DE102021119532A1 - Surgical instrument and transmission device therefor - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Getriebevorrichtung für ein chirurgisches Instrument (1) bereit. Die Getriebevorrichtung (100) ist in der Betätigungseinheit (4) mit dem Antrieb (40) verbindbar, dessen Antriebsdrehachse (D) von der Instrumentenhauptachse (A) abweicht, und weist eine Getriebescheibe (104) auf, mit der in einer Montageanordnung der Getriebevorrichtung (100) in dem chirurgischen Instrument (1) die Hauptwelle (8) rotatorisch betätigbar ist, wobei eine Drehachse (B) der Getriebescheibe (104) in der Montageanordnung parallel zur Instrumentenhauptachse (A) verläuft, und wobei die Getriebescheibe (104) in der Montageanordnung mit einem Getriebering (19), der mit der Hauptwelle (8) verbunden ist, in Wirkverbindung bringbar ist. Erfindungsgemäß weist die Getriebevorrichtung (100) eine Gelenkwelle (101) mit zwei Kardangelenken (102, 103) auf, wobei ein erster Gelenkwellenabschnitt (106) über ein erstes Kardangelenk (102) mit einem Zwischenwellenabschnitt (105) verbunden ist, der über ein zweites Kardangelenk (103) mit einem zweiten Gelenkwellenabschnitt (109) verbunden ist. Der erste Gelenkwellenabschnitt (106) ist mit der Getriebescheibe (104) drehfest in Bezug auf die Drehachse (B) verbunden und der zweite Gelenkwellenabschnitt (109) ist mit dem Antrieb (40) in Wirkverbindung bringbar. Ferner wird ein chirurgisches Instrument mit einer solchen Getriebevorrichtung bereitgestellt.The present invention provides a transmission device for a surgical instrument (1). The gear device (100) can be connected in the actuating unit (4) to the drive (40), the drive axis of rotation (D) of which deviates from the main axis (A) of the instrument, and has a gear disc (104) with which, in an assembly arrangement of the gear device ( 100) in the surgical instrument (1), the main shaft (8) can be actuated in rotation, with an axis of rotation (B) of the gear disk (104) running parallel to the main axis (A) of the instrument in the mounting arrangement, and with the gear disk (104) in the mounting arrangement can be brought into operative connection with a gear ring (19) which is connected to the main shaft (8). According to the invention, the transmission device (100) has a cardan shaft (101) with two cardan joints (102, 103), a first cardan shaft section (106) being connected via a first cardan joint (102) to an intermediate shaft section (105) which is connected via a second cardan joint (103) is connected to a second articulated shaft section (109). The first articulated shaft section (106) is connected to the gear disk (104) in a rotationally fixed manner with respect to the axis of rotation (B) and the second articulated shaft section (109) can be brought into operative connection with the drive (40). Furthermore, a surgical instrument with such a gear device is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein chirurgisches Instrument und das chirurgische Instrument selbst.The invention relates to a gear device for a surgical instrument and the surgical instrument itself.

Aus dem Stand der Technik sind chirurgische Instrumente bekannt, die manuell oder von einem Roboter geführt werden können und eine Schaftanordnung aufweisen, an deren proximalem Ende eine Handhabe bzw. Betätigungseinheit und an dessen distalem Ende ein Werkzeug angeordnet sind. Eine Schaftanordnung kann einen hohlen Schaft umfassen, in dem eine sich koaxial zur Längsachse des Schaftes erstreckende hohle Hauptwelle angeordnet ist, die um die Längsachse des Schaftes rotierbar ist und sich über das proximale Ende des Schaftes hinaus in die Betätigungseinheit erstreckt. Dabei bewirkt eine Rotation der Hauptwelle um die Längsachse eine entsprechende Rotation des distalseitig mit der Hauptwelle gekoppelten Werkzeugs um die Längsachse. Innerhalb der hohlen Hauptwelle kann ferner axialverschiebbar ein Betätigungselement zur Betätigung des Werkzeugs, z. B. zum Öffnen und Schließen, gelagert sein, das sich proximalseitig ebenfalls in die Betätigungseinheit erstreckt. Um ferner die distale Werkzeugspitze relativ zur Längsachse des Schafts abzuwinkeln, kann ein am distalen Ende des Schaftes angeordneter Gelenkmechanismus aus Schwenkgliedern ähnlich einer Wirbelsäle durch rundum angeordnete Lenkdrähte betätigt werden. Dazu können die Lenkdrähte in der Betätigungseinheit an einer auf der Hauptwelle gelagert Taumelscheibe befestigt sein, über denen räumliche Ausrichtung das Verschwenken der Werkzeugspitze gesteuert wird.Surgical instruments are known from the prior art, which can be guided manually or by a robot and have a shaft arrangement, at the proximal end of which a handle or actuation unit is arranged and at the distal end of which a tool is arranged. A shaft assembly may comprise a hollow shaft in which is disposed a hollow main shaft extending coaxially with the longitudinal axis of the shaft, rotatable about the longitudinal axis of the shaft and extending beyond the proximal end of the shaft into the actuator unit. A rotation of the main shaft about the longitudinal axis causes a corresponding rotation of the tool coupled to the main shaft on the distal side about the longitudinal axis. An actuating element for actuating the tool, e.g. B. for opening and closing, which also extends into the actuating unit on the proximal side. Furthermore, in order to angle the distal tool tip relative to the longitudinal axis of the shank, a joint mechanism arranged at the distal end of the shank and made up of pivoting members can be actuated in a manner similar to that of a vertebral column by steering wires arranged around it. For this purpose, the steering wires in the actuation unit can be fastened to a swash plate mounted on the main shaft, via which swash plate the pivoting of the tool tip is controlled spatially.

Aus US 7,699,855 B2 ist ein Adapter als Schnittstelle zum Anschluss eines chirurgischen Instruments an einem Roboterarm bekannt. Dabei befinden sich die Antriebe für alle Funktionen des Instruments auf der Seite des Roboters, wobei Kupplungsscheiben in einer gemeinsamen Trennebene für die Übertragung der Antriebs-Drehwinkel sorgen. Die Drehachsen der Kupplungsscheiben sind senkrecht zur Längsachse eines Instrumentenschafts. Ein Getriebe zur Übertragung der Drehbewegung einer Kupplungsscheibe um 90° in eine Drehbewegung eines Instrumentenschafts ist nicht näher beschrieben.Out of U.S. 7,699,855 B2 an adapter is known as an interface for connecting a surgical instrument to a robotic arm. The drives for all functions of the instrument are located on the side of the robot, with clutch discs in a common parting plane ensuring the transmission of the drive angles of rotation. The axes of rotation of the clutch discs are perpendicular to the longitudinal axis of an instrument shaft. A gear for transferring the rotary movement of a clutch disk through 90° into a rotary movement of an instrument shaft is not described in detail.

Auch US 10105128 beschreibt die Möglichkeit einer rotatorischen Kopplung eines Instrumentenschafts mit der Handhabe, ohne diese allerdings näher auszuführen, sondern ist auf die Ausrichtungsmechanik für eine Taumelscheibe fokussiert.Also US10105128 describes the possibility of a rotary coupling of an instrument shaft with the handle, without elaborating on this, but focusing on the alignment mechanism for a swash plate.

Ebenfalls eine Schnittstelle zum Anschluss an einen Roboter weist das chirurgische Instrument auf, das in WO 2014/004242 A1 offenbart ist. Das chirurgische Instrument dort weist zur operativen Kopplung mit den Antrieben des Roboters einen Werkzeugbefestigungsabschnitt auf, der zur rotatorischen Betätigung der Schaftanordnung mit einem Zahnradgetriebe ausgestattet ist, das ein erstes Getriebezahnrad aufweist, das auf einer Montageplatte senkrecht zur Schaftachse drehbar gelagert ist und über eine Kegelverzahnung mit einem zweiten Getriebezahnrad in kämmendem Eingriff steht, dessen Drehachse parallel zur Schaftachse liegt. Das zweite Getriebezahnrad wiederum steht mit einem Zahnkranzabschnitt der Schaftanordnung in Eingriff. Das erste Getriebezahnrad steht mit einem Antriebsrad in Eingriff, das über ein Antriebselement mit einem Antriebsmotor des Roboters gekoppelt ist. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung des Antriebsmotors des Roboters über das Antriebsrad auf das erste Getriebezahnrad, und von diesem auf das damit kegelverzahnte zweite Getriebezahnrad übertragen, das die Rotation des Antriebsrads letztendlich auf den Zahnkranzabschnitt des Schaftes überträgt.The surgical instrument also has an interface for connecting to a robot WO 2014/004242 A1 is revealed. The surgical instrument there has a tool attachment section for operational coupling to the drives of the robot, which is equipped with a gear mechanism for the rotary actuation of the shaft arrangement, which has a first gear wheel which is rotatably mounted on a mounting plate perpendicular to the shaft axis and has a bevel gearing with a second gear wheel is in meshing engagement, the axis of rotation of which is parallel to the shaft axis. The second transmission gear, in turn, meshes with a sprocket portion of the shaft assembly. The first transmission gear meshes with a drive wheel, which is coupled to a drive motor of the robot via a drive member. In this way, a rotational movement of the drive motor of the robot is transmitted via the drive wheel to the first gear wheel, and from this to the second gear wheel which is bevel-toothed therewith and which ultimately transmits the rotation of the drive wheel to the ring gear section of the shaft.

Bei Nutzung einer Kegelradpaarung zur Übertragung des Antriebs für die Rotation des Schaftes ist es schwierig, die Achsabstände exakt einzustellen. Bereits leichte Fehlstellungen können zur Zerstörung der Kegelräder führen. Dies erfordert geringe Fertigungs- und Montagetoleranzen bei der relativ komplexen Geometrie der Kegelräder, was mit hohen Kosten verbunden ist.When using a pair of bevel gears to transmit the drive for the rotation of the shaft, it is difficult to set the center distances exactly. Even slight misalignments can lead to the destruction of the bevel gears. This requires low manufacturing and assembly tolerances given the relatively complex geometry of the bevel gears, which is associated with high costs.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Getriebe für ein chirurgisches Instrument zur Übertragung der Rotationsbewegung eines Antriebs in eine Rotationsbewegung einer in einem Schaft gelagerten Hauptwelle bereitzustellen.Proceeding from this state of the art, it is the object of the present invention to provide an improved transmission for a surgical instrument for transferring the rotational movement of a drive into a rotational movement of a main shaft mounted in a shaft.

Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a transmission device having the features of claim 1.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.Preferred embodiments are set out in the subclaims.

Die weitere Aufgabe, ein entsprechend verbessertes chirurgisches Instrument bereitzustellen, wird durch das chirurgische Instrument mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 gelöst.The further object of providing a correspondingly improved surgical instrument is solved by the surgical instrument having the features of independent claim 10 .

Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung ist für ein chirurgisches Instrument ausgebildet, das einen Schaft, eine am proximalen Ende des Schaftes angeordnete Betätigungseinheit und ein am distalen Ende des Schaftes angeordnetes Werkzeug aufweist. Das Werkzeug ist mittels eines Antriebs, der der Betätigungseinheit zugeordnet ist, über eine Hauptwelle steuerbar, die koaxial zu einer Instrumentenhauptachse A, die durch den Schaft definiert wird, und um die Instrumentenhauptachse A rotierbar gelagert ist. Die Hauptwelle ist rotierbar in dem hohlen Schaft angeordnet. Die Getriebevorrichtung ist in der Betätigungseinheit mit dem Antrieb verbindbar, dessen Antriebsdrehachse D von der Instrumentenachse A abweicht, beispielsweise senkrecht zu der Instrumentenhauptachse A verläuft. Ferner weist die Getriebevorrichtung eine Getriebescheibe auf, mit der in einer Montageanordnung der Getriebevorrichtung in dem chirurgischen Instrument die Hauptwelle rotatorisch betätigt werden kann. Dazu wird die Getriebescheibe mit einem Getriebering, der mit der Hauptwelle verbunden ist, in Wirkverbindung gebracht, sodass eine Drehachse B der Getriebescheibe parallel zur Instrumentenhauptachse A verläuft. Erfindungsgemäß weist die Getriebevorrichtung eine Gelenkwelle mit zwei Kardangelenken auf, wobei ein erster Gelenkwellenabschnitt über ein erstes Kardangelenk mit einem Zwischenwellenabschnitt verbunden ist, der wiederrum über ein zweites Kardangelenk mit einem zweiten Gelenkwellenabschnitt verbunden ist. Dabei ist der erste Gelenkwellenabschnitt mit der Getriebescheibe drehfest in Bezug auf die Drehachse B verbunden, während der zweite Gelenkwellenabschnitt mit dem Antrieb in Wirkverbindung gebracht werden kann.The transmission device according to the invention is designed for a surgical instrument which has a shank, an actuating unit arranged at the proximal end of the shank and a tool arranged at the distal end of the shank. The tool is controllable by means of a drive associated with the operating unit, via a main shaft which is coaxial with a main instrument axis A defined by the shank and rotates about the main instrument axis A is stored in cash. The main shaft is rotatably disposed in the hollow shaft. The transmission device can be connected in the actuation unit to the drive, the drive axis of rotation D of which deviates from the instrument axis A, for example running perpendicular to the main axis A of the instrument. Furthermore, the gear device has a gear disk with which the main shaft can be rotationally actuated in a mounting arrangement of the gear device in the surgical instrument. For this purpose, the gear disk is brought into operative connection with a gear ring, which is connected to the main shaft, so that an axis of rotation B of the gear disk runs parallel to the main axis A of the instrument. According to the invention, the transmission device has a cardan shaft with two cardan joints, a first cardan shaft section being connected via a first cardan joint to an intermediate shaft section, which in turn is connected to a second cardan shaft section via a second cardan joint. The first articulated shaft section is connected to the gear disk in a rotationally fixed manner with respect to the axis of rotation B, while the second articulated shaft section can be brought into operative connection with the drive.

Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung basierend auf zwei Kardangelenken ermöglicht die Kraftübertragung zwischen dem Antrieb und der Hauptwelle als zwei räumlich getrennten Komponenten, deren Rotationsachsen nicht fluchten. Die Gelenkwelle der Getriebevorrichtung überträgt die Antriebskraft bzw. Rotationsbewegung des Antriebs um die Antriebsachse D, die nicht in der Instrumentenhauptachse A liegt, auf die Getriebescheibe, deren Achse B parallel zu der Instrumentenhauptachse A liegt. Dieser axiale Abstand wird durch die Wirkverbindung zwischen Getriebescheibe und Getriebering überbrückt. Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung ist aufgrund ihrer einfachen Konstruktion kostengünstiger in der Herstellung und Anschaffung als eine Kegelradpaarung. Ferner ermöglich die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung durch Variation der Länge der Gelenkabschnitte und der Beugewinkel der Kardangelenke eine nahezu beliebige Ausrichtung der Antriebsdrehachse D in Bezug auf die Instrumentenhauptachse A und damit entsprechend eine nahezu beliebige Anordnung des Antriebsmotors, was eine optimale Anordnung in Bezug auf den zur Verfügung stehenden Bauraum zulässt.The transmission device according to the invention, based on two cardan joints, enables power to be transmitted between the drive and the main shaft as two spatially separate components whose axes of rotation are not aligned. The articulated shaft of the transmission device transmits the driving force or rotational movement of the drive about the drive axis D, which does not lie in the main instrument axis A, to the gear disk, the axis B of which lies parallel to the main instrument axis A. This axial distance is bridged by the operative connection between the gear pulley and gear ring. Because of its simple construction, the transmission device according to the invention is cheaper to manufacture and purchase than a pair of bevel gears. Furthermore, by varying the length of the joint sections and the deflection angle of the cardan joints, the transmission device according to the invention enables almost any orientation of the drive axis of rotation D in relation to the main instrument axis A and thus almost any arrangement of the drive motor, which is an optimal arrangement in relation to the available construction space allows.

Der Zwischenwellenabschnitt, der über die Kardangelenke mit dem ersten Gelenkwellenabschnitt und dem zweiten Gelenkwellenabschnitt verbunden ist, erstreckt sich entlang einer Verbindungsdrehachse C, die bei gewinkelten Kardangelenken jeweils einen Winkel mit der Drehachse B der Getriebescheibe und mit der Antriebsdrehachse D aufspannt. Um bei gewinkelten Kardangelenken eine Ungleichmäßigkeit bei der Drehübertragung (Kardanfehler: Konstante Drehgeschwindigkeit einer Antriebswelle führt nicht zu konstanter Drehgeschwindigkeit einer Abtriebswelle) zu minimieren, können die Beugewinkel möglichst klein gehalten werden. Zusätzlich oder alternativ bei größeren Beugewinkeln können beide Beugewinkel gleich groß gewählt sein, um eine möglichst gleichmäßige Kraftübertragung zu erhalten. Zudem ist es zur Minimierung der Schwankungen der Winkelgeschwindigkeiten zwischen Antriebs- und Abtriebswelle vorteilhaft, wenn die Verbindungsdrehachse C des Zwischenwellenabschnitts in einer gemeinsamen Ebene mit der Drehachse B der Getriebescheibe und mit der Antriebsdrehachse D liegt. Sind die Beugewinkel gleich groß und knicken in entgegen gesetzte Richtungen, verlaufen die Drehachse B der Getriebescheibe (und damit auch die Instrumentenhauptachse A) und die Antriebsdrehachse D parallel. Knicken beide Beugewinkel in die gleiche Richtung, beispielsweise jeweils um 45°, summieren sich die Beugewinkel zu dem Winkel zwischen der Drehachse B der Getriebescheibe (und damit auch die Instrumentenhauptachse A) und der Antriebsdrehachse D, sodass für das genannte Beispiel von zwei Beugewinkeln mit 45° die Drehachse B der Getriebescheibe (und damit auch die Instrumentenhauptachse A) senkrecht, d. h. rechtwinklig zu der Antriebsdrehachse D verläuft.The intermediate shaft section, which is connected via the cardan joints to the first cardan shaft section and the second cardan shaft section, extends along a connecting axis of rotation C, which in the case of angled cardan joints spans an angle with the axis of rotation B of the transmission disc and with the axis of rotation D of the drive. In order to minimize unevenness in the transmission of rotation with angled cardan joints (cardan error: constant rotational speed of a drive shaft does not lead to constant rotational speed of an output shaft), the deflection angles can be kept as small as possible. Additionally or alternatively, with larger deflection angles, both deflection angles can be chosen to be the same size in order to obtain the most uniform possible power transmission. In addition, to minimize the fluctuations in the angular velocities between the input and output shafts, it is advantageous if the connecting axis of rotation C of the intermediate shaft section lies in a common plane with the axis of rotation B of the transmission disk and with the axis of rotation D of the input. If the deflection angles are the same and bend in opposite directions, the axis of rotation B of the gear disk (and thus also the main axis A of the instrument) and the axis of rotation D of the drive run parallel. If both deflection angles bend in the same direction, for example by 45° each, the deflection angles add up to the angle between the axis of rotation B of the gear disk (and thus also the main instrument axis A) and the drive axis of rotation D, so that for the example mentioned of two deflection angles with 45 ° the axis of rotation B of the gear disc (and thus also the main axis A of the instrument) is vertical, i. H. perpendicular to the drive axis of rotation D runs.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist vorgesehen, dass eine Lage der Kardangelenke der Gelenkwelle in Bezug aufeinander, in Bezug auf die Getriebescheibe und auf den Antrieb einstellbar ist. Auf diese Weise kann ein Toleranzausgleich erfolgen, sodass die Getriebevorrichtung eine spielfreie Verbindung zwischen der Getriebescheibe und einer Antriebswelle des Antriebs bereitstellt. Dazu können die beiden Kardangelenke zueinander verschiebbar gelagert sein, um mögliche Winkelfehler aufgrund von Fertigungstoleranzen auszugleichen.In a further, preferred embodiment of the transmission device according to the invention, it is provided that a position of the cardan joints of the cardan shaft can be adjusted in relation to one another, in relation to the transmission disk and to the drive. In this way, tolerance compensation can take place, so that the transmission device provides a backlash-free connection between the transmission disk and a drive shaft of the drive. For this purpose, the two cardan joints can be mounted such that they can be displaced in relation to one another in order to compensate for possible angle errors due to manufacturing tolerances.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung kann der Zwischenwellenabschnitt, der die Verbindungsdrehachse C definiert, einen dritten Gelenkwellenabschnitt, der über das erste Kardangelenk mit dem ersten Gelenkwellenabschnitt verbunden ist, und einen vierten Gelenkwellenabschnitt aufweisen, der über das zweite Kardangelenk mit dem zweiten Gelenkwellenabschnitt verbunden ist. Dabei sind der dritte Gelenkwellenabschnitt und der vierte Gelenkwellenabschnitt an ihrem jeweiligen gelenkfernen Enden drehfest in Bezug auf die Verbindungsdrehachse C miteinander verbunden. Vorzugsweise kann die drehfeste Verbindung des dritten Gelenkwellenabschnitts mit dem vierten Gelenkwellenabschnitt durch eine Zapfenverbindung bereitgestellt werden, die einen Wellenzapfen aufweist, der in dem Wellenzapfenaufnahmeraum angeordnet ist. Dazu ist der Wellenzapfen, der sich entlang der Verbindungsdrehachse C erstreckt, an dem gelenkfernen Ende eines der beiden Verbindungspartner ausgebildet, die aus dem dritten und vierten Gelenkwellenabschnitt bestehen. An dem gelenkfernen Ende des anderen der beiden Verbindungspartner, die der dritte und vierte Gelenkwellenabschnitt sind, ist ein Wellenzapfenaufnahmeraum ausgebildet, der sich ebenfalls entlang der Verbindungsdrehachse C erstreckt. D. h., dass der Wellenzapfenaufnahmeraum in dem dritten Gelenkwellenabschnitt sich von dem gelenkfernen Ende erstreckend ausgebildet ist, wenn der Wellenzapfen am gelenkfernen Ende des vierten Gelenkwellenabschnitts vorliegt, und umgekehrt, dass der Wellenzapfenaufnahmeraum in dem vierten Gelenkwellenabschnitt sich von dem gelenkfernen Ende erstreckend ausgebildet ist, wenn der Wellenzapfen an dem gelenkfernen Ende des dritten Gelenkwellenabschnitts ausgebildet ist. Durch eine Anordnungstiefe des Wellenzapfens in dem Wellenzapfenaufnahmeraum kann eine Länge des Zwischenwellenabschnitts eingestellt werden. Mit der Länge des Zwischenwellenabschnitts wird die Lage der Kardangelenke in Bezug aufeinander eingestellt.According to a further embodiment of the transmission device according to the invention, the intermediate shaft section, which defines the connection axis of rotation C, can have a third cardan shaft section, which is connected to the first cardan shaft section via the first cardan joint, and a fourth cardan shaft section, which is connected to the second cardan shaft section via the second cardan joint . The third articulated shaft section and the fourth articulated shaft section are connected to one another in a rotationally fixed manner with respect to the connection axis of rotation C at their respective ends remote from the joint. Preferably, the non-rotatable connection of the third articulated shaft section to the fourth articulated shaft section can be provided by a pivot connection, which has a shaft journal which in the shaft journal receiving space is arranged. For this purpose, the shaft journal, which extends along the connection axis of rotation C, is formed on the end of one of the two connection partners which is remote from the joint and consists of the third and fourth articulated shaft section. At the end remote from the joint of the other of the two connection partners, which are the third and fourth articulated shaft section, a shaft journal receiving space is formed, which also extends along the connection axis of rotation C. That is, the shaft journal receiving space in the third articulated shaft section is formed to extend from the far end when the shaft journal is at the far end of the fourth articulated shaft section, and vice versa, the shaft journal receiving space in the fourth articulated shaft section is formed to extend from the far end , when the shaft journal is formed at the end of the third joint shaft section remote from the joint. A length of the intermediate shaft section can be adjusted by an arrangement depth of the shaft journal in the shaft journal receiving space. The position of the cardan joints in relation to one another is adjusted with the length of the intermediate shaft section.

Die drehfeste Verbindung des dritten Gelenkwellenabschnitts mit dem vierten Gelenkwellenabschnitt, die zusammen den Zwischenwellenabschnitt bilden, kann durch Formschluss, Kraftschluss oder eine Kombination von Form- und Kraftschluss zwischen Zapfen und Zapfenaufnahmeraum realisiert werden. In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung kann die drehfeste Verbindung eine formschlüssige Verbindung des Wellenzapfens in dem Wellenzapfenaufnahmeraum sein, wobei der Wellenzapfen und der Wellenzapfenaufnahmeraum ein korrespondierendes, von einer Kreisform abweichendes Querschnittsprofil aufweisen. Alternativ oder zusätzlich, um die durch die Anordnungstiefe eingestellte Länge des Zwischenwellenabschnitts zu fixieren, kann die drehfeste Verbindung mittels zumindest eines Sicherungsstifts als eine kraftschlüssige Verbindung ausgeführt sein, wobei der Sicherungsstift in einer Querbohrung angeordnet ist, die sich in dem Verbindungspartner, der den Wellenzapfenaufnahmeraum aufweist, senkrecht zu dem Wellenzapfenaufnahmeraum erstreckt. Der Kraft- bzw. Reibschluss wird hergestellt, indem der Sicherungsstift den in dem Wellenzapfenaufnahmeraum aufgenommenen Wellenzapfen senkrecht kontaktiert und eine die Reibungskraft bestimmende Normal-Kraft erzeugt. Alternativ dazu, wenn die Querbohrung als Durchtrittbohrung den Zapfenaufnahmeraum kreuzt, können zwei Sicherungsstifte eingesetzt werden, die von beiden Seiten in die Durchtrittbohrung bis zur Kontaktierung des aufgenommenen Zapfens eingeführt werden, um diametral auf den Zapfen einzuwirken.The non-rotatable connection of the third articulated shaft section to the fourth articulated shaft section, which together form the intermediate shaft section, can be realized by positive locking, non-positive locking or a combination of positive and non-positive locking between the journal and journal receiving space. In one embodiment of the transmission device according to the invention, the non-rotatable connection can be a positive connection of the shaft journal in the shaft journal receiving space, the shaft journal and the shaft journal receiving space having a corresponding cross-sectional profile that deviates from a circular shape. Alternatively or additionally, in order to fix the length of the intermediate shaft section set by the arrangement depth, the non-rotatable connection can be designed as a non-positive connection by means of at least one locking pin, with the locking pin being arranged in a transverse bore located in the connection partner that has the shaft journal receiving space , perpendicular to the journal receiving space. The non-positive or frictional connection is produced in that the locking pin makes perpendicular contact with the shaft journal accommodated in the shaft journal receiving space and generates a normal force that determines the frictional force. As an alternative to this, if the transverse bore intersects the pin-receiving space as a through-hole, two locking pins can be used, which are inserted from both sides into the through-hole until contact is made with the received pin, in order to act diametrically on the pin.

Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sieht vor, dass die drehfeste Verbindung des ersten Gelenkwellenabschnitts mit der Getriebescheibe in Bezug auf die Drehachse B ebenfalls durch eine Zapfenverbindung bereitgestellt wird, die entsprechend einen Getriebezapfen und einen Getriebezapfenaufnahmeraum aufweist, wobei der Getriebezapfen in dem Getriebezapfenaufnahmeraum angeordnet ist. Durch eine Anordnungstiefe des Getriebezapfens in dem Getriebezapfenaufnahmeraum kann ein Abstand des ersten Kardangelenks von der Getriebescheibe entlang der Drehachse B und damit die Lage des ersten Kardangelenks in Bezug auf die Getriebescheibe eingestellt werden. Der Getriebezapfen ist an einem der beiden Verbindungspartner ausgebildet, die aus dem ersten Gelenkwellenabschnitt und der Getriebescheibe bestehen, und erstreckt sich entlang der Drehachse B. D. h., dass der Getriebezapfen entweder am gelenkfernen Ende des ersten Gelenkwellenabschnitts oder, quasi als Achsstummel, an der Getriebescheibe vorliegen kann. Korrespondierend dazu ist der Getriebezapfenaufnahmeraum entlang der Drehachse B in dem jeweils anderen der beiden Verbindungspartner, dem Gelenkwellenabschnitt und der Getriebescheibe, ausgebildet. D. h. dass der Getriebezapfenaufnahmeraum axial in der Getriebescheibe ausgebildet ist, wenn der Getriebezapfen am gelenkfernen Ende des ersten Gelenkwellenabschnitts vorliegt, und umgekehrt, dass der Getriebezapfenaufnahmeraum in dem ersten Gelenkwellenabschnitt sich von dem gelenkfernen Ende erstreckend ausgebildet ist, wenn der Getriebezapfen an der Getriebescheibe ausgebildet ist.A further embodiment of a transmission device according to the invention provides that the non-rotatable connection of the first articulated shaft section to the transmission disk in relation to the axis of rotation B is also provided by a pin connection, which correspondingly has a transmission pin and a transmission pin receiving space, the transmission pin being arranged in the transmission pin receiving space. A distance of the first cardan joint from the gear disk along the axis of rotation B and thus the position of the first cardan joint in relation to the gear disk can be adjusted by arranging the gear pin in the gear pin receiving space. The gear pin is formed on one of the two connection partners, which consist of the first articulated shaft section and the gear disk, and extends along the axis of rotation B. This means that the gear pin is either at the end of the first articulated shaft section remote from the joint or, as it were, as a stub axle, on the gear disk can. Correspondingly, the gear journal receiving space is formed along the axis of rotation B in the other of the two connection partners, the articulated shaft section and the gear disk. i.e. that the gear pin receiving space is formed axially in the gear disk when the gear pin is at the end of the first articulated shaft section remote from the joint, and vice versa, that the gear pin receiving space is formed in the first articulated shaft section extending from the end remote from the joint when the gear pin is formed on the gear disk.

Auch die drehfeste Verbindung des ersten Gelenkwellenabschnitts mit der Getriebescheibe kann durch Formschluss, Kraftschluss oder der beides realisiert sein. Für eine formschlüssige Verbindung können der Getriebezapfen und der Getriebezapfenaufnahmeraum ein korrespondierendes, von einer Kreisform abweichendes Querschnittsprofil aufweisen. Alternativ oder zusätzlich, um den durch die Anordnungstiefe eingestellten Abstand des ersten Kardangelenks von der Getriebescheibe zu fixieren, kann eine kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung mittels eines Sicherungsstifts vorgesehen werden, der in einer Querbohrung angeordnet ist, die sich in dem Verbindungspartner, der den Getriebezapfenaufnahmeraum aufweist, senkrecht zu dem Getriebezapfenaufnahmeraum erstreckt, sodass der Sicherungsstift den in dem Getriebezapfenaufnahmeraum aufgenommenen Getriebezapfen senkrecht kontaktiert und eine die Reibungskraft bestimmende Normal-Kraft erzeugt. Alternativ dazu, wenn die Querbohrung als Durchtrittbohrung den Zapfenaufnahmeraum kreuzt, können zwei Sicherungsstifte eingesetzt werden, die von beiden Seiten in die Durchtrittbohrung bis zur Kontaktierung des aufgenommenen Zapfens eingeführt werden, um diametral auf den Zapfen einzuwirken.The non-rotatable connection of the first articulated shaft section to the gear disk can also be realized by positive locking, force locking or both. For a form-fitting connection, the gear pin and the gear pin receiving space can have a corresponding cross-sectional profile that deviates from a circular shape. Alternatively or additionally, in order to fix the distance of the first cardan joint from the gear disk set by the arrangement depth, a non-positive or frictional connection can be provided by means of a locking pin, which is arranged in a transverse bore located in the connection partner that accommodates the gear journal has, extends perpendicularly to the gear pin accommodating space, so that the securing pin perpendicularly contacts the gear pin accommodated in the gear pin accommodating space and generates a normal force which determines the frictional force. As an alternative to this, if the transverse bore intersects the pin receiving space as a through-hole, two locking pins can be used, which can be inserted from both sides into the through-hole until the contact is made taken pin are inserted to act diametrically on the pin.

Noch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung sieht vor, dass auch die Wirkverbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts mit dem Antrieb in der Montageanordnung eine in Bezug auf die Antriebsdrehachse drehfeste Verbindung ist, wobei der zweite Gelenkwellenabschnitt in der Montageanordnung mit einer Antriebswelle des Antriebs oder mit einer Kupplungsscheibe drehfest verbunden wird, die zur drehfest Kopplung mit der Antriebswelle des Antriebs ausgebildet ist. Die drehfeste Verbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts mit der Antriebswelle bzw. mit der Antriebsschnittstelle kann vorzugsweise auch hier durch eine Zapfenverbindung bereitgestellt werden, die hierbei einen Antriebszapfen und einen Antriebszapfenaufnahmeraum aufweist, wobei der Antriebszapfen in dem Antriebszapfenaufnahmeraum angeordnet ist und ein Abstand des zweiten Kardangelenks von der Antriebswelle bzw. der Kupplungsscheibe entlang der Antriebsdrehachse D und damit die Lage des zweiten Kardangelenks in Bezug auf den Antrieb durch eine Anordnungstiefe des Antriebszapfens in dem Antriebszapfenaufnahmeraum einstellbar ist. Dabei ist der Antriebszapfen an einem der Verbindungspartner, die hier der zweite Gelenkwellenabschnitt und die Antriebswelle bzw. der zweite Gelenkwellenabschnitt und die Kupplungsscheibe sind, ausgebildet und erstreckt sich entlang der Antriebsdrehachse D. Korrespondierend dazu ist der Antriebszapfenaufnahmeraum, der sich entlang der Antriebsdrehachse D erstreckt, in dem jeweils anderen Verbindungspartner, d. h. in dem zweiten Gelenkwellenabschnitt oder der Antriebswelle bzw. der Kupplungsscheibe ausgebildet. Damit ist der Antriebszapfenaufnahmeraum axial in der Antriebswelle bzw. der Kupplungsscheibe ausgebildet, wenn der Antriebszapfen am gelenkfernen Ende des zweiten Gelenkwellenabschnitts vorliegt, und umgekehrt, der Antriebszapfenaufnahmeraum ist in dem zweiten Gelenkwellenabschnitt sich von dem gelenkfernen Ende erstreckend ausgebildet, wenn der Antriebszapfen an der Antriebswelle bzw. der Kupplungsscheibe ausgebildet ist.Yet another embodiment of a transmission device according to the invention provides that the operative connection of the second articulated shaft section to the drive in the mounting arrangement is also a non-rotatable connection with respect to the drive axis of rotation, the second articulated shaft section in the mounting arrangement being rotationally fixed to a drive shaft of the drive or to a clutch disk is connected, which is designed for non-rotatable coupling to the drive shaft of the drive. The non-rotatable connection of the second articulated shaft section to the drive shaft or to the drive interface can preferably also be provided here by a pin connection, which in this case has a drive pin and a drive pin receiving space, the drive pin being arranged in the drive pin receiving space and a distance between the second cardan joint and the drive shaft or the clutch disc along the drive axis of rotation D and thus the position of the second cardan joint in relation to the drive can be adjusted by arranging the drive pin in the drive pin receiving space at a depth. The drive pin is formed on one of the connection partners, which are the second articulated shaft section and the drive shaft or the second articulated shaft section and the clutch disk, and extends along the drive axis of rotation D. Corresponding to this is the drive pin receiving space, which extends along the drive axis of rotation D, in the respective other connection partner, d. H. formed in the second drive shaft section or the drive shaft or the clutch disc. The drive pin receiving space is thus formed axially in the drive shaft or the clutch disc when the drive pin is at the end of the second articulated shaft section remote from the joint, and vice versa, the drive pin receiving space is formed in the second articulated shaft section extending from the end remote from the joint when the drive pin is located on the drive shaft or The clutch disc is formed.

Auch die drehfeste Verbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts mit der Antriebswelle bzw. der Kupplungsscheibe kann eine formschlüssige Verbindung, bei der der Antriebszapfen und der Antriebszapfenaufnahmeraum ein korrespondierendes, von einer Kreisform abweichendes Querschnittsprofil aufweisen, und/oder zur Fixierung des durch die Anordnungstiefe eingestellten Abstands des zweiten Kardangelenks von dem Antrieb, eine kraftschlüssige Verbindung mittels eines Sicherungsstifts sein, der in einer Querbohrung angeordnet ist, die sich in dem Verbindungspartner, der den Antriebszapfenaufnahmeraum aufweist, senkrecht zu dem Antriebszapfenaufnahmeraum erstreckt. Durch Kontakt des Sicherungsstifts mit dem in dem Antriebszapfenaufnahmeraum aufgenommenen Antriebszapfen wird eine die Reibungskraft bestimmende Normal-Kraft erzeugt. Alternativ dazu, wenn die Querbohrung als Durchtrittbohrung den Zapfenaufnahmeraum kreuzt, können zwei Sicherungsstifte eingesetzt werden, die von beiden Seiten in die Durchtrittbohrung bis zur Kontaktierung des aufgenommenen Zapfens eingeführt werden, um diametral auf den Zapfen einzuwirken.The non-rotatable connection of the second articulated shaft section to the drive shaft or the clutch disc can also be a positive connection, in which the drive pin and the drive pin receiving space have a corresponding cross-sectional profile that deviates from a circular shape, and/or for fixing the spacing of the second universal joint set by the arrangement depth from the drive, a frictional connection by means of a locking pin, which is arranged in a transverse bore, which extends in the connection partner, which has the drive pin receiving space, perpendicularly to the drive pin receiving space. A normal force determining the frictional force is generated by contact of the locking pin with the drive pin accommodated in the drive pin receiving space. As an alternative to this, if the transverse bore intersects the pin-receiving space as a through-hole, two locking pins can be used, which are inserted from both sides into the through-hole until contact is made with the received pin, in order to act diametrically on the pin.

In einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung bildet die Getriebescheibe der Getriebevorrichtung in der Montageanordnung mit dem Getriebering, der mit der Hauptwelle verbunden ist, ein Stirnradgetriebe, wobei die Getriebescheibe durch ein Getriebestirnrad und der Getriebering durch einen Stirnradring, das mit dem Getriebestirnrad in kämmendem Eingriff steht, bereitgestellt werden. Vorzugsweise können Getriebestirnrad und Stirnradring geradeverzahnt sein, da die Geradverzahnung im Vergleich zu einer Schrägverzahnung einfacher zu fertigen ist, im Betrieb eine geringere Reibung aufweist, und eine weniger aufwändige Lagerung ermöglicht, da keine Axialkräfte auftreten. Allerdings sind Schräg- oder Pfeilverzahnung nicht ausgeschlossen. Ferner ist es in einer weniger bevorzugten Ausführungsform denkbar, dass die Getriebescheibe in der Montageanordnung mit dem Getriebering einen Zugmitteltrieb bilden kann, wobei die Wirkverbindung zwischen der Getriebescheibe und dem Getriebering durch ein Zugmittel wie eine Kette, ein Seil oder Riemen bereitgestellt wird.In a further embodiment of a transmission device according to the invention, the transmission disk of the transmission device in the assembly arrangement forms a spur gear with the gear ring which is connected to the main shaft, the transmission disk being formed by a spur gear and the gear ring by a spur ring which meshes with the spur gear , to be provided. Gear spur gear and spur gear ring can preferably be straight-toothed, since straight-toothed gearing is easier to manufacture than helical gearing, has lower friction during operation, and allows less complex storage, since no axial forces occur. However, helical or herringbone gears are not excluded. Furthermore, in a less preferred embodiment, it is conceivable that the gear disk in the assembly arrangement with the gear ring can form a traction drive, the operative connection between the gear disk and the gear ring being provided by a traction means such as a chain, a cable or a belt.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Gegenstand ist ein chirurgisches Instrument, das in einer ersten Ausführungsform einen Schaft, eine am proximalen Ende des Schaftes angeordnete Betätigungseinheit und ein am distalen Ende des Schaftes angeordnetes Werkzeug aufweist. Das Werkzeug ist mittels eines Antriebs, der der Betätigungseinheit zugeordnet ist, über eine Hauptwelle steuerbar, die koaxial zu einer Instrumentenhauptachse A, die durch den Schaft definiert wird, und um die Instrumentenhauptachse A rotierbar gelagert ist. Vorzugsweise kann der Schaft ein hohler Schaft sein, sodass die Hauptwelle rotierbar in dem hohlen Schaft angeordnet ist. Das chirurgische Instrument weist eine Getriebevorrichtung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform auf, wobei die Getriebevorrichtung in der Betätigungseinheit mit dem Antrieb verbunden ist, dessen Antriebsdrehachse D von der Instrumentenhauptachse A abweicht, beispielsweise senkrecht dazu verläuft. Zur rotatorischen Betätigung der Hauptwelle weist die Getriebevorrichtung eine Getriebescheibe aufweist, die mit einem Getriebering, der mit der Hauptwelle verbunden ist, in Wirkverbindung steht, wobei die Drehachse B der Getriebescheibe parallel zur Instrumentenhauptachse A verläuft. Die in einem erfindungsgemäßen chirurgischen Instrument eingesetzte erfindungsgemäße Getriebevorrichtung, die auf einer Gelenkwelle mit zwei Kardangelenken beruht, die die Getriebescheibe an einem Ende und eine Verbindungsstelle zum Antrieb am anderen Ende aufweist, bildet eine Einheit, die sich in jedem Stadium des Montageprozesses des chirurgischen Instruments montieren bzw. demontieren lässt.Another subject according to the invention is a surgical instrument which, in a first embodiment, has a shaft, an actuating unit arranged at the proximal end of the shaft and a tool arranged at the distal end of the shaft. The tool can be controlled by means of a drive, which is assigned to the actuating unit, via a main shaft which is mounted coaxially to a main instrument axis A, which is defined by the shaft, and is rotatable about the main instrument axis A. Preferably, the shank may be a hollow shank such that the main shaft is rotatably disposed in the hollow shank. The surgical instrument has a gear device in an embodiment according to the invention, the gear device in the actuating unit being connected to the drive, the drive axis of rotation D of which deviates from the main axis A of the instrument, for example running perpendicular thereto. For the rotational actuation of the main shaft, the gear device has a gear disk which is in operative connection with a gear ring which is connected to the main shaft, the axis of rotation B of the gear bescheibe runs parallel to the main instrument axis A. The transmission device according to the invention used in a surgical instrument according to the invention, which is based on a cardan shaft with two cardan joints having the transmission disk at one end and a connection point for driving at the other end, forms a unit that can be assembled at any stage of the assembly process of the surgical instrument or can be dismantled.

