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专利名称：一种主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411163979.4

专利申请（专利权）人：湖南省华芯医疗器械有限公司
权利人地址：湖南省湘潭市九华经开区传奇西路9号创新创业服务中心12栋1楼

专利发明（设计）人：周冠华,莫文军,唐鹏

专利摘要：本发明涉及内窥镜技术领域，并具体公开了一种主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段，该加工方法包括：在管状构件上切割形成多个相互分离的枢转单元，枢转单元包括管状基体、凸耳和弧形支耳，凸耳和弧形支耳形成于管状基体的两端；对凸耳进行冲压，使凸耳的部分向内凹陷形成抵接部，抵接部与管状基体的内壁在管状基体的径向方向上限位配合；上述方案中，首先对管状构件进行切割形成多个首尾相连、且转动连接的枢转单元，再在每个枢转单元上冲压形成抵接部，使枢转单元的抵接部径向限位于另一个枢转单元的内壁，从而实现两个相邻枢转单元在径向方向上的限位，由此使切割加工形成的主动弯曲段具有较强的结构稳定性，从而确保内窥镜使用的安全性。

主权利要求：
1.一种主动弯曲段的加工方法，其特征在于，包括：
在管状构件上切割形成多个相互分离的枢转单元，所述枢转单元包括管状基体、凸耳和弧形支耳，所述凸耳和所述弧形支耳形成于所述管状基体的两端；
对所述凸耳进行冲压，使所述凸耳的部分向内凹陷形成抵接部，所述抵接部与相邻所述枢转单元的内壁在所述管状基体的径向方向上限位配合。
2.根据权利要求1所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，在对所述凸耳进行冲压形成所述抵接部之前，加工方法还包括：在所述凸耳上切割形成缝口，所述缝口由所述凸耳的中部沿第一方向延伸，所述第一方向为所述凸耳相对所述管状基体的延伸方向。
3.根据权利要求2所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，在对所述凸耳进行切割形成所述缝口之后，以及在对凸耳进行冲压形成抵接部之前，加工方法还包括：在所述凸耳上冲压形成贯穿所述凸耳的穿孔，所述穿孔与所述缝口相连通。
4.根据权利要求3所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，在对所述凸耳进行冲压形成所述抵接部之后，加工方法还包括：将顶推件探入所述穿孔中，并向所述顶推件施加顶推作用力，使所述凸耳在所述缝口两侧的部分向外扩展。
5.根据权利要求1所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，在对所述凸耳进行冲压形成所述抵接部之后，加工方法还包括：所述凸耳包括凸耳基体和连接凸耳基体的所述抵接部，对所述凸耳基体和所述抵接部之间的区域的边缘进行切割以形成避让缺口。
6.根据权利要求1所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，所述弧形支耳轴向凸出于所述管状基体的第一端，两个所述弧形支耳相对设置以在二者之间形成第一容纳区域，所述第一容纳区域用于容置相邻枢转单元的凸耳；
所述凸耳轴向凸出于所述管状基体的第二端，所述凸耳的两侧与所述管状基体之间形成第二容纳区域内，所述第二容纳区域用于容置相邻枢转单元的弧形支耳。
7.根据权利要求2所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，所述缝口的宽度沿第一方向逐渐增大，所述第一方向为所述凸耳相对所述管状基体的延伸方向。
8.根据权利要求4所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，所述穿孔在所述管状基体的轴向方向上的延伸长度，大于所述穿孔在所述管状基体的周向方向上的延伸长度。
9.根据权利要求8所述的主动弯曲段的加工方法，其特征在于，所述顶推件具有锥状扩孔部，所述锥状扩孔部深入所述穿孔内以将所述抵接部在所述缝口两侧的部分向外扩展。
