專利名稱：線纜穿插裝置及線纜穿插方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)將外徑尺寸與細(xì)的柔性中空軸的內(nèi)徑幾乎相等的柔性線纜穿插到細(xì)的柔性中空軸內(nèi)的線纜穿插裝置及線纜穿插方法。
背景技術(shù)：
將柔性線纜穿插到柔性中空軸內(nèi)的可彎曲軟線在各種領(lǐng)域中都在使用。例如，插入到血管內(nèi)沿該血管進(jìn)行徑向超聲波掃描的超聲波探測(cè)器以往已被廣泛采用。這種超聲波探測(cè)器雖然將超聲波振子安裝在具有柔性的外皮套管的頂端，但為了遙控操作使該超聲波振子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該超聲波振子上連接設(shè)置有柔性中空軸，當(dāng)使該柔性中空軸的根部繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，受外皮套管限制的柔性中空軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到頂端的超聲波振子，超聲波振子進(jìn)行徑向掃描。
通過(guò)驅(qū)動(dòng)超聲波振子產(chǎn)生超聲波，同時(shí)接收體內(nèi)組織的斷層部位或出血部位等反射來(lái)的發(fā)射波作為電氣信號(hào)發(fā)送，再解析該發(fā)射波，將與體內(nèi)組織斷層等有關(guān)的信息變換成超聲波圖像顯示在監(jiān)視器中。為此，將線纜連接在超聲波振子上，使該線纜通過(guò)柔性中空軸的內(nèi)部延伸到其根部，與該柔性中空軸的根部設(shè)置的連接部相連接。
鑒于上述情況，有必要將線纜穿插到柔性中空軸的內(nèi)部。這里，插入到血管內(nèi)的超聲波探測(cè)器等裝置必須采用盡量使外徑尺寸小并且具有向彎曲方向的柔性的結(jié)構(gòu)。因此，線纜必須使用極細(xì)的，而且要使柔性中空軸的內(nèi)外徑小。由于柔性中空軸的內(nèi)部只穿插線纜，因此希望其內(nèi)徑尺寸盡量與線纜的外徑相近。但是，由于線纜是由極細(xì)且柔軟的材料構(gòu)成的，因此插入到該柔性中空軸內(nèi)的操作極其困難。即，將極柔軟的線纜穿插到柔性中空軸的內(nèi)部的作業(yè)一般是在線纜的頂端連接剛性強(qiáng)的引線，將該引線通過(guò)柔性中空軸內(nèi)，從柔性中空軸的另一端拉出引線，通過(guò)這樣使線纜穿插到柔性中空軸的內(nèi)部。因此，不僅增加了將引線連接到線纜上的工作量，而且由于該連接部一定會(huì)變粗，因此必須使柔性中空軸的內(nèi)徑與線纜的外徑之間保持與該連接部的粗細(xì)相應(yīng)的多余的間隙。因此，不能使柔性中空軸的直徑變細(xì)。
這里，當(dāng)將光纖穿插到管道內(nèi)時(shí)，例如在專利文獻(xiàn)1中記載了這樣的結(jié)構(gòu)將從真空泵來(lái)的軟管連接到該管道的一端上，從另一端插入光纖，使真空泵動(dòng)作，在管道內(nèi)作用負(fù)壓吸引力，由此將光纖送入管道內(nèi)。
但是，在想要通過(guò)負(fù)壓吸引力將線纜穿插到管道內(nèi)時(shí)，如果用滑動(dòng)性好的部件構(gòu)成管道，而且空氣不在中途泄漏，確實(shí)地對(duì)線纜的頂端面作用負(fù)壓吸引力，則能夠順利地將線纜吸入管道內(nèi)。但是，如果管道的內(nèi)面為粗糙面，或者存在大的凹凸的話，則對(duì)線纜的移動(dòng)產(chǎn)生障礙。另外，當(dāng)管道的中間產(chǎn)生間隙時(shí)，不能在線纜的頂端面產(chǎn)生強(qiáng)的吸引力。因此，上述以往技術(shù)的線纜穿插裝置能夠使用的范圍受管道結(jié)構(gòu)的限制。
