JP6632648B2

JP6632648B2 - Surgical operating system and surgical operating device used in the surgical operating system

Info

Publication number: JP6632648B2
Application number: JP2018022243A
Authority: JP
Inventors: 秀太郎守屋; 拓馬山田; 亘鈴木
Original assignee: Nakanishi Inc
Current assignee: Nakanishi Inc
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2038-02-09
Also published as: JP2019136304A

Description

本発明は、外科用手術システムおよびその外科用手術システムで用いられる外科用手術器に関し、例えば、圧縮空気を作動流体として使用する外科用手術器に関する。 The present invention relates to a surgical operating system and a surgical operating device used in the surgical operating system, for example, a surgical operating device using compressed air as a working fluid.

外科手術の分野において、圧縮した空気や窒素等の気体の流れ（以下、「作動流体、または、エアー等と呼ぶ場合もある」という）を作動用の流体として用いて切削ツールを回転させる外科用手術器が知られている。 In the field of surgery, a surgical tool that rotates a cutting tool by using a flow of compressed gas such as air or nitrogen (hereinafter sometimes referred to as “working fluid or air”) as a working fluid. Surgical instruments are known.

この様な外科用手術器は、外科用ハンドピースと呼ばれる手持ち器具を備えている。外科用ハンドピースは、エアモータを備えている。エアモータは、エアーの流れにより回転することで駆動力を生み出す。使用時の外科用ハンドピースには、所望の部位に作用する切削ツールが取り付けられる。切削ツールは、このエアモータが生み出す駆動力によって回転する。作動流体によって駆動力を発生させるエアモータは、簡素な構成であるが、部品の摩耗が問題に成る場合がある。また、作動流体を供給するホース内部の圧力が変動することによる不具合が発生することがある。さらに、流体による駆動のため、停止時に惰性回転が発生し、ユーザの停止動作とエアモータの実際の停止にタイムラグが生じることがある。 Such a surgical operating device includes a hand-held instrument called a surgical handpiece. The surgical handpiece has an air motor. The air motor generates driving force by rotating by the flow of air. In use, the surgical handpiece is fitted with a cutting tool that acts on the desired site. The cutting tool is rotated by the driving force generated by the air motor. An air motor that generates a driving force by a working fluid has a simple configuration, but may cause a problem of wear of parts. In addition, a problem may occur due to fluctuations in the pressure inside the hose that supplies the working fluid. Furthermore, due to the drive by the fluid, coasting rotation occurs at the time of stop, and a time lag may occur between the user's stop operation and the actual stop of the air motor.

特表２０１８−５００１２９号公報JP-T-2018-500129

本発明が解決しようとする課題は、エアモータの部材の摩耗を低減させることにある。
また、本発明が解決しようとする別の課題は、ホースの不具合発生を抑制することにある。
また、本発明が解決しようとする更に別の課題は、停止時のタイムラグを抑制することにある。 The problem to be solved by the present invention is to reduce wear of members of an air motor.
Another problem to be solved by the present invention is to suppress the occurrence of troubles in the hose.
Still another problem to be solved by the present invention is to suppress a time lag at the time of stopping.

上記課題を解決するために、外科用ハンドピース側システムと、作動流体供給側システムと、フットコントロールスイッチとを具備する外科手術システムを構成する。ここで、その外科用ハンドピース側システムは、エアモータとアタッチメントとを含む外科用ハンドピースと、外科用ハンドピースのエアモータに作動流体を供給するエアホースとを備える構成にする。そして、エアモータには、作動流体の流れに応答して回転するローターと、ローターを収納するローターケースと、ローターとローターケースとの間に配置されるスリーブとを設ける。ここにおいて、そのスリーブは、ローターと別体に構成され、ローターの回転に追従して回転するものとする。 In order to solve the above problem, a surgical operation system including a surgical handpiece side system, a working fluid supply side system, and a foot control switch is configured. Here, the surgical handpiece side system is configured to include a surgical handpiece including an air motor and an attachment, and an air hose for supplying a working fluid to the air motor of the surgical handpiece. The air motor includes a rotor that rotates in response to the flow of the working fluid, a rotor case that houses the rotor, and a sleeve that is disposed between the rotor and the rotor case. Here, the sleeve is configured separately from the rotor, and rotates following the rotation of the rotor.

本発明によれば、エアモータの寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, the life of an air motor can be extended.

