具有支承结构的手术工具

技术领域

本发明涉及一种具有支承结构的手术工具。

背景技术

从现有技术中已知若干手术工具，例如手术用铣削工具或钻孔工具，其具有包括近侧和远侧末端区段的工具柄，该末端区段是具有执行器的工作末端。工具可以借助其近侧末端区段通过耦合结构抗扭且轴向固定地与壳体中的驱动器耦合，以便将驱动器的旋转运动传递至工具，而后这个工具在采用主动操作的设备的情况下围绕其纵轴进行旋转。为了相对壳体对工具进行必要的支承，这个壳体具有牢固地集成在其中的枢轴承。这些工具通常可更换地与壳体连接在一起，因此，可以多次使用这个壳体并且可以为这个壳体配备不同或不同类型的工具。

由文献US RE 29 736例如已知这种工具，其中该工具实施为手术钻。工具柄在其近端附近具有环绕式运行槽，牢固地容置在复合式壳体中的用于相对壳体对工具进行支承的滚珠可以在这个运行槽中环绕。工具柄可以相对壳体轴向移动。如果这些滚珠出现缺损，则必须更换壳体的其中容置有这些滚珠的部分。

此外，由文献US 9 175 723 B2还已知一种具有支承结构的手术工具。在此，该工具朝向其近侧末端区段通过多个滚珠轴承可旋转地支承在壳体轴中。该工具朝向其远侧末端区段通过滚针轴承支承在壳体轴上。所有枢轴承都牢固地集成在这个壳体轴或这个壳体中。

在此情况下，问题在于，这类将工具支承在壳体中并且是磨损件的枢轴承在壳体中承受较大负荷，例如腐蚀、污染和超负荷。同时会经常使用其中集成有这些枢轴承的壳体。这样就可能会损坏枢轴承，使得这些枢轴承处于缺损状态并且必须进行修理或更换。在修理或更换期间，无法按预期使用壳体或手持件，因此会耗费工具的用户的时间和成本。

发明内容

因此，本发明的目的是相对于至少一个将工具支承在壳体中的轴承提高具有可以与手术工具耦合的驱动器的壳体的可用性。

本发明用以达成上述目的的解决方案在于一种手术工具，特别是手术用铣削或钻孔工具，其具有工具柄，所述工具柄在其远侧末端区段上具有执行器，在其近侧末端区段上具有耦合结构，所述耦合结构用于且适于可选地与容置在壳体(或壳体轴)，优选手持件中的驱动器抗扭且轴向固定地耦合，以便由此将驱动器的旋转传递至工具柄，为此，在所述工具柄与所述壳体，优选手持件之间布置有至少一个枢轴承，用于将所述工具柄可旋转地支撑在所述壳体，优选手持件上。根据本发明，所述枢轴承与所述工具柄连接在一起以形成一个单元，这个单元整体上可以插入所述壳体中以与所述驱动器耦合并且可以从所述壳体抽出以与所述驱动器解耦。

换句话说，提出了一种手术工具，特别是手术用铣削工具，其具有工具柄以及远侧和近侧末端区段。这个工具借助其近侧末端区段可更换地插入壳体/手持件中并且抗扭且轴向固定地与壳体中的驱动器耦合，以便能够围绕其纵轴实施这个驱动器产生的旋转运动。这个工具通过至少一个轴承/枢转轴承/轴承元件支承在壳体中。在此情况下，这个枢轴承以某种方式可拆卸地，优选作为卡扣连接或插式连接与壳体连接在一起并且(轴向)固定地与工具连接在一起，使得这个枢轴承与工具柄形成一个单元。

因此，可以独立于手持件或壳体地且可选地与工具一起更新枢轴承，这些枢轴承无需经受壳体养护期间。因此，可以大幅减少枢轴承的故障。如果枢轴承出现故障，则要更换具有固定集成的枢轴轴承的工具或者仅更换在此情况下可拆卸地容置在工具柄上的枢轴承本身，从而可以将相应手持件继续用于其预期目的。用户可以视需要在每次更换工具时简单且快速地自动实施对枢轴承或具有用于手持件的枢轴承的工具的更换。这样就确保了手持件的较高可用性和可靠性。通过可以独立于手持件进行更换的枢轴承为根据本发明的手术工具的用户节省成本和/或时间。

优选将滚动轴承用作枢轴承，所述滚动轴承具有包括导引件的轴承内区段、包括导引件的外区段并且在这个轴承内区段与这个外区段之间具有保持架，这个保持架具有支承在其中的滚动体，这些滚动体布置在轴承内区段和轴承外区段的导引件之间。滚动轴承，特别是滚珠轴承通常采用环形实施方案并且如此安装在工具柄上，使得枢轴承和工具柄彼此同轴。作为替代方案，也可以将滑动轴承用作枢轴承，所述滑动轴承在其轴承内区段与轴承外区段之间不具有滚动体。

