KR20230019958A

KR20230019958A - 수술용 마이크로모터

Info

Publication number: KR20230019958A
Application number: KR1020237000261A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 뷔르만
Original assignee: 비엔-에어 홀딩 에스에이
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-02-09
Also published as: US11848587B2; WO2022008618A1; EP4179611A1; US20230190324A1; CN115776872B; CN115776872A; KR102610075B1

Abstract

본 발명은 수술용 또는 치과용 도구의 연마 블레이드(4)를 작동시키기 위한 회전식 마이크로모터(10)로서, 고정자(12)와 협동하는 회전자(11)를 포함하고, 회전자(11)가 중공형 중앙 관형부를 구비하고, 외향 편광형 할바흐 어레이(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터에 관한 것이다.

Description

수술용 마이크로모터

본 발명은 치과적 적용예 또는 수술적 적용예에 사용되는 마이크로모터 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 캐뉼레이티드 샤프트(cannulated shaft)가 제공되는 마이크로데브라이더(microdebrider)용 마이크로모터에 관한 것이다.

일반적으로 양극성 자화 또는 방사형 다극성 자화의 회전자 또는 고정자 내에 영구 자석이 위치되는 종래의 (회전자-고정자) 구조를 갖는 수술용 또는 치과용 모터가 공지되어 있다. 자극이 여러 개 있으면, 더 일정한 토크를 얻을 수 있지만, 극 사이의 자기장선을 폐쇄하여 플럭스 강도가 떨어지지 않도록,(뮤-메탈 유형 또는 바람직하게는 덜 빠르게 포화하는 규소철 또는 연철의) 회전자 수준의 낮은 보자력을 갖는 강자성 물질의 블록 또는 적층체가 존재할 필요가 있으며, 이처럼 플럭스 강도가 떨어지지 않는 것은 인가된 모터 토크와 관련이 있다.

그럼에도, 일부 수술적 적용예의 경우에, 추가 공간이 필요하고 세척 작업을 복잡하게 하는 다른 전용 배출 채널을 만들 필요가 없도록 하기 위해, 또는 이러한 채널이 막히는 것을 방지하기 위해, 조직 제거 수술 중에 발생되는 잔해물(debris)을 통합된 직선 채널을 따라 흡입할 수 있도록 드라이브 샤프트의 중앙이 비워져 있는 것이 바람직하다; 예를 들어, 통상 "셰이버(shaver)"로 언급되는 마이크로데브라이더의 경우가 이에 해당한다. 이러한 경우에, 드라이브 샤프트가 회전자와 일체를 이루고, 기어 메커니즘에 의해 회전자와 연결되지 않은 때, 수술로 인한 잔해물을 배출하는 액체 흡입 흐름의 유동을 방해하지 않도록 내부에 대한 자기 차폐를 달성하기 위해 자성 물질로 이루어진 특정 두께를 제공할 필요가 있지만, 이로 인해 자석 배열에 이용할 수 있는 부피가 손실된다.

결과적으로, 이러한 유형의 도구에 맞춰진 일반 모터의 단점은 자속 밀도가 고체 샤프트용으로 이용 가능한 자속 밀도보다 낮아 동력 손실과 그에 따른 성능 저하를 초래한다는 것이다. 또한, 자석 또는 복수의 자석의 구성으로 인해 최적이 아닌 자화 상태가 되어 자기소거(demagnetization)의 위험이 증가한다. 보다 구체적으로 다극성 회전자의 경우에 관해, 매우 정밀한 구성이 요구되기 때문에 생산이 특히 어렵고 비용이 많이 소요된다.

더 큰 부품의 경우, 할바흐 어레이(halbach array)를 기반으로 한 원통형 배열도 알려져 있는데, 이는 예를 들어 브러시리스 모터에서 자속을 중앙으로 제한하는데 사용된다. 이들 모터는 외부에 대한 자체 차폐 기능을 제공하면서도 종래의 자성 배열보다 효율이 우수하고 토크가 더 높다. 그럼에도, 이러한 모터는 단말 효과(end effect)를 피하기 위해 그리고 지속적으로 변화하는 자기장을 가진 실린더의 제조 곤란성으로 인해 이들 모터가 일반적으로 세그먼트로 설계되기 때문에, 소형화하기 곤란하다. 원통형 할바흐 어레이는 예를 들어, 특허 문서 US8,596,999에 설명된 심장 펌프의 변형예 중 하나에서와 같이 자성 커플러를 만드는 데 사용될 수도 있다. 그러나, 이러한 유형의 커플링 해결책은 대향하는 자속을 가진 한 쌍의 중첩된 동축 실린더를 시사하며, 이들 중 상당수는 마이크로모터의 작동 제약과 거의 호환되지 않는다. 할바흐 어레이를 사용할 수 있는 기계의 다른 예가 미국 특허 US 10,033,250에서 제공된다.

