KR20140108329A

KR20140108329A - 커터를 포함하는 뼈 클리닝 어셈블리

Info

Publication number: KR20140108329A
Application number: KR1020147021230A
Authority: KR
Inventors: 에릭 케이. 디엘; 로버트 이. 린치; 존 콜맨 호튼 4세; 시릴 에이. 케일러스; 존 피. 버네로
Original assignee: 스트리커 코포레이션
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-09-05
Also published as: AU2012362228A1; CA2862449A1; US11950789B2; AU2017228631A1; AU2020200173B2; US9687361B2; WO2013102134A3; JP2015504733A; JP2017136388A; AU2017228631B2; JP2019055224A; JP6970241B2; AU2020200173A1; AU2012362228B2; EP3639793A3; JP6712307B2; WO2013102134A2; US20170303937A1; JP2020127844A; AU2022202385A1

Abstract

본 스톡을 클리닝하기 위한 클리닝 모듈이 수술 절차에서 이용된다. 클리닝 모듈은 쉘을 포함한다. 쉘은 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간을 한정한다. 빈 공간내에 커터가 위치된다. 쉐이빙 튜브가 커터에 대해 상이한 속도 및/또는 방향으로 이동하도록 커터 주위에 동축으로 배치된다. 동작시, 커터는 연조직을 본 스톡으로부터 절단함에 의해 본 스톡을 클리닝하도록 회전한다. 쉐이빙 튜브 내의 윈도우를 통해 본 스톡을 커터로 가압하기 위해 해제 위치에서 맞물린 위치로 텀블 플레이트에 걸쳐 암이 이동하는 동안, 텀블 플레이트가 본 스톡을 재배향한다. 구동 어셈블리는 커터, 쉐이빙 튜브, 암 및 텀블 플레이트를 작동한다.

Description

커터를 포함하는 뼈 클리닝 어셈블리{BONE CLEANING ASSEMBLY INCLUDING CUTTER}

본 발명은 수술 절차에서 이용되는 본 스톡(bone stock)을 클리닝할 수 있는 어셈블리에 관한 것이다.

특정 수술 절차에서, 칩-크기 뼈가 인접한 미손상 뼈(intact bone)의 필러로서 이용된다. 예를 들면, 척추 고정술(spinal fusion procedure)에서, 분쇄된 골분으로 형성된 컴파운드를 임프란트된 로드 주위에 설치하는 것이 공지되어 있다. 로드는 인접 척추뼈를 일렬로 유지한다. 이 컴파운드는 척추뼈를 형성하는 조직이 로드 둘레의 뼈의 토대를 형성하도록 성장하는 래티스(lattice)의 역할을 한다. 이 토대는 로드 상에 가해지는 부하를 분산한다. 골분은 추간판 스페이스에 또는 추간판 스페이스내에 위치된 케이지에 배치될 수 있다.

골분은 또한 정형외과 수술 절차에서 필러 및/또는 성장 형성 래티스로서 이용된다. 골 형성 단백질이 조성 물질(make-up material) - 이로부터 인접 생골세포의 미분화 세포가 새로운 뼈를 형성함 - 의 역할을 하므로, 골분은 이 절차에서 필러 및/또는 성장 형성 래티스로서 이용되는 것이다.

골분을 위한 본 스톡(bone stock)의 이상적 출처로는 골분이 충전될 환자이다. 이는 기증자의 뼈보다는 환자 자신의 뼈가 환자의 면역 체계에 의해 거부될 확률이 적기 때문이다. 따라서, 골분이 필요한 절차에서, 본 스톡은 종종 뼈의 작은 부분, 일반적으로는 0.25 와 3 입방 센티미터 사이, 의 손실을 견딜 수 있는 환자의 뼈 중 하나로부터 추출된다. 환자의 다른 부위로의 이식을 위하여 환자로부터 제거되는 뼈는 자가 이식(autograft) 뼈라 칭한다.

자가 이식 본 스톡을 골분으로 변환하는 것은 일반적으로 두 부분의 공정이 고려된다. 공정의 제1 부분에서, 추출된 뼈는 인대 및 골분을 형성하는데 적합하지 않은 다른 연조직을 제거하도록 클리닝된다. 클리닝된 뼈는 골분으로 분쇄된다. 본 출원의 양수인의 미국 특허 출원 US 2009/0118735 Al 및 PCT 공개 번호 WO 2009/061728 A1 인 "BONE MILL INCLUDING A BASE AND A MILL HEAD SEPARATE FROM THE BASE, THE MILL HEAD INCLUDING A REMOVABLE CATCH TRAY"는 본 스톡을 골분으로 변환할 수 있는 전기적으로 동작하는 뼈 분쇄기를 개시하며, 그 내용이 본 명세서에 참조로서 포함된다.

일반적 뼈 클리닝 공정에서, 뼈를 분쇄하기 이전에, 수술 인원은 수동으로 뼈를 클리닝한다. 현재, 수술 인원은 이 수동 공정을 큐렛(currettes) 및/또는 론저(rongeurs)를 이용하여 수행한다. 수술 인원이 이 과제를 수행하는데는 15분 이상이 걸린다.

더욱이, 클리닝 공정을 수행하기 위하여, 수술 인원은 뼈를 단단히 파지할 필요가 있다. 뼈에 대해 그러한 힘을 쓰는 것은 수술 인원에 의해 착용된 장갑이 찢어지도록 할 수 있다. 더욱이, 수술 인원에 의해 이용되는 날카로운 커팅 도구는 장갑을 자르거나 찢을 수 있다. 그러한 장갑의 절단 또는 찢어짐으로 인하여 수술 인원의 피부가 뼈와 직접 접촉하게 될 수 있다. 이 접촉은 뼈의 오염을 초래하게 된다.

그러므로, 뼈에 대한 수동 파지 및 클리닝에 대한 필요성을 감소하면서 뼈로부터 연조직을 제공하는 어셈블리에 대한 당업계의 필요성이 존재한다.

본 발명은 본 스톡을 클리닝하기 위한 어셈블리를 제공한다. 어셈블리는 클리닝될 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간을 한정하는 쉘을 포함한다. 커터가 상기 빈 공간에 배치되어, 동작시, 상기 커터는 연조직을 상기 본 스톡으로부터 제거함에 의해 상기 본 스톡을 클리닝한다. 가이드는 풀림 위치와 맞물린 위치 사이에서 이동한다. 상기 가이드는 풀림 위치 외부에 있는 경우 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 커터쪽으로 이동시키도록 구성된다.

본 발명은 또한 본 스톡을 클리닝하기 위한 다른 어셈블리를 제공한다. 이 어셈블리는 클리닝될 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간을 한정하는 쉘을 포함한다. 커터는 상기 빈 공간내에 배치되어, 동작시, 상기 커터는 상기 본 스톡으로부터 연조직을 제거함에 의해 상기 본 스톡을 제정한다. 쉐이빙 튜브가 상기 커터 주위로 동축으로 배치되고, 상기 쉘에 의해 지지된다. 상기 커터 및 상기 쉐이빙 튜브는 서로에 대해 상이한 속도 또는 방향으로 회전하도록 구성된다.

첨부된 도면과 결부하여 고려되는 경우 이하의 상세한 설명을 참조로 본 발명의 이점이 용이하게 평가되고 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1은 베이스 유닛, 클리닝 모듈, 구동 모듈 및 콘솔을 포함하는 본 스톡을 클리닝하기 위한 시스템의 정면도.
도 2는 도 1의 베이스 유닛의 투시도.
도 3은 클리닝 모듈 및 구동 모듈의 투시도.
도 4는 클리닝 모듈의 분해 투시도.
도 5는 구동 모듈의 분해 투시도.
도 6은 클리닝 모듈 및 구동 모듈의 횡단면도.
도 7은 캡 및 뚜껑이 제거된 클리닝 모듈의 투시도.
도 8 및 도 9는 커터, 가이드, 쉐이빙 튜브 및 텀블 플레이트의 투시도.
도 10은 상이한 위치들을 도시하는 커터, 가이드, 쉐이빙 튜브 및 텀블 플레이트의 상면도.
도 11은 커터와 쉐이빙 튜브를 통해 취해진 수평 단면을 갖는 커터, 쉐이빙 튜브 및 가이드 사이의 상호 작용을 도시하는 도 10의 확대도.
도 11a는 커터와 쉐이빙 튜브를 통해 취해진 수평 단면을 갖는 커터, 쉐이빙 튜브, 본 스톡 및 가이드 사이의 상호 작용을 도시하는 도 10의 확대도.
도 12는 가이드의 상부 투시도.
도 13은 가이드의 하부 투시도.
도 14는 커터의 상부 투시도.
도 15는 커터의 정면도.
도 16은 커터 아래로부터 본 도 14 및 도 15의 커터의 플루트 및 커팅 에지의 확대도.
도 14a 내지 도 16a는 다른 커터를 갖는 도 14 내지 도 16과 유사한 도면.
도 14b 내지 도 16b는 제2의 다른 커터를 갖는 도 14 내지 도 16과 유사한 도면.
도 17은 쉐이빙 튜브의 상부 투시도.
도 18은 쉐이빙 튜브의 하부 투시도.
도 19는 일체화된 기어를 갖는 텀블 플레이트의 투시도.
도 20은 텀블 플레이트의 상부도.
도 21은 클리닝 모듈 및 구동 모듈의 연결을 위한 정렬을 도시하는 분해 투시도.
도 22는 쉘이 없는 클리닝 모듈 및 구동 모듈의 분해 투시도.
도 23a는 가이드 및 캠 팔로어의 허브의 하위부를 도시하는 부분 투시도.
도 23b - 도 23e는 캠 팔로어의 움직임과 가이드의 대응하는 움직임을 개략적으로 도시하고, 도 23b는 최대 시계 방향 위치에 있는 가이드를 도시하고, 도 23c는 최대 시계 방향 위치에 일시적으로 있는 가이드를 도시하고, 도 23d는 최대 반시계방향 위치에 있는 가이드를 도시하고, 도 23e는 가이드와 커터 사이에 포착된 본 스톡과 맞물린 위치에 있는 가이드를 도시하는 도면.
도 23f는 가이드 및 캠 팔로어의 허브를 통해 취해진 횡단면도.
도 24는 캠 기어의 상면도.
도 25는 인덱싱 기어와 협력하는 인덱서 핀을 도시하는 캠 기어의 하부 투시도.
도 26은 인덱싱 기어내의 인덱싱 홈으로 슬라이딩하는 인덱서 핀의 동작을 도시하는 인덱싱 기어의 상면도.
도 27은 캠 팔로어의 하부 투시도.
도 28은 캠 팔로어의 상부 투시도.
도 29는 본 스톡을 클리닝하기 위한 다른 시스템의 정면도.
도 30은 다른 클리닝 모듈의 투시도.
도 31은 다른 클리닝 모듈의 분해 투시도.
도 32는 다른 클리닝 모듈의 횡단면도.
도 33은 다른 클리닝 모듈의 암 및 격납 링의 횡단면 상면도.
도 34는 다른 클리닝 모듈의 암 및 격납 링의 횡단면 투시도.
도 35는 다른 클리닝 모듈의 암 및 쉐이빙 튜브의 맞물림을 도시하는 도 34의 부분 확대도.
도 36은 다른 클리닝 모듈의 부분 횡단면도.
도 37은 다른 클리닝 모듈의 암의 투시도.
도 38은 다른 클리닝 모듈의 상부도.
도 39는 다른 클리닝 모듈의 하부도.
도 40은 다른 클리닝 모듈의 격납 링의 투시도.
도 41은 다른 클리닝 모듈의 격납 링의 상부도.
도 42는 다른 클리닝 모듈의 커터의 투시도.
도 43은 다른 클리닝 모듈의 커터의 측면도.
도 44는 다른 클리닝 모듈의 커터의 단면도.
도 45는 다른 클리닝 모듈의 쉐이빙 튜브의 투시도.
도 46은 다른 클리닝 모듈의 쉐이빙 튜브의 측면도.
도 47은 도 46에서 선 47-47을 따라 대체로 취해진 쉐이빙 튜브의 횡단면도.
도 48은 다른 클리닝 모듈의 한 쌍의 파편 캐치(debris catches)의 상부도.
도 49는 도 48의 파편 캐치 중 하나의 투시도.
도 50은 정합시킨 도 48의 파편 캐치의 측면도.

도면을 참조로, 본 스톡을 클리닝하기 위한 뼈 클리닝 시스템이 일반적으로 도 1의 40에 도시된다.

시스템(40)은 베이스 유닛(42)을 포함한다. 베이스 유닛(42)에 구동 모터(44)가 내장된다. 구동 모듈(45)이 모터(44)에 커플링하기 위하여 베이스 유닛(42)에 제거 가능하게 부착되도록 구성된다. 본 스톡을 클리닝하기 위한 클리닝 모듈(46)은 구동 모듈(45)에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 도시된 실시예에서, 베이스 유닛(42) 및 구동 모듈(45)은 재사용 가능하고, 클리닝 모듈(46)은 본 스톡이 클리닝된 이후에 폐기되도록 일회용이다.

클리닝 모듈(46)은 본 스톡으로부터 연조직을 절단하기 위한 적어도 하나의 커터(48)를 포함한다(도 4 및 도 7 참조). 클리닝 모듈(46)은 베이스 유닛(42) 상에 위치된 구동 모듈(45)에 부착되는 경우 커터(48)가 모터(44)에 의해 정교하게 동작되도록 구동 모듈(45)을 통해 모터(44)에 동작적으로 연결되도록 구성된다.

추출된 본 스톡이 클리닝 모듈(46)내에 놓인다. 모터(44)는 커터(48)의 동작을 초래하도록 동작된다. 커터(48)의 동작으로 연조직 및 다른 파편을 본 스톡으로부터 절단하면서 놓인 뼈 둘레의 원시층(progenitor layer)은 남겨둔다.

제어 콘솔(50)은 모터(44)를 동작시키기 위하여 모터(44)에 전기적 통전 신호를 공급한다. 케이블(52)은 베이스 유닛(42)과 콘솔(50) 사이에 연결된다. 케이블(52)은 그 통전 신호가 콘솔(50)로부터 모터(44)로 공급되는 도전체(도시 없음)를 포함한다.

베이스 유닛(42)은 원형 풋(54)을 포함한다. 레그(56)는 풋(54)으로부터 상향으로 연장한다. 레그(56)는 형상면에서 튜브형이며, 원형 횡단면을 갖는다. 레그(56)의 상부에 받침대(58)가 배치된다. 받침대(58)는 레그(56)로부터 방사상 외부로 테이퍼된다.

도 2를 참조로, 받침대(58)는 대체로 원형인 상면(60)을 갖는다. 받침대는 또한 외부로 연장하고 상면(60)의 둘레 주위로 연장하는 립(62)을 갖도록 형성된다. 상면(60) 및 립(62)의 방사상 내면은 받침대(58)내의 실질적으로 원통형의 실장 공간(64)을 한정한다. 실장 공간(64)은 받침대(58)의 상부에서 개방된다. 받침대(58)의 외측 둘레인 립(62)의 외측 둘레는 풋(54)의 둘레보다 작다. 립(62)의 외측 둘레는 레그(56)의 그것보다 크다. 받침대(58)는 또한 상면(60)의 중심에 개구(66)를 가지도록 형성된다.

노치(68)는 받침대(58)의 외측 둘레로부터 방사상 내부로 연장한다. 따라서, 노치(68)는 립(62)내에 브레이크를 형성한다. 본 발명의 도시된 것에서는, 노치(68)는 중심 개구(66)로 방사상 내부로 연장한다. 받침대(58)는 복수개의 원주방향으로 등각으로 이격된 티쓰(70)(도 2에서 단지 2 티쓰만 도시됨)를 더 포함한다. 각각의 티쓰(70)는 립(62)에 인접한 받침대 상면(60)으로부터 상향으로 연장한다.

두개의 리텐션 암(72)이 받침대(58)에 피봇가능하게 실장된다. 리텐션 암(72)은 립(62)내에 형성된 컷아웃(cutout)에서 받침대(58)에 직경면에서 반대측에 실장된다(컷아웃은 별개의 번호 없음).

각각의 리텐션 암(72)은, 암(72)이 정지시에, 받침대 상면(60)의 둘레의 일부분 위로 연장되는 핑거(74)를 갖는다. 리텐션 암(72)이 이렇게 위치되는 경우, 암(72)은 "고정" 상태에 있다.

각각의 리텐션 암(72)은 받침대(58) 아래에 위치된 레버(76)를 갖는다. 레버(76)를 받침대(58)의 하측으로 향해 방사상 내부로 이동시킴에 의해, 관련 리텐션 암(72)은 대응하는 핑거(74)를 받침대 상면(60) 위의 위치로부터 멀어져서 고정 상태로부터 벗어나도록 받침대(58)에 대해 피봇된다. 리텐션 암(72)이 이렇게 위치되는 경우, 암(72)은 "풀린" 상태에 있다.

스프링(도시 없음)과 같은 바이어싱 장치는 받침대(58)의 내면과 각각의 암(72) 사이에 배치된다. 스프링은 각각의 리텐션 암(72)을 그의 고정 상태 쪽으로 바이어스한다. 각 리텐션 암(72)은 전용 스프링에 의해 고정 상태로 바이어스될 수 있다. 다르게는, 두 리텐션 암(72)은 공통, 공유 스프링에 의해 고정 상태로 바이어스될 수 있다.

