一種連接器及內窺鏡系統的製作方法

2023-10-23 11:36:02

本發明涉及內窺鏡技術領域，尤其涉及一種連接器及內窺鏡系統。

背景技術：

電子內窺鏡是一種可插入人體體腔和臟器內腔進行直接觀察、診斷、治療的集光、機、電等高精尖技術於一體的醫用電子光學儀器。它採用尺寸極小的電子成像元件-電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)，將所要觀察的腔內物體通過微小的物鏡光學系統成像到CCD上，然後通過導像纖維束將接收到的圖像信號送到圖像處理系統上，最後在監視器上輸出處理後的圖像，供醫生觀察和診斷。

如圖1所示，現有的電子內窺鏡系統包括：內窺鏡100，以及與內窺鏡100可拆卸連接的光源設備200和/或處理器設備300。光源設備200為內窺鏡100提供光源，處理器設備300為內窺鏡100提供控制信號和/或圖像信號的處理。一般地，內窺鏡100與光源設備200和/或處理器設備300是相互獨立的，若要實現內窺鏡100與光源設備200和/或處理器設備300的連接，則需要通過連接器400將內窺鏡100與光源設備200和/或處理器設備300連接在一起。

傳統的連接器400包括分體式連接和一體式連接器，所謂分體式連接器是指光源和控制信號和/或圖像信號分別採用不同的連接器，一體式連接器是指光源和控制信號和/或圖像信號採用同一個連接器。連接器400具體包括：設置在內窺鏡100一端的插頭410，以及設置在光源設備200和/或處理器設備300上的插座420。圖1中所示的是一體式連接器，即光源和控制信號和/或圖像信號採用同一個插頭410和同一個插座420的連接器400進行傳輸，且該連接器400的插座420部分設置在光源設備200上，當然，插座420也可以設置在處理器設備300上。

如圖2所示，對於控制信號和/或圖像信號的傳輸，現有的連接器400是在插頭端部設置階梯凸臺411，並在階梯凸臺411側部設置多組均勻排列的長條形電觸點412，相應地，在插座420內壁的對應位置上設置金屬彈片(圖中未示出)。當插頭410與插座420插接時，長條形電觸點412到達金屬彈片(圖中未示出)設置位置，此時金屬彈片(圖中未示出)與長條形電觸點412表面接觸，實現控制信號和/或圖像信號傳輸線路的導通。

在實際使用中，插頭410與插座420會頻繁地進行插拔操作。然而，上述金屬彈片(圖中未示出)與長條形電觸點412在接觸連接時，會對彼此產生一定的摩擦力，必然會導致二者的摩擦損耗，容易出現金屬彈片(圖中未示出)與長條形電觸點412間接觸不良，而導致控制信號和/或圖像信號無法正常傳輸的問題。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種連接器及內窺鏡系統，旨在解決插頭與插座間控制信號和/或圖像信號無法正常傳輸的問題。

