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Die
Erfindung betrifft einen flexiblen Schaft für ein Endoskop, mit einem Schaftkörper, der
in Längsrichtung
des Schafts einen ersten Abschnitt mit einem ersten Flexibilitätsgrad und
proximal von dem ersten Abschnitt zumindest einen zweiten Abschnitt mit
einem zweiten Flexibilitätsgrad
aufweist, der geringer ist als der erste Flexibilitätsgrad,
wobei der Schaftkörper
in dem ersten Abschnitt zumindest ein erstes Federelement und in
dem zweiten Abschnitt zumindest ein zweites Federelement aufweist,
wobei zumindest das zweite Federelement aus schraubenförmigen Windungen
aufgebaut ist, wobei eine Federhärte
des zweiten Federelements durch eine Vorspannung des zweiten Federelements
erhöht
ist, wodurch die Flexibilität
des Schaftkörpers
in dem zweiten Abschnitt verringert ist, wobei die Vorspannung durch
eine axiale Stauchung der Windungen des zweiten Federelements relativ
zueinander aufgebracht ist, und wobei zumindest das zweite Federelement
von einem netzartigen Hüllelement
umgeben ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Endoskop, dass einen flexiblen Schaft
der vorstehend genannten Art aufweist.
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Ein
Schaft der eingangs genannten Art sowie ein Endoskop mit einem solchen
Schaft sind aus dem Dokument
US-A-4
329 980 bekannt.
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Ein
Endoskop, das einen flexiblen Schaft aufweist, wird auch als flexibles
Endoskop bezeichnet. Derartige flexible Endoskope werden vor allem für medizinische
Anwendungen eingesetzt, wobei die vorliegende Erfindung jedoch auch
bei flexiblen Endoskopen verwendet werden kann, die für technische Zwecke,
beispielsweise zur Inspektion von Maschinen, eingesetzt werden können.
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Flexible
Endoskope unterscheiden sich von starren Endoskopen dadurch, dass
der Schaft bei einem flexiblen Endoskop eine solche Flexibilität aufweist,
dass er eine gebogene, eine stark gekrümmte oder sogar eine schlaufenförmige Form
einnehmen kann.
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Solche
flexiblen Endoskope eignen sich daher insbesondere als medizinische
Operations- oder Untersuchungsendoskope für solche inneren Körperpartien,
die verzweigte oder verschlungene Strukturen aufweisen, wie beispielsweise
der Magen- und Darmbereich oder die Atemwege einschließlich der Lunge.
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Ein
zur Untersuchung des Dickdarms verwendetes flexibles Endoskop, gegebenenfalls
mit der Möglichkeit
zur Biopsie und zur Durchführung
kleiner operativer Eingriffe wird auch als Koloskop bezeichnet.
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Ein
flexibles Endoskop hat weiterhin die Eigenschaft, dass der distale
Endabschnitt des flexiblen Schafts eine noch weiter erhöhte Beweglichkeit bzw.
Flexibilität
dahingehend aufweist, dass dieser distale Endabschnitt, der auch
als "Deflecting" bezeichnet wird,
gegenüber
dem übrigen
Teil des Schafts aus dessen Längsrichtung
mittels einer Steuereinrichtung ausgelenkt, d. h. abgebogen werden kann.
In der Regel lässt
sich der distale Endabschnitt in einer Ebene zu beiden Seiten der
Geradeausstellung beispielsweise in einem Winkelbereich von mehr
als ±90° auslenken.
Die zum Auslenken des distalen Endabschnitts vorgesehene Steuereinrichtung
ist am proximalen Ende des flexiblen Schafts angeordnet, die üblicherweise
ein manuell bedienbares Betätigungselement
umfasst, das über
einen Zugseilmechanismus mit dem distalen Endabschnitt in Wirkverbindung
steht, so dass der Operateur die Auslenkung des distalen Endabschnitts
den Erfordernissen entsprechend einstellen und verändern kann. Die
Auslenkung des distalen Endabschnitts ermöglicht die Einstellung einer
Vielzahl von Blickrichtungen durch das Endoskop.