所述枢轴承优选与工具柄一体成型，特别是压配到工具柄上，使得工具柄或工具与所述枢轴承形成一个不可拆卸的单元，并且所述工具优选是一次性工具。

如果枢轴承与工具柄一体成型，则可以有利地在每次更换工具时更新这个枢轴承，因此，这个工具是一次性工具。将枢轴承与工具柄不可拆卸地连接在一起的方式是将轴承内区段压配到这个工具柄上。如果枢轴承和工具形成一个不可拆卸的单元，则这个枢轴承可以实现更好的运行性能，并且在枢轴承与工具柄之间不会发生滑动。此外，还提高了枢轴承的承载能力，进而也提高了这个枢轴承的负荷能力。

作为与工具一体成型的枢轴承的替代方案，这个枢轴承可以独立于工具柄而构建，特别是套设到工具柄上，使得工具柄或工具和这个枢轴承形成一个可拆卸的单元。

这个实施方式的优点在于，工具与枢轴承的磨损无关，并且可以多次使用这个工具。此外，用户可以视需要例如在使用滚珠轴承匣的情况下简单地自行更换枢轴承。

在另一实施方式中，工具柄可以在近侧末端区段与远侧末端区段之间具有至少一个径向环绕且特别是同轴地构建的和/或与这个工具柄一体成型的凸起，用以轴向固定枢轴承。在此情况下，这个凸起借助其朝向近侧末端区段的一侧直接接触枢轴承。

所述凸起用作枢轴承的保护并且防止这个枢轴承朝远侧末端区段的方向非期望地轴向位移。在枢轴承独立于工具柄而构建(例如进行套设)的情况下，尤其需要这种凸起。此外，在将滚动轴承用作枢轴承的情况下，这个凸起会防止滚动体受损。

优选地，所述凸起可以沿轴向呈锥形，在此情况下，所述凸起的径向尺寸从远侧末端区段朝近侧末端区段的方向增大，优选直至所述凸起的径向尺寸至少与枢轴承的外部径向尺寸一样大。作为替代方案，所述凸起可以是平面状的。此外，这个凸起可以至少仅具有某种大小，使得其径向尺寸相当于轴承内区段的径向尺寸。这个凸起越大，其固定枢轴承的效果就越好。

此外，不可拆卸地与枢轴承连接在一起的工具柄优选具有至少一个径向环绕的运行槽，所述运行槽容置所述枢轴承，因此，所述运行槽是所述枢轴承的一部分。

将工具柄上的运行槽构建为枢轴承的一部分是将轴承内区段压配到工具柄上的一个替代解决方案。在采用这种工作槽的情况下，省去枢轴承的轴承内区段，并且这个枢轴承并非以可更换的方式安装在工具上，而是只有在更换工具时才能与工具一起更换。在采用滚动轴承的情况下，将具有轴承外区段的滚动体直接施加到工具柄上。未设有轴承内区段的优点在于，枢轴承更少具有一个组件，因此，这个组件无法磨损或断裂，因而可以更长时间地使用枢轴承并提高其可靠性。与具有轴承内区段的常规枢轴承相比，这种枢轴承的生产成本也更低。在这个优化结构空间的实施方案中，枢轴承是工具的固定组成部分。此外，在运行槽承担轴承内区段的功能的情况下，与传统的枢轴轴承相比，可以减小枢轴承的结构尺寸，从而致使工作末端更细。作为替代方案，可以增加枢轴承的额定载荷，这有助于提高轴承使用寿命和稳定性。此外，较高的额定载荷还允许枢轴承和远侧末端区段之间的更大距离。因此，在使用手术工具时，枢轴承的结构尺寸减小和额定载荷增加对接近和观察而言都是有利的。

此外，运行槽可以以类似凹槽的凹部的形式构建在工具柄的外周面上或者构建为两个沿轴向彼此间隔一定距离的径向环绕的唇部之间的区域，所述唇部例如垂直地从工具柄的外周面隆起。

可以简单且成本较低地将这种凹槽引入工具柄上中(例如通过车削)。在将运行槽构建为凹槽的位置处，工具柄的厚度小于邻接其的区域的厚度。因此，这个凹槽可能是工具柄的标定断裂点，但至少最小化工具的负载能力。作为替代方案，运行槽也可以如此实施，使得两个径向环绕的唇部从工具柄的表面隆起，这些唇部沿工具柄的轴向彼此间隔一定距离。因此，这个运行槽构建在这两个唇部所包围的区域中。在此情况下，工具柄在运行槽的径向下方以及在轴向邻接的区域中具有恒定的材料厚度。无论如何，这个运行槽必须以某种方式构建，使得其实现导引轴承内区段的目的。