本發明實施例的第一方面提供一種連接器，所述連接器應用於內窺鏡系統，所述內窺鏡系統包括：

內窺鏡，以及與所述內窺鏡可拆卸連接的光源和/或處理器設備；

所述連接器設置在所述內窺鏡與所述光源和/或處理器設備之間，用於建立所述內窺鏡與所述光源和/或處理器設備的連接；

所述連接器包括：

設置在所述內窺鏡一端的插頭，以及設置在所述光源和/或處理器設備上，並與所述插頭相適配的插座；

所述插頭端部設置有固定端子，並在所述插座的對應位置上設置有與所述固定端子相適配的活動端子；

在所述插頭與所述插座插接狀態下，所述固定端子與所述活動端子實現端面抵接。

可選地，所述插頭端部設置有階梯凸臺，所述階梯凸臺包括：

設置在所述插頭端部的第一凸臺，以及設置在所述第一凸臺上的第二凸臺，所述第一凸臺半徑尺寸大於所述第二凸臺半徑尺寸；

所述固定端子設置在所述第一凸臺內，且所述固定端子端部外露於所述第一凸臺端面。

可選地，所述第一凸臺上開設有與所述固定端子相適配的安裝孔，所述固定端子嵌套在所述安裝孔內。

可選地，所述安裝孔內壁與所述固定端子外壁之間設置有密封圈。

可選地，所述固定端子的根部設置有絕緣保護部。

可選地，所述絕緣保護部為所述插頭的端面上圍繞所述固定端子的根部一體成型設置的防水凸起部。

可選地，所述固定端子圍繞所述第一凸臺軸向設置有多個。

可選地，所述第一凸臺側部設置有定位凸起，並在所述插座的對應位置上設置有與所述定位凸起相適配的定位凹槽。

可選地，所述固定端子端部接觸端面半徑尺寸大於所述活動端子端部接觸端面半徑尺寸。

可選地，圍繞所述插頭側部設置有凸緣，並在所述插座的對應位置上設置有可與所述凸緣形成擠壓配合的滾珠；

所述插座側部開設有貫穿所述插座內壁的錐形孔，所述滾珠設置在所述錐形孔內；

所述插座側部還設置有與所述滾珠抵接的彈片，用於將所述滾珠約束在所述錐形孔內，且從所述插座徑向壓迫所述滾珠，使所述滾珠部分本體外露於所述插座內壁表面；

所述插頭與插座通過所述凸緣與所述滾珠的擠壓配合形成固定連接。

可選地，所述連接器為一體式內窺鏡連接器。

本發明實施例的第二方面提供一種內窺鏡系統，包括：內窺鏡，以及與所述內窺鏡可拆卸連接的光源和/或處理器設備，所述內窺鏡與所述光源和/或處理器設備通過一連接器建立連接，所述連接器採用如上述任一項所述的連接器。

本發明實施例提供的技術方案中，在插頭端部設置固定端子，並在插座的對應位置上設置活動端子，在插頭與插座插接狀態下，固定端子與活動端子實現端面抵接，因此相對於現有技術，本發明實施例採用固定端子與活動端子以及二者的連接方式，消除了金屬彈片與長條形電觸點間的摩擦損耗，解決了金屬彈片與長條形電觸點間因摩擦損耗導致的接觸不良，而使得控制信號和/或圖像信號無法正常傳輸的問題。

附圖說明

圖1為現有技術中內窺鏡系統的立體示意圖；

圖2為現有技術中連接器插頭的立體示意圖；

圖3為本發明實施例中內窺鏡系統的立體示意圖；

圖4為本發明實施例中連接器插頭的立體示意圖；

圖5為本發明實施例中連接器插座的立體示意圖；

圖6為本發明實施例中連接器插頭中A的局部放大示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖3所示，本發明實施例電子內窺鏡系統包括：內窺鏡100，以及與內窺鏡100可拆卸連接的光源設備200和/或處理器設備300。在內窺鏡100與光源設備200和/或處理器設備300之間設置有連接器500，用於建立內窺鏡100與光源設備200和/或處理器設備300的連接。

結合圖1和圖3所示，本發明實施例的電子內窺鏡系統與現有的電子內窺鏡系統不同之處在於，二者所採用的連接器不同，具體如下所述。

結合圖4和圖5所示，本發明實施例連接器500包括：設置在內窺鏡100一端的插頭510，以及設置在光源設備200和/或處理器設備300上的插座520。在插頭510端部設置有固定端子511，並在插座520的對應位置上設置有與固定端子511相適配的活動端子521，在插頭510與插座520插接狀態下，固定端子511與活動端子521實現端面抵接。

本發明實施例中，連接器500採用一體式連接器，且插座520設置在光源設備200上。當然，連接器500也可以是分體式連接器，或者其它類型的連接器，具體此處不作限定。

需要說明的是，由於控制信號對傳輸線纜的傳輸速率沒有很高的要求，目前針對內窺鏡的控制信號，依然採用電纜進行傳輸，即傳輸電信號。隨著高清攝像的不斷普及，由於高清圖像信號對傳輸線纜的傳輸速率有著較高的要求，目前針對內窺鏡的圖像信號逐漸的由電纜改為光纜進行傳輸，即傳輸光纖信號，從而滿足較高的傳輸速率要求。本發明實施例僅針對於控制信號的傳輸線路做出進一步地改進，主要涉及的是電信號，並不涉及光纖信號。

如圖4所示，在插頭510端部設置有階梯凸臺512，階梯凸臺512包括：設置在插頭510端部的第一凸臺512a，以及設置在第一凸臺512a上的第二凸臺512b，第一凸臺512a半徑尺寸大於第二凸臺512b半徑尺寸。固定端子511設置在第一凸臺512a內，且固定端子511端部外露於第一凸臺512a端面。