문헌 CA 3,073,178에 설명되어 있는 바와 같이, 드릴링 도구를 수용하는 중앙 캐뉼러를 갖는 수술용 핸드피스의 마이크로모터 역시 공지되어 있다.

결과적으로, 이들 공지된 단점을 갖지 않는 해결책에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 하나의 목적은 캐뉼레이티드 샤프트(예를 들어, 마이크로데브라이더 또는 셰이버)를 갖는 모터의 토크를 극대화할 수 있도록 하는 해결책을 제시하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보다 효율적인 구조의 다극성 회전자를 제조하여 더 나은 전송 효율을 제공할 수 있게 하는 것이다.

이러한 목적들은 본 발명에 따라 수술용 또는 치과용 도구의 연마 블레이드를 작동시키도록 설계되고 고정자와 협동하는 회전자를 포함하는 회전식 마이크로모터에 의해 달성되는데, 여기서 회전식 모터는 회전자가 중공형 중앙 관형부를 갖고 외향 편광형 할바흐 어레이(outwardly polarized halbach array)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제시된 해결책의 장점은 자성 물질의 내부 차폐 덮개를 사용하지 않음으로써 자석을 위해 이용할 수 있는 부피를 최대화하는 것이다.

제시된 해결책의 다른 장점은 일반적으로 뮤-메탈과 같은 자성 물질로 만들어져 상대적으로 무거운 차폐 덮개를 마찬가지로 제거함으로써 회전자 관성을 줄일 수 있다는 것이다.

본 해결책에 의해 주어지는 또 다른 장점은 샤프트의 둘레에 있어서의 자기장선의 고밀화이며, 이로써 인가된 토크 및 이에 따른 구동력을 동시에 증가시키는 것이 가능하게 된다.

바람직한 변형에 따르면, 회전자의 중공형 중앙 관형부는 캐뉼레이티드 샤프트이고, 이의 내측벽은 마이크로데브라이더용 흡입 채널을 형성하도록 조정된다.

따라서, 캐뉼레이티드 샤프트의 내부 덕트의 소정의 직경을 원하는 유동 특성에 따라 최적화하는 동시에, 반경 방향으로 배향되는 자석을 사용하는 종래의 해결책에 비해 이러한 모터의 성능을 개선하는 것이 가능하다.

훨씬 더 바람직한 실시예에 따르면, 캐뉼레이티드 샤프트의 내측벽은 오스테나이트 스테인리스 강 물질로 제조된다.

이러한 해결책의 하나의 장점은 추가 덕트 또는 전용 덕트에 대한 필요 없이 세척 및 살균 공정이 용이하게 되는 것이다.

훨씬 더 바람직한 실시예에 따르면, 캐뉼레이티드 샤프트의 내측벽은 소수성 및/또는 항균성 물질로 제조되고 그리고/또는 소수성 및/또는 항균성 코팅으로 덮인다.

이러한 해결책의 장점은 유체 유동을 용이하게 하고, 그리고/또는 혈액 및/또는 단백질 침착에 대응하고 그리고/또는 항균 작용을 갖는다는 것이다. 따라서 캐뉼레이티드 샤프트의 내측벽은 예를 들어 불소계 중합체로 코팅되거나, 티타늄 산화물(TiO2) 또는 티타늄의 다른 화학적 화합물을 기반으로 하는 박막 층으로 코팅될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 캐뉼레이티드 샤프트의 상기 내측벽은 소수성 층 및 친수성 층이 교대로 코팅된다.

소수성 또는 초소수성 영역 및 친수성 또는 초친수성 영역을 교대로 배열하면 세척 절차의 효율이 추가로 개선된다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 마이크로모터는 회전자의 회전 축선을 따라 배열되는 연마 블레이드에 대한 커플링 디바이스를 더 포함한다.

이러한 직접 드라이브 배열은 모터와 블레이드 사이에 어떠한 중간 기어 메커니즘도 필요하지 않으므로, 한편으로는 핸드피스에 요구되는 공간을 최소화하고 다른 한편으로는 직접적인 전달 덕에 동력 손실을 최소화한다.

바람직한 실시예에 따르면, 회전자는 단일의 다극성 링에 의해 형성된다. 이렇게 하나의 피스로 된 구성은 앞서 자화된 물질의 블록을 조합할 필요가 없어 세그먼트별 조립을 방지하기 때문에 회전자에 대해 유리하다.