図１は、本発明の全体構成を例示する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of the present invention. 図２は、本発明の外科用ハンドピース側システムの構成を例示する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating the configuration of the surgical handpiece-side system of the present invention. 図３は、本発明の外科用ハンドピースのエアモータ部とエアホースの構成を例示する側面図である。FIG. 3 is a side view illustrating the configuration of the air motor and the air hose of the surgical handpiece of the present invention. 図４は、本発明の外科用ハンドピースのエアモータ部の側面の構成を例示する側面図である。FIG. 4 is a side view illustrating the configuration of the side surface of the air motor unit of the surgical handpiece of the present invention. 図５は、本発明の外科用ハンドピースのエアモータ部の断面の構成を例示する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the cross section of the air motor section of the surgical handpiece of the present invention. 図６は、本実施形態の駆動ユニットの詳細な構成を例示する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of the drive unit of the present embodiment. 図７は、本実施形態の駆動ユニットの構成を例示する分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the drive unit of the present embodiment. 図８は、本実施形態の制動部の構成を例示する斜視図である。FIG. 8 is a perspective view illustrating the configuration of the braking unit of the present embodiment. 図９は、本実施形態の制動部の構成を例示する分解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the braking unit of the present embodiment. 図１０は、本実施形態の制動部の動作を例示する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the operation of the braking unit of the present embodiment. 図１１は、本実施形態のエアホースの構成を例示する断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the air hose of the present embodiment. 図１２は、ハンドスイッチと流量制御部との関連性を例示する断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the relationship between the hand switch and the flow control unit. 図１３は、本実施形態の流量制御部の動作を例示する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the operation of the flow control unit of the present embodiment. 図１４は、本実施形態の外科用ハンドピースの他の構成を例示する斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating another configuration of the surgical handpiece of the present embodiment.

以下、本発明の実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の全体構成を例示する全体構成図である。図１に例示されているように、本実施形態の流体駆動式外科用手術システム１０１は、外科用ハンドピース側システム１０２と、作動流体供給側システム１０３と、フットコントロールスイッチ１０４とを備えている。
流体駆動式外科用手術システム１０１は、外科用手術の利用可能な治療用システムであり、圧縮空気を作動流体としてバーと呼ばれる切削工具を回転させている。
外科用ハンドピース側システム１０２は、流体駆動式外科用手術システム１０１の終端側のシステムであり、フットコントロールスイッチ１０４に接続されている。
作動流体供給側システム１０３は、作動流体を供給源（図示されず）から受け取るシステムである。作動流体供給側システム１０３は、その供給源から受けとった作動流体をフットコントロールスイッチ１０４に供給する。
フットコントロールスイッチ１０４は、外科用ハンドピース側システム１０２と作動流体供給側システム１０３との間に設けられる制御システムである。図１に示されているように、フットコントロールスイッチ１０４は、外科用ハンドピース側システム１０２と作動流体供給側システム１０３と一列に接続されている。 Hereinafter, embodiments for implementing the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating the overall configuration of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the fluid-driven surgical operation system 101 of the present embodiment includes a surgical handpiece-side system 102, a working fluid supply-side system 103, and a foot control switch 104. .
The fluid-driven surgical operation system 101 is a treatment system that can be used for a surgical operation, and uses a compressed air as a working fluid to rotate a cutting tool called a bar.
The surgical handpiece-side system 102 is a terminal system of the fluid-driven surgical operation system 101 and is connected to the foot control switch 104.
The working fluid supply system 103 is a system that receives a working fluid from a supply source (not shown). The working fluid supply system 103 supplies the working fluid received from the supply source to the foot control switch 104.
The foot control switch 104 is a control system provided between the surgical handpiece system 102 and the working fluid supply system 103. As shown in FIG. 1, the foot control switch 104 is connected in line with the surgical handpiece side system 102 and the working fluid supply side system 103.

図２は、本実施形態の外科用ハンドピース側システム１０２の構成を例示する図である。図２に示されているように、外科用ハンドピース側システム１０２は、アタッチメント１０５と、エアモータ１０７と、エアホース１０８とを含んでいる。アタッチメント１０５に取り付けられるバー（先端工具）１０６は着脱可能であり、術者は所望の形状のバー（先端工具）１０６をアタッチメント１０５装着して外科手術を実行する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the surgical handpiece-side system 102 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the surgical handpiece-side system 102 includes an attachment 105, an air motor 107, and an air hose. A bar (tip tool) 106 attached to the attachment 105 is detachable, and the operator mounts the bar (tip tool) 106 having a desired shape on the attachment 105 to perform a surgical operation.

アタッチメント１０５はエアモータ１０７に対して着脱可能であり、術者は外科手術の様態に応じて複数種類のアタッチメント１０５から最適のものを選択してエアモータ１０７に装着する。なお、本実施形態においては、本願発明の理解を容易にするために、１種類のアタッチメント１０５を例示する。 The attachment 105 can be attached to and detached from the air motor 107, and the operator selects an optimal attachment 105 from a plurality of types of attachments 105 and mounts the attachment 105 on the air motor 107 according to the type of surgery. In this embodiment, one type of attachment 105 is illustrated to facilitate understanding of the present invention.

