一種旋轉轉動內窺鏡裝置的製作方法

2023-07-14 04:17:56

本發明涉及醫療器械領域，尤其涉及內窺鏡，具體涉及一種旋轉轉動內窺鏡裝置。

背景技術：

在醫療器械領域，迄今為止已經開發出這樣的旋轉式內窺鏡裝置：該裝置由兩兩並列的四根傳動棒及錐齒輪組構成。傳動棒通過錐齒輪嚙合傳遞驅動力,實現內窺鏡的前端彎曲。

專利文獻：中國專利號為：ZL 200910086832.9，一種生物體內觀察裝置。該專利文獻中所述的實施例3為嚙合方式連接內窺鏡裝置。這種裝置為旋轉式內窺鏡裝置，其傳動棒並列設置。另外，其插入部與操作部可裝卸，實現了每次只更換和消毒內窺鏡的插入部，從而使內窺鏡的消毒和輪換使用及日常維護繁瑣度降低。但該專利技術仍存在一些不足，由於其雙軸結構並列分布於內窺鏡操作部，此種雙軸並列旋轉連接機構內窺鏡裝置的操作部結構徑向尺寸仍存在減小的餘地，以進一步提高操作舒適性。此外，雙軸並列旋轉連接機構致使內窺鏡裝置的插入部與操作部旋轉連接機構的連接部孔隙較多，連接處密封性還需改進。

技術實現要素：

本發明鑑於上述狀況而完成，其目的在於提供一種旋轉轉動內窺鏡裝置，其維護簡便，安全可靠性好且連接密封性、操作舒適性好。

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種旋轉轉動內窺鏡裝置，包括：一插入部及一操作部；

所述插入部至少包括具有兩個彎曲方向的彎曲單元及與所述彎曲單元相連的第一雙同軸旋轉連接機構，

所述操作部至少包括彎曲驅動單元及與所述彎曲驅動單元相連的第二雙同軸旋轉連接機構，

所述插入部與所述操作部通過上述第一雙同軸旋轉連接機構與上述第二雙軸旋轉連接機構可拆卸連接，用以使所述彎曲驅動單元驅動所述彎曲單元切換彎曲方向。

本發明所提供的旋轉轉動內窺鏡裝置，具有以下有益效果：

1)操作部和插入部分體設置，能夠使內窺鏡裝置維護簡便，安全可靠性好。

2)雙同軸旋轉連接機構內窺鏡裝置與雙軸並列旋轉連接機構內窺鏡裝置相比，其操作部結構徑向尺寸減小，操作舒適性進一步提高；

3)雙同軸旋轉連接機構與雙軸並列旋轉連接機構相比，致使內窺鏡裝置的插入部與操作 部旋轉連接機構的連接部孔隙減少，內窺鏡裝置插入部與操作部連接密封性好。

附圖說明

圖1為本發明一實施例中旋轉轉動內窺鏡裝置的總體結構圖；

圖2為本發明一實施例中雙同軸旋轉連接機構的操作部與插入部分離狀態外形結構立體視圖；

圖3為本發明一實施例中雙同軸旋轉連接機構的操作部與插入部分離狀態的電動驅動內部結構原理示意圖；

圖4為本發明一實施例中雙同軸旋轉連接機構的操作部與插入部分離狀態的手動驅動內部結構原理示意圖；

圖5為本發明一實施例中操作部雙同軸旋轉連接機構連接處軸向端面圖；

圖6為本發明一實施例中插入部雙同軸旋轉連接機構連接處軸向端面圖；

圖7為本發明一實施例中雙同軸旋轉連接機構的操作部與插入部對接壓縮狀態的立體視圖；

圖8為本發明一實施例中雙同軸旋轉連接機構的電動驅動操作部結構詳細立體視圖；

圖9a為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸正反螺紋異面類型的驅動轉向單元的爆炸視圖；

圖9b為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸正反螺紋異面類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖10為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸正反螺紋異面類型的驅動轉向單元的運動示意圖；

圖11a為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸交叉螺紋類型的驅動轉向單元的爆炸視圖；

圖11b為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸交叉螺紋類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖12a為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的驅動轉向單元的爆炸視圖；

圖12b為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖13為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的第一旋轉軸運動示意圖；

圖14為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸交叉螺紋四分之一螺母類型的第二旋轉軸運動示意圖；

圖15a為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸正反螺紋同面類型的驅動轉向單元的爆炸視 圖；

圖15b為本發明一實施例中雙螺紋驅動同軸正反螺紋同面類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖16a為本發明另一實施例中雙螺紋驅動異軸類型的驅動轉向單元的爆炸視圖；

圖16b為本發明另一實施例中雙螺紋驅動異軸類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖17為本發明又一實施例中單螺紋驅動同軸類型的驅動轉向單元的俯視圖；