這里，如上所述，連接在超聲波振子上的柔性中空軸穿插到外皮套管內(nèi)，通過(guò)繞軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)其根部來(lái)遙控操作使頂端的超聲波振子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)該連接在超聲波振子上的柔性中空軸作為這樣的裝置使用時(shí)，為了有效地傳遞旋轉(zhuǎn)，一般用壓緊螺旋管構(gòu)成。即，壓緊螺旋管由將彈性細(xì)金屬線卷繞成緊密線圈狀構(gòu)成。由該壓緊螺旋管構(gòu)成的柔性中空軸的內(nèi)周面為反復(fù)凹凸的結(jié)構(gòu)。而且，雖說(shuō)是緊密，但柔性中空軸的節(jié)距間隔多少會(huì)產(chǎn)生一些間隙。因此，為了將由柔性材料構(gòu)成的線纜穿插到長(zhǎng)度短的柔性中空軸特別是長(zhǎng)尺寸的柔性中空軸內(nèi)，不能采用上述專利文獻(xiàn)1所記載的方法。
日本特開(kāi)平11-316331號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題，目的是不管柔性中空軸的結(jié)構(gòu)如何，都能順利并確實(shí)地穿插柔性線纜。
為了達(dá)到上述目的，作為本發(fā)明的將柔性線纜插入長(zhǎng)尺寸的柔性中空軸內(nèi)的線纜穿插裝置的結(jié)構(gòu)具備在頂端設(shè)置了能夠裝/卸地連接上述柔性中空軸的一端的噴嘴的線纜供給部件、給上述線纜供給部件提供加壓空氣的壓縮空氣源、能夠連接/分離地連接上述噴嘴和上述柔性中空軸的連接保持部件，上述柔性線纜收容在上述線纜供給部件內(nèi)，在其頂端被從上述噴嘴導(dǎo)入上述柔性中空軸內(nèi)的狀態(tài)下被上述壓縮空氣源供給的加壓空氣傳送，穿插到該柔性中空軸內(nèi)。
這里，柔性中空軸可以用壓緊螺旋管或柔性管中的任何一個(gè)構(gòu)成，穿插到內(nèi)部的線纜可以用信號(hào)電纜、光纖、金屬線等構(gòu)成。并且，作為柔性中空軸連接到噴嘴上的連接結(jié)構(gòu)可以是將柔性中空軸嵌合到噴嘴上，也可以是將柔性中空軸插入噴嘴內(nèi)部規(guī)定的長(zhǎng)度。
線纜供給部件可以在能夠密閉的筒狀本體的一端連接噴嘴，在另一端設(shè)置從壓縮空氣源來(lái)的管道的連接部，而且為了將柔性線纜收容到內(nèi)部，該筒狀本體采用能夠開(kāi)閉的結(jié)構(gòu)。并且，作為壓縮空氣源，可以用空氣泵構(gòu)成，也可以用手動(dòng)活塞泵等手動(dòng)式泵構(gòu)成。
柔性中空軸可以通過(guò)插入到噴嘴中規(guī)定的長(zhǎng)度與線纜供給部件相連接，在這種狀態(tài)下從壓縮空氣源供給壓縮空氣，但此時(shí)柔性中空軸與噴嘴的連接狀態(tài)必須牢固。為此，采用用連接保持部件保持柔性中空軸的根部與噴嘴的連接狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。在柔性中空軸用磁性材料構(gòu)成的情況下，例如可用磁鐵來(lái)構(gòu)成噴嘴等，但連接保持部件也可以采用夾持柔性中空軸和噴嘴的結(jié)構(gòu)。例如，在噴嘴上形成凸緣，夾持構(gòu)件由夾持該凸緣使其不能沿前后方向活動(dòng)的固定夾持部和在規(guī)定的長(zhǎng)度上彈性地?cái)D壓噴嘴與柔性中空軸的連接部分的彈性保持部構(gòu)成。
并且，在本發(fā)明中，作為將柔性線纜插入長(zhǎng)尺寸的柔性中空軸內(nèi)的方法，其特征在于，使上述柔性線纜的頂端部分從用來(lái)給柔性中空軸提供加壓空氣的噴嘴內(nèi)突出規(guī)定的長(zhǎng)度，將從該噴嘴中突出的柔性線纜插入上述柔性中空軸內(nèi)，同時(shí)將該柔性中空軸連接到上述噴嘴上，通過(guò)從上述噴嘴向上述柔性中空軸送入加壓空氣，沿該加壓空氣流傳送上述柔性線纜使其穿插到上述柔性中空軸的內(nèi)部。
通過(guò)采用以上的結(jié)構(gòu)，不管柔性中空軸的結(jié)構(gòu)如何，即使在例如壓緊螺旋管那樣不是密閉結(jié)構(gòu)，而且里面不是滑動(dòng)性良好的結(jié)構(gòu)的情況下也能順利且確實(shí)地穿插柔軟的線纜。