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Während ein
hoher Flexibilitätsgrad
der Schaftfeder eines flexiblen Endoskops im auslenkbaren distalen
Endabschnitt gewünscht
ist, ist im proximalen Bereich des Endoskopschafts ein geringerer Flexibilitätsgrad d.
h. eine höhere
Steifigkeit des flexiblen Schafts erwünscht. Dies liegt darin begründet, dass
der flexible Schaft insgesamt eine erhebliche Länge aufweisen kann. Beim Vorschieben
des Endoskopschafts, beispielsweise im Darm eines Patienten, sollte
die Schubkraft nicht zu einem Verkrümmen des Schafts im proximalen
Bereich führen.
Wenn sich der Schaft beim Einführen
in den Darm verkrümmt bzw.
gar im und mit dem Darm verkrümmt,
kommt es zu einer schmerzhaften Schlei fenbildung des Darms. Mit
anderen Worten sollte der Schaft des Endoskops beim Vorschieben
im proximalen Bereich möglichst gerade
bleiben, was im proximalen Bereich trotz gewährleisteter Flexibilität eine gewisse
Stabilität
oder Tendenz des Schafts erfordert, sich bei einer Verkrümmung selbstständig wieder
zu begradigen.
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Der
aus dem Dokument
US-A-6
485 411 bekannte flexible Schaft für ein Endoskop weist einen Schaftkörper auf,
der aus einer Mehrzahl an einstückig
miteinander verbundenen Federelementen aufgebaut ist, die in der
Art von Schraubenfedern ausgebildet ist. Die einzelnen Wendeln der
Federelemente bestehen aus einem bandförmigen Flachmaterial, wobei
die Wendeln in Längsrichtung
des Schafts eine bestimmte Breite aufweisen.
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Der
Schaftkörper
dieses bekannten flexiblen Schafts weist zumindest drei Abschnitte
unterschiedlicher Flexibilitätsgrade
auf. Ein distaler Abschnitt weist dabei den höchsten Flexibilitätsgrad auf,
d. h. ist am flexibelsten, der sich daran anschließende nächste Abschnitt
weist einen demgegenüber
geringeren Flexibilitätsgrad
und der sich daran proximal anschließende Abschnitt einen noch
geringeren Flexibilitätsgrad
auf. Dieser bekannte Schaft weist demnach eine von distal nach proximal
abgestuft abnehmende Flexibilität
auf.
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Die
verschiedenen Flexibilitätsgrade
bzw. -stufen werden bei diesem bekannten Schaft dadurch erreicht,
dass die Breite der einzelnen Wendeln der Federelemente von distal
nach proximal zunehmen, wodurch der Flexibilitätsgrad von distal nach proximal
abnimmt. Es ist dort beschrieben, dass jedoch auch die unterschiedlichen
Flexibilitätsgrade bei
gleichen Breiten der Wendeln in Längsrichtung des Schafts durch
unterschiedliche Beabstandungen benachbarter Wendeln der einzelnen
Federelemente erreicht werden, die bei der Herstellung der Federelemente
durch die axiale Breite der Materialwegnahme zwischen den Wendeln
eingeteilt werden. Der Schaftkörper
ist von einem netzartigen Hüllenelement
umgeben.
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Es
hat sich bei einem so aufgebauten Schaftkörper gezeigt, dass dieser im
Laufe der Zeit nach einer Vielzahl von Anwendungen Ermüdungserscheinungen
zeigt, die in einem erhöhten
und unerwünschten
Spiel der Steuereinrichtung zum Auslenken des distalen Endabschnitts
des Schafts resultieren. Dadurch wird eine genaue Positionierung
des Endoskops im Untersuchungs- bzw. Behandlungsareal im menschlichen
Körper
erschwert.
