DE102013105083A1

DE102013105083A1 - Control unit for an endoscope having an angled unit

Info

Publication number: DE102013105083A1
Application number: DE102013105083.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Lang; Stephan Wieth
Original assignee: EndoChoice Inc
Current assignee: EndoChoice Inc
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2014-11-20

Abstract

Steuereinheit (10) für die Abwinklungseinheit eines Endoskops mit einer ersten Welle (20), die an ihrem einen Ende mit einem ersten Bedienknopf (30) und an ihrem anderen Ende mit einer ersten Seiltrommel (40) zur Befestigung eines mit der Abwinklungseinheit befestigten ersten Seilzugpaares verbunden ist, einer zweiten Welle (50), die an ihrem einen Ende mit einem zweiten Bedienknopf (60) und an ihrem anderen Ende mit einer zweiten Seiltrommel (70) zur Befestigung eines mit der Abwinklungseinheit befestigten zweiten Seilzugpaares verbunden ist, wobei die zweite Welle (50) als Hohlwelle ausgebildet und die erste Welle (20) die zweite Welle (50) durchstößt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Welle (20, 50) eine erste feststehende Hülse (80) angeordnet ist, die erste Welle (20) im Bereich des ersten Bedienknopfes (30) wenigstens abschnittsweise als Hohlwelle ausgebildet ist, in der Wandung des als Hohlwelle ausgebildeten Abschnitts der ersten Welle (20) wenigstens eine radiale Öffnung vorgesehen ist, die von einem in der Öffnung radial verschieblichen Bremskörper (90) eingenommen ist, und ein gegen die Kraft einer sich an der ersten Welle (20) abstützenden Feder (100) gelagerter Stift (110) vorgesehen ist, der mittels Translation und/oder Rotation gegen die Kraft der sich an der ersten Welle (20) abstützenden Feder aus einer ersten Position in eine zweite Position bringbar ist, wobei der Stift (110) in der ersten Position ohne Wirkung auf den Bremskörper (90) ist und der Stift (110) in der zweiten Position den Bremskörper (90) aus der radialen Öffnung der ersten Welle (20) die Welle (20) arretierend gegen die erste feststehende Hülse (80) drückt.Control unit (10) for the bending unit of an endoscope having a first shaft (20) at its one end with a first control knob (30) and at its other end with a first cable drum (40) for fixing a first pair of cables attached to the bending unit a second shaft (50) connected at its one end to a second operating knob (60) and at its other end to a second cable drum (70) for fixing a second cable pair secured to the bending unit, the second shaft (50) formed as a hollow shaft and the first shaft (20) pierces the second shaft (50), characterized in that between the first and the second shaft (20, 50) a first fixed sleeve (80) is arranged, the first shaft (20) in the region of the first control knob (30) is at least partially formed as a hollow shaft, in the wall of the hollow shaft formed as a portion of the first shaft (20) we at least one radial opening is provided, which is occupied by a brake body (90) which is radially displaceable in the opening, and a pin (110) mounted against the force of a spring (100) supporting the first shaft (20) is provided can be brought from a first position to a second position by means of translation and / or rotation against the force of the spring supporting on the first shaft (20), the pin (110) having no effect on the brake body (90) in the first position and the pin (110), in the second position, urges the brake body (90) out of the radial opening of the first shaft (20), locking the shaft (20) against the first stationary sleeve (80).

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit für ein eine Abwinklungseinheit aufweisendes Endoskop. The invention relates to a control unit for a bend unit having endoscope.