在一个优选实施方式中，所述枢轴承在其外周面上具有至少一个第一卡扣区段，所述壳体预设与所述至少一个第一卡扣区段合作的第二卡扣区段，所述第一卡扣区段和第二卡扣区段在卡扣状态下彼此卡合在一起，进而有助于相对所述壳体对工具柄进行支承。

其中，第一卡扣区段可以是卡扣凸缘，第二卡扣区段可以是凹口，反之亦然。这个卡扣连接的目的是防止驱动器或工具的旋转运动传递至轴承外区段。也就是说，这个轴承外区段无法进行旋转运动。如果将具有固定安装的枢轴承的工具插入壳体，则卡扣凸缘在卡扣状态下卡入为此而设的凹部中。为了解除壳体与轴承之间的卡扣连接，仅需对工具施加拉力，通过这个拉力就可以解除这个卡扣连接。这有助于实现简单且快速工具安装或简单且快速工具拆除。

此外，所述枢轴承可以是单列、双列或多列枢轴承。此外，所述枢轴承也可以是单列、双列或多列滑动轴承，与滚动轴承不同，所述滑动轴承不具有滚动体。

多列枢轴承与单列枢轴承相比具有更高的承载能力，因此具有更长的使用寿命和更高的负荷能力。滑动轴承尤其适用于低速(工具转速较低)应用。

根据本发明，还提出一种具有壳体和手术工具的手术工具系统，所述工具可以抗扭且轴向固定地与壳体中的驱动器耦合，以便承担所述驱动器所引起的旋转运动，并且所述工具在其工具柄上具有与所述工具柄牢固连接在一起的枢轴承，所述枢轴承相对所述壳体对所述工具进行支承。

附图说明

下面结合附图对根据本发明的手术工具的实施方式进行详细说明。其中，相同的元件采用相同的附图标记。这些实施方式仅是示例性的并且本发明并不局限于这些实施方式。

图1A示出了手术工具，该手术工具具有安装在这个工具上的枢轴承；

图1B示出了图1A的局部并且示出枢轴承和工具柄的承载这个枢轴承的部分；

图2A示出了工具柄的具有安装在其上的枢轴承和邻接这个枢轴承的凸起的部分；

图2B示出了工具柄的具有安装在其上的枢轴承和邻接这个枢轴承且改性的凸起的部分；

图2C示出了工具柄的具有安装在其上的枢轴承和邻接这个枢轴承且进一步改性的凸起的部分；

图2D示出了工具柄的具有安装在其上的枢轴承和邻接这个枢轴承且进一步改性的凸起的部分；

图3A示出了工具柄的具有枢轴承和构建为凹槽的运行槽的部分；

图3B示出了工具柄的具有枢轴承和构建在两个唇部之间的运行槽的部分；

图4示出了工具柄的具有双轴承的部分。

具体实施方式

下面基于附图对本公开案的实施例进行说明。

图1A示出了具有工具柄2的手术用铣削工具1，这个工具柄2具有主区段3、位于远侧末端区段上的执行器4和位于近侧末端区段上的耦合结构6。执行器4在此实施为铣刀，但也可以是钻机。工具柄2朝向其远侧末端区段呈锥形。耦合结构6的径向尺寸窄于工具柄2，以便易于插入壳体或者手持件(未示出)中。在壳体中设有一个驱动器(未示出)，可以通过耦合结构6以某种方式将工具1与这个驱动器耦合，使得这个工具承担这个驱动器所引起的旋转运动。在工具1旋转的情况下，需要位于工具1与壳体之间的支承机构。因此，根据本发明，在工具柄2上设有枢轴承8，这个枢轴承8牢固地与工具柄2连接在一起。枢轴承8在此布置在工具柄2的中心横轴上或者布置在这个中心横轴附近，但无论如何都会布置在这个工具柄的主区段3中。

图1B示出了图1A的局部。在本实施方式中，与工具柄2连接在一起以形成一个单元的枢轴承8实施为滚珠轴承，但作为替代方案，也可以是另一滚动轴承或滑动轴承。这个枢轴承具有轴承内区段10、位于这个轴承内区段上的导引件12、滚珠(滚动体)14和外区段16。在所有示出安装在工具柄2上的具有轴承内区段10的枢轴承8的图式(图1A、1B和图2A-2D)中，枢轴承8可以套设(可解除的连接)或压配(无法解除的连接)到工具柄2上。在无轴承内区段10的滚珠轴承8通过运行槽安装在工具柄2上的其他情形下(图3A、3B和4)，这个运行槽是滚珠轴承的一部分10并代替这个滚珠轴承的轴承内区段10。

