JP2019217326A - Surgical operation system and surgical operation tool used in surgical operation system - Google Patents

Surgical operation system and surgical operation tool used in surgical operation system Download PDF

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Hidetaro Moriya
秀太郎 守屋
拓馬 山田
Takuma Yamada
拓馬 山田
亘 鈴木
Wataru Suzuki
亘 鈴木
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Abstract

To reduce wear of a component of an air motor.SOLUTION: A surgical operation system is configured, comprising a surgical handpiece side system 102, a working fluid supply side system 103, and a foot control switch 104. The surgical handpiece side system is configured to comprise: 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. In the air motor are provided a rotor that rotates in response to a flow of the working fluid, a rotor case that houses the rotor, and a sleeve disposed between the rotor and the rotor case. The sleeve is configured separately from the rotor and rotates while following rotation of the rotor.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 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 is provided with a hand-held instrument called a surgical handpiece. The surgical handpiece has an air motor. The air motor generates a 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 have a problem of wear of parts. Further, a problem may occur due to a fluctuation in the pressure inside the hose for supplying the working fluid. Furthermore, due to the drive by the fluid, a coasting rotation occurs at the time of stop, and a time lag may occur between the stop operation of the user 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。
An object 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 trouble of 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-mentioned 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 an 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 side system 102 and the working fluid supply side 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 108. 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 mode of surgery. In the present 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 an operator's hand, and a working fluid is supplied to the air motor 107 in conjunction with the movement of the hand switch 109.
The operator can control the supply of the working fluid by grasping the hand switch 109 with his / her hand, so that 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 this 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, the air hose 108 is provided at one end thereof with an air hose-side first connecting portion 111. The air motor 107 and the air hose 108 are detachably connected via the first connecting portion 111 on the air hose side. 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 the air motor 107 of the present embodiment as a single unit. 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. When the attachment 105 is connected to the air motor 107, the air motor-side second connection portion 114 supplies a driving force generated by the air motor 107 to the attachment 105. 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. 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 control unit 116 has a flow 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 allows the drive unit 117 to rotate in response to the pressure of the working fluid that is the pressure fluid. Further, the braking unit 118 inhibits 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 drive 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 rotational speed of the perforated sleeve 122 increases due to the action of friction with the vane 124. Further, as the rotor 121 rotates continuously, 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 to the outside of the perforated sleeve 122. A part of the working fluid that has flowed out of the perforated sleeve 122 exists 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 unit 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 section 118 applies a force for pushing the braking ring 132. The force is such that the braking ring 132 is pushed along the axis toward the brake disk 131.

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. A braking portion gap 137 between the brake disk 131 and the braking ring 132 is filled by the braking ring 132 pushed by a 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 brake ring 132 causes the spring 134 to move due to the force of the working fluid (air) supplied to the brake unit gap 137 via the fluid path 133. Move in a direction that opposes the power of The working fluid (air) continuously supplied to the braking portion gap 137 functions to inhibit 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. This makes it possible to improve the braking force of the braking section 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 composed of two layers, 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 with 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, it is possible to prevent a malfunction due to bending or to increase the pressure of the working fluid when the air hose 108 is stepped on. 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 control unit 116 is opened. Also, 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 depressed) is weakened, the valve is closed by the force of the spring of the flow control unit 116 and the hand is closed. 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 for easy 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 contract 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 weakened, the piston member 151 is pushed up by the force of the spring 152, 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 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 (4)

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
を具備し、
前記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、
前記外科用ハンドピースの前記エアモータに作動流体を供給するエアホースと
を備え、
前記エアモータは、
前記作動流体の流れに応答して回転するローターと、
前記ローターの回転を制動する制動部と
を備え、
前記制動部は、
前記ローターとともに回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクに接触可能な制動用部材と、
前記制動用部材を前記ブレーキディスクに向かって押すスプリングと
を備える
外科用手術器。
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 braking unit for braking the rotation of the rotor;
With
The braking unit includes:
A brake disc that rotates with the rotor,
A braking member capable of contacting the brake disc;
A spring for pushing the braking member toward the brake disc;
Have
Surgical surgical instrument.
請求項1に記載の外科用手術器において、  The surgical operating device according to claim 1,
前記ブレーキディスクは、  The brake disc is
前記作動流体を流す流路を供え、  Providing a flow path for flowing the working fluid,
前記制動用部材は、  The braking member,
前記流路を流れる前記作動流体の力に基づいて前記ブレーキディスクから離れる方向に移動する  Moves in a direction away from the brake disc based on the force of the working fluid flowing through the flow path
外科用手術器。  Surgical surgical instrument.
請求項2に記載の外科用手術器において、  The surgical operating device according to claim 2,
前記スプリングは、  The spring is
前記作動流体の供給停止に応答して前記制動用部材と前記ブレーキディスクとの界面に所望の摩擦力が生じるように前記制動用部材を記ブレーキディスクに向かって押す  The braking member is pushed toward the brake disk so that a desired frictional force is generated at an interface between the braking member and the brake disk in response to the supply stop of the working fluid.
外科用手術器。  Surgical surgical instrument.
請求項1から3のいずれか一項に記載の外科用手術器において、  The surgical operating instrument according to any one of claims 1 to 3,
前記エアモータは、さらに、  The air motor further comprises:
前記ローターを収納するローターケースと、  A rotor case for storing the rotor,
前記ローターと前記ローターケースとの間に配置されるスリーブとを備え、  A sleeve disposed between the rotor and the rotor case,
前記スリーブは、  The sleeve is
前記ローターと別体に構成され、前記ローターの回転に追従して回転する  It is configured separately from the rotor and rotates following the rotation of the rotor
外科用手術器。  Surgical surgical instrument.
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