Aus der DE 20 2011 109 769 U1 ist ein Endoskop mit einer Abwinklungseinheit bekannt. Die Auslenkung der Abwinklungseinheit (auch Krümmungseinrichtung genannt) und damit des distalen Endes des Endoskops wird bekanntermaßen mittels Seilzügen bewirkt, wobei jeweils zwei sich am Außenumfang der Abwinklungseinheit gegenüberliegend angeordnete Seilzüge zu einem Seilzugpaar verbunden sind. Die Seilzugpaare werden derart an durch Drehknöpfe verstellbare Seiltrommeln befestigt, dass das distale Ende der Abwinklungseinheit entweder eine Bewegung nach oben oder unten (up/down; U-D) oder eine Bewegung in Richtung links oder rechts (right/left; R-L) ausführt. From the DE 20 2011 109 769 U1 is an endoscope with an angled unit known. The deflection of the bending unit (also called curvature device) and thus the distal end of the endoscope is known to be effected by means of cables, with two each on the outer circumference of the bending unit oppositely arranged cables are connected to a cable pair. The pairs of cable pulls are attached to knob-adjustable cable drums in such a manner that the distal end of the angled unit performs either up-down (UD) or left-right (RL) movement.

Während der Untersuchung des menschlichen Körpers oder eines Bauwerks mit einem Endoskop mit Abwinklungseinheit kann es manchmal von Vorteil sein, die Auslenkung der Abwinklungseinheit zu fixieren. Dieses wird üblicherweise mittels einer auch als Bremse bezeichneten Arretiereinrichtung bewerkstelligt, die eine Drehung der Seiltrommel(n) verhindert. During the examination of the human body or a structure with an angled endoscope, it may sometimes be advantageous to fix the deflection of the angled unit. This is usually accomplished by means of a locking device, also referred to as a brake, which prevents rotation of the cable drum (s).

Die bekannten Brems- bzw. Arretiereinrichtungen sind oftmals kompliziert aufgebaut. The known braking or locking devices are often complicated.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuereinheit für ein eine Abwinklungseinheit aufweisendes Endoskop zu schaffen, die eine einfach aufgebaute und einfach zu bedienende Brems- bzw. Arretiereinrichtung aufweist. The object of the invention is therefore to provide a control unit for an endoscope having an angled endoscope, which has a simply constructed and easy-to-use braking or locking device.

Diese Aufgabe wird durch die Steuereinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch die Steuereinheit mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 2 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder. This object is achieved by the control unit having the features of claim 1. The object is also achieved by the control unit having the features of the independent claim 2. The subclaims reflect advantageous embodiments of the invention.

Grundgedanke der Erfindung ist es unter Beibehaltung des konzentrischen Aufbaus der Steuereinheit, einfach zu bedienende Arretiereinrichtungen für die Bewegung U-D und/oder R-L der Abwinklungseinheit des Endoskops bereitzustellen. The basic idea of the invention, while maintaining the concentric structure of the control unit, is to provide easy-to-use locking devices for the movement U-D and / or R-L of the bending unit of the endoscope.

Die Erfindung wird anhand eines in den beigefügten Figuren dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying figures, particularly preferred embodiment. Show it:

1 einen Querschnitt durch das besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel nach der Erfindung; 1 a cross section through the particularly preferred embodiment of the invention;

2 eine Teilansicht der aus der Steuereinheit ausgebauten ersten Welle mit der erfindungsgemäßen Arretiereinrichtung für die Bewegung R-L; und 2 a partial view of the removed from the control unit first shaft with the locking device according to the invention for the movement RL; and

3 eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Arretiereinrichtung für die Bewegung U-D. 3 a partial view of the locking device according to the invention for the movement UD.

1 zeigt einen Querschnitt durch ein besonders bevorzugt ausgestaltetes Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit für die Abwinklungseinheit eines Endoskops nach der Erfindung. Dieses Beispiel weist sowohl eine Arretierung für die Bewegung R-L als auch U-D auf, bei der die Bedienelemente konzentrisch aufgebaut sind und so eine einfache und intuitive Bedienung erlauben. 1 shows a cross section through an embodiment of a particularly preferred embodiment of a control unit for the bending unit of an endoscope according to the invention. This example has both a lock for the movement RL and UD, in which the controls are concentric and thus allow a simple and intuitive operation.

