TWI835426B - 彎曲結構體及其半成品 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種容易向伸展狀態恢復而可改善動作特性的彎曲結構體。一種彎曲結構體1，其多重可撓體15可自伸展狀態位移為彎曲狀態，所述彎曲結構體1包括：外螺旋彈簧23，構成多重可撓體15；內螺旋彈簧25，配置於外螺旋彈簧23的內側，且線材在外螺旋彈簧23的線材間沿螺旋徑向重疊而構成多重可撓體15；一側支承構件13，支承多重可撓體15的一端；以及另一側支承構件14，支承多重可撓體15的另一端，對應於一側支承構件13與另一側支承構件14的間隔來設定內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態。

Description

彎曲結構體及其半成品

本發明是有關於一種供機器人或操縱器等用的彎曲結構體及其半成品。

在機器人、操縱器或致動器等中，有包括可彎曲、伸展的彎曲結構體者。作為此種彎曲結構體，例如有專利文獻1中揭示者。

專利文獻1的彎曲結構體具有雙重螺旋結構，可進行彎曲伸展。該彎曲結構體是藉由在拉伸外螺旋部的狀態下將內螺旋部螺入至外螺旋部的內周而形成，外螺旋部以及內螺旋部的線材間密接。

藉此，彎曲結構體成為被賦予有初始張力(即便在無載荷時，亦始終欲使線圈線材彼此相互密接的力)的狀態。該初始張力依存於外螺旋部以及內螺旋部的結構，因此要設定不同的初始張力，必須變更外螺旋部以及內螺旋部的結構，因而變得繁瑣。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2020-26021號公報

本發明所欲解決之課題在於，不同的初始張力的設定繁瑣。

本發明提供一種彎曲結構體，其多重可撓體能夠自伸展狀態位移為彎曲狀態，所述彎曲結構體包括：外螺旋彈簧，構成所述多重可撓體；內螺旋彈簧，配置於所述外螺旋彈簧的內側，線材在所述外螺旋彈簧的線材間沿螺旋徑向重疊而構成所述多重可撓體；一側支承構件，支承所述多重可撓體的一側；以及另一側支承構件，支承所述多重可撓體的另一側，對應於所述一側支承構件與所述另一側支承構件的間隔，在所述多重可撓體的伸展狀態下設定所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧的線材間的密接狀態。

而且，本發明提供一種彎曲結構體的半成品，所述彎曲結構體的多重可撓體能夠自伸展狀態位移為彎曲狀態，所述彎曲結構體的半成品包括：外螺旋彈簧，構成所述多重可撓體；內螺旋彈簧，配置於所述外螺旋彈簧的內側，線材在所述外螺旋彈簧的線材間以非密接狀態沿螺旋徑向重疊而構成所述多重可撓體；以及一側支承構件，支承所述多重可撓體的一側，在向機器側組裝時，對應於所述一側支承構件與所述機器側的另一側支承構件的間隔，在所述多重可撓體的伸展狀態下設定所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧的線材間的密接狀態。

藉由本發明，能夠對應於一側支承構件與另一側支承構件的間隔，來設定內螺旋彈簧以及外螺旋彈簧的線材間的密接狀態而容易地設定不同的初始張力。

1:彎曲結構體

3:操縱器

5:軸

7:末端執行器

7a:抓握部

9:推拉線纜

11:安裝基部

11a:嵌合部

11b:頭部

13:可動部(一側支承構件)

14:固定支承體(另一側支承構件)

15:多重可撓體

16:雙重螺旋彈簧

17:可撓管

19:驅動線(繩狀構件)

21:密接設定部

22:操作部

23:外螺旋彈簧

25:內螺旋彈簧

27:固定部

29:滑輪

31:張緊器

33:支承部

35:壓縮螺旋彈簧

37:支持構件

39:支持部

圖1是表示適用本發明的實施例1的彎曲結構體的操縱器的主要部分的立體圖。

圖2是圖1的操縱器的剖面圖。

圖3是表示圖2的主要部分的概略圖。

圖4(A)以及圖4(B)是圖1的操縱器的概念圖，圖4(A)表示初始張力付加前的狀態，圖4(B)表示初始張力付加後的狀態。

圖5(A)以及圖5(B)是圖1的操縱器的概念圖，圖5(A)表示伸展狀態，圖5(B)表示彎曲狀態。

圖6(A)以及圖6(B)是與彎曲結構體的自彎曲狀態向伸展狀態的恢復特性的比較例的比較，圖6(A)是表示整體性變化的圖表，圖6(B)是將圖6(A)的原點附近放大的圖表。

