JP5059603B2 - Ｍｒｉとともに使用するための外科用空気圧モータ - Google Patents

Description

本発明は、概して外科、神経外科、内視鏡検査、関節鏡検査などでは一般的な外科処置を実施するために外科医が使用する空気圧モータ、より詳しくはＭＲＩプロセスに関係する用途を持つ改良型空気圧モータに関連する。

本出願は、２００４年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／５６７，１８９号の、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づく利益を請求する。

本出願は、２００４年４月３０日に出願された同時係属の仮特許出願第６０／５６７，１８８号（代理人整理番号：Ｎ１０７５）に記載された主題に関連する。本発明はまた、整理番号Ｎ１００９で識別されるＴｈｏｍａｓ Ｅ．Ａｎｓｐａｃｈと私自身によるＮＥＥＤＬＥ／ＲＯＬＬＥＲ ＢＥＡＲＩＮＧ（ニードルローラベアリング）という名称の米国特許出願番号第１０／３０６，２５６号（２００２年１１月２７日出願）にも関連する。これら両出願は、Ｔｈｅ Ａｎｓｐａｃｈ Ｅｆｆｏｒｔ，Ｉｎｃ．にともに譲渡され、本出願で参考にされている。

医療分野の当業者は認識しているように、磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ）の磁界と干渉する医療器具を使用することは容認できない。周知のように、分析される患者の体内の水素原子を励起するように機能する、スキャナに一列に並んだ電磁石によって発生する外部磁界をＭＲＩは利用する。これらの水素原子は無線信号を発して、これがコンピュータによって読み取られ詳細な画像に変換される。本発明は、ＭＲＩ装置によって形成される磁界に悪影響を与えることなくＭＲＩ装置が存在する状態で使用可能であり、ゆえにこの装置によって作成される像に悪影響を与えることのない空気圧モータを提供することによって、この問題に対処する。さらに、後でより詳細に説明するが、従来周知の外科用空気圧モータはＭＲＩ環境では使用できないという事実にもかかわらず、本発明は、これら先行技術モータに改良を加える。言い換えると、本発明は、ＭＲＩ装置に使用できる外科用空気圧モータと、ＭＲＩ装置に使用できないモータと、に適用されるのである。ＭＲＩ装置に使用できるモータが、ＭＲＩ装置が使用されない場合にも使用できることは明らかである。

本発明は、譲受人により製造・販売されている外科用空気圧モータを含む従来周知の外科用空気圧モータの改良を図るものであり、Ｂｌａｃｋ Ｍａｘ（ブラック・マックス）、Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ（マイクロ・マックス）、Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ Ｐｌｕｓ（マイクロ・マックス・プラス）として全て医療業界ではよく知られており、これらすべてが本発明で参考にされている。本段落で上述したモータはＭＲＩ装置に使用することはできないが、本発明は、これらのモータに関連する特徴をすべて備えながら、改良型の外科用器具を提供する。例えば、Ｂｌａｃｋ Ｍａｘは他の二種類のモータよりも強力で大型な高出力モータであるが、他のモータよりも重く、高温で騒音が大きく、振動が激しい。上のＭｉｃｒｏ Ｍａｘは、サイズ、騒音、振動、熱を抑えて、本質的には外科医などにより使用し易くするために開発され、同産業の市場の隙間を埋めるものである。出力が低下しているのは明らかである。しかし、ある種の医療処置用には、このモータは、必要な出力が欠如しているため外科医の要求を満たさず、そのため、Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘよりも高出力であるがＢｌａｃｋ Ｍａｘよりも低出力であるＭｉｃｒｏ Ｍａｘ Ｐｌｕｓモータが生み出された。Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ Ｐｌｕｓは、外科医に優しいカテゴリに含まれるが、Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ Ｐｌｕｓ（Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘより高出力だが、やはりＢｌａｃｋ Ｍａｘよりも低出力）の出力、熱、振動、重量が改善されているため、同じように同業界の市場の隙間で評価されている。これらの各モータを調べるより技術的な方法は、各モータのベーンを支持するシリンダの長さが、発生する出力と相関して大きくなる、つまりＢｌａｃｋ Ｍａｘのシリンダ長さは、１．０インチ、Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘは３／４インチ、Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ Ｐｌｕｓは１／２インチ、というということである。患者に特定の手術または医療処置を行う特定の外科医にとっての特定の必要に各モータが役立つというのが妥当である。

