DE102021119521B4

DE102021119521B4 - Lagerungsanordnung einer Taumelscheibe auf einer Welle und chirurgisches Instrument

Info

Publication number: DE102021119521B4
Application number: DE102021119521.7A
Authority: DE
Inventors: Sven Axel GRÜNER; Dominik Längle; Janosz Schneider; Jochen Stefan
Original assignee: Karl Storz SE and Co KG
Current assignee: Karl Storz SE and Co KG
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2041-07-29
Also published as: WO2023006649A1; DE102021119521A1; EP4376748A1

Abstract

Lagerungsanordnung (40) einer Taumelscheibe (14) auf einer Welle (21), wobei die Lagerungsanordnung (40) durch- zumindest eine sich längs erstreckende in der Welle (21) vorliegende Führungsnut (22) und- zumindest einen radial nach innen weisend an der Taumelscheibe (14) angeordneten Stift (42)bereitgestellt wird, wobei der Stift (42) in die Führungsnut (22) eingreift, sodass ein Drehwinkel der Welle (21) auf die Taumelscheibe (14) übertragbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass- sich die zumindest eine Führungsnut (22) bis zu einem Ende der Welle (21) erstreckt, oder- die zumindest eine Führungsnut (22) in ihrer Länge begrenzt ist, wobei sich an die zumindest eine Führungsnut (22) eine Montagenut (25) anschließt, die sich bis zu einem Ende der Welle (21) erstreckt und eine geringere Tiefe aufweist als die Führungsnut (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer Taumelscheibe auf einer Welle sowie ein chirurgisches Instrument, das eine solche Lagerungsanordnung aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind chirurgische Instrumente bekannt, die manuell oder von einem Roboter geführt werden können, und die Werkzeuge aufweisen, deren Werkzeugspitze mittels mehrerer ineinandergreifender Schwenkglieder verschwenkt werden kann. Diese Schwenkglieder sind mit einer Vielzahl Lenkdrähte oder -seile verbunden, um eine feinfühlige Steuerung der Werkzeugspitze zu erreichen. Mit vielen dünnen Lenkdrähten gegenüber wenigen dickeren Lenkdrähten kann eine gleichmäßigere Kraftverteilung in alle Abwinkelungsrichtungen erzielt werden.
Aus US 5 454 827 A ist bekannt, solche Lenkdrähte mit einer proximalseitig in einer Betätigungseinheit angeordneten räumlich verstellbaren Scheibe zu koppeln, die über eine Stange mit einem manuell betätigbaren Steuerhebel verbunden ist, sodass eine Bewegung der räumlich verstellbaren Taumelscheibe eine entsprechende relative Bewegung der distalseitigen Schwenkglieder und somit ein Verschwenken der Werkzeugspitze verursacht.
Die Ausbildung des Antriebs für die Lenkdrähte mit der räumlich verstellbaren Taumelscheibe, an der die Lenkdrähte gelagert sind, hat den Vorteil, dass dies eine räumlich kompakte Bauweise ermöglicht und nur ein Bauteil bewegt werden muss, um alle Lenkdrähte ansprechen zu können.
US 10 105 128 B2 offenbart ein chirurgisches Instrument mit einer Mechanik, um die Rotation einer Taumelscheibe in zwei Freiheitsgraden über Gelenkstangen mit proximalseitigen Antrieben zu steuern. Alternativ dazu wird zur Bewegung der Taumelscheibe eine kardanische Lagerung vorgeschlagen, die auf einer Basisplatte angeordnete Kardanringaufnahmen aufweist, die eine Drehachse für einen Kardanring bereitstellen, der seinerseits eine Drehachse für die Taumelscheibe bereitstellt, die somit allerdings nicht im Instrument drehbar ist.
Auch der aus DE 10 2019 121 092 A1 bekannte alternative Einsatz einer Kreuzgelenkscheibe mit zwei rechtwinklig gekreuzten Stift-Paaren zur kardanischen Lagerung einer Taumelscheibe auf einer Instrumentenwelle, bei der ein Stift-Paar mit der Welle und ein Stift-Paar mit der Taumelscheibe verbunden sind, ist mit höheren Beschaffungs-, Lager- und Montagekosten verbunden. Außerdem erfordert die kardanische Lagerung mit Kreuzgelenkscheibe prinzipbedingt bei hohen Winkelversätzen einen sehr großen Bauraum, was einer Miniaturisierung des proximalseitigen Antriebs des Instruments entgegensteht.
Weitere, potentiell alternativ einsetzbare Kupplungsvarianten zwischen einer Welle und einer Taumelscheibe haben unterschiedliche Nachteile. So kann eine Bogenzahnkupplung zwar sehr kompakt gebaut werden, gestattet allerdings nur einen sehr geringen Winkelversatz. Gleichlaufgelenke erfordern durch die Laufbahnen relativ aufwändige Einzelteile und sind aufgrund der Kugeln komplexer in der Montage. Stoffschlüssige Kupplungen mit vorteilhafter Spielfreiheit haben oft eine Federkomponente und deshalb aufgrund der Elastizität eine indirekte Drehwinkelübertragung. Besonders bei Richtungs-/Kraftwechseln erfolgt zunächst eine vollständige Entlastung, gefolgt von einer Spannung in die andere Richtung, bevor die Bewegung weitergegeben wird. Die Winkelfunktion der Übertragung ist stark drehmomentabhängig.
Aus KR 10 2021 0 007 439 A ist eine Lagerungsanordnung einer Taumelscheibe auf einer Welle bekannt, die zwei sich längs erstreckende Führungsnuten aufweist, in die jeweils ein Stift eingreift, der radial nach innen weisend an der Taumelscheibe angeordnet ist, sodass ein Drehwinkel der Welle auf die Taumelscheibe übertragbar ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hinsichtlich Montageaufwand vereinfachte Lagerungsanordnung einer Taumelscheibe auf einer Welle, die etwa eine Hauptwelle eines chirurgischen Instruments sein kann, bereitzustellen, wobei die Taumelscheibe eine Ausgangssituation für möglichst geringen Bauraumbedarf schaffen soll.
Diese Aufgabe wird durch eine Lagerungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Lagerungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.
Die weitere Aufgabe, ein chirurgisches Instrument bereitzustellen, das eine konstruktiv einfache und auch bei hohen Winkelversätzen platzsparend aufgebaute Lagerungsanordnung der räumlich verstellbaren Taumelscheibe aufweist, wird durch das chirurgische Instrument mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 gelöst.
Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen der Lagerungsanordnung und des chirurgischen Instruments sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung einer Taumelscheibe auf einer Welle sieht vor, dass die Welle zumindest eine in ihrer Außenfläche vorliegende Führungsnut aufweist, die sich längs der Welle erstreckt, wobei die Taumelscheibe, die kreisringförmig mit einer Außenseite und einer Innenseite ausgebildet ist, zumindest einen radial nach innen weisend an der Taumelscheibe angeordneten Stift aufweist. In der Lagerungsanordnung greift zumindest einer der zwei fest an bzw. in der Taumelscheibe montierten Stifte in die zumindest eine Führungsnut ein, sodass ein Drehwinkel der Welle auf die Taumelscheibe übertragbar ist.
Erfindungsgemäß können sich zur Vereinfachung der Montage einer mit den Stiften vormontierten Taumelscheibe beide Führungsnuten bis zu einem Ende der Welle erstrecken, sodass die Taumelscheibe mit den fertig montierten, radial nach innen ragenden Stiften einfach vom Ende der Welle aufgeschoben werden kann. Hierzu können Stifte in die sich bis zum Ende der Welle erstreckenden Führungsnuten von der Wellenstirnseite her eingefädelt werden, sodass die in die verlängerten Führungsnuten eingefädelten Stifte bis zum Lagerbereich laufen können, der durch das geschlossene Ende beider Führungsnuten begrenzt wird. Entsprechendes gilt für eine Lagerungsanordnung mit einer Führungsnut in der Welle und einem Stift in der Taumelscheibe.
Um den Bearbeitungs- bzw. Zerspanungsaufwand bei der Nutherstellung zu reduzieren, und/oder eine Schwächung der Welle durch Reduktion der Wandstärke zu vermeiden, können die Führungsnuten in ihrer Länge begrenzt sein, in der sie die zur Lagerung der Taumelscheibe vorbestimmte Tiefe aufweisen, wobei zur Montage der Taumelscheibe mit den radial nach innen kragenden Stiften sich an jede Führungsnut eine Montagenut anschließt, die sich bis zu einem Ende der Welle erstreckt und eine geringere Tiefe aufweist als die Führungsnut. Entsprechendes gilt für eine Lagerungsanordnung mit einer Führungsnut in der Welle und einem Stift in der Taumelscheibe. Mit einer Montagenut erfolgt das Aufschieben der Taumelscheibe analog zu dem vorbeschriebenen Aufschieben mit einer verlängerten Führungsnut.
Handelt es sich bei der Lagerungsanordnung um die Lagerungsanordnung in einem chirurgischen Instrument, bei dem die Welle eine Hauptwelle ist, so ist das Ende, zu dem sich die verlängerte Führungsnuten bzw. Montagenuten erstrecken, bevorzugt das proximalseitige Ende der Hauptwelle.
Eine erste Ausführungsform einer dazu alternativen erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung einer Taumelscheibe auf einer Welle sieht vor, dass die Welle zumindest eine in ihrer Außenfläche vorliegende Führungsnut aufweist, die sich längs der Welle erstreckt, wobei die Taumelscheibe, die kreisringförmig mit einer Außenseite und einer Innenseite ausgebildet ist, zumindest einen radial nach innen weisend an der Taumelscheibe angeordneten Stift aufweist. In der Lagerungsanordnung greift zumindest einer der zwei fest an bzw. in der Taumelscheibe montierten Stifte in die zumindest eine Führungsnut ein, sodass ein Drehwinkel der Welle auf die Taumelscheibe übertragbar ist.
Ist für die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung nicht die Möglichkeit eines axialen Versatzes der Taumelscheibe erforderlich oder wünschenswert, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Welle einen Kugelabschnitt aufweist, an dem der Wellendurchmesser zur Bildung der Kugelkontur aufgeweitet ist, und dass die Führungsnut/en an dem Kugelabschnitt vorliegt/en. Die Taumelscheibe, deren Stift/e in die Führungsnut/en eingreift/en, weist dazu eine an den Kugelabschnitt zumindest teilweise angepasst konturierte Aufnahmeausnehmung an ihrer Innenseite auf. Da die Führungsnut/en der Kreiskontur des Kugelabschnitts folgt/en, sind hier zur Montage der Taumelscheibe mit dem/den nach innen weisenden Stift/en keine Verlängerungen der Führungsnut/en oder Montagenut/en bis zum Wellenende erforderlich.
Vorteilhaft ergibt sich so jeweils eine drehsteife Verbindung zwischen Welle und Taumelscheibe, die auch bei einem großen Winkelversatz (± 40° und mehr) und Axialversatz eine Drehwinkelübertragung erlaubt, dabei aber trotzdem noch sehr kompakt aufgebaut, sowie einfach herzustellen und zu montieren ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung weist die Welle zwei in ihrer Außenfläche vorliegende Führungsnut auf, die sich diametral und längs der Welle erstreckt, wobei die Taumelscheibe zwei diametral und radial nach innen weisend an der Taumelscheibe angeordnete Stifte aufweist, die in der Lagerungsanordnung in eine jeweilige Führungsnut eingreifen. Der symmetrische Aufbau sorgt für eine gleichmäßigere Kraftübertragung und eine sicherere Führung der Lageranordnung.
Die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung eignet sich daher insbesondere für den Verbau in einem chirurgischen Instrument, wobei die Welle eine Hauptwelle des chirurgischen Instruments ist, das einen koaxial zu einer Längsachse der Hauptwelle verlaufenden Schaft aufweist, der vorzugsweise ein hohler Schaft sein kann. An dem proximalen Schaftende ist eine Betätigungseinheit und an dem distalen Ende des Schafts ist eine Werkzeugspitze mit einem Werkzeug angeordnet, das über ein axial verschiebbar im Schaft gelagertes Betätigungselement betätigbar ist, das sich ferner durch eine längsaxiale Durchgangsbohrung der Hauptwelle erstreckt und proximalseitig mit der Betätigungseinheit in Wirkverbindung steht. Die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung ist dabei zur räumlichen Ausrichtung der Taumelscheibe in Bezug auf die Hauptwelle im Zusammenwirken mit einem proximalseitigen Antrieb ausgebildet, sodass eine Bewegung des proximalseitigen Antriebs das Verschwenken der Werkzeugspitze verursacht. Ferner ist durch die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung die Möglichkeit gegeben, einen axialen Versatz auszugleichen, weil sich dadurch eine Überdefinition der axialen Lage im proximalseitigen Antrieb vermeiden lässt. Die Verbindung zum proximalseitigen Antrieb kann dann die eindeutige axiale Lage bestimmen.