圖7(A)以及圖7(B)是適用本發明的實施例2的彎曲結構體的操縱器的概念圖，圖7(A)表示伸展狀態，圖7(B)表示彎曲狀態。

圖8是表示適用本發明的實施例3的彎曲結構體的操縱器的概念圖。

圖9是表示適用本發明的實施例4的彎曲結構體的操縱器的概念圖。

本發明是藉由對應於一側支承構件與另一側支承構件的間隔來設定內螺旋彈簧以及外螺旋彈簧的線材間的密接狀態，而實現容易地設定不同的初始張力這一目的。

即，彎曲結構體1的多重可撓體15能夠自伸展狀態彎曲為彎曲狀態，且所述彎曲結構體1包括外螺旋彈簧23、內螺旋彈簧25、一側支承構件13以及另一側支承構件14。

外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25構成多重可撓體15。內螺旋彈簧25被配置於外螺旋彈簧23的內側，線材在外螺旋彈簧23的線材間沿螺旋徑向重疊。一側支承構件13支承多重可撓體15的一端，另一側支承構件14支承多重可撓體15的另一端。多重可撓體15對應於一側支承構件13與另一側支承構件14的間隔來設定內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態。

在密接狀態的設定中，亦可相對於多重可撓體15的自彎曲狀態向伸展狀態恢復的恢復力而使線材間的摩擦力為零或無限小。

彎曲結構體1亦可包括密接設定部21，所述密接設定部21調整一側支承構件13與另一側支承構件14的間隔，以設定內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材間的密接狀態。

密接設定部21只要可設定內外螺旋彈簧25、23的線材 間的密接狀態即可，其結構可根據適用對象等來自由設定而實現。

彎曲結構體1亦可包括多個繩狀構件19，所述多個繩狀構件19的一側被固定於一側支承構件13，另一側穿過另一側支承構件14而配設，用於操作多重可撓體15向彎曲狀態的位移，密接設定部21將繩狀構件19共同用於密接狀態的設定。

而且，彎曲結構體1亦可包括操作部22，所述操作部22被設於繩狀構件19的另一側，藉由多個繩狀構件19間的相對的拉動以及回抽操作來操作多重可撓體15的伸展狀態以及彎曲狀態間的位移，密接設定部21可朝多重可撓體15的伸展狀態的方向調節位置地支持操作部22，密接狀態是藉由在多重可撓體15的伸展狀態下調節操作部22的位置而設定。

操作部22亦可包括可旋轉操作以及可移動調節的滑輪29，所述滑輪29被支持於另一側支承構件14側，相對於一側支承構件13而繞掛繩狀構件19，密接設定部21包括對滑輪29的位置進行調節的張緊器31。

密接設定部21亦可包括：支承部33，設於繩狀構件19的另一側；以及彈性體35，介設於另一側支承構件14以及支承部33間，相對於一側支承構件13而在多重可撓體15的伸展狀態下對多個繩狀構件19賦予張力，密接狀態是藉由利用彈性體35賦予張力來設定。

[實施例1]

[操縱器]

圖1是表示本發明的實施例1的操縱器的主要部分的立體圖，圖2是所述操縱器的剖面圖，圖3是表示圖2的主要部分的概略圖。

本實施例中，以使用彎曲結構體1的操縱器3為例進行說明。操縱器3為醫療用的鉗子，除了被安裝於手術機器人的鉗子以外，還可被用作不安裝於手術機器人的內窺鏡攝影機或手動鉗子等。再者，彎曲結構體1可適用於機器人、操縱器或致動器等，只要是需要彎曲者便可適用。