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Des
weiteren hat sich gezeigt, dass ein solcher flexibler Schaft insbesondere
im proximalen Bereich durch die Lastwechsel beim Einführen und
Herausziehen des Endoskops seine Stabilität insbesondere im proximalen
Bereich verliert, d. h. die Flexibilität dort zunimmt. Dies wiederum
führt unerwünschterweise
dazu, dass die beim Einführen
aufgebrachte Schubkraft zu einem Verkrümmen bzw. Ausknicken des Schafts
im proximalen Bereich führt,
weil die Tendenz des Schafts, sich selbst zu begradigen, im Laufe
der Zeit durch Ermüdung
der Federelemente nachlässt.
Diese Ermüdung
des Schaftkörpers
im proximalen Bereich wirkt sich auch auf den den Schaftkörper außen umgebenden
Außenmantel,
der üblicherweise
aus einem Kunststoffschlauch besteht, dahingehend aus, dass dieser
zur Falten- und Rissbildung neigt.
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Demgegenüber weist
der aus dem eingangs genannten Dokument
US-A 4 329 980 bekannte flexible
Schaft ein flexibles zylindrisches Hohlrohr und eine einzelne Schraubenfeder
innerhalb des zylindrischen Hohlrohrs auf, von der ein Ende sich
am distalen Ende des Schafts abstützt und das andere Ende mit
einem Mechanismus zum Zusammendrücken
der Schraubenfeder zusammenwirkt, der einen Schieber aufweist, der
mit der Schraubenfeder in Eingriff steht, sowie einen Betätigungsabschnitt
zum Hin- und Herbewegen des Elements zum Zusammendrücken der Feder
zwischen einer Stellung, in der das Element zum Zusammendrücken der
Feder die einzelne Schraubenfeder zusammendrückt und einer Stellung, in
der das Element zum Zusammendrücken
der Feder axial von dem Ende der Schraubenfeder entfernt ist. Bei
diesem flexiblen Schaft ist demnach die axiale Stauchung der Windungen
der Schraubenfeder einstellbar. Das gewendelte zylindrische Hohlrohr ist
von einem netzartigen Hüllelement
umgeben, um die Torsionssteifigkeit des Schafts zu erhöhen.
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Nachteilig
an diesem bekannten flexiblen Schaft ist die Komplexität und damit
kostenaufwändige
Ausgestaltung des Schieberantriebs zum Komprimieren der Schraubenfeder.
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Ferner
ist aus dem Dokument
DE
697 23 193 C2 eine Behandlungszange zur Verwendung mit
einem Endoskop bekannt, die einen flexiblen Schaft aus einer enggewickelten
Edelstahlspirale aufweist. Der Schaft weist einen Abschnitt auf,
der leichter biegbar ist als der übrige Abschnitt. Dieser unterschiedliche
Flexibilitätsgrad
des Schafts wird durch eine Vorspannung des einen Abschnitts der
Edelstahlspirale erreicht, wobei die Vorspannung derart ist, dass
sich benachbarte Windungen der Spirale einander berühren, um
die Steifheit zu erhöhen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen flexiblen Schaft für ein Endoskop
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die vorstehend
genannten Nachteile vermieden werden, dass insbesondere die Flexibilität des Schaftkörpers in
dem zweiten Abschnitt auf konstruktiv einfache Weise verringert
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe hinsichtlich des eingangs genannten flexiblen Schafts für ein Endoskop
dadurch gelöst,
dass die Vorspannung permanent ist und durch ein flexibles Zugelement
aufgebracht wird, das das zweite Federelement axial zusammenzieht,
wobei das Zugelement das netzartige Hüllelement ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen flexiblen
Schaft wird die Verringerung der Flexibilität des Schaftkörpers in
dem zweiten Abschnitt durch eine permanente Vorspannung des zweiten
Federelements bewirkt. Das zweite Federelement steht somit unter
einer permanenten Vorspannung, die eine Stabilisierung des Schaftes
in Richtung seiner Längsachse
bewirkt, d. h. die Tendenz des Schafts im zweiten Abschnitt, sich einer
Verbiegung zu Wiedersetzen bzw. sich nach einer Auslenkung wieder
selbst zu Begradigen, ist durch die permanente Vorspannung des zweiten
Federelements erhöht.
