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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2021-0028656 , die am 4. März 2021 beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in vollem Umfang enthalten ist.
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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie und insbesondere auf ein Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie, das mit verschiedenen Aufsätzen gekoppelt werden kann und die damit gekoppelten Aufsätze identifizieren kann, um eine maximale Drehzahl und einen maximalen Drehmomentwert eines Motors zu steuern.
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Stand der Technik
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Zum Bohren, Trimmen, Schneiden, Implantieren von Schrauben zur Knochenfusion oder ähnlichem werden für die jeweilige Funktion geeignete Aufsätze an einem chirurgischen Elektrowerkzeug befestigt und verwendet, und im Allgemeinen ist zum Bohren eines Knochens eine Drehzahl von 1.000 bis 12.000 U/min des Elektrowerkzeugs und ein Drehmoment von 15 N cm erforderlich, zum Trimmen eines Knochens ist eine Drehzahl von 300-350 U/min und ein Drehmoment von 100 N cm erforderlich, und zum Schneiden eines Knochens sind 10.000 bis 20.000 U/min erforderlich. Darüber hinaus erfordert das Implantieren einer Schraube zur Knochenfusion je nach Durchmesser der Schraube eine Drehzahl von 100 U/min oder weniger und ein Drehmoment von 25 bis 45 N cm.
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Das entsprechende Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie hat jedoch eine festgelegte maximale Drehzahl und ein maximales Drehmoment, und der Aufsatz hat ein festes Übersetzungsverhältnis, und mit diesem festen Übersetzungsverhältnis gibt es im Allgemeinen eine Begrenzung für das Übersetzungsverhältnis, das für jede Funktion, die für jede Operation erforderlich ist, eingestellt werden kann, da die Aufsätze das gleiche Getriebemodul verwenden.
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Wenn beispielsweise die Drehzahl des Elektrowerkzeugs für orthopädische Chirurgie 3.600 U/min beträgt und das Übersetzungsverhältnis der ersten Stufe des Untersetzungsgetriebes des Aufsatzes 1:3 ist, ist der Aufsatz zum Bohren im ersten Gang auf 1.200 U/min festgelegt, der Aufsatz zum Trimmen im zweiten Gang ist auf 400 U/min festgelegt, und der Aufsatz zum Implantieren einer Schraube im dritten Gang ist auf 133 U/min festgelegt. In diesem Fall übersteigt die Drehzahl im Allgemeinen die für den jeweiligen Vorgang erforderliche Drehzahl, und das Drehmoment wird schrittweise erhöht.
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In diesem Fall besteht das Problem, dass Risiken und Unannehmlichkeiten auftreten können, wie z. B. Knochennekrosen aufgrund der großen Hitze durch die hohe Drehgeschwindigkeit während der Operation, wie z. B. Bohren, Trimmen, Schneiden, Implantieren und dergleichen, Schäden an der Schraube aufgrund des hohen Drehmoments während der Schraubenimplantation und dergleichen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie bereitzustellen, das mit einem Aufsatz für jede Funktion gekoppelt werden kann und den damit gekoppelten Aufsatz identifiziert, um einen Motor so zu steuern, dass er innerhalb einer voreingestellten maximalen Drehzahl und eines maximalen Drehmoments bleibt, wodurch damit zusammenhängende Probleme verbessert werden, die während einer orthopädischen Operation auftreten können.