操縱器3包含軸5、彎曲結構體1、末端執行器7。

軸5例如為圓筒形狀的構件。在該軸5的前端側，經由彎曲結構體1而支持有末端執行器7。關於彎曲結構體1將後述。

末端執行器7為醫療用的鉗子，一對抓握部7a可開閉地軸支持於後述的彎曲結構體1的可動部13。在末端執行器7，連接有穿過軸5以及彎曲結構體1的中心部的推拉線纜9。藉由該推拉線纜9的軸向移動(進退動作)，從而構成為抓握部7a進行開閉。再者，在簡單地稱作軸向時，是指沿著彎曲結構體1的軸心的方向，除了嚴格地與軸心平行的方向以外，亦包含稍許傾斜的方向。

再者，抓握部7a的驅動亦可藉由空氣等來進行。而且，末端執行器7例如亦可設為鉗子以外者，如剪刀、抓握牽引器以及持針器(needle driver)等般。

[彎曲結構體]

彎曲結構體1包括安裝基部11、可動部13、固定支承體14、多重可撓體15、驅動線19以及密接設定部21。該彎曲結構體1為可在伸展狀態與彎曲狀態之間彎曲的結構。再者，本實施例中，將可動部13設為一側支承構件，將固定支承體14設為另一側支承構件。

安裝基部11為貫穿構成多重可撓體15的作為多重螺旋彈簧的雙重螺旋彈簧16，且支承可撓管17的一端的結構。該安裝基部11包括嵌合部11a與頭部11b，是由樹脂或金屬等所形成的柱狀體，尤其是階梯狀的圓柱體。安裝基部11的嵌合部11a嵌合於軸5的端部前端而安裝，頭部11b碰抵至軸5的端緣。

安裝基部11只要能夠支承可撓管17的一端並結合於軸5的端部即可，材質、形狀、結構可根據適用彎曲結構體1的機器而自由設定。

固定支承體14支承雙重螺旋彈簧16的另一側，且嵌合於軸5的端部內而固定。固定支承體14的固定亦可為向軸5的熔接等的其他方法。

固定支承體14在軸5內，在軸向上碰抵至安裝基部11的嵌合部11a。再者，固定支承體14亦可相對於嵌合部11a具有軸向的間隙而配置。固定支承體14亦可一體地設於軸5。

可動部13是由樹脂或金屬等所形成的柱狀體，尤其是圓柱體。在可動部13安裝末端執行器7。

再者，可動部13並不限於柱狀體，亦可設為板狀體等， 只要是可安裝末端執行器7的構件即可。而且，可動部13可根據適用彎曲結構體1的機器而設為適當的形態。

該可動部13藉由多重可撓體15而結合至安裝基部11。藉此，可動部13構成支承多重可撓體15的一側的一側支承構件。即，在可動部13，安裝有可撓管17的另一端，雙重螺旋彈簧16的一側受到支承。

多重可撓體15在本實施例中被配置於安裝基部11以及固定支承體14與可動部13之間。多重可撓體15為相對於軸向而可在彎曲狀態以及伸展狀態間彎曲的結構。

藉由該多重可撓體15，可動部13相對於安裝基部11可朝彎曲位置以及伸展位置位移。所謂彎曲位置，是指可動部13的軸與軸向交叉，而彎曲結構體1的彎曲成為最大的位置。所謂伸展位置，是指可動部13的軸沿著軸向的位置。在伸展位置，可動部13的軸不需要嚴格地沿著軸向，亦包含稍許偏離的情況。

本實施例的多重可撓體15包含雙重螺旋彈簧16與可撓管17。但是，可撓管17亦可予以省略。而且，亦可取代雙重螺旋彈簧16而使用三重以上的多重螺旋彈簧。

雙重螺旋彈簧16為相對於軸向而彎曲自如的雙重線圈，包括外螺旋彈簧23與內螺旋彈簧25。

外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25是分別具有規定的線材間的間隙(間距)的壓縮螺旋彈簧。該些外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25在內螺旋彈簧25位於外螺旋彈簧23內側的狀態下， 在安裝基部11與固定支承體14之間受到壓縮。

藉此，成為內螺旋彈簧25螺合於外螺旋彈簧23的內側的狀態。即，外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25對應於安裝基部11與固定支承體14的間隔，在多重可撓體15的伸展狀態下設定線材間的密接狀態。再者，內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材在自由狀態下不接觸(參照圖4(A))。