圖1表示作為穿插線纜的柔性中空軸的細(xì)徑超聲波探測(cè)器的大致結(jié)構(gòu)的2線纜穿插裝置的縱剖視3表示使夾持部件為分解狀態(tài)，將柔性中空軸與線纜穿插裝置組裝到一起的狀態(tài)的透視4表示使夾持部件為分解狀態(tài)，將柔性中空軸與線纜穿插裝置組裝到一起的狀態(tài)的剖視5表示將壓緊螺旋管連接到筒狀本體的噴嘴上的狀態(tài)的作用說(shuō)明6表示線纜被送入到壓緊螺旋管的內(nèi)部的狀態(tài)的作用說(shuō)明圖具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。首先，圖1中表示作為穿插線纜的柔性中空軸的細(xì)徑超聲波探測(cè)器，例如為了穿插到血管內(nèi)進(jìn)行徑向掃描而構(gòu)成的超聲波探測(cè)器的概略結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于該超聲波探測(cè)器。
在圖中，1為超聲波探測(cè)器，該超聲波探測(cè)器1為在柔性套管2頂端的閉塞部2a的內(nèi)部安裝有超聲波振子3的裝置，該超聲波振子3為沿旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行超聲波掃描的裝置。為了驅(qū)動(dòng)超聲波振子3旋轉(zhuǎn)，套管2的內(nèi)部穿插有作為柔性中空軸的壓緊螺旋管4，該壓緊螺旋管4的頂端連接著超聲波振子3。并且，壓緊螺旋管4的根部連接設(shè)置有接頭5。超聲波振子3上連接有線纜6，該線纜6貫穿壓緊螺旋管4延伸，其根部設(shè)置有連接器端子7。該端子7能夠裝卸地連接在圖中沒(méi)有示出的超聲波觀測(cè)裝置上，由此驅(qū)動(dòng)超聲波振子3，處理該超聲波振子3獲得的發(fā)射波信號(hào)，生成超聲波圖像。
在制造上述超聲波探測(cè)器1時(shí)，如果是預(yù)先連接有超聲波振子3，則從相反一端插入壓緊螺旋管4內(nèi)，而當(dāng)沒(méi)有連接超聲波振子3時(shí)，可以從兩端中的任一端插入到壓緊螺旋管4內(nèi)，然后將超聲波振子3連接到線纜6的頂端。接著，在將端子7連接到線纜6的根部以后，將接頭5固定到壓緊螺旋管4的根部上。這樣組裝好的組件插入到套管2內(nèi)。
在以上的過(guò)程中，壓緊螺旋管4為長(zhǎng)尺寸的部件，并且線纜6為極柔軟的部件。并且，線纜6為外徑尺寸與壓緊螺旋管4的內(nèi)徑尺寸沒(méi)有太大差別的部件。而且，由于是壓緊螺旋管的緣故，因此成為線纜6的通道的壓緊螺旋管4的內(nèi)面有連續(xù)的凹凸，雖然節(jié)距很小，但也產(chǎn)生間隙。本發(fā)明的線纜穿插裝置如圖2至圖6所示為能夠順利并確實(shí)地將線纜6穿插到壓緊螺旋管4內(nèi)的裝置。
即，圖2表示線纜穿插裝置10的剖面。如該圖所示，線纜穿插裝置10具有形成為筒狀的作為線纜供給部件的筒狀本體11，該筒狀本體11的頂端設(shè)置有噴嘴12。而筒狀本體11的根部成為端蓋11a，該端蓋11a上連接著從壓縮氣體源(圖中沒(méi)有示出)引出的加壓空氣供給管13。
噴嘴12的內(nèi)徑與壓緊螺旋管4的外徑近似一致，因此壓緊螺旋管4的根部能夠插入到該噴嘴12的內(nèi)部。而且以能夠穩(wěn)定地保持該壓緊螺旋管4不讓其脫落為條件，壓緊螺旋管4的插入長(zhǎng)度沒(méi)必要插得很深。并且，在噴嘴12的中間位置形成凸緣14。
線纜6插入到筒狀本體11內(nèi)，該線纜6的頂端突出噴嘴12規(guī)定長(zhǎng)度地配置。并且，壓緊螺旋管4在讓突出噴嘴12的線纜6插入的狀態(tài)下通過(guò)插入到噴嘴12中而連接。另外，在線纜6的兩端沒(méi)有連接任何部件的情況下，其自由端最好固定以便夾持在例如筒狀本體11及其端蓋11a之間。
