DE2603370A1

DE2603370A1 - Pivot for component at distal end of endoscope - with angular gear mechanism between actuator and shaft and suitable for one:handed operation

Info

Publication number: DE2603370A1
Application number: DE19762603370
Authority: DE
Inventors: Georg Pauldrach
Original assignee: Machida Endoscope Co Ltd
Current assignee: Machida Endoscope Co Ltd
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1977-08-25
Also published as: DE2603370B2; DE2603370C3

Abstract

Device for pivoting components at the distal end of an endoscope comprises a control box (1) in which is rotatably mounted a hollow shaft (7) on which is pivotably mounted an actuator (2). Pivoting of the actuator is transmitted by an angular gear mechanism (5a, 9) to a shaft (8) which extends through the hollow shaft. The mechanism may consist of a bevel gear (5a) which is non-rotatably connected to the shaft, and a second bevel gear (9) which is mounted on the actuator and which meshes with the first bevel gear. Alternatively it may consist of a bevel gear and rack. Actuation can be performed with one hand, to pivot the component in different planes.

Description

Steuereinrichtung für ein Endoskop Control device for an endoscope

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer Schwenkbewegung für wenigstens ein Bauteil am distalen Ende eines Endoskops, wobei das zu schwenkende Bauteil über eine die Schwenkbewegungen übertragende Steuereinrichtung mit dem die Bedienungseinrichtungen des Endoskops enthaltenden Steuergehäuse verbunden ist.The invention relates to a device for generating a pivoting movement for at least one component at the distal end of an endoscope, the one to be pivoted Component via a control device transmitting the pivoting movements with which the Control housing containing control devices of the endoscope is connected.

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2 328 554 bekannt. Dieser bekannten Einrichtung ist jedoch unter anderem der Nachteil eigen, daß praktisch immer zwei Hände erforderlich sind, um eine Schwenkbewegung eines Bauteils am distalen Ende des Endoskops in verschiedenen Richtungen herbeizuführen. Insbesondere bei solchen Endoskopen, die nicht nur ausschließlich zur reinen Untersuchung von Körperinnenräumen dienen, die darüber hinaus auch mit besonderen Zusatzgeräten ausgestattet sind, um kleinere Eingriffe zu ermöglichen, ist es besonders störend, wenn die Bedienung des Endoskops zu kompliziert ist.Such a device is, for example, from the German Offenlegungsschrift 2,328,554 known. However, this known device is, among other things, the disadvantage intrinsic that practically always two hands are required to swivel of a component at the distal end of the endoscope in different directions. Especially with such endoscopes that are not only used for pure examination of body interiors, which are also used with special additional devices are equipped to allow minor interventions, it is particularly annoying if the Operation of the endoscope is too complicated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung einer Schwenkbewegung für wenigstens ein Bauteil am distalen Ende eines Endoskops der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher Schwenkbewegungen in mehreren Ebenen mittels einer besonders leicht und bequem betätigbaren Bedienungseinrichtung auBerordentlich zielsicher ausgeführt werden können.The invention is based on the object of a device for generating a pivoting movement for at least one component at the distal end of an endoscope to create the type mentioned, with which pivoting movements in several Levels by means of an operating device that is particularly easy and convenient to operate can be carried out extremely accurately.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein an einer im Steuergehäuse drehbar gelagerten Hohlwelle schwenkbar angebrachtes Bedienungselement vorgesehen ist, dessen Schwenkbewegung durch ein Winkelgetriebe auf eine durch die Hohlwelle hindurchgeführte Welle übertragbar ist.To solve this problem, the invention provides that one on one Operating element pivotably mounted in the control housing rotatably mounted hollow shaft is provided, the pivoting movement by an angular gear on a through the Hollow shaft passed through shaft is transmittable.

Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments and preferred embodiments of the Subject matter of the invention emerge from the subclaims.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß nur ein einziges Bedienungselement betätigt werden muß, um Schwenkbewegungen eines Bauteils am distalen Ende eines Endoskops in verschiedenen Ebenen herbeizuführen, wobei sich die erfindungsgemäße Anordnung zugleich in der Weise als vorteilhaft erweist, daß die Betätigung des erfindungsgemäßen Bedienungselementes auch ohne besonders ttbung mit einer Hand in einprägsamer Weise zielsicher ausführbar ist.According to the invention, the main advantage can be achieved that only a single operating element must be actuated to pivot a component at the distal end of an endoscope in different planes, whereby the arrangement according to the invention at the same time proves to be advantageous in that the operation of the control element according to the invention even without any particular exercise can be carried out with one hand in a memorable way.

Gemäß der Erfindung ergibt sich für den Patienten der Vorteil, daß infolge der leichteren und schnelleren Handhabung des Endoskops die Unters#chungszeiten und/oder die Behandlungszeiten verkürzt werden können.According to the invention there is the advantage for the patient that the examination times as a result of the easier and faster handling of the endoscope and / or the treatment times can be shortened.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung der Vorteil erreichbar, daß der Benutzer des erfindungsgemäßen Endoskops zur Ausführung der Schwenkbewegungen nur eine Hand benötigt, so daß die andere Hand zu anderen Zwecken frei zur Verfügung steht.Furthermore, according to the invention, the advantage can be achieved that the User of the endoscope according to the invention for execution the swivel movements only one hand is required, so that the other hand is freely available for other purposes stands.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Endoskops im Grundriß, Fig. 2 eine Seitenansicht der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung in schematischer Darstellung, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B in der Fig. 1, und zwar durch eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-B in der Fig. 1 durch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.The invention is explained below, for example, with reference to the drawing described; these show: FIG. 1 a schematic representation of an inventive Endoscope in plan, FIG. 2 is a side view of the one shown in FIG Device in a schematic representation, FIG. 3 shows a section along the line A-B in Fig. 1, through a preferred embodiment of the subject matter of the invention, and FIG. 4 shows a section along the line A-B in FIG. 1 through another preferred embodiment of the subject matter of the invention.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Steuergehäuse 1 eines Endoskops im Grundriß schematisch dargestellt. Ein Bedienungselement 2 ist in der Pfeilrichtung um wenigstens 1800 drehbar an dem Bedienungsgehäuse 1 angebracht. Das Bedienungselement 1 ist gemäß der Darstellung in der Fig. 1 als Rad ausgebildet, welches an seinem Außenumfang abgerundete Einkerbungen aufweist, so daß eine leicht bedienbare, griffige Außenoberfläche vorhanden ist. Die Einkerbungen sind derart dimensioniert, daß sie durch Hineinfassen mit den Fingern in der Weise die Bedienung erleichtern, daß das als Rad ausgebildete Bedienungselement 1 um einen gewünschten Winkel präzise und zielsicher verdreht werden kann.In Fig. 1 of the drawing is a control housing 1 of an endoscope shown schematically in plan. An operating element 2 is in the direction of the arrow attached to the control housing 1 so as to be rotatable by at least 1800. The control element 1 is designed as a wheel as shown in FIG. 1, which on his Outer circumference has rounded notches, so that an easy-to-use, handy Outside surface is present. The notches are dimensioned so that they make the operation easier by reaching in with your fingers in such a way that the designed as a wheel control element 1 to a desired angle and precise can be twisted purposefully.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, inswelcher das in der Fig. 1 im Grundriß dargestellte Steuergehäuse in einer Seitenansicht veranschaulicht ist, läßt sich das Bedienungselement 2 aus der in-der Fig. 1 und 2 jeweils in einer durchgezogenen Linie dargestellten Stellung in die mit 2' bezeichnete und strichpunktiert gezeichnete Stellung schwenken. In der mit 2' bezeichneten Stellung ist das Bedienungselement gegenüber der nit 2 bezeichneten Mittelstellung um 450 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Das Bedienungselement läßt sich auch in der entgegengesetzten Richtungen, d. h. gegen den Uhrzeigersinn, in entsprechender Weise um 450 aus der Mittelstellung herausschwenken.As can be seen from Fig. 2, inswhich the in Fig. 1 in The control housing shown in plan is illustrated in a side view, the operating element 2 from the in-the Fig. 1 and 2 can each be in a solid line Line shown position in the designated with 2 'and drawn dash-dotted line Pivot position. The control element is in the position marked 2 ' Pivoted by 450 clockwise compared to the middle position marked nit 2. The control element can also be turned in the opposite direction, i.e. H. Swivel counterclockwise in a corresponding manner by 450 out of the middle position.