圖18為本發明又一實施例中單螺紋驅動異軸類型(滑輪)的驅動轉向單元的俯視圖；

圖19為本發明又一實施例中單螺紋驅動異軸類型(齒輪)的驅動轉向單元的立體圖；

圖20為本發明又一實施例中混合螺紋驅動同軸類型的驅動轉向單元的俯視圖；

圖21為本發明又一實施例中混合螺紋驅動異軸類型(滑輪)的驅動轉向單元的俯視圖；

圖22為本發明又一實施例中混合螺紋驅動異軸類型(齒輪)的驅動轉向單元的立體視圖；

圖23為本發明又一實施例中蝸輪蝸杆類的鋼絲互聯類型(繞線相連)的驅動轉向單元的立體視圖；

圖24為本發明又一實施例中蝸輪蝸杆類的鋼絲互聯類型(鏈條相連)的驅動轉向單元的立體視圖；

圖25為本發明又一實施例中蝸輪蝸杆類的鋼絲分離類型(齒條)的驅動轉向單元的立體視圖；

圖26為本發明又一實施例中齒輪傳動非對稱支撐類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖27為本發明又一實施例中齒輪傳動對稱支撐類型的驅動轉向單元的立體視圖；

圖28為本發明又一實施例中流體傳動的驅動轉向單元的內部立體視圖；

圖29為本發明又一實施例中流體傳動的驅動轉向單元的外部立體視圖。

具體實施方式

該發明的驅動轉向單元包括機械傳動單元或者流體傳動單元。為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

實施例1

本發明的第1實施方式為螺母絲槓類的雙螺紋方式，參照圖1至圖10進行說明。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖1所示，本實施例提供的旋轉轉動的內窺鏡裝置由插入部1和操作部2兩部分組成，操作部2設置在插入部1的後端，並且插入部1和操作部2通過雙同軸旋轉連接機構3來實現可拆卸連接。插入部1主要包括由驅動轉向單元11，牽拉絲組12和蛇骨單元13組成的彎 曲單元，以及照明單元14和成像單元15。彎曲單元至少有兩個彎曲方向。操作部2包括電動彎曲驅動單元21以及控制手柄22，其連接方式可以是有線的也可以是無線的(也可以是手動彎曲驅動單元25)。內窺鏡的照明成像系統5負責照明、圖像處理和顯示。外部裝置中的光源51經導光束41將光線傳遞到進入觀察物內部的插入部1的照明單元14，為被檢物體提供照明。其中，導光束41由兩段導光束構成，即導光束41a、導光束41b，都可以為導光纖維束。進入觀察物內部的成像單元15將獲得的圖像信息經圖像信號輸入單元42a、42b傳輸到外部裝置中的圖像處理單元52，圖像處理單元52將處理後的圖像信息經過圖像信號輸出線53傳輸給顯示單元54。

如圖2所示，操作部2可以懸掛在一個多維度懸臂23上或者直接被操作者握在手裡。圖2為分離狀態下，系統的立體外觀圖。操作部2還包括水、氣管道(部分未圖示)，水、氣開關按鈕25a、吸引開關按鈕25b和其他功能開關25c(如圖像凍結開關)。連接管4大致呈錐狀與操作部外殼24a相接，用於收攏分布於操作部2中的各類流路管道、導光束及信號線，並將圖像信號、光信號和流路狀態導入控制裝置。

如圖3所示，雙同軸旋轉連接機構3包括有設置在插入部1中的第一雙同軸旋轉連接機構31和設置在操作部2中的第二雙同軸旋轉連接機構32。第一雙同軸旋轉連接機構31和第二雙同軸旋轉連接機構32同向可以與插入方向同向也可以不同向。比如將傳統內窺鏡手柄手輪處的雙同軸設計為雙同軸旋轉連接機構。操作部2的電動彎曲驅動單元21包括電機211a、211b及彎曲傳動機構212。操作部2的轉動驅動單元包括電機211c和轉動傳動機構213。其中，電機211a和電機211b用於對機械彎曲提供驅動動力，彎曲傳動機構212用於將驅動力傳遞至第二雙同軸旋轉連接機構32中的雙同軸，即第三旋轉軸33b和第四旋轉軸34b。電機211c和轉動傳動機構213用於給整個驅動單元21在操作部外殼24a中的轉動運動提供驅動力。操作部外殼24a通過操作部圓形連接部24b與插入部外殼相連。當操作部2與插入部1相連時，第三旋轉軸33b和第四旋轉軸34b分別驅動第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a旋轉。驅動轉向單元11的主要作用是將第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的轉動運動轉化為牽拉絲組12的直線運動，進而使整個彎曲部彎曲，從而完成內窺鏡的觀察和操作功能。在本實施案例裡面，驅動轉向單元11實為螺母絲槓傳動單元。驅動轉向單元11還包括插入部支撐板11f和傳感單元11e。傳感單元11e的作用是能夠實時反饋鋼絲上的拉力和鋼絲的位移。

