[發明專利]關節機構和醫療設備

有效

• 申請號: 201480040929.5
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105392602B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 村田健
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;A61B34/30;B25J17/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術領域

本發明涉及關節機構和醫療設備。

背景技術

已知如下關節機構，該關節機構具有：軸部；2個齒輪，它們以能夠繞旋轉軸旋轉的方式設置在該軸部的兩端，其中，所述旋轉軸配置為相互扭轉的位置關系；以及彈簧連桿，其經由與該齒輪的旋轉軸平行的連結銷與各齒輪連結(例如，參照專利文獻1)。在專利文獻1的關節機構中，伴隨著一個齒輪的旋轉運動，彈簧連桿一邊向軸部的軸截面方向彈性變形一邊向另一個齒輪傳遞旋轉力，使另一個齒輪旋轉。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-91310號公報

發明內容

發明要解決的問題

在專利文獻1的關節機構中，由于將齒輪的旋轉力向旋轉軸不同的齒輪傳遞的連桿由彈簧部件形成，因此如果對關節機構施加高負荷，則不能承受負荷而彈性變形，不能傳遞旋轉力。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供關節機構以及具有關節機構的醫療設備，能夠在2個旋轉部件之間傳遞高負荷的旋轉力，所述2個旋轉部件被配置為能夠繞配置為扭轉的位置關系的軸線旋轉。

用于解決問題的手段

本發明的一個方式的關節機構具有：2個旋轉部件；支承部件，其將2個該旋轉部件支承為能夠繞2個關節軸旋轉，其中，所述2個關節軸相互隔開間隔地配置為扭轉的位置關系；以及旋轉力傳遞機構，其在所述旋轉部件之間傳遞旋轉力，該旋轉力傳遞機構具有：由剛體構成的傳遞部件，其被支承為僅能夠在與如下的交叉線平行的方向上移動，其中，該交叉線是分別垂直于2個所述關節軸的平面彼此的交叉線；以及凸輪機構或者連桿機構，其分別配置在該傳遞部件與2個所述旋轉部件之間，將所述旋轉部件的旋轉運動轉換為所述傳遞部件的直線運動。

根據本發明，如果向以能夠旋轉的方式被支撐在支承部件上的一個旋轉部件施加繞一個關節軸的旋轉力，則通過旋轉力傳遞機構的動作，該旋轉部件的旋轉運動被一個凸輪機構或者連桿機構轉換為傳遞部件的直線運動。進而，傳遞部件的直線運動被另一個凸輪機構或者連桿機構轉換為另一個旋轉部件的旋轉運動。即，繞一個關節軸的一個旋轉部件的旋轉運動被傳遞為繞配置為扭轉的位置關系的另一個關節軸的另一個旋轉部件的旋轉運動。其結果，能夠將繞一個關節軸的支承部件相對于配置在比支承部件更靠近基端側的部件的擺動平面、和配置在比支承部件更靠近前端側的與另一個旋轉部件連結的部件相對于支撐部件的擺動平面設定為非平行，通過組合繞2個關節軸的彎曲，能夠使前端側的部件的前端相對于基端側的部件進行三維移動。

在該情況下，能夠通過2個凸輪機構或者連桿機構以及由剛體構成的傳遞部件，將一個旋轉部件的旋轉運動可靠地傳遞作另一個旋轉部件的旋轉運動。因此，即使向比支承部件更靠近前端側的部件施加高負荷，也能夠在2個旋轉部件之間傳遞高負荷的旋轉力，能夠承受其高負荷，使前端側的部件高精度地移動，其中，所述2個旋轉部件被配置為能夠繞配置為扭轉的位置關系的軸線旋轉。

在上述方式中，也可以是，在所述支承部件上設置引導部件，所述引導部件將所述傳遞部件支承為能夠直線移動。

由此，傳遞部件的直線運動被引導部件以不晃動的方式支承，能夠使2個凸輪機構或者連桿機構進行高精度的動作。

在上述方式中，也可以是，所述凸輪機構具有：長孔，其設置在所述旋轉部件和所述傳遞部件中的一方，在與所述傳遞部件的移動方向交叉的方向上延伸；以及可動部，其設置在所述旋轉部件和所述傳遞部件中的另一方，以能夠在該長孔的長度方向上移動的方式收納在該長孔內。

由此，如果使一個旋轉部件旋轉，則設置在該旋轉部件上的長孔或者可動部與旋轉部件一起進行圓弧運動。通過使可動部和長孔的內側面抵靠，將圓弧運動所產生的旋轉力中的傳遞部件的移動方向的分量從旋轉部件向傳遞部件傳遞。此外，使可動部在長孔的長度方向移動，從而釋放與傳遞部件的移動方向交叉的方向的分量。由此，能夠簡單地將一個旋轉部件的旋轉運動轉換為傳遞部件的直線運動。

此外，如果使傳遞部件進行直線運動，則設置在該傳遞部件的長孔或者可動部與傳遞部件一起進行直線運動。通過使可動部和長孔的內側面抵靠，將直線運動所產生的按壓力從傳遞部件向另一個旋轉部件傳遞。另一個旋轉部件通過使可動部在長孔的長度方向移動，從而允許進行圓弧運動。由此，能夠簡單地將傳遞部件的直線運動轉換為另一個旋轉部件的旋轉運動。

在上述方式中，也可以是，所述長孔的內側面和與該內側面接觸的所述可動部的側面中的至少一方由減小摩擦的材質構成。