藉由該壓縮，雙重螺旋彈簧16被賦予壓接力。壓接力是欲使內外螺旋彈簧25、23的線材彼此始終相互密接的力。

本實施例中，設定基於密接狀態的初始張力，以使得相對於多重可撓體15的自彎曲狀態向伸展狀態恢復的恢復力而線材間的摩擦力變小。尤其，本實施例中被設定為，在密接狀態下，線材間的摩擦力接近為零。

再者，本實施例中，藉由多重可撓體15的恢復力與線材間的摩擦力的設定，彎曲結構體1可自彎曲狀態恢復為伸展狀態。此種情況下，不需要將摩擦力設為零。

但初始張力可根據適用彎曲結構體1的機器而藉由密接設定部21來適當設定。

內螺旋彈簧25的螺旋直徑小於外螺旋彈簧23，且螺合於外螺旋彈簧23內側而配置。外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25的螺旋直徑自軸向的一端直至到達另一端為止為固定。但該外螺旋彈簧23的螺旋直徑亦可在軸向上發生變化。

外螺旋彈簧23具有使在軸向上鄰接的卷部間在軸向上 隔開的多個間隙。內螺旋彈簧25的卷部從內側嵌合於該多個間隙。藉由該嵌合，內螺旋彈簧25的線材的外周部在外螺旋彈簧23的線材間沿螺旋徑向重疊。

再者，外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25的材質可均設為金屬或樹脂等。而且，外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25的線材的剖面形狀呈圓形。但外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25的剖面形狀並不限於圓形，亦可設為矩形或橢圓等。而且，外螺旋彈簧23以及內螺旋彈簧25的線徑亦可不同。

可撓管17構成多重可撓體15的外周部。因而，可撓管17內包雙重螺旋彈簧16。可撓管17的一端部結合於可動部13，安裝基部11結合於可撓管17的另一端部。

本實施例的可撓管17包含蛇腹狀的波紋管。但可撓管17亦可使用將多個波形墊圈予以層疊並藉由熔接等將相互間結合的結構或者螺旋彈簧、其他的筒體等。即，可撓管17只要呈具有彈性的管狀，則並無特別限定。

本實施例的多重可撓體15藉由可撓管17以及雙重螺旋彈簧16協動的彈性，而具有自彎曲狀態向伸展狀態的恢復力。當可撓管17被省略時，恢復力是藉由雙重螺旋彈簧16的彈性。再者，在設置可撓管17的情況下，雙重螺旋彈簧16亦可為不產生作為多重可撓體15的恢復力的結構。

該多重可撓體15的彎曲是藉由驅動線19來進行。驅動線19是包含金屬等的繩狀構件，本實施例中，在彎曲結構體1的 周向的四處部位，每隔90度而設。在彎曲結構體1的徑向上相向的驅動線19成對。因而，本實施例中，包括兩對驅動線19。

但亦可省略其中一對驅動線19，而且，彎曲結構體1只要包括多個驅動線19即可。例如，驅動線19亦可設置三根。此時，較佳為，驅動線19沿周向每隔120度而配置。該驅動線19只要是繩狀構件，則可設為絞線、NiTi(鎳鈦)單線、鋼琴線、多關節桿、鏈、帶、線、繩等。

該些驅動線19藉由沿軸向拉動而使彎曲結構體1彎曲，直接或間接地連接於未圖示的操作機構，沿軸向受到操作。

再者，所謂沿軸向進行操作，是指在軸向上相對地拉動以及回抽一對驅動線19。本實施例中，當一對驅動線19的其中任一者相對於可動部13朝安裝基部11方向被拉動時，另一者朝可動部13方向回抽。再者，驅動線19亦可設為分別獨立地拉動的結構。

一對各驅動線19的一側成為被固定於可動部13的固定部27。再者，適用於固定部27的固定部件不限。

各驅動線19自固定部27沿著軸向延伸，插通可撓管17以及安裝基部11、固定支承體14，另一側穿過軸5的內部而配設。

一對各驅動線19經由滑輪29而連續。

滑輪29被支持於固定支承體14側即軸5內。該滑輪29可聯動於未圖示的操作機構進行操作。藉由滑輪29的操作來進行驅動線19的拉動以及回抽操作。滑輪29亦可在軸5外支持於操 作機構等。再者，亦可省略滑輪29而將各驅動線19結合於操作機構。