모터(44)는 레그(56)의 중심 구멍내에 배치된 회전 가능한 출력 샤프트(78)를 포함한다. 출력 샤프트(78)는 모터(44)로부터 상향으로 받침대 중심 개구(66)를 향하여 연장한다. 출력 샤프트(78)의 상부에 고정된 기어(기어는 도시 없음)는 모터(44) 위의 레그(56)내에 배치되는 기어 트레인(80)과 맞물린다. 기어 트레인(80)은 모터 출력 샤프트(78)의 회전 속도를 감소시킨다.

기어 트레인(80)은 레그(56)의 상부로부터 연장하는 회전 가능한 출력 구동 샤프트(82)를 갖는다. 구동 샤프트(82)는 상면(60) 아래의 받침대 중심 개구(66)내에 배치된다. 구동 샤프트(82)는 형상면에서 튜브형이다. 구동 샤프트(82)는 구동 샤프트(82)를 따라 대향하는 폐쇄 단부들 사이의 길이 방향으로 연장하는 두개의 직경방향으로 대향하는 슬롯(84)(도 2에는 하나가 도시됨)을 구비한다. 슬롯(84) 각각은 튜브형 구동 샤프트(82)의 원통형 벽을 통해 방사방향으로 연장한다. 각각의 슬롯(84)은 폐쇄된 대향 슬롯 단부들 사이에서 연장하는 평행한 한 쌍의 연장 인터페이싱 측면을 갖는다.

본 발명의 일부 다른 것에서는, 모터(44)와 기어 트레인(80)이 일체로 제공되어, 기어 트레인 구동 샤프트(82)는 100과 500RPM 사이의 속도로 회전할 수 있다. 이 속도는 본 스톡이 클리닝 모듈(46)내에 배치되는 경우에 본 클리닝 시스템(40)의 동작 동안 구동 샤프트(82)가 회전하는 부하 속도 아래에 있다. 모터 출력 샤프트(78), 기어 트레인(80) 및 구동 샤프트(82)는 PCT 국제 공보 WO 2011/057088에 상세히 설명되고, 여기에 참조로 포함된다.

구동 스핀들(86)이 구동 샤프트(82)에 결합되고, 이에 의해 구동된다. 구동 스핀들(86)은 원통형 스템(88)을 포함한다. 스템(88)의 상부 축방향 단부에서, 스핀들(86)은 동심의 디스크 형상 헤드(90)를 갖는다. 스핀들 헤드(90)는 원형이며, 스템(80)에 고정될 수 있다. 다르게는, 스핀들 헤드(90)는 스템(88)과 일체로 형성될 수 있다.

다수의 피쳐가 스핀들 헤드(90)의 평탄 상면으로부터 위로 연장된다. 이들 피쳐 중 하나는 정렬 핀(92)이다. 정렬 핀(92)은 스핀들(86)의 길이 방향 축과 동축이며, 헤드(90)의 중심으로부터 위로 돌출한다. 핀(92)은 스핀들 헤드(90)의 평면 상면에 인접한 원통형이다. 정렬 핀(92)은 스템(88)의 축 단부 상에 형성될 수 있으며, 스핀들 헤드(90)의 중심을 통해 돌출한다. 다르게는, 정렬 핀(92) 및 스핀들 헤드(90) 모두 스템(88)과 일체로 형성될 수 있다. 다르게는, 정렬 핀(92) 및 스핀들 헤드(90)는 일체로 형성되고 스템(88)의 축방향 단부에 고정된다. 정렬 핀(92)의 단자 단부는 원추대(frustoconical)이고 평탄화된 팁을 구비한다. 정렬 핀(92)의 이러한 피쳐는 별도의 도면 번호가 없다.

4개의 원주방향으로 등각으로 이격된 구동 티쓰(94)는 또한 스핀들 헤드(90)의 평면 상면으로부터 상향 연장한다. 구동 티쓰(94)는 스핀들 헤드(90)의 주위에 분포된다. 구동 티쓰(94)는 스핀들 헤드(90)의 방사상 외측 원형 에지와 같은 높이의 아치형 방사상 외측 표면을 갖는다. 구동 티쓰(94)는 또한 아치형 방사상 내측 표면을 갖는다. 각 구동 티쓰(94)의 방사상 외측 및 내측 표면 사이에 한 쌍의 원주 방향으로 대향하는 내부로 테이퍼링된 측면 표면이 연장하며; 구동 티쓰(94)의 이들 표면은 평평하며, 스핀들 헤드(90)의 평평한 상면에 수직이며, 별도의 도면 번호는 없다. 정렬 핀(92)이 스핀들 헤드(90)의 평평한 상면으로부터 멀어지는 곳까지 구동 티쓰(94)가 연장하지는 않는다.

스핀들(86)은 원통형 스템(88)이 튜브형 구동 샤프트(82)의 축방향 길이 방향 보어에 슬라이드식으로 수용되도록 하는 체적으로 위치된다. 원통형 구동 핀(96)은 스핀들 스템(88)을 통해 방사상으로 연장하는 크로스 보어(별도 번호 없음)에 맞춰진다. 구동 핀(96)의 대향 단부는 스템(88)의 원통형 표면으로부터 연장하고, 튜브형 구동 샤프트(82)내에 형성된 직경 방향으로 대향된 슬롯(84)내에 배치된다. 그 대향 단부에 가까이, 구동 핀(96)이 슬롯(84)의 원주 방향으로 인터페이스하는 연장 측면과 맞닿고 슬라이드식으로 맞물린다. 튜브형 구동 샤프트(82)와 동축 스템(88) 사이에는 상대 각 운동이 거의 없다. 기어 트레인(80)을 통해 모터(44)에 의해 유도되는 구동 샤프트(82)의 회전이 구동 핀(96)과 슬롯(84)의 측면 사이의 맞닿는 맞물림을 통해 스템(88)에 전달된다.

스템(88)과 튜브형 구동 샤프트(82)는 슬롯(84)의 길이에 의해 제한되는 범위의 상대적 동축 움직임을 갖는다. 이 범위내에서 및 레그(56)에 대하여, 스템(88)은 구동 핀(96)과 슬롯(84)의 상단부 사이의 맞닿는 맞물림에 의해 제한되는 최상부 축방향 위치 및 구동 핀(96)과 슬롯(84)의 하단부 사이의 맞닿는 맞물림에 의해 제한되는 최하단 축방향 위치를 갖는다. 슬롯(84)과 구동 핀(96) 사이의 맞물림이 구동 샤프트(82)에 대한 구동 스핀들(86)을 유지하고, 이들 사이에서 토크를 전달한다. 그러므로, 구동 스핀들(86)은 구동 샤프트(82)와 일체로 회전하고, 기어 트레인(80)에 대해 길이 방향으로 이동할 수 있다.

푸시 버튼 스위치(98)가 베이스 유닛 풋(54)에 장착된다. 스위치(98)의 푸시 버튼은 스프링(도시 없음)으로 연장된 위치로 바이어스되고, 여기서 스위치(98)는 전기적 개방이 된다. 이 스프링 바이어스된 힘에 대항하여 푸시 버튼을 누르는 것은 스위치(98)를 전기적으로 차단한다. 도 1에 도시된 소켓(100)은 제어 콘솔(50)로부터의 케이블(52)을 수용하고, 케이블 도전체에 전기적으로 연결되는 단자를 포함한다.

풋(54) 내부에 소켓(100)과 모터(44) 사이에서 전기적으로 직렬인 회로 보드(도시 없음)가 있다. 전기 모터 제어기의 기능을 하는 전기 부품이 회로 보드에 실장된다. 모터 제어기의 기능은 모터(44)에 전원을 공급하기 위하여 소켓(100)에서 수신된 전력을 조절하는 것이다. 스위치(98)는 소켓(100)과 회로 보드 사이에 전기적으로 직렬로 놓인다. 다르게는, 스위치(98)는 회로 보드와 모터(44) 사이에 전기적으로 직렬로 놓인다. 케이블(52)과 소켓(100)을 통해 콘솔(50)로부터 수신된 전력은 모터 제어기에 의해 조절되고, 스위치(98)가 전기적으로 닫힌 경우 모터(44)의 권선에 제공된다. 모터(44)로의 전원 공급은 푸시 버튼이 이완되고 스위치(98)가 전기적으로 개방되는 경우 중단된다. 이들 전기적 부품의 특정 구조 및 구성이 모터 제어 관련 분야의 당업자에게 공지된 임의의 적절한 유형으로 도시되지 않았다.

구동 모듈(45)은 쉘(200)을 포함한다. 쉘(200)은 베이스 유닛 모터(44)가 작동시 궁극적으로는 커터(48)를 구동하는 구동 모듈(45)내의 기어 트레인(201)(도 5 참조) 및 본 스톡을 클리닝하기 위한 클리닝 모듈(46)내의 다른 부품을 구동하도록 베이스 유닛(42)에 맞춰지는 크기를 갖는다.

쉘(200)은 바닥(208) 및 외측 벽(204)을 갖는다. 외측 벽(204)은 쉘(200)이 받침대 상면(60) 위의 실장 공간(64)에 미끌어져 및 립(62)내부에 미끌어져 맞춰지도록 하는 외측 주변을 갖는다.

4개의 원주 방향으로 등각으로 이격된 노치(212)가 외측 벽(204)의 아래로 향하는 면으로부터 방사상 내부로 및 축방향으로 위로 연장한다(도 1에 도시된 두 노치). 노치(212)는 쉘(200)이 베이스 유닛(42)에 맞춰지는 경우에 받침대 티쓰(70)가 노치(212)내에 놓이도록 하는 크기를 갖는다. 티쓰(70)와 노치(212)의 맞물림은 동작 동안 베이스 유닛(42)에 대한 원치 않은 쉘(200)의 회전을 방지한다.

외측 벽(204)은 서로로부터 직경 방향으로 대향하는 두개의 추가 측면 노치(214)가 더 구비된다. 측면 노치(214)는 외측 벽(204)의 바닥 위의 위치에 외측 벽(204)의 외측 원통형 표면으로부터 방사상 내부로 연장한다. 보다 특별하게는, 쉘(200)이 받침대 실장 공간(64)내에 놓이고 티쓰(70)가 노치(212)내에 놓이는 경우, 측면 노치(214)가 보유 암(72)의 방사상 내부로 향하는 핑거(74)를 수용하도록 위치되도록 쉘(200)이 형성된다.

핑거(74)는 쉘(200)을 베이스 유닛(42)에 선택적으로 고정하도록 측면 노치(214)의 공동면(cooperating surface)에 대향해서 놓이도록 방사상 내부로 편향된다. 핑거(74)의 상부면은 방사상 내부로 하향으로 각이진다. 이는 쉘(200)이 슬라이드식으로 맞물리고, 핑거(74)를 보유 암(72) 상에서 동작하는 편향력에 대향하여 방사상 외측으로 이동하도록 한다. 그러므로, 쉘(200)은 핑거(74)를 지나쳐서 아래로 눌려져서 레버(76)가 수동으로 동작되지 않고 실장 공간(64)내에 수용될 수 있다.

쉘(200)은 베이스 플레이트(215) 및 탑(216)을 더 포함한다. 탑(216)은 패스너, 초음파 웰딩 또는 접착제(도시 없음)에 의해 외측 벽(204)에 고정된다. 베이스 플레이트(215)는 외측 벽(204)과 일체이다. 외측 벽(204)은 베이스 플레이트(215)로부터 위로 연장하여 쉘(200)의 하부 캐비티(218)를 한정한다. 기어 트레인(201)은 하부 캐비티(218)내에서 쉘(200)에 체결된다.

도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 구동 기어(226)는 쉘(200)내에서 회전하도록 지지된다. 특히, 구동 기어(226)의 하부는 원통형으로 매끄러우며 쉘(200)의 베이스 플레이트(215)내의 베어링 부재(B)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 구동 기어(226)의 상부는 형상이 원통형인 스퍼 기어(spur gear) 이다. 쉘(200)이 받침대(58)의 실장 공간(64)내에 수용되는 경우, 구동 기어(226)는 스핀들 헤드(90)와 맞물린다. 구동 토크가 스핀들 헤드(90)로부터 구동 기어(226)로 전달된다.

구동 기어(226)는 스핀들 헤드(90)의 상부면으로부터 위로 돌출하는 정렬 핀(92) 및 구동 티쓰(94)의 것과 협력하는 대응하는 형상 및 위치를 갖는 리세스를 갖는 아래로 향하는 면을 갖는다. 보다 특별하게는, 구동 기어(226)는 중심에 위치한 정렬 핀 리세스(246) 및 4개의 원주 방향으로 등각으로 이격된 구동 티쓰 수용 리세스(248)를 포함한다. 리세스(246, 248)는 각각이 정렬 핀(92) 및 구동 티쓰(94)와 정합한다. 각 구동 티쓰 리세스(248)의 벽은 그 내부에 슬라이드식으로 수용되는 구동 티쓰(94)의 각각의 인터페이싱면과 평행하다. 스핀들 헤드(90) 및 구동 기어(226)는 따라서 쉘(200)이 받침대(58)의 실장 공간(64)내에 수용되고 티쓰(94) 및 리세스(248)가 정합되는 경우 스핀들 헤드(90)로부터 구동 기어(226)로 토크를 전달하기 위한 도그 클러치(dog clutch)를 한정한다.

클리닝 모듈(46)은 또한 클리닝 모듈 쉘(250)을 갖는다. 클리닝 모듈 쉘(250)은 클리닝 모듈 베이스(245)를 포함한다. 클리닝 모듈 베이스(245)는 구동 모듈(45)의 쉘(200)의 탑(216) 상에 위치되는 보스(도시 없음) 상에 놓이기 위한 형상을 갖는 리세스(도면 번호 없음)를 갖는다. 외측 둘레 벽(247)은 클리닝 모듈 베이스(245)와 일체이며 클리닝 모듈 베이스(245)로부터 위로 연장한다. 탑(249)은 패스너, 초음파 웰딩, 또는 접착제(도시 없음)에 의해 외측 둘레 벽(247)에 대한 둘레 주위에 고정된다.

도 7에 도시된 것처럼, 클리닝 모듈 쉘(250)은 추출되고 미클리닝된 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간(252)을 한정한다. 사용 동안, 커터(48)는 본 스톡으로부터 연조직 및 다른 파편을 절단함에 의해 빈 공간(252)내의 본 스톡을 클리닝한다.

커터(48)는 빈 공간(252)내에 위치된다. 커터(48)는 중심축(A)을 중심으로 회전하도록 지지된다. 커터(48)는 커팅 에지(264)(도 6에는 간략화를 위하여 도시 없으나, 도 14 내지 도 16에 도시됨)를 갖는 나선형 플루트(262)를 갖는 쉐이빙 로터(260)를 포함한다. 시스템(40)의 동작 동안, 커터(48)는 중심축(A) 둘레로 회전하고, 커팅 에지(264)는 본 스톡으로부터 연조직을 절단함에 의해 빈 공간(252)내의 본 스톡을 클리닝한다. 커터(48)는 중심축(A) 둘레로 반시계 방향으로 회전한다(위로부터 볼 때).

쉐이빙 튜브(270)는 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 커터(48) 둘레로 동축으로 연장한다. 쉐이빙 튜브(270)는 본 스톡에 부착된 조직이 커터(48)에 의한 맞물림을 위해 수용되는 커터 윈도우(272)를 한정한다. 커터 윈도우(272)는 두 쉐이버 에지(274)에 의해 경계가 지워진다. 쉐이빙 로터(260)가 쉐이빙 튜브(270)에 대하여 회전하는 경우에 커터(48)의 쉐이빙 로터(260)와 쉐이빙 튜브(270) 사이에 포착된 연조직을 절단하도록 쉐이버 에지(274)는 날카롭다. 쉐이버 에지(274)는 또한 연조직이 맞닿고 커터(48)의 쉐이빙 로터(260)에 의한 절단을 용이하게 하도록 일시적으로 유지되는 충돌 구조로서 작용한다.

쉐이빙 튜브(270)는 매 1 내지 10 초마다 또는 일부 경우에는 매 1 내지 5 초마다, 중심축(A)을 중심으로 반시계 방향으로 하나의 완전 회전(대략 360도)을 하도록 구성된다. 쉐이빙 튜브(270)의 완전 회전은 쉐이빙 튜브(270)가 고정되고 회전하지 않는 주기와 교대로 나타난다. 회전 시, 쉐이빙 튜브(270)는 30 내지 120RPM으로 회전한다.

플루트(262)의 나선형의 기하학적 구조로 인하여, 및 커터(48)에 비교해서 상대적으로 느린 회전으로 인하여, 커터(48)가 회전함에 따라, 절단된 연조직은 쉐이빙 튜브(270)의 상단으로부터 퇴출되도록 쉐이빙 튜브(270)와 커터(48) 사이에서 커터(48)를 따라 축방향으로 상향으로 오우거(augered)된다(도 6 참조). 본질적으로, 커터(48)는 스크류 콘베이어로서 작동한다. 커터(48)와 쉐이빙 튜브(270) 사이의 공간은 연조직이 오우거되고 궁극적으로는 퇴출되는 파편 통로이다.

리드(500)(도 7에선 제거, 도 4 및 도 6에 도시)는 상단부에 가까운 쉐이빙 튜브(270) 둘레에 회전식으로 배치된다. 리드(500)는 쉐이빙 튜브(270)의 상단으로부터 퇴장하는 조직이 떨어질 수 있는 수집 표면(502)을 한정한다. 수집 표면(502)은 파편 캐쳐로서 작동하도록 쉐이빙 튜브(270)의 상단 아래에 간격을 둔다.