Die Steuereinheit 10 weist eine erste Welle 20 auf, die an ihrem einen Ende mit einem ersten Bedienknopf 30 und an ihrem anderen Ende mit einer ersten Seiltrommel 40 zur Befestigung eines mit der Abwinklungseinheit befestigten ersten Seilzugpaares verbunden ist. Das mit der Seiltrommel 40 verbundene Seilzugpaar ist beispielsweise zur Bewegung der Abwinklungseinheit in Richtung R-L eingerichtet, sodass durch Drehen des ersten Bedienknopfes 30 eine R-L-Bewegung der Abwinklungseinheit ausgelöst werden kann. The control unit 10 has a first wave 20 on, at one end with a first control knob 30 and at the other end with a first rope drum 40 is connected for attaching a first cable pair attached to the bend unit. The rope drum 40 Connected cable pair is set up, for example, for moving the bending unit in the direction of RL, so that by turning the first control knob 30 a RL movement of the bending unit can be triggered.

Die erste Welle 20 ist im Bereich des ersten Bedienknopfes 30 wenigstens abschnittsweise als Hohlwelle ausgebildet, wobei in der Wandung dieses als Hohlwelle ausgebildeten Abschnitts wenigstens eine radiale Öffnung vorgesehen ist, die von einem in der Öffnung radial verschieblichen Bremskörper 90 eingenommen ist. Bevorzugt sind aber – wie auch in 2 gezeigt – mehrere Bremskörper 90 vorgesehen. The first wave 20 is in the range of the first control knob 30 at least partially formed as a hollow shaft, wherein in the wall of this designed as a hollow shaft portion at least one radial opening is provided, which is of a radially displaceable in the opening brake body 90 is taken. But are preferred - as well as in 2 shown - several brake bodies 90 intended.

Die Arretierung der ersten Welle 20 wird nun dadurch erreicht, dass bevorzugt ein oberhalb des ersten Bedienknopfes 30 konzentrisch angeordneter Bremsknopf vorgesehen ist, der einen sich in den als Hohlwelle ausgebildeten Abschnitt der ersten Welle 20 erstreckenden Stift 110 trägt, der gegen die Kraft einer sich an der ersten Welle 20 abstützenden Feder 100 gelagert ist. Die Bauteile sind dabei so zueinander angeordnet, dass der Stift 110 mittels der Feder 100 aus dem Hohlwellenabschnitt herausgedrückt wird, wobei der Stift 110 einen sich verjüngenden Abschnitt aufweist, der den bzw. die Bremskörper 90 in einer ersten Position (wie dargestellt) aufnehmen kann. The locking of the first shaft 20 is now achieved in that preferably one above the first control knob 30 concentrically arranged brake knob is provided, which is in the form of a hollow shaft portion of the first shaft 20 extending pen 110 wears against the force of a on the first wave 20 supporting spring 100 is stored. The components are arranged to each other so that the pin 110 by means of the spring 100 is pushed out of the hollow shaft portion, wherein the pin 110 a tapered portion, the or the brake body 90 in a first position (as shown) can record.

Wird der Stift 110 mittels Translation und/oder Rotation gegen die Kraft der sich an der ersten Welle 20 abstützenden Feder aus dieser ersten Position in eine zweite Position bewegt, wirkt der Stift 110 derart auf den die Bremskörper 90, dass diese aus der Öffnung der Welle 20 teilweise hinausgedrückt und gegen die zwischen der ersten und der zweiten Welle 20, 50 angeordnete erste feststehende Hülse 80 gepresst werden. Will the pen 110 by translation and / or rotation against the force on the first shaft 20 supporting spring moves from this first position to a second position, the pin acts 110 such on the brake body 90 that these are from the opening of the shaft 20 partially pushed out and against between the first and the second wave 20 . 50 arranged first fixed sleeve 80 be pressed.