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Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, kann ein Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie gemäß einer Ausführungsform mit einem Aufsatz gekoppelt sein, an dem ein oder mehrere erste Magnete angebracht sind, und einen Elektrowerkzeugkörper mit einem Elektrowerkzeuggehäuse, einen Aufsatzbefestigungsbereich, der mit einem Ende des Elektrowerkzeugkörpers verbunden ist, einen Motorleistungsübertragungsbereich, der in Richtung des Aufsatzbefestigungsbereichs vorsteht und Leistung auf den Aufsatz überträgt, einen Motor, der den Motorleistungsübertragungsbereich antreibt, einen ersten Magnetsensorbereich, der einen ersten Magnetsensor enthält, der in der Lage ist, eine magnetische Feldstärke oder Anzahl des einen oder der mehreren ersten Magneten zu erfassen, einen Steuerbereich, der den Motor so steuert, dass er unter einer voreingestellten maximalen Drehgeschwindigkeit und einem maximalen Drehmoment gemäß der Magnetfeldstärke oder der Anzahl, die von dem ersten Magnetsensor erfasst wird, läuft, und eine Stromversorgung, die den Motor und den Steuerbereich mit Strom versorgt, aufweisen.
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Darüber hinaus kann der Aufsatzbefestigungsbereich einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Aufsatzes beinhalten; der erste Magnetsensorbereich kann zwischen einer Außenwand des Aufnahmebereichs und dem Elektrowerkzeuggehäuse angeordnet sein, und der Aufnahmebereich kann einen nichtmagnetischen Bereich beinhalten, der in einer Erfassungsrichtung des ersten Magnetsensors ausgebildet ist.
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Darüber hinaus kann der Aufsatz einen Aufsatzkörper, der in dem Aufnahmebereich aufgenommen wird, und einen Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich beinhalten, der innerhalb des Aufsatzkörpers angeordnet und relativ zu dem Aufsatzkörper drehbar ist, während er mit dem Motorleistungsübertragungsbereich ineinandergreift, und der eine oder die mehreren ersten Magnete können auf dem Aufsatzkörper in einer Umfangsrichtung vorgesehen und so angeordnet sein, dass sie dem ersten Magnetsensor zugewandt sind, während der nicht-magnetische Bereich des Aufnahmebereichs zwischen sich selbst und dem ersten Magnetsensor angeordnet ist.
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Darüber hinaus kann der erste Magnetsensorbereich elektrisch mit dem Steuerbereich verbunden sein.
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Darüber hinaus kann der Aufsatzbefestigungsbereich einen relativ zum Aufnahmebereich verschiebbaren Gleitbereich beinhalten, der Gleitbereich kann ein distales Ende des Gleitbereichs und ein proximales Ende des Gleitbereichs beinhalten, das einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als das distale Ende des Gleitbereichs ist, und der Aufnahmebereich kann ein Innenelement beinhalten, das den Aufsatz darin aufnimmt, und ein distales Ende des Innenelements und ein proximales Ende des Innenelements beinhalten, das einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als das distale Ende des Innenelements ist, ein Außenelement, das in Zusammenwirkung mit dem proximalen Ende des Innenelements eine ringförmige Nut bildet, ein erstes elastisches Element, das in der ringförmigen Nut in einem komprimierten Zustand angeordnet ist, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Gleitbereich angeordnet ist, und eine Vielzahl von Befestigungskugeln, die jeweils in einer Vielzahl von Durchgangslöchern in einer Wanddickenrichtung des Innenelements angeordnet und in der Wanddickenrichtung des Innenelements beweglich sind.
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Darüber hinaus kann der Aufsatzkörper eine Vielzahl von Befestigungskugelnuten an Positionen aufweisen, die den Positionen der Vielzahl von Befestigungskugeln entsprechen, und wenn der Aufsatzkörper vollständig in dem Innenelement aufgenommen ist, so dass der Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich mit dem Motorleistungsübertragungsbereich gekoppelt ist, kann ein Bereich der Befestigungskugel in die Befestigungskugelnut eingeführt werden, so dass der Aufsatzkörper an dem Innenelement befestigt werden kann, und wenn der Gleitbereich vom distalen Ende des Innenelements zum proximalen Ende des Innenelements geschoben wird, während eine Rückstellkraft des ersten elastischen Elements überwunden wird, können die Befestigungskugeln von den Befestigungskugelnuten getrennt werden, während sie sich zum distalen Ende des Gleitbereichs bewegen, so dass der Aufsatzkörper von der Befestigung am Innenelement gelöst werden kann.