また、本実施形態のエアモータ１０７は、ハンドスイッチ１０９を備えている。ハンドスイッチ１０９は、術者の手によって握ることができるレバーであり、このハンドスイッチ１０９の運動に連動してエアモータ１０７に作動流体が供給される。
術者が、そのハンドスイッチ１０９を手で握ることで作動流体の供給を制御することができるため、フットコントロールスイッチ１０４に依存することなくエアモータ１０７を動作させることができる。さらに、フットコントロールスイッチ１０４と連動してエアモータ１０７を動作させることもできる。
なお、本実施形態において、アタッチメント１０５とエアモータ１０７とを含む構成を外科用ハンドピース１１０と呼ぶ場合もある。なお、本実施形態で例示する外科用ハンドピース１１０には、バー（先端工具）１０６が取り付けられていても取り付けられていなくても良い。 Further, the air motor 107 of the present embodiment includes a hand switch 109. The hand switch 109 is a lever that can be gripped by the operator's hand, and a working fluid is supplied to the air motor 107 in conjunction with the movement of the hand switch 109.
Since the operator can control the supply of the working fluid by grasping the hand switch 109 with his / her hand, the air motor 107 can be operated without depending on the foot control switch 104. Further, the air motor 107 can be operated in conjunction with the foot control switch 104.
In the present embodiment, a configuration including the attachment 105 and the air motor 107 may be referred to as a surgical handpiece 110 in some cases. The bar (tip tool) 106 may or may not be attached to the surgical handpiece 110 exemplified in the present embodiment.

図３は、本実施形態の外科用ハンドピース側システム１０２において、アタッチメント１０５およびバー（先端工具）１０６を取り外した状態を例示する側面図である。図３に示されているように、エアホース１０８の一方の端部にはエアホース側第１連結部１１１が設けられている。エアモータ１０７とエアホース１０８とはそのエアホース側第１連結部１１１を介して着脱可能に接続されている。エアホース１０８のもう一方の端部にはエアホース側第２連結部１１２が設けられている。エアホース１０８は、そのエアホース側第２連結部１１２を介して着脱可能にフットコントロールスイッチ１０４に接続される。 FIG. 3 is a side view illustrating a state in which the attachment 105 and the bar (tip tool) 106 are removed from the surgical handpiece-side system 102 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, an air hose 108 has a first connecting portion 111 at one end of the air hose 108. The air motor 107 and the air hose 108 are detachably connected via the air hose side first connecting portion 111. At the other end of the air hose 108, an air hose-side second connecting portion 112 is provided. The air hose 108 is detachably connected to the foot control switch 104 via the air hose-side second connecting portion 112.

図４は、本実施形態のエアモータ１０７の単体の構成を例示する側面図である。なお、図４には、本願発明の理解を容易にするために、上述のハンドスイッチ１０９を省略した構成が示されている。図４に示されているように、エアモータ１０７は、エアモータ側第１連結部１１３とエアモータ側第２連結部１１４とを含んでいる。エアモータ側第１連結部１１３は、上述のエアホース側第１連結部１１１に接続可能な接続部であり、エアホース１０８から供給される作動流体をエアモータ１０７の内部に供給する供給路を備えている。エアモータ側第２連結部１１４は上述のアタッチメント１０５に接続可能な接続部であり、アタッチメント１０５がエアモータ１０７に連結されたときに、そのエアモータ１０７が生成した駆動力をアタッチメント１０５に供給する供給部を備えている。 FIG. 4 is a side view illustrating the configuration of a single unit of the air motor 107 of the present embodiment. FIG. 4 shows a configuration in which the above-described hand switch 109 is omitted to facilitate understanding of the present invention. As shown in FIG. 4, the air motor 107 includes an air motor-side first connection portion 113 and an air motor-side second connection portion 114. The air motor-side first connection portion 113 is a connection portion that can be connected to the above-described air hose-side first connection portion 111, and includes a supply path that supplies the working fluid supplied from the air hose 108 to the inside of the air motor 107. The air motor-side second connection portion 114 is a connection portion that can be connected to the above-described attachment 105, and includes a supply portion that supplies the driving force generated by the air motor 107 to the attachment 105 when the attachment 105 is connected to the air motor 107. Have.