如圖4所示，操作部也可以通過手動彎曲驅動單元25將驅動力傳遞至第二雙同軸旋轉連接機構32中的第三旋轉軸33b和第四旋轉軸34b。第一手輪251與第一主動錐齒輪255a通過軸253相連。第一從動錐齒輪255b與第三旋轉軸33b相連並且與第一主動錐齒輪255a嚙合。第二手輪252與第二主動錐齒輪256a通過軸254相連。第二從動錐齒輪256b與第四旋轉軸33b相連並且與第二主動錐齒輪256a嚙合。

如圖5所示，圖3中的第二雙同軸旋轉連接機構32處，第三旋轉軸33b、第四旋轉軸34b、中心限位單元槽35b、第一外圍限位單元槽36b和第二外圍限位單元槽37b的端部構成套筒式的凹六稜槽結構。第二連接法蘭38b上還有操作部導光束通道381b,操作部圖像信號線通道382b,操作部水路通道383b和操作部氣路通道384b，還有一截面形狀為異形的凹槽385b，用於法蘭連接定位。操作部圓形連接部24b的截面上有凹槽，用於機殼固定。

如圖6所示，圖3中的第一雙同軸旋轉連接機構31處，第一旋轉軸33a、第二旋轉軸34a、中心限位單元35a、第一外圍限位單元36a和第二外圍限位單元37a的端部構成套筒式的凸六稜柱結構。除此之外，插入部1後端分別設置有插入部導光束通道381a,插入部圖像信號線通道382a,插入部水路通道383a和插入部氣路通道384a，還有一截面形狀為異形的凸起385a，用於法蘭連接定位。插入部外殼17的截面上有凸出結構，用於同操作部外殼上的結構進行配合，進而固定機殼。

如圖7-圖8所示，圖3中的彎曲傳動機構212的同軸部分需要固定在一個L板214上。該L板上有第二雙同軸旋轉機構支撐單元215以及對接彈簧單元216。為了構圖清晰，圖7所繪製的雙同軸支架部分並未在圖8中出現。支撐第三旋轉軸的支架216a與支撐第四旋轉軸的支架216b放置於第二雙同軸旋轉機構支撐單元215的槽內，並且通過彈簧216c與支撐單元215相連。中心限位單元槽35b、第一外圍限位單元槽36b和第二外周限位單元槽37b通過支架215固定在L板214上。與操作部圓形連接部24b的一側上面有外螺紋，在與插入部1相連的時候，插入部外殼17的一端的凸出塊與操作部機殼上的凹槽對準，再推動旋轉蓋使之內螺紋與操作部機殼的外螺紋相連，進而實現操作部2與插入部1的對準與相連。該步驟能實現中心限位單元槽35b與中心限位單元35a、第一外圍限位單元套筒36b與第一外圍限位單元36a、第二外圍限位單元套筒37b與第二外圍限位單元37a的對準。由於使用情況的不同，第三旋轉軸33b與第一旋轉軸33a、第四旋轉軸34b與第二旋轉軸34a可能會發生對不齊的情況。當第四旋轉軸34b與第二旋轉軸34a沒有對齊時，支撐第四旋轉軸的支撐架216b會延箭頭所示的壓縮方向移動，與之相連的彈簧216c會被壓縮。此時，固定於支撐架上的擋板216e會發生一定位移。支撐架216b旁邊的光電門216d會輸出與之前相反的邏輯信號。當控制板接到該信號後，會驅動電機，使得第四旋轉軸34b與第二旋轉軸34a對齊，支撐架216b被彈簧216c按照箭頭所示回彈方向壓回到原始位置。

操作部2的電動驅動單元詳細結構如圖8所示，在L板214及操作部外殼24a上，固定有三個支架，用於支撐電機211a、211b及211c。彎曲傳動機構212包括彎曲第一齒輪212a、彎曲第二齒輪212b、彎曲第三齒輪212c和彎曲第四齒輪212d。電機211b通過彎曲第一齒輪212a與彎曲第二齒輪212b的嚙合將驅動力傳遞至第三旋轉軸34b；電機211a通過彎曲第三齒輪212c與彎曲第四齒輪212d的嚙合將驅動力傳遞至第四旋轉軸35b。電機211c的轉動驅 動力傳遞至轉動第一齒輪213a，轉動第二齒輪213b經過支架213c固定在L板214上。L板214固定在操作部圓形連接部24b的圓形板上。圓形板通過軸承24c可以相對於操作部外殼24a進行轉動。當電機211c轉動時，整個L板214及上面的器件、與之相連的插入部1繞雙同軸旋轉連接機構3中心進行轉動。轉動傳動機構213也可以設計為將電機支架置於L板214上，支架213c固定在操作部外殼24a上的結構。