일 변형에 따르면, 회전자는 복수의 다극성 링, 즉 적어도 2개의 다극성 링에 의해 형성된다.

이 변형에 따르면, 회전자는 서로 축선 방향으로 겹쳐서 장착될 수 있는 2개 이상의 다극성 링에 의해 형성되고, 이 다극성 링은 동일한 캐뉼레이티드 샤프트 상에 간단하게 서로 접착되거나 박힌다. 이는 세그먼트 단위로 수행되는 조립 공정에는 거의 영향을 미치지 않는다; 그러나, 여러 자석을 축선 방향으로 조립하는 이러한 방법을 사용하면 자석의 크기 비율에 대한 제조상의 제약이 있기 때문에 더 긴 모터를 만들 수 있다. 이러한 해결책을 사용하면 회전자의 유도 전류를 줄일 수 있으며, 이는 손실을 줄이는 방향으로 이어진다(강자성 부품의 적층과 동일한 개념).

다른 바람직한 실시예에 따르면, 회전자는 두께가 불균일한 자화 플레이트에 의해 형성된다.

회전자에 대한 이러한 배열의 장점은 이러한 배열이 자기장의 분포를 극대화시킬 수 있다는 것이다.

바람직한 변형에 따르면, 고정자는 슬롯형의 것이다.

이러한 유형의 모터 구성에 있어서, 톱니가 있기 때문에 고정자의 부피가 더 커지고 이에 따라 회전자의 부피가 더 제한됨으로써, 모터의 효율을 유지하면서도 잠재적으로 내부 흡입 채널로서 사용되는 회전자의 중공형 관형부의 단면을 극대화하기 위해 할바흐 어레이의 배열에 의해 주어지는 장점이 훨씬 더 유의미하다.

그 외 본 발명은 고정자로부터 분리된 회전식 모터용 회전자로서, 외향 편광형 할바흐 어레이를 포함하고, 요소가 모터의 나머지 부분과는 별도로 생산 및 판매될 수 있는 것을 특징으로 하는 회전자에 관한 것이다.

비제한적인 예를 통해 제공되고 첨부된 도면에 의해 제시되는 본 발명의 특정 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 다른 유리한 특징들이 보다 명확하게 드러날 것이다.
도 1은 본 발명의 범위에서와 같은 캐뉼레이티드 샤프트를 사용하는 도구의 개략도이고;
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 범위에서와 같은 할바흐 어레이를 사용하는 해결책 및 차폐 없이 방사형 자석 배열을 사용하는 해결책을 예시하는 개략도이고;
도 3a 및 도 3b는 내부 차폐 덮개 뿐만 아니라 방사형 자석 배열을 각각 사용하는 모터 및 이와 달리 회전자용 할바흐 어레이를 사용하는 모터에 대한 각각의 단면도를 예시하고;
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 범위에서 사용될 수 있는 슬롯을 구비한 변형(슬롯형) 및 슬롯을 구비하지 않은 변형(무슬롯형)을 예시한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 마이크로모터에 대한 바람직한 실시예를 참조할 것이며, 여기서 마이크로모터는 마이크로데브라이더(1)에 통합된다.

도 1은 연마 블레이드(4)와 같은 회전식 밀링/그라인딩 도구를 통해 연조직과 같은 물질(M)을 없애거나 개별적으로 제거하는 것을 목표로 하는, 종종 "셰이버(shaver)"로 불리는 그러한 수술용 도구에 대한 개략도이며, 본 명세서에서 이는 예를 들어 블레이드의 구멍(암형 요소)에 삽입되는 커플링 노즈(수형 요소)와 같은 커플링 디바이스(14)를 통해 회전식 모터(10)에 직접 결합된다. 모터(10)는 통상적으로, 회전자(11)를 중심으로 동심 배열되는 고정자(12)로 구성되고, 회전자의 중공식 중앙 관형부는 캐뉼레이티드 샤프트(111)에 의해 형성되고, 캐뉼레이티드 샤프트의 내측벽(111A)은 마이크로데브라이더의 흡입 채널(2)에 대응하는 직선 도관을 구성한다.