密接設定部21在多重可撓體15的伸展狀態下調整可動部13與固定支承體14的間隔，壓縮雙重螺旋彈簧16以設定內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態。藉此來調整或設定雙重螺旋彈簧16的初始張力。

而且，本實施例中，基本上雙重螺旋彈簧16可僅利用將安裝基部11安裝於軸5來設定初始張力。因而，在不需要調整可動部13與固定支承體14的間隔的情況下，亦可省略密接設定部21。此時的省略為省略後述的張緊器31。

本實施例的密接設定部21包含多個作為繩狀構件的驅動線19與滑輪29。驅動線19如所述般，一側被固定於可動部13，另一側穿過固定支承體14而配設，是用於操作多重可撓體15向彎曲狀態的位移的結構。再者，固定支承體14只要藉由凹部或貫穿孔來使驅動線19的另一側穿過即可。

密接設定部21將該驅動線19共同用於內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態的設定。因而，可使結構變得簡單。

滑輪29可朝多重可撓體15的伸展狀態的軸向調節位置地受到支持。藉由在多重可撓體15的伸展狀態下調節該操作部22的滑輪29的位置，從而設定內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態。

在調節滑輪29的位置時，滑輪29與操作機構的關係亦 將調整。亦可為，在滑輪29被支持於操作機構的結構中，操作機構的位置可調節地受到支持。亦可為，在省略滑輪29而將各驅動線19結合於操作機構的情況下，操作機構的位置可調節。

密接設定部21包括調整滑輪29的位置的張緊器31。張緊器31調節滑輪29的位置而進行內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態的設定。

[密接狀態的設定]

圖4(A)以及圖4(B)是圖1的操縱器的概念圖，圖4(A)表示初始張力付加前的狀態，圖4(B)表示初始張力付加後的狀態。

如圖4(A)以及圖4(B)般，將初始張力附加前的彎曲結構體1的半成品安裝於軸5的端部，對雙重螺旋彈簧16賦予初始張力。

彎曲結構體1的半成品如圖4(A)般，包括外螺旋彈簧23、內螺旋彈簧25以及可動部13。該彎曲結構體1的半成品中，雙重螺旋彈簧16的內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23稀疏，在軸向上於線材間存在間隙。

即，內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材在非密接狀態下，內螺旋彈簧25的線材在外螺旋彈簧23的螺旋徑向上重疊。再者，彎曲結構體1的半成品中，內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材亦可密接。

在此狀態下，使貫穿安裝基部11的雙重螺旋彈簧16的 端部抵接於固定支承體14，將安裝基部11的嵌合部11a結合於軸5的端部。藉此，可動部13與固定支承體14的間隔收縮，雙重螺旋彈簧16被壓縮。

作為結果，如圖4(B)般，雙重螺旋彈簧16對應於可動部13與固定支承體14間的間隔而受到壓縮，內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材相互密接。其結果，雙重螺旋彈簧16被賦予初始張力。

再者，彎曲結構體1的半成品中，在內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材密接的情況下，藉由與可動部13與固定支承體14間的間隔相應的雙重螺旋彈簧16的壓縮，被附加初始張力而得到調整。

若在此狀態下進一步需要初始張力的調整，則藉由密接設定部21在雙重螺旋彈簧16的伸展狀態下調整固定支承體14與可動部13之間的間隔。即，藉由張緊器31來抽拉滑輪29，藉此來調整可動部13的位置。藉由該調整，雙重螺旋彈簧16進一步受到壓縮，內外螺旋彈簧25、23的線材間的密接狀態得到調整。

因而，本實施例中，可對雙重螺旋彈簧16進行高精度的初始張力的賦予。在欲超過密接設定部21的可設定範圍來調整初始張力的情況下，只要變更固定支承體14的位置即可。

再者，在安裝基部11抵接於固定支承體14時，內外螺旋彈簧25、23的線材間處於即將密接之前的狀態，亦可自該狀態開始起調整滑輪29的位置來設定密接狀態。

而且，亦可在安裝基部11與固定支承體14之間存在間隙，調整滑輪29的位置而使內外螺旋彈簧25、23的線材間密接。

如此，本實施例中，可對應於可動部13與固定支承體14間的間隔來設定內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材間的密接狀態，從而容易地設定不同的初始張力。