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.Other embodiments, as well as some of the advantages associated with these and other embodiments, will become apparent and better understood from the following detailed description with reference to the accompanying figures. Items or parts thereof that are substantially the same or similar may be given the same reference numbers. The figures are only a schematic representation of an embodiment of the invention.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische perspektivische Seitenansicht eines chirurgischen Instruments,
  • 2 eine Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument mit einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung,
  • 3 eine perspektivische Ansicht der Betätigungseinheit aus 2,
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer Gelenkwelle einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung in zwei Einstellungsvarianten a) und b),
  • 5 eine Draufsicht auf die Gelenkwelle aus 4 in den zwei Einstellungsvarianten a) und b),
  • 6 eine Seitenschnittansicht durch die Gelenkwelle aus 5 in den zwei Einstellungsvarianten a) und b) entlang der jeweiligen Schnittlinie AA,
  • 7 eine schematische Seitenschnittansicht einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung für ein chirurgisches Instrument in einer bevorzugten Ausführungsform, und
  • 8 schematische Seitenschnittansichten alternativer Ausführungsformen a), b), c) einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung für ein chirurgisches Instrument.
show:
  • 1 a schematic perspective side view of a surgical instrument,
  • 2 a side view of a surgical instrument according to the invention with a transmission device according to the invention,
  • 3 a perspective view of the actuation unit 2 ,
  • 4 a perspective view of a cardan shaft of a transmission device according to the invention in two setting variants a) and b),
  • 5 a top view of the cardan shaft 4 in the two setting variants a) and b),
  • 6 a side sectional view through the propeller shaft 5 in the two setting variants a) and b) along the respective cutting line AA,
  • 7 a schematic sectional side view of a transmission device according to the invention for a surgical instrument in a preferred embodiment, and
  • 8th schematic side sectional views of alternative embodiments a), b), c) of a transmission device according to the invention for a surgical instrument.

1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument 1 mit einem hohlen Schaft 2, der die Instrumentenhauptachse A definiert, einer am proximalen Ende 3 des Schaftes 2 angeordneten, nur schematisch dargestellten Handhabe bzw. Betätigungseinheit 4 und mit einem am distalen Ende 5 des Schaftes 2 angeordneten Werkzeug 6, das hier als Greifwerkzeug mit zwei Maulteilen ausgebildet ist. Das distalseitige Werkzeug 6 ist über verschiedene Betätigungsmechanismen in der proximalseitigen Betätigungseinheit 4 betätigbar, die bevorzugt für den robotischen Einsatz mit motorischen Antrieben ausgelegt und somit eine auch ohne manuelles Zutun betätigbare Baueinheit sein kann - was vorteilhaft für die Reproduzierbarkeit der Betätigung ist. Im Schaft 2 ist eine sich koaxial zur Längsachse A des Schaftes 2 erstreckende Hauptwelle 8 angeordnet, die um die Längsachse A des Schaftes rotierbar ist und sich über das proximale Ende 3 des Schaftes 2 hinaus in die Betätigungseinheit 4 erstreckt, die als Betätigungsmechanismus zur Rotation der Hauptwelle 8 eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100 aufweist, die motorisch angetrieben wird. Durch Rotation der Hauptwelle 8 wird eine entsprechende Rotation des Werkzeugs 6 betätigt. 1 shows schematically a surgical instrument 1 according to the invention with a hollow shank 2, which defines the main axis A of the instrument, a handle or actuating unit 4 (only shown schematically) arranged at the proximal end 3 of the shank 2, and with a tool 6 arranged at the distal end 5 of the shank 2 , which is designed here as a gripping tool with two jaw parts. The tool 6 on the distal side can be actuated via various actuating mechanisms in the actuating unit 4 on the proximal side, which is preferably designed for robotic use with motor drives and can therefore be a structural unit that can also be actuated without manual intervention—which is advantageous for the reproducibility of the actuation. Arranged in the shank 2 is a main shaft 8 which extends coaxially to the longitudinal axis A of the shank 2, which can be rotated about the longitudinal axis A of the shank and extends beyond the proximal end 3 of the shank 2 into the actuating unit 4, which acts as an actuating mechanism for rotating the Main shaft 8 has a transmission device 100 according to the invention, which is motor-driven. By rotating the main shaft 8, a corresponding rotation of the tool 6 is actuated.

Innerhalb der in diesem Beispiel ebenfalls hohl ausgeführten Hauptwelle 8 ist axialverschiebbar ein Betätigungselement 9 gelagert, das sich proximalseitig in der Betätigungseinheit 4 aus der Hauptwelle 8 erstreckt, sodass ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument 1 mit einem weiteren motorisch angetriebenen Betätigungsmechanismus zum Öffnen und Schließen des Werkzeugs 6 durch axiales Verschieben des Betätigungselements 9 in der hohlen Hauptwelle 8 ausgebildet sein kann.Within the main shaft 8, which is also hollow in this example, an actuating element 9 is mounted in an axially displaceable manner, which extends out of the main shaft 8 on the proximal side in the actuating unit 4, so that a surgical instrument 1 according to the invention with a further motor-driven actuating mechanism for opening and closing the tool 6 can be used axial displacement of the actuating element 9 in the hollow main shaft 8 can be formed.

Ein weiterer, ebenfalls motorisch angetriebener Betätigungsmechanismus kann in einem erfindungsgemäßen chirurgischen Instrument 1 beispielsweise zum Verschwenken des Werkzeugs 6 relativ zur Längsachse A des Schaftes 2 über einen Gelenkmechanismus 7 an der distalen Instrumentenspitze ausgebildet sein. Dazu können Lenkdrähten 12 eingesetzt werden, die sich durch den hohlen Schaft 2 erstrecken, am proximalen Ende 3 des Schafts 2 austreten und an einer räumlich einstellbaren Taumelscheibe 17 befestigt sind. Durch die Vergrößerung des radialen Abstands der Lenkdrähte 12 von der Längsachse A wird der zum Verschwenken des Werkzeugs 6 notwendige Verstellwinkel der Taumelscheibe 17 verringert. Die distal zur Taumelscheibe 17 angeordnete Fächerscheibe 18 sorgt dafür, dass die Lenkdrähte 12 parallel zueinander und zur Längsachse A zur Taumelscheibe 17 verlaufen, wodurch Montage und Fertigung vereinfacht werden. Eine nicht dargestellte Variante verzichtet auf die Fächerscheibe, sodass die Lenkdrähte 12 direkt zur Taumelscheibe verlaufen, wobei der radiale Abstand von der Längsachse A ebenfalls vergrößert wird, die Lenkdrähte aber gewinkelt auf die Taumelscheibe treffen. Die Variante ohne Fächerscheibe hat vorteilhaft einen geringeren Bauraumbedarf.Another, also motor-driven actuating mechanism can be configured in a surgical instrument 1 according to the invention, for example for pivoting the tool 6 relative to the longitudinal axis A of the shaft 2 via a joint mechanism 7 at the distal instrument tip. For this purpose, steering wires 12 can be used, which extend through the hollow shaft 2, emerge at the proximal end 3 of the shaft 2 and are attached to a spatially adjustable swash plate 17. By increasing the radial distance of the steering wires 12 from the longitudinal axis A, the adjustment angle of the swash plate 17 required for pivoting the tool 6 is reduced. The serrated lock washer 18 arranged distally to the swash plate 17 ensures that the steering wires 12 run parallel to one another and to the longitudinal axis A of the swash plate 17, as a result of which assembly and manufacture are simplified. A variant that is not shown dispenses with the serrated lock washer, so that the steering wires 12 run directly to the swash plate, the radial distance from the longitudinal axis A also being increased, but the steering wires meet the swash plate at an angle. The variant without a serrated lock washer advantageously requires less installation space.

Die räumliche Ausrichtung der Taumelscheibe 17 erfolgt über ein Taumelscheibengetriebe 10, das hier nicht im Detail beschrieben wird, und in 1 wie die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100 nur schematisch angedeutet ist. Auch das in 2 gezeigte beispielhafte chirurgische Instrument 1 weist am distalen Ende 5 des Schaftes 2, der die Instrumentenhauptachse A definiert, ein über einen Gelenkmechanismus 7 verschwenkbares Werkzeug 6 aus zwei Maulteilen auf. Am proximalen Ende 3 des Schaftes 2, das hier von einer Gehäusekomponente 31 umgeben ist, schließt sich die Betätigungseinheit 4 an, die auch in 3 dargestellt ist. In 2 und 3 ist in der Betätigungseinheit 4 neben der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 100 ein Taumelscheibengetriebe 10 zu sehen ist. Das Taumelscheibengetriebe 10 umfasst zwei um 180° zueinander versetzt angeordnete Antriebsräder 13, die im gezeigten Beispiel als Doppelräder jeweils mit einem Stirnradkranz und einen Kegelradkranz ausgebildet sind. Jedes Antriebsrad 13 wird durch jeweils einen Antriebsmotor (nicht dargestellt) separat angetrieben und steht dazu über seinen Stirnradkranz mit jeweils einem Ritzel 14 in Eingriff, das über eine Antriebswelle 15 an einem Kupplungselement 16 mit dem jeweiligen Antriebsmotor verbunden werden kann. Über den jeweiligen Kegelradkranz stehen die beiden Antriebsräder 13 mit einem um 90° versetzten Lenkkegelrad (nicht in 2 und 3 zu sehen) in Eingriff, das auf einer gemeinsamen Achse mit dem Kegelrad 11, das den Verzahnungsring um die Taumelscheibe 17 schließt, angeordnet ist. Das Lenkkegelrad ist mit der Taumelscheibe 17 über einen Lenkring (nicht zu sehen) gekoppelt, um die Bewegungen der Antriebsräder 13 über das Lenkkegelrad und den Lenkring auf die Taumelscheibe 17 zu deren räumlichen Ausrichtung übertragen. Der Lenkring ist daher in Bezug auf das Kegelrad 11 drehbar gelagert, um eine Drehung des Lenkrings gegenüber dem Kegelrad 11 zu gestatten, wenn der Lenkring durch das Lenkkegelrad zur räumlichen Ausrichtung der Taumelscheibe 17 und einer entsprechenden Betätigung der Lenkdrähte 12 bewegt werden. Um auch eine Rotation um die Längsachse A der auf der Hauptwelle 8 gelagerten Taumelscheibe 17 mit der Hauptwelle 8 zu gestatten, die durch eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100 betätigt wird, ist die Taumelscheibe 17 drehbar in dem Lenkring gelagert.The spatial alignment of the swash plate 17 takes place via a swash plate mechanism 10, which is not described in detail here, and in 1 as the transmission device 100 according to the invention is indicated only schematically. Also that in 2 The exemplary surgical instrument 1 shown has at the distal end 5 of the shaft 2, which defines the main axis A of the instrument, a tool 6 made of two jaw parts that can be pivoted via a joint mechanism 7. At the proximal end 3 of the shaft 2, which is surrounded by a housing component 31 here, the actuating unit 4 connects, which is also shown in 3 is shown. In 2 and 3 a swash plate gear 10 can be seen in the actuating unit 4 next to the gear device 100 according to the invention. The swash plate mechanism 10 comprises two drive wheels 13 which are offset from one another by 180° and which in the example shown are designed as double wheels, each with a spur gear rim and a bevel gear rim. Each drive wheel 13 is driven separately by a drive motor (not shown) and is connected via its spur gear rim to a respective pinion 14 which can be connected to the respective drive motor via a drive shaft 15 on a coupling element 16 . The two drive wheels 13 with a steering bevel gear offset by 90° (not in 2 and 3 to see) engaged, which is arranged on a common axis with the bevel gear 11, which closes the ring gear around the swash plate 17. The steering bevel gear is coupled to the swash plate 17 via a steering ring (not shown) in order to transmit the movements of the drive wheels 13 via the steering bevel gear and the steering ring to the swash plate 17 for their spatial alignment. The steering ring is therefore pivoted with respect to the bevel gear 11 to permit rotation of the steering ring relative to the bevel gear 11 as the steering ring is moved through the steering bevel gear to spatially align the swashplate 17 and actuate the steering wires 12 accordingly. In order to also allow rotation about the longitudinal axis A of the swash plate 17 mounted on the main shaft 8 with the main shaft 8, which is actuated by a transmission device 100 according to the invention, the swash plate 17 is rotatably mounted in the steering ring.