Eine maximal zulässige Verkippung der Taumelscheibe kann dabei durch die gewählte Länge und Tiefe jeder Führungsnut vorbestimmt werden. D. h., die Länge und Tiefe der Führungsnuten werden von der gewünschten maximalen Verkippung der Taumelscheibe bestimmt, wobei ein größerer Axialversatz ermöglicht werden kann, indem die Führungsnuten darüber hinaus in die jeweilige Richtung entsprechend verlängert werden können. Ferner kann der erreichbare Verkippwinkel von einem Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser der Hauptwelle und dem Innendurchmesser der Taumelscheibe abhängig sein.
Zur Montage der Taumelscheibe auf der Welle zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung durch Eingriff der Stifte in die bezüglich ihrer Länge begrenzten Führungsnuten kann die Taumelscheibe auf die Welle aufgeschoben werden, bis sie im Bereich der Führungsnuten liegt, woraufhin die Stifte an der Taumelscheibe montiert werden, sodass sie in die Führungsnuten eingreifen können. Entsprechendes gilt für eine Lagerungsanordnung mit einer Führungsnut in der Welle und einem Stift in der Taumelscheibe. Die Taumelscheibe kann zum Einsetzten der Stifte diametral radial verlaufende Durchtrittbohrungen aufweisen, sodass die Stifte von der Außenseite der Taumelscheibe durch die Durchtrittbohrung eingeführt werden können, bis sie an der Innenseite der Taumelscheibe austreten und radial nach innen vorstehen. Auch hier gilt entsprechendes für eine Taumelscheibe mit nur einem Stift.
Bei einem alternativen Montagevorgang können die Stifte in den Durchtrittbohrungen der Taumelscheibe vor der Anordnung auf der Welle vormontiert werden oder alternativ gestaltete Taumelscheiben eingesetzt werden, bei denen die Durchtrittbohrungen nicht von außen in die fertige Taumelscheibe eingebracht werden. Alternativ gestaltete Taumelscheiben können beispielsweise durch ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt werden oder aus zwei Teilscheiben zusammengefügt werden, die in radialer oder axialer Richtung geteilt sind und damit Variationen der Taumelscheibe zulassen, die bei herkömmlicher Fertigung nicht ohne weiteres erreichbar sind. Beispielsweise könnte die Taumelscheibe diametral radial von der Innenseite aus verlaufende Sackbohrungen zur Aufnahme der Stifte aufweisen, oder die Stifte könnten an der Innenseite mit der Taumelscheibe z. B. stoffschlüssig verbunden oder einstückig gefertigt sein. Auch hier gilt entsprechendes für eine Taumelscheibe mit nur einem Stift.
In einer Variante der Ausführungsform mit Kugelabschnitt kann die Aufnahmeausnehmung korrespondierend zu dem Kugelabschnitt kugelförmig ausgebildet sein, wodurch die Aufnahmeausnehmung in der Art einer Gelenkpfanne beidseitig wirkt und die Kupplung damit axial vollständig festgelegt ist. Eine zweiteilige Ausführung der Taumelscheibe ermöglicht hierbei die Montage, indem die Taumelscheibenteile auf den Kugelabschnitt zur Fertigstellung der Taumelscheibe montiert werden. Eine zweiteilige Taumelscheibe kann in axialer oder radialer Richtung geteilt sein. Alternativ könnte eine einteilige Taumelscheibe mit einer kugelförmigen Aufnahmeausnehmung aus einem Kunststoff mit hinreichender Elastizität gefertigt sein, sodass die einteilige Taumelscheibe in einer Art Schnappverbindung auf den Kugelabschnitt der Welle aufgepresst werden kann.
In einer dazu alternativen Variante weist die Aufnahmeausnehmung einen kugelförmigen Abschnitt und einen zylindrischen oder sich aufweitenden Abschnitt auf, sodass die Taumelscheibe nur einseitig durch den kugelförmigen Abschnitt festgelegt ist und eine Montage auf dem Kugelabschnitt ermöglicht wird, indem der zylindrische oder sich aufweitende Abschnitt beim Aufschieben auf die Welle in Richtung des Kugelabschnitts weist.
Das erfindungsgemäße chirurgische Instrument, das eine koaxial zu einem - vorzugsweise hohlen - Schaft verlaufende Hauptwelle aufweist, die mit einer Taumelscheibe eine Lagerungsanordnung bildet, sieht in einer ersten Ausführungsform vor, dass die Lagerungsanordnung eine erfindungsgemäße Lagerungsanordnung ist.
In dieser Lagerungsanordnung greift der an der Taumelscheibe radial nach innen weisende Stift in die längs in die Hauptwelle eingebrachte Führungsnut bzw. greifen die zwei an der Taumelscheibe diametral und radial nach innen weisend angeordneten Stifte in die zwei beidseitig diametral und längs in die Hauptwelle eingebrachten Führungsnuten, um einen Drehwinkel der Welle auf die Taumelscheibe zu übertragen.
Durch die vorteilhaft einfache Konstruktion der Lagerungsanordnung können Beschaffungs-, Lager- und Montagekosten gesenkt werden. Insbesondere wird durch die kompakte Bauweise der Lagerungsanordnung auch bei hohen Winkelversätzen eine Miniaturisierung des chirurgischen Instruments ermöglicht.
Das chirurgische Instrument weist in einer weiteren Ausführungsform eine am proximalen Ende des Schaftes angeordnete Betätigungseinheit und eine am distalen Ende des Schaftes angeordnete Werkzeugspitze mit einem Werkzeug auf. Das Werkzeug ist über ein axial verschiebbar im Schaft gelagertes Betätigungselement betätigbar, das sich durch eine längsaxiale Durchgangsbohrung in der Hauptwelle erstreckt und proximalseitig mit der Betätigungseinheit in Wirkverbindung steht. Dabei ist die Werkzeugspitze über einen Gelenkmechanismus relativ zur Längsachse des Schaftes verschwenkbar, und der Gelenkmechanismus steht mit einem proximalseitigen Antrieb in Wirkverbindung, der die Taumelscheibe in der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung aufweist, die eine Miniaturisierung des proximalseitigen Antriebs gestattet. Durch die räumliche Ausrichtung der Taumelscheibe in Bezug auf die Hauptwelle durch Bewegung des proximalseitigen Antriebs wird ein Verschwenken der Werkzeugspitze bewirkt.
Der Gelenkmechanismus kann in einer Ausführungsform aus am distalen Ende des Schaftes angeordneten Schwenkgliedern bestehen, die über in Längsrichtung des Schaftes verlaufende Lenkdrähte mit dem proximalseitigen Antrieb verbunden sind, indem die Lenkdrähte an der Taumelscheibe gelagert sind, sodass eine Bewegung des proximalseitigen Antriebs eine entsprechende relative Bewegung der distalseitigen Schwenkglieder und somit das Verschwenken der Werkzeugspitze verursacht.