図５は、本実施形態のエアモータ１０７の断面構造を例示する断面図である。なお、図５には、本願発明の理解を容易にするために、上述のハンドスイッチ１０９を省略した構成が示されている。図５に示されているように、エアモータ１０７は、エアモータ本体と、流量制御部１１６とを備えている。また、エアモータ本体は、駆動ユニット１１７と、制動部１１８とを含んでいる。
エアモータ１０７において、エアモータ本体は、作動流体の流れに応答して駆動力を生成する領域である。流量制御部１１６は、図示されていないハンドスイッチ１０９の運動に連動して弁を開閉する流量制御機能を備えている
エアモータ本体に備えられた駆動ユニット１１７は、作動流体によって回転する部材を備えている。駆動ユニット１１７は、その部材が回転することで駆動力を発生させている。制動部１１８は、駆動ユニット１１７の回転を制動する部材を備えている。制動部１１８は、圧力流体である作動流体の圧力に応答して、駆動ユニット１１７の回転を許可する。また、制動部１１８はその圧力の低下に応答して駆動ユニット１１７の回転を禁止する。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the air motor 107 of the present embodiment. Note that FIG. 5 shows a configuration in which the above-described hand switch 109 is omitted for easy understanding of the present invention. As shown in FIG. 5, the air motor 107 includes an air motor main body and a flow control unit 116. Further, the air motor main body includes a drive unit 117 and a braking unit 118.
In the air motor 107, the air motor main body is an area that generates a driving force in response to the flow of the working fluid. The flow rate control unit 116 has a flow rate control function of opening and closing a valve in conjunction with the movement of a hand switch 109 (not shown). The drive unit 117 provided in the air motor main body includes a member that rotates with a working fluid. I have. The drive unit 117 generates a driving force by rotating its members. The braking unit 118 includes a member that brakes the rotation of the drive unit 117. The braking unit 118 permits rotation of the drive unit 117 in response to the pressure of the working fluid that is the pressure fluid. Further, the braking unit 118 prohibits the rotation of the drive unit 117 in response to the decrease in the pressure.

図６は、本実施形態の駆動ユニット１１７の詳細な構成を例示する断面図である。図６に示されているように、駆動ユニット１１７は、ローター１２１と、穴あきスリーブ１２２と、ローターケース１２３と、ベーン１２４とを備えている。
ローター１２１は、軸線を回転中心に回転する部材であり、その軸線に沿って延伸するシャフトを備えている。そのシャフトは、エアモータ１０７にアタッチメント１０５が接続されたときに、駆動力を伝達することができる。また、ローター１２１には、作動流体を受ける羽根であるベーン１２４が備えられている。駆動ユニット１１７には、複数のベーン１２４を設けられている。駆動ユニット１１７は、各ベーン１２４が作動流体を受けることで、駆動力を生成している。 FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of the drive unit 117 of the present embodiment. As shown in FIG. 6, the drive unit 117 includes a rotor 121, a perforated sleeve 122, a rotor case 123, and a vane 124.
The rotor 121 is a member that rotates about an axis as a center of rotation, and includes a shaft extending along the axis. The shaft can transmit the driving force when the attachment 105 is connected to the air motor 107. Further, the rotor 121 is provided with a vane 124 which is a blade for receiving a working fluid. The drive unit 117 is provided with a plurality of vanes 124. The drive unit 117 generates a driving force by receiving the working fluid in each vane 124.

図６を参照すると、ローター１２１の外側には穴あきスリーブ１２２が設けられている。さらに、その穴あきスリーブ１２２の外側にはローターケース１２３が設けられている。そして、穴あきスリーブ１２２には、複数の孔１２５が設けられている。
穴あきスリーブ１２２は、ベーン１２４に独立な部材であり、かつ、ローター１２１の回転に同期するベーン１２４に追従するように回転運動する。これによって、ベーン１２４の摩耗による消耗を低減することができる。
また、本実施形態の駆動ユニット１１７において、その内部を流れる作動流体は軸線に近い方から遠い方へ向かって流れる。その一部は、孔１２５を介してローターケース１２３と穴あきスリーブ１２２との隙間に供給される。これにより、ローターケース１２３と穴あきスリーブ１２２の間の摩擦が低減され、駆動ユニット１１７の寿命を延ばすことが可能となる。 Referring to FIG. 6, a perforated sleeve 122 is provided outside the rotor 121. Further, a rotor case 123 is provided outside the perforated sleeve 122. A plurality of holes 125 are provided in the perforated sleeve 122.
The perforated sleeve 122 is a member independent of the vane 124, and rotates so as to follow the vane 124 synchronized with the rotation of the rotor 121. As a result, wear of the vane 124 due to wear can be reduced.
Further, in the drive unit 117 of the present embodiment, the working fluid flowing inside the drive unit 117 flows from a position closer to the axis to a position farther from the axis. A part thereof is supplied to a gap between the rotor case 123 and the perforated sleeve 122 through the hole 125. Thereby, the friction between the rotor case 123 and the perforated sleeve 122 is reduced, and the life of the drive unit 117 can be extended.