Anders als im dargestellten Beispiel kann ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument 1, das eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100 aufweist, auch alternative Betätigungsmechanismen zum Verschwenken der Werkzeugspitze aufweisen und ist nicht auf das dargestellte Taumelscheibengetriebe 10 zur räumliche Ausrichtung der Taumelscheibe, an der Lenkdrähte befestigt sind, beschränkt, insbesondere nicht auf den beispielhaften Antrieb der Taumelscheibengetriebes mittels Stirnverzahnung der Antriebsräder 13 im jeweiligen Eingriff mit dem mit einem Motor verbundenen Ritzel. Ferner kann ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument 1 am distalen Schaftende 5 auch ein anderes als das dargestellte Werkzeug 6, beispielsweise ein Endoskop oder einen Applikator etc. aufweisen. Grundsätzlich ist ein erfindungsgemäßen chirurgischen Instrument 1, das eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100 aufweist, die eine Rotationsbewegung der Hauptwelle 8 steuert, nicht darauf beschränkt, mit einem durch ein Betätigungsmechanismus in der Handhabe 4 steuerbaren Gelenkmechanismus 7 zum Verschwenken des Werkzeugs 6 an der Instrumentenspitze kombiniert zu werden. Allerdings weist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments 1 nicht nur eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100, sondern auch einen Betätigungsmechanismus, beispielsweise ein Taumelscheibengetriebe 10, zur Steuerung eines Gelenkmechanismus 7 zum Verschwenken des Werkzeugs 6 an der Instrumentenspitze auf. Dadurch kann eine Abwinkelungsbewegung des Werkzeugs 6, gesteuert durch einen Betätigungsmechanismus wie das Taumelscheibengetriebe 10, mit einer Rotationsbewegung gekoppelt werden, die durch Rotation der Hauptwelle 8 mittels der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 100 betätigt wird. Im Falle eines Taumelscheibengetriebes 10 kann hierzu die Taumelscheibe 17 rotatorisch mit der Hauptwelle 8 gekoppelt werden.In contrast to the example shown, a surgical instrument 1 according to the invention, which has a gear device 100 according to the invention, can also have alternative actuating mechanisms for pivoting the tool tip and is not limited to the swash plate gear 10 shown for the spatial alignment of the swash plate, to which steering wires are attached, in particular not to the exemplary drive of the swash plate gear by means of spur gearing of the drive wheels 13 in the respective engagement with the pinion connected to a motor. Furthermore, a surgical instrument 1 according to the invention can also have a tool 6 other than that shown, for example an endoscope or an applicator, etc., at the distal shaft end 5 . In principle, a surgical instrument 1 according to the invention, which has a transmission device 100 according to the invention, which controls a rotational movement of the main shaft 8, is not limited to being combined with a joint mechanism 7, which can be controlled by an actuating mechanism in the handle 4, for pivoting the tool 6 at the instrument tip . However, a preferred embodiment of a surgical instrument 1 according to the invention not only has a transmission device 100 according to the invention, but also an actuating mechanism, for example a swash plate mechanism 10, for controlling a joint mechanism 7 for pivoting the tool 6 at the instrument tip. As a result, a bending movement of the tool 6, controlled by an actuating mechanism such as the swash plate gear 10, can be coupled with a rotational movement which is actuated by rotation of the main shaft 8 by means of the gear device 100 according to the invention. In the case of a swash plate mechanism 10, the swash plate 17 can be rotationally coupled to the main shaft 8 for this purpose.

Eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 100, wie sie beispielhaft in 2 und 3 in einem verbauten Zustand kann in der Handhabe 4 eines chirurgischen Instruments 1 dargestellt ist, weist zur rotatorischen Betätigung der Hauptwelle 8 eine hier als Stirnrad ausgebildete Getriebescheibe 104 auf, deren Drehachse B parallel zur Instrumentenhauptachse A verläuft. Die Getriebescheibe 104 ist Teil der Getriebevorrichtung 100 und steht in kämmendem Eingriff mit einem entsprechend als Stirnradring ausgebildeten Getriebering 19, der mit der Hauptwelle 8 drehfest verbunden ist, um eine Rotationsbewegung der Getriebescheibe 104 auf die Hauptwelle 8 zu übertragen. Das chirurgische Instrument 1 weist zur drehbaren Lagerung der Hauptwelle 8 mit dem Getriebering 19 und der Getriebescheibe 104 entsprechend positionierten Lagergehäuse 131 an einer Gehäusekomponente 30 auf.A transmission device 100 according to the invention, as exemplified in 2 and 3 in an installed state can be shown in the handle 4 of a surgical instrument 1, has a gear disk 104 designed here as a spur gear for rotary actuation of the main shaft 8, the axis of rotation B of which runs parallel to the main axis A of the instrument. The gear disk 104 is part of the gear device 100 and is in meshing engagement with a gear ring 19 designed as a spur gear ring, which is non-rotatably connected to the main shaft 8 in order to transmit a rotational movement of the gear disk 104 to the main shaft 8 . The surgical instrument 1 has a bearing housing 131 on a housing component 30 that is positioned appropriately for the rotatable mounting of the main shaft 8 with the gear ring 19 and the gear disk 104 .

Erfindungsgemäß ist die Getriebescheibe 104 mit einer Gelenkwelle 101 mit zwei Kardangelenken 102, 103 drehfest gekoppelt, die in einer beispielhaften Ausführungsform in 4 bis 6 im Detail dargestellt ist. Am anderen Ende steht die Gelenkwelle 101 aus 2 und 3 mit einer Kupplungsscheibe 140 in Verbindung, mit dem die Getriebevorrichtung 100 in der Handhabe 4 des chirurgischen Instruments 1 mit einem (nicht dargestellten) Antrieb 40 verbunden werden kann, der gestrichelt in den schematischen Darstellungen einer Getriebevorrichtung 100 in 7 und 8 angedeutet ist. Durch Einsatz der Gelenkwelle 101 mit den zwei Kardangelenken 102, 103 kann die Antriebsdrehachse D von der Instrumentenhauptachse A abweichen und beispielweise wie in 2 und 3 senkrecht, d. h. rechtwinklig zur Instrumentenhauptachse A verlaufen. Die Gelenkwelle 101 besteht aus einem mit der Getriebescheibe 104 verbundenen ersten Gelenkwellenabschnitt 106, der über das erste Kardangelenk 102 mit einem Zwischenwellenabschnitt 105 gekoppelt ist. Der Zwischenwellenabschnitt 105 wiederum ist über das zweite Kardangelenk 103 mit einem zweiten Gelenkwellenabschnitt 109 gekoppelt, der beispielsweise über eine Kupplungsscheibe 140 mit einem Antriebsmotor 40 (vgl. 7 und 8) in Wirkverbindung gebracht werden kann. Jedes Kardangelenk 102, 103 weist ein zentrales Kreuzstück 110 mit zwei rechtwinklig gekreuzten Achselementen 111, 112 auf, wobei die Enden jeweils eines Achselements 111, 112 in Bohrungen (nicht bezeichnet) aufgenommen sind, die an einem jeweiligen als Gabelende 116, 117, 118, 119 ausgebildeten Gelenkende der Gelenkabschnitte 106, 107, 108, 109 ausgebildet sind. Im gezeigten, nicht beschränkend zu verstehenden Beispiel ist beim ersten Kardangelenk 102 das Achselement 111 in den Bohrungen am Gabelende 106 des ersten Gelenkwellenabschnitts 106 aufgenommen und das dazu senkrechte Achselement 112 in den Bohrungen am Gabelende 117 des dritten Gelenkwellenabschnitts 107. Beim zweiten Kardangelenk 103 ist das Achselement 111 in den Bohrungen am Gabelende 119 des zweiten Gelenkwellenabschnitts 109 aufgenommen und das dazu senkrechte Achselement 112 in den Bohrungen am Gabelende 118 des vierten Gelenkwellenabschnitts 108.According to the invention, the transmission disk 104 is coupled in a rotationally fixed manner to a cardan shaft 101 with two cardan joints 102, 103, which in an exemplary embodiment is shown in FIG 4 until 6 is shown in detail. The cardan shaft 101 is at the other end 2 and 3 with a clutch disc 140, with which the transmission device 100 in the handle 4 of the surgical instrument 1 with a (not shown ten) Drive 40 can be connected, which is broken down in the schematic representations of a transmission device 100 in 7 and 8th is indicated. By using the articulated shaft 101 with the two cardan joints 102, 103, the drive axis of rotation D can deviate from the main axis A of the instrument and, for example, as in 2 and 3 perpendicular, ie at right angles to the main axis A of the instrument. The cardan shaft 101 consists of a first cardan shaft section 106 which is connected to the transmission disc 104 and which is coupled to an intermediate shaft section 105 via the first cardan joint 102 . The intermediate shaft section 105 is in turn coupled via the second cardan joint 103 to a second cardan shaft section 109 which, for example, is connected to a drive motor 40 via a clutch disc 140 (cf. 7 and 8th ) can be brought into effective connection. Each universal joint 102, 103 has a central cross 110 with two perpendicularly crossing axle members 111, 112, the ends of each axle member 111, 112 being received in bores (not numbered) formed at a respective fork end 116, 117, 118, 119 formed joint end of the joint sections 106, 107, 108, 109 are formed. In the example shown, which is not to be understood as limiting, in the first cardan joint 102 the axle element 111 is accommodated in the bores at the fork end 106 of the first articulated shaft section 106 and the axle element 112 perpendicular thereto is accommodated in the bores at the fork end 117 of the third articulated shaft section 107. With the second cardan joint 103 that is Axle element 111 is accommodated in the bores at the fork end 119 of the second articulated shaft section 109 and the axle element 112 perpendicular thereto is accommodated in the bores at the fork end 118 of the fourth articulated shaft section 108.

4 bis 6 zeigt den Aufbau der Gelenkwelle 101 einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 100 in einer besonders bevorzugten Ausführungsform, in der der Zwischenwellenabschnitt 105 in seiner Länge einstellbar ist, sodass ein Toleranzausgleich erfolgen kann, um eine spielfreie Verbindung zwischen der Getriebescheibe 104 und dem Antrieb 40 bereitzustellen. Dazu besteht der Zwischenwellenabschnitt 105 aus einem dritten Gelenkwellenabschnitt 107 und einem vierten Gelenkwellenabschnitt 108, die gegeneinander verschiebbar sind, sodass die Lage der Kardangelenke 102, 103 in Bezug aufeinander eingestellt werden kann. 4a, 5a, 6a und 4b, 5b, 6b zeigen die Gelenkwelle 101 in unterschiedlichen Ansichten mit a) auseinander geschobenen dritten und vierten Gelenkwellenabschnitten 107, 108 und b) zusammen geschobenen dritten und vierten Gelenkwellenabschnitten 107, 108, sodass der Zwischenwellenabschnitt 105 der Gelenkwelle 101 in a) länger ist als in b). Im gezeigten Beispiel sind der dritte Gelenkwellenabschnitt 107, der über das erste Kardangelenk 102 mit dem ersten Gelenkwellenabschnitt 106 verbunden ist, und der vierte Gelenkwellenabschnitt 108, der über das zweite Kardangelenk 103 mit dem zweiten Gelenkwellenabschnitt 109 verbunden ist, an ihren gelenkfernen Enden über eine Zapfenverbindung ähnlich wie bei einer Teleskopwelle drehfest miteinander gekoppelt. 4 until 6 shows the structure of the articulated shaft 101 of a transmission device 100 according to the invention in a particularly preferred embodiment, in which the length of the intermediate shaft section 105 can be adjusted so that tolerances can be compensated for in order to provide a backlash-free connection between the transmission disk 104 and the drive 40. For this purpose, the intermediate shaft section 105 consists of a third articulated shaft section 107 and a fourth articulated shaft section 108, which can be displaced relative to one another, so that the position of the cardan joints 102, 103 can be adjusted in relation to one another. 4a , 5a , 6a and 4b , 5b , 6b show the cardan shaft 101 in different views with a) third and fourth cardan shaft sections 107, 108 pushed apart and b) third and fourth cardan shaft sections 107, 108 pushed together, so that the intermediate shaft section 105 of the cardan shaft 101 is longer in a) than in b). In the example shown, the third cardan shaft section 107, which is connected to the first cardan shaft section 106 via the first cardan joint 102, and the fourth cardan shaft section 108, which is connected to the second cardan shaft section 109 via the second cardan joint 103, are connected at their ends remote from the joint by a pin connection similar to a telescopic shaft coupled to one another in a rotationally fixed manner.