Wird die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung für das erfindungsgemäße chirurgisches Instrument eingesetzt, so weisen bei der Ausführungsform der Lagerungsanordnung, bei der die Welle einen Kugelabschnitt hat, an dem der Wellendurchmesser zur Bildung der Kugelkontur aufgeweitet ist, und die Führungsnuten an dem Kugelabschnitt vorliegen, die Taumelscheibe eine an den Kugelabschnitt zumindest teilweise angepasst konturierte Aufnahmeausnehmung an ihrer Innenseite auf. Der kugelförmige Abschnitt liegt bei dem chirurgischen Instrument bevorzugt proximalseitig und der zylindrische oder sich aufweitende Abschnitt distalseitig vor, sodass die Taumelscheibe in distaler Richtung auf dem Kugelabschnitt festgelegt ist und die Montage des Taumelrings auf dem Kugelabschnitt der Welle vom proximalseitigen Ende der Welle erfolgen kann. Die einseitige Festlegung hierbei funktioniert in dem chirurgischen Instrument deshalb, weil die Taumelscheibe, an der Lenkdrähte zum Bewegen einer distalseitigen Werkzeugspitze befestigt sind, durch die Spannung der Lenkdrähte einseitig gezogen und damit auf dem Kugelabschnitt gehalten wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der proximalseitige Antrieb als motorisierter Antrieb mit zumindest zwei Antriebsrädern, z. B. angetriebenen Zahnrädern, ausgebildet sein, zwischen denen die Taumelscheibe angeordnet ist. Ferner kann die Taumelscheibe mit einem dritten Zahnrad gekoppelt sein, das mit den beiden angetriebenen Zahnrädern in Eingriff steht, wobei bevorzugt auf der Drehachse des dritten Zahnrads um 180° versetzt zum dritten Zahnrad ein viertes Zahnrad angeordnet ist, das mit den beiden angetriebenen Zahnrädern in Eingriff steht, sodass die gebildete Verzahnungskette zu einem Verzahnungsring geschlossen wird, der eine gleichmäßig umlaufende Kraftverteilung gewährleistet.
Weitere Ausführungsformen sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich und besser verständlich. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:

1 eine schematische perspektivische Seitenansicht eines chirurgischen Instruments,
2 eine perspektivische Detailansicht einer Taumelscheiben-Lagerungsanordnung aus dem Stand der Technik,
3 perspektivische Ansichten a), b), c) einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung mit unterschiedlicher Lage der Taumelscheibe in Bezug auf die Hauptwelle,
4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung aus 3c),
5 eine Längsschnittansicht durch die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung aus 4 entlang Schnittlinie A-A,
6 eine Längsschnittansicht der Lagerungsanordnung entsprechend 5 mit einer Lage der Taumelscheibe entsprechend 3a),
7 eine Längsschnittansicht einer Montageanordnung zur Herstellung der Lagerungsanordnung entsprechend 6,
8 eine perspektivische Teilschnittdetailansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung mit Kugelabschnitt,
9 eine Teilschnittdraufsicht der Lagerungsanordnung aus 8,
10 eine perspektivische Ansicht der Taumelscheibe für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung mit Kugelabschnitt entsprechend 8 und 9,
11 eine Seitenschnittansicht durch eine Taumelscheibe mit einem kugelförmigen Aufnahmeabschnitt.

1 zeigt schematisch ein chirurgisches Instrument 1 mit einem hohlen Schaft 2, einer am proximalen Ende 3 des Schaftes 2 angeordneten, nur schematisch dargestellten Betätigungseinheit 4 und einer am distalen Ende 5 des Schaftes 2 angeordneten Werkzeugspitze 6 mit einem Werkzeug 7, das über ein axial verschiebbar im Schaft 2 gelagertes Betätigungselement 8 betätigbar ist, das proximalseitig mit der Betätigungseinheit 4 in Wirkverbindung steht. Bei der Betätigungseinheit 4 kann es sich um eine manuell betätigbare Handhabe oder aber um eine für den robotischen Einsatz ausgelegte, also auch ohne manuelles Zutun betätigbare Baueinheit handeln. Bei dem Werkzeug 7 der Werkzeugspitze 6 kann es sich beispielsweise um ein mit Maulteilen versehenes Werkzeug, wie in 1 dargestellt, oder aber um ein Endoskop, einen Applikator oder dergleichen handeln. Die Werkzeugspitze 6 ist über einen Gelenkmechanismus 9 relativ zur Längsachse 10 des Schaftes 2 verschwenkbar, wobei der Gelenkmechanismus 9 aus am distalen Ende des Schaftes 5 angeordneten Schwenkgliedern 11 besteht, die über in Längsrichtung des Schaftes 2 verlaufende Lenkdrähte 12 so mit einem am proximalen Ende 3 des Schaftes 2 angeordneten Antrieb 13 verbunden sind, dass eine Bewegung des proximalseitigen Antriebs 13 eine entsprechende relative Bewegung der distalseitigen Schwenkglieder 11 und somit ein Verschwenken der Werkzeugspitze 6 verursacht. Auch wenn voranstehend und nachfolgend nur der Begriff Lenkdrähte 12 verwendet wird, können funktional auch Lenkseile verwendet werden, weshalb der verwendete Begriff Lenkdrähte 12 synonym auch als Lenkseil zu lesen und zu verstehen ist.
Das axialverschiebbar im Schaft 2 gelagerte Betätigungselement 8 zum Betätigen des beispielsweise aus zwei Maulteilen bestehenden Werkzeugs 7 ist bei den dargestellten Ausführungsformen als Zug-/Schubstange ausgebildet. Der Antrieb 13 für die Lenkdrähte 12 kann bei dem erfindungsgemäßen medizinischen Instrument 1 vorzugsweise als motorisierter Antrieb 13 ausgebildet sein, der eine räumlich verstellbare Taumelscheibe 14 aufweist, an der die Lenkdrähte 12 so gelagert sind, dass eine vorzugsweise über den motorisierten Antrieb 13 bewirkte Verlagerung der Taumelscheibe 14 über die Lenkdrähte 12 ein Verschwenken der Werkzeugspitze 6 bewirkt, wie aus dem Stand der Technik z. B. US 10 105 128 B2 oder der Taumelscheiben-Lagerungsanordnung aus 2 bekannt.