10.一种主动弯曲段，其特征在于，所述主动弯曲段由权利要求1 9任一所述的主动弯~曲段的加工方法加工形成，所述主动弯曲段包括多个枢转单元，多个所述枢转单元首尾依次连接，且两个相邻所述枢转单元转动相连。 说明书 : 一种主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段技术领域[0001] 本发明涉及内窥镜技术领域，尤其涉及一种主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段。背景技术[0002] 内窥镜是一种将插入部伸入至人体中，通过插入部远端的摄像模组对人体的内部组织进行观察的医疗器械，能够帮助医生判断患者体内的病变位置及病变位置的组织结构特征。内窥镜包括操作手柄和插入部，在实际操作中，通过拨动操作手柄上的拨杆而带动牵引轮转动，以对插入部的主动弯曲段进行姿态调节，从而调整远端模组的朝向，实现定点观察等功能。[0003] 在相关技术中，主动弯曲段通常由多个枢转单元铆接形成，抑或是由管状构件一体切割形成。由多个枢转单元铆接形成的主动弯曲段具有结构稳定性高的特点，使主动弯曲段在复杂的使用环境中不易松动和脱落，这能够显著提高内窥镜使用的安全性，铆接形成的主动弯曲段存在着结构复杂和工装要求高的特点，导致整个主动弯曲段的生产成本大幅提高；而由管状构件一体切割形成的主动弯曲段虽然对制造和工装要求较低，但是相邻两个枢转单元之间在受力较大时容易存在脱落的情况，也即是主动弯曲段的稳定性较差。[0004] 因此，提供一种结构稳定性高且制造成本低的主动弯曲段，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。发明内容[0005] 本发明公开一种主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段，以解决相关技术中的由切割形成的主动弯曲段稳定性差的技术问题。[0006] 为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：[0007] 第一方面，本申请提供一种主动弯曲段的加工方法，加工方法包括：[0008] 在管状构件上切割形成多个相互分离的枢转单元，所述枢转单元包括管状基体、凸耳和弧形支耳，所述凸耳和所述弧形支耳形成于所述管状基体的两端；[0009] 对所述凸耳进行冲压，使所述凸耳的部分向内凹陷形成抵接部，所述抵接部与相邻所述枢转单元的内壁在所述管状基体的径向方向上限位配合。[0010] 进一步地，在对所述凸耳进行冲压形成所述抵接部之前，加工方法还包括：在所述凸耳上切割形成缝口，所述缝口由所述凸耳的中部沿第一方向延伸，所述第一方向为所述凸耳相对所述管状基体的延伸方向。[0011] 进一步地，在对所述凸耳进行切割形成所述缝口之后，以及在对凸耳进行冲压形成抵接部之前，加工方法还包括：在所述凸耳上冲压形成贯穿所述凸耳的穿孔，所述穿孔与所述缝口相连通。[0012] 进一步地，在对所述凸耳进行冲压形成所述抵接部之后，加工方法还包括：将顶推件探入所述穿孔中，并向所述顶推件施加顶推作用力，使所述凸耳在所述缝口两侧的部分向外扩展。[0013] 进一步地，在对所述凸耳进行冲压形成所述抵接部之后，加工方法还包括：所述凸耳包括凸耳基体和连接凸耳基体的所述抵接部，对所述凸耳基体和所述抵接部之间的区域的边缘进行切割以形成避让缺口。[0014] 进一步地，所述弧形支耳轴向凸出于所述管状基体的第一端，两个所述弧形支耳相对设置以在二者之间形成第一容纳区域，所述第一容纳区域用于容置相邻枢转单元的凸耳。所述凸耳轴向凸出于所述管状基体的第二端，所述凸耳的两侧与所述管状基体之间形成第二容纳区域内，所述第二容纳区域用于容置相邻枢转单元的弧形支耳。[0015] 进一步地，所述缝口的宽度沿第一方向逐渐增大，所述第一方向为所述凸耳相对所述管状基体的延伸方向。[0016] 进一步地，所述穿孔在所述管状基体的轴向方向上的延伸长度，大于所述穿孔在所述管状基体的周向方向上的延伸长度。[0017] 进一步地，所述顶推件具有锥状扩孔部，所述锥状扩孔部深入所述穿孔内以将所述抵接部在所述缝口两侧的部分向外扩展。[0018] 第二方面，本申请还提供一种主动弯曲段，所述主动弯曲段由前述的主动弯曲段的加工方法加工形成，所述主动弯曲段包括多个枢转单元，多个所述枢转单元首尾依次连接，且两个相邻所述枢转单元转动相连。