DE102006003548A1

DE102006003548A1 - Endoscopic instrument, comprises partly toothed wheels acting in combination with toothed rack

Info

Publication number: DE102006003548A1
Application number: DE200610003548
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. Schöler
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: DE102006003548B4

Abstract

The device has two handles moving two gripping or cutting elements (3,4) positioned at the front of the instrument, exceeding from a hollow shaft (1). Each of the gripping or cutting elements (3,4) is joined with its rear end to a rotating wheel (2,7), partly provided with teeth. The teeth engage with the teeth (8) located at a pushing and pulling bar (6), accommodated inside the shaft (1). The drive can also be assembled of a cage with inner teeth engaging with the teeth of a partly toothed wheel positioned in the center.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zangen- oder Schereninstrument der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The The invention relates to a forceps or scissors instrument in the preamble of claim 1 type.

Solche endoskopischen Instrumente weisen Branchen auf, die als Zangen oder Scherenbranchen ausgebildet sein können und in beiden Ausführungen in derselben Kinematik gegenseitig zur Öffnungs- oder Schließbewegung bewegt werden. Die Branchen sind dabei am distalen Ende eines Schaftrohres gelagert, in welchem eine Stange zum Antrieb der Branchen angeordnet ist. Die Stange wird ihrerseits vom proximalen Ende des Schaftrohres her angetrieben.Such Endoscopic instruments have branches that act as pliers or Scherenbranchen can be trained and in both versions in the same kinematics mutually to the opening or closing movement to be moved. The sectors are mounted at the distal end of a shaft tube, in which a rod for driving the branches is arranged. The rod in turn is from the proximal end of the shaft tube driven.

Bekannte gattungsgemäße Instrumente weisen unterschiedliche Arten der Getriebeverbindung auf, die beispielsweise aus mehrgelenkig verbundenen Hebeln, Führungskurven und Nocken oder dergleichen besteht. Die bekannten Getriebeverbindungen weisen alle konstruktive Begrenzungen auf, die sich vor allem aus dem erforderlichen geringen Außendurchmesser der Instrumente ergeben.Known generic instruments have different types of transmission connection, for example from multi-jointed levers, guide cams and cams or the like exists. The known transmission connections have all constructive limitations, which are mainly due to the required small outer diameter of instruments.

Es sind auch Zangen mit Zahnradgetrieben bekannt. So zeigt das JP-Abstract 7009353 eine Werkzeugzange hier nicht verwendbarer Bauart, bei der die Branchen über ein Zahnradgetriebe angetrieben sind.It also pliers with gear drives are known. This is how the JP abstract shows 7009353 a tool tongs here not usable type, in which the industries over a gear transmission are driven.

Das DE 84 18 993 U1 zeigt eine medizinische Zange, bei der am distalen Ende eine feststehende Branche und eine um die Schaftachse schwenkbare Branche angeordnet sind. Die schwenkbare Branche wird über eine drehbar im Schaftrohr angeordnete Stange von einem proximal vorgesehenen Zahnradkegelgetriebe angetrieben.The DE 84 18 993 U1 shows a medical forceps, wherein at the distal end of a fixed branch and a pivotable about the shaft axis sector are arranged. The pivoting branch is driven by a rotatably arranged in the shaft tube rod by a proximally provided Zahnradkegelgetriebe.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem gattungsgemäßen Instrument eine neuartige Getriebeverbindung mit anderen konstruktiven Möglichkeiten vorzusehen.The Object of the present invention is in a generic instrument a novel transmission connection with other design options provided.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist bei einem gattungsgemäßen Instrument die Getriebeverbindung als Zahnradgetriebe ausgebildet. Dadurch ergeben sich gegenüber Instrumenten mit bekannten Getriebeverbindungen völlig neue konstruktive Möglichkeiten.According to the invention is at a generic instrument the transmission connection is designed as a gear transmission. Thereby arise opposite Instruments with known transmission connections completely new constructive possibilities.

Das erfindungsgemäße Instrument lässt sich in unterschiedlichen Ausführungsformen konstruieren, von denen die wesentlichen Gegenstand der Unteransprüche 2–4 sind.The Instrument according to the invention settles in different embodiments construct, of which the essential subject of the dependent claims 2-4 are.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:In In the drawings, the invention is for example and schematically shown. Show it:

1 eine Seitenansicht des distalen Endbereiches einer erfindungsgemäßen Zange in einer ersten Ausführungsform, 1 a side view of the distal end portion of a pliers according to the invention in a first embodiment,

2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in 1, 2 a section along line 2-2 in 1 .

