中未示)通過，該至少一電線係可提供控制信號或電源的傳遞路徑，由於該電線係內視鏡相關技術之習知元件，容不贅述。於本實施例中，各該關節板21上的至少一對穿孔22，在數量上係為二對穿孔22，各該對穿孔22係位於該骨幹11的兩側，且該二對穿孔22中的一對穿孔22的連線係與另一對穿孔22之連線相垂直。該等關節板21固定於骨幹11上的方式，在實施上係在各該關節板21的中央設置一夾齒26，藉由該夾齒26咬住於該骨幹11而形成固定效果，此種固定方式僅係為實施上的其中一種，其他種固定方式亦應為等效之實施。此外，於本實施例中，各該關節板21呈圓板形，且彼此的造型均相同，各該關節板21所具有的鏤空部24在數量上可為四個，而等角排列設於各該關節板21的外緣，且各該穿孔22位於二該鏤空部24之間。

該頭端連接件31，設於該骨幹11的頭端，用以供設置一取像裝置。

該尾端連接件41，設於該骨幹11的尾端。

該至少一控制纜51，穿過該尾端連接件41以及該等關節板21的穿孔22，而固定該頭端連接件31。於本實施例中，該至少一控制纜51在數量上係為二條。各該控制纜51係由該尾端連接件41穿經各該關節板21所對應的一對穿孔22的其中一穿孔22，繞經該頭端連接件31，再穿過各關節板21所對應的一對穿孔22的另一穿孔22，再穿出該尾端連接件41，並以繞經該頭端連接件31的部位固定於該頭端連接件31。藉此，該二控制纜51其中一條可用來控制本發明之關節構造10的左右方向的彎曲，而另一條則用來控制上下方向的彎曲。若只有一條控制纜51，則就僅能控制左右，或僅能控制上下的彎曲了。

其中，定義該骨幹11分為前段F及後段R，位於該骨幹11前段F的兩兩關節板21的間距D1及該頭端連接件31與鄰近之一該關節板21之間的間距D1係大於位於該骨幹11後段R的兩兩關節板21的間距D2及該尾端連接件41與鄰近之一該關節板21之間的間距D2，於本實施例中，位於該骨幹11前段F的兩兩關節板21的間距D1係彼此相同，且與該頭端連接件31與鄰近之一該關節板21之間的間距D1亦相同；而位於該骨幹11後段R的兩兩關節板21的間距D2彼此相同，且與該尾端連接件41與鄰近之一該關節板21之間的間距D2亦相同。操作該至少一控制纜51可使得該等關節板21連同該骨幹11產生彎曲狀態。

本實施例中可更包含有一彈簧59，以其兩端分別固設於該頭端連接件31以及該尾端連接件41，該彈簧59之身部係圍繞於該骨幹11、該等關節件以及該二控制纜51外。藉此提供整體構造額外的彈性，使得在彎曲後的復歸彈力更大，回復效果更好。

以上說明了本第一實施例的結構，接下來說明本第一實施例的使用狀態。

請再參閱第7圖，在操作時，使用者欲使本發明之關節構造10彎曲時，係操作一該控制纜51將之向尾端拉動。此時，即會由於拉力的作用使得位於各該關節板21之間的該控制纜51長度減少，進而造成該骨幹11向著被拉動的那條控制纜51彎曲的效果。此時，由於該骨幹11前段F上的關節板21的間距D1大於後段R的關節板21間距D2，因此位於該 骨幹11前段F的兩個關節板21間的骨幹11的彈性係數即會小於位於該骨幹11後段R的兩個關節板21間的骨幹11的彈性係數，進而，呈現出來的狀況即是，該骨幹11前段F的彎曲程度大於該骨幹11後段R的彎曲程度，即前段F的彎曲曲率大於後段R的彎曲曲率，而形成如第7圖所示之狀況。

而在組裝上，由於本發明之各該關節板21係直接固定於該骨幹11上，因此只需了解該骨幹11上的安裝位置即可進行安裝，組裝人員不需選擇關節板21，使得組裝上更為簡單。另外，各該關節板21亦可在造型上均相同，而不需不同的尺寸或大小，減少了零件種類。因此，本發明之生產簡單，零件種類減少，進而可降低成本。

須說明的是，雖然在本第一實施例中該至少一關節板21是以複數為例，但在特殊的小空間情況下，短的關節構造仍有其需求。此種狀況下，在頭端連接件31及該尾端連接件41之間僅設置一關節板21，同樣的可以達到不同彎曲曲率的彎曲效果。此時，即該頭端連接件31與該關節板21之間的間距D1大於該尾端連接件41與該關節板21之間的間距D2。此狀況由於可以由本案第3圖中推知，因此不再以圖式表示之。