[0019] 本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：[0020] 本申请的主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段，首先对管状构件进行切割形成多个首尾相连、且转动连接的枢转单元，再在每个枢转单元上冲压形成抵接部，使枢转单元的抵接部径向限位于另一个枢转单元的内壁，从而实现两个相邻枢转单元在径向方向上的限位，由此加工出来的主动弯曲段即使发生较大的弯曲幅度，两个相邻的枢转单元也无法在径向方向上错位，从而避免了两个相邻枢转单元之间发生径向脱离的情况，进而提高了整个主动弯曲段的结构稳定性，使由管状构件一体切割形成的主动弯曲段在具有加工简单、制造成本低的同时，兼具了铆接主动弯曲段的稳定性，从而确保了内窥镜使用的安全性。附图说明[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0022] 图1是本申请实施例的主动弯曲段的加工方法的流程示意图之一；[0023] 图2是本申请实施例的主动弯曲段的加工方法的流程示意图之二；[0024] 图3是本申请实施例的枢转单元在成型过程中的状态图之一；[0025] 图4是本申请实施例的枢转单元在成型过程中的状态图之二；[0026] 图5是本申请实施例的枢转单元在成型过程中的状态图之三；[0027] 图6是本申请实施例的枢转单元在成型过程中的状态图之四；[0028] 图7是本申请实施例的枢转单元在成型过程中的状态图之五；[0029] 图8是本申请实施例的枢转单元的结构示意图之一；[0030] 图9是本申请实施例的枢转单元的结构示意图之二；[0031] 图10是本申请实施例的两个枢转单元的转动连接示意图；[0032] 图11是本申请实施例的主动弯曲段的结构示意图之一；[0033] 图12是本申请实施例的枢转单元的结构示意图之三；[0034] 图13是本申请实施例的主动弯曲段的结构示意图之二。[0035] 图中：[0036] 100、管状基体；200、弧形支耳；300、第一容纳区域；400、凸耳；410、凸耳基体；420、抵接部；421、缝口；422、穿孔；440、避让缺口；500、第二容纳区域；600、顶推件；610、锥状扩张部。具体实施方式[0037] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。[0038] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。[0039] 在相关技术中，主动弯曲段通常由多个枢转单元铆接形成，抑或是由管状构件一体切割形成，铆接形成的主动弯曲段具有连接强度高、结构稳定性强的特点，但是生产制造成本较高，而工装较为繁杂，在压铆过程对操作人员要求较高；而由管状结构一体切割形成的主动弯曲段虽然优化了主动弯曲段的生产制造和工装过程，但是由于缺乏径向限位，在主动弯曲段发生较大的弯曲幅度时，两个相邻枢转单元易于在径向方向上发生错位，导致整个主动弯曲段的松动，进而发生枢转单元彼此脱落的情况，使得内窥镜的使用安全性难以得到保障。[0040] 有鉴于此，本申请实施例公开一种主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段，下面结合附图1至图13，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的主动弯曲段的加工方法及主动弯曲段进行详细地说明。[0041] 本申请实施例公开一种主动弯曲段的加工方法，所公开的主动弯曲段的加工方法用于制造成型主动弯曲段，该主动弯曲段能够应用于内窥镜，为了便于对主动弯曲段的加工方法进行清楚、详细的说明，在此首先对主动弯曲段的具体结构做成阐述。[0042] 示例性地，请参见图8、图9、图10和图11，主动弯曲段包括多个首尾依次连接的枢转单元，任意两个相邻的枢转单元通过枢接结构转动相连，每个枢转单元包括管状基体100、弧形支耳200和凸耳400，其中，弧形支耳200轴向凸出于管状基体100的第一端，凸耳400轴向凸出于管状基体100的第二端，管状基体100在第一端形成有两个径向相对的枢转部位，每个枢转部位包括两个弯曲方向相反、且相对的弧形支耳200，同一枢转部位的两个弧形支耳200对一个凸耳400形成夹抱，使其能够在两个弧形支耳200之间转动、并能避免凸耳400轴向脱离。