同技術の当業者には理解できるだろうが、上の段落で記したものを含む、周知の市販の外科用空気圧モータすべての外径がほぼ等しく、モータは、モータのハンドルとして機能する外側ハウジングにベアリングによって回転自在に支持されるスピンドルを回転させるための、圧縮空気によって駆動するロータを含む。これらのモータはすべて、さらに、必要なシール、回転防止具、圧縮空気の流入口および流出口、ベアリングやその支持構造つまり内側ハウジングのための潤滑手段、を何らかの形で含む。

我々は、上の段落で述べた三種類のモータの機能すべての要件を満たしつつ、Ｂｌａｃｋ Ｍａｘのシリンダよりも小型のシリンダで高出力を提供する改良品であり、これらのモータのうち最小のものより軽量であり、より低温であり、振動が少なく静かで、これら三種類のモータの最小のものと同じように扱いやすい、改良型外科用空気圧モータを提供できることを見いだした。これらの改良は、譲受人により製造されるモータに適しているばかりでなく、従来周知の競合他社のモータに対する改良でもある。

次に述べる本発明の以下の面は、限定と解釈されるべきでないが、本発明のモータに対する全般的改良に役立つ。

１．金属製とプラスチック製のニードルが交互に設けられたスピンドルベアリングを使用する。

２．磨耗軽減と低温化のためのゼロ速度軸方向スラスト支持。

３．低速と低温のための積層シール。

４．モータ出力増大のためのベーン作用面の拡大。

５．モータ出力を向上させる一方で磨耗を最小にするため、スピンドルに形成された傾斜スロット。

６．金属間で外方に印加される軸方向スラストを防止するためのスピンドル端部スラストベアリング。

７．接触エリアを均一に分散させてベーンのエッジにおける磨耗を最小にするとともに、モータの騒音を軽減するために、シリンダに形成された圧縮空気を吐出する排出孔が有効に配置されていること。

８．空気量を増大させるためのベーンモータへの流入空気用の円筒孔。

９．スピンドルとシリンダの間隙シールの有効性を高めて潤滑要件を最小にするためのシリンダ三日月シール。

１０．ステンレス鋼ハウジングと断熱ピークスリーブ。

１１．ベーンモータの流入ポートと流出ポートとの間の周方向間隔を増大させることによる出力サイクルの拡大。

１２．十字交差状の流出空気の流れによる消音。

１３．ベーンモータへ流入する前に低温空気をシリンダへ案内するため流入孔付近に形成されたシリンダのスロット。

本発明の目的は、ＭＲＩ装置が使用される外科処置で使用するためドリル、バーなどに動力供給するための外科用モータと、改良型外科用モータを提供することである。

本発明の別の目的は、金属製とプラスチック製のニードルが交互に設けられたスピンドルベアリングと、磨耗軽減と低温化のためのゼロ速度軸方向スラスト支持体と、低速と低温のための積層シールと、モータ出力増大のための拡大ベーン作用面と、モータ出力を向上させる一方で磨耗を最小にするためスピンドルに形成された傾斜スロットと、金属間で外方に印加される軸方向スラストを防止するためのスピンドル端部スラストベアリングと、接触エリアを均一に分散させるてベーンのエッジにおける磨耗を最小にするとともにモータの騒音を軽減するために有効に配置された、シリンダに形成された圧縮空気を吐出する排気孔と、空気量を増大させるためのベーンモータへの流入空気用の円筒孔と、スピンドルとシリンダの間隙シールの有効性を高めて潤滑要件を最小にするためのシリンダ三日月シールと、ステンレス鋼ハウジングおよび断熱ピークスリーブと、ベーンモータの流入ポートと流出ポートとの間の周方向間隔を増大することによる出力サイクルの拡大と、十字交差状の流出空気の流れによる消音と、ベーンモータへ流入する前に低温空気をシリンダへ案内するため入口孔の付近に形成されたシリンダのスロットと、を有することを特徴とする、改良型外科用モータを提供することである。

本発明の以上および他の特徴は、以下の説明と添付図面からより明らかになるだろう。

好適な実施例において、本発明は、ＭＲＩ装置に関連する磁気を妨害することなくこの装置に使用できるが、本発明は他の環境で利用でき、ＭＲＩの用途に使用されることを想定していない場合には、一般的には価格が安いか他の長所を持つ別の材料で製作されてもよいことは、当該技術の熟練者に理解されるだろう。