리드(500)는 슬라이드 핸들(504)을 갖는다. 핸들(504)은 사용자에 의해 파지되도록 리드(500)로부터 상향으로 연장한다. 사용자는 본 스톡이 빈 공간(252) 내에 본 스톡을 위치시키도록 본 스톡이 수용될 수 있는 클리닝 모듈 쉘(250)내의 개구(506)를 개방하도록 리드(500)를 슬라이드할 수 있다.

캡(508)은 수집 표면(502)을 덮고 둘러싸도록 클리닝 모듈 쉘(250)에 부착된다. 캡(508)은 차후 회수 또는 처리를 위하여 절단된 연조직이 저장되는 수집 공간을 한정한다.

도 8 내지 도 10을 참조로, 쉘(250), 리드(500) 및 캡(508)이 제거된 클리닝 모듈(46)을 도시하며, 원형 텀블 플레이트(290)가 커터(48)와 동일 속도로 회전하도록 커터(48)에 동작적으로 결합된다. 본 스톡은 클리닝 동안 텀블 플레이트(290)의 상부에 놓여서 동작시 텀블 플레이트(290)는 본 스톡으로부터의 연조직의 보다 효율적인 절단을 위하여 커터(48)에 대해 본 스톡을 재지향하기 위하여 본 스톡을 이송한다. 시스템(40)의 동작 동안, 텀블 플레이트(290)는 중심축(A)을 둘레로 회전하도록 구동된다.

텀블 플레이트(290)의 상부면(292)은 본 스톡을 이송한다. 도시된 실시예에서, 상부면(292)은 평평하고 매끄럽다. 일부 실시예에서, 상부면(292)은 본 스톡을 그립하도록 질감을 가지거나 그립 피처(도시 없음)를 가져서, 본 스톡을 이동시키는 것을 용이하게 한다.

튜브형 샤프트(294)는 도 6에 도시된 것처럼 텀블 플레이트(290)에 고정된다. 튜브형 샤프트(294)는 텀블 플레이트(290)로부터 아래로 연장한다. 튜브형 샤프트(294)는 쉐이빙 튜브(270) 둘레로 동축으로 배치된다. 튜브형 샤프트(294)와 텀블 플레이트(290) 사이에서 매끄러운 상대적 회전을 용이하게 하도록 튜브형 샤프트(294)와 쉐이빙 튜브(270) 사이에 베어링 부재(B)는 위치된다. 유사하게, 튜브형 샤프트(294)와 클리닝 모듈 베이스(245) 사이에 베어링 부재(B)가 위치된다. 이하에 더 설명되는 것처럼, 쉐이빙 튜브(270)가 주기적으로 회전하는 동안, 텀블 플레이트(290)는 끊임없이 회전한다. 베어링 부재(B)는 개략적으로 도시되며, 베어링, 부싱 등을 포함할 수 있다.

텀블 플레이트(290)는 클리닝 모듈 베이스(245)(도 6 참조)의 상부면(도면 번호 없음)내의 리세스(243)에 배치된다. 텀블 플레이트(290)의 하부면(도면 번호 없음)은 클리닝 모듈 베이스(245)의 상승된 링-형상 섹션(297) 상에 탄다(ride). 링 형상 섹션(297)(도 4 참조)은 리세스(243)내에 배치된다. 텀블 플레이트(290)의 상부면(292)은 클리닝 모듈 베이스(245)의 상부면과 동일 평면이다. 일부 실시예에서, 텀블 플레이트(290)의 상부면(292)은 클리닝 모듈 베이스(245)의 상부면 아래에서 약간 리세스된다. 링 형상 섹션(297)은 그 위의 텀블 플레이트(290)의 회전을 용이하게 하기 위하여 낮은 마찰 재료로 형성된다. 다르게는, 텀블 플레이트(290)는 리세스(243)내의 베어링 부재(도시 없음) 상에 탄다.

암(300)은 텀블 플레이트(290)의 평평한 상부면(292) 위로 연장한다. 암(300)은 그 사이에 작은 갭을 제공하기 위하여 텀블 플레이트(290)의 상부면(292) 위로 이격되어 있다. 갭은 본 스톡이 이를 통과하는 것을 방지하는 크기일 수 있다. 다른 실시예에서, 암(300)은 텀블 플레이트(290)의 상부면(292) 상에 탄다. 암(300)은 본 스톡을 쉐이빙 튜브(270)의 커터 윈도우(272)를 통해 커터(48)로 향하게 하고 가압하는 가이드로서의 역할을 한다. 도시된 실시예에서, 암(300)은 본 스톡이 초기에 클리닝을 위해 퇴적된 본 스톡 공간(302)을 한정하는 할라페뇨(jalapeno) 형상 격납 벽(301)을 갖는다. 본 스톡 공간(302)은 암(300)이 맞물림 및 해제 위치 사이에서 발진하는 경우 암(300)과 함께 움직인다. 격납 벽(301)은 암(300)이 맞물린 위치로 이동하는 경우 본 스톡을 암(300)과 커터(48) 사이의 위치로 향하도록 하는 형상이다.

도 10 및 도 11은 본 스톡 공간(302)내에 본 스톡 없이 극단적인 시계 방향 위치로 암(300)이 이동하는 것을 도시한다. 도 11a는 맞물린 위치의 암(300)을 도시한다. 도 11a의 맞물린 위치에서, 암(300)은 본 스톡이 커터 윈도우(272)를 통해 암(300)의 프레스 블록(304)에 의해 커터(48)의 쉐이빙 로터(260)로 가압되도록 위치된다. 프레스 블록(304)의 전면(306)은 본 스톡을 커터 윈도우(272)로 커팅 에지(264)에 대해 대항하여 가압하는 베어링면의 역할을 한다.

암(300)은 복수개의 맞물린 위치와 복수개의 해제 위치 사이를 이동하는 것으로 이해되어야 한다. 필수적으로, 암(300)의 전면(306)이 본 스톡을 커터(48)로 미는 경우, 암(300)은 맞물린 위치에 있고, 암(300)의 회전 위치가 다소 변할 수 있더라도, 본 스톡은 전면(306)과 커터(48) 사이에 위치된다. 전면(306)과 커터(48) 사이에 공간이 있도록 암(300)이 위치되는 경우, 그 공간은 그들 사이에 포착되는 본 스톡에 의해 초래되지 않아서, 암(300)은 해제 위치 즉, 본 스톡이 맞물리지 않고 커터(48)로 가압되는 위치에 있다.

해제 위치에서, 암(300)은 프레스 블록(304)에 의해 본 스톡이 커터(48)로 가압되는 것으로부터 해제되도록 위치되어, 본 스톡이 텀블 플레이트(290)에 의해 재배향되는 기회를 제공받는다. 본 스톡은 텀블 플레이트(290)의 계속된 회전을 통해 재배향되고, 커터(48)를 따라, 암(300)이 맞물린 위치 또는 해제 위치에 있는 경우 또는 이들 사이에서 움직이는 경우 회전을 계속한다. 본 스톡은 중심축(A)을 중심으로 하는 하나 이상의 완전 회전을 통해 쉐이빙 튜브(270)를 회전시킴에 의해 더욱 재배향된다.

프레스 블록(304)의 전면(306)은 해제 위치에서 맞물린 위치로 이동하는 경우 커터(48)로의 아치형 경로(도시 없음)를 따라도록 구성된다. 암(300)은 맞물린 위치에서 전면(306)이 커터(48)와 마주하고 격납 벽(301)이 본 스톡을 전면(306)과 커터(48) 사이의 위치로 몰아넣도록 하는 형상이 되어, 본 스톡이 포착되고 커터(48)로 가압된다.

암(300)은 맞물린 위치와 해제 위치를 주기적으로 반복하여, 암(300)과 쉐이빙 튜브(270) 사이에 포착된 본 스톡을 재배향시킨다. 암(300)은 분 당 약 5 내지 20회 맞물림과 해제 위치 사이를 피봇한다. 맞물림과 해제 위치 사이의 암(300)의 피봇 속도는 5 내지 20 RPM 이다. 암(300)의 이동은 쉐이빙 튜브(270)의 속도/움직임에 대해 시간을 맞출 수 있어서, 암(300)은 쉐이빙 튜브(270)가 동작하거나 또는 쉐이빙 튜브(270)가 정지하는 경우에 맞물린 위치에 있다. 유사하게, 암(300)이 해제 위치에 있는 경우, 암(300)은 쉐이빙 튜브(270)의 일부 회전 동안 피봇하지 않도록 제어된다.

스프링(278)(도 23a 참조)과 같은 바이어싱 장치는 암(300)을 맞물린 위치 쪽으로 바이어스한다. 본 스톡이 존재하고 전면(306)과 쉐이빙 로터(260) 사이에 위치되게 되는 경우, 스프링(278)은 암(300)을 본 스톡으로 가압하여 본 스톡을 커터(48)에 대해 밀도록 동작한다. 따라서, 커터(48)에 대해 본 스톡 상에 가해지는 압력은 스프링(278)의 크기 및 특성을 기초로 미리 결정된다.

본 스톡이 스프링(278)의 바이어스를 극복하기 위한 방식으로 쌓거나 축적되려는 경우, 본 스톡은 스프링(278)의 바이어스에 대항하여 커터(48)로부터 암(300)이 멀어지도록 강제할 것이다. 스프링(278)은 축(A5)을 중심으로 맞물린 위치 쪽으로 암(300)을 회전시키도록 동작하는 확장 스프링일 수 있다. 스프링(278)을 통해 암(300)에 작용하는 힘은 암(300)을 통해 본 스톡으로 전달된다. 본 스톡으로부터 암(300)으로의 대향력이 스프링(278)으로 인한 암(300)의 힘을 넘어서려는 경우, 스프링(278)은 신장된다. 결과적으로, 본 스톡에 가해지는 힘은 제한된다.

스프링(278)은 힘 제한 피처로서 동작하도록 암(300)과 관련되어, 암(300)이 본 스톡을 커터(48)로 가압하는 힘이 제한될 수 있다. 스프링(278)은 골아 간세포 층(osteoblastic progenitor layer)이 본 스톡이 클리닝된 이후에 실질적으로 온전하게 유지되는 범위에서 본 스톡에 가해지는 힘을 유지함에 의해 본 스톡의 골아 간세포층으로의 손상을 제한한다. 특정 힘은 커터(48)의 기하학적 구조에 의존하고, 커터의 기하학적 구조가 변함에 따라 변한다. 예를 들면, 본 스톡으로부터 재료를 보다 공격적으로 절단하는 커터 기하학적 구조로 인하여, 골아 간세포층에 손상을 초래할 수 있는 힘은 본 스톡으로부터 재료를 보다 덜 공격적으로 절단하는 커터의 기하학적 구조의 것보다 적다. 그러므로, 힘은 커터 기하학적 구조에 맞춰지고, 골아 간세포층은 실질적으로 온전하게 유지하나 이는 여전히 본 스톡을 실질적으로 클리닝하는 힘을 식별함에 의해 결정된다.

전면(306)이 쉐이빙 튜브(270)와 맞물리거나 또는 적어도 밀접한 경우, 그러나 본 클리닝의 일부가 발생한 이후, 쉐이빙 튜브(270)는 중심축(A)을 중심으로 회전하여, 그 내부에 포착된 본 스톡을 벗어나게 한다. 프레스 블록(304)의 아치형 측면(307, 309)은 포착된 본 스톡이 쉐이빙 튜브(270)가 회전하는 경우 커터(48) 및/또는 쉐이빙 튜브(270)로부터 풀리거나 벗어남에 따라 포착된 본 스톡이 지탱할 수 있는 베어링면을 제공한다.

도 11을 참조로, 암(300)이 극단적인 시계 방향 위치에 있고 전면(306)과 쉐이빙 로터(260) 사이의 본 스톡 공간(302)내에 본 스톡이 존재하지 않는 경우, 프레스 블록(304)의 아치형 측면(307, 309)은 쉐이빙 튜브(270)의 대응하는 측면(275, 277)과 맞닿는다. 면(307, 309, 275, 277)은 전면(306)이 커터(48)에 끼어드는 것을 방지하고, 전면(306)과 커터(48) 사이의 갭 또는 간격을 유지하도록 맞닿는 접촉을 위한 형상을 갖는다.

암(300)은 도 12 및 도 13에 개별적으로 도시된다. 도시된 것처럼, 프레스 블록(304)은 격납 벽(301)의 내부면(308)으로부터 내부로 돌출한다. 내부면(308)은 본 스톡 공간(302)을 한정한다. 프레스 블록(304)의 전면(306)은 아치 형상이며 아치 형상 측면(307, 309)을 상호연결한다. 프레스 블록(304)은 암(300)의 상부면(312) 아래에 공간을 둔 상부면(310)을 갖는다(도 12 참조). 프레스 블록(304)은 암(300)의 바닥면(316)과 동일 평면인 하부면(314)을 갖는다(도 13 참조).

암(300)은 클리닝 모듈 탑(249)에 실장된 허브 피봇 핀 H(도 4 참조) 주위의 클리닝 모듈 쉘(250)에 피봇식으로 실장된 허브(318)를 포함한다. 허브(318)는 해제와 맞물린 위치 사이에서 암(300)을 이동시키도록 축(A5)을 중심으로 피봇 이동하기 위하여 지지된다. 클리닝 모듈(46)이 구동 모듈(45)의 상부에 위치되는 경우, 후술하는 것처럼 맞물림과 해제 위치 사이에서 암(300)을 이동시키도록 기어 트레인(201)에 의해 맞물리도록 인터페이스 탭(320)이 위치된다. 허브(318)는 암(300)의 상부면과 바닥면(312, 316) 사이에 한정된 반원통형 또는 아치형 외측면(324)을 갖는다. 암(300)은 허브(318)에 연결되고 허브(318)와 격납 벽(301)을 상호 연결하도록 허브(318)로부터 격납 벽(301)으로 갈라져서 연장하는 윙 벽(326, 328)을 더 포함한다.

도 14 내지 도 16에 도시된 것처럼, 커터(48)는 쉐이빙 로터(260)로부터 하방으로 연장하는 원통형 중간 샤프트(251)를 갖는다. 베어링 부재(B)(도 4 및 도 6 참조)는 중간 샤프트(251)을 중심으로 하고 쉐이빙 튜브(270)로 커터(48)의 회전을 지원하기 위하여 중간 샤프트(251) 둘레에 위치된다.

비원형 단면을 갖는 축방향 하부 스텁 샤프트(254)는 중간 샤프트(251)로부터 하방으로 연장한다. 하부 스텁 샤프트(254)는 구동 기어(226)의 축방향 상부 섹션내의 대응하는 형상의 축방향 보어(255) 내에 맞도록 하는 형상이다. 하부 스텁 샤프트(254)의 단면 및 구동 기어(226)의 그의 수신 보어의 비원형 기하학적 구조로 인하여, 커터(48) 및 구동 기어(226)는 맞물림 시 함께 회전하기 위하여 중심축(A)을 중심으로 각지게 고정된다. 동작시, 커터(48) 및 구동 기어(226)는 100 내지 500RPM으로 일정하게 회전한다.

하부 스텁 샤프트(254)는 중간 샤프트(251)로부터 챔퍼(370)로 하방으로 연장한다. 하부 스텁 샤프트(254)는 매끄럽고 단면이 비원형 기하학적 구조를 한정하는 대향 플랫(256) 사이에서 대체로 반원통형상이다.

커터(48)의 쉐이빙 로터(260)는 축방향으로 중간 샤프트(251) 위에 위치된다. 쉐이빙 로터(260)는 대체로 원통형이며, 중간 샤프트(251) 및 하부 스텁 샤프트(254)의 직경보다 큰 외측 직경을 가진다. 쉐이빙 로터(260), 중간 샤프트(251), 및 하부 스텁 샤프트(254)는 스테인레스강과 같은 금속으로 일체로 형성된다.

복수개의 플룻(262) 및 대응하는 커팅 에지(264)가 쉐이빙 로터(260) 상에서 한정된다. 쉐이빙 로터(260)의 상부(362) 및 하부(364) 축방향 단부는 평평하고 중심축(A)에 수직인 평면에 놓인다. 플룻(262) 및 커팅 에지(264)는 단부(362, 364) 사이에서 연장한다. 플룻(262) 및 커팅 에지(264)는 이들이 단부(362, 364) 사이에서 쉐이빙 로터(260)를 중심으로 나선형으로 둘러싸고, 20 내지 70도, 또는 일부 실시예에서는 30 내지 60도의 나선각(helix angle)을 가지도록 배치된다. 도시된 실시예에서, 커터(48)는 60도의 나선각을 갖는다. 쉐이빙 로터(260)의 외측 직경은 5/8 인치이다. 커팅 에지(264) 각각이 -10도와 10도 사이의 경사각(rake angle)을 갖는다. 도시된 일부 실시예에서, 커팅 에지(264)는 0도의 경사 범위를 갖는다. 10개의 플룻(262)이 도 14 내지 도 16에 도시된 커터(48)내에 존재한다.

커터(48)의 다른 실시예가 도 14a-16a 및 14b-16b에 도시된다. 도 14a-16a에서, 커터(48a)는 30도의 나선각을 갖는다. 쉐이빙 로터(260a)의 외측 직경은 5/8 인치이다. 커팅 에지(264a)는 0도의 경사각을 갖는다. 10개의 플룻(262a)이 도 14a - 도 16a에 도시된 커터(48a)내에 존재한다. 도 14b-16b에서, 커터(48b)는 45도의 나선각을 갖는다. 쉐이빙 로터(260b)의 외측 직경은 5/8 인치이다. 커팅 에지(264b)는 0도의 경사각을 갖는다. 10개의 플룻(262b)은 도 14b-16b에 도시된 커터(48b)내에 존재한다.