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Darüber hinaus kann der Steuerbereich, wenn ein erster Magnet an dem Aufsatz angebracht ist, entsprechend einer durch den ersten Magnetsensor erfassten Magnetfeldstärke den Motor so steuern, dass er unterhalb der voreingestellten maximalen Drehgeschwindigkeit und des maximalen Drehmoments läuft, und wenn zwei oder mehr erste Magnete an dem Aufsatz angebracht sind, kann der Steuerbereich entsprechend der durch den ersten Magnetsensor erfassten Anzahl der ersten Magnete den Motor so steuern, dass er unterhalb der voreingestellten maximalen Drehgeschwindigkeit und des maximalen Drehmoments läuft.
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Darüber hinaus kann das Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie auch einen Betriebsauslöser für den Betrieb oder Nichtbetrieb des Elektrowerkzeugs umfassen.
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Darüber hinaus kann der Betriebsauslöser einen Auslöser für die Vorwärtsdrehung bzw. einen Auslöser für die Rückwärtsdrehung umfassen, der Auslöser für die Vorwärtsdrehung und der Auslöser für die Rückwärtsdrehung können jeweils einen zweiten Magneten aufweisen, und wenn der zweite Magnet des Auslösers für die Vorwärtsdrehung durch einen zweiten Magnetsensorbereich erfasst wird, kann der Steuerbereich den Motor veranlassen, sich in einer Vorwärtsrichtung zu drehen, und wenn der zweite Magnet des Auslösers für die Rückwärtsdrehung erfasst wird, kann der Steuerbereich den Motor veranlassen, sich in einer Rückwärtsrichtung zu drehen.
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Ferner kann der Elektrowerkzeugkörper eine Auslösernut für die Vorwärtsdrehung und eine Auslösernut für die Rückwärtsdrehung beinhalten, um den Auslöser für die Vorwärtsdrehung bzw. den Auslöser für die Rückwärtsdrehung aufzunehmen, der darin einzuführen ist, eine Feder für den Auslöser für die Vorwärtsdrehung, die in einem komprimierten Zustand in die Auslösernut für die Vorwärtsdrehung eingeführt wird, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Auslöser für die Vorwärtsdrehung ist, und eine Feder für den Auslöser für die Rückwärtsdrehung, die in einem komprimierten Zustand in die Auslösernut für die Rückwärtsdrehung eingeführt wird, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Auslöser für die Rückwärtsdrehung ist.
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Das Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie aufweisend die oben beschriebene Ausgestaltung gemäß den Ausführungsformen hat die folgenden Auswirkungen.
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Das Elektrowerkzeug für orthopädische Chirurgie kann mit einzelnen, für die chirurgische Chirurgie erforderlichen Aufsätzen gekoppelt werden und auch die gekoppelten Aufsätze identifizieren und entsprechend die maximale Drehzahl und das maximale Drehmoment des Motors steuern, so dass es möglich ist, damit zusammenhängende Probleme, wie die Unterbrechung der Operation aufgrund einer ungeeigneten Drehzahl oder eines ungeeigneten Drehmoments, zu verbessern.
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Darüber hinaus beinhaltet der Aufnahmebereich den nichtmagnetischen Bereich, der in der Erfassungsrichtung des ersten Magnetsensors ausgebildet ist, so dass der erste Magnetsensor den Magneten des Aufsatzes erfasst, ohne gestört zu werden, und die einzelnen Aufsätze genau identifiziert.