全体として参照番号５０で示されたモータと、アタッチメントを着脱自在に装着するためと、ドリルビット、バー、モータに使用される様々な外科用器具（図示せず）を着脱自在に装着するためのチャック手段を含む、全体として参照番号５２で示されたアタッチメント機構とを示す図１と２を参照することによって、本発明のより深い理解が得られる。アタッチメント機構５２の要素は周知であるので、簡便性のためその詳細はここでは省略され、さらなる詳細については、Ｂｌａｃｋ Ｍａｘ，Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ，Ｍｉｃｒｏ Ｍａｘ Ｐｌｕｓ外科用モータを参照にすべきである。本発明の外科用モータは、スピンドル１と、ベーン２と、モータシリンダ３と、ピン４と、ベアリングハウジング５と、スラストワッシャ６と、小型テフロンシール７と、ピン８と、トーロンピン９と、ピンリテーナ１０と、シールハウジング１１と、シールハウジングキャップ１２と、Ｏリング１３と、スピンドル延長部１４と、安全スペーサ１５と、小型ピン１６と、安全ピン１７と、ばね１８と、保持ボール１９と、キーリング２０と、キーリングキャップ２１と、ベアリングスペーサ２２と、背板ベアリング２３と、ベアリング調整ねじ２４と、Ｏリング２５と、ピン２６と、モータアダプタ２７と、ダウエルピン２８と、セラミックボール２９と、モータハウジング３０と、Ｏリング３１と、チューブハウジング３２と、ロックスペーサ３３と、止めねじ３４と、ハウジングピン３７と、Ｏリング３８と、スナップリング３９と、スリーブ４０とを含む。

出力は、シリンダ３とスピンドル１とを含むものとして全体が参照番号５３で示されたベーンモータによって発生する。両端部において延出するとともに適当なベアリング（５，２３）によって支持された両側スタッドシャフト６１，６３を有するスピンドルは、周面で離間した複数のベーン２を支承し、後で詳述するように、シリンダ３は、出力シャフトを駆動するとともに排気を適切に吐出するためにスピンドルを回転させるように、シリンダ３の内部に圧縮空気を案内してベーンに衝突させる複数の流入孔および排出孔を含む。３１６ＳＳＴなどの非磁性ステンレス鋼材料で製作され、軸方向に離間した複数のスピンドル流入孔５６の一本の列を有する円筒形要素であるモータシリンダ３について、最初に検討する。上記スピンドル流入孔５６は、ハウジング３０の内面へ向かって軸方向スロット５８へ空気を流通させる中央流入口５９を通して圧縮空気を受け取る。この図からわかるように、モータの後部つまり後端部は左側にあり、モータの前部つまり前端部は右側にある。軸方向に離間した複数の周方向スロットまたは溝６０が、閉鎖部分６９の直前にあるシリンダ３の前端部に形成されている。軸方向スロット５８からの流入空気の一部分は部分６９を流れて溝６０を周方向に流れ、スピンドル流入孔５６に落下し、空気の残り部分はシリンダ３の前端部へ流れ続けてから逆方向となり、軸方向スロット６２を案内される。圧縮流入空気の残り部分は、複数のスピンドル流入孔５６へ案内される。スピンドル流入孔は穿孔でかつ円筒形状であって、スピンドルに流入開口部を設ける従来周知の方法のようなスロットではないことに留意されたい。

以上から明らかなように、周方向スロット６０を流れる空気はシリンダを冷却する役割を果たし、シリンダ３を通り越してかつシリンダ内へと戻る空気部分は、後で詳述するベアリングを冷却する役割を果たす。図３Ｂに記されているように、孔６６から流出する排気はモータの後部へ、つまり図３Ｂの左端へ案内されてから、以下の説明で詳述するようにシリンダ３から吐出される。