Durch die Verwendung eines motorisierten Antriebs 13 für die räumlich verstellbare Scheibe 14 ist es möglich, die Lenkdrähte 12 zum Verschwenken der distalseitigen Schwenkglieder 11 bzw. der Instrumentenspitze 6 exakt, feinfühlig in kleinsten Schritten und auch reproduzierbar anzusteuern. Darüber hinaus ist die Anzahl der zu verwendenden Lenkdrähte 12 für einen motorisierten Antrieb 13 unerheblich. Der motorisierte Antrieb 13 kann, wie aus dem Stand der Technik gemäß 2 bekannt, zwei Antriebseinheiten mit über Motoren angetriebenen Zahnräder 18 und 19, vorzugsweise Kegelräder, aufweisen, zwischen denen die Taumelscheibe 14 angeordnet ist. Bei dem chirurgischen Instrument 1 gemäß 1 (in Verbindung mit 2 - Stand der Technik - bzw. 3-11 - erfindungsgemäße Lagerungsanordnung 40) ist im Schaft 2 eine sich koaxial zur Längsachse 10 des Schaftes 2 erstreckende hohle Hauptwelle 21 angeordnet, die um die Längsachse 10 des Schaftes 2 rotierbar ist und sich über das proximale Ende 3 des Schaftes 2 hinaus bis in den Bereich des motorisierten Antriebs 13 erstreckt. Innerhalb dieser hohlen Hauptwelle 21 ist axialverschiebbar das Betätigungselement 8 zur Betätigung des Instruments 7 gelagert.
Die am proximalen Ende 3 des Schaftes 2 aus dem Schaft 2 austretenden Lenkdrähte 12 werden durch Lenkdrahtnuten 26 am distalen Ende der Hauptwelle 21 geführt und können über eine drehfest auf der Hauptwelle 21 angeordnete Fächerscheibe (nicht dargestellt) aufgefächert werden, wodurch der radiale Abstand der Lenkdrähte 12 von der Längsachse 10 des Schaftes 2 vergrößert wird. Die proximalseitig hinter einer solchen Fächerscheibe parallel zur Längsachse 10 des Schaftes 2 verlaufenden Lenkdrähte 12 erstrecken sich zur Taumelscheibe 14, an der die Lenkdrähte 12 festgelegt sind. Durch die Vergrößerung des radialen Abstandes der Lenkdrähte 12 von der Längsachse 10 des Schaftes 2 werden nicht nur die Montage und Fertigung des mit der Taumelscheibe 14 ausgestatten Getriebes 13 vereinfacht, sondern wird auch der notwendige Verstellwinkel der Taumelscheibe 14 proportional verringert, um einen erwünscht hohen Verschwenkwinkel der Werkzeugspitze 6 zu erzielen. Die Vergrößerung des radialen Abstands kann aber auch ohne Fächerscheibe erzielt werden, wobei die am proximalen Ende 3 durch die Lenkdrahtnuten 26 austretenden Lenkdrähte 12 direkt zur Taumelscheibe 14 verlaufen, sodass die Lenkdrähte unter einem Winkel zur Längsachse 10 der Taumelscheibe 14 zugeführt werden. Aufgrund des geringeren Bauraumbedarfs kann eine Variante ohne Fächerscheibe bevorzugt sein. Zur Befestigung der Lenkdrähte weist die Taumelscheibe 14 eine axialparallele Durchgangsbohrung 41 für jeden Lenkdraht 12 auf, wobei die Lenkdrähte 12 innerhalb der Durchgangsbohrungen 41 über Madenschrauben 41" wie in 2 oder proximalseitig mit einer Klemmscheibe 41 `, wie in 8 und 9 dargestellt, fixierbar und kraftschlüssig mit der Taumelscheibe 14 verbindbar sind. Dazu alternative Befestigungsformen der Lenkdrähte an der Taumelscheibe umfassen beispielsweise auch Schweißen oder Crimpen oder andere Klemmvorrichtungen.
Wie in 2 angedeutet, sind die angetriebenen Zahnräder 18 und 19 mit einem dritten Zahnrad 30 gekoppelt, das mit den beiden angetriebenen Zahnrädern 18 und 19 in Eingriff steht und dessen Drehachse D die Mittelachse A der angetriebenen Zahnräder 18 und 19 sowie die Längsachse 10 des Schaftes 2 schneidet. Auch das dritte Zahnrad 30 ist vorzugsweise als Kegelrad ausgebildet. Durch die drei miteinander kämmenden Zahnräder 18, 19 und 30 wird jede Bewegung der beiden angetriebenen Zahnräder 18 und 19 direkt auf die mit dem dritten Zahnrad 30 gekoppelte Taumelscheibe 14 übertragen, was eine direkte Betätigung der Lenkdrähte 12 bewirkt. Wie aus 2 ersichtlich, ist die Taumelscheibe 14 in einem drehfest mit dem dritten Zahnrad 30 gekoppelten Lenkring 33 gelagert. Um die durch die Zahnräder 18, 19 und 30 gebildete Verzahnungskette zu einem geschlossenen Verzahnungsring zu schließen, der eine gleichmäßig umlaufende Kraftverteilung gewährleistet, ist auf der Drehachse D des dritten Zahnrads 30 um 180° versetzt zum dritten Zahnrad 30 ein viertes Zahnrad 31 angeordnet, das mit den beiden angetriebenen Zahnrädern 18 und 19 in Eingriff steht, wobei auch das vierte Zahnrad 31 vorzugsweise als Kegelrad ausgebildet ist. Die Taumelscheibe 14 ist über einen Lagerring 32 in dem drehfest mit dem dritten Zahnrad 30 gekoppelten Lenkring 33 gelagert, um eine Rotation der Taumelscheibe 14 um die Längsachse 10 des Schaftes 2 zu ermöglichen. Der drehfest mit dem dritten Zahnrad 30 gekoppelte Lenkring 33 ist über einen Lagerring 34 frei drehbar gegenüber dem vierten Zahnrad 31, so dass eine Rotation des vierten Zahnrads 31 um seine Drehachse D keine Verdrehung des Lenkrings 33 und der Taumelscheibe 14 bewirkt.