도 17 및 도 18을 참조로, 쉐이빙 튜브(270)는 커터(48) 위에 맞기 위하여 대체로 원통형 및 튜브형이다. 도 17에 도시된 것처럼, 커터 윈도우(272)는 연조직을 절단할 수 있는 날카로운 쉐이버 에지(274)를 생성한다. 쉐이버 에지(274)는 커터 윈도우(272)의 양 측면 상에 위치된다. 그러므로, 쉐이버 에지(274)는 커터 윈도우(272)의 측면을 더욱 한정한다. 커터 윈도우(272)의 상부 및 바닥에서의 표면(280, 282)은 대체로 평평하고 나란하다. 쉐이빙 튜브(270)의 매끄러운 샤프트 섹션(286)이 커터 윈도우(272)의 아래에 위치된다. 매끄러운 샤프트 섹션(286)은 바닥 단부(276)로 하방으로 연장한다.

쉐이빙 로터(260)와 쉐이빙 튜브(270)의 내측 원통형 표면(284) 사이에 포착된 연조직이 쉐이빙 튜브(270)가 정지되거나 또는 쉐이빙 튜브(270)가 회전하는 경우의 쉐이빙 튜브(270)에 대해 회전하는 커터(48)의 동작에 의해 쉐이버 에지(274)에 의해 절단되도록 쉐이버 에지(274)가 위치된다.

텀블 플레이트(290)가 도 19 및 도 20에 도시된다. 텀블 플레이트(290)는 대체로 원형이고 평평하다. 튜브형 샤프트(294)는 텀블 플레이트(290)의 바닥면(도면 번호 없음)에 고정된다. 튜브형 샤프트(294)는 텀블 플레이트(290)로부터 하방으로 연장하여 기어 섹션(296)에서 중단한다. 원통형 통로(298)는 텀블 플레이트(290), 튜브형 샤프트(294) 및 기어 섹션(296)을 통해 통과한다. 도 6에 도시된 것처럼, 원통형 통로(298)는 쉐이빙 튜브(270), 커터(48) 및 베어링 부재(B)를 수용하는 크기를 갖는다. 도시된 실시예에서, 베어링 부재(B)는 쉐이빙 튜브(270)로 맞춰지는 부싱 프레스(bushing press)로서, 그와 함께 회전한다. 클리닝 모듈(46)이 구동 모듈(45)에 고정되고 이에 연결되는 경우, 기어 섹션(296)은 구동 기어(226)에 동작적으로 결합된다.

도 21 및 도 22를 참조로, 클리닝 모듈(46)이 구동 모듈(45)에 연결되는 경우, 구동 모듈(45)의 기어 트레인(201)은 베이스 유닛 모터(44)로부터 수신된 토크를 클리닝 모듈(46)의 커터(48), 쉐이빙 튜브(270), 텀블 플레이트(290) 및 암(300)으로 전달할 수 있다. 도시된 실시예에서, 클리닝 모듈(46)은 하나의 뼈 클리닝 세션에 대해 이용되고 폐기되도록 디자인된 일회용 유닛으로서 제공되고, 구동 모듈(45)은 살균되고 재사용되도록 디자인된 재사용가능 유닛으로서 제공된다.

도 22 내지 도 26을 참조로, 기어 트레인(201)이 쉘(200)의 하부 캐비티(218)내에 위치된다. 기어 트레인(201)은 구동 기어(226)를 포함한다. 쉘(200)이 받침대(58)의 실장 공간(64)내에 수용되는 경우, 구동 기어(226)는 스핀들 헤드(90)를 맞물린다. 베이스 유닛 모터(44)의 동작시 구동 토크는 스핀들 헤드(90)에서 구동 기어(226)로 전달된다.

클리닝 모듈(46)이 구동 모듈(45)에 연결되는 경우, 수개의 연결이 완성된다. 그러한 하나의 연결에서, 커터(48)의 하부 스텁 샤프트(254)는 구동 기어(226)의 대응하여 형상화된 축방향 보어(255)로 삽입된다. 다른 연결에서, 텀블 플레이트(290)에 고정되는 튜브형 샤프트(294)의 기어 섹션(296)은 커플러 기어(401)에 맞물린다(도 6 참조). 커플러 기어(401)는 구동 기어(226)에 의해 직접 구동되고 또한 기어 섹션(296)과 맞물리고 이를 구동하는 하부 스퍼 기어(402)를 포함한다. 이들 연결은 베이스 유닛 모터(44)와 커터(48)/텀블 플레이트(290) 사이의 동작적 커플링을 설정하여, 베이스 유닛 모터(44)가 동작되는 경우, 구동 기어(226)는 중심축(A)을 중심으로 커터(48) 및 텀블 플레이트(290)를 함께 회전시킨다.

커플러 기어(401)의 상부 스퍼 기어(404)는 쉘(200)에 대해 고정된 동일 중심축(A2)을 중심으로 그와 함께 회전하도록 하부 스퍼 기어(402)에 중심 고정된다. 그러므로, 하부 스퍼 기어(402)가 구동 기어(226)에 의해 구동되는 경우, 상부 스퍼 기어(404)가 작은 직경이지만 동일하게 구동된다.

감속 기어(406)는 이에 의해 구동되도록 상부 스퍼 기어(404)와 맞물린다. 감속 기어(406)는 하부 스퍼 기어(408) 및 작은 직경의 상부 스퍼 기어(410)를 갖는다. 감속 기어(406)의 상부 스퍼 기어(410)는 감속 기어(406)의 하부 스퍼 기어(408)에 중심적으로 고정되어, 쉘(200)에 대해 고정된 동일 중심축(A3) 중심으로 그와 함께 회전한다.

캠 기어(412)는 감소 기어(406)와 맞물려서 감속 기어(406)의 회전은 캠 기어(412)의 회전을 초래한다. 캠 기어(412)는 상부 스퍼 기어(410)에 의해 구동되는, 감속 기어(406)의 상부 스퍼 기어(410)와 맞물리는 캠 스퍼 기어(414)를 갖는다. 감속 기어(406)는 커플러 기어(401)로부터 입력되는 회전 속도를 감소시킨다.

캠 기어(412)는 비원형 캠 형상 둘레를 갖는 캠 플레이트(416)를 포함한다. 둘레는 캠 스퍼 기어(414)에 수직인 캠 외측면(418)을 갖는다. 캠 플레이트(416)는 위로부터 볼 때, 캠 섹션(422)에 의해 결합되는 반원형 섹션(420)을 갖는다(도 24 참조). 캠 섹션(422)은 반원형 섹션(420) 보다는 캠 기어축(A4)으로부터 방사상 외부로 돌출한다(도 24 참조). 캠 기어축(A4)은 쉘(200)에 대해 고정된다.

캠 스퍼 기어(414)가 감속 기어(406)의 상부 스퍼 기어(410)에 의해 구동되는 경우, 캠 스퍼 기어(414)는 캠 기어축(A4)을 중심으로 회전한다. 캠 스퍼 기어(414)에 고정되는 것으로 인하여, 캠 플레이트(416)는 동일 방향으로 회전한다.

캠 팔로어(426)는 암(300)을 기어 트레인(201)에 결합시킨다. 캠 팔로어(426)는 상부 및 하부면(도면 번호 없음)을 갖는 대체로 원통형 본체(도면 번호 없음)를 갖는다. 포스트(428)는 본체와 일체로 형성되어 하부면으로부터 하방으로 연장한다. 포스트(428)는 대체로 캠 외측면(418)을 따라가도록 구성된다(도시는 없지만, 포스트(428)는 캠 외측면(418)을 따라 굴러가는 외측 베어링을 포함한다).

제2 포스트(429)는 본체와 일체로 형성되고 포스트(428)로부터 이격된 위치에서의 하부면으로부터 하방으로 연장한다. 포스트(428, 429) 모두는 축(A5)으로부터 방사상 외부로 이격된다(캠 팔로어 축(A5)으로도 칭함). 스프링(278)의 일 단부는 제2 포스트(429)에 부착된다. 스프링(278)의 다른 단부는 쉘(200)의 외측벽(204)의 내부면에 실장되어, 스프링(278)(이 경우에는 연장 스프링)은 캠 팔로어(426)를 시계방향으로 일정하게 바이어싱한다(위로부터 볼 때).

캠 팔로어(426)는 또한 도 23a에 도시된 것처럼 허브 인터페이스 탭(320)과 맞물리도록 구성된 캠 인터페이스 탭(430)을 갖는다(허브 피봇 핀 H 없이 도시됨). 캠 인터페이스 탭(430)은 구동 모듈(45)의 일부이고, 허브 인터페이스 탭(320)은 클리닝 모듈(46)의 일부이다. 캠 인터페이스 탭(430)은 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)을 갖는다. 제1 측면(S1)은 허브 인터페이스 탭(320)의 제3 측면(S3)과 맞닿도록 구성된다. 제1 및 제3 측면(S1, S3)이 맞닿는 경우, 제1 및 제3 측면(S1, S3)은 서로 평행하다.

토션 스프링(435)은 허브(318)내에 위치된 보어(437)내에 놓인다. 토션 스프링(435)은 두개의 탱(439a, 439b)을 갖는다. 탱(439a)은 클리닝 모듈(46)의 구동 모듈(45)로의 연결시 캠 인터페이스 탭(430)의 제2 측면(S2)과 맞닿는다. 탱(439b)은 윙 벽(328)의 내면(327)과 맞닿는다. 그러므로, 토션 스프링(435)은 캠 팔로어(426)에 대해 반시계 방향으로 암(300)을 강압하도록 동작한다.

도 23b 내지 도 23e는 캠 플레이트(416)의 움직임 및 캠 팔로어(426)의 대응하는 움직임을 도시한다. 도 23b는 허브 인터페이스 탭(320)과 맞물리는 캠 인터페이스 탭(430)을 도시하며, 암(300)과 캠 팔로어(426)는 스프링(278)의 장력 하에 최대 시계 방향 위치로 바이어스된다. 포스트(428)는 캠 플레이트(416)의 반원형 섹션(420)과 접촉된다. 이 위치적 구성은 전면(306)과 커터(48) 사이에 본 스톡이 포착되지 않는 경우 즉, 본 스톡이 클리닝되지 않는 경우 발생한다.

도 23c에서, 캠 플레이트(416)가 회전함에 따라, 포스트(428)는 반원형 섹션(420)으로부터 캠 플레이트(416)의 캠 섹션(422)으로 이동하여, 캠 팔로어(426)를 반시계 방향으로(위로부터 볼 때) 회전시킨다. 캠 섹션(422)이 반원형 섹션(420) 보다는 캠 기어축(A4)으로부터 더 멀어지도록 방사상 연장하므로, 캠 팔로어(426)는 캠 팔로어 축(A5)을 중심으로 반시계 방향으로 회전된다. 캠 팔로어 축(A5)은 쉘(200)에 대해 고정된다.

캠 팔로어(426)의 이러한 움직임이 발생하는 경우, 토션 스프링(435)의 탱(439a)은 탱(439b) 쪽으로 감긴다. 그러므로 암(300)은 탱(439b)을 통해 캠 팔로어(426)의 움직임을 따라가도록 강제되나, 도 23c는 제1과 제3 측면(S1, S3) 사이에서 형성된 갭을 초래하는 암(300)의 지연된 반응을 도시한다. 이러한 지연된 반응은 토션 스프링(435)의 느린 반응으로 인한 것이거나 또는 아마도 본 스톡이 암(300)과 쉐이빙 튜브(270) 사이에 포착되어 암(300)의 반시계 방향 회전을 방지하기 때문이다.

도 23d는 암(300)이 토션 스프링(435)에 의해 생성된 토크 하에서 캠 팔로어(426)를 회전식으로 따라잡아서 제3 측면(S3)이 제1 측면(S1)과 맞닿도록 하는 것을 도시한다. 따라서, 암(300)은 토션 스프링(435)을 통해 해제된 위치로 이동한다. 토션 스프링(435)은 암(300)을 반시계 방향으로 바이어스 하도록 동작하여 격납 벽(301)이 쉐이빙 튜브(270)와 맞물린다. 따라서, 격납 벽(301)은 쉐이빙 튜브(270)가 회전하는 경우 재료를 느슨하기 하기 위한 베어링면의 역할을 할 수 있다. 도 23d에서, 포스트(428)는 계속해서 캠 플레이트(416)의 캠 섹션(422)을 따라간다. 도 23c 및 도 23d에서, 포스트(428)가 캠 기어(412)의 캠 섹션(422) 둘레를 따르는 경우, 스프링(278)은 캠 플레이트(416)의 외측면(418)에 대항해서 캠 팔로어(426)의 포스트(428)를 바이어스 하도록 동작한다. 스프링(278)은 도 23b에서의 스프링(278)의 연장과 비교하여 이 위치에서 연장된다.

도 23e는 반원형 섹션(420)이 포스트(428)에 인접한 위치로 캠 플레이트(416)가 역으로 회전하는 것을 도시한다. 이것이 발생하는 경우, 전면(306)과 커터(48) 사이에 본 스톡이 존재하지 않는다면, 암(300)은 스프링(278)의 바이어스 하에 완전한 시계 방향 위치로 이동할 것이고, 이는 또한 캠 팔로어(426)를 시계 방향으로 회전시켜, 포스트(428)는 반원형 섹션(420) 상의 캠 플레이트(416)의 외측면(418)과 접촉한다. 그러나, 도 23e는 본 스톡이 전면(306)과 커터(48) 사이에서 포착되는 일반적 클리닝 위치를 도시하고, 커터에 의해 클리닝된다(도 11a 참조). 그러므로, 암(300)은 스프링(278)에 의해 제공되는 힘에 대향하는 본 스톡에 의해 방해된다. 결과적으로, 암(300)은 쉐이빙 튜브(270)와 맞닿는 완전 시계방향 위치로 완전히 회전하는 것이 불가능하다. 대신에, 암(300)은 포착된 본 스톡이 커터(48)로 가압되는 맞물린 위치에 있다. 포착된 본 스톡은 암(300)이 쉐이빙 튜브(270) 및 커터(48)로부터 이격되도록 한다. 맞닿는 제1 및 제3 면(S1 및 S3)으로 인하여, 캠 팔로어(426)는 시계 방향으로 완전히 회전하는 것이 허용되지 않아서, 포스트(428)는 캠 플레이트(416)의 외측면(418)으로부터 이격된다(또는 들린다).

캠 팔로어(426) 및 암(300)의 허브(318)는 도 23f에 도시된 것처럼 캠 팔로어축(A5)을 중심으로 피봇한다. 베어링 부재(B)는 캠 팔로어(426)와 쉘(200)의 탑(216) 사이에 위치하여 탑(216)내의 캠 팔로어(426)의 회전을 허용한다. 유사하게, 베어링 부재(B)는 허브(318)와 클리닝 모듈 베이스(245) 사이에 위치되어 클리닝 모듈 베이스(245)내의 허브(318) 회전을 허용한다. 클리닝 모듈(46)이 구동 모듈(45) 상에 놓이는 경우, 허브 피봇 핀(H)은 캠 팔로어(426)내의 중심 보어(도면 번호 없음)에 중심을 두어 캠 팔로어(426)를 허브(318)에 정렬시킨다.

도 22를 참조로, 인덱싱 기어(432)는 쉘(200)의 인덱싱 중심축(A6)을 중심으로 하는 회전을 위해 배치된다. 인덱싱 중심축(A6)은 쉘(200)에 대해 고정된다. 인덱싱 기어(432)는 인덱서 스퍼 기어(434)를 포함한다. 인덱싱 플레이트(436)는 인덱서 스퍼 기어(434)의 상부면에 고정된다. 인덱싱 플레이트(436)는 복수개의 인덱싱 그루브(438)를 한정한다. 4개의 인덱싱 그루브(438)가 도시된 실시예에 제공된다. 인덱싱 그루브(438)는 인덱싱 중심축(A6)을 중심으로 매 90도마다 원주방향으로 동일하게 위치된다. 인덱싱 그루브(438)는 인덱싱 중심축(A6)으로부터 이격된 위치에서 시작하고, 그로부터 방사 방향으로 연장되며, 인덱서 스퍼 기어(434)의 외측 둘레에 미치지 못하여 종료한다.

인덱서 핀(440)은 캠 스퍼 기어(414)의 바닥면으로부터 하방으로 연장한다(도 25 참조). 인덱서 핀(440)은 캠 스퍼 기어(414)의 둘레로부터 방사상 내부로 이격하고, 캠 기어축(A4)으로부터 방사상 외부로 이격된다. 캠 스퍼 기어(414)가 구동되는 경우, 인덱서 핀(440)은 캠 기어축(A4)을 중심으로 회전한다. 인덱서 핀(440)은 인덱싱 플레이트(436)와 맞물리고 인덱싱 그루브(438)로 미끌어져 들어가도록 구성된다. 캠 스퍼 기어(414)의 매 1회 회전에 대해, 인덱서 핀(440)은 하나의 인덱싱 그루브(438)와 맞물리고, 인덱싱 중심축(A6)을 중심으로 인덱싱 기어(432)를 1회전의 1/4 또는 90도 만큼 회전시킨다. 이 배치는 일반적으로 캠 스퍼 기어(414)가 구동 휠이고 인덱싱 기어(432)가 피구동 휠인 제네바 드라이브로 칭한다. 이러한 제네바 드라이브의 블로킹 디스크(439)는 도 25에 도시된다. 블로킹 디스크(439)는 단차 사이의 위치에 구동 휠을 고정한다.