[0043] 在本申请实施例中，凸耳400包括凸耳基体410和连接凸耳基体410的抵接部420，凸耳基体410与管状基体100相连，抵接部420位于凸耳基体410的径向内侧，在两个相邻的枢转单元中，其中一个枢转单元的凸耳基体410位于另一个枢转单元的两个弧形支耳200之间，从而能够保证该枢转单元与另一个枢转单元正常的转动配合，而该枢转单元的抵接部420径向错位于凸耳基体410内，以径向限位于另一个枢转单元的内壁，从而实现两个相邻的枢转单元在径向方向上的限位。[0044] 这样的话，两个相邻的枢转单元能够通过抵接部420形成径向方向上的限位，即使主动弯曲段发生较大的弯曲幅度，两个相邻的枢转单元也无法在径向方向上错位，从而避免了两个相邻枢转单元之间发生径向脱离的情况，进而提高了整个主动弯曲段的结构稳定性，使由管状构件一体切割形成的主动弯曲段兼具了铆接主动弯曲段的稳定性，确保了内窥镜使用的安全性。[0045] 基于前述对主动弯曲段的阐述，请参见图1、图3、图4和图8，本申请实施例的主动弯曲段的加工方法包括如下步骤：[0046] 步骤S100，在管状构件上切割形成多个相互分离的枢转单元，所述枢转单元包括管状基体100、弧形支耳200和凸耳400，其中，管状基体100具有相背的第一端和第二端，弧形支耳200轴向凸出于管状基体100的第一端，凸耳400轴向凸出于管状基体100的第二端。[0047] 在步骤S100中，可采用激光切割的方式对管状结构进行切割以形成多个首尾相连的枢转单元。具体地，在管状基体100的第一端切割形成有两个径向相对的枢转部位，每个枢转部位包括两个弧形弯曲方向相反、且相对的弧形支耳200，同一个枢转部位的两个弧形支耳200之间限定出第一容纳区域300，该第一容纳区域与凸耳400的形状相匹配，凸耳400可转动容置于第一容纳区域300内，同一枢转部位的两个弧形支耳200对凸耳400形成夹抱，以避免两个相邻枢转单元发生轴向脱离。[0048] 在管状基体100的第二端切割形成有两个径向相对的凸耳400，凸耳400的两侧与管状基体100之间形成第二容纳区域500，第二容纳区域500的形状与弧形支耳200的形状相匹配，弧形支耳200可滑动在第二容纳区域500内。[0049] 在主动弯曲段的两个相邻的枢转单元中，其中一个枢转单元的弧形支耳200滑动配合于另一个枢转单元的第二容纳区域500内，另一个枢转单元的凸耳400转动配合于该枢转单元的第一容纳区域300内，从而形成两个枢转单元的枢接结构。[0050] 步骤S400，对所述凸耳400进行冲压，使所述凸耳400的部分向内凹陷形成抵接部420，所述抵接部420与相邻所述枢转单元的内壁在管状基体100的径向方向上限位配合。[0051] 在步骤S400中，凸耳400的发生向内凹陷变形的部分形成抵接部420，凸耳400的未发生向内凹陷的部分形成凸耳基体410，凸耳基体410连接管状基体100，由于切割形成的凸耳400为管状构件的部分，其自身具有一定的弧度，在向其施加冲压力使其发生向内的变形时，凸耳400的发生向内凹陷变形的部分能够向周围扩展开来，从而形成与相邻枢转单元的内壁相抵的抵接部420。能够理解的是，抵接部420与相邻枢转单元的内壁相抵形成径向限位配合，指的是抵接部420的边缘部分与相邻枢转单元的内壁相抵，相邻枢转单元的内壁可以是相邻枢转单元管状基体100的内壁，也可以是相邻枢转单元的弧形支耳200的内壁。[0052] 在本申请实施例中，请参见图2、图5、图8、图9、图10和图11，在对凸耳400进行冲压形成抵接部420之前，加工方法还可以包括步骤S200：在所述凸耳400上切割形成缝口421，所述缝口421由所述凸耳400的中部沿第一方向延伸，所述第一方向为所述凸耳400相对所述管状基体100的延伸方向。[0053] 在步骤S200中，在冲压形成抵接部420时，基于缝口421的存在，凸耳400的位于缝口421两侧的部分能够向两侧发生较大的变形，使抵接部420能够有更多的边缘部分与相邻枢转单元的内壁相抵，从而确保抵接部420与相邻枢转单元抵接的稳定性，从而确保两个相邻枢转单元径向限位的可靠性。[0054] 在本申请的一些实施例中，在对凸耳400进行切割形成缝口421之后，以及在对凸耳400进行冲压形成抵接部420之前，加工方法还可以包括步骤S300：在所述凸耳400上冲压形成贯穿所述凸耳400的穿孔422，所述穿孔422与所述缝口421相连通。