本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种可控弯曲管结构。
背景技术：
在能够应用于工业用途、医疗用途的内窥镜中设有被插入活体内或管内的插入部。一般在具有软性插入部的内窥镜中，在插入部的前端侧设有可控弯曲部。弯曲部可随着设于操作部中的操作装置的操作而进行弯曲动作。因此，在具有弯曲部的内窥镜中，能够通过操作装置使设于前端部的观察部的方向朝向期望方向。
在申请号为CN200510076111.1的发明专利中，公开了一种可弯曲部分(8′)，该可弯曲部分(8′)布置在内窥镜的插入管的远端处，包括：多个管节(9′)，所述管节(9′)中的每个管节具有连接装置(11)，该连接装置(11)与相邻管节(9′)的连接装置(11)相配合；以及控制线，使用该控制线能够控制可弯曲部分(8′)的弯曲；其中管节(9′)的各个连接装置(11)设置为使得它们从其面(分别为12和13)上在轴向伸出并定位在管节(9′)的外壳(15′)内，并使得它们不超过外壳的厚度，其中设置在相邻管节(9′)的各个面(分别为12和13)上并定位成彼此相对的连接装置(11)以铰链型连接的方式彼此互补。
在申请号为CN201280041664.1的发明专利文献中，公开了一种弯曲部，该弯曲部具有以转动自如的方式连续设置有多个弯曲块的弯曲块组，该弯曲块组是通过切断硬质管而形成弯曲块、并且在弯曲块一侧形成凸部并在弯曲块另一侧形成凹部而设置以能够转动的方式连结弯曲块之间的卡合部而形成的，其中，卡合部具有：第1卡合部，其由通过切断而形成在弯曲块一侧的第1凸部和同时形成在弯曲块另一侧且供第1凸部滑动的第1凹部构成；以及第2卡合部，其由通过切断而隔着第1凹部形成在弯曲块另一侧的一对第2凸部和同时形成在弯曲块一侧且供一对第2凸部分别滑动的一对第2凹部构成，在弯曲块中设置有切掉第1凹部的底部的一部分并加宽一端侧的弯曲块端的第1加强部或从一对第2凹部的底面起加宽另一端侧的弯曲块端的第2加强部中的任意一方。
然而，上述文件中所提供的弯曲管结构，构成弯曲管的各个弯曲块或者管节的结构相同，因此各个弯曲块或者管节的两端设计需不一致且能相互卡合方能将各个弯曲块或者管节串联起来，这样便增加了制造加工的复杂性，且各个弯曲块或管节的卡合角度与弯曲管的轴向保持一致，容易因为卡合不紧而导致管节脱落，从而影响器械的使用寿命。
技术实现要素：
本发明公开了一种可控弯曲管结构，包括构成可控弯曲管的间隔串联的多个圆管状的第一管节和第二管节，第一管节沿着弯曲管轴向的两端各设有C型咬合部，第二管节沿着弯曲管轴向的两端各设有与C型咬合部相配合的C型缺口和球状凸起，当第一管节和第二管节串联时，第二管节的球状凸起可卡合于相邻的第一管节的C型咬合部，使得相邻的第一管节的C型咬合部可嵌入第二管节的C型缺口，卡合后随着可控弯曲管的弯曲，第一管节的C型咬合部可在第二管节的C型缺口中相对运动。
优选地，C型咬合部的开口方向与可控弯曲管的轴向所成的夹角范围为10°-90°。
进一步地，每个第一管节的一端周向上相对设有两个C型咬合部，相应地每个第二管节的一端周向上设有两组与C型咬合部相配合的C型缺口和球状凸起，卡合后第一管节和第二管节之间具有夹缝，夹缝在可控弯曲管的周向延伸并间隔C型咬合部设置。
优选地，任意两个夹缝之间的管节壁上设有一个或多个槽，槽在可控弯曲管的周向延伸。
进一步地，控制装置包含一根或多根牵引丝，牵引丝从可控弯曲管的一端穿入，并与位于可控弯曲管的另一端最外端的第一管节或第二管节固定连接。
优选地，第一管节和第二管节还设有一个或多个用于固定牵引丝的固定部。
进一步地，固定部均布于第一管节或第二管节的周向。
优选地，固定部为固定连接于第一管节或第二管节内壁上的圆管。
综上所述，本发明所公开的可控弯曲管结构，由两种结构不同的管节间隔串联而成，并且每种管节的沿着管体轴向的两端的设计为中心对称结构，这样便能够简化加工工艺，增加制造的简易性，同时本发明的卡合结构设计十分巧妙，能够增加各个管节相互卡合的紧密程度和牢固程度，且能够保证弯曲时对弯曲角度的灵活控制，总体而言，本发明的结构设计具有非常好的实用价值。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