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Unterdessen beinhaltet die vorliegende Offenbarung, obwohl sie nicht explizit beschrieben ist, auch andere Effekte, die von der oben beschriebenen Konfiguration erwartet werden können.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann durch die detaillierte Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung deutlicher, wobei
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Elektrowerkzeugs für orthopädische Chirurgie gemäß einer Ausführungsform ist;
- 2 eine Explosionsansicht einer Hauptkonfiguration des Elektrowerkzeugs von 1 ist;
- 3 eine Querschnittsansicht des Elektrowerkzeugs von 1 ist;
- 4 eine perspektivische Querschnittsansicht der Hauptkonfiguration des Elektrowerkzeugs von 1 ist;
- 5 den Aufsatz gemäß einer Ausführungsform, die an dem Elektrowerkzeug von 1 montiert ist; zeigt
- 6 zeigt, dass der Aufsatz von 5 von dem Elektrowerkzeug von 1 getrennt ist;
- 7A und 7B eine perspektivische Rückansicht und eine perspektivische Vorderansicht des Aufsatzes von 5 zeigt;
- 8 eine Querschnittsansicht des Aufsatzes von 5 ist;
- 9 eine Querschnittsansicht des Aufsatzes und des Elektrowerkzeugs von 5 ist, die miteinander gekoppelt sind;
- 10 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Hauptbereichs von 9 ist;
- 11 Aufsätze für verschiedene Anwendungen gemäß einer Ausführungsform zeigt;
- 12 einen nach hinten bewegten Gleitbereich zeigt, um den Aufsatz von 5 mit dem Elektrowerkzeug von 1 zu koppeln; und
- 13 im Zustand von 12 den in das Elektrowerkzeug von 1 eingesetzten Aufsatz zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, die für Fachleute auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung ohne weiteres erkennbar sind. Die hier vorgeschlagene Beschreibung ist jedoch nur ein vorteilhaftes Beispiel zum Zwecke der Veranschaulichung und soll den Umfang der Offenbarung nicht einschränken, so dass es sich versteht, dass andere Äquivalente und Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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Ein Elektrowerkzeug 100 für orthopädische Chirurgie gemäß einer Ausführungsform ist das Elektrowerkzeug 100 für orthopädische Chirurgie, das mit einem Aufsatz 500 (siehe 7) gekoppelt werden kann, an dem ein oder mehrere erste Magnete 501 angebracht sind.
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Wie in 11 dargestellt, kann für den Aufsatz 500 ein Aufsatz zum Trimmen eines Knochens und Implantieren einer Schraube zur Knochenfusion (11A), ein Aufsatz zum Schneiden eines Knochens (11B), ein Aufsatz zum Perforieren eines Knochens ( 11C), ein Aufsatz zum Implantieren von Drahtstiften (11D) und dergleichen verwendet werden. Da die oben beschriebenen Aufsätze 500 die gleiche Hauptkonfiguration haben, die im Folgenden beschrieben wird, um mit dem Elektrowerkzeug 100 für orthopädische Chirurgie gekoppelt zu werden, wird in dieser Ausführungsform zur Vereinfachung der Beschreibung beispielhaft eine Ausführungsform beschrieben, bei der der Aufsatz zum Perforieren eines Knochens (11C) an dem Elektrowerkzeug 100 für orthopädische Chirurgie angebracht ist.
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Wie in den 1 bis 4 dargestellt, beinhaltet das Elektrowerkzeug 100 für orthopädische Chirurgie als Hauptkomponenten einen Elektrowerkzeugkörper 1, einen Aufsatzbefestigungsbereich 2, einen Motorleistungsübertragungsbereich 3, einen Motor 4, einen ersten Magnetsensorbereich 5, einen Steuerbereich 6 und eine Stromversorgung.
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Der Elektrowerkzeugkörper 1 beinhaltet ein Elektrowerkzeuggehäuse 11.
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Der Aufsatzbefestigungsbereich 2 ist mit einem Ende (dem vorderen Bereich, auf der linken Seite basierend auf 3) des Elektrowerkzeugkörpers 1 verbunden. Darüber hinaus beinhaltet der Aufsatzbefestigungsbereich 2 einen Aufnahmebereich 21 zur Aufnahme des Aufsatzes 500.
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Darüber hinaus beinhaltet der Aufsatzbefestigungsbereich 2 einen Gleitbereich 22, der relativ zu dem Aufnahmebereich 21 verschiebbar ist.