Diese Ausgestaltung des Schaftkörpers
zumindest im zweiten Abschnitt geht also nicht von der bekannten
Maßnahme
aus, die Federhärte
des Federelements durch eine Zunahme der Breite der Wendeln in axialer
Richtung zu erhöhen,
sondern durch eine Vorspannung, wodurch der Schaft gegenüber Lastwechseln,
die auf das Federelement wirken, weniger ermüdungsanfällig ist.
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Dabei
ist zumindest das zweite Federelement aus schraubenförmigen Windungen
aufgebaut, und die Vorspannung ist durch eine axiale Stauchung der
Windungen relativ zueinander aufgebracht.
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Bei
dieser Ausgestaltung ist zumindest das zweite Federelement wie der
Schaftkörper
des bekannten Schafts aus einer Schraubenfeder aufgebaut, wobei
jedoch die höhere
Federhärte
des zweiten Federelements nicht durch eine Verbreiterung der Windungen
bzw. Wendeln in axialer Richtung erreicht wird, sondern durch eine
Kompression der Schraubenfeder. Dies hat auch den Vorteil einer
einfacheren Herstellbarkeit unterschiedlicher Federhärten, da
der erste und der zweite Abschnitt beispielsweise aus insgesamt
einem Federelement gebildet sein können und vorzugsweise auch
ausgebildet sind, wobei der den zweiten Abschnitt des Schaftkörpers bildende
Abschnitt des Federelements permanent komprimiert ist. Ein Schaftkörper mit
zumindest zwei Abschnitten unterschiedlicher Flexibilitätsgrade ist
auf diese Weise besonders leicht herstellbar, ohne dass zwei Federelemente
mit unterschiedlichen Geometrien der Wendeln oder Windungen verwendet werden
müssen.
Die Kompression kann so stark sein, dass sich benachbarte Windungen
berühren.
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Die
Vorspannung wird durch ein flexibles Zugelement aufgebracht, das
das zweite Federelement axial zusammenzieht.
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Ein
solches Zugelement, das beispielsweise in Form eines oder mehrerer
flexibler Zugdrähte
oder Zugseile ausgebildet sein kann, hat den Vorteil, dass es mit
dem zweiten Federelement leicht verbunden werden kann, beispielsweise
durch eine bekannte Verbindungstechnik wie Schweißen, Löten oder
Kleben.
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Das
Zugelement ist dabei das zumindest das zweite Federelement umgebende
netzartige Hüllelement.
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Ein
solches netzartiges Hüllelement,
das beispielsweise aus einem Metallnetz besteht, hat des weiteren
den Vorteil eines Schutzes des Federelements bzw. der Federelemente
des Schaftkörpers. Des
weiteren ermöglicht
ein derartiges netzartiges Hüllelement
insbesondere in Verbindung mit der nachfolgend genannten Ausgestaltung,
wonach das Hüllelement
an nur zwei axial beabstandeten Stellen an dem zweiten Federelement
befestigt ist, dass das zweite Federelement entlang der Innenwand
des netzartigen Hüllelements
gleitend beweglich bleibt. Das Hüllelement
trägt auch
vorteilhafterweise zu einer Verwindungssteifigkeit des Schafts bei.
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Dabei
ist es bevorzugt, wenn das Zugelement nur an zwei axial beabstandeten
Stellen an dem zweiten Federelement befestigt ist, deren Abstand der
Länge des
zweiten Federelements im komprimierten Zustand entspricht.
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Hierbei
ist von Vorteil, dass die relative Beweglichkeit des Federelements
zu dem Zugelement zwischen den beiden Befestigungsstellen des Zugelements
am zweiten Federelement erhalten bleibt, was für die Funktion des zweiten
Federelements bedeutsam ist, nämlich
dass es sich in jede Richtung leicht Auslenken lässt, was für einen flexiblen Endoskopschaft
wichtig ist.
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Bevorzugt
ist es dabei weiterhin, wenn sich das Hüllelement über die gesamte Länge des
Schaftkörpers
erstreckt.