如圖2所示，現有技術中，在階梯凸臺411的第二凸臺側部設置長條形電觸點412，在插頭410與插座420進行插接操作時，長條形電觸點412與金屬彈片(圖中未示出)在水平方向上相互靠近，並通過長條形電觸點412側部表面與金屬彈片(圖中未示出)側部表面接觸連接。若插頭410與插座420還未完全插接到位時，插頭410還會繼續深入插座420，此時長條形電觸點412與金屬彈片(圖中未示出)會有相對位置上的移動，長條形電觸點412側部表面與金屬彈片(圖中未示出)側部表面接觸的部分存在一定的摩擦，必然會導致長條形電觸點412側部表面與金屬彈片(圖中未示出)側部表面的摩擦損耗。在插頭410與插座420頻繁地插拔操作過程中，長條形電觸點412側部表面與金屬彈片(圖中未示出)側部表面的摩擦損耗增大，容易出現金屬彈片(圖中未示出)與長條形電觸點412間接觸不良，而導致控制信號和/或圖像信號無法正常傳輸的問題。

結合圖4和圖5所示，與現有技術不同的是，本發明實施例在第一凸臺512a端面上設置固定端子511，在插座520的對應位置上設置活動端子521。在插頭510與插座520進行插接操作時，固定端子511與活動端子521在水平方向上相互靠近，並通過固定端子511端部表面與活動端子521端部表面抵接。這樣的連接方式，固定端子511端部表面與活動端子521端部表面之間並不會產生相對位移上的摩擦損耗，避免了因摩擦損耗造成接觸不良的問題。

另外，固定端子511端部表面與活動端子521端部表面抵接後，若插頭510與插座520還未完全插接到位時，插頭510還會繼續深入插座520，此時固定端子511會對活動端子521端部表面形成擠壓，相應地，活動端子521會根據外部對其的壓力而調整自身的長度。

其次，現有技術中，內窺鏡100在每次使用結束之後，都需要對內窺鏡100包括插頭410在內的部分進行清洗和消毒，那麼則要求插頭410能夠承受常規浸泡消毒滅菌環境。現有的長條形電觸點412外露金屬面積較大，在常規浸泡消毒滅菌時，相應地，金屬腐蝕面積也較大。同時，由於長條形電觸點412本身的結構特點以及設置的位置等因素，使得長條形電觸點412與階梯凸臺411的絕緣基材之間的防水密封結構變得異常複雜，導致插頭410生產成本增加。

如圖4所示，與現有技術不同的是，本發明實施例圍繞第一凸臺512a軸向開設有多個安裝孔(圖中未示出)，多個固定端子511分別嵌套在對應的安裝孔(圖中未示出)內。

本發明實施例中，固定端子511和活動端子521均為細柱狀的頂針，但活動端子521為具有伸縮長度功能的彈簧頂針(如：pogo pin)。安裝孔(圖中未示出)可以是與細柱狀的頂針相適配的圓形通孔，頂針嵌套在圓形通孔內，且將頂針端部外露於第一凸臺512a表面。在常規浸泡消毒滅菌時，使得金屬腐蝕的表面減少。

為了保證固定端子511與活動端子521端部表面能夠充分接觸，固定端子511的接觸端面半徑尺寸可以是大於活動端子端部接觸端面半徑尺寸。

為了達到固定端子511與插頭510絕緣基材間良好的防水密封效果，可以在安裝孔(圖中未示出)內壁與固定端子511外壁之間設置密封圈(圖中未示出)，該種防水密封結構製作成本低，且密封效果好，可以達到IPX級以上的防水等級。

如圖6所示，圍繞每個固定端子511根部設置有高出第一凸臺512a端面的絕緣保護部，具體為防水凸起部515。

在插頭510連接到插座520使用時，插頭510的前端面處於豎直面上，而插頭510每次都是隨內窺鏡100一起經過清洗消毒後再與插座520的，當插頭510清洗後，第一凸臺512a端面可能有少許殘留水，採用該防水凸起部515，使得第一凸臺512a端面上殘留水順著第一凸臺512a端面流淌，而不會流到固定端子511上去，從而不會影響信號傳輸。

為了保證插頭510在插入插座520時，固定端子511與活動端子521能夠精準的抵接，可以在第一凸臺512a側部設置定位凸起513，並在插座520的對應位置上設置有與定位凸起513相適配的定位凹槽522。

為了避免插頭510與插座520插接在一起時，由於受到外力而造成二者的鬆脫，從而導致固定端子511與活動端子521接觸不良。可以圍繞插頭510側部設置凸緣514，並在插座520的對應位置上設置可與凸緣514形成擠壓配合的滾珠523，插座520側部開設有貫穿插座520內壁的錐形孔(圖中未示出)，滾珠523設置在錐形孔(圖中未示出)內，插座520側部還設置有與滾珠523抵接的彈片524，用於將滾珠523約束在錐形孔(圖中未示出)內，且從插座520徑向壓迫滾珠523，使滾珠523部分本體外露於插座520內壁表面。插頭510與插座520通過凸緣514與滾珠523的擠壓配合形成固定連接。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。