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Der Gleitbereich 22 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und beinhaltet ein distales Ende des Gleitbereichs 221 und ein proximales Ende des Gleitbereichs 222, das einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der des distalen Endes des Gleitbereichs 221 (siehe 4).
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Wie in 4 dargestellt, umfasst der Aufnahmebereich 21 einen nichtmagnetischen Bereich 216, der in einer Erfassungsrichtung A eines ersten Magnetsensors 51 ausgebildet ist, der weiter unten beschrieben wird. Wie allgemein bekannt ist, ist der Magnetsensor ein Sensor, der die Größe eines Magnetfeldes oder die Größe und Richtung einer Magnetfeldlinie messen kann, wobei das Magnetfeld eine vektorielle physikalische Größe ist, die eine Richtung aufweist. Dementsprechend ist der nichtmagnetische Bereich 216, der aus einem nichtmagnetischen Material anstelle eines magnetischen Materials gebildet ist, in der Erfassungsrichtung A des ersten Magnetsensors 51 vorgesehen, so dass der erste Magnetsensor 51 die Magneten 501 des Aufsatzes 500 erfassen kann, ohne gestört zu werden.
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Darüber hinaus beinhaltet der Aufnahmebereich 21 ein Innenelement 211, ein Außenelement 212, ein erstes elastisches Element 213 und eine Vielzahl von Befestigungskugeln 214 (siehe 4).
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Insbesondere nimmt das Innenelement 211 den Aufsatz 500 darin auf, und es beinhaltet ein distales Ende des Innenelements 2111 und ein proximales Ende des Innenelements 2112, das einen kleineren Außendurchmesser aufweist als das distale Ende des Innenelements 2111.
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Das Außenelement 212 bildet durch Zusammenwirken mit dem proximalen Ende des Innenelements 2112 eine Ringnut 215.
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Das erste elastische Element 213 ist in einem komprimierten Zustand in der ringförmigen Nut 215 angeordnet, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Gleitbereich 22 steht.
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Die Vielzahl von Befestigungskugeln 214 sind in einer Umfangsrichtung des Innenelements 211 angeordnet, sind jeweils in den mehreren Durchgangslöchern 2113 in der Wanddickenrichtung des Innenelements 211 angeordnet und werden in einer Wanddickenrichtung des Innenelements 211 bewegt.
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Der Motorleistungsübertragungsbereich 3 ragt von der Innenseite des Aufnahmebereichs 21 in Richtung des Aufsatzbefestigungsbereichs 2 vor und überträgt die vom Motor 4 empfangene Leistung auf den Aufsatz 500.
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Der Motor 4 treibt (rotiert) den Motorleistungsübertragungsbereich 3 an.
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Der erste Magnetsensorbereich 5 beinhaltet den ersten Magnetsensor 51, der die Magnetfeldstärke oder die Anzahl des einen oder der mehreren ersten Magneten 501, die an dem Aufsatz 500 angebracht sind, erfassen kann. Wie in 2 dargestellt, beinhaltet der erste Magnetsensorbereich 5 eine Vielzahl von ersten Magnetsensoren 51, die auf einem ringförmigen Ringbereich 52 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung angeordnet sind. In dieser Ausführungsform beinhaltet der erste Magnetsensorbereich 5 beispielsweise acht erste Magnetsensoren 51.
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Unterdessen ist für die ersten Magnete 501 des Aufsatzes 500 mindestens ein erster Magnet an dem Aufsatz 500 an einer Position angeordnet, die der Position des ersten Magnetsensors 51 entspricht.
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Bezugnehmend auf 11 ist beispielhaft ein erster Magnet auf dem Aufsatz zum Trimmen eines Knochens und Implantieren einer Schraube zur Knochenfusion (11A) angeordnet, drei erste Magnete sind auf dem Aufsatz zum Schneiden eines Knochens ( 11B) angeordnet, zwei erste Magnete sind auf dem Aufsatz zum Perforieren eines Knochens (11C) angeordnet, und vier erste Magnete sind auf dem Aufsatz zum Implantieren von Drahtstiften (11D) angeordnet.