Die drehfeste Zapfenverbindung des dritten Gelenkwellenabschnitts 107 mit dem vierten Gelenkwellenabschnitt 108 weist einen Wellenzapfen 113a und einen Wellenzapfenaufnahmeraum 115a auf, wobei die Länge des Zwischenwellenabschnitts 105, der durch den dritten und vierten Gelenkwellenabschnitt 107, 108 gebildet wird, von der Anordnungstiefe des Wellenzapfens 113a in dem Wellenzapfenaufnahmeraum 115a bestimmt wird. Im Beispiel von 4 bis 6 ist der Wellenzapfen 113a am gelenkfernen Ende des vierten Gelenkwellenabschnitts 108, d. h. an dem vom zweiten Kardangelenk 103 bzw. dem Gabelende 118 abgewandten Ende, ausgebildet und erstreckt sich axial entlang der Verbindungsdrehachse C, die durch die Rotationsachse des Zwischenwellenabschnitts 105 definiert wird. Korrespondierend dazu ist der Wellenzapfenaufnahmeraum 115a in dem dritten Gelenkwellenabschnitt 107 ausgebildet und erstreckt sich axial entlang der Verbindungsdrehachse C von dem gelenkfernen Ende des dritten Gelenkwellenabschnitts 107, d. h. von dem vom ersten Kardangelenk 102 bzw. dem Gabelende 117 abgewandten Ende, durch den dritten Gelenkwellenabschnitt 107 im gezeigten Beispiel bis zum Gabelende 117. Zur drehfesten Kopplung weisen der Wellenzapfen 113a und der Wellenzapfenaufnahmeraum 115a ein von der Kreisform abweichendes korrespondierendes Querschnittprofil auf, das - angedeutet durch die Strichlierungen des Wellenzapfens 113a in 4a und des Wellenzapfenaufnahmeraums 115a in 6a - hier ein sechseckiges Profil sein soll. Dies ist in 5b für den Antriebszapfenaufnahmeraum 115c im zweiten Gelenkwellenabschnitt 109 erkennbar, der zur Ausbildung einer Zapfenverbindung mit einem Antriebszapfen 113c vorgesehen ist, der an einer Antriebskomponente (z. B. Antriebswelle 41 des Antriebs 40 oder einer damit verbundenen Kupplungsscheibe 140, vgl. 7) ausgebildet ist, um die drehfeste Verbindung bereitzustellen und den Abstand des zweiten Kardangelenks 103 vom Antrieb 40 einzustellen. Hierbei erstreckt sich der Antriebszapfenaufnahmeraum 115c axial entlang der Antriebsdrehachse D von dem gelenkfernen Ende des zweiten Gelenkwellenabschnitts 109, d. h. von dem vom zweiten Kardangelenk 103 bzw. dem Gabelende 119 abgewandten Ende, durch den zweiten Gelenkwellenabschnitt 109 im gezeigten Beispiel bis zum Gabelende 119.The non-rotatable pivot connection of the third articulated shaft section 107 with the fourth articulated shaft section 108 has a shaft journal 113a and a shaft journal receiving space 115a, the length of the intermediate shaft section 105, which is formed by the third and fourth articulated shaft sections 107, 108, depending on the arrangement depth of the shaft journal 113a in the Shaft journal receiving space 115a is determined. In the example of 4 until 6 the shaft journal 113a is formed at the end of the fourth articulated shaft section 108 that is remote from the joint, i.e. at the end facing away from the second cardan joint 103 or the fork end 118, and extends axially along the connection axis of rotation C, which is defined by the axis of rotation of the intermediate shaft section 105. Correspondingly, the shaft journal receiving space 115a is formed in the third cardan shaft section 107 and extends axially along the connection axis of rotation C from the end of the third cardan shaft section 107 that is remote from the joint, i.e. from the end facing away from the first cardan joint 102 or the fork end 117, through the third cardan shaft section 107 in the example shown up to the fork end 117. For the non-rotatable coupling, the shaft journal 113a and the shaft journal receiving space 115a have a corresponding cross-sectional profile that deviates from the circular shape, which—indicated by the dashed lines of the shaft journal 113a in 4a and the journal receiving space 115a in 6a - here should be a hexagonal profile. this is in 5b recognizable for the drive pin receiving space 115c in the second articulated shaft section 109, which is provided for forming a pin connection with a drive pin 113c, which is attached to a drive component (e.g. drive shaft 41 of the drive 40 or a clutch disk 140 connected thereto, cf. 7 ) is designed to provide the non-rotatable connection and to adjust the distance of the second universal joint 103 from the drive 40. The drive pin receiving space 115c extends axially along the drive axis of rotation D from the end of the second articulated shaft section 109 remote from the joint, i.e. from the end facing away from the second universal joint 103 or the fork end 119, through the second articulated shaft section 109 in the example shown to the fork end 119.

In analoger Weise kann auch die drehfeste Verbindung des ersten Gelenkwellenabschnitts 106 mit der Getriebescheibe 104 hergestellt und der Abstand des ersten Kardangelenks 102 von der Getriebescheibe 104 durch eine entsprechende Zapfenverbindung eingestellt werden, indem ein an der Getriebescheibe 104 drehfest angeordneter Getriebezapfen 113b (vgl. 7) in einem Getriebezapfenaufnahmeraum 115b angeordnet wird, der in dem ersten Gelenkwellenabschnitt 106 ausgebildet ist. Dazu erstreckt sich der Getriebezapfenaufnahmeraum 115b axial entlang der Drehachse B von dem gelenkfernen Ende des ersten Gelenkwellenabschnitts 106, d. h. von dem vom ersten Kardangelenk 102 bzw. dem Gabelende 116 abgewandten Ende, durch den ersten Gelenkwellenabschnitt 106 im Beispiel von 4 bis 6 bis zum Gabelende 116. Im Beispiel von 7 weist die Getriebescheibe 104 auf der zum Getriebezapfen 113b abgewandten Seite einen Achsstummel auf, der mittels eines Lagers 130 drehbar in einem Lagergehäuse 131 (vgl. 2, 3) gelagert ist. Auch die drehfeste Verbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts 109 mit dem Antrieb 40 kann entsprechend als Zapfenverbindung zur Einstellung des Abstands des zweiten Kardangelenks 103 von dem Antrieb 40 ausgeführt sein. Die Kopplung des zweiten Gelenkwellenabschnitts 109 mit dem Antrieb 40 kann direkt an einer Antriebswelle 41 des Antriebs 40 erfolgen, oder wie in 7 angedeutet, über eine Kupplungsscheibe140, die drehfest mit der Antriebswelle 41 verbunden werden kann. Dabei kann die Kupplungsscheibe 140, die mittels eines Lagers 130 drehbar in einer (nicht dargestellten) Gehäusekomponente der Handhabe 41 gelagert sein kann, form- und/oder kraftschlüssige Kupplungselemente aufweisen, die mit korrespondierenden Kupplungselementen an der Antriebswelle 41 in Eingriff gebracht werden können. Der Antriebszapfen 113c, der sich entlang der Antriebsdrehachse D von der Kupplungsscheibe 140 (oder in einer nicht gezeigten Alternative von der Antriebswelle 41) erstreckt, ist in dem korrespondierend zum Antriebszapfen 113c entlang der Antriebsdrehachse D ausgebildeten Antriebszapfenaufnahmeraum 115c in der zur Spieleinstellung erwünschten Anordnungstiefe aufgenommen. Im Beispiel von 4 bis 6 erstreckt sich der Antriebszapfenaufnahmeraum 115c von dem gelenkfernen Ende des zweiten Gelenkwellenabschnitts 109 durch den zweiten Gelenkwellenabschnitt 109 bis zum Gabelende 119.In an analogous manner, the non-rotatable connection of the first articulated shaft section 106 to the gear disk 104 can also be produced and the distance between the first cardan joint 102 and the gear disk 104 can be adjusted by means of a corresponding pin connection, in that a gear pin 113b (cf. 7 ) is placed in a gear pin accommodating space 115b formed in the first propeller shaft portion 106. For this purpose, the gear pin receiving space 115b extends axially along the axis of rotation B from the end of the first articulated shaft section 106 remote from the joint, ie from the end facing away from the first cardan joint 102 or the fork end 116, through the first articulated shaft section 106 in the example of FIG 4 until 6 to the end of the fork 116. In the example from 7 the gear disk 104 has an axle stub on the side facing away from the gear journal 113b, which can be rotated by means of a bearing 130 in a bearing housing 131 (cf. 2 , 3 ) is stored. The non-rotatable connection of the second articulated shaft section 109 to the drive 40 can correspondingly be designed as a pin connection for adjusting the distance of the second cardan joint 103 from the drive 40 . The second articulated shaft section 109 can be coupled to the drive 40 directly on a drive shaft 41 of the drive 40, or as shown in FIG 7 indicated via a clutch disk 140 which can be connected to the drive shaft 41 in a torque-proof manner. The clutch disk 140, which can be rotatably mounted in a housing component (not shown) of the handle 41 by means of a bearing 130, can have positive and/or non-positive clutch elements which can be brought into engagement with corresponding clutch elements on the drive shaft 41. The drive pin 113c, which extends along the drive axis of rotation D from the clutch disk 140 (or in an alternative that is not shown, from the drive shaft 41), is accommodated in the drive pin receiving space 115c formed along the drive axis of rotation D, corresponding to the drive pin 113c, at the arrangement depth desired for setting the play. In the example of 4 until 6 the drive pin receiving space 115c extends from the end of the second articulated shaft section 109 remote from the joint through the second articulated shaft section 109 to the fork end 119.

Anders als in 4 bis 6 dargestellt kann jede Zapfenverbindung aus Zapfen und Zapfenaufnahmeraum unabhängig voneinander auch in umgekehrter Weise an den jeweiligen Gelenkwellenabschnitten 106,107,108,109 bzw. der Getriebescheibe 104 und der jeweiligen Antriebskomponente 41, 140 ausgebildet sein. So sind beispielsweise in 7 der Wellenzapfen 113a an dem dritten Gelenkwellenabschnitt 107 und der Wellenzapfenaufnahmeraum 115a in dem vierten Gelenkwellenabschnitt 108 ausgebildet. Ferner ist es nicht zwingend, dass sich ein Zapfenaufnahmeraum vollständig durch den jeweiligen Gelenkwellenabschnitt bis zum Gabelende erstreckt und sich dort öffnet, sodass der Gelenkwellenabschnitt quasi als Hohlwelle ausgeführt ist. Ein Zapfenaufnahmeraum kann auch innerhalb eines Gelenkwellenabschnitts enden und einen Anschlag für den Zapfen bereitstellen. Auch können Zapfen und Zapfenaufnahmeraum eine von dem gezeigten Sechseckprofil abweichende Querschnittsform haben, die von der Kreisform abweicht, um einen Formschluss zur drehfesten Verbindung bereitzustellen. Der Begriff Zapfenverbindung soll hierbei in keiner Weise beschränkend hinsichtlich Form oder Länge von Zapfen oder Zapfenaufnahmeraum verstanden werden, sondern lediglich zwei drehfest in einer Weise verbindbare Wellenabschnitte bezeichnen, die eine Variation der Länge der verbundenen Wellenabschnitte zulässt.Unlike in 4 until 6 shown, each trunnion connection made up of trunnion and trunnion receiving space can also be formed in the reverse manner on the respective articulated shaft sections 106, 107, 108, 109 or the gear disk 104 and the respective drive component 41, 140 independently of one another. For example, in 7 the shaft journal 113a is formed on the third joint shaft section 107 and the shaft journal receiving space 115a is formed in the fourth joint shaft section 108 . Furthermore, it is not mandatory that a pin receiving space extends completely through the respective articulated shaft section to the fork end and opens there, so that the articulated shaft section is designed as a kind of hollow shaft. A trunnion receiving space may also terminate within a propshaft section and provide a stop for the trunnion. The peg and peg receiving space can also have a cross-sectional shape that differs from the hexagonal profile shown and that deviates from the circular shape in order to provide a form fit for the non-rotatable connection. The term trunnion connection should in no way be understood to be limiting in terms of the shape or length of the trunnion or trunnion receiving space, but merely designate two shaft sections that can be connected in a rotationally fixed manner that allows the length of the connected shaft sections to be varied.

Um die Zapfenverbindung der beiden Gelenkwellenabschnitte 107, 108 des Zwischenwellenabschnitts 105 in der gewünschten bzw. zum Toleranzausgleich für Spielfreiheit erforderlichen Länge zu fixieren, weist der Verbindungspartner mit dem Zapfenaufnahmeraum, der in 4 bis 6 der dritte Gelenkwellenabschnitt 107 und in 7 der vierte Gelenkwellenabschnitt 108 ist, eine Querbohrung 114a auf, die sich senkrecht zu dem Wellenzapfenaufnahmeraum 115a erstreckt. Die Querbohrung 114a kann wie im Beispiel von 4 bis 6 eine Durchtrittbohrung sein damit, wie in 4b, 5b zu sehen ist, jeweils ein Sicherungsstift 120a von jeder Seite diametral eingefügt werden kann, der unter Erzeugung einer Normalkraft den in dem Wellenzapfenaufnahmeraum 115a aufgenommenen Wellenzapfen 113a kontaktiert. Der damit bewirkte Kraft- bzw. Reibschluss fixiert den Wellenzapfen 113a in der gewünschten Anordnungstiefe in dem Wellenzapfenaufnahmeraum 115a. Die in 7 angedeutete Ausführungsform unterscheidet sich hiervon dadurch, dass sich die Querbohrung 114a nur bis zum Wellenzapfenaufnahmeraum 115a erstreckt, sodass ein einziger Sicherungsstift 120a eingesetzt wird, der unter Erzeugung einer Normalkraft den in dem Wellenzapfenaufnahmeraum 115a aufgenommenen Wellenzapfen 113a kontaktiert. Zur Vermeidung von Unwucht bei der Rotation kann die symmetrische Variante mit zwei diametralen Sicherungsstiften aus 4 bis 6 bevorzugt sein.In order to fix the pin connection of the two articulated shaft sections 107, 108 of the intermediate shaft section 105 in the desired length or the length required for tolerance compensation for freedom from play, the connection partner has the pin receiving space in 4 until 6 the third articulated shaft section 107 and in 7 the fourth joint shaft section 108, has a transverse bore 114a which extends perpendicularly to the journal receiving space 115a. The transverse bore 114a can as in the example of 4 until 6 be a through hole with it, as in 4b , 5b As can be seen, a locking pin 120a can be inserted diametrically from each side, which contacts the shaft journal 113a accommodated in the shaft journal receiving space 115a while generating a normal force. The force or frictional connection thus effected fixes the shaft journal 113a at the desired arrangement depth in the shaft journal receiving space 115a. In the 7 The embodiment indicated differs from this in that the transverse bore 114a only extends as far as the shaft journal receiving space 115a, so that a single securing pin 120a is used, which contacts the shaft journal 113a received in the shaft journal receiving space 115a, generating a normal force. To avoid imbalance during rotation, the symmetrical variant can be made with two diametrically opposed locking pins 4 until 6 be preferred.