튜브 기어(442)는 튜브 기어축(A7)을 중심으로 구동되는 인덱서 스퍼 기어(434)와 맞물린다. 튜브 기어(442)는 하부 스퍼 기어(444) 및 작은 직경의 상부 스퍼 기어(446)를 갖는다. 상부 스퍼 기어(446)는 하부 스퍼 기어(444)에 중심으로 고정되어 쉘(200)에 대해 고정되는 동일한 튜브 기어축(A7)을 중심으로 회전한다. 상부 스퍼 기어(446)는 제네바 드라이브에 의해 표시된 것처럼 인덱서 스퍼 기어(434)에 의해 주기적으로 구동되는 인덱서 스퍼 기어(434)와 맞물린다. 하부 스퍼 기어(444)는 링-형상 스퍼 기어(448)와 맞물린다.

쉐이빙 튜브(270)의 바닥 단부(276)는 링 형상 스퍼 기어(448)의 회전으로 회전하도록 링 형상 스퍼 기어(448)에 맞춰진다. 링 형상 스퍼 기어(448)는 도시된 실시예에서의 클리닝 모듈(46)의 일부이다. 다른 실시예에서, 링 형상 스퍼 기어(448)는 구동 모듈(45)의 일부를 형성한다.

링 형상 스퍼 기어(448)는 중심축(A)을 중심으로 구동 기어(226)에 대해 회전 가능하다. 클리닝 모듈(46)이 구동 모듈(45)에 장착되는 경우 행해지는 다른 연결에서, 링 형상 스퍼 기어(448)는 하부 스퍼 기어(444)와 맞물린다. 튜브 기어(442)는 인덱서 스퍼 기어(434)의 1/4 회전이 링 형상 스퍼 기어(448) 및 쉐이빙 튜브(270)의 360도의 1회의 완전 회전을 초래하도록 구성된다.

헤드 및 나사산 단부를 갖는 피봇 핀(P)이 커플러 기어(401), 감속 기어(406), 캠 기어(412), 인덱싱 기어(432) 및 튜브 기어(442)를 구동 모듈(45)의 쉘(200)에 체결하도록 이용된다. 도시된 실시예에서, 쉘(200)의 탑(216)은 피봇 핀이 부착되는 내부에 나사산이 있는 보스를 포함한다(도 6 참조). 유사한 보스가 허브(318)를 회전식으로 지지하기 위하여 허브 피봇 핀(H)(나사산 단부는 있으나 헤드는 없는 피봇 핀)을 수용하도록 클리닝 모듈 탑(249) 상에 위치된다. 스페이서(S)는 탑(216)으로부터 적절히 일정 기어 만큼 이격하도록 피봇 핀(P) 둘레에 제공될 수 있다(도 6 참조). 기어(401, 406, 412, 432, 442), 캠 팔로어(426), 및 허브(318)는 축(A2-A7)을 한정하는 핀(P, H)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 이들 축(A2-A7)은 또한 서로에 대해 고정되고 서로에 대해 평행하다.

동작

동작 동안, 미클리닝 뼈가 클리닝을 위하여 빈 공간(252)/본 스톡 공간(302)내에 먼저 위치하고, 다음으로 뚜껑(500)이 빈 공간(252)을 덮기 위하여 슬라이드 핸들(504)을 통해 클리닝 모듈 쉘(250)에 대한 위치로 회전된다. 미클리닝 뼈는 그에 부착되어 있어 골막층(periosteum layer)의 손상 없이 제거가 필요한 연조직을 포함한다.

구동 모듈(45)이 해제 가능하게 베이스 유닛(42)에 고정된 이후에, 클리닝 모듈(46)은 다음으로 구동 모듈(45)에 맞춰진다. 일부 실시예에서, 미클리닝 뼈는 이들 단계들 이후에 빈 공간(252)/본 스톡 공간(302)내에 위치된다.

수술 인원은 베이스 유닛 스위치(98)의 푸시 버튼을 누름으로써 클리닝 모듈(46)을 동작시킨다. 스위치(98) 누름에 반응하여, 모터 제어기(도시 없음)는 모터(44)에 전원이 가해지도록 하여, 모터(44)에 전원을 공급하고, 출력 샤프트(78)가 위로부터 볼 때 반시계 방향으로 커터(48)의 회전을 구동하는 방향으로 회전시키도록 한다.

텀블 플레이트(290)는 반시계 방향으로 커터(48)와 함께 회전한다. 텀블 플레이트(290)는 본 스톡을 이동시키도록 동작하여 본 스톡은 프레스 블록(304)의 전면(306)과 커터(48) 사이에 궁극적으로 위치된다. 맞물린 위치에서, 전면(306)은 본 스톡으로부터 연조직을 절단하기 위하여 쉐이빙 튜브(270)내의 윈도우(272)를 통하여 커터(48)의 쉐이빙 로터(260) 쪽으로 본 스톡을 가압한다.

쉐이빙 로터(260)의 커팅 에지(264) 및/또는 쉐이빙 튜브(270)의 쉐이버 에지(274)는 뼈로부터 연조직을 잘라낸다. 절단된 연조직 및 다른 파편은 다음으로 쉐이빙 로터(260)와 쉐이빙 튜브(270) 사이에서 상방으로 오우거된다. 오우거된 조직은 차후 회수 또는 처리를 위해 저장된다. 이는 본 스톡의 나머지 뼈로부터의 연조직 및 다른 파편의 분리를 제공한다.

일정양의 뼈 클리닝이 발생한 이후에, 기어 트레인(201)은 중심축(A)을 중심으로 쉐이빙 튜브(270)를 회전하여 그 내부에 포착된 본 스톡을 벗어나게 한다. 암(300)이 맞물린 위치 또는 해제 위치에 있어 쉐이빙 튜브(270)가 회전하는 경우 및 종종 암(300)이 극단적 반시계 방향 위치(도 23d 참조)에 있는 경우, 커터(48) 및/또는 쉐이빙 튜브(270)로부터 풀리거나 벗어남에 따라 포착된 본 스톡이 지탱할 수 있는 베어링 표면을 제공한다. 암(300)이 본 스톡을 윈도우(272)를 통해 커터(48)로 동작적으로 가압하는 회전이 없는 절환 주기로 매 1 내지 5 초 마다 0과 360도 사이에서 중심축(A)을 중심으로 쉐이빙 튜브(270)가 회전하도록 기어 트레인(201)이 구성된다.

클리닝 동안, 기어 트레인(201)은 암(300)과 커터(48)/쉐이빙 튜브(270) 사이에서 포착된 본 스톡을 재배향하도록 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 암(300)을 주기적으로 피봇한다. 암(300)은 분당 약 5 내지 20회 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 피봇한다. 이는 본 스톡의 전체 표면으로부터 연조직 및 파편의 제거를 더욱 용이하게 한다.

클리닝 모듈(46)이 뼈로부터 연조직을 충분히 제거한 경우, 뼈는 클리닝 모듈(46)로부터 제거된다. 일 실시예에서, 뚜껑(500)은 개구(506)를 노출하도록 슬라이드 핸들(504)에 의해 회전된다, 다음으로, 클리닝된 뼈는 추가 처리를 위한 수집 트레이에 놓이는 포셉(forcep) 또는 다른 장치(도시 없음)에 의해 잡힌다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 뼈는 수집 트레인(도시 없음)으로 자동으로 모이고, 다음으로 어떤 모듈이 수집 트레이를 유지하도록 사용되는지에 의존하여 구동 모듈(45) 또는 클리닝 모듈(46)로부터 제거된다.

클리닝 공정의 결론에서, 클리닝 모듈(46)은 구동 모듈(45)로부터 제거된다. 구동 모듈(45)은 또한 베이스 유닛(42)으로부터 풀려진다. 클리닝 모듈(46)은 다음으로 폐기된다(또는 일부 실시예에서는 클리닝됨). 구동 모듈(45) 및 베이스 유닛(42)은 다음으로 재사용을 위해 클리닝된다.

시스템(40)의 일 이점은 수술 인력이 뼈를 수동으로 파지하고 클리닝해야 하는 필요성을 상당히 감소하는 본 스톡의 클리닝의 기계화되고 자동화된 방식을 제공하는것이다.

유사하게 본 발명이 자기 이식 뼈(autograft bone)를 클리닝하는데 이용되려하나, 그 응용은 제한적이지 않다는 점이 이해되어야 한다. 본 발명의 시스템(40)은 또한 종종 이형 이식 뼈로 칭하는 기증자 뼈를 클리닝하는데 또는 다른 재료들을 클리닝하거나 처리하는데 이용될 수 있다.

다른 실시예

일부 실시예에서, 구동 모듈(45)의 구성 요소는 베이스 유닛(42)에 일체화된다. 이 실시예에서, 클리닝 모듈(46)은 베이스 유닛(42)에 직접 연결된다. 다른 실시예에서, 구동 모듈(45)의 구성 요소는 클리닝 모듈에 일체화되어 기어 트레인(201)은 클리닝 모듈의 일부를 형성한다.

일부 실시예에서, 쉐이빙 튜브(270)의 회전은 시계 방향 및 반시계 방향으로 교대로 발생한다. 쉐이빙 튜브(270)의 진동 움직임은 쉐이빙 로터(260)와 쉐이빙 튜브(270) 사이에 잡힌 본 스톡을 벗어나게 하고 해제하는 것을 돕는다. 다른 실시예에서, 쉐이빙 튜브(270)는 90도에서 270도로, 360도 보다 적게 회전될 수 있다. 또한, 중심축(A)을 중심으로 쉐이빙 튜브(270)의 일정한 또는 주기적 진동이 채용될 수 있다. 다르게는, 쉐이빙 튜브(270)의 동일 방향으로의 일정한 회전이 포착된 본 스톡을 벗어나게 하는데 채용될 수 있다. 구동 모듈(45)은 임의의 이들 시나리오 또는 이들의 임의의 조합으로 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 암(300)이 맞물린 위치에 있으나 일정량의 뼈 클리닝이 발생한 이후인 경우, 쉐이빙 튜브(270)는 그 내부에 포착된 본 스톡을 벗어나게 하기 위하여 중심축(A)을 중심으로 완전히 회전될 수 있다. 다른 실시예에서, 암(300)이 극단적 반시계 방향 위치에 있는 경우(도 23d 참조), 프레스 블록(304)에 대향하는 암(300)의 내면(308) 상의 돌출부(도시 없음)는 쉐이빙 튜브(270)가 회전하는 경우 커터(48) 및/또는 쉐이빙 튜브(270)로부터 풀리거나 벗어남에 따라 포착된 본 스톡이 지탱할 수 있는 베어링면을 제공한다.

본 발명의 구성 요소가 제조되는 재료 및 구성 요소의 기하학적 구조는 설명된 것과는 상이할 수 있다. 예를 들면, 처분 가능하도록 된 구성 요소를 갖는 본 발명의 실시예에서, 이들 구성 요소의 일부 또는 전체는 금속으로 제조되는 대신에 살균 플라스틱으로 제조될 수 있다. 특정 실시예에서, 커터(48), 쉐이빙 튜브(270), 베어링 부재(B) 및 기어는 스테인레스 강과 같은 금속으로 형성되며, 쉘(200, 250), 텀블 플레이트(290) 및 암(300)은 살균 플라스틱으로 형성된다. 일부 실시예에서, 기어도 또한 살균 플라스틱으로 형성된다. 일부 실시예에서, 커터(48) 및 쉐이빙 튜브(270) 또한 살균 플라스틱으로 형성된다.

다른 실시예에서, 구동 모듈(45)은 구동 기어(226)를 직접 구동하는 쉘(200)에 실장된 별개의 역행 가능한 스텝퍼 또는 서보 모터(도시 없음)를 포함하며, 필요한 제어가 쉘(200)에 실장되는 것으로 계획된다. 따라서, 구동 모듈(45)은 베이스 유닛(42)으로의 실장을 필요로 하지 않는다.

다른 실시예에서, 기어 트레인(201)은 커터(48), 쉐이빙 튜브(270) 및 텀블 플레이트(290)와 별개로 암(300)을 직접 구동하는 쉘(200)에 실장된 개별 역행 가능한 스텝퍼 또는 서보 모터(도시 없음)를 포함한다. 이 모터는 허브(318)에 직접 연결된 출력 샤프트를 포함한다. 이 실시예에서, 골아 간세포 층에 대한 손상을 제한하는 힘 제한 피쳐가 제어 유닛내에서 암 모터에 일체화된다. 보다 특별하게는, 힘은 모터 전류를 주어진 토크에 대응하는 소정 설정점 아래로 유지하기 위하여 모터 전류를 감지하고 모터 전압을 조절함에 의해 제한된다. 선택된 토크는 토크와 골아 간세포 층에 대한 손상 사이의 관계를 기초로 결정된다. 선택된 토크는 여전히 골아 간세포 층을 실질적으로 유지하고 있는 본 스톡으로부터 원치않은 재료를 제어한다.

일부 실시예에서 전원은 배터리 전원 제어 유닛(도시 없음)에 의해 베이스 유닛 모터(44)에 공급된다. 배터리 전원 제어 유닛은 베이스 유닛 모터(44)를 작동시키기 위하여 베이스 유닛 모터(44)에 전기적 전원 공급 신호를 공급한다. 배터리 전원 제어 유닛은 베이스 유닛(42)에 일체화된다. 추가적으로, 콘솔(50)로부터 케이블(52) 및 소켓(100)을 통해 또는 배터리 전원 제어 유닛으로부터 수신한 전력은 모터 제어기에 의해 조절되고, 스위치(98)가 전기적으로 닫힌 경우 베이스 유닛 모터(44)의 권선에 제공된다. 베이스 유닛 모터(44)로의 전력은 푸시 버튼이 작동되는 경우에 연속적으로 제공될 수 있고, 푸시 버튼(98)이 2번째 작동되는 경우에 중단되거나, 전원은 푸시 버튼(98)의 작동 이후에 예를 들면 2분과 같은 소정 시간 주기 동안 제공될 수 있다. 다르게는, 푸시 버튼(98)은 온 및 오프 위치를 갖는 로커 스위치일 수 있다.

일부 실시예에서, 커터 상의 플룻은 수직 플룻과 같은 나선형이 아닌 형상을 갖는다. 추가적으로, 커터는 다소간의 플룻을 가질 수 있다. 플룻은 크거나 또는 작은 나선 각도를 가질 수 있다. 커터는 또한 크거나 또는 작은 경사각을 갖는 커팅 에지를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 쉐이버 에지는 쉐이빙 로터(260)가 쉐이빙 튜브에 대해 회전하는 경우에 커터(48)의 쉐이빙 로터(260)와 쉐이빙 튜브 사이에 포착되는 연조직을 절단하기 위한 충돌을 제공하도록 뭉툭할 수 있다.

다른 클리닝 모듈

도 29 내지 도 50을 참조로, 다른 클리닝 모듈(1046)이 도시된다. 다른 클리닝 모듈(1046)은 쉘(1200)을 포함한다. 쉘(1200)은 베이스 유닛(42)에 맞도록 크기가 정해져서 베이스 유닛 모터(44)가 작동시 커터(1048)를 구동한다. 쉘(1200)은 추출되고 미클리닝된 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간(1202)을 한정한다. 사용 동안, 커터(1048)는 본 스톡으로부터 연조직 및 다른 파편을 절단함에 의해 쉘 빈 공간(1202)내의 본 스톡을 클리닝한다.

쉘(1200)은 베이스(1208)를 갖는다. 쉘 베이스(1208)는 하부 벽(1210)을 포함한다. 쉘 베이스 하부 벽(1210)은 쉘(1200)이 받침대 상부면(60) 위의 및 립(62)내의 빈 공간(164)으로 미끌어져서 맞춰지도록 허용하는 외측 둘레를 갖는다. 쉘 베이스 하부 벽(1210)은 노치(68)의 양 측면 상의 립(62)과 거의 동일하여, 쉘 베이스 하부 벽(1210)은 반원통형이다.

4개의 원주 방향 및 등각으로 이격된 노치(1212)는 베이스 하부 벽(1210)의 하방으로 향한 면에 대해 방사상 내부로 및 축방향으로 위로 연장한다(도 31 및 도 32에는 하나의 노치만 도시됨). 노치(1212)는 쉘(1200)이 베이스 유닛(42)에 맞춰지는 경우 받침대 티쓰(70)가 노치(1212)내에 놓이도록 하는 크기를 갖는다. 티쓰(70)와 노치(1212)의 맞물림은 동작 동안 베이스 유닛(42)에 대한 쉘 베이스(1208)의 원치 않은 회전을 방지한다.