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Hierbei
ist ein Vorteil, dass die Außenkontur des
flexiblen Schafts eben, d. h. frei von Vorsprüngen und Unebenheiten ausgebildet
werden kann.
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Die
Verwendung eines netzartigen Hüllelements
hat des weiteren den Vorteil, dass sich dieses besonders leicht
auf den Federelementen aufziehen lässt, was die Herstellung des
Schafts vorteilhafterweise weiterhin vereinfacht, und es müssen nur
wenige Fixierstellen zum Fixieren des Hüllelements über die Länge des Schaftkörpers vorgesehen
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Hüllelement
von einem Außenmantel
umgeben, der mit dem Hüllelement
fest verbunden ist.
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Ein
solcher Außenmantel,
der vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, bewirkt in Verbindung
mit dem Hüllelement
vorteilhafterweise, dass der flexible Schaft insgesamt verwindungssteif
ausgebildet werden kann, so dass Drehbewegungen des Schafts um seine
Längsachse
nicht zu Verwindungen des Schafts führen. Die Verbindung zwischen
dem Außenmantel
und dem Hüllelement
ist vorzugsweise formschlüssig,
indem beispielsweise der Außenmantel
mit dem netzartigen Hüllelement
unter Wärmeeinwirkung
verbunden wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Federelement
und das zumindest zweite Federelement einstückig miteinander ausgebildet.
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Hierbei
ist ein Vorteil, dass die Anzahl der für den Aufbau des Schaftkörpers benötigten Teile
verringert ist. Insbesondere können
das erste Federelement und das zumindest zweite Federelement als Abschnitte
ein und desselben Federelements ausgebildet sein, wobei, wie oben
bereits beschrieben, die Federhärte
des zweiten Abschnitts dieses Federelements durch die erfindungsgemäß vorgesehene
permanente Vorspannung gegenüber
dem übrigen
Teil des Federelements erhöht
wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Schaftkörper zumindest
einen dritten Abschnitt mit einem dritten Flexibilitätsgrad auf,
wobei der Schaftkörper
in dem dritten Abschnitt ein drittes Federelement aufweist, wobei
der dritte Flexibilitätsgrad
größer als
der erste Flexibilitätsgrad
und größer als
der zweite Flexibilitätsgrad
ist.
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Bei
dieser Ausgestaltung weist der flexible Schaft zumindest drei Abschnitte
mit unterschiedlichen Flexibilitätsgraden
auf, wobei der zumindest dritte Abschnitt mit dem zumindest dritten
Federelement, da es die geringste Federhärte aufweist, vorzugsweise
den distalen Endabschnitt des Schafts bildet. Wegen der erfindungsgemäß vorgesehenen Vorspannung
des zweiten Federelements werden für die Erzielung dreier unterschiedlicher
Flexibilitätsgrade
jedoch im Unterschied zum Stand der Technik nur zwei Federelemente
mit unterschiedlichen Geometrien benötigt, da der zweite Flexibilitätsgrad durch
eine Vorspannung des zweiten Federelements erreicht wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es wiederum bevorzugt, wenn das erste, zweite
und zumindest dritte Federelement einstückig miteinander ausgebildet
sind.
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Bei
dieser Ausgestaltung wird auch bei einem zumindest dreistufig flexiblen
Schaft der Herstellungsaufwand vorteilhaft niedrig gehalten.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen das erste Federelement
und das zweite Federelement im nicht vorgespannten Zustand des zweiten
Federelements die gleiche Federhärte
auf.