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Darüber hinaus ist der erste Magnetsensorbereich 5 elektrisch mit dem Steuerbereich 6 verbunden.
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Wie in 4 dargestellt, ist der erste Magnetsensorbereich 5 ferner zwischen der Außenwand des Aufnahmebereichs 21 und der Innenwand des Elektrowerkzeuggehäuses 11 angeordnet.
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Der Steuerbereich 6 steuert den Motor 4 unter eine voreingestellte maximale Drehzahl (U/min) und ein maximales Drehmoment (N cm) gemäß der Stärke oder Anzahl der vom ersten Magnetsensor 51 erfassten Magnetfelder.
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Eine Stromversorgung (nicht abgebildet) kann an einer Stromanschlusseinheit 12 montiert werden, die sich an einem unteren Ende des Elektrowerkzeugkörpers 1 befindet, und kann den Motor 4 und den Steuerbereich 6 mit der erforderlichen Energie versorgen (siehe 12). Bei der Stromversorgung kann es sich zum Beispiel um eine tragbare und austauschbare Batterie handeln.
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Unterdessen beinhaltet der Aufsatz 500, wie in den 7 und 8 dargestellt, einen Aufsatzkörper 502 und einen Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich 503 als Hauptkomponenten. Zur Veranschaulichung wird in dieser Ausführungsform in Bezug auf den Aufsatz 500 die Hauptkonfiguration zur Befestigung mit dem vorliegenden Elektrowerkzeug beschrieben, und die Beschreibung der bereits bekannten Konfiguration, z. B. des Untersetzungsgetriebes, das an dem Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich 503 befestigt ist, und dergleichen, die für den Kern der vorliegenden Offenbarung irrelevant ist, wird weggelassen.
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Wie in den 8 bis 10 dargestellt, ist der Aufsatzkörper 502 in dem Aufnahmebereich 21 aufgenommen.
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Der Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich 503 ist im Inneren des Aufsatzkörpers 502 angeordnet und mit dem Motorleistungsübertragungsbereich 3 des Elektrowerkzeugs 100 so gekoppelt, dass er relativ zum Aufsatzkörper 502 drehbar ist, während er mit dem Motorleistungsübertragungsbereich 3 ineinandergreift. Zu diesem Zweck kann ein Lager 505 zwischen dem Aufsatzkörper 502 und dem Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich 503 angebracht werden.
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Unterdessen sind der eine oder die mehreren ersten Magnete 501 auf dem Aufsatzkörper 502 in der Umfangsrichtung vorgesehen und so angeordnet, dass sie dem ersten Magnetsensor 51 zugewandt sind, während der nichtmagnetische Bereich 216 des Aufnahmebereichs 21 zwischen sich selbst und dem ersten Magnetsensor 51 angeordnet ist.
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Darüber hinaus beinhaltet ein Aufsatzkörper 500 eine Vielzahl von Befestigungskugelnuten 504 an Positionen, die den Positionen der Vielzahl von Befestigungskugeln 214 entsprechen.
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Wenn der Aufsatzkörper 500 vollständig in dem Innenelement 211 des Elektrowerkzeugs 100 aufgenommen ist, so dass der Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich 503 mit dem Motorleistungsübertragungsbereich 3 des Elektrowerkzeugs 100 gekoppelt ist, wird ein Bereich der Befestigungskugel 214 des Elektrowerkzeugs 100 in die Befestigungskugel-Nut 504 eingeführt, und der Aufsatzkörper 500 wird an dem Innenelement 211 befestigt.
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Wenn der Gleitbereich 22 vom distalen Ende des Innenelements 2111 zum proximalen Ende des Innenelements 2112 gleitet, während er die Rückstellkraft des ersten elastischen Elements 213 überwindet, kann außerdem die Befestigungskugel 214 von der Befestigungskugelnut 504 getrennt werden, während sie sich zum distalen Ende des Gleitbereichs 221 bewegt, und der Aufsatzkörper 500 kann relativ bewegt werden, während er von der Befestigung am Innenelement 211 gelöst wird.