쉘 베이스 하부 벽(1210)은 직경방향으로 서로 대향하는 2개의 추가 측면 노치(1214)(도 29 참조)를 더욱 구비한다. 측면 노치(1214)는 베이스 하부벽(1210)의 바닥 위의 위치에 베이스 하부 벽(1210)의 외측 원통형 표면으로부터 방사상 내부로 연장한다. 보다 특별하게는, 쉘(1200)이 받침대 빈 공간(64)내에 놓이고, 티쓰(70)가 노치(1212)내에 놓이는 경우에, 측면 노치(1214)가 리텐션 암(72)의 방사상 내부로 향하는 핑거(74)를 수용하도록 위치되도록 쉘(1200)이 형성된다. 핑거(74)는 쉘(1200)을 베이스 유닛(42)에 선택적으로 고정하기 위하여 측면 노치(1214)의 공동면에 대항하여 놓이도록 방사상 내부로 바이어스된다. 핑거(74)의 상부면은 방사상 내부로 하향으로 각이진다. 이는 쉘(1200)이 리텐션 암(72) 상에서 작동하는 바이어싱 힘에 대항하여 핑거(74)에 미끌어져 맞물리고 방사상 외부로 이동하도록 한다. 그러므로, 쉘(1200)은 핑거(74)를 통과하여 하방으로 밀려서 레버(76)가 수동으로 작동되지 않고 빈 공간(64)내에 수용된다.

쉘 베이스(1208)는 베이스 하부 벽(1210)에 실장된 베이스 플레이트(1216)를 더 포함한다. 쉘 베이스 하부 벽(1210)은 베이스 플레이트(1216)로부터 하방으로 연장하여 쉘(1200)의 하부 캐비티(1218)를 한정한다. 쉘 하부 캐비티(1218)는 스핀들 헤드(90)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 이는 스핀들 헤드(90)가 하부 캐비티(1218)에 수용되도록 한다.

중심 개구(1220)는 베이스 플레이트(1216) 내에서 통과하여 한정된다. 지지 튜브(1222)는 베이스 플레이트(1216)에 실장되고, 중심 개구(1220)에 수용되는 상부 단부를 갖는다. 지지 튜브(1222)의 하부 단부는 하부 캐비티(1218)로 돌출한다. 지지 튜브(1222)는 지지 튜브(1222)의 상부와 하부 단부 사이에 위치된 플랜지(1224)를 포함한다. 플랜지(1224)는 웰딩, 패스너(도시 없음), 초음파 웰딩, 접착제 등에 의해 베이스 플레이트(1216)의 하부면에 고정된다.

커플러 샤프트(1226)는 지지 튜브(1222)내에 회전하도록 지지된다. 베어링(1228)은 커플러 샤프트(1226)를 회전식으로 지지하도록 지지 튜브(1222) 내부에 위치된다. 커플러 샤프트(1226)는 형상면에서 튜브형이고 축방향 상부 섹션 및 축방향 하부 섹션을 가지며, 이들은 축방향 중간 섹션에 의해 분리된다(섹션 도면 번호 없음). 베어링(1228)은 상부 및 하부 섹션 주위에 배치된다. 상부 및 하부 섹션은 공통 직경을 갖는다. 중간 섹션의 직경은 상부 및 하부 섹션의 것보다 상대적으로 크다. 그 큰 직경으로 인하여, 중간 섹션은 대향하는 환형 숄더를 한정하며, 이에 의해 베어링(1228)은 축방향으로 이격되고 이에 대항하여 이들이 각각 맞닿는다.

환형 그루브(도면 번호 없음)는 지지 튜브(1222)의 내부 원통형 표면내에 형성된다. 그루브는 지지 튜브(1222)의 하부 단부로부터 가까우나 축방향으로 이격되어 위치된다. 고정 링(1242)이 그루브내에 놓이고 튜브의 원통형 벽으로부터 방사상 내부로 돌출한다. 최하부 베어링(1228)은 베어링(1228)과 커플러 샤프트(1226)의 하방 움직임을 지지 튜브(1222)내로 제한하는 고정 링(1242)과 축방향으로 맞닿는다. 그러므로, 베어링(1228) 및 커플러 샤프트(1226)는 지지 튜브(1222)내에 지지된다. 고정 링(1242)은 예를 들면 공지된 유형의 원주 방향으로 분할된 링일 수 있다.

쉘(1200)의 조립 동안, 베어링(1228) 및 커플러 샤프트(1226)가 먼저 조립되고 다음으로 지지 튜브(1222)내에 위치된다. 일단 위치를 잡으면, 고정 링(1242)은 베어링(11228) 및 커플러 샤프트(1226)를 지지 튜브(1222)내에 축방향 지지하기 위하여 그루브(1240) 내에 놓인다. 커플러 샤프트(1226)는 그러므로 뼈 클리닝 시스템(1040)의 동작 동안 지지 튜브(1222)에 대한 회전을 위한 베어링(1228)에 의해 지지된다.

수신기 헤드(1244)는 고정 링(1242) 아래의 커플러 샤프트(1226)의 하부 단부에 위치된다. 수신기 헤드(1244)는 커플러 샤프트(1226)의 축방향 하부 단부에 실장되고 회전 가능하게 고정된다. 수신기 헤드(1244)는 나사산 처리되거나 이에 용접됨에 의해 또는 이들의 일체 회전을 용이하게 하기 위한 다른 적절한 수단에 의해 커플러 샤프트(1226)에 실장된다. 쉘(1200)이 받침대(58)의 빈 공간(64)에 수용되는 경우, 수신기 헤드(1244)는 스핀들 헤드(90)와 맞물린다. 구동 토크가 스핀들 헤드(90)로부터 수신기 헤드(1244)를 통해 커플러 샤프트(1226)로 전달된다.

수신기 헤드(1244)는 스핀들 헤드(90)의 상부면으로부터 위로 돌출하는 정렬 핀(92) 및 구동 티쓰(94)의 형상 및 위치와 협력하는 대응하는 형상 및 위치를 갖는 리세스를 갖는 하방으로 향하는 면을 갖는다. 보다 특별하게는, 수신기 헤드(1244)는 중심에 위치한 정렬 핀 리세스(1246) 및 4개의 원주 방향으로 등각으로 이격된 구동 티쓰-수신 리세스(1248)를 포함한다. 리세스(1246, 1248)는 각각이 정렬 핀(92) 및 구동 티쓰(94)와 정합한다. 각 구동 티쓰 리세스(1248)의 벽은 그 내부로 미끌어져서 수용되는 구동 티쓰(94)의 각각이 인터페이싱하는 면에 평행하다. 스핀들 헤드(90) 및 수신기 헤드(1244)는 그러므로 쉘(1200)이 받침대(58)의 빈 공간(64)에 수용되는 경우 스핀들 헤드(90)로부터 수신기 헤드(1244)로 토크를 전달하기 위한 도그 클러치(dog clutch)를 한정하고, 티쓰(94) 및 리세스(1248)는 정합한다. 도시된 실시예에서, 스핀들(90)은 수신기 헤드(1244)와 정합하기 위하여 필요한 경우 상승될 수 있다.

쉘(1200)은 베이스 플레이트(1216)에 실장된 격납 링(1250)을 포함한다. 격납 링(1250)은 베이스 하부 벽(1210)의 외측 직경과 일치하는 외측 직경을 갖는 반원통형 벽을 갖는다. 격납 링(1250)은 베이스 플레이트(1216)로부터 상방으로 연장한다. 격납 링(1250)은 쉘 빈 공간(1202)을 부분적으로 한정하는 내부 반원통형 면(1252)을 갖는다. 격납 링(1250)의 반원통형 면(1252)은 쉘(1200)의 중심축(A10)과 동축이다.

커터(1048)는 쉘 빈 공간(1202)내에 위치된다. 커터(1048)는 셀 중심축(A10)을 중심으로 회전하도록 쉘 베이스(1208)에 의해 지지된다. 커터(1048)는 튜브형 커플러 샤프트(1226)의 축방향 상부 섹션내의 협동 D-형상 축방향 보어(도면 번호 없음) 내에 맞는 D-형상 단면을 갖는 축방향 하부 스텁 샤프트(1254)를 갖는다. 커터(1048)의 하부 스텁 샤프트(1254)는 D-형상 단면을 형성하는 하나의 플랫(1256)을 갖는다. 하부 스텁 샤프트(1254) 및 커플러 샤프트(1226)내의 그 수용 보어의 D-형상 단면의 비원형의 기하학적 구조로 인하여, 커터(1048) 및 커플러 샤프트(1226)는 함께 회전하기 위하여 축(A10)을 중심으로 각지게 고정된다. 커터(1048) 및 커플러 샤프트(1226)는 100 내지 500 RPM으로 회전한다.

커터(1048)는 또한 축방향 상부 스텁 샤프트(1258)를 갖는다. 커터(1048)의 쉐이빙 로터(1260)는 하부(1254)와 상부(1258) 스텁 샤프트의 축방향으로 중간에 위치된다. 쉐이빙 로터(1260)는 일반적으로 원통형이며, 하부(1254)와 상부(1258) 스텁 샤프트의 직경보다 큰 외측 직경을 갖는다. 쉐이빙 로터(1260), 상부 스텁 샤프트(1258), 및 하부 스텁 샤프트(1254)가 일체로 형성된다.

쉐이빙 로터(1260)는 커팅 에지(1264)를 갖는 나선형 플룻(1262)을 포함한다. 시스템(1040)의 동작 동안, 커터(48)는 중심축(A10)을 중심으로 회전하고, 커팅 에지(1264)는 본 스톡으로부터 연조직을 절단함에 의해 쉘 빈 공간(1202)내의 본 스톡을 클리닝한다. 커터(1048)는 축(A10)을 중심으로 반시계방향으로 회전한다(위에서 볼 때).

쉐이빙 튜브(1270)는 커터(1048)의 쉐이빙 로터(1260)를 중심으로 동축으로 연장한다. 쉐이빙 튜브(1270)는 본 스톡에 부착된 조직이 커터(1048)에 의한 맞물림을 위해 수용되는 한 쌍의 직경 방향으로 대향하는 커터 윈도우(1272)를 한정한다. 각각의 커터 윈도우(1272)는 적어도 하나의 쉐이버 에지(1274)에 의해 경계 지워진다. 쉐이빙 로터(1260)가 쉐이빙 튜브(1270)에 대해 회전하는 경우 커터(1048)의 쉐이빙 로터(1260)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에서 포착된 연조직을 절단하도록 쉐이버 에지(1274)는 날카롭다. 쉐이버 에지(1274)는 또한 연조직이 맞닿고 커터(1048)의 쉐이빙 로터(1260)에 의해 절단을 용이하게 하도록 일시적으로 유지되는 충돌 구조로서 동작한다.

베어링(1276)은 커터(1048)의 상부 스텁 샤프트(1258)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에 위치된다. 다른 베어링(1278)은 커터(1048)의 하부 스텁 샤프트(1254)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에 위치된다. 베어링(1276, 1278)은 쉐이빙 튜브(1270)와 커터(1048) 사이의 상대적 회전을 허용한다.

도시된 실시예에서, 쉐이빙 튜브(1270)는 구동 벨트(1280)에 의해 축(A10)을 중심으로 회전된다. 쉐이빙 튜브(1270)는 쉐이빙 튜브 상부 단부에 일체화되는 피구동 풀리(1282)를 갖는다. 벨트 구동 샤프트(1284)는 베어링(1286)에 의해 베이스 플레이트(1216)에서 저널링된다. 벨트 구동 풀리(1288)는 벨트 구동 샤프트(1284)의 상단부 상에 동축으로 장착된다. 구동 벨트(1280)는 피구동 풀리(1282)와 구동 풀리(1288) 둘레에 배치된다. 쉐이빙 튜브(1270)는 벨트 구동 샤프트(1284)가 동작되는 경우 구동 벨트(1280)를 통해 축(A10)을 중심으로 회전된다.

구동 어셈블리(1400)는 벨트 구동 샤프트(1284)를 동작시킨다. 구동 어셈블리(1400)는 수신기 헤드(1244) 및 기어 트레인(1402)을 포함한다. 수신기 헤드(1244)는 구동 어셈블리(1400)의 기어 트레인(1402)에 대한 토크 입력으로서 동작한다. 보다 특별하게는, 수신기 헤드(1244)는 토크를 구동 스핀들(86)로부터 기어 트레인(1402)으로 전달한다. 특정 실시예에서, 수신기 헤드(1244)는 외측 기어 티쓰(도시 없음)를 갖는다. 기어 트레인(1402)은 수신기 헤드(1244)의 기어 티쓰를 벨트 구동 샤프트(1284)에 동작적으로 상호 연결하여, 토크를 수신기 헤드(1244)로부터 벨트 구동 샤프트(1284)로 전달한다.

기어 트레인(1402)은 쉐이빙 튜브(1270)가 매 1 내지 5초에 한번 0과 360도 사이에서 축(A10)을 중심으로 시계 방향과 반시계 방향을 교대로 회전하도록 구성된다. 쉐이빙 튜브(1270)의 진동 움직임은 쉐이빙 로터(1260)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에 포착된 본 스톡을 벗어나게 하고 해제하는 것을 돕는다. 축(A10)을 중심으로 하는 쉐이빙 튜브(1270)의 일정한 또는 주기적 진동이 채용될 수 있다. 다르게는, 쉐이빙 튜브(1270)의 동일 방향으로의 일정한 또는 주기적 회전이 포착된 본 스톡을 벗어나게 하기 위하여 채용될 수 있다. 기어 트레인(1402)은 이들 시나리오들 중 하나에 대해 또는 그의 임의의 조합에 대해 구성될 수 있다. 단일 방향으로의 연속적 회전 입력 움직임이 진동 각도 출력 움직임으로 변환되는 메카니즘이 기어 트레인(1402)에 통합될 수 있다. 그러한 메카니즘은 당해 분야의 당업자에게는 공지된 신속 복귀 또는 벨 크랭크 메카니즘을 포함한다.

쉐이빙 튜브(1270)는 동일 방향 또는 대향 방향으로 약 30 내지 120RPM으로 회전한다. 플룻(1262)의 나선형 기하학적 구조 및 커터(1048)에 비교하여 쉐이빙 튜브(1270)의 상대적으로 느린 회전으로 인하여, 커터(1048)가 회전함에 따라, 절단된 연조직이 커터(1048)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에서 커터(1048)를 따라 축방향으로 위로 오우거된다.

두개의 직경 방향으로 대향하는 파편 윈도우(1290)는 쉐이빙 튜브(1270)내에 형성된다. 파편 윈도우(1290)는 커터 윈도우(1272) 위에 및 그로부터 축방향으로 이격되어 위치된다. 파편 윈도우(1290)는 또한 커터 윈도우(1272)로부터 축(A10)을 중심으로 90도 오프셋되어 원주 방향으로 배치된다. 공정 동안 본 스톡으로부터 절단되고 쉐이빙 로터(1260)에 의해 쉐이빙 튜브(1270)를 따라 축방향으로 위로 오우거되는 연조직이 파편 윈도우(1290)를 통해 빠져나온다.

디플렉터 링(1292)이 베어링(1276)과 쉐이빙 로터(1260) 사이에 포착되어 파편 윈도우(1290)를 통해 쉐이빙 튜브(1270)로부터 절단되고 오우거된 연조직을 편향시킨다. 디플렉터 링(1292)은 커터(1048)와 동축이며, 직경이 바닥에서 위로가면서 증가하는 절단된 원뿔형 외측면(1294)을 갖는다. 외측면(1294)은 위로 오우거되는 연조직이 방사상 외부로 및 파편 윈도우(1290)를 통해 강제되는 편향면을 제공한다.

편향 링(1292)의 상부에서, 외측면(1294)의 직경은 베어링(1276)의 외측 직경과 같거나 약간 작다. 편향 링(1292)의 바닥에서, 외측면(1294)의 직경은 플룻(1262)의 방사상 외측 에지에서의 커팅 에지(1264)에 의해 한정되는 쉐이빙 로터(1260)의 긴쪽 직경보다 작다. 편향 링(1292)의 이러한 바닥 직경은 커터 플룻(1262)의 방사상 최내측면에 의해 한정되는 쉐이빙 로터(1260)의 짧은 쪽 직경(minor diameter)과 동일하다.

파편 캐치(1296)는 커터(1048)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에서 쉐이빙 로터(1260)를 따라 위로 오우거된 절단된 연조직을 파편 윈도우(1290)로부터 수용한다. 오우거된 및 편향된 연조직은 후의 사용 또는 처분을 위하여 파편 캐치(1296) 상에 수집된다.

원형 텀블 플레이트(1298)는 커플러 샤프트(1226)에 회전식으로 고정된다. 본 스톡은 클리닝 동안 텀블 플레이트(1298)의 상부에 놓이고, 작동시, 텀블 플레이트(1298)는 본 스톡을 커터(1048)로 및 로부터 이송한다. 도 31을 참조로, 텀블 플레이트(1298)는 그를 통해 연장하는 하부 스텁 샤프트(1254)의 D-형상 단면과 협력하는 중앙의 D-형상의 어퍼츄어(1300)를 갖는다. D-형상 스텁 샤프트(1254)와 중심 텀블 플레이트 어퍼츄어(1300) 사이의 협력은 텀블 플레이트(1298)를 커터(1048)에 회전식으로 고정한다. 조립 동안, D-형상 단면은 텀블 플레이트(1298)의 D-형상 중심 어퍼츄어(1300)를 통과하고, 커플러 샤프트(1226)내의 협력하는 D-형상 보어 안으로 통과한다. 커터(1048), 텀블 플레이트(1298), 및 커플러 샤프트(1226)는 그러므로 동시 회전을 위하여 함께 회전식으로 고정된다. 시스템(1040)의 동작 동안, 텀블 플레이트(1298)는 따라서 커플러 샤프트(1226)에 의해 중심축(A10)을 중심으로 구동된다.