圖9a及圖9b為圖3中第一雙同軸旋轉連接機構31及圖1中驅動轉向單元11的爆炸視圖和立體視圖。在插入部1中，第一雙同軸旋轉連接機構31中的雙同軸，即第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的端部為凸六稜柱結構。第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b，第二旋轉軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。第一旋轉軸33a在末端有一段左旋內螺紋與第一螺母單元11a的左旋外螺紋嚙合，在相同位置，有一段相同長度的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內螺紋嚙合。第二旋轉軸34a在末端有一段左旋內螺紋與第三螺母單元11c的左旋外螺紋嚙合，在相同位置，有一段相同長度的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內螺紋嚙合。第一螺母單元11a的中間為方形孔。第二螺母單元11b的外側、第三螺母單元11c的內側和第四螺母單元11d的外側均有方形槽。

如圖9a、圖9b及圖10所示，在插入部支撐板11f上固定有中心限位單元35a、第一外圍限位單元36a、第二外圍限位單元37a。中心限位單元35a的方形長條穿過第一螺母單元11a的中心方孔，第一外圍限位單元36a穿過第二螺母單元11b和第三螺母單元11c的方形槽，第二外圍限位單元37a穿過第四螺母單元11d的方形槽。限位單元的作用是防止第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d進行自轉運動。當第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a轉動時，第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d只能進行軸向的往復直線運動。牽拉絲組12共有四路，分別為第一路牽拉絲12a、第二路牽拉絲12b、第三路牽拉絲12c和第四路牽拉絲12d。第一螺母單元11a在旁側固定了第一路牽拉絲12a。第二螺母單元11b在旁側固定了第二路牽拉絲12b。第三螺母單元11c在旁側固定了第三路牽拉絲12c。第四螺母單元11d在旁側固定了第四路牽拉絲12d。第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的正、反方向旋轉帶動牽拉絲12進行往復直線運動。例如，當第二旋轉軸34b逆時針(圖10箭頭標示的旋轉方向)旋轉時，第三螺母單元11c進行軸向直線遠動，第三路牽拉絲12c按照圖示收縮方向拉動蛇骨向某一方向彎曲；同時，第四螺母單元11d向相反的所示舒張方向運動相同路程，放鬆第四路牽拉絲12d。與所述第一雙同軸旋轉連接機構31相連的驅動轉向單元11可以為以螺母絲槓組合機構為主的機械傳動單元。按照同一根軸上螺紋方向的種類可以分為全都是包含正反螺紋的情況(簡稱雙螺紋)、全都是只有同種螺紋的情況(簡稱單螺紋)和前兩種情況的混合(簡稱混合螺紋)。 根據旋轉軸與相應牽拉絲組運動方向的同軸情況可對上述三種情況進一步分類為第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a分別與牽拉絲12a、12b和12c、12d同軸(簡稱驅動同軸)以及有旋轉軸不與其負責的牽拉絲同軸的情況(簡稱驅動異軸)。滑動絲槓可以換成滾珠絲槓來減小摩擦力和提高機構的壽命。這種結構較複雜，通常用於功率不大或以傳遞運動為主的場合。對於功率要求較大的地方，可將單線循環滾珠改為雙線循環或者換成靜壓螺旋方式為主的絲槓。

圖9a及圖9b屬於雙螺紋大類，驅動同軸類型下的正反螺紋異面類，即分別在驅動軸的外圍和內部加工不同方向的螺紋。

圖11a及圖11b屬於雙螺紋大類，驅動同軸類型下的正反交叉螺紋同面類。該結構將正反螺紋加工在軸上的同一面同一區域，即將驅動軸的螺紋加工為類似於往復絲槓的結構。第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b，第二旋轉軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。所有螺母單元都是半圓結構。第一旋轉軸33a在末端交叉螺紋的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合，該軸交叉螺紋的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內螺紋嚙合。第二旋轉軸34a在末端交叉螺紋的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合，該軸交叉螺紋的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內螺紋嚙合。第一螺母單元11a的外側、第二螺母單元11b的外側、第三螺母單元11c的外側和第四螺母單元11d的外側均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a和第二螺母單元11b的方形槽，第二外圍限位單元37a穿過第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的方形槽。由於採用了交叉螺紋結構，當第三旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12a和12b進行運動。當第四旋轉軸34a轉動時，第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12c和12d進行運動。該實施方式也可以將交叉螺紋加工在第一旋轉軸33a或者第二旋轉軸34a的內側。