Wie in den Fig. 3 und 4 im einzelnen näher veranschaulicht ist, wie jedoch auch aus der Fig. 2 grundsätzlich zu entnehmen ist, ist das Bedienungselement 2 drehfest an einer Hohlwelle 7 angebracht, welche im Bedienungsgehäuse 1 drehbar gelagert ist.As illustrated in more detail in FIGS. 3 and 4, how however, it can also be seen in principle from FIG. 2, is the operating element 2 non-rotatably attached to a hollow shaft 7, which rotates in the control housing 1 is stored.

Die Hohlwelle 7 weist an ihrem von dem Bedienungselement 2 abgewandten Ende eine Scheibe 3a auf, welche beispielsweise über einen Seilzug mit einer Steuereinrichtung verbunden sein kann, welche Steuerbewegungen auf ein am distalen Ende des Endoskops zu schwenkendes Bauteil überträgt. Die Steuereinrichtung sowie entsprechende Bewegungsübertragungseinrichtungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Durch die Hohlwelle 7 ist eine weitere Welle 8 koaxial hindurchgeführt, die auf der Seite des Bedienungselementes 2 in ein Winkelgetriebe mündet, wie es in den Fig. 3 und 4 im einzelnen veranschaulicht ist. Auf der von dem Bedienungselement 2 abgewandten Seite weist die Welle 7 eine Scheibe 3 auf, die in ähnlicher Weise wie die Scheibe 3a, welche an der Hohlwelle 7 befestigt ist, zur Vbertragung von Steuerbewegungen auf ein am distalen Ende des Endoskops angeordneten Bauteil dienen kann.The hollow shaft 7 has on its remote from the operating element 2 End of a disk 3a, which, for example, via a cable with a control device can be connected, which control movements on one at the distal end of the endoscope to be swiveled component transfers. The control device and corresponding motion transmission devices are not shown in the drawing. Through the hollow shaft 7 is another Shaft 8 passed coaxially, which on the side of the control element 2 in an angular gear opens, as illustrated in FIGS. 3 and 4 in detail is. On the side facing away from the operating element 2, the shaft 7 has a Disk 3 on, which is similar to the disk 3a, which is on the hollow shaft 7 is attached, for the transmission of control movements to a at the distal end of the Endoscope arranged component can serve.