図３Ｂには、シリンダ３に適切に配置されて、スピンドル１の排出口として機能する吐出孔６６が図示されている。ベーンの外側エッジの不均一な磨耗を回避するため下を通過するベーンが円筒形表面と実質的に均一に接触するように、これらの孔は配列されている。従来周知の外科用モータの吐出ポートの配列では、ベーンの外側エッジには不均一な磨耗が見られる。図３Ｃに図示されているように、この不均一性を回避するため、６６Ａ，６６Ａ１，６６Ｂ，６６Ｂ１，６６Ｃ，６６Ｃ１，６６Ｄ，６６Ｄ１と記された孔６６の縦列において、孔のパターンの繰り返しの各々について、孔Ａと孔Ｂの相対的位置は、一つの孔について測定単位Ｕが確立されて、これが他の孔すべての位置決めに使用されるようになっている。図３Ｃの孔６６Ａを参照すると、右側の弦Ｈが選択され、これは半径Ｒに等しい。孔６６Ａの中心線とこの弦Ｈとの間の距離により、縦列内の他のすべての弦の相対距離を決定するための測定に使用される単位Ｕ（測定の単位）が確立される。複数の弦（垂直線）の間の各間隔は、測定単位Ｕの１／２に等しい。所与の横列の隣接孔が隣接する孔と重ならないことを除いて、横列の間隔は重要でない。孔６６Ｂは、孔６６Ｂの弦Ｈを孔６６Ａの弦Ｈおよび孔６６Ａ１の弦Ｈと整合させることにより決定される。次の横列６６Ｃは、弦Ｇを６６Ａの中心線Ｆと整合させることによって決定される。横列６６Ｃ１は、６６Ｃ１の中心線Ｆを６６Ａ１の弦Ｇと整合させることによって決定される。この孔パターンでは、図１０に見られるようにベーン２の各々はシリンダ３の表面上を均一に移動する。１回の繰り返しの孔パターンを示す図１０を参照にすると、孔６６Ａと６６Ｃの最初の２本の弦における移動はＦとＧに等しいことに気づくだろう。孔６６Ａと６６Ｃにおける次の移動距離は、ＧとＦに等しい。ベーン２の次の移動は、６６Ａと６６Ｂと６６Ｃの孔で見られ、これは弦Ｈ，Ｈ，Ｇと等しい。ベーンの移動全体にわたってこのパターンに従うと、ベーンのエッジがシリンダの各孔と接触する総距離ひいては面積は等しいことに気づくだろう。シリンダの表面に対するベーンのエッジの平均総接触面積も等しいことになる。このようにシリンダの孔パターンを設計することにより、サイクルを通してベーンが均一に磨耗して、寿命が長くなることが証明される。

説明の次の部分は、図４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃに詳しく図示されたスピンドル１とベーン２についてのものである。スピンドル１は、３１６ＳＳＴなどの非磁性ステンレス鋼材料で製作された、両側に配置された一対のスタブシャフト６１，６３を含むとともに、シリンダ３内に偏心状態で取り付けられた長形円筒体である。スピンドル１は、周方向に離間するとともにスピンドル中心線からオフセットした４本の軸方向スロット８０を含む。図４Ｂに見られるように、Ｖｅｓｐｅｌなどのプラスチック材料で製作されたベーンが、往復運動するようにスロット８０に取り付けられ、シリンダ３内で回転して、周知のベーンモータ方式で出力を発生させる。しかし、スロット８０がオフセットしているばかりでなく、出力を増大させるようにスロットが形成されている点で、このスピンドルは先行技術のスピンドルと異なる。このためには、図４，４Ａ，４Ｂに見られるように、一列の切欠きがスピンドル１に形成されている。各ベーン２の作用面の付近の３本の軸方向溝８２は、ベーンの作用面の作用面積を増大させる。図４Ｂに見られるように、矢印Ａは、ベーン２の作用面つまり出力面８３に衝突する圧縮空気を表す。さらに、周方向に離間したスロット８４がスピンドル１の周面に形成され、流入圧縮空気が出力面８５に衝突して、同様にスピンドルの出力、ひいては外科用モータの総出力を増大させる肩部として機能する。

上述したように、スロット８０はスピンドル中心線ＣＬからオフセットしている。これは、ベーンの出力サイクルの後でスロット内へと戻る際のベーンの摩擦を低減させる役割を果たす。スピンドルはおよそ８０，０００ＲＰＭで回転しているので、作用線を中心線へ向けようとする大きな遠心力が発生する。オフセットは、遠心力の作用を軽減するとともに、スロット８０内へ往復運動で戻る際にベーンが超えなければならない力を著しく軽減させる。