圖12a、圖12b、圖13及圖14屬於雙螺紋大類，驅動同軸類型下的正反交叉螺紋同面的四分之一螺母類。該結構將正反螺紋加工在軸上的同一面同一區域，即將驅動軸的螺紋加工為類似於往復絲槓的結構。第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b，第二旋轉軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。所有螺母單元都是四分之一圓結構。第一旋轉軸33a在末端交叉螺紋的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合，該軸交叉螺紋的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內螺紋嚙合。第二旋轉軸34a在末端交叉螺紋的左旋內螺紋與第三螺母單元11c的左旋外螺紋嚙合，該軸交叉螺紋的右旋內螺紋與第四螺母單元11d的右旋外螺紋嚙合。第一螺母單元11a的外側、第二螺母單元11b的外側、第三螺母單元11c的外側和第四螺母單元11d的外側均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a，第二螺母單元11b，第三螺母單元11c以及第 四螺母單元11d的方形槽。由於採用了交叉螺紋結構，如圖13所示，當第三旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12a和12b進行運動。如圖14所示，當第四旋轉軸34a轉動時，第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12c和12d進行運動。該實施方式也可以將交叉螺紋加工在第一旋轉軸33a的內側或者第二旋轉軸33b的外側。該實施例的體積小，但是由於是四分之一螺母結構，需要充分考慮螺紋之間的潤滑問題。可以採用封閉式潤滑的方式，來保證螺母與絲槓的有效傳動。

圖15a及圖15b屬於雙螺紋大類，驅動同軸類型下的正反螺紋同面類。該結構將正反螺紋加工在軸上的同一面上的不同區域。第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b，第二旋轉軸34a的另一端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。第一旋轉軸33a中部的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合，在該旋轉軸末端的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內螺紋嚙合。第二旋轉軸34a中部的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合，在該軸末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內螺紋嚙合。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a外側、第二螺母單元11b外側、第三螺母單元11c內側和第四螺母單元11d內側的方形槽。由於採用了正反螺紋的設計，當第三旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12a和12b進行運動。當第二旋轉軸34a轉動時，第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12c和12d進行運動。

雙螺紋的驅動同軸設計可以儘量減小驅動轉向單元11的徑向尺寸。

實施例2

圖16a及圖16b對實施例2進行描述。該實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為屬於雙螺紋大類下的驅動異軸類型。第二旋轉軸34a通過側向傳動裝置(齒輪、皮帶、鏈輪)進行連接。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖16a及圖16b所示，第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b，第二旋轉軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉軸341a外的直齒輪38b嚙合。第二輔助旋轉軸341a末端固定有第三螺母單元11c和第四螺母單元11d。第一旋轉軸33a中部的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合，在該旋轉軸末端的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內螺紋嚙合。第二輔助旋轉軸34a中部的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合，在該軸末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11c的右旋內螺紋嚙合。第一 螺母單元11a的外側、第二螺母單元11b的外側、第三螺母單元11c的內側和第四螺母單元11d的內側均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a、第二螺母單元11b的方形槽。第一輔助外圍限位單元361a穿過第三螺母單元11c、第四螺母單元11d的方形槽。由於採用了正反螺紋的設計，當第三旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a和第二螺母單元11b分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12a和12b進行運動。當第二旋轉軸34a轉動時，第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別朝著相反的軸向方向運動，同帶動連接的牽拉絲12c和12d進行運動。

實施例3

圖17對實施例3進行描述。該實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為屬於單螺紋大類下的驅動同軸類型。第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a通過變相單元(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)來改變牽拉絲的方向。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖17所示，第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a，第二旋轉軸34a末端固定有第三螺母單元11c。第一旋轉軸33a末端的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第二旋轉軸34a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第一螺母單元11a的外側和第三螺母單元11c的外側分別有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第二外圍限位單元37a穿過第三螺母單元11c的方形槽。該設計中用第一螺母單元滑輪111a和第三螺母單元滑輪111c來改變牽拉絲的方向。第一螺母單元11a一面固定了牽拉絲12a，另一面固定了繞過滑輪111a的牽拉絲12b。第三螺母單元11c一面固定了牽拉絲12c，另一面固定了繞過滑輪111c的牽拉絲12d。由於引入了變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)的設計，當第一旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a朝著某一方向的軸向方向運動，牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進行運動。第三螺母單元11c朝著某一方向的軸向方向運動，牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進行運動。

實施例4

圖18、圖19對實施例4進行描述。該實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為屬於單螺紋大類下的驅動異軸類型。第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a通過變相單元(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)來改變牽拉絲的方向。第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a通過側向傳動裝置(齒輪、皮帶、鏈輪)來嚙合其輔助旋轉軸。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往 返運動)。