下面将结合附图介绍本发明。
图1为本发明实施例中公开的可控弯曲管的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中公开的第一管节和第二管节的结构示意图；
图3为本发明实施例中公开的可控弯曲管的一个方向的侧视图；
图4为本发明实施例中公开的可控弯曲管的另一个方向的侧视图；
图5为本发明实施例中公开的可控弯曲管的弯曲状态整体结构示意图；
图6为本发明实施例中公开的可控弯曲管的弯曲状态局部放大示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1所示的可控弯曲管100的结构明显可视，其包括构成可控弯曲管100的间隔串联的多个圆管状的第一管节10和第二管节20，第一管节10沿着可控弯曲管的轴向的两端各设有C型咬合部11，第二管节20沿着可控弯曲管的轴向的两端各设有与C型咬合部11相配合的C型缺口21和球状凸起22，当第一管节10和第二管节20进行串联时，第二管节29的球状凸起22可卡合于相邻的第一管节10的C型咬合部11，使得相邻的第一管节10的C型咬合部11可嵌入第二管节20的C型缺口21，卡合后随着可控弯曲管100的弯曲，第一管节10的C型咬合部11可在第二管节20的C型凸起21中相对运动。
具体地，若需要将管节之间连接在一起，同时能够枢转而不必适用螺栓等附加装置，便需要管节的一端设有夹持结构来将相邻管节另一端的突出部位夹持或卡合，本发明的实施例中采用了两种结构不同的管节相互卡合来实现上述目的，这两种不同的管节在沿着管体轴向两端的设计为中心对称结构，具体为第一管节10的两端各设有C型咬合部11，这两端的C型咬合部11成中心对称设计，在第二管节20的两端各设有一组与C型咬合部11配合的C型缺口21和球状凸起22，球状凸起22可合适地卡合于第一管节10的C型咬合部11中，同时使得第一管节10的C型咬合部11可以恰好嵌入第二管节20的C型缺口21中，如此一来，便能够将第一管节10和第二管节20间隔性地彼此相互卡合串联，当可控弯曲管100发生弯曲或拉伸形变时，第一管节10的C型咬合部11可在第二管节20的C型缺口21中相对运动，由本实施例的图6中可理解为C型咬合部11在C型缺口21中滑动来为管体弯曲提供空间，从而保证的弯曲的灵活性；同时，球状凸起22卡合于C型咬合部11的中心，保证了管节之间联系的稳固性。
本发明实施例中的第一管节10和第二管节20结构简单，可通过激光切割加工成型，加工成本低廉，且成品率高。第一管节10和第二管节20的管壁的材质优选为金属材料，例如sus304，sus316或者是镍钛合金等。也可以选用非金属材料，如如尼龙、聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性弹性体(TPE)等各种塑胶材料。
本发明的一个优选实施例中，如图2中所示，第一管节10的C型咬合部11的开口方向与可控弯曲管100的轴向所成的第一夹角r范围可以为10°-90°，C型咬合部的开口方向偏置于可控弯曲管的轴向设置，使得管体发生弯曲或拉伸形变时，卡合在其中的第二管节的球状凸起很难沿着管体的轴向而从C型咬合部的开口中脱落，增加了连接的稳固性；进一步地，且位于该范围可以获得最佳的卡合限位效果，既能够取得连接工艺的便利性，又能够获得稳固的限位效果，因此能够在实践中得到很好的应用。