In analoger Weise können optional auch die Zapfenverbindungen der Gelenkwelle 101 mit der Getriebescheibe 104 und der entsprechenden Antriebskomponente 41, 140 mittels Sicherungsstiften 120b, 120c gesichert werden, wie dies in 7 zu sehen ist, um die Anordnungstiefe des jeweiligen Zapfens 113b, 113c in dem jeweiligen Zapfenaufnahmeraum 115b, 115c zu fixieren, wodurch die Lage der Kardangelenke 102, 103 in Bezug auf den Antrieb 40 und die Getriebescheibe 104 eingestellt werden kann. Anders als in 7 dargestellt, können auch hierbei zur Sicherung der jeweiligen Zapfenverbindung jeweils zwei diametral angeordnete Sicherungsstifte eingesetzt werden. Auf diese optionale Sicherung der Zapfenverbindungen der Gelenkwelle 101 mit der Getriebescheibe 104 und der entsprechenden Antriebskomponente 140 kann, wenn die Einstellbarkeit der Länge des Zwischenwellenabschnitts 105 zum Toleranzausgleich ausreicht, verzichtet werden, wie das Beispiel der Gelenkwelle 101 aus 4 bis 6 zeigt, die auch in dem in 2 und 3 gezeigten chirurgischen Instrument 1 im verbauten Zustand zu sehen ist. Diese Gelenkwelle 101 weist in dem ersten und zweiten Gelenkwellenabschnitt 106, 109 keine Querbohrungen zu dem jeweiligen Zapfenaufnahmeraum 115b, 115c und damit keine Sicherungsstifte auf.In an analogous manner, the pivot connections of the articulated shaft 101 with the gear disk 104 and the corresponding drive component 41, 140 can optionally also be secured by means of securing pins 120b, 120c, as is shown in 7 can be seen to the arrangement depth of each To fix pin 113b, 113c in the respective pin receiving space 115b, 115c, whereby the position of the cardan joints 102, 103 in relation to the drive 40 and the gear disc 104 can be adjusted. Unlike in 7 shown, two diametrically arranged locking pins can also be used here to secure the respective pin connection. This optional securing of the pivot connections of the articulated shaft 101 with the gear disk 104 and the corresponding drive component 140 can be dispensed with if the adjustability of the length of the intermediate shaft section 105 is sufficient to compensate for tolerances, as is the case with the articulated shaft 101 in the example 4 until 6 shows that also in the in 2 and 3 shown surgical instrument 1 can be seen in the installed state. In the first and second articulated shaft sections 106, 109, this articulated shaft 101 has no transverse bores to the respective journal receiving space 115b, 115c and thus no securing pins.

Mit der einstellbaren Länge des Zwischenwellenabschnitts 105 und den optional einstellbaren Abständen der Kardangelenke 102, 103 von Getriebescheibe 104 und Antrieb 40 kann nicht nur ein Toleranzausgleich vorgenommen werden, sondern auch die Länge der Gelenkwelle 101 und die Beugungswinkel α, α' an den Kardangelenken 102, 103 in Bezug auf die gegebenen Bauraumbedingungen optimiert werden.With the adjustable length of the intermediate shaft section 105 and the optionally adjustable distances of the cardan joints 102, 103 from the gear disk 104 and drive 40, not only can tolerance compensation be carried out, but also the length of the cardan shaft 101 and the deflection angles α, α' on the cardan joints 102, 103 can be optimized in relation to the given installation space conditions.

7 zeigt (wie auch in 2 und 3) eine Getriebevorrichtung 100, bei der die Beugewinkel α, α' an den Kardangelenken 102, 103 der Gelenkwelle 101 gleich groß, hier 45° sind, und beide Kardangelenke 102, 103 in die gleiche Richtung abknicken, sodass die Antriebsdrehachse D senkrecht zur Drehachse B verläuft. Zudem liegt die Verbindungsdrehachse C in einer Ebene mit der Antriebsdrehachse D und der zur Instrumentenhauptachse A parallelen Drehachse B. Eine solche Konfiguration der Gelenkwelle 101, d. h. mit gleich großen Beugewinkeln und allen drei Achsen B, C, D in einer Ebene, kann bevorzugt sein, da hierdurch Ungleichmäßigkeit bei der Drehübertragung minimiert werden. Dies gilt auch für eine in 8a gezeigte Konfiguration einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 100, bei der die gleich großen Beugewinkel α, α' an den beiden Kardangelenken 102, 103 in entgegengesetzte Richtungen abknicken, sodass die Antriebsdrehachse D parallel zur Drehachse B, aber in einer Ebene mit Verbindungsdrehachse C verläuft. 7 shows (as also in 2 and 3 ) a transmission device 100, in which the deflection angles α, α' on the cardan joints 102, 103 of the cardan shaft 101 are the same size, here 45°, and both cardan joints 102, 103 bend in the same direction, so that the drive axis of rotation D is perpendicular to the axis of rotation B runs. In addition, the connection axis of rotation C lies in one plane with the drive axis of rotation D and the axis of rotation B, which is parallel to the main axis A of the instrument. as this minimizes non-uniformity in the rotary transmission. This also applies to an in 8a shown configuration of a transmission device 100 according to the invention, in which the equal deflection angles α, α' on the two cardan joints 102, 103 bend in opposite directions, so that the drive axis of rotation D runs parallel to the axis of rotation B, but in a plane with the connecting axis of rotation C.

8b und 8c zeigen weitere Konfigurationen einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 100, die alternative Anordnungsmöglichkeiten für den Antrieb 40 bereitstellen, allerdings gegebenenfalls mit gewissen Ungleichmäßigkeit bei der Drehübertragung verbunden sind, insbesondere, wenn die Beugewinkel groß sind. In 8b weicht der Beugewinkel α zwischen der Antriebsdrehachse D und der Verbindungsdrehachse C an dem zweiten Kardangelenk 103 von dem Beugewinkel α' zwischen der Verbindungsdrehachse C und der Drehachse B an dem ersten Kardangelenk 102 ab, wobei der Beugewinkel α an dem zweiten Kardangelenk 103 im dargestellten Beispiel größer ist als der Beugewinkel α' an dem ersten Kardangelenk 102. Und in 8c unterscheiden sich nicht nur der Beugewinkel α' an dem ersten Kardangelenk 102 von dem (nicht bezeichneten) Beugewinkel an dem zweiten Kardangelenk 103 (der zwischen der Verbindungsdrehachse C und der Drehachse D aufspannt ist, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft), sondern liegen zudem die drei Drehachsen B, C und D nicht in einer gemeinsamen Ebene, da die Antriebsdrehachse D senkrecht zu der durch Verbindungsdrehachse C und Drehachse B definierten Ebene verläuft. 8b and 8c 12 show further configurations of a transmission device 100 according to the invention, which provide alternative arrangement options for the drive 40, but which may be associated with certain non-uniformity in the transmission of rotation, in particular if the deflection angles are large. In 8b the deflection angle α between the drive axis of rotation D and the connection axis of rotation C on the second universal joint 103 deviates from the deflection angle α' between the connection axis of rotation C and the axis of rotation B on the first universal joint 102, with the deflection angle α on the second universal joint 103 being larger in the example shown is the deflection angle α' at the first universal joint 102. And in 8c not only differ the deflection angle α' on the first cardan joint 102 from the deflection angle (not designated) on the second cardan joint 103 (which is spanned between the connection axis of rotation C and the axis of rotation D, which runs perpendicular to the plane of the drawing), but also the three lie Pivot axes B, C and D not in a common plane, since the drive pivot axis D is perpendicular to the plane defined by the connecting pivot axis C and pivot axis B.

Durch den Aufbau der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit der doppelten Kardangelenkwelle, insbesondere durch die längsaxial verstellbaren Gelenkwellenabschnitte, kann axiales Spiel ausgeglichen werden und der Einbau wird wesentlich vereinfacht. Weiter kann dadurch und durch geschicktes Einstellen der Gelenke der Rundlauf auch bei hohen Drehzahlen gewährleistet werden.Due to the structure of the transmission device according to the invention with the double universal joint shaft, in particular through the longitudinally axially adjustable universal joint shaft sections, axial play can be compensated and installation is significantly simplified. Furthermore, this and skillful adjustment of the joints can ensure concentricity even at high speeds.

BezugszeichenlisteReference List

11
Chirurgisches Instrumentsurgical instrument
22
Schaftshaft
33
Proximales SchaftendeProximal end of the shaft
44
Betätigungseinheitoperating unit
55
Distales Schaftendedistal end of the shaft
66
WerkzeugTool
77
Gelenkmechanismusjoint mechanism
88th
Hauptwellemain shaft
99
Betätigungselementactuator
1010
Taumelscheibengetriebeswashplate gear
1111
Kegelzahnradbevel gear
1212
Lenkdrahtsteering wire
1313
Stirn-KegelzahnradSpur bevel gear
1414
Ritzelpinion
1515
Antriebswelledrive shaft
1616
Kupplungselementcoupling element
1717
Taumelscheibeswashplate
1818
Fächerscheibeserrated washer
1919
Getrieberinggear ring
30, 3130, 31
Gehäusekomponentenhousing components
40, 4140, 41
Motor, Antriebswelleengine, drive shaft
100100
Getriebevorrichtunggear device
101101
Gelenkwellecardan shaft
102, 103102, 103
Kardangelenkuniversal joint
104104
Getriebezahnradgear wheel
105105
Zwischenwellenabschnittintermediate shaft section
106, 107106, 107
Gelenkwellenabschnittcardan shaft section
108, 109108, 109
Gelenkwellenabschnittcardan shaft section
110110
Kreuzstückcrosspiece
111, 112111, 112
Achselementaxis element
113 a, b, c113a,b,c
Zapfencones
114 a, b, c114a,b,c
Querbohrungcross bore
115 a, b, c115a,b,c
Zapfenaufnahmeraumspigot receiving space
116, 117116, 117
Gabelendefork end
118, 119118, 119
Gabelendefork end
120 a, b, c120a,b,c
Sicherungsstiftlocking pin
130130
Lagercamp
131131
Lagergehäusebearing housing
140140
Kupplungsscheibeclutch disc
AA
Instrumentenlängsachseinstrument longitudinal axis
BB
Drehachse GetriebezahnradAxis of rotation of gear wheel
CC
Verbindungsdrehachse ZwischengelenkwellenabschnittConnection axis of rotation intermediate joint shaft section
DD
Antriebsdrehachsedrive axis of rotation

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 7699855 B2 [0003]US7699855B2 [0003]
  • US 10105128 [0004]US10105128 [0004]
  • WO 2014004242 A1 [0005]WO 2014004242 A1 [0005]

Claims (10)