如圖18所示，第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a。第二旋轉軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉軸341a外的直齒輪38b嚙合。第一旋轉軸33a末端的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第二輔助旋轉軸341a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第一螺母單元11a的外側和第三螺母單元11c的外側均開設方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第一外圍輔助限位單元361a穿過第三螺母單元11c的方形槽。該設計中用第一螺母單元滑輪111a和第三螺母單元滑輪111c來改變牽拉絲的方向。第一螺母單元11a一面固定了牽拉絲12a，另一面固定了繞過滑輪111a的牽拉絲12b。第三螺母單元11c一面固定了牽拉絲12c，另一面固定了繞過滑輪111c的牽拉絲12d。由於引入了變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)的設計，當第一旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a朝著某一方向的軸向方向運動，牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進行運動。第三螺母單元11c朝著某一方向的軸向方向運動，牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進行運動。

如圖19所示，第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a，同時通過直齒輪38c與第一輔助旋轉軸331a上的直齒輪38d嚙合。第二旋轉軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉軸341a外的直齒輪38b以及第三輔助旋轉軸342a外的直齒輪38d嚙合。第一旋轉軸33a末端的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第一輔助旋轉軸331a末端的左旋外螺紋與第二螺母單元11b的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合，但是需同第一旋轉軸上的螺紋方向一致)。第二輔助旋轉軸341a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第三輔助旋轉軸342a末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合，但需同第二輔助旋轉軸的螺紋方向相反)。第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的外側均有方形槽。第一外圍限位單元36a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第一輔助外圍限位單元361a穿過第二螺母單元11b的方形槽。第三外圍限位單元穿過第三螺母單元11c的方形槽。第三輔助外圍限位單元371a穿過第四螺母單元11d的方形槽。當第一旋轉軸33a旋轉時，第一螺母單元11a和第二螺母單元11b帶動牽拉絲12a和12b朝相反方向運動。當第二旋轉軸34a旋轉時，第三螺母單元11c和第四螺母單元11d帶動牽拉絲12c和12d朝相反方向運動。

除了圖19，該實施方式也可以將螺紋加工在第一旋轉軸33a或者第二旋轉軸33b的內側。該實施方式能夠採用相同大小的齒輪和螺母絲槓，降低生產成本。同時，類似第1實施方式， 由於採用了螺母絲槓機構，該設計擁有一些特定的優勢。但是，該設計也會帶來一些問題，由於採用了側向傳動裝置(齒輪、皮帶、鏈輪)以及額外的支撐裝置，增大大了結構的軸向尺寸。而且，螺母絲槓本身也會帶來一些問題，其以摩擦力為主的問題及解決方案類似於第1實施方式。

實施例5

圖20對實施例5進行描述。該實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為屬於混合螺紋大類下的驅動同軸類型。其中一種實施方式可以視作第1實施方式同第3實施方式的結合。指除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

實施例6

圖21、圖22對實施例6進行描述。該實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為屬於混合螺紋大類下的驅動異軸類型。指除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖21所示，第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a，第二旋轉軸34a通過直齒輪38a與第二輔助旋轉軸外的直齒輪38b嚙合。第一旋轉軸33a的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合)。第二輔助旋轉軸341a中部的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合，在該旋轉軸末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內螺紋嚙合(兩種螺紋方向可以同時變換)。第一螺母單元11a、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的外側均有方形槽。第一外圍限位單元35a穿過第一螺母單元11a的方形槽。第一輔助外圍限位單元351a穿過第三螺母單元11c的方形槽和第四螺母單元11d的方形槽。該設計中用第一螺母單元滑輪111a來改變牽拉絲的方向。第一螺母單元11a一面固定了牽拉絲12a，另一面固定了繞過滑輪111a的牽拉絲12b。由於引入了變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)和雙螺紋的設計，當第一旋轉軸33a轉動時，第一螺母單元11a朝著某一方向的軸向方向運動，牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進行運動。當第二旋轉軸34a轉動時，第三螺母單元11c和第四螺母單元11d分別帶著牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進行運動。除了圖21，該實施方式也可以將螺紋加工在旋轉軸的內部，也可以給第二輔助旋轉軸341a引入變向裝置(齒輪、滑輪、皮帶、鏈輪)，將雙螺紋加工在第一旋轉軸33a上。