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Wenn ein erster Magnet 501 am Aufsatz 500 angebracht ist, erkennt der Steuerbereich 6, welche Art von Aufsatz 500 gemäß der Stärke des vom ersten Magnetsensor 51 erfassten Magnetfelds angebracht ist, und steuert den Motor 4 so, dass er eine voreingestellte maximale Drehzahl und ein maximales Drehmoment nicht überschreitet. Das heißt, wenn ein erster Magnet 501 am Aufsatz 500 angebracht ist, werden die ersten Magnete mit unterschiedlichen Magnetfeldstärken für jeden der Aufsätze 500 verwendet.
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Wenn zwei oder mehr erste Magnete 501 am Aufsatz 500 angebracht sind, steuert der Steuerbereich 6 den Motor 4 gemäß der Anzahl der vom ersten Magnetsensor 51 erfassten ersten Magnete 501 so, dass die voreingestellte maximale Drehzahl und das maximale Drehmoment nicht überschritten werden. In diesem Fall werden die ersten Magnete verwendet, die dieselbe Magnetfeldstärke aufweisen.
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Mit anderen Worten, wenn ein erster Magnet angebracht ist, kann die Stärke des Magnetfelds erfasst werden, und wenn eine Vielzahl von ersten Magneten angebracht sind, kann die Anzahl der Magnete erfasst werden, um zu erkennen, welche Aufsätze angebracht sind, und die Spannungs- und Stromwerte des Motors so zu steuern, dass der Motor unter dem voreingestellten Wert für die maximale Drehzahl und das maximale Drehmoment bleibt. Da die für einen bestimmten chirurgischen Eingriff geeignete maximale Drehzahl und das maximale Drehmoment auf einfache Weise mechanisch sichergestellt werden können, ist es möglich, die damit verbundenen Probleme zu verbessern, hervorgerufen dadurch, dass man sich auf die Erfahrung des Benutzers verlässt.
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Wie in 9 dargestellt, kann das Elektrowerkzeug 100 für orthopädische Chirurgie ferner einen Betriebsauslöser 8 für den Betrieb oder Nichtbetrieb des Motors 4 beinhalten.
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Insbesondere beinhaltet der Betriebsauslöser 8 einen Auslöser 81 für die Vorwärtsdrehung bzw. einen Auslöser 82 für die Rückwärtsdrehung. Darüber hinaus beinhalten der Auslöser 81 für die Vorwärtsdrehung und der Auslöser 82 für die Rückwärtsdrehung zweite Magnete 83 bzw. 84.
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Wenn der zweite Magnet 83 des Auslösers 81 für die Vorwärtsdrehung durch den zweiten magnetischen Sensorbereich (nicht dargestellt) erfasst wird, veranlasst der Steuerbereich 6 den Motor 4, sich in Vorwärtsrichtung zu drehen, und wenn der zweite Magnet 84 des Auslösers 82 für die Rückwärtsdrehung erfasst wird, veranlasst der Steuerbereich 6 den Motor 4, sich in Rückwärtsrichtung zu drehen. Zum Beispiel ist es möglich, die Drehzahl und das Drehmoment des Motors einzustellen, indem die Stärke des Magnetfeldes, das von dem zweiten Magnetsensorbereich erfasst wird, gemäß dem Abstand zwischen dem zweiten Magneten und dem zweiten Magnetsensorbereich eingestellt wird.