3 eine Seitenansicht einer der Zangenbranchen, 3 a side view of one of the pliers industries,

4 eine Seitenansicht der anderen Zangenbranche aus der entgegengesetzten Richtung, 4 a side view of the other pliers industry from the opposite direction,

5 eine Ansicht einer Zangenbranche in Draufsicht gemäß 2, 5 a view of a pliers industry in plan view according to 2 .

6 eine Seitenansicht des Triebelementes gemäß Schnitt nach Linie 6-6 in 2, 6 a side view of the drive element according to section line 6-6 in 2 .

7 einen Schnitt nach Linie 7-7 in 6, 7 a section along line 7-7 in 6 .

8 eine teilgeschnittene Seitenansicht des distalen Endbereiches einer erfindungsgemäßen Zange in einer zweiten Ausführungsform und 8th a partially sectioned side view of the distal end portion of a forceps according to the invention in a second embodiment and

9 eine Draufsicht auf den distalen Endbereich einer erfindungsgemäßen Zange in einer dritten Ausführungsform. 9 a plan view of the distal end portion of a pliers according to the invention in a third embodiment.

In den Zeichnungen sind erfindungsgemäße Zangen dargestellt, bei denen die beweglichen Branchen als Zangenbranchen ausgebildet sind.In The drawings pliers according to the invention are shown in which the mobile industries are designed as tongs industries.

Ersichtlich können die Zangen durch andere Ausbildung der distalen Endbereiche der Branchen auch als Scheren ausgebildet sein.apparent can the pliers by other training of the distal end of the Branches should also be designed as scissors.

Die 1 bis 7 zeigen eine erste Ausführungsform. Am dargestellten distalen Endbereich eines Schaftrohres 1 sind auf einer das Schaftrohr durchlaufenden und an diesem befestigten Achse 2 eine obere Branche 3 und eine untere Branche 4 gelagert. Diese werden mit einer im Schaftrohr 1 verlaufenden, in Längsrichtung des Schaftrohres gemäß Pfeil 5 bewegbaren Stange 6 je nach Bewegungsrichtung der Stange 6 öffnend oder schließend angetrieben.The 1 to 7 show a first embodiment. At the illustrated distal end portion of a shaft tube 1 are on a shaft passing through the shaft and attached to this axis 2 an upper branch 3 and a lower industry 4 stored. These are with one in the shaft tube 1 extending, in the longitudinal direction of the shaft tube according to the arrow 5 movable rod 6 depending on the direction of movement of the rod 6 driven opening or closing.

Wie die 1 bis 4 zeigen, weist jede der Branchen 3, 4 einen distal liegenden Griffbereich 3', 4' und einen daran befestigten proximal liegenden Lagerbereich 3'', 4'' auf. Im proximalen Endbereich der Lagerbereiche 3'', 4'' sind die Branchen auf der Achse 2 gelagert, wie 2 zeigt.As the 1 to 4 show each of the branches 3 . 4 a distal grip area 3 ' . 4 ' and a proximally located storage area attached thereto 3 '' . 4 '' on. In the proximal end area of the storage areas 3 '' . 4 '' the industries are on the move 2 stored, like 2 shows.

Wie 2 ferner zeigt, sind die Lagerbereiche 3'', 4'' der beiden Branchen im Abstand zueinander auf der Achse gelagert. Die 3 und 4 zeigen die beiden Branchen 3 und 4 jeweils in Seitenansicht von der Seite her, die der anderen Branche zugewandt liegt. Es ist hier und auch in der Draufsicht gemäß 5 auf die Branche 3 zu ersehen, dass auf jedem der Lagerbereiche 3'', 4'' konzentrisch zur Achse ein Zahnrad 7 befestigt ist, das im Ausführungsbeispiel eine aus Darstellungsgründen nur aus drei Zähnen bestehende Außenverzahnung auf einem Teil des Umfanges aufweist. Die beiden Zahnräder 7 liegen also an den Branchen 3, 4 gegenseitig zugewandt und beide konzentrisch zur Achse 2. Sie können mit ihren Stirnseiten aneinander gleiten.As 2 also shows, are the storage areas 3 '' . 4 '' the two industries stored at a distance to each other on the axis. The 3 and 4 show the two industries 3 and 4 each in Seitenan view from the side facing the other branch. It is here and also in the plan view according to 5 on the industry 3 to see that on each of the storage areas 3 '' . 4 '' concentric to the axis a gear 7 is attached, which in the embodiment has a representation of reasons only three teeth external teeth on a portion of the circumference. The two gears 7 So are the branches 3 . 4 facing each other and both concentric to the axis 2 , You can slide their faces together.