如圖22所示，第一旋轉軸33a的另一端固定有第一螺母單元11a和第二螺母單元11b，第二旋轉軸34a通過直齒輪38a與第三輔助旋轉軸341a外的直齒輪38b，以及第四輔助旋轉 軸342a外的直齒輪38c嚙合。第三旋轉軸34a中部的左旋外螺紋與第一螺母單元11a的左旋內螺紋嚙合，其末端的右旋外螺紋與第二螺母單元11b的右旋內螺紋嚙合(兩者也可以用通過另一種方向的螺紋嚙合，但需要同時變換方向)。第三輔助旋轉軸341a末端的左旋外螺紋與第三螺母單元11c的左旋內螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合)。第四輔助旋轉軸342a末端的右旋外螺紋與第四螺母單元11d的右旋內螺紋嚙合(兩者也可以通過另一種方向的螺紋嚙合，但需同第四輔助旋轉軸的螺紋方向相反)。第一螺母單元11a、第二螺母單元11b、第三螺母單元11c和第四螺母單元11d的外側均有方形槽。第一外圍限位單元35a穿過第一螺母單元11a和第二螺母單元11b的方形槽。第一輔助外圍限位單元351a穿過第三螺母單元11c的方形槽。第二輔助外圍限位單元352a穿過第四螺母單元11d的方形槽。當第一旋轉軸33a轉動時，牽拉絲12a和12b朝著相反的方向進行運動。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c和12d朝著相反的方向進行運動。除了圖22，該實施方式也可以將螺紋加工在旋轉軸的內部，也可以將單螺紋加工在第一旋轉軸33a上，將雙螺紋加工在第二旋轉軸34a。

實施例7

圖23、圖24對實施例7進行描述。該實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為機械傳動中以蝸輪蝸杆為主的轉向單元。按照每組牽拉絲的互聯情況，將其進一步分為牽拉絲12a同牽拉絲12b以及牽拉絲12c同牽拉絲12d均直接相連(簡稱鋼絲互聯)、牽拉絲12a同牽拉絲12b以及牽拉絲12c同牽拉絲12d均間接相連(簡稱鋼絲分離)和前面兩種情況的混合類型(簡稱混合連接)。第7實施方式主要是鋼絲互聯類型。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。設計中可以將滑動蝸杆換成滾動蝸杆來減小摩擦力以及提高機構的壽命。對於功率要求較大的地方，可將普通蝸杆換成靜壓蝸輪蝸條副。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖23所示，第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a加工為相互套接的蝸杆結構。第一旋轉軸33a末端的蝸杆與蝸輪11h嚙合，第二旋轉軸34a末端的蝸杆與蝸輪11g嚙合。牽拉絲12a同12b直接相連並繞在滑輪111h上，滑輪111h與以旋轉編碼器為主的傳感單元11e以及蝸輪11h固定在同一根軸上。當第一旋轉軸33a轉動時，牽拉絲12a與12b在滑輪111h的帶動下朝相反的方向運動。牽拉絲12c同12d直接相連並繞在滑輪111g上，滑輪111g與以旋轉編碼器為主的傳感單元11e以及蝸輪11g固定在同一根軸上。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c與12d在滑輪111g的帶動下朝相反的方向運動。除了圖20的實施方式，也可以在蝸輪11g和11h外加工凸臺並且將牽拉絲分別繞在凸臺上面。

圖24所示，牽拉絲12a與牽拉絲12b通過與鏈條113h相連並且繞在鏈輪112h上。牽拉絲12c與牽拉絲12d通過與鏈條113g相連並且繞在鏈輪112g上。當第一旋轉軸33a轉動時， 牽拉絲12a與牽拉絲12b在鏈條113h的帶動下朝相反的方向運動。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c與12d在鏈條113g的帶動下朝相反的方向運動。圖21的方式可以將鏈輪112g和鏈輪112h做得較小，也不用擔心在鏈輪處鏈條的曲度過大而影響整個系統的壽命。

實施例8

圖25對實施例8進行描述。該實施方式主要是鋼絲分離類型。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲組12的往復運動(具體為牽拉絲12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖25所示，第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a加工為相互套接的蝸杆結構。第一旋轉軸33a末端的蝸杆與蝸輪11h嚙合，第二旋轉軸34a末端的蝸杆與蝸輪11g嚙合。牽拉絲12a與齒條115h相連，牽拉絲12b與齒條116h相連，兩根齒條與齒輪114h嚙合。牽拉絲12c與齒條115g相連，牽拉絲12d與齒條116g相連，兩根齒條與齒輪114g嚙合。當第一旋轉軸33a轉動時，牽拉絲12a與12b在齒條115h和齒條116h的帶動下朝相反的方向運動。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c與12d在齒條115g和齒條116g的帶動下朝相反的方向運動。除了通過齒條來實現鋼絲分離的驅動方式外，也可以將齒輪和齒條換成不會自鎖可以通過蝸輪驅動的蝸輪蝸杆副。

實施例9

本實施方式主要是以第7、8實施方式為基礎的混合方式。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲12a，12b以及牽拉絲12c，12d的往返運動。