[動作]

圖5(A)以及圖5(B)是圖1的操縱器的概念圖，圖5(A)表示伸展狀態，圖5(B)表示彎曲狀態。

當醫生等的操作者操作操縱器3時，藉由拉動任一根驅動線19來使彎曲結構體1彎曲。並且，彎曲結構體1藉由組合拉動不同對的驅動線19，從而可朝360度全方位彎曲。藉此，可使末端執行器7指向為所期望的方向。

在使彎曲結構體1彎曲後，內螺旋彈簧25以及外螺旋彈簧23的線材間的摩擦力被設定為小於雙重螺旋彈簧16的恢復力，因此可使彎曲結構體1確實地恢復。

圖6(A)以及圖6(B)是與彎曲結構體的自彎曲狀態向伸展狀態的恢復特性的比較例的比較，圖6(A)是表示整體性變化的圖表，圖6(B)是將圖6(A)的原點附近放大的圖表。

圖6(A)以及圖6(B)中，實施例(1 N)是指如下所述的示例，即，如圖4(A)般，對於在線材間存在間隙的實施例的雙重螺旋彈簧16沿軸向施加每一根驅動線19為1 N的載荷，線材間的密接載荷大致為零而處於密接狀態。圖中的實施例(3 N) 是指如下所述的示例，即，對於在沿軸向施加每一根驅動線19為1 N的載荷時，線材間的密接載荷大致為零而處於密接狀態的實施例的雙重螺旋彈簧16，沿軸向施加每一根驅動線19為3 N的載荷而設為密接狀態。

圖6(A)以及圖6(B)中，比較例(1 N)是指如下所述的示例，即，對於將包含線材間無間隙的拉伸線圈的內螺旋彈簧與外螺旋彈簧螺合而成的雙重螺旋彈簧，沿軸向施加每一根驅動線為1 N的載荷。比較例(3 N)是指如下所述的實施例，即，對於將包含拉伸線圈的內螺旋彈簧與外螺旋彈簧螺合而成的雙重螺旋彈簧，沿軸向施加每一根驅動線為3 N的載荷。

將該些示例的彈簧安裝於ψ 5鉗子，施加彎曲載荷而使其自伸展狀態位移為彎曲狀態，並去除載荷而比較是否恢復至伸展狀態的原點。

圖6(A)以及圖6(B)中，縱軸為末端執行器的位移，橫軸為彎曲結構體1的彎曲角度。相同的彈簧顯示有上下兩根，上方是自伸展狀態朝向彎曲狀態的變化資料，下方是自彎曲狀態朝向伸展狀態的恢復資料。

如圖6(B)般，在比較例(1 N)以及比較例(3 N)中，即便去除了彎曲載荷，但在向伸展狀態恢復的中途，線間摩擦超過恢復力，彎曲角度均未恢復為原點的零。

與此相對，實施例(1 N)以及實施例(3 N)中，在恢復為伸展狀態之前，線間摩擦均低於恢復力，而彎曲角度恢復為 原點的零。

因而，本實施例中，藉由將密接狀態設定為，線材間的摩擦力相對於多重可撓體15的自彎曲狀態向伸展狀態恢復的恢復力為小地進行對抗，從而可使成為彎曲狀態的多重可撓體15確實地恢復為伸展狀態的原點。

而且，在恢復時以外，亦可忽略初始載荷，因此有助於雙重螺旋彈簧16的耐壓縮性。

[實施例2]

圖7(A)以及圖7(B)是適用本發明的實施例2的彎曲結構體的操縱器的概念圖，圖7(A)表示伸展狀態，圖7(B)表示彎曲狀態。再者，實施例2中，對於與實施例1對應的結構標註相同的符號並省略重覆的說明。