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Diese
Maßnahme
trägt vorteilhafterweise ebenfalls
zur einfacheren Herstellung des erfindungsgemäßen Schafts bei, da das erste
Federelement und das zweite Federelement als Abschnitte ein und
desselben einteiligen Federelements zunächst bereitgestellt werden
können,
wobei dann ein Abschnitt dieses einteiligen Federelements mit einer Vorspannung
beaufschlagt wird, wodurch dieser vorgespannte Abschnitt eine größere Federhärte erhält als der übrige Abschnitt
des Federelements.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Endoskop, dass einen flexiblen Schaft
gemäß einer
oder mehreren der vorstehend genannten Ausgestaltungen aufweist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
und der beigefügten
Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale
nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch
in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird mit Bezug
auf diese hiernach näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Endoskop mit einem flexiblen Schaft in einer Gesamtdarstellung;
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1A ein
distales Ende des Schafts des Endoskops in 1;
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2 den
Schaft des Endoskops in 1 in vergrößertem Maßstab in Alleinstellung und
in unterbrochener Darstellung, teilweise mit Aufbrechungen;
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3 den
Schaft in 2 unter Weglassung des Außenmantels;
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4 den
Schaft in 2 und 3 unter weiterer
Weglassung des netzartigen Hüllelements.
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In 1 ist
ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenes flexibles
Endoskop dargestellt. Das Endoskop 10 wird zu Untersuchungs- und/oder
Operationszwecken in medizinischen Verfahren verwendet. Das Endoskop 10 ist
beispielsweise ein Koloskop.
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Das
Endoskop 10 weist einen lang erstreckten, flexiblen Schaft 12 auf,
der später
noch in Einzelheiten beschrieben wird. In dem Schaft 12 verlaufen eine
nicht dargestellte Endoskopoptik in Form von Lichtleitfasern, gegebenenfalls
verschiedene Kanäle, wie
ein Saug- und Spülkanal
und gegebenenfalls ein Instru mentenkanal. Im Falle eines Koloskops
ist der Schaft länger
als bei einem Bronchoskop.
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Der
flexible Schaft 12 weist einen distalen Abschnitt 14,
einen mittleren Abschnitt 16 und einen proximalen Abschnitt 18 auf.
Das äußerste distale Ende
des distalen Abschnitts 14 weist ein Endstück 20 in
Form einer Abschlussbuchse auf.
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Der
Schaft 12 ist an seinem proximalen Ende mit einem Kopfstück 22 verbunden,
das ein Gehäuse 24 aufweist.
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Am
distalen Ende des Kopfstücks 22 ist
an dem Gehäuse 24 ein
Anschluss 26 zum Einführen beispielsweise
eines Instruments in den zuvor genannten Instrumentenkanal des Schafts 12 angeordnet.
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Wie
in 1A dargestellt ist, ist der distale Abschnitt 14 des
Schafts 12 aus der in 1 dargestellten
Geradeausstellung in zwei Richtungen auslenkbar, wobei eine Auslenkung
des Abschnitts 14 aus der Geradeausstellung um nahezu 180° oder gar bis
210° in
beiden Richtungen möglich
ist. Bei einem Koloskop ist der distale Abschnitt 14 in
vier Richtungen auslenkbar.
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Zur
Auslenkung des distalen Abschnitts 14 aus der Geradeausstellung
ist ein nicht näher
dargestellter Zugseilmechanismus vorgesehen, der mit einer Steuereinrichtung 28 am
Kopfstück 22 in
Wirkverbindung steht, so dass durch Betätigen der Steuereinrichtung 28 der
distale Abschnitt 14 ausgelenkt werden kann.
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Die
Steuereinrichtung 28 ist hier eine manuell betätigbare
Steuereinrichtung, die ein Betätigungselement 30 in
Form eines Schwenkhebels aufweist, der um eine Drehachse 32 verschwenkbar
ist. Wird das Betätigungselement 30 in
Richtung eines Pfeils 34 um die Drehachse 32 verschwenkt,
wird der distale Abschnitt 14 gemäß 1A in
der einen Richtung ausgelenkt bzw. abgekrümmt, wie mit durchgezogenen
Linien in 1A dargestellt ist, und durch Betätigen des
Betätigungselements 30 in
Richtung eines Pfeiles 36 wird der distale Abschnitt 14 in
die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt bzw. abgekrümmt, wie
mit unterbrochenen Linien in 1A dargestellt
ist.