Am distalen Ende der Stange 6 ist ein Triebkäfig 8 befestigt, der in 2 in Draufsicht sowie in 6 in Seitenansicht und in 7 im Schnitt dargestellt ist. Der Triebkäfig 8 besteht aus einem rechteckigen umlaufenden Rahmen, dessen Längsteile sich parallel zur Stange 6 erstrecken und auf ihrer Innenseite jeweils eine Zahnleiste 8' bzw. 8'' ausbilden. In 6 ist auch die Achse 2 im Schnitt dargestellt und das Zahnrad 7, das an der oberen Branche 3 sitzt. Man erkennt, dass es mit seinen Zähnen im Eingriff mit der unteren Zahnleiste 8'' steht. Diese ist, wie 7 zeigt, am Seitenrand des Triebkäfigs 8 angeordnet, und zwar auf der Seite, die zum Lagerbereich 3'' der Branche 3 hin liegt. Die obere Zahnleiste 8' ist, wie 7 zeigt, auf der anderen Seite ausgebildet und liegt zum Lagerbereich 4'' der unteren Branche 4 hin.At the distal end of the rod 6 is a power cage 8th attached, in 2 in plan view as well as in 6 in side view and in 7 is shown in section. The drive cage 8th consists of a rectangular surrounding frame whose longitudinal parts are parallel to the rod 6 extend and on its inside a toothed rack 8th' respectively. 8th'' form. In 6 is also the axis 2 shown in section and the gear 7 that is at the top of the industry 3 sitting. It can be seen that it meshes with the teeth of the lower rack 8th'' stands. This is how 7 shows, at the side edge of the drive cage 8th arranged, on the side facing the storage area 3 '' the industry 3 lies down. The upper rack 8th' is like 7 shows, trained on the other side and lies to the storage area 4 '' the lower branch 4 out.

Es ergibt sich, dass der Triebkäfig 8 mit seiner unteren Zahnleiste 8'' nur mit dem Zahnrad 7 der oberen Branche 3 und mit seiner oberen Zahnleiste 8' nur mit dem Zahnrad 7 der unteren Branche 4 kämmt. Die Zahnräder 7 sind zu diesem Zweck jeweils nur auf einem Teil ihres Umfanges mit Zahnung versehen. Daraus ergibt sich, dass beim Vorschieben der Stange 6 – und somit Vorschieben des Triebkäfigs 8 – die beiden Zahnräder 7 gegenläufig drehen und die Branchen 3, 4 zur Öffnungsbewegung auseinanderschieben. Beim Zurückziehen der Stange 6 werden die Branchen geschlossen.It turns out that the drive cage 8th with its lower rack 8th'' only with the gear 7 the upper branch 3 and with its upper rack 8th' only with the gear 7 the lower branch 4 combs. The gears 7 are provided for this purpose only on a part of its circumference with teeth. It follows that when advancing the rod 6 - and thus advancing the drive cage 8th - the two gears 7 rotate in opposite directions and the branches 3 . 4 to disperse the opening movement. When retracting the rod 6 the branches are closed.

8 zeigt im Teilschnitt eine zweite Ausführungsform einer Zange, bei der, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform der 1 bis 7 verwendet werden. 8th shows in partial section a second embodiment of a pair of pliers, in which, as far as possible, the same reference numerals as in the embodiment of 1 to 7 be used.