為了保持噴嘴12與壓緊螺旋管4的連接狀態(tài)，使用了圖3及圖4所示的夾持構(gòu)件20。夾持構(gòu)件20由一分為二的框體21、21構(gòu)成，兩個(gè)框體21、21在將噴嘴12與壓緊螺旋管4的連接部分夾在中間的狀態(tài)下互相結(jié)合，用多個(gè)螺釘22固定使其為結(jié)合狀態(tài)。如圖4所示，兩框體21由凹形形狀的容器構(gòu)成，內(nèi)部填充有起彈性保持部件作用的彈性部件23。這里，彈性部件23為具有一定程度的粘彈性并且能夠塑性變形的部件，當(dāng)外力除去時(shí)，具有一定程度的恢復(fù)彈性，優(yōu)選例如硅橡膠等。并且，兩框體21的內(nèi)部安裝有作為夾持噴嘴12的前后的固定夾持部的夾持部24、24，而且在框體21的周壁部的位于夾持部24、24的延長(zhǎng)線的位置上分別形成有導(dǎo)出噴嘴12及壓緊螺旋管4的凹部25、26。
本實(shí)施形態(tài)的線纜穿插裝置10為以上的結(jié)構(gòu)，下面說(shuō)明用該線纜穿插裝置10將線纜6穿插到壓緊螺旋管4中的方法。
首先，在分離端蓋11a的狀態(tài)下將線纜6收容到筒狀本體11內(nèi)，使其成為該線纜6的頂端稍微突出于噴嘴12的狀態(tài)。然后將端蓋11a封裝在筒狀本體11上，由此使該筒狀本體11的內(nèi)部除噴嘴12以外實(shí)際上為密封狀態(tài)。這里，由于噴嘴12與壓緊螺旋管4相比為極短的部件，而且其通道與壓緊螺旋管4的外徑基本一致，所以與線纜6的外徑相比，噴嘴12的內(nèi)徑極大，所以能夠容易地進(jìn)行線纜6的穿插。
接著如圖5所示那樣將壓緊螺旋管4的根部插嵌到噴嘴12內(nèi)。此時(shí)，將從噴嘴12突出的線纜6的頂端部分插入到該壓緊螺旋管4內(nèi)，并且插入/連接到噴嘴12中。這里，壓緊螺旋管4插入到噴嘴12中的長(zhǎng)度只要在后述夾持時(shí)能夠發(fā)揮到不脫落的程度的連接強(qiáng)度就可以。因此，如果將壓緊螺旋管4與噴嘴12之間的摩擦力增大到某種程度的話，可以使嵌合長(zhǎng)度很短。另外，在壓緊螺旋管4的根部連接有接頭5的情況下，可以將該接頭5插入噴嘴12內(nèi)，也可以嵌合到該接頭5上。
在像上述那樣將壓緊螺旋管4與噴嘴12連接以后，用夾持構(gòu)件20保持該連接部。為此，如圖4所示那樣在2個(gè)框體21、21分離的狀態(tài)下將噴嘴12的凸緣14插入一個(gè)框體21上設(shè)置的夾持部24、24之間。并且使壓緊螺旋管4和噴嘴12擠壓填充到框體21內(nèi)的彈性部件23，并且從凹部26將壓緊螺旋管4導(dǎo)出到外面，從凹部25將噴嘴12導(dǎo)出到外面。在這種狀態(tài)下，將另一個(gè)框體21結(jié)合到上述框體21上。由此，彈性部件23產(chǎn)生的擠壓力作用在壓緊螺旋管4上，并且通過(guò)該彈性部件23產(chǎn)生的擠壓力和夾持部24、24產(chǎn)生的夾持力固定噴嘴12使它們互不分離。然后用螺釘22緊固兩框體21、21。
通過(guò)以上過(guò)程，壓緊螺旋管4固定地保持在線纜穿插裝置10中，通過(guò)從加壓空氣供給管13給筒狀本體11內(nèi)供給加壓空氣，線纜6穿插到壓緊螺旋管4內(nèi)。這里，如圖6所示那樣，從筒狀本體11的噴嘴12向壓緊螺旋管4產(chǎn)生加壓空氣流，利用該空氣流傳送線纜6，送入到壓緊螺旋管4的內(nèi)部。即，在壓緊螺旋管4的內(nèi)部產(chǎn)生沿圖6的箭頭所示方向送入線纜6的空氣流。結(jié)果，盡管壓緊螺旋管4的內(nèi)周面產(chǎn)生凹凸，但線纜6處于浮在壓緊螺旋管4的內(nèi)周面上的狀態(tài)。而且加壓空氣在壓緊螺旋管4與線纜6之間的狹窄的間隙中通過(guò)，在該線纜6的頂端的前面通道斷面積急劇增大，因此在壓緊螺旋管4的內(nèi)部比線纜6的頂端靠前方的位置壓力降低，該負(fù)壓的作用對(duì)線纜6產(chǎn)生推進(jìn)力。另外，為了使線纜6確實(shí)地處于浮在壓緊螺旋管4的內(nèi)周面上的狀態(tài)，還可以使從噴嘴12導(dǎo)入到壓緊螺旋管4內(nèi)的加壓空氣為回旋氣流。