Durch diese reibschlüssige Verbindung von Bremskörper 90 und erster feststehender Hülse 80 wird die erste Welle 20 arretiert und somit die Stellung der Abwinklungseinheit in R-L-Richtung arretiert. Wichtig ist hierbei, dass die Stellung der Abwinklungseinheit bezogen auf die R-L-Richtung bei Überwindung der Reibung von Bremskörper 90 und erster feststehender Hülse 80 nach- bzw. feinjustiert werden kann, wobei die Höhe der Reibkraft durch die Vorspannung der Feder 100 vorbestimmt ist, die den Stift 119 aus dem Hohlwellenabschnitt herauspresst. Through this frictional connection of brake body 90 and first fixed sleeve 80 becomes the first wave 20 arrested and thus locks the position of the bending unit in RL direction. It is important here that the position of the bending unit relative to the RL direction in overcoming the friction of the brake body 90 and first fixed sleeve 80 can be readjusted or finely adjusted, wherein the height of the friction force by the bias of the spring 100 It is intended that the pen 119 squeezed out of the hollow shaft section.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Stift 110 in der ersten Position in einer Rasteinrichtung gehalten ist, die zunächst überwunden werden muss, um in die zweite Position überführt zu werden, damit der Benutzer der Steuereinheit eine haptische Rückkopplung über Anziehen und Lösen der „Bremse“ erhält. In particular, it is advantageous if the pin 110 is held in the first position in a latching device, which must first be overcome in order to be transferred to the second position, so that the user of the control unit receives a haptic feedback on the attraction and release of the "brake".

Dieses kann beispielsweise wie in 2 dargestellt dadurch erreicht werden, dass der Stift 110 einen sich radial vom Stift erstreckenden Steuerstift aufweist, der in einem sich spiralig in der zweiten Welle 20 erstreckenden Steuerabschnitt aufgenommen ist und gleichzeitig eine Drehung und Verschiebung bewirkt. Dabei ist in diesem Steuerabschnitt, der als in der Wandung der Welle 20 eingebrachte Führung ausgebildet ist, eine sich in Längsrichtung der Führung ausgebildete Nut vorgesehen, in die der Steuerstift aufgrund der Kraft der Feder 100 einrasten und aus dieser wieder hinausgedrückt werden kann. This can, for example, as in 2 represented by the fact that the pin 110 a radially extending from the pin control pin, which is in a spiral in the second shaft 20 extending control section is added and simultaneously causes a rotation and displacement. It is in this control section, as in the wall of the shaft 20 introduced guide is provided, a trained in the longitudinal direction of the guide groove, into which the control pin due to the force of the spring 100 engage and can be pushed out of this again.

Die Steuereinheit weist weiter bevorzugt eine zweite Welle 50 auf, die an ihrem einen Ende mit einem zweiten Bedienknopf 60 und an ihrem anderen Ende mit einer zweiten Seiltrommel 70 zur Befestigung eines mit der Abwinklungseinheit befestigten zweiten Seilzugpaares verbunden ist. Das mit der zweiten Seiltrommel 70 verbundene Seilzugpaar ist beispielsweise zur Bewegung der Abwinklungseinheit in Richtung U-D eingerichtet, sodass durch Drehen des ersten Bedienknopfes 60 eine U-D-Bewegung der Abwinklungseinheit bewirkt werden kann. The control unit further preferably has a second shaft 50 on, at one end with a second control knob 60 and at the other end with a second cable drum 70 is connected for fixing a second cable pair attached to the bending unit. The second cable drum 70 Connected cable pair is set up, for example, to move the bending unit in the direction UD, so that by turning the first control knob 60 a UD movement of the bending unit can be effected.

Besonders vorteilhaft ist hier, dass die zweite Welle 50 als Hohlwelle ausgebildet und die erste Welle 20 die zweite Welle 50 durchstößt, weil mithilfe dieses konzentrischen Aufbaus eine äußerst kompakte Steuereinheit gebildet werden kann. It is particularly advantageous here that the second wave 50 designed as a hollow shaft and the first shaft 20 the second wave 50 pierces, because using this concentric structure an extremely compact control unit can be formed.