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Am äußeren proximalen
Ende des Kopfstücks 22 ist
ferner ein Okular 38 angeordnet.
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Nachfolgend
wird mit Bezug auf 2 bis 4 die Ausgestaltung
des Schafts 12 näher
beschrieben.
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Der
Schaft 12 weist einen Schaftkörper 40 auf, der einen
ersten Abschnitt 42, der dem mittleren Abschnitt 16 in 1 entspricht,
einen zweiten Abschnitt 44, der dem proximalen Abschnitt 18 in 1 entspricht,
und einem dritten Abschnitt 46 aufweist, der dem distalen
Abschnitt 14 entspricht.
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In
den drei Abschnitten 42 bis 46 weist der Schaftkörper 40 jeweils
einen unterschiedlichen Flexibilitätsgrad auf, wobei die Flexibilität des Schaftkörpers 40 im
distalen dritten Abschnitt 46 am größten ist, d. h. in diesem Bereich
ist der Schaftkörper 40 am flexibelsten.
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In
dem ersten Abschnitt 42, der in Längsrichtung proximal von dem
dritten Abschnitt 46 angeordnet ist, ist die Flexibilität des Schaftkörpers 40 geringer
als in dem dritten Abschnitt 46, und in dem zweiten Abschnitt 44,
der sich proximal an den ersten Abschnitt 42 anschließt, ist
die Flexibilität
des Schaftkörpers 40 geringer
als in dem Abschnitt 46 und auch geringer als in dem Abschnitt 42.
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In
jedem der Abschnitte 42, 44 und 46 weist der
Schaftkörper 40 ein
Federelement auf, und zwar in dem dritten Abschnitt 46 ein
drittes Federelement 48, in dem ersten Abschnitt 42 ein
erstes Federelement 50 und in dem zweiten Abschnitt 44 ein
zweites Federelement 52.
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Die
Federelemente 48 bis 52 sind in Form von Schraubenfedern
ausgebildet und weisen jeweils eine Mehrzahl von Schraubenförmigen Wendeln oder
Windungen 54, 56 bzw. 58 auf.
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Wie
aus 3 und 4 hervorgeht sind die Federelemente 48, 50 und 52 aus
einem streifenförmigen
oder bandförmigen
Flachmaterial gebildet. Die Federelemente 48 bis 52 können aus
einem rohrförmigen
Material durch Laserschneiden gefertigt sein.
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Eine
Erstreckung oder Breite B1 der einzelnen
Windungen 54 des dritten Federelements 48 ist dabei
geringer als eine Breite B2 der Windungen 56 des
ersten Federelements 50 und der Windungen 58 des
zweiten Federelements 52. Die Breite B2 der Windungen 56 des
ersten Federelements 50 und der Windungen 58 des
zweiten Federelements 52 sind dabei gleich.
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Gemäß 3 ist
jedoch trotz gleicher Breiten B2 der Windungen 56 und 58 des
ersten Federelements 50 und des zweiten Federelements 52 die Federhärte des
zweiten Federelements 52 gegenüber der Federhärte des
ersten Federelements 50 erhöht, indem das zweite Federelement 52 gemäß 3 permanent
vorgespannt ist, indem das zweite Federelement 52, wie
am Besten in 3 erkennbar ist, axial gestaucht
bzw. komprimiert ist. Durch diese durch Stauchung bzw. Kompression
aufgebrachte permanente Vorspannung ist die Flexibilität im zweiten
Abschnitt 44 des Schaftkörpers 40 gegenüber dem
ersten Abschnitt 42 herabgesetzt, obwohl, wie in 4 dargestellt
ist, die Federelemente 50 und 52, wenn das zweite
Federelement 52 nicht vorgespannt wäre, identisch sind.
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Die
Federelemente 48, 50 und 52 sind einstückig miteinander
ausgebildet, wobei gemäß 4 die
Federelemente 50 und 52 sogar Abschnitte ein und
desselben Federelements darstellen. Das Federelement 48 kann
dagegen ein separates Federelement sein, dass mit dem ersten Federelement 50 an
der Verbindungsstelle beispielsweise durch Laserschweißen fest
verbunden ist.