Die vorstehend in Bezug auf 2 beschriebenen Ausführungen des Antriebs 13 zur räumlichen Ausrichtung der Taumelscheibe 14 zur Steuerung der Werkzeugspitze mittels der Lenkdrähte 12 gelten auch für eine erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument 1, das eine erfindungsgemäße Lagerungsanordnung 40 aufweist, während die Taumelscheibe 14 aus dem Stand der Technik gemäß 2 zur kardanischen Lagerung über zwei um 180° versetzt zueinander angeordnete Lagerstifte 27 verschwenkbar auf einer Kreuzgelenkscheibe 28 auf der Hauptwelle 21 gelagert ist, wobei die Kreuzgelenkscheibe 28 über zwei um 180° versetzt zueinander angeordnete Lagerstifte 29 verschwenkbar auf der Hauptwelle 21 gelagert ist, wobei die Lagerstifte 27 der räumlich verstellbaren Scheibe 14 und die Lagerstifte 29 der Kreuzgelenkscheibe 28 um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.
Eine erfindungsgemäße Lagerungsanordnung 40, die es ebenfalls ermöglicht, die Taumelscheibe 14 um zwei Freiheitsgrade zu verschwenken, wodurch über die Lenkdrähte 12 distalseitig die Werkzeugspitze 6 in alle Raumrichtungen relativ zur Längsachse 10 des Schaftes 2 verschwenkbar ist, ist konstruktiv deutlich einfacher und kompakter aufgebaut sowie einfacher zu montieren. 3 bis 7 beziehen sich auf ein Beispiel für eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung 40 und 8 bis 9 zeigen ein Beispiel für eine weitere Ausführungsform.
Die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung 40 einer Taumelscheibe 14 auf einer Hauptwelle 21 gemäß 3 bis 6 (7 zeigt eine Montageanordnung dafür) ist zum Einsatz in einem chirurgischen Instrument 1 bevorzugt geeignet. Die Hauptwelle 21 der Lagerungsanordnung 40 weist in dem zur Lagerung der Taumelscheibe 14 vorgesehenen Bereich zwei sich längs der Welle 21 erstreckende und beidseitig bzw. diametral in der Welle 21 eingebrachte Führungsnuten 22 auf, in die zwei diametral und radial nach innen weisend an der Taumelscheibe 14 angeordnete Stifte 42 eingreifen, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur einer bezeichnet ist. Wie in 3 zu sehen, kann die auf diese Weise gelagerte Taumelscheibe 14 aus der neutralen Position a), in der die Taumelscheibe 14 in einer durch die Drehachse A definierten Ebene senkrecht zur Längsachse 10 liegt, sowohl in eine um Drehachse D verschwenkte Position b) als auch in eine um Drehachse A verschwenkte Position c) überführt werden. Überlagerte Bewegungen durch Verschwenken um beide Drehachsen A, D, sind ebenfalls möglich, aber nicht dargestellt. Durch den Eingriff der Stifte 42 in die Führungsnuten 22 kann zudem ein Drehwinkel der Welle 21 auf die Taumelscheibe 14 übertragen werden. Die beispielhaft dargestellte Lagerungsanordnung 40 mit den zwei jeweils eine Führungsnut eingreifenden diametralen Stiften kann zwar bevorzugt sein, allerdings kann eine erfindungsgemäße (nicht dargestellte) Lagerungsanordnung auch lediglich einen nach innen weisenden Stift an der Taumelscheibe aufweisen, der in eine entsprechende einzige Führungsnut eingreifen kann, die sich längs der Hauptwelle erstreckt.
Die Lagerungsanordnung 40 der Taumelscheibe 14 auf der Hauptwelle 21 ermöglicht es, die Taumelscheibe 14 dreidimensional relativ zur Längsachse 10 des Schaftes 2 zu verlagern. Wenn ausgehend von der in 3a dargestellten neutralen Ausgangsstellung, in der die Taumelscheibe 14 senkrecht zur Längsachse 10 des Schaftes 2 ausgerichtet ist, die angeriebenen Zahnräder 18 und 19 so angetrieben werden, dass sich die Zahnräder 18 und 19 in dieselbe Richtung drehen, bewirkt diese Verdrehung der angetriebenen Zahnräder 18 und 19 aufgrund des kämmenden Eingriffs mit dem dritten Zahnrad 30 und dem vierten Zahnrad 31 ein Verkippen der mit dem Verzahnungsring gekoppelten Taumelscheibe 14 um die Drehachse A, wie dies in 3c dargestellt ist. Wenn ausgehend von der in 3a dargestellten neutralen Ausgangsstellung die angeriebenen Zahnräder 18 und 19 so angetrieben werden, dass sich die Zahnräder 18 und 19 in entgegengesetzte Richtungen drehen, bewirkt diese Verdrehung der angetriebenen Zahnräder 18 und 19 aufgrund des kämmenden Eingriffs mit dem dritten Zahnrad 30 ein Verdrehen der mit dem Verzahnungsring gekoppelten Taumelscheibe 14 um die Drehachse D, wie dies in 3b dargestellt ist. Das Verkippen der Taumelscheibe 14 um die Drehachse A bzw. das Verdrehen der Taumelscheibe 14 um die Drehachse D relativ zur Längsachse 10 des Schaftes 2 bewirkt über die Lenkdrähte 12, dass distalseitig die Instrumentenspitze 6 in entsprechender Weise relativ zur Längsachse 10 des Schaftes 2 verschwenkt wird. Entsprechendes gilt für eine überlagerte Kipp-Drehbewegung um beide Achsen A, D.
Sowohl das Verkippen der Taumelscheibe 14 um die Drehachse A als auch das Verdrehen der Taumelscheibe 14 um die Drehachse D und die überlagerte Kipp-Drehbewegung werden durch die in die Führungsnuten 22 eingreifenden Stifte 42 der Taumelscheibe 14 ermöglicht. Die maximale Verkippung bzw. Verdrehung bzw. die maximalen Kipp- und Drehwinkel um Drehachse A und D sind durch die Länge und Tiefe der Führungsnuten 22 im Zusammenwirken mit Innendurchmesser und Stärke der Taumelscheibe 14 in Bezug auf den Außendurchmesser der Welle 21 und die Länge der Stifte 42 bestimmt. Wie in 5 zu sehen ist, ist die maximale Verkippung durch Kontakt der Taumelscheibe 14 bzw. des entsprechenden Stifts 42 an dem distalseitigen Ende der Führungsnut 22 begrenzt. Falls ein größerer Kippwinkel für eine Taumelscheiben-Wellen-Kombination mit festgelegten Dimensionierungen erforderlich oder wünschenswert ist, sind die Führungsnuten 22 entsprechend zu verlängern.