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Unterdessen beinhaltet das Elektrowerkzeuggehäuse 1 eine Auslösernut 12 für die Vorwärtsdrehung und eine Auslösernut 13 für die Rückwärtsdrehung, um den Auslöser 81 für die Vorwärtsdrehung bzw. den Auslöser 82 für die Rückwärtsdrehung aufzunehmen, der darin eingesetzt wird, eine Feder 811 für den Auslöser für die Vorwärtsdrehung, die in einem komprimierten Zustand in die Auslösernut 12 für die Vorwärtsdrehung eingesetzt ist, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Auslöser 81 für die Vorwärtsdrehung steht, und eine Feder 821 für den Auslöser für die Rückwärtsdrehung, die in einem komprimierten Zustand in die Auslösernut 13 für die Rückwärtsdrehung eingesetzt ist, wobei ein Ende in Kontakt mit dem Auslöser 82 für die Rückwärtsdrehung steht.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 9, 12 und 13 der Betrieb des Elektrowerkzeugs für orthopädische Chirurgie mit der oben beschriebenen Konfiguration gemäß einer Ausführungsform beschrieben.
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Der Benutzer wählt den Aufsatz 500 aus, der für eine bestimmte chirurgische Aufgabe erforderlich ist. In dieser Ausführungsform wird der Aufsatz 500 zum Perforieren eines Knochens als Beispiel beschrieben.
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Wie in 12 dargestellt, wird zum Koppeln des Aufsatzes 500 an das Elektrowerkzeug 100 der Gleitbereich 22 relativ zum Aufnahmebereich 21 nach hinten bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Befestigungskugel 214 in Richtung des distalen Endes des Gleitbereichs 221 bewegt, das einen relativ größeren Innendurchmesser aufweist, um eine Beeinflussung zu vermeiden, wenn der Aufsatz 500 in den Aufnahmebereich 21 eingeführt wird.
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Als nächstes wird der Aufsatz 500 in den Aufnahmebereich 21 eingeführt, so dass der Leistungsübertragungs-Befestigungsbereich 503 des Aufsatzes 500 mit dem Motorleistungsübertragungsbereich 3 des Elektrowerkzeugs 100 gekoppelt wird (siehe 13).
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Als nächstes wird, wie in 9 dargestellt, wenn die auf den Gleitbereich 22 ausgeübte Kraft aufgehoben wird, der Gleitbereich 22 durch die Rückstellkraft des ersten elastischen Elements 213 relativ zum Aufnahmebereich 21 nach vorne bewegt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Befestigungskugel 214 in Kontakt mit dem proximalen Ende des Gleitbereichs 222 gebracht wird, wobei ihr Bereich in das Innere des Aufnahmebereichs 21 hineinragt, wird die Befestigungskugel 214 mit der Befestigungskugelnut 504 des Aufsatzes 500 gekoppelt. Dementsprechend ist der Aufsatz 500 fixiert und in seiner Bewegung relativ zu dem Elektrowerkzeug 100 begrenzt.
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Zu diesem Zeitpunkt erkennt der erste Magnetsensorbereich 5 des Elektrowerkzeugs 100, dass die Anzahl der ersten Magnete 501 zwei beträgt, und überträgt die Information an den Steuerbereich 6. Wie oben beschrieben, kann zur Referenz an jedem Aufsatz 500 nur ein erster Magnet mit unterschiedlicher Magnetfeldstärke angeordnet sein. Dann kann der erste Magnetsensorbereich 5 auch den Typ des montierten Aufsatzes anhand der Stärke des gemessenen Magnetfeldes erkennen.
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Da der Benutzer in der Lage ist, eine Operation durchzuführen, während der Steuerbereich 6 den erkannten Aufsatz 500 so steuert, dass er unterhalb der voreingestellten maximalen Drehzahl und des maximalen Drehmoments läuft, ist es dann möglich, Probleme wie Knochennekrosen und ähnliches zu vermeiden, die durch große Hitze aufgrund einer übermäßig hohen Drehzahl verursacht werden, die bei der Verwendung eines entsprechenden Elektrowerkzeugs für Chirurgie auftreten kann.
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Die vorliegende Offenbarung wurde im Detail beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung aufzeigen, nur zur Veranschaulichung gegeben werden, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Offenbarung für den Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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