Auch der zweite Bedienknopf 60 weist eine Bremseinrichtung auf, wobei hier die zweite Welle 50 mit einer Bremsscheibe 120 verbunden ist, die durch ebenfalls reibschlüssige Verbindung bis zu einem vorbestimmten gewünschten Grad fixiert werden kann. Also the second control knob 60 has a braking device, in which case the second shaft 50 with a brake disc 120 is connected, which can be fixed by also frictional connection to a predetermined desired degree.

Insbesondere ist hier vorgesehen, dass die zweite Welle 50 wenigstens abschnittsweise von einer zweiten feststehenden Hülse 130 umgeben ist, die eine erste Steuerkante aufweist, und weiter ein Bremselement 140 vorgesehen ist, das gegen die Kraft einer sich an der zweiten feststehenden Hülse abstützenden Feder 150 gelagert ist und eine sich an der ersten Steuerkante abstützende zweite Steuerkante aufweist. Auch dieses Bremselement 140 kann mittels Translation und/oder Rotation gegen die Kraft der sich an der zweiten feststehenden Hülse 130 abstützenden Feder 150 aufgrund der sich aus den Steuerkanten ergebenden Geometrie aus einer ersten Position in eine zweite Position verbracht werden, wobei das Bremselement 140 in der ersten Position ohne Wirkung auf die Bremsscheibe 120 ist und in der zweiten Position auf die Bremsscheibe 120 drückt und die zweite Welle 50 derart fixiert. In particular, it is provided here that the second shaft 50 at least in sections of a second fixed sleeve 130 surrounded, which has a first control edge, and further a braking element 140 is provided, which is against the force of a spring supported on the second fixed sleeve 150 is mounted and has a second control edge supported on the first control edge. Also this brake element 140 can by means of translation and / or rotation against the force of the second fixed sleeve 130 supporting spring 150 due to the geometry resulting from the control edges, are moved from a first position to a second position, wherein the brake element 140 in the first position without effect on the brake disc 120 is and in the second position on the brake disc 120 pushes and the second wave 50 fixed like that.

Besonders wirkungsvoll ist die Bremsung, wenn die Bremsscheibe 120 zwischen dem Bremselement 140 und der zweiten feststehenden Hülse 130 bzw. einem mit dieser befestigten weiteren Bremselement eingeklemmt wird. Particularly effective is the braking when the brake disc 120 between the brake element 140 and the second stationary sleeve 130 or is clamped with this attached further brake element.

Durch diese reibschlüssige Verbindung von Bremsscheibe 120 und Bremselement 140 wird die zweite Welle 50 arretiert und somit die Stellung der Abwinklungseinheit in U-D-Richtung arretiert. Die Höhe der Reibkraft ist auch hier durch die Vorspannung der zweiten Feder 150 vorbestimmt, die das Bremselement 140 an die Bremsscheibe 120 presst. Through this frictional connection of brake disc 120 and brake element 140 becomes the second wave 50 locked and thus locks the position of the bending unit in UD direction. The amount of frictional force is also here by the bias of the second spring 150 intended, which is the brake element 140 to the brake disc 120 pressed.

Besonders bevorzugt befindet sich zwischen der ersten Welle 20 und der ersten feststehenden Hülse 80 ein Dichtelement, wobei auch das Bremselement 140 Teil eines die Bremsscheibe 120 umgebenden, mit Dichtmitteln abgedichteten Gehäuses ist, sodass beide Arretiereinrichtungen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geschützt sind. Particularly preferred is located between the first shaft 20 and the first stationary sleeve 80 a sealing element, wherein also the braking element 140 Part of a brake disc 120 surrounding, sealed with sealant housing, so that both locking devices are protected against the ingress of moisture.