Ferner wird die Übertragung einer Rotationsbewegung der Hauptwelle 21 um die Längsachse 10 des Schaftes 2 auf die Taumelscheibe 14 durch die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung 40 bereitgestellt, in deren Folge auch die distalseitig mit der Hauptwelle 21 gekoppelte Werkzeugspitze 6 um die Längsachse 10 des Schaftes 2 rotiert. Für den Fall, dass die Taumelscheibe 14 während der Rotation der Hauptwelle 21 um die Längsachse 10 des Schaftes 2 relativ zur Längsachse 10 des Schaftes 2 verkippt und/oder verdreht ist, durchlaufen die an der Taumelscheibe 14 festgelegten Lenkdrähte 12 zwar verschiedene Steuerstellungen, die distalseitige Abwinklung der Werkzeugspitze 6 bleibt aber trotz der Rotation der Werkzeugspitze 6 um die Längsachse 10 des Schaftes 2 räumlich gleich.
Die 3 bis 7 dargestellte erfindungsgemäße Lagerungsanordnung zeigt zudem Montagenuten 25, die sich proximalseitig an die Führungsnuten 22 bis zum Ende der Welle 21 anschließen und eine geringere Tiefe aufweisen als die Führungsnuten 22, sodass im Vergleich zu einer bis zum Wellenende durchgehenden Führungsnut (nicht dargestellt) der Zerspanungsaufwand verringert ist, und die verbleibende Wandstärke der Hauptwelle 21 um die Durchgangsbohrung 23 vergrößert ist. 7 verdeutlicht dabei die Montage der Taumelscheibe 14 mit den von der Innenseite der ringscheibenförmige Taumelscheibe 14 radial nach innen kragenden Stiften 42, die vom proximalseitigen Wellenende beim Aufschieben der Taumelscheibe 14 in den Montagenuten 25 laufen können, bis die Führungsnuten 22 erreicht sind (6).
Alternativ dazu sind nicht dargestellte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung 40 denkbar, bei der die Führungsnuten 22 bis zum proximalseitigen Ende der Hauptwelle 21 verlängert sind, wenn die Wandstärke der Hauptwelle 21 und der Zerspanungsaufwand keine Rolle spielen. Sind weder verlängerte Führungsnuten 22 noch Montagenuten 25 vorgesehen, so muss zur Montage der Lagerungsanordnung die Taumelscheibe 14 auf der Hauptwelle 21 bis in den Bereich der Führungsnuten 22 geschoben werden, bevor die Stifte 42 in die Taumelscheibe 14 eingesetzt werden, um den Eingriff mit den Führungsnuten 22 bereitzustellen. Die jeweilige Montagevariante kann entsprechend dem Montageablauf des Antriebs 13 des chirurgischen Instruments 1 ausgewählt werden.
Zur Montage der Stifte 42 kann die Taumelscheibe 14 zwei diametral radial verlaufende Durchtrittbohrungen 43 aufweisen (vgl. auch Ausführungsbeispiel nach 8, 10), sodass die Stifte 42 von der Außenseite der Taumelscheibe 14 durch die Durchtrittbohrung 43 eingeführt werden können, bis sie an der Innenseite der Taumelscheibe 14 austreten und in der gewünschten Länge radial nach innen vorstehen. Alternativ können in nicht dargestellten Ausführungsformen die Stifte 42 in zwei diametral radial von der Innenseite aus verlaufende Sackbohrungen an der Taumelscheibe 14 befestigt werden, die beispielsweise durch ein generatives Fertigungsverfahren erzeugt oder bei Verwendung einer aus zwei Teilen gefügten Taumelscheibe in einen jeweiligen Halbring eingebracht werden können. In einer weiteren Alternative können die Stifte 42 an der Innenseite stoffschlüssig mit der Taumelscheibe 14 verbunden sein, z. B. einstückig gefertigt sein.
8 bis 10 zeigen Beispiele für eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung 40, bei der die Hauptwelle 21 zur kugelgelenkigen Lagerung der Taumelscheibe 14 einen Kugelabschnitt 24 aufweist, an dem die Führungsnuten 22 vorliegen, wobei diese Ausführung keinen axialen Versatz der Taumelscheibe 14 erlaubt. Die Taumelscheibe 14 weist hierbei eine an den Kugelabschnitt 24 zumindest teilweise angepasst konturierte Aufnahmeausnehmung 44 auf, die im gezeigten Beispiel aus einem proximalseitigen kugelförmigen Abschnitt 45 und einem distalseitigen zylindrischen Abschnitt 46 besteht, der die Montage der Taumelscheibe 14 durch Aufschieben vom proximalseitigen Ende der Hauptwelle 21 erlaubt. Alternativ zu einem zylindrischen Abschnitt kann distalseitig ein sich aufweitender Abschnitt (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Die Taumelscheibe 14 ist durch den proximalseitigen kugelförmigen Abschnitt 45 nur einseitig auf dem Kugelabschnitt 24 festgelegt, wird aber durch die Spannung der Lenkdrähte 12, die hier durch die Durchtrittöffnungen 41 hindurchgeführt sind, und mit einem proximalseitig angeordneten Klemmring 41' befestigt sind, gehalten, sodass die Taumelscheibe 14 in axialer Richtung festgelegt ist.
In 11 ist eine Abwandlung dieser Ausführungsform dargestellt, bei der die Aufnahmeausnehmung 44 der Taumelscheibe 14 korrespondierend zu dem Kugelabschnitt 24 vollständig als kugelförmiger Abschnitt 45 ausgebildet ist, sodass die kugelgelenkige Lagerung axial vollständig festgelegt ist. Diese Ausführungsform erfordert allerdings eine zumindest zweiteilige Ausführung der Taumelscheibe 14, um eine Montage auf dem Kugelabschnitt 24 zu ermöglichen, wofür in 11 durch die gestrichelten Linien beispielhaft zwei alternativ mögliche Trenn- bzw. Verbindungsebenen der Taumelscheibe 14 angedeutet sind. Eine Trenn- bzw. Verbindungsebene verläuft senkrecht zur Längsachse 10, sodass die Taumelscheibe 14 aus zwei in axialer Richtung trenn- bzw. verbindbaren Teilringen besteht. Eine zweite Trenn- bzw. Verbindungsebene, in der die Längsachse 10 liegt, verläuft in einer radialen Richtung und stellt eine Taumelscheibe 14 bereit, die aus zwei in radialer Richtung trenn- bzw. verbindbaren Halbringen besteht.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Medizinisches Instrument
2: Schaft
3: Proximales Ende (Schaft)
4: Betätigungseinheit
5: Distales Ende (Schaft)
6: Werkzeugspitze
7: Werkzeug
8: Betätigungselement
9: Gelenkmechanismus
10: Längsachse
11: Schwenkglied
12: Lenkdraht
13: Antrieb
14: Taumelscheibe
18, 19: Zahnrad (angetrieben)
21: Hauptwelle
22: Führungsnut
23: Durchgangsbohrung
24: Kugelabschnitt
25: Montagenut
26: Lenkdrahtnut
27, 29: Lagerstift
28: Kreuzgelenkscheibe
30, 31: drittes, viertes Zahnrad
32: Lenkring
33, 34: Lagerring
40: Lagerungsanordnung
41, 41', 41": Durchgangsbohrung, Befestigungsscheibe, Madenschraube
42: Stift
43: Aufnahmebohrung
44: Aufnahmeausnehmung
45, 46: Kugelförmiger, zylindrischer Abschnitt

Claims

Lagerungsanordnung (40) einer Taumelscheibe (14) auf einer Welle (21), wobei die Lagerungsanordnung (40) durch - zumindest eine sich längs erstreckende in der Welle (21) vorliegende Führungsnut (22) und - zumindest einen radial nach innen weisend an der Taumelscheibe (14) angeordneten Stift (42) bereitgestellt wird, wobei der Stift (42) in die Führungsnut (22) eingreift, sodass ein Drehwinkel der Welle (21) auf die Taumelscheibe (14) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die zumindest eine Führungsnut (22) bis zu einem Ende der Welle (21) erstreckt, oder - die zumindest eine Führungsnut (22) in ihrer Länge begrenzt ist, wobei sich an die zumindest eine Führungsnut (22) eine Montagenut (25) anschließt, die sich bis zu einem Ende der Welle (21) erstreckt und eine geringere Tiefe aufweist als die Führungsnut (22).