텀블 플레이트(1298)의 상부면(1301)은 본 스톡을 이송시킨다. 도시된 실시예에서, 상부면(1301)은 평평하고 매끄럽다. 일부 실시예에서, 상부면(1301)은 본 스톡을 그립하도록 질감을 가지거나 그립 피처(도시 없음)를 가져서, 본 스톡을 이동시키는 것을 용이하게 한다.

암(1302)은 텀블 플레이트(1298)의 평평한 상부면 위로 연장한다. 동작시, 암(1302)은 해제 위치와 맞물린 위치 사이에서 텀블 플레이트(1298)를 횡단한다. 극단적 시계 방향 위치에서, 암(1302)은 원형 텀블 플레이트(1298)의 주변을 따라 대체로 위치된다.

도 33은 해제 위치에 있는 암(1302)을 도시한다. 암 전면(1304)은 해제 위치에 있는 전면(1304)이 격납 링(1250)의 내부로 향하는 아치형 표면(1252)과 협력하여 쉘 빈 공간(1202)을 한정하도록 지향된다. 암 전면(1304)은 해제 위치에 있는 경우 격납 링(1250)의 내부로 향하는 아치형 표면(1252)과 거의 연속적인 면을 형성한다. 암(1302)이 이 해제 위치 외부에서 커터(1048) 쪽으로 이동하는 경우, 회전하는 텀블 플레이트(1298) 상의 본 스톡을 회전하는 커터(1048) 쪽으로 방향을 바꾼다.

도 34 및 도 35는 맞물린 위치(본 스톡은 도시 없음)에 있는 암(1302)을 도시한다. 암(1302)이 맞물린 위치에 있는 경우, 전면(1304)은 본 스톡을 쉐이빙 튜브(1270)내의 윈도우(1272)를 통해 커터(1048)의 쉐이빙 로터(1260) 쪽으로 가이드한다. 보다 특별하게는, 텀블 플레이트(1298)에 의해 이송되는 본 스톡은 전면(1304)에 의해 커터(1048)의 커팅 에지(1264) 쪽으로 방향이 바뀐다. 암 전면(1304)은 본 스톡을 윈도우(1272) 쪽으로 및 커팅 에지(1264)에 대항하여 가압하는 베어링면의 역할을 한다.

도 35를 참조로, 암(1302)이 이러한 맞물린 위치에 있는 경우, 전면(1304)은 쉐이빙 튜브(1270)의 원통형 외측면(1377)과 맞닿는다. 쉐이빙 튜브(1270)가 회전하는 경우, 쉐이빙 튜브(1270)의 원통형 외측면(1377)은 암(1302)이 커터(1048)를 침해하는 것을 방지하고 전면(1304)과 커터(1048) 사이의 갭 또는 공간을 유지하도록 전면(1304)과 일정한 맞닿는 접촉을 한다.

암 전면(1304)이 쉐이빙 튜브(1270)와 맞물리거나 또는 적어도 쉐이빙 튜브(1270)에 밀접한 경우, 일정량의 본 클리닝이 발생한 이후에, 쉐이빙 튜브(1270)는 그 내부에 포착된 본 스톡을 벗어나게 하기 위하여 축(A10)을 중심으로 회전될 수 있다. 암(1302)은 포착된 본 스톡이 쉐이빙 튜브(1270)가 회전하는 경우 커터(1048) 및/또는 쉐이빙 튜브(1270)로부터 풀리거나 벗어나는 경우 이를 지탱하는 베어링면을 제공한다.

도 36을 참조로, 암(1302)은 베이스 플레이트(1216)에 피봇 가능하게 실장되는 허브(1305)를 포함한다. 허브(1305)는 해제와 맞물린 위치 사이에서의 피봇 움직임을 위하여 피봇 샤프트(1306) 상에서 지지된다. 허브(1305)는 피봇 샤프트(1306) 위에 맞는다. 피봇 샤프트(1306)는 방사상 연장하는 환형 플랜지(1308)를 갖는다. 피봇 샤프트 상부 바디(1310)는 플랜지(1308)로부터 암 허브(1305)내의 하방으로 개방된 보어(1312)로 연장한다. 패스너(1314)는 허브(1305)를 피봇 샤프트(1306)에 고정한다. 패스너(1314)는 허브(1305)내의 카운터 보어(1316)내에 놓이는 헤드(도면 번호 없음)를 갖는다. 패스너(1314)는 패스너 헤드로부터 하방으로 연장하는 나사산을 갖는 샤프트(도면 번호 없음)를 더 포함한다. 나사산을 갖는 샤프트는 카운터 보어(1316) 아래의 허브(1305)내에 한정되는 보어(1318)로 연장한다. 피봇 샤프트 상부 바디(1310)는 암(1302)을 피봇 샤프트(1306)에 고정하기 위한 패스너(1314)의 나사산을 갖는 샤프트가 수용되는 나사산을 갖는 중심 보어(도면 번호 없음)를 갖는다.

베어링(1320)은 베이스 플레이트(1216)내의 카운터 보어(도면 번호 없음)내에 놓인다. 피봇 샤프트 플랜지(1308)의 하방으로 마주하는 환형 숄더는 베이스 플레이트(1216)내의 베어링(1320)과 축방향으로 맞닿는다. 스페이서(1322)는 피봇 샤프트 상부 바디(1310)를 둘러싸고, 암(1302)과 피봇 샤프트 플랜지(1308)의 상방으로 마주하는 환형 숄더 사이에 위치된다. 스페이서(1322)는 암(1302)을 텀블 플레이트(1298)의 상부면(1301)으로부터 이격되게 유지한다. 피봇 샤프트(1306)는 베이스 플레이트(1216)내의 카운터 보어를 통해 연장하는 베어링(1320)내에 지지되는 하부 바디(1324)를 갖는다. 피봇 샤프트 하부 바디(1324)의 유도된 회전은 해제 위치와 맞물린 위치 사이에서 암(1302)의 역방향 피봇 움직임을 부과한다.

피봇 샤프트 상부 바디(1310) 및 암(1302)의 보어(1312)는 피봇 샤프트(1306) 및 허브(1305)를 회전식으로 고정하도록 협력하는 보상적 비원형 형상을 갖는다. 보다 특별하게는, 도 31 및 도 39에 도시된 것처럼 이들은 각각 직경방향으로 대향하는 플랫을 구비한다. 피봇 샤프트(1306) 및 암(1302)은 그러므로 일체로 회전을 위하여 각지게 고정된다.

피봇 샤프트(1306)는 기어 트레인(1402)에 동작적으로 연결된다. 기어 트레인(1402)은 베이스 유닛 모터(44)로부터 수신된 토크를 수신기 헤드(1244)를 통해 피봇 샤프트(1306)로 전달한다. 암(1302)은 기어 트레인(1402)에 의해 피봇 샤프트(1306)의 동작 시 피봇한다. 기어 트레인(1402)은 퀵-리턴(quick-return) 메카니즘 또는 슬라이딩 크랭크(sliding chank) 메카니즘과 같은 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 암을 왕복하기 위하여 수신기 헤드(1244)로부터의 토크를 암(1302)으로 전달하기 위한 메카니즘을 포함할 수 있다.

기어 트레인(1402)은 암(1302)의 전면(1304)에 의해 제공되는 힘을 본 스톡에 대해 제한하여 연조직만이 골막층을 손상하지 않고 본 스톡으로부터 절단되도록 구성된다. 힘은 기어 트레인(1402)내의 클러치 또는 다른 피쳐/메카니즘을 제한하는 힘에 의해 제한된다. 암(1302)이 본 스톡을 커터(1048)로 가압하는 힘이 제한되도록 힘 제한 피쳐는 암(1302)과 관련된다.

암(1302)은 암(1302)과 쉐이빙 튜브(1270) 사이에 포착되는 본 스톡을 재배향하도록 기어 트레인(1402)에 의해 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 주기적으로 반복된다. 암(1302)은 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 분당 약 5 내지 20회 피봇한다. 암(1302)이 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 피봇하는 속도는 약 5에서 20RPM 이다. 암(1302)의 움직임은 쉐이빙 튜브(1270)의 속도/움직임에 맞춰져서, 암(1302)은 쉐이빙 튜브(1270)가 동작되는 경우 맞물린 위치에 있다.

도 37 내지 도 39를 참조로, 암(1302)은 대체로 평평한 상부면(1326) 및 바닥면(1328)을 갖는다. 암 허브(1305)는 상부면(1326)과 하부면(1328) 사이에서 한정되는 반원통형 또는 아치형 외측면(1330)을 갖는다. 암(1302)은 상부면(1326)과 하부면(1328) 사이에서 한정되는 평평한 후면(1332) 및 측면(1334)을 더 포함한다. 후면(1332) 및 측면(1334)은 아치형 외측면(1330)을 교차한다. 후면(1332)과 측면(1334)은 서로로부터 이격된다.

후면(1332) 및 측면(1334)은 각각이 평면(P1, P2) 내에 놓이고, 이들은 서로에 대해 대체로 횡방향(transverse)이다. 평면(P1, P2)은 서로에 대해 예각(α)으로 놓인다. 후면(1332)과 측면(1334) 사이의 간격은 면(1332, 1334)이 허브(1305)로부터 멀어져서 연장할수록 증가한다.

암 전면(1304)은 아치형 형상이고 상부면(1326)과 하부면(1328) 사이에서 한정된다. 전면(1304)은 커터(1048)와 마주한다. 암(1302)의 제1 에지(1336)는 전면(1304)과 측면(1334)의 교차점에서 형성된다. 전면(1304)은 제1 에지(1336)로부터 종단 에지(1338)까지 연장한다. 종단 에지(1338)는 단부면(1339)과 전면(1304)의 교차점에서 형성된다. 쉐이빙 튜브(1270)에 인접한 맞물린 위치에서의 암(1302)은 회전하는 텀블 플레이트(1298) 상의 본 스톡이 쉘 빈 공간(1202) 및 커터(1048)의 중심으로 향하여 인도되는 내부로 향하는 경로를 한정한다.

도 40 및 도 41을 참조로, 격납 링(1250)은 축(A10)을 중심으로 동심으로 180도 보다 더 연장하는 반원통형 또는 아치형 벽(1340)을 갖는다. 제1 윙(1342) 및 제2 윙(1344)은 벽(1340)의 각 단부에 일체로 형성된다. 제1 윙(1342)은 해제 위치에서의 암(1302)의 원위 단부를 수용하는 리세스(1346)를 한정하도록 형상된다. 제2 윙(1344)은 맞물린 위치에서 암(1302)의 근위 단부를 수용하는 리세스(1348)를 한정하도록 형상된다.

각각의 윙(1342, 1344)은 세트 스크류(1354, 1356)를 나사식으로 수용하기 위한 나사산이 있는 쓰루보어(1350, 1352)를 갖는다. 셋 스크류(1354, 1356)는 격납 링(1250)내의 나사산을 갖는 보어(1350 1352)를 통해 각각 리세스(1346, 1348) 쪽으로 연장한다. 셋 스크류(1354, 1356)는 암(1302)과 윙(1342, 1344) 사이의 갭을 조절하고 극단 시계 방향 및 반시계 방향 위치에 있는 암(1302)의 중지 위치를 조절함에 의한 암(1302)의 극단 위치를 조율하기 보어(1350, 1352)에서 조절 가능하다. 셋 스크류(1354, 1356)는 암 후면(1332) 및 측면(1334)와 맞닿아 암(1302)의 극단 암 시계 방향 및 반시계 방향 위치를 조절하고 조율한다. 셋 스크류(1354, 1356)의 단말 단부는 각각이 해제 위치와 맞물린 위치로 이동할 때 리세스(1346, 1348)로의 과도 회전을 방지하기 위하여 암(1302)에 대한 멈춤 수단으로서 동작한다. 극단적인 반시계 방향 위치에서, 암(1302)은 전면(1304)이 쉐이빙 튜브(1270)와 접촉하거나 거의 접촉하도록 조율된다. 극단 시계 방향 위치에서, 암(1302)은 전면(1304)이 격납 링(1250)의 내부 원통형 표면(1252)과 같은 높이이거나 거의 같은 높이가 되도록 조율된다.

나사산을 갖는 보어(1360)는 아치형 벽(1340) 및 윙(1342, 1344)을 축방향으로 관통하여 형성되고, 베이스 플레이트(1216) 및 하부 벽(1210)내의 클리어런스 보어(도시 없음)와 정합한다. 나사산을 갖는 패스너(도시 없음)는 아래로부터 클리어런스 보어 및 나사산을 갖는 보어(1360)로 수용되어 쉘 베이스 하부 벽(1210) 및 격납 링(1250)을 베이스 플레이트(1216)에 부착한다.

도 42 내지 도 44에 도시된 것처럼, 14개의 플룻(1262) 및 대응하는 커팅 에지(1264)는 쉐이빙 로터(1260) 상에서 한정된다. 쉐이빙 로터(1260)의 상부 축방향 단부(1362) 및 하부 축방향 단부(1364)는 단부들(1362와 1364) 사이에서 연장한다. 플룻(1262) 및 커팅 에지(1264)는 이들이 단부들(1362, 1364) 사이에서 쉐이빙 로터(1260)를 중심으로 180도 미만으로 나선형으로 둘러싸도록 정렬된다. 커팅 에지 각각은 0과 10도 사이의 경사각을 가지며, 보다 바람직하게는 7도의 경사각을 갖는다.

커터 상부 스텁 샤프트(1258)는 쉐이빙 로터(1260)로부터 챔퍼(1366)로 상방으로 연장한다. 직경 방향으로 대향하는 플랫(1368)은 챔퍼(1366)를 통과하여 상부 스텁 샤프트(1258)의 상부 단부에서 한정된다. 상부 스텁 샤프트(1258)는 매끄럽고 플랫(1368)과 쉐이빙 로터(1260) 사이에서 대체로 원통형이다. 커터 하부 스텁 샤프트(1254)는 쉐이빙 로터(1260)로부터 챔퍼(1370)로 하방으로 연장한다. 하부 스텁 샤프트(1254)는 매끄럽고 플랫(1256)과 쉐이빙 로터(1260) 사이에서 대체로 원통형이다.

도 45 내지 도 47을 참조로, 쉐이빙 튜브(1270)는 커터(1048) 위에 맞추기 위하여 대체로 원통형이다. 도 45에 도시된 것처럼, 쉐이빙 튜브(1270)는 커터 윈도우(1372)를 한정하는 원통형 벽(도면 번호 없음)에 형성된 직경 방향으로 대향하는 컷-아웃(1372)을 갖는다. 컷 아웃(1373)은 또한 파편 윈도우(1290)를 한정하도록 쉐이빙 튜브 벽에 한정된다.

컷 아웃(1372)은 커터 윈도우(1272)에 진입하는 연조직을 절단하는 날카로운 쉐이버 에지(1274)를 생성한다. 쉐이버 에지(1274)는 커터 윈도우(1272)의 양측면 및 상부에 위치된다. 그러므로, 쉐이버 에지(1274)는 커터 윈도우(1272)의 상부 및 측면을 더욱 한정한다. 컷 아웃(1372)에 의해 형성되는, 쉐이빙 튜브 윈도우(1272)의 바닥에서의 문틀(sill; 1374)은 대체로 평평하고 텀블 플레이트(1298)의 상부면(1301)과 평행하다.

도시된 실시예에서, 각각의 커터 윈도우(1272)의 컷 아웃 에지는 연속적 쉐이버 에지(1274)를 형성한다. 그러나, 다른 실시예에서, 개별적 및 별개의 쉐이버 에지는 각 윈도우(1272)의 측면 및 상부를 따라 제공될 수 있다. 쉐이버 에지(1274)는 쉐이빙 로터(1260)와 쉐이빙 튜브(1270)의 내부 원통형 벽 사이에 포착된 연조직이 커팅 윈도우(1272)의 측면 또는 상부에서 쉐이버 에지(1274)에 의해 절단되도록 위치된다.

쉐이빙 튜브(1270)의 베이스(1376)는 커터 윈도우(1272) 아래에 위치된다. 쉐이빙 튜브(1270)가 회전되는 경우에, 쉐이빙 튜브(1270)의 원통형 외측면(1377)은 전면(1304)과 커터(1048) 사이의 갭 또는 간격을 유지하도록 베이스(1376)를 통해 암(1302)의 전면(1304)과 접촉하여 항상 맞닿는 상태이다.

도 48 내지 도 50을 참조로, 파편 캐치(1296)는 아치형 마운트(1378)를 포함하고, 이에 의해 파편 캐치(1296)가 쉐이빙 튜브(1270)에 부착된다. 도 48에 가장 잘 도시되는 것처럼, 아치형 마운트(1378)는 튜브 절반(1380)을 포함한다. 튜브 절반(1380)은 쉐이빙 튜브(1270)를 중심으로 축방향으로 위치되는 외측 튜브 구조체(도면 번호 없음)를 형성하기 위하여 서로 정합한다. 마운트(1378)는 튜브 절반(1380)으로부터 연장하고 튜브 절반(1380)내에 리세스되는 암 노치(female notches; 1384, 1385)와 정합하는 수 돌출부(male projections; 1382, 1383)를 갖는다. 숫 및 암의 정합 돌출부(1382, 1383) 및 노치(1384, 1385)는 튜브 절반(1380)을 정렬시키고 외측 튜브 구조체를 형성하도록 서로 맞물린다. 정합 피쳐(1382, 1383, 1384, 1385) 및 튜브 절반(1380)은 접착제, 패스너 등에 의해 서로 체결된다.