図７は、上述の駆動ユニット１１７の構成を例示する分解斜視図である。図７に示されているように、穴あきスリーブ１２２と、ローターケース１２３と、ベーン１２４とは、各々が独立した部品である。ローター１２１の回転時に、ベーン１２４は、穴あきスリーブ１２２の内側を滑りながら回転する。ローター１２１の回転の初期においては、ローター１２１と穴あきスリーブ１２２との回転速度は、異なる状態である。ローター１２１が回転を継続すると、穴あきスリーブ１２２は、ベーン１２４との摩擦の作用に起因してその回転速度が上昇する。さらに継続的にローター１２１が回転することで、穴あきスリーブ１２２は、ローター１２１と同期するような状態で回転する。 FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the driving unit 117 described above. As shown in FIG. 7, the perforated sleeve 122, the rotor case 123, and the vane 124 are independent components. When the rotor 121 rotates, the vane 124 rotates while sliding inside the perforated sleeve 122. At the beginning of the rotation of the rotor 121, the rotation speeds of the rotor 121 and the perforated sleeve 122 are different. As the rotor 121 continues to rotate, the rotation speed of the perforated sleeve 122 increases due to the action of friction with the vane 124. Further, by continuously rotating the rotor 121, the perforated sleeve 122 rotates in a state synchronized with the rotor 121.

図７に示されているように、穴あきスリーブ１２２には複数の孔１２５が設けられている。ローター１２１の回転に作用する作動流体（エアー）は、駆動ユニット１１７の駆動時にベーン１２４に当たり回転する力を与える。このとき、その作動流体の一部は穴あきスリーブ１２２の内側から外側に向かって孔１２５を通って流れる。穴あきスリーブ１２２の外側に流れ出た一部の作動流体は、ローターケース１２３と穴あきスリーブ１２２との間に存在し、流体軸受けのような機能を提供する。これによって、本実施形態の駆動ユニット１１７は、ベーン１２４の寿命を延ばしつつ、ローター１２１を効率的に回転させることが可能となる。 As shown in FIG. 7, the perforated sleeve 122 has a plurality of holes 125. The working fluid (air) acting on the rotation of the rotor 121 hits the vane 124 when the drive unit 117 is driven, and gives a rotating force. At this time, a part of the working fluid flows through the hole 125 from the inside of the perforated sleeve 122 to the outside. Some of the working fluid that has flowed out of the perforated sleeve 122 is present between the rotor case 123 and the perforated sleeve 122 and provides a function like a fluid bearing. Thus, the drive unit 117 of the present embodiment can efficiently rotate the rotor 121 while extending the life of the vane 124.

図８は、本実施形態の制動部１１８の構成を例示する斜視図である。本実施形態の制動部１１８は、駆動ユニット１１７のローター１２１の回転を制動するための構造を備えている。図８に示されているように、その制動部１１８は、ブレーキディスク１３１と、制動用リング１３２とを備えている。そのブレーキディスク１３１には、流体経路１３３が設けられている。また、制動用リング１３２は、スプリング１３４と位置決めピン１３５とに接続されている。 FIG. 8 is a perspective view illustrating the configuration of the braking unit 118 of the present embodiment. The braking unit 118 of the present embodiment has a structure for braking the rotation of the rotor 121 of the drive unit 117. As shown in FIG. 8, the braking section 118 includes a brake disk 131 and a braking ring 132. The brake disk 131 is provided with a fluid path 133. The braking ring 132 is connected to the spring 134 and the positioning pin 135.

図９は、本実施形態の制動部１１８の構成を例示する分解斜視図である。図９に示されているように、制動部１１８の制動用リング１３２は、ブレーキディスク１３１と独立に構成されている。制動用リング１３２には、位置決めピン１３５に対応する位置決め孔１３６が設けられている。また、制動部１１８のスプリング１３４は、制動用リング１３２を押す力を加える。その力は、制動用リング１３２が、軸線に沿ってブレーキディスク１３１に向かって押されるような力である。 FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the braking unit 118 of the present embodiment. As shown in FIG. 9, the braking ring 132 of the braking section 118 is configured independently of the brake disk 131. A positioning hole 136 corresponding to the positioning pin 135 is provided in the braking ring 132. Further, the spring 134 of the braking unit 118 applies a force for pushing the braking ring 132. The force is such that the braking ring 132 is pushed toward the brake disk 131 along the axis.

制動用リング１３２の流体経路１３３には、駆動ユニット１１７の動作時に、作動流体の一部が供給される。流体経路１３３に供給される作動流体は、制動用リング１３２をスプリング１３４に向かって押すような力を制動用リング１３２に加える。流体経路１３３に供給される作動流体は、ブレーキディスク１３１と制動用リング１３２との接触を禁止するように、制動用リング１３２を軸線に沿って移動させる。 A part of the working fluid is supplied to the fluid path 133 of the braking ring 132 when the drive unit 117 operates. The working fluid supplied to the fluid path 133 applies a force to the braking ring 132 so as to push the braking ring 132 toward the spring 134. The working fluid supplied to the fluid path 133 moves the brake ring 132 along the axis so as to prohibit the contact between the brake disk 131 and the brake ring 132.