本實施例2的密接設定部21包括：支承部33，被設於驅動線19的另一側；以及作為彈性體的壓縮螺旋彈簧35，介設於固定支承體14以及支承部33間。支承部33斂縫結合驅動線19。

壓縮螺旋彈簧35分別嵌合於多個驅動線19而配設。各壓縮螺旋彈簧35相對於可動部13而在多重可撓體15的伸展狀態下對多個驅動線19賦予張力。

因而，藉由壓縮螺旋彈簧35的載荷設定來對多個驅動線19賦予張力，從而可設定內外螺旋彈簧25、23的密接狀態。

再者，作為彈性體的壓縮螺旋彈簧35可包含金屬或樹脂等，可根據彈性模量等來採用適當的形狀。在彈性體為橡膠等 的情況下，亦可設為柱狀或筒狀等。

壓縮螺旋彈簧35成為下述結構：相對於驅動線19而並列地配置，以使彈性力沿軸向發揮作用。此處的並列是指：以使軸向與彈性力產生作用的方向變得平行的方式來配置壓縮螺旋彈簧35。但兩方向不需要嚴格平行，兩方向的其中一者相對於另一者稍許傾斜的情況亦包含在並列中。

各壓縮螺旋彈簧35的自由狀態的軸向尺寸被設定為大於支承部33與安裝基部11之間的軸向尺寸。因此，各壓縮螺旋彈簧35在支承部33與安裝基部11之間，對應於尺寸差而受到壓縮。藉由該壓縮，對各壓縮螺旋彈簧35附加載荷，對驅動線19賦予與載荷相應的張力。

因而，本實施例2中，亦能藉由壓縮螺旋彈簧35的載荷設定來設定內外螺旋彈簧25、23的密接狀態，從而可獲得與實施例1同樣的作用效果。

再者，壓縮與外線19同軸的壓縮螺旋彈簧35的操作力可藉由與內線19同軸的壓縮螺旋彈簧35伸展的彈性力來輔助。因此，可抑制用於使彎曲結構體1彎曲的作為整體的操作力的增加，從而可容易地進行彎曲結構體1的彎曲。

[實施例3]

圖8是表示適用本發明的實施例3的彎曲結構體的操縱器的概念圖。再者，實施例3中，對於與實施例2對應的結構標註相同的符號並省略重覆的說明。

本實施例3的密接設定部21相對於彎曲結構體1的成對的驅動線19而使用了單個作為彈性體的壓縮螺旋彈簧21。具體而言，包括跨及成對的驅動線19的支承部33間的支持構件37，彈性體21被介設於支持構件37與固定支承體14之間。其他與實施例2相同。

支持構件37是跨及成對的驅動線19的支承部33間而設的板狀體。驅動線19插通支持構件37。該支持構件37藉由壓縮螺旋彈簧21而被按壓至支承部33。支持構件37亦可與支承部33一體地形成。

實施例3中，亦起到與實施例2同樣的作用效果。

[實施例4]

圖9是表示適用本發明的實施例4的彎曲結構體的操縱器的概念圖。再者，實施例4中，對於與實施例1對應的結構標註相同的符號並省略重覆的說明。

實施例4中，將彈性體設為拉伸螺旋彈簧21，設於軸5的支持部39與驅動線19的支承部33之間。具體而言，軸5包括在軸向上夾著各驅動線19的支承部33而相向設置的支持部39。固定支承體14被固定於軸5，因此支持部39亦為由固定支承體14所包括的結構。拉伸螺旋彈簧21被介設於支持部39與支承部33之間。

實施例4中，省略了滑輪29，支承部33結合於操作機構。

因而，可藉由拉伸螺旋彈簧21的載荷設定來設定驅動線19的張力。藉由該張力，可設定內外螺旋彈簧25、23的密接狀態，從而可獲得與實施例1同樣的作用效果。

但亦可與實施例1同樣地包括滑輪29。其他與實施例1相同。

支持部39可設於軸5的端部或軸5內。支持部39的形狀只要可支持拉伸螺旋彈簧21即可。

1:彎曲結構體

5:軸

11:安裝基部

11a:嵌合部

11b:頭部

13:可動部

14:固定支承體

15:多重可撓體

17:可撓管

19:驅動線

21:密接設定部

22:操作部

23:外螺旋彈簧

25:內螺旋彈簧

27:固定部

29:滑輪

31:張緊器

Claims (9)