吐出ポートを流入ポートからさらに遠くに配置することによりベーンの移動量を増加させると、ベーンモータにより発生する出力がさらに増大する。図４Ｃに見られるように、流入孔の間の移動はほぼ１８０度の範囲である。従来のベーンモータでは、範囲はもっと狭い。これは、ここでは流入口が穿孔であり、より少ない数の吐出孔が一列の孔として並んでいることによる。

従来周知のベーンモータに固有の問題の一つは、スピンドルがシリンダに正接する接合部における接触点つまりピンチ点では、接触が単に点であることである。本発明によれば、単なる点でなく延在する間隙を画定するアンダーカット９０によって、図のようにシリンダ３の内面がアンダーコートされている。この延在間隙は、従来設計のピンチ点のようにシールとして機能するが、漏れを防止するように間隙の周方向長さははるかに長く、ゆえにここでのシールは効果的で、漏れが軽減される。

ベーン２の作用面に近接してピンチ点からさらに離れて流入孔５６を適切に配向することにより、本発明により付加的な出力が発生する。図４Ｅに見られるように、従来の設計では、空気流入孔の箇所は、スピンドルとシリンダの表面がピンチ点に近接した場所であり、これらの表面の間の空間は、ピンチ点からさらに離れて孔５６を配置し直した場合と比較してごく小さい。矢印ＡとＢはこの特徴を示している。矢印Ａの距離が矢印Ｂの間の距離と比較して相互に近接しているのは明らかである。ベーン作用面への流れが増大すると、スピンドルにより発生する出力が追加される。

このモータでは、モータの部品を包囲するハウジング３０は、市販の３１６ステンレス鋼または３１７ステンレス鋼などの非磁性材料で製作される。他の金属部品はすべて、同様に同じ材料で製作される。例えば、３１６ステンレス鋼ピンまたはニードルと市販のＴｏｒｌｏｎピンまたはニードルとで交互に構成されるピンリテーナ１０に取り付けられるニードルベアリング８，９によって、スピンドル１が各端部で支持されている。これらのベアリングは、上記の米国特許出願番号第１０／３０６，２５６号に記載され、さらに詳細については、本出願で参考にされている同特許出願を参考にすべきである。ニードルベアリング８，９は、グリース保管のための空洞を各々が含む背板ベアリング２３およびベアリングハウジング５内に周方向に積み重ねられている。これらの空洞とベアリングは、適当にシールされている。

テフロン材料で製作されることが好ましい複数のシールディスク１３１を軸方向に積み重ねることにより、シール７の磨耗が軽減される。端部のディスクは非可動部品に隣接しているので、回転しない傾向がある。しかし、間のディスクは回転シャフトによりランダムに回転する。各ディスクが異なる速度で回転するので、シールに見られる磨耗は少なく、モータの長期寿命に役立つばかりでなく、ベアリングハウジング内のグリースをシールするための効果的な改良型シールとなる。

外科処置が実施される時に外科用モータによって発生するスラストは、市販のＤｅｌｒｉｎ ＡＦで適当に製作されたスラストワッシャ６と、市販のセラミック材料で適当に製作されたボール２９とに吸収される。ボール２９は、回転しないようにモータの中心線と一致して配置されている。こうして確実に、磨耗が最小となり、かつ熱を発生させない。図１に見られるように、すべてのスラスト荷重がスラストボール２９とスラストワッシャ６に吸収されるように、スラストワッシャ６はスピンドル１を挟持している。この設計のため、ニードルベアリングに見られる唯一の荷重は、ラジアル荷重である。

ハウジング３０の外面９４は鋸歯またはねじが形成され、適当なプラスチック材料で製作された外側スリーブの下に位置する。これは、バーリングや穿孔などの外科処置を実施する際に外科医が外科用モータを保持する箇所であるので、鋸歯またはねじ山ならびに選択された材料によって、この器具の取り扱いを容易にするように許容可能な温度が維持される。

一端部１２０でスピンドルに接続されるとともに、チャックアセンブリに接続するためのピンを収容する径方向穿孔１２２を含むスピンドル延長部１４によって、カッタなどを駆動するためのチャックに動力が伝達される。スピンドル延長部１４の右端の中央ボア１２４は、カッタシャフト（図示せず）の端部を収容するとともに、これを回転させるためにチャックするのに適合しており、スピンドル延長部１４にカッタをロックするために、保持ボール１９（図２）が孔１２６内に嵌合する。