In dem Schnitt gemäß Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungs form des erfindungsgemäßen Winkelgetriebes schematisch dargestellt. Durch die Hohlwelle 7, welche am Steuergehäuse 1 drehbar gelagert ist und ihrem einen Ende das drehfest angebrachte Bedienungselement 2 aufweist, ist gemäß der Darstellung in der Fig. 3 eine weitere Welle 8 koaxial hindurchgeführt. Im Bereich des Bedienungselementes 2 ist an der Welle 8 auf der einen Stirnseite ein Kegel zahnrad 5 drehfest angebracht. Dieses Kegelzahnrad 5 steht mit einer kreisbogenförmig ausgebildeten und am Bedienungselement 2 befestigten Zahnstange im Eingriff. Wenn das Bedienungselement aus seiner mit 2 bezeichneten Mittelstellung beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn um 450 in die mit 2' bezeichnete Stellung geschwenkt wird, so nimmt die Zahnstange 6 die strichpunktiert dargestellte Stellung ein, und bei dem Schwenkvorgang wird das mit der Zahnstange 6 im Eingriff stehende Kegelzahnrad 5 gedreht. Diese Drehbewegung wird über die Welle 8 auf die Scheibe 3 übertragen. Unabhängig von der Schwenkbewegung des Bedienungselementes 2 kann dieses Bedienungselement um seine Mittelachse in Drehung versetzt werden, wobei die Hohlwelle 7 und die daran angebrachte Scheibe 3a ebenfalls gedreht werden. Eine (nicht dargestellte) Kupplungseinrichtung dient dazu, gegebenenfalls den Eingriff zwischen dem Kegelzahnrad 5 und der Zahnstange 6 lösen zu können, wobei die Entkupplung beispielsweise durch eine Axialverschiebung der Welle 8 herbeigeführt werden könnte.In the section according to FIG. 3, a preferred embodiment is the form of the Angular gear according to the invention shown schematically. Through the hollow shaft 7, which is rotatably mounted on the control housing 1 and one end of the rotatably Has attached operating element 2, is according to the illustration in Fig. 3 another shaft 8 passed through it coaxially. In the area of the control element 2, a bevel gear 5 is attached to the shaft 8 on one end face for rotation therewith. This bevel gear 5 stands with a circular arc-shaped and on the control element 2 attached rack in engagement. If the control element out of its with 2 designated center position, for example, counterclockwise by 450 in the is pivoted position marked 2 ', then the rack 6 takes the dash-dotted line position shown, and during the pivoting process that is with the rack 6 engaged bevel gear 5 rotated. This rotary movement is via the Transfer shaft 8 to disk 3. Independent of the swivel movement of the control element 2 this control element can be set in rotation about its central axis, wherein the hollow shaft 7 and the attached disk 3a are also rotated. A coupling device (not shown) serves to facilitate the engagement, if necessary to be able to solve between the bevel gear 5 and the rack 6, the decoupling could for example be brought about by an axial displacement of the shaft 8.

In der Fig. 4 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Winkelgetriebes veranschaulicht. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 dient das Winkelgetriebe gemäß Fig. 4 zur Umsetzung einer Schwenkbewegung des Bedienungselementes 2 in eine Drehbewegung der Welle 8. Wenn das Bedienungselement 2 um die strichpunktiert angegebene Mittelachse 9 des am Bedienungselement 2 angebrachten Kegelzahnrades 9 geschwenkt wird, so wird dadurch das auf der in der Fig. 4 horizontal eingezeichneten Mittelachse angeordnete Kegelzahnrad 5a in Drehung versetzt. Dadurch wird die Welle 8 und somit auch die Scheibe 3 in entsprechender Weise gedreht. Zweckmäßigerweise ist eine (nicht dargestellte) Kupplungseinrichtung vorhanden, mit deren Hilfe das Kegelzahnrad 9 vom Bedienungselement 2 derart entkuppelt werden kann, daß es um die strichpunktiert dargestellte Mittelachse frei drehbar ist bzw. in bezug auf das Bedienungselement 2 arretiert werden kann.4 shows a further preferred embodiment of the bevel gear illustrated. As in the embodiment according to FIG. 3, the angular gear is used 4 for converting a pivoting movement of the operating element 2 into a Rotation of the shaft 8. When the control element 2 to the indicated by dash-dotted lines Central axis 9 of the bevel gear 9 attached to the operating element 2 is pivoted becomes, so becomes through it the one drawn horizontally in FIG. 4 Central axis arranged bevel gear 5a in rotation. This creates the wave 8 and thus also the disk 3 rotated in a corresponding manner. Appropriately there is a coupling device (not shown), with the help of which the Bevel gear 9 can be decoupled from the control element 2 in such a way that it is around the central axis shown in phantom is freely rotatable or with respect to the control element 2 can be locked.