[0055] 在步骤S300中，在凸耳400上冲压所形成的穿孔422可以为圆孔、椭圆孔或其他的异形孔，穿孔422的内壁面优选为弧形面，这样的话，在冲压形成抵接部420的过程中，穿孔422能够起到释放应力的作用，减少冲压过程中的应力集中，能够避免缝口421在冲压过程中发生进一步的撕裂情况。[0056] 在进一步地技术方案中，请参见图2、图6、图7和图8在对所述凸耳400进行冲压形成所述抵接部420之后，加工方法还包括步骤500：将顶推件600探入所述穿孔422中，并向所述顶推件600施加顶推作用力，使所述凸耳400在所述缝口421两侧的部分向外扩展。[0057] 在步骤S500中，所使用的顶推件600具有锥状扩张部610，在冲压形成内凹的抵接部420后，可将顶推件600的锥状扩状部探入穿孔422中，在向顶推件600施加顶推作用力后，抵接部420的分布在缝口421两侧的部分能够进一步地向缝口421的两侧变形扩展，增大与相邻枢转单元的抵接接触面积，进一步确保两个相邻的枢转单元径向限位的稳定性。[0058] 发明人在研究过程中发现，若穿孔422为圆孔，在采用顶推件600进行扩孔时，圆孔的整个周壁都能受到挤压力，从而使抵接件的在缝口421两侧的部分向两侧变形的趋势不明显。基于此种情况，在步骤S500中，在对凸耳400进行冲压形成穿孔422时，所形成的穿孔422在管状基体100的轴向方向上的延伸长度，大于穿孔422在管状基体100的周向上的延伸长度，这样的话，在使用顶推件600进行扩孔使抵接部420发生变形时，顶推件600主要与抵接部420在缝口421两侧的部分相抵接，从而使缝口421两侧的部分能够稳定地向两侧变形扩展，增加径向抵接接触面积。[0059] 发明人在研究过程中还发现，在对凸耳400进行冲压形成抵接部420后，凸耳基体410仍然转动容置于第一容纳区域300内，抵接部420位于第一容纳区域300外、并与相邻枢转单元的内壁相抵，这样的话，凸耳400的跨出第一容纳区域300的部分容易与第一容纳区域300的外缘部分相紧抵而产生较大的转动阻尼，影响主动弯曲段弯曲的顺畅性。[0060] 基于此种情况，在本申请实施例中，在对所述凸耳400进行冲压形成所述抵接部420之后，加工方法还包括步骤S600：所述凸耳400包括凸耳基体410和连接凸耳基体410的所述抵接部420，对所述凸耳基体410和所述抵接部420之间的区域的边缘进行切割以形成避让缺口440。[0061] 在步骤S600中，通过切割形成避让缺口440，消除了凸耳400的与第一容纳区域300的外缘部分相紧抵的部分，使凸耳400能够通过凸耳基体410在第一容纳区域内顺畅转动，并通过抵接部420形成有效的径向限位。[0062] 在步骤S200中，切割所形成的所述缝口421的宽度沿第一方向逐渐增大，所述第一方向为所述凸耳400相对所述管状基体100的延伸方向，基于缝口421的宽度尺寸逐渐增大，能够使抵接部420易于向缝口421两侧发生扩展变形、且变形量较大，使抵接部420能够稳定与相邻的枢转单元的内壁相抵。[0063] 本申请实施例还提供一种主动弯曲段，主动弯曲段为管状结构采用前述的加工方法加工形成，主动弯曲段包括多个枢转单元，多个所述枢转单元首尾依次连接，且两个相邻所述枢转单元转动相连。[0064] 在本申请可选的实施例中，请参见图8、图9、图10和图11，弧形支耳200和凸耳400可以分布在管状基体100的同一周向方向上，如此设置下，在多个枢转单元首尾相连形成主动弯曲段时，此主动弯曲段能够发生双向弯曲。[0065] 在本申请可选的实施例中，请参见图12和图13，沿管状基体100周向方向，弧形支耳200的分布方向和凸耳400的分布方向相垂直，这样的话，在多个枢转单元首尾相连形成主动弯曲段时，此主动弯曲段能够发生四向弯曲。能够理解的是，对于双向弯曲主动弯曲段和四向弯曲主动弯曲段的选择，能够根据实际需要进行适应性地制造，本申请实施例对此不做具体限制。[0066] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。[0067] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：湖南

专利申请日期：2024-08-23

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118664348B