1. 一種彎曲結構體，其多重可撓體能夠自伸展狀態彎曲為彎曲狀態，所述彎曲結構體包括：外螺旋彈簧，構成所述多重可撓體；內螺旋彈簧，配置於所述外螺旋彈簧的內側，線材在所述外螺旋彈簧的線材間沿螺旋徑向重疊而構成所述多重可撓體；一側支承構件，支承所述多重可撓體的一側；以及另一側支承構件，支承所述多重可撓體的另一側，對應於所述一側支承構件與所述另一側支承構件的間隔，在所述多重可撓體的伸展狀態下賦予所述多重可撓體壓接力而使所述內螺旋彈簧與所述外螺旋彈簧的線材相互密接，以設定所述多重可撓體的初始張力。
2. 如請求項1所述的彎曲結構體，其中在設定所述密接狀態時，相對於所述多重可撓體的自所述彎曲狀態向所述伸展狀態恢復的恢復力而減小所述線材間的摩擦力。
3. 如請求項1或請求項2所述的彎曲結構體，包括：密接設定部，調整所述一側支承構件與所述另一側支承構件的間隔，以設定所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧的線材間的密接狀態。
4. 如請求項3所述的彎曲結構體，其中所述密接設定部包括多個繩狀構件，所述多個繩狀構件的一 側被固定於所述一側支承構件，另一側穿過所述另一側支承構件而配設，用於操作所述多重可撓體向彎曲狀態的位移，將所述繩狀構件共同用於所述密接狀態的設定。
5. 如請求項4所述的彎曲結構體，其中所述密接設定部包括操作部，所述操作部被設於所述繩狀構件的另一側，藉由所述多個繩狀構件間的相對的拉動以及回抽操作來操作所述多重可撓體的伸展狀態以及彎曲狀態間的位移，能夠朝所述多重可撓體的伸展狀態的方向調節位置地支持所述操作部，所述密接狀態是藉由在所述多重可撓體的伸展狀態下調節所述操作部的位置而設定。
6. 如請求項5所述的彎曲結構體，其中所述操作部包括能夠旋轉操作以及能夠移動調節的滑輪，所述滑輪被支持於所述另一側支承構件側，相對於所述一側支承構件而繞掛所述繩狀構件，所述密接設定部包括對所述滑輪的位置進行調節的張緊器。
7. 如請求項4所述的彎曲結構體，其中所述密接設定部包括：支承部，設於所述繩狀構件的另一側；以及彈性體，介設於所述另一側支承構件以及所述支承部間，相對於所述一側支承構件而在所述多重可撓體的伸展狀態下對所述多個繩狀構件賦予張力，所述密接狀態是藉由利用所述彈性體賦予所述張力來設定。
8. 如請求項1或請求項2所述的彎曲結構體，包括：可撓管，一端部結合於所述一側支承構件，內包所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧而與所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧一同構成所述多重可撓體；以及安裝基部，結合於所述可撓管的另一端部，與所述可撓管一同貫穿所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧，所述另一側支承構件被固定於中空的軸的端部內，所述密接設定部使所述安裝基部結合於所述中空的軸的端部而使其移動，所述另一側支承構件支承所述內螺旋彈簧以及所述外螺旋彈簧的另一端，藉此來設定所述密接狀態。
9. 一種彎曲結構體的半成品，所述彎曲結構體的多重可撓體能夠自伸展狀態彎曲為彎曲狀態，所述彎曲結構體的半成品包括：外螺旋彈簧，構成所述多重可撓體；內螺旋彈簧，配置於所述外螺旋彈簧的內側，線材在所述外螺旋彈簧的線材間以非密接狀態沿螺旋徑向重疊而構成所述多重可撓體；以及一側支承構件，支承所述多重可撓體的一側，在向機器側組裝時，對應於所述一側支承構件與所述機器側的另一側支承構件的間隔，在所述多重可撓體的伸展狀態下賦予所述多重可撓體壓接力而使所述內螺旋彈簧與所述外螺旋彈簧的線材相互密接，以設定所述多重可撓體的初始張力。

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