図１０は、本実施形態の制動部１１８の動作を例示する断面図である。図１０の（ａ）は、ブレーキがかかっているときの制動部１１８の制動部１１８がローター１２１の回転を停止させている状態を例示している。また、図１０の（ｂ）は、ブレーキが解除され、制動部１１８がローター１２１の回転を許可している状態を例示している。 FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the operation of the braking unit 118 of the present embodiment. FIG. 10A illustrates a state in which the braking unit 118 of the braking unit 118 stops the rotation of the rotor 121 when the brake is applied. FIG. 10B illustrates a state in which the brake is released and the braking unit 118 permits the rotation of the rotor 121.

図１０の（ａ）を参照すると、ブレーキがかかっているときは、ブレーキディスク１３１と制動用リング１３２とが接触した状態を維持する。スプリング１３４は、バネの力によって、制動用リング１３２とブレーキディスク１３１との接触を支援する。ブレーキディスク１３１と制動用リング１３２との間の制動部間隙１３７は、スプリング１３４に押される制動用リング１３２によって埋められる。 Referring to FIG. 10A, when the brake is applied, the state where the brake disc 131 and the braking ring 132 are in contact with each other is maintained. The spring 134 supports the contact between the braking ring 132 and the brake disk 131 by the force of the spring. The braking portion gap 137 between the brake disk 131 and the braking ring 132 is filled with the braking ring 132 pushed by the spring 134.

図１０の（ｂ）を参照すると、ブレーキが解除されているときは、流体経路１３３を介して制動部間隙１３７に供給される作動流体（エアー）の力によって、制動用リング１３２は、スプリング１３４の力に逆らう向きに移動する。制動部間隙１３７に供給され続ける作動流体（エアー）は、制動用リング１３２とブレーキディスク１３１との接触を禁止させるように働く。制動部間隙１３７に供給され続ける作動流体（エアー）の力が低下し、スプリング１３４の力を下回るようになると、制動用リング１３２とブレーキディスク１３１とは接触する（図１０の（ａ）） Referring to FIG. 10B, when the brake is released, the braking ring 132 causes the spring 134 to move due to the force of the working fluid (air) supplied to the braking portion gap 137 via the fluid path 133. Move in a direction that opposes the power of The working fluid (air) which is continuously supplied to the braking portion gap 137 acts so as to prohibit the contact between the braking ring 132 and the brake disk 131. When the force of the working fluid (air) continuously supplied to the braking portion gap 137 decreases and falls below the force of the spring 134, the braking ring 132 and the brake disk 131 come into contact with each other (FIG. 10A).

本実施形態のエアモータ本体は、制動部１１８の作用によって、作動流体の供給が止まった時などに、ローター１２１の惰性回転を抑制することが可能となる。また、制動部１１８の制動用リング１３２は、位置決めピン１３５によって軸線に沿って平行に移動することが可能となる。そのため、ブレーキがかかるとき、制動用リング１３２の面（ブレーキディスク１３１側の面）とブレーキディスク１３１の面（制動用リング１３２側の面）とが同時的全体的に接触することになる。これによって、本実施形態の制動部１１８の制動力を向上させることが可能となる。 The air motor main body of the present embodiment can suppress the inertial rotation of the rotor 121 when the supply of the working fluid stops due to the operation of the braking unit 118. Further, the braking ring 132 of the braking section 118 can be moved in parallel along the axis by the positioning pin 135. Therefore, when the brake is applied, the surface of the braking ring 132 (the surface on the side of the brake disk 131) and the surface of the brake disk 131 (the surface on the side of the braking ring 132) come into contact simultaneously and entirely. Thereby, it is possible to improve the braking force of the braking unit 118 of the present embodiment.

図１１は、本実施形態のエアホース１０８の構成を例示する断面図である。上述のように、そのエアホース１０８の端部は、エアホース側第１連結部１１１とエアホース側第２連結部１１２とが装着されている。エアホース側第１連結部１１１は、エアモータ１０７に接続され、エアホース側第２連結部１１２は、フットコントロールスイッチ１０４に接続される。図１１に示されているように、エアホース１０８は、外側ホース１４１と内側ホース１４２とを備えている。その内側ホース１４２は、内側ホース内層１４４と内側ホース外層１４５との二つの層になっている。
流体の供給源から出てきた作動流体（エアー）は、フットコントロールスイッチ１０４を経由してエアホース１０８に送られる。送られた作動流体は、エアホース１０８の内側空間１４６を通ってエアモータ１０７に供給される。エアモータ１０７で駆動力の生成に使用された作動流体は、排気となってエアホース１０８の外側空間１４３を通って排出される。 FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the air hose 108 of the present embodiment. As described above, the end of the air hose 108 is provided with the first connection portion 111 on the air hose side and the second connection portion 112 on the air hose side. The first connection portion 111 on the air hose side is connected to the air motor 107, and the second connection portion 112 on the air hose side is connected to the foot control switch 104. As shown in FIG. 11, the air hose 108 includes an outer hose 141 and an inner hose 142. The inner hose 142 has two layers, an inner hose inner layer 144 and an inner hose outer layer 145.
The working fluid (air) coming out of the fluid supply source is sent to the air hose 108 via the foot control switch 104. The sent working fluid is supplied to the air motor 107 through the inner space 146 of the air hose 108. The working fluid used to generate the driving force by the air motor 107 is exhausted and discharged through the outer space 143 of the air hose 108.