So wird eine einfach aufgebaute und wasserdichte Steuereinheit 10 erhalten, die eine haptisch erkennbare Trennung zwischen Freilauf und Arretierung bereithält und leicht bedienbar ist. This is how a simple and watertight control unit is built 10 obtained, which holds a haptic recognizable separation between freewheel and lock and is easy to use.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202011109769 U1 [0002]

Claims

Control unit ( 10 ) for the bending unit of an endoscope with - a first wave ( 20 ), which at one end with a first control knob ( 30 ) and at the other end with a first cable drum ( 40 ) is connected for fastening a pair of cables fastened to the bending unit, - a second shaft ( 50 ), which at one end with a second control knob ( 60 ) and at the other end with a second cable drum ( 70 ) is connected for attaching a pair of cables attached to the bending unit, wherein the second shaft ( 50 ) formed as a hollow shaft and the first shaft ( 20 ) the second wave ( 50 ) penetrates, characterized in that - between the first and the second wave ( 20 . 50 ) a first fixed sleeve ( 80 ), - the first wave ( 20 ) in the area of the first control knob ( 30 ) is at least partially formed as a hollow shaft, - in the wall of the formed as a hollow shaft portion of the first shaft ( 20 ) at least one radial opening is provided, which by a radially displaceable in the opening brake body ( 90 ), and - one against the force of one at the first wave ( 20 ) supporting spring ( 100 ) mounted pin ( 110 ) provided by means of translation and / or rotation against the force at the first shaft ( 20 ) supporting spring can be brought from a first position to a second position, wherein the pin ( 110 ) in the first position without effect on the brake body ( 90 ) and the pen ( 110 ) in the second position the brake body ( 90 ) from the radial opening of the first shaft ( 20 ) the wave ( 20 ) arresting against the first stationary sleeve ( 80 ) presses.

Control unit ( 10 ) for the bending unit of an endoscope with - a first wave ( 20 ), which at one end with a first control knob ( 30 ) and at the other end with a first cable drum ( 40 ) is connected for fastening a pair of cables fastened to the bending unit, - a second shaft ( 50 ), which at one end with a second control knob ( 60 ) and at the other end with a second cable drum ( 70 ) is connected for attaching a pair of cables attached to the bending unit, wherein the second shaft ( 50 ) formed as a hollow shaft and the first shaft ( 20 ) the second wave ( 50 ) pierced, characterized in that - the second wave ( 50 ) with a brake disc ( 120 ), - the second wave ( 50 ) at least in sections of a second fixed sleeve ( 130 ), which has a first control edge, and - a brake element ( 140 ) is provided which against the force of a supported on the second stationary sleeve spring ( 150 ) is mounted and has a second control edge supported on the first control edge, wherein the brake element ( 140 ) by means of translation and / or rotation against the force of the second stationary sleeve ( 130 ) supporting spring ( 150 ) can be brought from a first position to a second position due to the geometry resulting from the control edges, wherein the brake element ( 140 ) in the first position without effect on the brake disc ( 120 ) and in the second position the second wave ( 50 ) arresting on the brake disc ( 120 ) presses.

Control unit ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the second wave ( 50 ) with a brake disc ( 120 ), the second wave ( 50 ) at least in sections of a second fixed sleeve ( 130 ), which has a first control edge, and a brake element ( 140 ) is provided, which against the force of a on the second fixed sleeve ( 130 ) supporting spring ( 150 ) is mounted and has a second control edge supported on the first control edge, wherein the brake element ( 140 ) by means of translation and / or rotation against the force of the second stationary sleeve ( 130 ) supporting spring ( 150 ) can be brought from a first position to a second position due to the geometry resulting from the control edges, wherein the brake element ( 140 ) in the first position without effect on the brake disc ( 120 ) and in the second position the second wave ( 50 ) arresting on the brake disc ( 120 ) presses.

Control unit ( 10 ) according to claim 1 or 3, characterized in that between the first shaft ( 20 ) and the first fixed sleeve ( 80 ) A sealing element is provided.

Control unit ( 10 ) according to claim 1, 3 or 4, characterized in that the pin ( 110 ) is held in the first position by a latching device.

Control unit ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the braking element ( 140 ) Part of a brake disc ( 120 ) is surrounding housing.

Control unit ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the housing is sealed against the ingress of moisture.