Getriebevorrichtung (100) für ein chirurgisches Instrument (1), das einen Schaft (2), eine am proximalen Ende (3) des Schaftes (2) angeordnete Betätigungseinheit (4) und ein am distalen Ende (5) des Schaftes (2) angeordnetes Werkzeug (6) aufweist, das mittels eines Antriebs (40), der der Betätigungseinheit (4) zugeordnet ist, über eine Hauptwelle (8) steuerbar ist, die koaxial zu einer Instrumentenhauptachse (A) des Schafts (2) und um die Instrumentenhauptachse (A) rotierbar gelagert ist, wobei die Getriebevorrichtung (100) - in der Betätigungseinheit (4) mit dem Antrieb (40) verbindbar ist, dessen Antriebsdrehachse (D) von der Instrumentenhauptachse (A) abweicht, und - eine Getriebescheibe (104) aufweist, mit der in einer Montageanordnung der Getriebevorrichtung (100) in dem chirurgischen Instrument (1) die Hauptwelle (8) rotatorisch betätigbar ist, wobei eine Drehachse (B) der Getriebescheibe (104) in der Montageanordnung parallel zur Instrumentenhauptachse (A) verläuft, und wobei die Getriebescheibe (104) in der Montageanordnung mit einem Getriebering (19), der mit der Hauptwelle (8) verbunden ist, in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (100) eine Gelenkwelle (101) mit zwei Kardangelenken (102, 103) aufweist, wobei ein erster Gelenkwellenabschnitt (106) über ein erstes Kardangelenk (102) mit einem Zwischenwellenabschnitt (105) verbunden ist, der über ein zweites Kardangelenk (103) mit einem zweiten Gelenkwellenabschnitt (109) verbunden ist, und wobei der erste Gelenkwellenabschnitt (106) mit der Getriebescheibe (104) drehfest in Bezug auf die Drehachse (B) verbunden ist und der zweite Gelenkwellenabschnitt (109) mit dem Antrieb (40) in Wirkverbindung bringbar ist.Transmission device (100) for a surgical instrument (1), which has a shank (2), an actuating unit (4) arranged at the proximal end (3) of the shank (2) and an actuating unit (4) arranged at the distal end (5) of the shank (2). Tool (6) which can be controlled by means of a drive (40) assigned to the actuating unit (4) via a main shaft (8) which is coaxial to a main instrument axis (A) of the shaft (2) and about the main instrument axis ( A) is rotatably mounted, the gear device (100) - being able to be connected in the actuating unit (4) to the drive (40), the drive axis of rotation (D) of which deviates from the main axis (A) of the instrument, and - having a gear disc (104), with which the main shaft (8) can be actuated in rotation in a mounting arrangement of the transmission device (100) in the surgical instrument (1), wherein an axis of rotation (B) of the transmission disk (104) runs parallel to the main axis (A) of the instrument in the mounting arrangement, and wherein you e gear disc (104) in the assembly arrangement can be brought into operative connection with a gear ring (19) which is connected to the main shaft (8), characterized in that the gear device (100) has a cardan shaft (101) with two cardan joints (102, 103), wherein a first cardan shaft section (106) is connected via a first cardan joint (102) to an intermediate shaft section (105) which is connected to a second cardan shaft section (109) via a second cardan joint (103), and the first cardan shaft section (106) is connected to the gear disk (104) in a rotationally fixed manner with respect to the axis of rotation (B) and the second articulated shaft section (109) can be brought into operative connection with the drive (40). Getriebevorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lage der Kardangelenke (102, 103) der Gelenkwelle (101) in Bezug aufeinander, in Bezug auf die Getriebescheibe (104) und in Bezug auf den Antrieb (40) einstellbar ist.Transmission device (100) after claim 1 , characterized in that a position of the cardan joints (102, 103) of the articulated shaft (101) in relation to each other, in relation to the gear disc (104) and in relation to the drive (40) is adjustable. Getriebevorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenwellenabschnitt (105), der eine Verbindungsdrehachse (C) definiert, einen dritten Gelenkwellenabschnitt (107) und einen vierten Gelenkwellenabschnitt (108) aufweist, wobei der dritte Gelenkwellenabschnitt (107) über das erste Kardangelenk (102) mit dem ersten Gelenkwellenabschnitt (106) verbunden ist und der vierte Gelenkwellenabschnitt (108) über das zweite Kardangelenk (103) mit dem zweiten Gelenkwellenabschnitt (109) verbunden ist, und wobei der dritte Gelenkwellenabschnitt (107) und der vierte Gelenkwellenabschnitt (108) an ihrem jeweiligen gelenkfernen Enden drehfest in Bezug auf die Verbindungsdrehachse (C) miteinander verbunden sind, wobei die drehfeste Verbindung des dritten Gelenkwellenabschnitts (107) mit dem vierten Gelenkwellenabschnitt (108) bevorzugt durch eine Zapfenverbindung bereitgestellt wird, die einen Wellenzapfen (113a) und einen Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) aufweist, wobei der Wellenzapfen (113a) in dem Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) angeordnet ist und eine Länge des Zwischenwellenabschnitts (105) durch eine Anordnungstiefe des Wellenzapfens (113a) in dem Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) einstellbar ist, und wobei der Wellenzapfen (113a) an dem gelenkfernen Ende eines der beiden Verbindungspartner, die der dritte Gelenkwellenabschnitt (107) und der vierte Gelenkwellenabschnitt (108) sind, ausgebildet ist und sich entlang der Verbindungsdrehachse (C) erstreckt, und korrespondierend dazu der Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) in dem anderen der beiden Verbindungspartner, die der dritte und vierte Gelenkwellenabschnitt (107, 108) sind, ausgebildet ist und sich von dem gelenkfernen Ende entlang der Verbindungsdrehachse (C) erstreckt.Transmission device (100) after claim 1 or 2 , characterized in that the intermediate shaft section (105), which defines a connecting axis of rotation (C), has a third articulated shaft section (107) and a fourth articulated shaft section (108), the third articulated shaft section (107) being connected via the first universal joint (102) to the is connected to the first articulated shaft section (106) and the fourth articulated shaft section (108) is connected to the second articulated shaft section (109) via the second universal joint (103), and the third articulated shaft section (107) and the fourth articulated shaft section (108) at their respective joint remote ends are connected to one another in a rotationally fixed manner in relation to the connection axis of rotation (C), the rotationally fixed connection of the third articulated shaft section (107) to the fourth articulated shaft section (108) preferably being provided by a pin connection which has a shaft journal (113a) and a shaft journal receiving space (115a) having, wherein the journal (113a) in the journal a receiving space (115a) and a length of the intermediate shaft section (105) can be adjusted by arranging the shaft journal (113a) in the shaft journal receiving space (115a) at a depth, and wherein the shaft journal (113a) is at the end of one of the two connection partners remote from the joint, which is the third Articulated shaft section (107) and the fourth articulated shaft section (108) are formed and extends along the connection axis of rotation (C), and corresponding thereto the shaft journal receiving space (115a) in the other of the two connection partners, which the third and fourth articulated shaft section (107, 108 ) are formed and extends from the distal end along the link pivot axis (C). Getriebevorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung des dritten Gelenkwellenabschnitts (107) mit dem vierten Gelenkwellenabschnitt (108) - eine formschlüssige Verbindung des Wellenzapfens (113a) in dem Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) ist, wobei der Wellenzapfen (113a) und der Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) ein korrespondierendes, von einer Kreisform abweichendes Querschnittsprofil aufweisen, und/oder - eine kraftschlüssige Verbindung mittels zumindest eines Sicherungsstifts (120a) ist, der in einer Querbohrung (114a), die sich in dem Verbindungspartner, der den Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) aufweist, senkrecht zu dem Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) erstreckt, angeordnet ist und den in dem Wellenzapfenaufnahmeraum (115a) aufgenommenen Wellenzapfen (113a) kontaktiert.Transmission device (100) after claim 3 , characterized in that the non-rotatable connection of the third articulated shaft section (107) to the fourth articulated shaft section (108) - is a positive connection of the shaft journal (113a) in the shaft journal receiving space (115a), the shaft journal (113a) and the shaft journal receiving space (115a) have a corresponding cross-sectional profile deviating from a circular shape, and/or - a non-positive connection by means of at least one locking pin (120a) which is located in a transverse bore (114a) which is in the connection partner, which has the shaft journal receiving space (115a), perpendicular to extending from the journal receiving space (115a), and contacting the journal (113a) received in the journal receiving space (115a). Getriebevorrichtung (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung des ersten Gelenkwellenabschnitts (106) mit der Getriebescheibe (104) in Bezug auf die Drehachse (B) durch eine Zapfenverbindung bereitgestellt wird, die einen Getriebezapfen (113b) und einen Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) aufweist, wobei der Getriebezapfen (113b) in dem Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) angeordnet ist und ein Abstand des ersten Kardangelenks (102) von der Getriebescheibe (104) entlang der Drehachse (B) durch eine Anordnungstiefe des Getriebezapfens (113b) in dem Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) einstellbar ist, und wobei der Getriebezapfen (113b) an einem der beiden Verbindungspartner, die der erste Gelenkwellenabschnitt (106) und die Getriebescheibe (104) sind, ausgebildet ist und sich entlang der Drehachse (B) erstreckt, und korrespondierend dazu der Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) in dem anderen der beiden Verbindungspartner, die der erste Gelenkwellenabschnitt (106) und die Getriebescheibe (104) sind, ausgebildet ist und sich entlang der Drehachse (C) erstreckt.Transmission device (100) according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that the non-rotatable connection of the first articulated shaft section (106) to the gear disc (104) with respect to the axis of rotation (B) is provided by a pin connection which has a gear pin (113b) and a gear pin receiving space (115b), the Gear pin (113b) is arranged in the gear pin receiving space (115b) and a distance of the first cardan joint (102) from the gear disc (104) along the axis of rotation (B) by an arrangement depth of the Gear pin (113b) can be adjusted in the gear pin receiving space (115b), and wherein the gear pin (113b) is formed on one of the two connection partners, which are the first articulated shaft section (106) and the gear disk (104) and extends along the axis of rotation (B ) extends, and corresponding thereto the gear pin receiving space (115b) is formed in the other of the two connection partners, which are the first articulated shaft section (106) and the gear disc (104) and extends along the axis of rotation (C). Getriebevorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung des ersten Gelenkwellenabschnitts (106) mit der Getriebescheibe (104) - eine formschlüssige Verbindung des Getriebezapfens (113b) in dem Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) ist, wobei der Getriebezapfen (113b) und der Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) ein korrespondierendes, von einer Kreisform abweichendes Querschnittsprofil aufweisen, und/oder - eine kraftschlüssige Verbindung mittels zumindest eines Sicherungsstifts (120b) ist, der in einer Querbohrung (114b), die sich in dem Verbindungspartner, der den Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) aufweist, senkrecht zu dem Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) erstreckt, angeordnet ist und den in dem Getriebezapfenaufnahmeraum (115b) aufgenommenen Getriebezapfen (113b) kontaktiert.Transmission device (100) after claim 5 , characterized in that the non-rotatable connection of the first articulated shaft section (106) to the gear disk (104) - is a positive connection of the gear pin (113b) in the gear pin receiving space (115b), the gear pin (113b) and the gear pin receiving space (115b) being one have a corresponding cross-sectional profile deviating from a circular shape, and/or - a non-positive connection by means of at least one locking pin (120b) which is located in a transverse bore (114b) located in the connection partner, which has the gear pin receiving space (115b), perpendicular to the Gear pin receiving space (115b) extends, is arranged and accommodated in the gear pin receiving space (115b) gear pin (113b) contacts. Getriebevorrichtung (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts (109) mit dem Antrieb (40) in der Montageanordnung eine in Bezug auf die Antriebsdrehachse (D) drehfeste Verbindung des zweites Gelenkwellenabschnitts (109) mit einer Antriebswelle (41) des Antriebs (40) oder mit einer Kupplungsscheibe (140) ist, die drehfest mit der Antriebswelle (41) des Antriebs (40) gekoppelt ist, wobei die drehfeste Verbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts (109) mit der Antriebswelle (41) oder mit der Antriebsschnittstelle (140) bevorzugt durch eine Zapfenverbindung bereitgestellt wird, die einen Antriebszapfen (113c) und einen Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) aufweist, wobei der Antriebszapfen (113c) in dem Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) angeordnet ist und ein Abstand des zweiten Kardangelenks (103) von der Antriebswelle (41) oder der Kupplungsscheibe (140) entlang der Antriebsdrehachse (D) durch eine Anordnungstiefe des Antriebszapfens (113c) in dem Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) einstellbar ist, und wobei der Antriebszapfen (113c) an einem der Verbindungspartner, die der zweite Gelenkwellenabschnitt (109) und die Antriebswelle (41) oder der zweite Gelenkwellenabschnitt (109) und die Kupplungsscheibe (140) sind, ausgebildet ist und sich entlang der Antriebsdrehachse (D) erstreckt, und der Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) in dem anderen Verbindungspartner, die der zweite Gelenkwellenabschnitt (109) und die Antriebswelle (41) oder der zweite Gelenkwellenabschnitt (109) und die Kupplungsscheibe (140) sind, ausgebildet ist und sich entlang der Antriebsdrehachse (D) erstreckt.Transmission device (100) according to at least one of Claims 1 until 6 , characterized in that the operative connection of the second articulated shaft section (109) to the drive (40) in the assembly arrangement is a non-rotatable connection of the second articulated shaft section (109) to a drive shaft (41) of the drive (40) with respect to the drive axis of rotation (D). or with a clutch disk (140) which is coupled to the drive shaft (41) of the drive (40) in a torque-proof manner, the second articulated shaft section (109) being connected to the drive shaft (41) or to the drive interface (140) in a torque-proof manner preferably by a pin connection is provided which has a drive pin (113c) and a drive pin receiving space (115c), the drive pin (113c) being arranged in the drive pin receiving space (115c) and a spacing of the second universal joint (103) from the drive shaft (41) or the Clutch disk (140) along the drive axis of rotation (D) by an arrangement depth of the drive pin (113c) in the drive pin receptacle hmeraum (115c) is adjustable, and wherein the drive pin (113c) is formed on one of the connection partners, which are the second articulated shaft section (109) and the drive shaft (41) or the second articulated shaft section (109) and the clutch disc (140) and extends along the drive axis of rotation (D), and the drive pin receiving space (115c) is formed in the other connection partner, which is the second joint shaft section (109) and the drive shaft (41) or the second joint shaft section (109) and the clutch disc (140). and extends along the drive axis of rotation (D). Getriebevorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung des zweiten Gelenkwellenabschnitts (109) mit der Antriebswelle (41) oder mit der Kupplungsscheibe (140) - eine formschlüssige Verbindung des Antriebszapfens (113c) in dem Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) ist, wobei der Antriebszapfen (113c) und der Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) ein korrespondierendes, von einer Kreisform abweichendes Querschnittsprofil aufweisen, und/oder - eine kraftschlüssige Verbindung mittels zumindest eines Sicherungsstifts (120c) ist, der in einer Querbohrung (114c), die sich in dem Verbindungspartner, der den Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) aufweist, senkrecht zu dem Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) erstreckt, angeordnet ist und den in dem Antriebszapfenaufnahmeraum (115c) aufgenommenen Antriebszapfen (113c) kontaktiert.Transmission device (100) after claim 7 , characterized in that the non-rotatable connection of the second articulated shaft section (109) to the drive shaft (41) or to the clutch disk (140) - is a positive connection of the drive pin (113c) in the drive pin receiving space (115c), the drive pin (113c) and the drive pin receiving space (115c) has a corresponding cross-sectional profile that deviates from a circular shape, and/or - a non-positive connection by means of at least one locking pin (120c) which is in a transverse bore (114c) located in the connection partner which has the drive pin receiving space ( 115c), extending perpendicularly to the drive pin receiving space (115c), and contacting the drive pin (113c) received in the drive pin receiving space (115c). Getriebevorrichtung (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebescheibe (104) der Getriebevorrichtung (100) in der Montageanordnung mit dem Getriebering (19), der mit der Hauptwelle (8) verbunden ist, ein Stirnradgetriebe bildet, wobei die Getriebescheibe (104) durch ein Getriebestirnrad (104) und der Getriebering (19) durch einen Stirnradring (19), das mit dem Getriebestirnrad (104) in kämmendem Eingriff steht, bereitgestellt werden.Transmission device (100) according to at least one of Claims 1 until 8th , characterized in that the gear disc (104) of the gear device (100) forms a spur gear in the assembly arrangement with the gear ring (19) which is connected to the main shaft (8), the gear disc (104) being replaced by a spur gear (104 ) and the ring gear (19) are provided by a spur ring (19) meshingly engaged with the spur gear (104). Chirurgisches Instrument (1), das einen Schaft (2), eine am proximalen Ende (3) des Schaftes (2) angeordnete Betätigungseinheit (4) und ein am distalen Ende (5) des Schaftes (2) angeordnetes Werkzeug (6) aufweist, das mittels eines Antriebs (40), der der Betätigungseinheit (4) zugeordnet ist, über eine Hauptwelle (8) steuerbar ist, die koaxial und um eine Instrumentenhauptachse (A) des Schafts (2) rotierbar gelagert ist, wobei das chirurgische Instrument (1) eine Getriebevorrichtung aufweist, die - in der Betätigungseinheit (4) mit dem Antrieb (40) verbunden ist, dessen Antriebsdrehachse (D) von der Instrumentenhauptachse (A) abweicht, und - zur rotatorischen Betätigung der Hauptwelle (8) eine Getriebescheibe (104) aufweist, deren Drehachse (B) parallel zur Instrumentenhauptachse (A) ist und die mit einem Getriebering (18), der mit der Hauptwelle (8) verbunden ist, in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung eine Getriebevorrichtung (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.Surgical instrument (1), which has a shaft (2), an actuating unit (4) arranged at the proximal end (3) of the shaft (2) and a tool (6) arranged at the distal end (5) of the shaft (2), which can be controlled by means of a drive (40), which is assigned to the actuating unit (4), via a main shaft (8) which is mounted coaxially and rotatably about a main instrument axis (A) of the shaft (2), the surgical instrument (1 ) has a gear device which - in the actuating unit (4) is connected to the drive (40), the drive axis of rotation (D) of which deviates from the main axis (A) of the instrument, and - a gear disc (104) for rotary actuation of the main shaft (8) whose axis of rotation (B) is parallel to the main axis of the instrument (A) and which is in operative connection with a gear ring (18) which is connected to the main shaft (8), characterized in that the gear device is a gear device (100) according to at least one of Claims 1 until 9 is.
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