如图1B所示，滚珠轴承8在其外周面上具有轴向延伸的卡扣凸缘18。但这个滚珠轴承可以具有多个卡扣凸缘18。这些卡扣凸缘18适于卡入壳体中的相应为此而设的凹部(未示出)中，以便防止滚珠轴承8的外区段16承担驱动器的旋转运动，以便有助于在工具与壳体之间进行支承。轴承内区段10牢固地与工具柄2连接在一起：轴承内区段10套设到工具柄2上，因此，枢轴承8以可从工具1拆卸/独立于这个工具的方式构建，或者轴承内区段10牢固地压配到工具柄2上，使得工具1和枢轴承8采用不可拆卸的/整体式构建方案。无论如何，工具1或者工具柄2与滚珠轴承8形成一个单元。

图2A示出了具有滚珠轴承8的工具柄2的局部。凸起20朝工具1的远侧末端区段的方向直接邻接滚珠轴承8。该凸起20以某种方式构建，使得其在与滚珠轴承8接触的一侧上的最大径向尺寸与滚珠轴承8的外部径向尺寸一样大。在本实施方式中，凸起20呈法兰状。在符合预期目的地使用铣削工具1时，凸起20用作防止枢轴承非期望地朝执行器4位移的保护装置。凸起20可以保护套设(因此独立构建)和压配(因此整体式构建)到工具柄上的枢轴承以免朝向执行器滑动。此外，凸起20还防止滚珠14受损。因此，凸起20具有针对滚珠轴承8的保护功能。凸起20与工具柄2一体成型并且与枢轴承8的一个(朝向近侧末端区段的)端侧发生接触。

图2B示出了一个替代性实施方式中的凸起20。在此，凸起20呈平面状，这个凸起20的径向尺寸在其整个高度范围内是相同的并且相当于滚珠轴承8的外周的径向尺寸。

图2C示出了凸起20的另一替代性实施方案。在此，凸起20呈锥形，确切而言，这个凸起20以某种方式构建，使得凸起20在其径向尺寸上从与滚珠轴承8接触的一侧上的在此与滚珠轴承8的外部径向尺寸一样大的径向尺寸开始朝远侧末端区段逐渐变细至达到在此仅略大于工具柄2的径向尺寸的径向尺寸。

图2D示出了与先前所描述的凸起20的实施方式相比有所改性的凸起20。这个凸起20的径向尺寸仅与轴承内区段10的外部径向尺寸一样大，因此无法防止整个枢轴承8，而是仅防止轴承内区段10沿轴向朝远侧末端区段位移。这种与其他实施方式相比有所缩短的凸起可以采用凸缘状、平面状或锥形实施方案。

图3A示出了工具柄2的具有形式为径向环绕的凹槽22的运行槽的部分，这个运行槽用作用于滚珠轴承8的滚珠14的导引件12。因此，滚珠轴承8的轴承内区段10是不必要的并且被省略。凹槽22相对工具柄2的外表面构建为凹部，使得工具柄2在此处与在工具柄2的余下主区段3中相比更窄。

图3B示出了工具柄2的具有运行槽的相对于图3A的替代性实施方式的部分，这个运行槽定义为两个径向环绕且沿工具柄2的轴向彼此间隔一定距离的唇部24之间的区域。这些呈山形的唇部24从工具柄2的外表面隆起并且以某种方式构建并彼此间隔开，使得这些唇部24可以容置枢轴承8的滚珠14。因此，工具柄2在运行槽的位置处的厚度与在余下工具主区段3中的厚度相同，并且这个工具柄在两个唇部24的高度处甚至有所加厚。

即使未示出，工具柄2也可以具有多个整体式或独立构建的枢轴承8，故而也可以具有以相同或不同方式构建的多个凸起20或运行槽。

图4示出了工具柄2的一部分，其与双滚珠轴承26形成一个单元。双滚珠轴承26是双列滚珠轴承。为了对滚珠14进行导引，工具柄2具有形式为两个凹槽22的两个径向环绕且沿轴向彼此间隔一定距离的运行槽，一组滚珠8在这些凹槽中环绕。因此，双滚珠轴承26没有轴承内区段10。即使未示出，也可以使用三列或多列枢轴承。双列或多列枢轴承也可以具有轴承内区段并且套设或压配到工具柄2上，通过凸起20对这些枢轴承保护。

只要技术上可行，通常可以将在此所示出的实施方式彼此组合。

附图标记表

1 手术工具

2 工具柄

3 工具柄主区段

4 位于工具的远侧末端区段上的执行器

6 位于工具的近侧末端区段上的耦合结构

8 枢轴承

10 轴承内区段

12 位于轴承内区段上的用于滚动体的导引件

14 滚动体(滚珠)

16 轴承外区段

18 卡扣凸缘

20 凸起

22 凹槽

24 唇部

26 多列轴承