雖然在壓緊螺旋管4的螺旋節(jié)距間產(chǎn)生很小的間隙，但由于加壓空氣流沿壓緊螺旋管4的軸線方向流動(dòng)，因此即使產(chǎn)生一些間隙，空氣也幾乎不泄漏到外面。雖然希望壓緊螺旋管4為筆直的狀態(tài)，但如果曲率半徑大的話，即使有些彎曲，空氣也不會(huì)泄漏到外面。結(jié)果，能夠順利并且確實(shí)、同時(shí)快速地將線纜6穿插到壓緊螺旋管4內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種將柔性線纜插入長(zhǎng)尺寸的柔性中空軸內(nèi)的線纜穿插裝置，其特征在于，具備在頂端設(shè)置了能夠裝卸地連接上述柔性中空軸的一端的噴嘴的線纜供給部件、給上述線纜供給部件提供加壓空氣的壓縮空氣源、能夠連接/分離地連接上述噴嘴和上述柔性中空軸的連接保持部件，上述柔性線纜收容在上述線纜供給部件內(nèi)，在其頂端被從上述噴嘴導(dǎo)入上述柔性中空軸內(nèi)的狀態(tài)下被上述壓縮空氣源供給的加壓空氣傳送，穿插到該柔性中空軸內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的線纜穿插裝置，其特征在于，上述柔性中空軸由壓緊螺旋管或柔性管中的任何一個(gè)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的線纜穿插裝置，其特征在于，采用將上述柔性中空軸插入上述噴嘴內(nèi)部規(guī)定的長(zhǎng)度進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的線纜穿插裝置，其特征在于，上述線纜供給部件在能夠密閉的筒狀本體的一端連接上述噴嘴，在另一端設(shè)置從上述壓縮空氣源引出的管道的連接部，而且為了將上述柔性線纜收容到內(nèi)部，該筒狀本體采用能夠開(kāi)閉的結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的線纜穿插裝置，其特征在于，上述柔性中空軸通過(guò)插入到上述噴嘴內(nèi)規(guī)定的長(zhǎng)度與上述線纜供給部件相連，并且在該噴嘴上形成凸緣，上述連接保持部件由夾持該凸緣使其不能沿前后方向活動(dòng)的固定夾持部和在規(guī)定的長(zhǎng)度上彈性地?cái)D壓上述噴嘴與上述柔性中空軸的連接部分的彈性保持部構(gòu)成。
6.一種將柔性線纜插入長(zhǎng)尺寸的柔性中空軸內(nèi)的線纜穿插方法，其特征在于，使上述柔性線纜的頂端部分從用來(lái)給上述柔性中空軸提供加壓空氣的噴嘴內(nèi)突出規(guī)定的長(zhǎng)度，將從該噴嘴中突出的柔性線纜插入上述柔性中空軸內(nèi)，同時(shí)將該柔性中空軸連接到上述噴嘴上，通過(guò)從上述噴嘴向上述柔性中空軸送入加壓空氣，沿該加壓空氣流傳送上述柔性線纜使其穿插到上述柔性中空軸的內(nèi)部。
全文摘要
通過(guò)本發(fā)明，不管柔性中空軸的結(jié)構(gòu)如何，都使順利并確實(shí)地穿插柔性線纜成為可能。其中，在線纜穿插裝置(10)的插入了線纜(6)的筒狀本體(11)的頂端設(shè)置有噴嘴(12)，根部連接有從壓縮氣體源來(lái)的加壓空氣供給管(13)，構(gòu)成柔性中空軸的壓緊螺旋管(4)的根部能夠插入到該噴嘴(12)的內(nèi)部，并且在噴嘴(12)的中間位置形成凸緣(14)，被夾持構(gòu)件(20)保持著，所述夾持構(gòu)件(20)由一分為二的框體(21、21)構(gòu)成，內(nèi)部填充有硅橡膠等彈性部件(23)，并且安裝有固定凸緣(14)的夾持部(24、24)；在將線纜(6)的頂端穿插到壓緊螺旋管(4)內(nèi)的狀態(tài)下給噴嘴(12)提供加壓空氣，在該加壓空氣的傳送作用下使線纜(6)向壓緊螺旋管(4)的頂端方向前進(jìn)。
文檔編號(hào)A61B8/13GK1834710SQ20051005636
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者田濤欽司 申請(qǐng)人:富士能佐野株式會(huì)社