Durch die in den Fig. 3 und 4 veranschaulichte Getriebeanordnung lassen sich die beiden Scheiben 3 und 3a durch Drehen bzw. Schwenken des Bedienungselementes 2 in beliebiger Weise unabhängig voneinander verdrehen. Auf diese Weise können getrennte Steuersignale zum distalen Ende des Endoskops übertragen werden, so daß dort entsprechende Schwenk- und/oder Kippbewegungen an wenigstens einem Bauteil ausgeführt werden können. Die Übersetzungsverhältnisse können dem jeweiligen Verwendungszweck derart angepaßt werden, daß zwischen der Schwenkbewegung des Bedienungselementes 2 und der Drehbewegung der Welle 8 ein geeignetes Übersetzungsverhältnis erreicht werden kann. Das gewünschte Übersetzungsverhältnis läßt sich durch entsprechende Dimensionierung der Zahnräder konstruktiv sehr einfach festlegen.Let through the transmission arrangement illustrated in FIGS. 3 and 4 the two disks 3 and 3a by rotating or pivoting the control element 2 rotate independently in any way. This way you can separate Control signals are transmitted to the distal end of the endoscope, so that there appropriate Pivoting and / or tilting movements can be performed on at least one component. The gear ratios can be adapted to the respective purpose be that between the pivoting movement of the operating element 2 and the rotary movement the shaft 8 a suitable transmission ratio can be achieved. The wished Transmission ratio can be determined by appropriate dimensioning of the gears very easy to determine constructively.

Vorzugsweise kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Schwenkbewegung des Bedienungselementes 2 im Verhältnis 1 : 2 in eine Drehbewegung der Welle 8 umgesetzt wird.It can preferably be provided, for example, that the pivoting movement of the operating element 2 in a ratio of 1: 2 converted into a rotary movement of the shaft 8 will.

Claims

Device for generating a pivoting movement for at least one component at the distal end of an endoscope, the one to be pivoted Component via a control device transmitting the pivoting movements with which the Control housing containing control devices of the endoscope is connected, characterized in that one rotates on one in the control housing (1) mounted hollow shaft (7) pivotably mounted operating element (2) is provided is, its pivoting movement by an angular gear (5, 6; 5a, 9) on a through the hollow shaft (7) through the shaft (8) can be transmitted.

2. Device according to claim 1, characterized in that the angular gear (5, 6; 5a, 9) essentially consists of a bevel gear connected to the shaft (7) in a rotationally fixed manner (5) and one with the bevel gear (5) in engagement, circular arc-shaped There is a rack (6) which is attached to the operating element (2).

3. Device according to claim 1, characterized in that the angular gear (5, 6; 5a, 9) essentially consists of a bevel gear connected to the shaft (7) in a rotationally fixed manner (5a) and a further bevel gear engaged with the bevel gear (5a) (9), which is attached to the control element (2).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the side of the hollow shaft (7) facing away from the operating element (2), a motion transmission element (such as 3a) is rotatably mounted, which with the the control device acting on the component to be pivoted is connected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that that on the side of the shaft (8) facing away from the operating element (2) there is a movement transmission element (like 3) is attached non-rotatably, which with the acting on the component to be pivoted Control device is connected.

Device according to claim 4 and 5, characterized in that the Motion transmission element in each case as a round disc (3 or 3a) and the one to be pivoted Component a translation device is arranged.

Device according to Claim 7, characterized in that the translation device has a gear ratio of 1: 2.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the angular gear (5, 6; 5a, 9) is designed such that in the implementation the swivel movement of the operating element (2) into the rotary movement of the shaft (8) a translation of 1: 2 takes place.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the operating element (2) is mounted such that it is from a central position can perform a pivoting movement of at least 45 to both sides.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the angular gear (5, 6; 5a, 9) is designed such that the pivoting movement of the operating elements (2) in a corresponding rotational movement of the shaft (8) in Angle ratio 1: 2 is executed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a coupling device is arranged between the operating element (2) and the angular gear (5, 6; 5a, 9), by means of which the engagement between the operating element (2) and the angular gear (5, 6; 5a, 9) is releasable.