外側ホース１４１はシリコン系の材料で構成されている。また、上述したように、内側ホース１４２は、内側ホース内層１４４と内側ホース外層１４５との二つの層で構成されている。内側ホース内層１４４は、フッ素を成分に含む樹脂などで構成されることが好ましい。内側ホース外層１４５は、ポリアミドに分類されるポリマーによって構成される。この内側ホース外層１４５は、好ましくは、アラミドに分類される高耐熱性・高強度のエンジニアリングプラスチックで構成される。本実施形態において、内側ホース外層１４５は繊維状のアラミドが巻き付けられて内側ホース内層１４４を被覆している。この内側ホース外層１４５の作用によって内側ホース内層１４４の内部を高圧の作動流体が流れるときに、内側ホース１４２に不具合が生じることを防いでいる。
本実施形態のエアホース１０８において、内側ホース１４２をさらに保護する部材が外側空間１４３に配置されていても良い。例えば、樹脂製のスパイラルチューブや柔軟性の高い金属製のスプリングなどを外側空間１４３に配置することで、折り曲げによる不具合の発生や、万が一にエアホース１０８を踏んだ際の作動流体の圧の増加にも対応することが可能となる。 The outer hose 141 is made of a silicon-based material. Further, as described above, the inner hose 142 is constituted by two layers of the inner hose inner layer 144 and the inner hose outer layer 145. The inner hose inner layer 144 is preferably made of a resin containing fluorine as a component. The inner hose outer layer 145 is made of a polymer classified as polyamide. The inner hose outer layer 145 is preferably made of a high heat resistant and high strength engineering plastic classified as aramid. In this embodiment, the inner hose outer layer 145 is wound with fibrous aramid to cover the inner hose inner layer 144. The action of the inner hose outer layer 145 prevents problems in the inner hose 142 when a high-pressure working fluid flows inside the inner hose inner layer 144.
In the air hose 108 of the present embodiment, a member for further protecting the inner hose 142 may be arranged in the outer space 143. For example, by disposing a spiral tube made of resin or a metal spring having high flexibility in the outer space 143, a malfunction due to bending or an increase in the pressure of the working fluid when the air hose 108 is stepped on should be avoided. Can also be handled.

図１２は、本実施形態のエアモータ１０７に設けられたハンドスイッチ１０９と流量制御部１１６との関連性を例示する断面図である。図１２の（ａ）は、術者（ユーザ）が外科用ハンドピース１１０を使用してエアモータ１０７を作動させている状態を例示している。また、図１２の（ｂ）は、術者（ユーザ）がエアモータ１０７を停止させている状態を例示している。
図１２の（ａ）を参照すると、ハンドスイッチ１０９が握られ本体側に倒されると流量制御部１１６のバルブが開放される。また、図１２の（ｂ）に示されるように、ハンドスイッチ１０９を握る力（ハンドスイッチ１０９を倒す方向の力）を弱めると、流量制御部１１６のバネの力で、バルブが閉じられるとともにハンドスイッチ１０９が起こされる。 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the relationship between the hand switch 109 and the flow control unit 116 provided in the air motor 107 of the present embodiment. FIG. 12A illustrates a state in which an operator (user) operates the air motor 107 using the surgical handpiece 110. FIG. 12B illustrates a state in which the operator (user) stops the air motor 107.
Referring to FIG. 12A, when the hand switch 109 is grasped and tilted toward the main body, the valve of the flow rate control unit 116 is opened. As shown in FIG. 12B, when the force for gripping the hand switch 109 (the force in the direction in which the hand switch 109 is tilted) is reduced, the valve is closed and the hand Switch 109 is raised.