請再參閱第8圖，本發明第二較佳實施例所提供之一種具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造60，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：位於該骨幹11’前段F’的位置上，位於較前方的兩兩關節板21’的間距及該頭端連接件31’與鄰近之一該關節板21’之間的間距，大於位於較後方的兩兩關節板21’的間距，即D1’>D2’>D3’。

而位於該骨幹11’後段R’的位置上，位於較前方的兩兩關節板21’的間距大於位於較後方的兩兩關節板21’的間距及該尾端連接件41’與鄰近之一該關節板21’之間的間距，即D4’>D5’>D6’>D7’。

亦即，在該骨幹11’前段F’的兩兩關節板21’的間距可以不相同，而在該骨幹11’後段R’的兩兩關節板21’的間距也可以不相同。這樣的結構同樣可以形成該骨幹11’愈前方的兩關節板21’之間的骨幹11’的彈性係數愈小的狀態，進而使得本發明之關節構造60在愈前方的彎曲程度大於較後方的彎曲程度的效果。

本第二實施例的其餘構造及所能達成的功效均概同於前揭第一實施例，容不再予贅述。

10‧‧‧具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造

11‧‧‧骨幹

21‧‧‧關節板

24‧‧‧鏤空部

31‧‧‧頭端連接件

41‧‧‧尾端連接件

51‧‧‧控制纜

59‧‧‧彈簧

D1,D2‧‧‧間距

F‧‧‧前段

R‧‧‧後段

Claims (9)

1. 一種具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，包含有：一骨幹，在被撓曲時具有復歸彈力；至少一關節板，使該骨幹由中心穿過而固設於該骨幹上，該至少一關節板具有貫穿其板面的至少一對穿孔，該至少一對穿孔係相對於該骨幹而對稱；此外，該至少一關節板具有貫穿其板面的至少一鏤空部；一頭端連接件，設於該骨幹的頭端，用以供設置一取像裝置；一尾端連接件，設於該骨幹的尾端；以及至少一控制纜，穿過該尾端連接件以及該至少一關節板之穿孔，而固定於該頭端連接件；其中，定義該骨幹分為前段及後段，位於該骨幹前段的該至少一關節板與該頭端連接件之間的間距係大於位於該骨幹後段的該至少一關節板與該尾端連接件之間的間距；操作該至少一控制纜可使得該至少一關節板及該頭端連接件連同該骨幹產生彎曲狀態。
2. 依據申請專利範圍第1項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：該至少一關節板在數量上係為複數，彼此相間隔地設於該骨幹上，且各該關節板之穿孔係互相正對；位於該骨幹前段的兩兩關節板之間的間距及該頭端連接件與鄰近之一該關節板之間的間距係大於位於該骨幹後段的兩兩關節板之間的間距及該尾端連接件與鄰近之一該關節板之間的間距。
3. 依據申請專利範圍第2項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：位於該骨幹前段的兩兩關節板的間距係彼此相同；位於該骨幹後段的兩兩關節板的間距係彼此相同。
4. 依據申請專利範圍第2項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：位於該骨幹前段的位置上，位於較前方的兩兩關節板的間距，大於位於較後方的兩兩關節板的間距；位於該骨幹後段的位置上，位於較前方的兩兩關節板的間距，大於位於較後方的兩兩關節板的間距。
5. 依據申請專利範圍第1項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：該至少一控制纜，在數量上係為二條；該至少一關節板上則對應具有二對穿孔，各該對穿孔係位於該骨幹的兩側，且該二對穿孔中的一對穿孔的連線係與另一對穿孔之連線相垂直；各該控制纜係由該尾端連接件穿經該至 少一關節板所對應的一對穿孔的其中一穿孔，繞經該頭端連接件，再穿過該至少一關節板所對應的一對穿孔的另一穿孔，再穿出該尾端連接件，並以繞經該頭端連接件的部位固定於該頭端連接件。
6. 依據申請專利範圍第1項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：該至少一關節板之中央具有一夾齒，藉由該夾齒夾固於該骨幹而形成固定效果。
7. 依據申請專利範圍第1項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：該鏤空部係供至少一電線通過。
8. 依據申請專利範圍第1項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：該至少一關節板呈圓板形，各該關節板所具有的至少一鏤空部在數量上為四，而等角排列設於各該關節板的外緣，且各該穿孔位於二該鏤空部之間。
9. 依據申請專利範圍第1項之具有複數彎曲曲率的內視鏡關節構造，其中：更包含有一彈簧，以其兩端分別固設於該頭端連接件以及該尾端連接件，該彈簧之身部係圍繞於該骨幹、該至少一關節板以及該至少一控制纜外。