本发明实施例中的第一管节10的一端周向上可以突出设置多个C型咬合部11，以满足不同应用场景的弯曲方向要求。在本发明的另一个优选实施例中，如图1-图4中，每个第一管节10的一端周向上设有两个相对的C型咬合部11，相应在第二管节20的周向上相对设有两组与C型咬合部11相配合的C型缺口21和球状凸起22，卡合后第一管节10和第二管节20之间具有夹缝30，夹缝30间隔C型咬合部设置并沿着可控弯曲管的周向延伸，该实施例的可控弯曲管可以在控制装置的控制下向两个方向弯曲，夹缝30为可控弯曲管100的弯曲提供了弯曲空间，如图5和图6所示，当可控弯曲管向一个方向发生弯曲形变时，第一管节10的C型咬合部11在相邻的第二管节20的C型缺口21中发生位移，具体为围绕球状凸起22发生一定角度的转动，或者可以理解为沿着C型缺口21进行滑动，而间隔C型咬合部11设置的相对的两侧夹缝30，则一侧缝隙增大，相对另一侧的缝隙减小，以满足管体弯曲所需空间，当可控弯曲管向另一侧弯曲时上述所有变化反向生成，使得该实施例中的可控弯曲管100可以向两个方向弯曲。本领域技术人员应当理解，第一管节的C型咬合部或者第二管节的C型缺口和球状凸起的设计应当不仅仅限于该实施例中所提供的位置和数量，可以根据具体的应用场景进行相应设计，以满足不同的弯曲方向需求。
自图3和图4中可见，第一管节10和第二管节20所形成的夹缝30之间还可以设有一个或多个槽31，槽31在管节10的周向延伸，且槽31可以为圆形、方形或长条形等各种形状。图4中所示的每个管节10的夹缝30之间设有相互平行的两个长条形的槽31，槽31能够进一步提供管体弯曲所需空间，增加可控弯曲管弯曲的角度范围，增强管体的柔性，且能够降低管体重量和制造成本，是实践中非常巧妙的一种设计。
为了使使用者更好地对可控弯曲装置进行控制，在本发明的一个实施例中，还利用控制装置对间隔串联的第一管节10和第二管节20进行控制。进一步地，控制装置优选为一根或多根牵引丝，用于控制串联后形成的可控弯曲管100朝一个或多个方向弯曲，牵引丝从可控弯曲管100的任一管节的一端穿入，并与位于可控弯曲管100的另一端最外端的管节固定连接，当将外力施加在牵引丝上，即牵拉牵引丝时，可带动与牵引丝固定连接的第一管节10或者第二管节20发生移动，此时C型咬合部11与球状凸起22间发生转动，当C型咬合部11转至C型缺口21的极限位置后继续牵拉牵引丝，可继续带动相邻的第二管节20或者第一管节10继续发生转动，从而使整根弯曲装置发生弯曲；当弯曲装置弯曲至到使用者所需的角度后，撤去施加在弯曲装置上的外力并固定牵引丝，即可使弯曲装置保持在该弯曲位置。
进一步地，在发明的一个实施例中，牵引部优选为钢丝，但并不局限于此，牵引部还可以是任何细丝状的结构，细丝状结构还可以选用任何金属或非金属材质。
为了使牵引丝与弯曲装置更好地配合，防止牵引丝在弯曲装置的的第一管节10或者第二管节20内活动，影响弯曲的效果，在本发明的一个实施例中，第一管节10或者第二管节20上还可设有一个或多个用于固定牵引丝的固定部。本发明的一个实施例中，可优选在多个间隔串联的第一管节10或者第二管节20内设置一根或两根牵引丝作为控制装置以使可控弯曲装置可以朝向一个或两个方向弯曲。进一步地，该实施例中，当第一管节10或者第二管节20上设有多个固定部时，多个固定部均布于第一管节10或者第二管节20的周向上，以保证弯曲装置可以朝各个方向弯曲。
更进一步地，固定部可以为固定连接于第一管节10或者第二管节20内壁上的圆管，也可以是开设于第一管节10或者第二管节20内壁上的线槽。通过固定部将牵引丝进行固定，可防止牵引丝滑脱导致可控弯曲装置失效。本发明所涉及的可控弯曲装置可以根据使用者的需要，利用控制部对管节组进行弯曲，并可以朝向使用者所需要的任何方向进行弯曲，灵活方便。以上提供对可控弯曲管进行控制的优选控制方式，本领域技术人员可知，实践中还包括诸多控制可控弯曲管向所需方向弯曲的控制方式或控制装置，而不仅仅限于上述优选实施例中所提供的控制装置。
综上所述，本发明所涉及的可控弯曲管结构，由两种结构不同的管节间隔串联而成，并且每种管节的沿着管体轴向的两端的设计为中心对称结构，这样便能够简化加工工艺，增加制造的简易性，同时本发明的卡合结构设计十分巧妙，能够增加各个管节相互卡合的紧密程度和牢固程度，且能够保证弯曲时对弯曲角度的灵活控制，总体而言，本发明的结构设计具有非常好的实用价值。
此外，本发明上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，本领域技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。