Lagerungsanordnung (40) einer Taumelscheibe (14) auf einer Welle (21), wobei die Lagerungsanordnung (40) durch - zumindest eine sich längs erstreckende in der Welle (21) vorliegende Führungsnut (22) und - zumindest einen radial nach innen weisend an der Taumelscheibe (14) angeordneten Stift (42) bereitgestellt wird, wobei der Stift (42) in die Führungsnut (22) eingreift, sodass ein Drehwinkel der Welle (21) auf die Taumelscheibe (14) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (21) einen Kugelabschnitt (24) aufweist, an dem die zumindest eine Führungsnut (22) vorliegt, wobei die Taumelscheibe (14) eine an den Kugelabschnitt (24) zumindest teilweise angepasst konturierte Aufnahmeausnehmung (44) aufweist.
Lagerungsanordnung (40) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung (40) durch - zwei sich längs erstreckende, diametral in der Welle (21) vorliegende Führungsnuten (22) und - zwei diametral und radial nach innen weisend an der Taumelscheibe (14) angeordnete Stifte (42) bereitgestellt wird, wobei jeder Stift (42) in jeweils eine der Führungsnuten (22) eingreift.
Lagerungsanordnung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung (40) für ein chirurgisches Instrument (1) ausgebildet ist, wobei die Welle eine Hauptwelle (21) des chirurgischen Instruments (1) ist, das einen koaxial zu einer Längsachse (10) der Hauptwelle (21) verlaufenden Schaft (2) aufweist, an dessen proximalen Ende (3) eine Betätigungseinheit (4) und an dessen distalen Ende (5) eine Werkzeugspitze (6) mit einem Werkzeug (7) angeordnet sind, das über ein axial verschiebbar im Schaft (2) gelagertes Betätigungselement (8) betätigbar ist, das sich durch eine längsaxiale Durchgangsbohrung (23) der Hauptwelle (21) erstreckt und proximalseitig mit der Betätigungseinheit (4) in Wirkverbindung steht.
Lagerungsanordnung (40) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximal zulässige Verkippung der Taumelscheibe (14) durch eine Länge und eine Tiefe der zumindest einen Führungsnut (22) und/oder durch ein Verhältnis eines Außendurchmessers der Welle (21) und eines Innendurchmessers der Taumelscheibe vorbestimmt ist.
Lagerungsanordnung (40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeausnehmung (44) korrespondierend zu dem Kugelabschnitt (24) kugelförmig ausgebildet ist, wobei die Taumelscheibe (14) zweiteilig ausgeführt ist, oder die Aufnahmeausnehmung (44) einen kugelförmigen Abschnitt (45) und einen zylindrischen oder sich aufweitenden Abschnitt (46) aufweist.
Chirurgisches Instrument (1) mit einer koaxial zu einem Schaft (2) verlaufenden Hauptwelle (21), die mit einer Taumelscheibe (14) eine Lagerungsanordnung bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung eine Lagerungsanordnung (40) nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 6 ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das chirurgische Instrument (1) eine am proximalen Ende (3) des Schaftes (2) angeordnete Betätigungseinheit (4) und eine am distalen Ende (5) des Schaftes (2) angeordnete Werkzeugspitze (6) mit einem Werkzeug (7) aufweist, das über ein axial verschiebbar im Schaft (2) gelagertes Betätigungselement (8) betätigbar ist, das sich durch eine längsaxiale Durchgangsbohrung (23) in der Hauptwelle (21) erstreckt und proximalseitig mit der Betätigungseinheit (4) in Wirkverbindung steht, wobei die Werkzeugspitze (6) über einen Gelenkmechanismus (9) relativ zur Längsachse (10) des Schaftes (2) verschwenkbar ist, und der Gelenkmechanismus (9) mit einem proximalseitigen Antrieb (13) in Wirkverbindung steht, der die Taumelscheibe (14) aufweist.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkmechanismus (9) aus am distalen Ende (5) des Schaftes (2) angeordneten Schwenkgliedern (11) besteht, die über in Längsrichtung des Schaftes (2) verlaufende Lenkdrähte (12) so mit dem proximalseitigen Antrieb (13) verbunden sind, dass eine Bewegung des proximalseitigen Antriebs (13) eine entsprechende relative Bewegung der distalseitigen Schwenkglieder (11) und somit ein Verschwenken der Werkzeugspitze (6) verursacht, wobei die Lenkdrähte (12) an der Taumelscheibe (14) gelagert sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der proximalseitige Antrieb (13) als motorisierter Antrieb (13) mit zumindest zwei Antriebsrädern (18, 19) ausgebildet ist, zwischen denen die Taumelscheibe (14) angeordnet ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe (14) mit einem dritten Zahnrad (30) gekoppelt ist, das mit den beiden Antriebsrädern (18, 19) in Eingriff steht, wobei bevorzugt auf der Drehachse des dritten Zahnrads (30) um 180° versetzt zum dritten Zahnrad (30) ein viertes Zahnrad (31) angeordnet ist, das mit den beiden angetriebenen Zahnrädern (18, 19) in Eingriff steht.