ベアリング調整ねじ２４は背板ベアリング２３をロックしてスピンドルとシリンダをモータハウジング（図１）に固定するが、モータハウジングの端部（図１の左側）に取り付けられたモータアダプタ２７は、モータへ、そしてモータから空気を案内するためのマニホルドとして機能する。モータアダプタ２７は、ホース１０７に接続された流入ポート１００と吐出溝１０２とを含み、ホース１０７は、高圧供給源と吐出容器とに接続されている。

従来周知の外科用モータのホース１０７はよく知られているが、本発明においては、モータから流出する高圧空気の流れによって発生する騒音レベルを軽減するようにホース１０７が変更されている。このために、図６と図７に見られるように、ホースの端部に取り付けられるとともにモータアダプタ２７の流入ポートに嵌着する自在スイベル１０４が、流れる吐出空気によって発生する騒音を軽減するように十字交差パターンで空気を流通させる交差孔１０８，１１０，１１２，１１４を備えた設計となっている。円筒形の分流器つまりプラグ１１６（図８）がモータの付近でホース（図示せず）の通路内に取り付けられ、この分流器１１６は、モータから流出する空気流が十字交差パターンとなるように複数の交差通路１１８を含む。モータへの空気は、分流器１１６の中央貫通孔を通る。自在アダプタの流路と同様に、分流器１１６の流路１１８は、高速の流出空気によって発生する騒音を減衰する。

この外科用モータは、上記のようにＭＲＩモータの付近での使用に特に効果的であるが、ＭＲＩ装置を含まない環境で使用することもできる。しかし、このモータは、出力を増大し、磨耗を軽減し、騒音を抑制し、寿命を延長する特徴を含むので、このモータに含まれる概念は、他の外科器具に有益であり、モータの価格を低下させるため、異なる材料を用いた変形も可能である。そのうえ、このモータはほぼ潤滑不要で作動する。ベアリングハウジングはシールされたグリース室を含むが、モータがモータ作動流体の空気／オイルミストで作動する従来のものと異なり、このモータはこの条件を必要としない。ゆえに、通常動作中には、ベーンモータを駆動する圧縮空気はオイル不要である。但し、外科医が使用する前に、モータへ流入する空気／オイルミストによってモータが前処理を受ける。通常の動作手順では、外科処置にモータが使用された後、モータが完全に洗浄され、モータが動作速度に達したとオペレータが感じるまで空気／オイルミストが流れるラインにモータが接続される。次に空気／ミストが遮断され、オートクレーブなど周知の手段によってモータが殺菌される。

本発明を詳細な実施例に関して図示および説明したが、クレームに記載された発明の趣旨と範囲を逸脱することなく形状と詳細に様々な変更が加えられることを、当該技術の熟練者は納得し、理解するだろう。

本発明によるモータと、ドリルビットと様々なアタッチメントアセンブリを装着するためのチャック機構の詳細を示す、長手方向断面図である。 本発明の詳細を示す分解図である。 本発明のベーンモータのシリンダの斜視図である。 図３に図示されたシリンダの冷却スロットの詳細を示す拡大立面斜視図である。 図３に図示されたシリンダの吐出スロットの詳細を示す拡大立面斜視図である。 図３Ｂに図示されたシリンダに形成された吐出孔の配向についての概略図であり、ベーンがシリンダ表面と孔を移動する際のパターンを示す。 図１と２に図示されたベーンモータのスピンドルの斜視図である。 図４に図示されたスピンドルの長手方向軸線４Ａ‐４Ａにおける断面図である。 図４に図示されたベーンおよびスピンドルに作用する気流の作用面積の増大を示す、横軸４Ｂ‐４Ｂにおける図である。 ベーンモータの出力を増加させるためのベーンの移動距離の増大を示す、図４Ｂに図示された図と同一の図である。 三日月シールを画定する接点と拡張部分とを示す、スピンドルの外径とシリンダの内径との関係についての概略図である。 モータの出力を増大させるためのシリンダの入口ポートとスピンドルのベーンとの関係を示す、図４Ｃの図と同一の図である。 図１と２に図示されたモータアダプタの斜視図である。 本発明によるベーンモータの圧縮空気を供給・吐出するためホース接続に取り付けられる自在スイベルの断面図である。 自在スイベルの別の図を示す、図６に図示されたのと同じ部品の断面図である。 図１と２に図示されたモータから流出する流出空気を十字交差パターンにするための分流器の斜視図である。 図１と２のモータのスピンドル延長部の平面図である。 図１と２に図示されたベーンモータのシリンダの排出ポートを通過するベーンの接触特徴を示すグラフであり、その位置は図３Ａと関係する。

