[发明专利]控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制装置，其用于精密机械或外科的应用，例如使用在内窥镜或类似物中。

本发明尤其涉及一种控制装置，其用于针对高精度的机械应用或微创领域中的外科应用的仪器。

背景技术

这些控制装置在现有技术中是公知的并且具有近侧，也就是说面朝使用者/外科医生的和背离使用者/外科医生或远侧端部区段以及布置在这两个端部区段之间通常设计成抗弯的中央区段，该端部区段包括各一个铰接区。此外，它们还包括外部的空心圆柱形的杆、内部的空心圆柱形的杆以及布置在这些杆之间的控制元件，该控制元件带有两个或更多的基本上从控制装置的近侧端部区段延伸到远侧端部区段的、传递力的纵向元件。传递力的纵向元件沿控制装置的周向基本上有规律地布置并且在近侧和远侧端部区段的区域中分别沿周向相互连接。通过纵向元件可以传递牵引力以及优选压力，利用它们可以将近侧端部区段的枢转运动转化成远侧端部区段的与之关联的枢转运动。

在本文开头所描述的控制装置的近侧端部上通常安装有能用手操纵的把手部件，在它的部位上显然也可以使用由马达运行的操作元件，而在也被称为头部的远侧端部上可以联接有工具、摄像机、照明元件和类似物。

利用这些包含控制装置的仪器例如可以在机械领域内检查和修理例如发动机、机器、散热器和类似物的复杂且很难接近的内部空间，或也可以在外科领域内用微创技术实施上面提到的手术。

本文开头所描述类型的控制装置例如由WO2005/067785A1公开，其中，使用了多个形式为线材或缆线的传递力的纵向元件，这些纵向元件沿周向直接相互贴靠地布置并且这样相互侧向地导引。使用外部的和内部的空心圆柱形的杆来进行传递力的纵向元件沿径向的导引，从而确保了传递力的纵向元件沿每个方向的导引。

在WO2009/098244A2中公开的控制装置也以类似的方式工作，其中，取代缆线或线材使用经开槽的细管作为控制元件。控制元件包括多个通过细管中的切槽限定的纵向元件，这些纵向元件通过细管的未开槽的端部区域保持在一起。

对在WO2009/098244A2中描述的控制元件的功能而言重要的是，纵向元件在控制装置的铰接区域内线状地并进而挠性地构造，并且在处于铰接区域之间的中间区段中抗弯地构造。

由细管制成的控制元件对控制装置的组装提供了一定优点，而另一方面经开槽的细管的制造是耗费的，尤其也因为纵向元件的中间区段必须是不易弯曲的。

在后者的意义上，WO2009/112060的方案更为有利，在该方案中，取消了对纵向元件的不易弯曲的中间区段的需求。但通过纵向元件传递力的功能在此也要求相互的侧向导引，与之相关的是出现了其它摩擦力。

在迄今为止公开的控制装置中不利的是，由于构造原理在操纵时在纵向元件之间的摩擦力起作用，这些摩擦力至少在持续较长时间使用时会让使用者，例如外科医生感到疲劳。因此这尤为不利，因为这对病人来说意味着风险。

发明内容

本发明所要解决的任务是，提出一种控制装置，用它可以较长时间无疲劳地工作。

因此本发明提出，按本发明的控制装置具有近侧和远侧端部区段和布置在它们之间的中间区段，该端部区段包括各一个铰接区，并且按本发明的控制装置还包括外部的空心圆柱形的杆和内部的优选空心圆柱形的杆以及布置在这些杆之间的控制元件，该控制元件带有两个或更多的基本上从控制装置的近侧端部区段延伸至远侧端部区段的传递力的纵向元件以将远侧端部区段的运动与近侧铰接区段的运动机械联接起来，其中，纵向元件沿控制装置的周向以基本上有规律的角距b₁、b₂…b_n彼此相间隔地布置并且在它们的近侧和远侧端部的区域中分别沿周向相互固定，并且其中，纵向元件彼此沿周向测得的角距b₁、b₂…b_n选择成使传递力的纵向元件沿周向无接触地且必要时在径向方向上贴靠在外部的和/或内部的杆上地导引。

由此，按本发明的控制装置由于相比传统的控制装置明显减小的作用到纵向元件上的摩擦力可以实现无疲劳的工作。此外，材料磨损的风险被减小。

按照本发明，纵向元件的导引可以局限于与外部的和/或内部的杆的接触并因此还减小了摩擦力。

纵向元件在此既可以在铰接区域内也可以在中间区段内具有基本上相同的挠性，尤其是也可以基本上在其整个长度上都具有相同的挠性。由此可以使用低成本地制成的纵向元件。