도 49를 참조로, 파편 윈도우(1392)는 각각의 튜브 절반(1380)에 형성된다. 파편 윈도우(1392)는 쉐이빙 튜브 파편 윈도우(1290)와 정렬된다. 보다 특별하게는, 정렬 돌출부(1387)는 윈도우(1290, 1392)를 정렬하는 역할을 한다. 정렬 돌출부(1387)는 파편 윈도우(1392)의 각 측면 상의 튜브 절반(1380)의 반원통형 내면으로부터 내부로 연장한다. 정렬 돌출부(1387)는 컷아웃(1373)의 대향 측면 에지에 인접한 쉐이빙 튜브 파편 윈도우(1290)로의 수용을 위한 크기 및 형상을 갖는다. 돌출부(1387)는 대향 단부가 컷아웃(1373)의 상부 에지 및 하부 에지와 맞닿는 윈도우(1290, 1392)의 축방향 정렬을 제공한다. 돌출부(1387)는 컷아웃(1373)의 각 측면 에지와의 맞닿는 접촉에 의해 윈도우(1290, 1392)의 방사 정렬을 제공한다.

캐치 트레이(1386)는 파편 윈도우(1392) 아래의 각 아치형 마운트(1378)에 부착된다. 쉐이빙 튜브(1270)의 내부를 따라 오우거되고 편향 링(1292)에 의해 파편 윈도우(1290)를 통해 방사상 외부로 편향되는 절단된 연조직은 정렬된 파편 윈도우(1392)를 통과하고, 연조직 및 다른 파편이 궁극적으로 수집되는 캐치 트레이(1386) 위에 퇴적된다. 각각의 캐치 트레이(1386)는 바닥(1388) 및 바닥(1388)으로부터 위로 연장하는 둘레 벽(1390)을 포함한다. 둘레 벽(1390)은 바닥(1388) 위에 퇴적되는 연조직 및 다른 파편을 유지하고 보유한다.

뚜껑(1500)은 쉘(1200)의 격납 벽(1250)의 상부에 제거 가능하게 위치 가능하다(도 30 참조). 뚜껑(1500)은 쉘 빈 공간(1202) 및 클리닝되는 본 스톡을 덮는다. 정위치에 있는 뚜껑(1500)을 쉘 빈 공간(1202) 위로 슬라이딩 시킬 경우 뚜껑(1500)은 쉐이빙 튜브(1270)를 수용하기 위한 슬롯(1502)을 갖는다. 핸들(1504)은 뚜껑(1500)에 고정된다. 핸들(1504)은 사용자에 의해 파지되도록 뚜껑(1500)으로부터 위로 연장한다. 사용자는 정위치에 있는 뚜껑을 격납 링(1250) 위로 및 파편 캐치(1296) 아래로 슬라이드 하거나 또는 핸들(1504)을 이용하여 뚜껑(1500)을 제거할 수 있다.

동작 동안, 미클리닝된 뼈는 클리닝을 위하여 먼저 쉘 빈 공간(1202)에 놓이고, 다음으로 뚜껑(1500)은 빈 공간(1202)을 덮기 위하여 격납 링(1250) 상부 위치로 슬라이드된다. 나사산을 갖는 보어(1360)를 통해 격납 링(1250)에 뚜껑(1500)을 고정하기 위하여 패스너(도시 없음)가 이용될 수 있다. 미클리닝 뼈는 골막층을 손상하지 않고 제거가 필요한 그에 부착된 연조직을 포함한다.

다른 클리닝 모듈(1046)은 다음으로 베이스 유닛(42)에 맞춰진다. 수술 인원은 베이스 유닛 스위치(98)를 누름으로써 다른 클리닝 모듈(1046)을 작동시킨다. 스위치(98) 누름에 응답하여, 모터 제어기(도시 없음)는 전원이 모터(44)에 인가되도록 하고, 이는 모터(44)에 전원을 공급하고 그 출력 샤프트(78)가 위로부터 볼 때 반시계 방향으로 커터(1048)의 회전을 구동하는 방향으로 돌도록 한다.

텀블 플레이트(1298)는 반시계 방향으로 커터(1048)와 일체로 회전한다. 텀블 플레이트(1298)는 암이 해제 위치로부터 나오는 경우 암(1302)의 전면(1304) 쪽으로 본 스톡을 이송하도록 동작한다. 맞물린 위치에서, 암의 전면(1304)은 본 스톡을 쉐이빙 튜브(1270) 쪽으로 가이드하고, 커터의 쉐이빙 로터(1260)를 본 스톡으로부터 연조직을 절단하도록 한다.

쉐이빙 로터(1260)의 커팅 에지(1264) 및/또는 쉐이빙 튜브(1270)의 쉐이버 에지(1274)는 뼈로부터 연조직을 절단한다. 절단된 연조직 및 다른 파편은 다음으로 쉐이빙 로터(1260)와 쉐이빙 튜브(1270) 사이에서 위로 오우거된다. 오우거된 조직은 쉐이빙 튜브(1270)내의 파편 윈도우(1290) 및 각 튜브 절반(1380)내의 윈도우(1392) 쪽으로 및 통과하여 편향 링(1292)에 의해 방사상 외부로 편향된다. 조직은 다음으로 처분을 위하여 캐치 트레인(1386) 상에 수집된다. 이는 본 스톡의 나머지 뼈로부터의 연조직 및 다른 파편의 분리를 제공한다.

일부 량의 뼈 클리닝이 발생한 이후에, 구동 어셈블리(1400)는 쉐이빙 튜브(1270)를 축(A10)을 중심으로 회전시켜서 그 내부에 포착된 본 스톡을 벗어나게 한다. 암(1302)은 쉐이빙 튜브(1270)가 회전하는 경우 커터(1048) 및/또는 쉐이빙 튜브(1270)로부터 풀리거나 벗어남에 따라 포착된 본 스톡이 지탱할 수 있는 베어링면을 제공한다. 기어 트레인(1402)은 쉐이빙 튜브(1270)가 매 1초 내지 5초 동안 축(A10)을 중심으로 0도와 360도 사이에서 및 시계 방향 및 반시계 방향으로 교대로 회전하도록 구성된다.

클리닝 동안, 구동 어셈블리(1400)는 암(1302)과 쉐이빙 튜브(1270) 사이에 포착된 본 스톡을 재배향하도록 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 암(1302)을 주기적으로 피봇한다. 암(1302)은 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 분 당 약 5 내지 20회 피봇한다. 이는 본 스톡의 전체 표면으로부터 연조직 및 파편의 제거를 더욱 용이하게 한다.

다른 클리닝 모듈(1046)이 뼈로부터 연조직을 충분히 제거한다면, 뚜껑(1500)이 제거된다. 캐치 트레이(1386) 및 캐치 트레이(1386)에 수집된 연조직/파편이 제거되고 폐기된다. 다음으로, 클리닝된 뼈는 추후 공정을 위해 폴셉 또는 다른 장치(도시 없음)에 의해 파지된다. 클리닝 공정의 결론에서, 다른 클리닝 모듈(1046)은 베이스 유닛(42)으로부터 제거된다. 다른 클리닝 모듈(1046)은 다음으로 클리닝되거나 폐기된다.

명백하게 본 발명의 다양한 개조 및 변형이 전술한 설명의 관점에서 가능하다. 이 설명이 특정 실시예에 대한 것이나, 당업자라면 도시되고 설명된 특정 실시예에 대해 개조 및/또는 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러한 개조 또는 변형이 본 상세한 설명의 범위내에 있으며, 여기에 포함되는 것이 의도된다. 본 상세한 설명은 단지 도식화를 위한 것으로, 제한적으로 이해되어서는 안 된다.

Claims

본 스톡 클리닝을 위한 어셈블리로서, 상기 어셈블리는:
클리닝될 상기 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간을 한정하는 쉘; 및
상기 빈 공간내에 배치되어 동작시 상기 본 스톡으로부터 연조직을 제거함에 의해 상기 본 스톡을 클리닝하는 커터
를 포함하되, 상기 어셈블리는:
해제 위치와 맞물린 위치 사이에서 이동 가능한 가이드로서, 상기 가이드는 상기 해제 위치로부터 나오는 경우, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 커터쪽으로 이동시키고 상기 본 스톡을 상기 커터로 가압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 커터는 복수개의 커팅 에지를 포함하는, 어셈블리.
청구항 2에 있어서, 상기 커터는 상기 복수개의 커팅 에지를 포함하는 쉐이빙 로터를 포함하는, 어셈블리.
청구항 2에 있어서, 상기 커터는 상기 커터의 길이를 따라 연장하는 복수개의 플룻을 한정하는, 어셈블리.
청구항 2에 있어서, 상기 커터 위로 동축으로 위치되는 쉐이빙 튜브를 포함하는, 어셈블리.
청구항 5에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브는 상기 쉘에 대한 회전을 위하여 지지되는, 어셈블리.
청구항 6에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브는 상기 커터 또는 상기 쉐이빙 튜브가 회전하는 경우 상기 본 스톡의 연조직이 절단되게 하는 쉐이버 에지를 포함하는, 어셈블리.
청구항 5에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브는 상기 빈 공간내에 수용되는 본 스톡이 상기 복수개의 커팅 에지와 맞물리는 윈도우를 한정하는, 어셈블리.
청구항 8에 있어서, 상기 가이드는, 상기 맞물린 위치에 있는 경우, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 윈도를 통해 상기 커터로 가이드 하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 9에 있어서, 상기 가이드는 상기 맞물린 위치와 해제 위치 사이에서 주기적으로 진동하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 9에 있어서, 상기 가이드를 상기 맞물린 위치쪽으로 바이어스하는 바이어싱 장치를 포함하는, 어셈블리.
청구항 11에 있어서, 상기 바이어싱 장치는 스프링인, 어셈블리.
청구항 8에 있어서, 상기 커팅 에지는 20도에서 70도까지의 나선 각도를 가지며, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡으로부터 절단된 연조직이 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브 사이에서 상기 커터를 따라 축방향으로 오우거(augered)되는 방향으로 상기 쉐이빙 튜브 내에서 회전하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 13에 있어서, 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브 사이에서 상기 커터를 따라 축방향으로 오우거되는 절단된 연조직을 수용하기 위한 파편 캐치(debris catch)를 포함하는, 어셈블리.
청구항 14에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브와 상기 커터는 절단된 연조직이 상기 파편 캐치로 축방향으로 오우거되는 그들 사이의 파편 통로를 한정하는, 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 빈 공간 내로의 본 스톡의 수용 이후에 상기 빈 공간을 덮기 위하여 상기 쉘에 부착되는 뚜껑을 포함하는, 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 쉘에 의해 이동 가능하게 지지되고, 상기 커터에 대해 상기 빈 공간내에 수용되는 본 스톡을 재배향시키도록 구성되는 텀블 플레이트를 포함하며, 상기 가이드는 상기 텀블 플레이트 위에서 상기 해제 위치와 상기 맞물린 위치 사이에서 왕복하는, 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 커터는 뼈를 실질적으로 밀링(milling)하지 않고 상기 본 스톡으로부터 연조직을 제거하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 가이드는 상기 해제 위치와 상기 맞물린 위치 사이에서 이동 가능한 암을 포함하며, 상기 암은 상기 해제 위치로부터 나오는 경우, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 커터 쪽으로 가이드 하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 19에 있어서, 상기 암은:
상기 본 스톡을 수용하기 위한 본 스톡 공간을 한정하는 격납 벽 - 상기 격납벽은 상기 암이 상기 맞물린 위치로 이동하는 경우 상기 커터에 의한 억세스를 위하여 상기 본 스톡을 상기 암과 상기 커터 사이의 위치로 향하도록 하는 형상을 가짐 - ; 및
상기 본 스톡을 상기 커터로 가압하기 위한 프레스 블록
을 포함하는, 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 커터를 상기 셀에 대해 회전시키고 상기 가이드를 상기 해제 위치와 맞물린 위치 사이에서 이동시키기 위하여 상기 커터 및 상기 가이드에 결합된 구동 어셈블리를 포함하는, 어셈블리.
청구항 21에 있어서, 상기 구동 어셈블리는 모터에 결합되도록 구성되는 기어 트레인을 포함하는, 어셈블리.
청구항 22에 있어서, 상기 기어 트레인은 구동 기어 및 상기 구동 기어에 결합되고 캠 형상 표면을 갖는 캠 기어를 포함하는, 어셈블리.
본 스톡을 클리닝하기 위한 어셈블리로서, 상기 어셈블리는:
클리닝될 상기 본 스톡을 수용하기 위한 빈 공간을 한정하는 쉘;
상기 빈 공간내에 배치되어 동작시 상기 본 스톡으로부터 연조직을 제거함에 의해 상기 본 스톡을 클리닝하는 커터; 및
상기 커터 주위에 동축으로 배치되며 상기 쉘에 의해 지지되는 쉐이빙 튜브
를 포함하되, 상기 어셈블리는:
상기 커터 및 상기 쉐이빙 튜브가 서로에 대해 상이한 속도 또는 방향으로 회전하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 24에 있어서, 상기 커터는 복수개의 커팅 에지를 포함하는, 어셈블리.
청구항 25에 있어서, 상기 커터는 상기 복수개의 커팅 에지를 포함하는 쉐이빙 로터를 포함하는, 어셈블리.
청구항 25에 있어서, 상기 커터는 상기 커터의 길이를 따라 연장하는 복수개의 플룻을 한정하는, 어셈블리.
청구항 25에 있어서, 해제 위치와 맞물린 위치 사이에서 이동 가능한 가이드를 포함하며, 상기 가이드는 상기 해제 위치로부터 나오는 경우, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 커터쪽으로 이동시키도록 구성된, 어셈블리.
청구항 28에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브는 상기 쉘에 대한 회전을 위하여 지지되는, 어셈블리.
청구항 29에 있어서, 상기 커터 또는 상기 쉐이빙 튜브가 회전하는 경우, 상기 쉐이빙 튜브는 상기 본 스톡의 연조직이 절단되게 하는 쉐이버 에지를 포함하는, 어셈블리.
청구항 28에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브는 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡이 상기 복수개의 커팅 에지와 맞물리는 윈도우를 한정하는, 어셈블리.
청구항 31에 있어서, 상기 가이드는 상기 맞물린 위치에 있는 경우, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 윈도우를 통해 상기 커터로 가이드 하도록 구성된, 어셈블리.
청구항 32에 있어서, 상기 가이드는 상기 맞물린 위치와 상기 해제 위치 사이에서 주기적으로 진동하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 32에 있어서, 상기 가이드를 상기 맞물린 위치쪽으로 바이어스 하는 바이어싱 장치를 포함하는, 어셈블리.
청구항 34에 있어서, 상기 바이어싱 장치는 스프링인, 어셈블리.
청구항 31에 있어서, 상기 커팅 에지는 20도에서 70도까지의 나선 각도를 가지며, 상기 빈 공간내에 수용되는 본 스톡으로부터 절단된 연조직이 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브 사이에서 상기 커터를 따라 축방향으로 오우거되는 방향으로 상기 쉐이빙 튜브내에서 회전하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 36에 있어서, 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브 사이에서 상기 커터를 따라 축방향으로 오우거되는 절단된 연조직을 수용하기 위한 파편 캐치(debris catch)를 포함하는, 어셈블리.
청구항 37에 있어서, 상기 쉐이빙 튜브 및 상기 커터는 절단된 상기 연조직이 상기 파편 캐치로 축방향으로 오우거되는 그들 사이의 파편 통로를 한정하는, 어셈블리.
청구항 24에 있어서, 상기 빈 공간내에 본 스톡을 수용한 이후에 상기 빈 공간을 덮기 위하여 상기 쉘에 부착되는 뚜껑을 포함하는, 어셈블리.
청구항 24에 있어서, 상기 쉘에 의해 이동 가능하게 지지되고 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 커터에 대해 재배향시키도록 구성된 텀블 플레이트를 포함하는, 어셈블리.
청구항 24에 있어서, 상기 커터는 뼈를 실질적으로 밀링하지 않고 상기 본 스톡으로부터 연조직을 제거하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 25에 있어서, 상기 가이드는 상기 해제 위치와 상기 맞물린 위치 사이에서 이동 가능한 암을 포함하고, 상기 암은 상기 해제 위치에서 나오는 경우, 상기 빈 공간내에 수용된 본 스톡을 상기 커터 쪽으로 가이드 하도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 42에 있어서, 상기 암은:
상기 본 스톡을 수용하기 위한 본 스톡 공간을 한정하는 격납 벽 - 상기 격납 벽은 상기 암이 상기 맞물린 위치로 이동하는 경우 상기 커터에 의한 억세스를 위하여 상기 본 스톡을 상기 암과 상기 커터 사이의 위치로 향하도록 하는 형상을 가짐 - ;
상기 본 스톡을 상기 커터로 가압하기 위한 프레스 블록
을 포함하는, 어셈블리.
청구항 24에 있어서, 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브는 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브를 서로에 대해 상이한 속도 또는 방향으로 회전시키기 위하여 드라이브에 결합되도록 구성되는, 어셈블리.
청구항 24에 있어서, 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브를 서로에 대해 상기 상이한 속도 또는 방향으로 회전시키기 위하여 상기 커터와 상기 쉐이빙 튜브에 결합된 구동 어셈블리를 포함하는, 어셈블리.
청구항 45에 있어서, 상기 구동 어셈블리는 모터에 결합되도록 구성되는 기어 트레인을 포함하는, 어셈블리.
청구항 46에 있어서, 상기 기어 트레인은 구동 기어 및 상기 구동 기어에 결합된 제네바(geneva) 드라이브를 포함하는, 어셈블리.