Claims (4)

1. ＭＲＩ装置が存在する状態で使用可能な外科用空気圧モータ（５０）であって、非磁性ステンレス鋼材料で製作されるとともに該モータ（５０）を使用するのに外科医が把持するための円筒形ハンドルを嵌めるのに充分なほど直径が小さいハウジング（３０）と、非磁性ステンレス鋼材料で製作され、当該ベーンモータの下流側に配置されたベアリング（５）によって該ハウジング（３０）内に回転支持されるスピンドル（１）を含むベーンモータ（５３）と、ベーンモータ（５３）によって動力供給される外科用ツールを収容するため該ハウジング（３０）に装着されたアタッチメント機構（５２）と、該スピンドル（１）を回転させるため該ハウジング（３０）および該ベーンモータ（５３）へ圧縮空気を導入するための該ハウジング（３０）の通路（５８，６２）と、該ハウジング（３０）から使用済み空気を導出するための該ベーンモータ（５３）の吐出孔（５５）と、を有し、該空気の一部が、該ベーンモータ（５３）へ流入する前に該ベアリング（５）を冷却するために該ベアリングを通過する、外科用モータ。
2. 請求項１に記載された、ＭＲＩ装置が存在する状態で使用可能な外科用空気圧モータ（５０）であって、前記ハウジング（３０）の後端部で前記圧縮空気を受け取るため該ハウジング（３０）の中央に配置された流入部（５９）と、該ハウジングの周面へ、かつ周端部で外方へ使用済み空気を導出する吐出手段（５５）とを含む、外科医用ハンドルとして機能するのに充分なほど直径が小さいハウジング（３０）を有するモータ（５０）。
3. ハウジング（３０）が非磁性ステンレス鋼材料で形成され、該ハウジング（３０）と概ね同一範囲で隣接するスリーブ（４０）が、該ハウジング（３０）を囲繞してオペレータ用ハンドルを画定し、該ハウジングが、周面に形成されるとともに軸方向に延在する複数の鋸歯を有し、該鋸歯の頂点が該スリーブ（４０）の内面と嵌合し、谷部が、該スリーブ（４０）の断熱体として作用する空隙を画定する、請求項２に記載されたＭＲＩ装置に使用可能な外科用空気圧モータ（５０）。
4. ＭＲＩ装置が存在する状態で使用可能な外科用空気圧モータ（５０）であって、非磁性ステンレス鋼材料から製作されたハウジング（３０）と、プラスチック材料で製作されるとともに該ハウジング（３０）と概ね同一範囲で隣接して該ハウジング（３０）を囲繞するスリーブ（４０）と、を有し、該ハウジングが、周面に形成されて軸方向に延在する複数の鋸歯を有するとともにオペレータ用ハンドルを画定して、該鋸歯の頂点が該ハウジング（３０）の内面と嵌合し、谷部が該スリーブ（４０）のための断熱体として作用する空隙を画定し、該モータ（５０）を使用するのに外科医が把持する円筒形ハンドルを嵌めるのに充分なほど小さな直径であり、さらに、非磁性ステンレス鋼材料で製作され、当該ベーンモータの下流側に配置されたベアリング（５）によって該ハウジング（３０）に回転支持されるスピンドル（１）を含むベーンモータ（５３）を有し、該ベーンモータ（５３）によって動力供給される外科用ツールを収容するため該ハウジング（３０）に装着されるアタッチメント機構（５２）を有し、さらに、該スピンドル（１）を回転させるため該ハウジング（３０）および該ベーンモータ（５１）へ圧縮空気を導入するための該ハウジング（３０）の通路（５８，６２）と、該ハウジング（３０）から使用済み空気を導出するための、該ベーンモータ（５３）の吐出孔（５５）とを有し、該空気の一部が、該ベーンモータ（５３）へ流入する前に該ベアリング（５）を冷却するために該ベアリング（５）を通過する、外科用モータ。

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