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Die
permanente Vorspannung des zweiten Federelements 52 wird
durch ein Zugelement 60 aufgebracht, dass das zweite Federelement 52 axial
zusammenzieht.
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Das
Zugelement 60 ist in Form eines netzartigen Hüllelements 62 ausgebildet,
das beispielsweise aus einem metallischen dünnen rohrförmigen Drahtnetz besteht. Das
Hüllelement 62 erstreckt
sich von dem distalen Endstück 20 bis
zum proximalen Ende des Schaft 12. Das netzartige Hüllelement 62 liegt
unmittelbar auf den Federelementen 48, 50 und 52 auf,
ist an diesen jedoch nur an bestimmten Stellen fixiert, wie hiernach
beschrieben wird. Das Hüllelement 62 ist
insbesondere torsionsstabil.
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Eine
erste Befestigungsstelle 64 befindet sich am proximalen
Ende des Schaftkörpers 40,
und zwar am proximalen Ende des zweiten Federelements 52.
Eine zweite Befestigungsstelle 66 befindet sich am distalen
Ende des zweiten Federelements 52, wobei der Abstand der
Befestigungsstellen 64 und 66 der Länge des
zweiten Federelements 52 in dessen komprimierten Zustand
gemäß 3 entspricht.
Durch die Befestigung des Hüllelements 62 an
dem zweiten Federelement 52 an den Stellen 64 und 66 bringt
das Hüllelement 62 entsprechend
die Zugkraft zur permanenten Stauchung bzw. Kompression des zweiten
Federelements 52 und damit die permanente Vorspannung des
zweiten Federelements 52 auf. Zwischen den Stellen 64 und 66 ist
das Hüllelement 62 nicht
mit dem zweiten Federelement 52 verbunden, so dass die
Windungen 58 des zweiten Federelements 52 eine
relative Beweglichkeit zu dem Hüllelement 62 zwischen
den Befestigungsstellen 64 und 66 besitzen.
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Eine
weitere Befestigungsstelle 68 befindet sich am distalen
Ende des Schaftkörpers 40,
und zwar am Endstück 20.
Alle Befestigungsstellen 64, 66 und 68 sind
vorzugsweise als Lötverbindungen zwischen
dem metallischen Hüllelement 62 und
den metallischen Federelementen bzw. dem metallischen Endstück 20 ausgebildet.
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Zwischen
den Befestigungsstellen 66 und 68 ist das Hüllelement 62 ebenfalls
relativ zu den Windungen 54 und 56 der Federelemente 48 und 50 beweglich.
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Bei
der Herstellung des Schafts 12 wird der Schaftkörper 40 mit
den Federelementen 48, 50 und 52 und
dem Endstück 20 einstückig gemäß 4 bereit
gestellt, wobei in diesem Zustand das zweite Federelement 52 noch
nicht vorgespannt ist. Anschließend
wird das Hüllelement 62 beispielsweise
vom Endstück 20 her über die
Federelemente 48 bis 52 geschoben, wobei vor dem
Fixieren des Hüllelements 62 am
proximalen Ende des zweiten Federelements 52 dieses axial
zusammengedrückt
wird, und anschließend
wird das Hüllelement 62 an
der Befestigungsstelle 64 vollumfängliche an dem zweiten Federelement 52 befestigt.
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Das
Hüllelement 62 wiederum
ist gemäß 2 von
einem Außenmantel 70 umgeben,
der sich ebenfalls über
die gesamte Länge
des Schafts 12 und damit über die gesamte Länge des
Hüllelements 62 erstreckt.
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Der
Außenmantel 70 besteht
aus Kunststoff und ist durch Wärmeeinwirkung
mit dem Hüllelement 62 verbunden,
insbesondere verbacken, wodurch der Außenmantel 70 mit dem
Hüllelement 62 formschlüssig verbunden
ist und der Schaft 12 so eine höhere Torsionssteifigkeit besitzt.