図１３は、本実施形態の流量制御部１１６の動作を例示する断面図である。図１３の（ａ）は、術者（ユーザ）がエアモータ１０７を作動させている状態を例示している。図１３の（ａ）は、上述の図１２の（ａ）に対応している。また、図１３の（ｂ）は、術者（ユーザ）がエアモータ１０７を停止させている状態を例示している。図１３の（ｂ）は、上述の図１２の（ｂ）に対応している。なお、図１３においては、本実施形態の構成、動作に対する理解を容易にするために、ハンドスイッチ１０９を省略している。
図１３の（ａ）に示されるように、ハンドスイッチ１０９が本体側に倒されるとき、ピストン部材１５１がスプリング１５２を縮める方向に下げられる。このとき、流体経路を閉じているＯリング１５３も下がり、流体経路が開く。図１３の（ｂ）に示されるように、ハンドスイッチ１０９を支える力を弱めると、スプリング１５２の力によりピストン部材１５１が押し上げられ、そのピストン部材１５１の動きに連動してＯリング１５３が流体経路を閉じる。 FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the operation of the flow control unit 116 of the present embodiment. FIG. 13A illustrates a state in which the operator (user) operates the air motor 107. (A) of FIG. 13 corresponds to (a) of FIG. 12 described above. FIG. 13B illustrates a state in which the operator (user) stops the air motor 107. (B) of FIG. 13 corresponds to (b) of FIG. 12 described above. In FIG. 13, the hand switch 109 is omitted to facilitate understanding of the configuration and operation of the present embodiment.
As shown in FIG. 13A, when the hand switch 109 is tilted to the main body side, the piston member 151 is lowered in a direction to compress the spring 152. At this time, the O-ring 153 closing the fluid path is also lowered, and the fluid path is opened. As shown in FIG. 13B, when the force for supporting the hand switch 109 is reduced, the force of the spring 152 pushes up the piston member 151, and the O-ring 153 moves in the fluid path in conjunction with the movement of the piston member 151. Close.

図１４は、本実施形態の外科用ハンドピース１１０の他の構成を例示する斜視図である。図１４に示されているように、本実施形態の流体駆動式外科用手術システム１０１では、外科用ハンドピース１１０にハンドスイッチ１０９が備えられていない場合でも、フットコントロールスイッチ１０４の操作でエアモータ１０７の回転と停止とを制御することができる。 FIG. 14 is a perspective view illustrating another configuration of the surgical handpiece 110 of the present embodiment. As shown in FIG. 14, in the fluid-driven surgical operation system 101 of the present embodiment, even when the surgical handpiece 110 is not provided with the hand switch 109, the air motor 107 is operated by operating the foot control switch 104. Rotation and stop can be controlled.

１０１…流体駆動式外科用手術システム
１０２…外科用ハンドピース側システム
１０３…作動流体供給側システム
１０４…フットコントロールスイッチ
１０５…アタッチメント
１０６…バー（先端工具）
１０７…エアモータ
１０８…エアホース
１０９…ハンドスイッチ
１１０…外科用ハンドピース
１１１…エアホース側第１連結部
１１２…エアホース側第２連結部
１１３…エアモータ側第1連結部
１１４…エアモータ側第２連結部
１１５…エアモータ本体
１１６…流量制御部
１１７…駆動ユニット
１１８…制動部
１２１…ローター
１２２…穴あきスリーブ
１２３…ローターケース
１２４…ベーン
１２５…孔
１３１…ブレーキディスク
１３２…制動用リング
１３３…流体経路
１３４…スプリング
１３５…位置決めピン
１３６…位置決め孔
１３７…制動部間隙
１４１…外側ホース
１４２…内側ホース
１４３…外側空間
１４４…内側ホース内層
１４５…内側ホース外層
１４６…内側空間
１５１…ピストン部材
１５２…スプリング
１５３…Ｏリング 101: Fluid driven surgical operation system 102: Surgical handpiece side system 103: Working fluid supply side system 104: Foot control switch 105: Attachment 106: Bar (tip tool)
107 ... air motor 108 ... air hose 109 ... hand switch 110 ... surgical handpiece 111 ... air hose side first connection part 112 ... air hose side second connection part 113 ... air motor side first connection part 114 ... air motor side second connection part 115 ... Air motor main body 116 Flow rate control unit 117 Drive unit 118 Brake unit 121 Rotor 122 Perforated sleeve 123 Rotor case 124 Vane 125 Hole 131 Brake disk 132 Brake ring 133 Fluid path 134 Spring 135 ... Positioning pin 136 ... Positioning hole 137 ... Brake part gap 141 ... Outer hose 142 ... Inner hose 143 ... Outer space 144 ... Inner hose inner layer 145 ... Inner hose outer layer 146 ... Inner space 151 ... Piston member 152 ... Spring 153 ... O-ring

Claims

A surgical handpiece side system,
A working fluid supply system;
Equipped with a foot control switch,
The surgical handpiece side system,
A surgical handpiece including an air motor and an attachment,
An air hose for supplying a working fluid to the air motor of the surgical handpiece,
The air motor,
A rotor that rotates in response to the flow of the working fluid;
A rotor case for storing the rotor,
A sleeve having a plurality of holes for flowing the working fluid, a sleeve disposed between the rotor and the rotor case,
The rotor is
A vane that receives the working fluid,
The vane rotates while sliding inside the sleeve,
The sleeve is
A surgical operating device that is configured separately from the rotor and rotates following the rotation of the rotor while flowing the working fluid from the rotor side to the rotor case side through the plurality of holes .