Die Branchen 3, 4 weisen wiederum Lagerbereiche 3'', 4'' auf, mit denen sie gelagert sind. Bei der Ausführungsform der 8 sind die Lagerbereiche 3'', 4'' jedoch auf zwei im Abstand parallel angeordneten Achsen 2', 2'' gelagert. Die La gerbereiche 3'', 4'' tragen wiederum Zahnräder 7, die entsprechend denen der 3 bis 5 angeordnet sind, jedoch im Ausführungsbeispiel jeweils auf derselben Seite der Lagerbereiche 3'', 4'' angeordnet sind und bedingt durch den Achsabstand der Achsen 2', 2'' im Abstand zueinander stehen.The industries 3 . 4 again have storage areas 3 '' . 4 '' on, with which they are stored. In the embodiment of the 8th are the storage areas 3 '' . 4 '' but on two parallel spaced axes 2 ' . 2 '' stored. The La gerbereiche 3 '' . 4 '' in turn wear gears 7 , which correspond to those of 3 to 5 are arranged, but in the embodiment, respectively on the same side of the storage areas 3 '' . 4 '' are arranged and conditioned by the axial spacing of the axes 2 ' . 2 '' are at a distance from each other.

Am distalen Ende der Stange 6 ist ein Triebelement 8 angeordnet, das zwei Zahnleisten 8', 8'' aufweist, die auf der Oberseite bzw. Unterseite des als lineare Stange bzw. Platte ausgebildeten Triebelementes 8 sitzen. Die Zahnleisten 8', 8'' liegen dabei in derartigem Abstand zueinander, dass sie mit den beiden Zahnrädern 7 kämmen, und zwar die Zahnleiste 8' mit dem Zahnrad 7 der Branche 3 und die Zahnleiste 8'' mit dem Zahnrad 7 der Branche 4.At the distal end of the rod 6 is a driving element 8th arranged, the two toothed racks 8th' . 8th'' has, on the top or bottom of the linear rod or plate drive element 8th to sit. The tooth racks 8th' . 8th'' lie at such a distance from each other that they with the two gears 7 comb, namely the rack 8th' with the gear 7 the industry 3 and the rack 8th'' with the gear 7 the industry 4 ,

Wie 8 zeigt, werden durch Vorschieben der Stange 6 in distaler Richtung die Branchen 3, 4 geöffnet und beim Zurückziehen der Stange 6 geschlossen.As 8th shows are by advancing the rod 6 Distally the branches 3 . 4 opened and when retracting the rod 6 closed.

9 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zange, bei der wiederum, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. 9 shows a third embodiment of the pliers according to the invention, in which, where possible, the same reference numerals are used.

Die Zange ist hier in Draufsicht, entsprechend 2, dargestellt und zeigt wiederum die beiden Branchen 3 und 4 mit ihren Griffbereichen 3', 4' und den Lagerbereichen 3'' und 4'', die weitgehend denen der Ausführungsform der 1 bis 7 entsprechen. Die Lagerbereiche 3'', 4'' sind auf einer gemeinsamen Achse 2 gelagert, die am Schaftrohr 1 befestigt ist.The pliers is here in plan view, accordingly 2 , shows and shows again the two industries 3 and 4 with their grip areas 3 ' . 4 ' and the storage areas 3 '' and 4 '' , which are largely those of the embodiment of the 1 to 7 correspond. The storage areas 3 '' . 4 '' are on a common axis 2 stored on the shaft tube 1 is attached.

Beide Lagerbereiche 3'', 4'' tragen, entsprechend der Ausführungsform der 1 bis 7, auf ihren einander zugewandten Seiten koaxial zur Achse 2 angeordnete Zahnräder 7, die im Ausführungsbeispiel der 9 jedoch als Kegelräder ausgebildet sind. Die Stange 6 trägt an ihrem distalen Stirnende ein Kegelstirnrad 8, das in diesem Fall das Triebelement ausbildet und mit den beiden Kegelrädern 7 der Branchen 3 und 4 gleichzeitig kämmt.Both storage areas 3 '' . 4 '' wear, according to the embodiment of 1 to 7 , on their mutually facing sides coaxial with the axis 2 arranged gears 7 , which in the embodiment of the 9 However, are designed as bevel gears. The pole 6 carries at its distal front end a bevel spur 8th , which forms the drive element in this case and with the two bevel gears 7 the branches 3 and 4 combs at the same time.

Bei der Ausführungsform der 9 wird zur gegenläufigen Winkelverstellung der Branchen 3, 4 die Stange 6 gedreht. Ein proximal am Schaftrohr 1 vorgesehener Drehantrieb kann beispielsweise gemäß DE 84 18 993 U1 ausgebildet sein. Bei Verdrehen des Stirnkegelrades 8 werden die Kegelräder 7 gegenläufig gedreht, so dass die Branchen 3, 4 die gewünschte gegenläufige Schwenkbewegung ausführen.In the embodiment of the 9 becomes the opposite angle adjustment of the industries 3 . 4 the pole 6 turned. A proximal to the shaft tube 1 provided rotary drive can, for example according to DE 84 18 993 U1 be educated. When turning the bevel gear 8th become the bevel gears 7 rotated in opposite directions, leaving the branches 3 . 4 perform the desired opposite pivoting movement.