以其中一種方式為例，可以採用第7實施方式中的以滑輪為主的鋼絲互聯方式來實現將第一旋轉軸33a的旋轉運動轉化為牽拉絲12a和牽拉絲12b的往返運動。同時，可以採用第10實施方式中的以齒條為主的鋼絲分離方式來實現將第二旋轉軸34a的旋轉運動轉化為牽拉絲12c和牽拉絲12d的往返運動。這種實施方式的意義是為了滿足實際的生產條件。

實施例10

圖26對實施例10進行描述。本發明的第10實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為機械傳動中的齒輪傳動副。按照每組牽拉絲的齒輪傳動系的對稱情況，將其進一步分為非對稱支撐和對稱支撐類型。該方式是以每組牽拉絲的錐齒輪係為非對稱支撐為主的非對稱支撐類型。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲12的往復運動(具體為12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖26所示，固定在第一旋轉軸33a末端的錐齒輪11i與錐齒輪111i嚙合，固定在第 二旋轉軸34a末端的錐齒輪11j與錐齒輪111j嚙合。牽拉絲12a同12b直接相連並繞在滑輪112i上，滑輪112i與以旋轉編碼器為主的傳感單元11e以及錐齒輪111i固定在同一根軸上。當第一旋轉軸33a轉動時，牽拉絲12a與12b在滑輪112i的帶動下朝相反的方向運動。牽拉絲12c同12d直接相連並繞在滑輪112j上，滑輪112j與以旋轉編碼器為主的傳感單元11e以及錐齒輪111j固定在同一根軸上。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c與12d在滑輪112j的帶動下朝相反的方向運動。該實施方式採用的錐齒輪的數目是最少的。但是由於不對稱的軸承支撐，存在較大的傾覆力矩，容易造成傳動失效。

實施例11

圖27對實施例11進行描述。本發明的第11實施方式主要是將驅動轉向單元11改造為機械傳動中的齒輪傳動副。該方式是以每組牽拉絲的錐齒輪係為對稱支撐為主的對稱支撐類型。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲12的往復運動(具體為12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖27所示，固定在第一旋轉軸33a末端的錐齒輪11i與錐齒輪111i嚙合，錐齒輪112i和錐齒輪113i起輔助支撐的作用，其中錐齒輪112i通過軸承套在第一旋轉軸33a上，可以相對其轉動。固定在第二旋轉軸34a末端的錐齒輪11j與錐齒輪111j嚙合，錐齒輪112j和錐齒輪113j起輔助支撐的作用，其中錐齒輪112j通過軸承套在第二旋轉軸34a上。牽拉絲12a同12b直接相連並繞在滑輪114i上，滑輪114i與以旋轉編碼器為主的傳感單元11e及錐齒輪111i固定在同一根軸上，錐齒輪113j通過軸承套在該軸上。當第一旋轉軸33a轉動時，牽拉絲12a與12b在滑輪114i的帶動下朝相反的方向運動。牽拉絲12c同12d直接相連並繞在滑輪114j上，滑輪114j與以旋轉編碼器為主的傳感單元11e與錐齒輪111j固定在同一根軸上，錐齒輪113i通過軸承套在該軸上。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c與12d在滑輪114j的帶動下朝相反的方向運動。該實施方式採用的齒輪數量最多，對於每一組牽拉絲，採用的是完全對稱的支撐方式，能夠保證傳動的穩定性。但是這種設計會增大成本以及機構的複雜性。

實施例12

圖28、圖29對實施例12進行描述。本發明的第12實施方式主要是將驅動轉向單元11改造流體傳動轉向單元。除此之外，該實施方式的操作部和插入部的基本結構同第1實施方式基本一致。本實施例的目的是通過第一旋轉軸33a和第二旋轉軸34a的旋轉來分別實現牽拉絲12的往復運動(具體為12a同12b以及牽拉絲12c同12d的往返運動)。

如圖28、29所示，在第一旋轉軸33a末端固定了渦流葉輪11k，其外部套了渦流泵的外殼111k。在外殼111k頂端兩側有通道112k和113k。活塞115k和114k分別連接有牽拉絲12a和12b並且放置在通道113k和112k內。在第二旋轉軸34a末端固定了渦流葉輪11l，其外部套了渦流泵的外殼111l。在外殼111l頂端兩側有通道112l和113l。活塞115l和114l分別連接有牽拉絲12c和12d並且放置在通道113l和112l內。由於渦流泵的外殼111k是密封良好的結構，當第一旋轉軸33a轉動時，牽拉絲12a與12b在活塞115k與114k的帶動下朝相反的方向運動。當第二旋轉軸34a轉動時，牽拉絲12c與12d在活塞115l與114l的帶動下朝相反的方向運動。

除了圖28、29的實施方式，也可以將渦流葉輪的結構改造為以齒輪為主的容積泵形式或者葉輪。

顯然，所描述的實施例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，本領域普通技術人員在沒有做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。