Bei den in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen sind die Getriebeverbindungen 7, 8 jeweils derart ausgebildet, daß bei einer Verschiebung der Stange 6 in distaler Richtung die Branchen 3, 4 geschlossen werden. Die Getriebeverbindungen können jedoch sehr einfach auch derart geändert werden, daß die Branchen 3, 4 beim Zurückziehen der Stange 6, also bei Bewegung in proximaler Richtung geschlossen werden. Dazu kann bei der Ausführungsform der 1–7 der Eingriff der Zahnräder 7 mit dem Triebkäfig 8 derart geändert werden, daß die Zahnräder jeweils mit der anderen Zahnleiste kämmen. Das in 6 dargestellte Zahnrad 7 würde dann also nicht mit der unteren Zahnleiste 8'', sondern mit der oberen Leiste 8' kämmen. Bei der Ausführungsform der 8 könnte das Triebelement 8 gabelförmig ausgebildet sein wobei die Zahnleisten 8' und 8'' mit den Zahnrädern 7 von außen kämmen und nicht wie in 8 dargestellt von innen.In the in the 1 to 8th illustrated embodiments are the transmission connections 7 . 8th each formed such that upon displacement of the rod 6 Distally the branches 3 . 4 getting closed. However, the transmission connections can very easily be changed so that the industries 3 . 4 when retracting the rod 6 , so be closed when moving in the proximal direction. This can be in the embodiment of the 1 - 7 the engagement of the gears 7 with the drive cage 8th changed like that be that the gears each mesh with the other rack. This in 6 illustrated gear 7 So it would not work with the lower rack 8th'' but with the top bar 8th' comb. In the embodiment of the 8th could be the driving element 8th be formed fork-shaped wherein the toothed racks 8th' and 8th'' with the gears 7 comb from the outside and not like in 8th presented from inside.

Claims

Surgical endoscopic forceps or scissors instrument with two at the distal end of a shaft tube ( 1 ) industries ( 3 . 4 ) and one in the tube ( 1 ), driven from its proximal end rod ( 6 ), which via a transmission connection ( 7 . 8th ) the industries ( 3 . 4 ) drives to its counter-rotating pivot, characterized in that the transmission connection as a gear transmission ( 7 . 8th ) is formed, the at least on a peripheral part toothed gears ( 7 ) in every industry ( 3 . 4 ) and a toothed drive element ( 8th ) at the distal end of the rod ( 6 ) having.

Instrument according to claim 1, characterized in that the branches ( 3 . 4 ) on a common, transverse to the shaft tube ( 1 ) arranged axis ( 2 ) are mounted at an axial distance and on their mutually facing sides coaxial with the axis ( 2 ) arranged gears ( 7 ), whereby the drive element ( 8th ) two straight, parallel to the sliding driven rod ( 6 ) extended racks ( 8th' . 8th'' ), of which one ( 8th' ) on one side of the axle ( 2 ) and one of the branches ( 4 ) and the other ( 8th'' ) on the other side of the axis ( 2 ) and the other industry ( 3 ) is arranged.

Instrument according to claim 1, characterized in that the branches ( 3 . 4 ) on two parallel axes ( 2 ' . 2 '' ) are mounted and coaxial with the axis ( 2 ' . 2 '' ) arranged gears ( 7 ), whereby the drive element ( 8th ) between the axes ( 2 ' . 2 '' ) and two parallel to the sliding driven rod ( 6 ) extended racks ( 8th' 8th'' ), of which one ( 8th' ) to the one axis ( 2 ' ) and the other one ( 8th'' ) to the other axis ( 2 '' ) is arranged.

Instrument according to claim 1, characterized in that the branches ( 3 . 4 ) on a common, transverse to the shaft tube ( 1 ) arranged axis ( 2 ) are mounted at an axial distance and carry on their side facing each other coaxially to the axis arranged gears, which are used as bevel gears ( 7 ) are formed and both with the helical bevel ( 8th ) formed drive element on the rotary driven rod ( 6 ) comb.