바람직하게는, 이 덕트는 필터 유닛(5) 뒤에 위치되는 펌프(3)에 의해 흡입되는 유체의 유동을 용이하게 하기 위한 물질 또는 코팅층으로 만들어지며, 여기서 폐기물은 연마 블레이드(4) 상에 도시된 화살표 방향으로 배출되고, 이 덕트는 블레이드(4) 내부에서 흡입되는 유체 및 폐기물(M)의 경로에 대응하며, 따라서 그 자체도 중공 형상을 갖는다. 이를 위해, 내측벽(111A)을 소수성으로 만드는 표면 처리 또는 층이 사용될 수 있으며, 바람직한 실시예에 따르면, 제거 작업(debriding operation) 중에 제거되거나 개별적으로 분리된 혈액 및/또는 단백질의 침착물을 분리하기 위해 친수성 영역과 소수성 영역을 교대로 배열되도록 할 수도 있으며, 이는 세척 작업을 용이하게 할 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 흡입 채널(2)은 오스테나이트 스테인리스 강, 예를 들어 타입 316L 또는 1.4301로 제조되어, 부식을 방지하면서 살균 작업을 수행한다. 흡입 채널(2)을 형성하는 캐뉼레이티드 샤프트(111)의 내측벽(111A)은 항균 작용을 갖기 위해 불소계 중합체로 코팅되거나, 티타늄 산화물(TiO2) 또는 티타늄의 다른 화학적 화합물의 박막층으로 코팅되는 것이 바람직할 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같은 마이크로데브라이더(1)의 장점은 모터의 회전을 모터의 회전 축선(A-A)을 따라 배열되는 커플링 디바이스(14)를 통해 모터에 직접 결합되는 회전식 밀링 도구, 즉 그라인딩 블레이드(4)에 전달하기 위한 기어 메커니즘이 필요하지 않다는 것이다. 따라서, 연마 블레이드(4)로부터 오프셋된 축선을 중심으로 회전하는 회전식 모터(10)로부터 분리된 전용 흡입 채널(2)을 사용하는 마이크로데브라이더와 달리, 회전식 모터(10)와 연마 블레이드(4) 사이에는 더 이상 중간 기어 메커니즘이 존재하지 않기 때문에 공간에 대한 요건이 감소되고 전달 품질이 향상된다.

또한, 이하에 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따른 외향성 할바흐 어레이를 사용하는 회전식 모터(10)는 최대 효율을 제공함과 동시에 흡입 채널(2)의 유효 직경을 증가시킬 수 있는데, 이들은 이전에는 동시에 최적화될 수 없었던 2개의 파라미터들이었다. 도 2a 및 도 2b는 할바흐 어레이가 종래의 자화 해결책과 비교하여 어떻게 작동하는에 대한 비교 설명을 제공한다.

할바흐 어레이의 자기 구성 원리에 따르면, 자화 시스템은 두 쌍 이상의 극이 아니라 부드러운 강자성 물질(연강, 뮤-메탈)에 대한 필요 없이 자기장선이 자연스럽게 폐쇄되도록 기울어진 자화된 '블록' 또는 '구역'의 조합으로 구성된다. 도 2a에 예시된 바와 같이, 할바흐 어레이(61)는 도 2b에 예시된 바와 같은 의 편광 자석(6)을 이용한 종래의 자화 방식에 비해 실린더 내부에서 자기장선을 없애고, 자기장 강도(자기장 B에 대응하는 이중 화살표)를 2배로 증가시키기 위한 일련의 편광 자석을 사용하는데, 여기서 자기장 라인이 실린더 내부에서 폐쇄되고, 이는 정확하게 실린더 내부로 자기장이 침투하는 것을 방지하고자 하는 경우에 전술한 부드러운 강자성 물질과 같은 적합한 물질을 통해 자기 차폐의 이용을 요구하며, 이는 특히 도 1에 예시된 마이크로데브라이더(1)의 경우에서와 같이 유체가 내부에서 유동하는 경우이다. 도 2a에서, 도시된 자화 부품 각각의 방향은 서로 90도 오프셋되어 있지만; 이하의 도 4a 및 도 4b에서 이들 화살표의 방향은 45도만 오프셋되어 있으며, 이는 실린더를 따라 가능한 자기장 배향의 가장 연속적인 변화를 나타내는 사상이다.

외향 편광형 할바흐 어레이(61)는 양극성 영구 자석 또는 다극성 영구 자석으로 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 회전자는 예를 들어, 이하의 실시예들 중 하나에 따라 제조될 수 있다.

A) 하나 이상의 영구 자석으로만 구성된 회전자

B) 회전자의 중심에 위치되고, 축선 방향으로 연장되는 반자성, 상자성 또는 '약한' 강자성 물질(자기 투과율이 전형적으로 100 미만)로 제조된 캐뉼레이티드 샤프트 및 캐뉼레이티드 샤프트 외부에 위치된 하나 이상의 영구 자석으로 구성된 회전자. 이러한 실현 모드에 따르면, 영구 자석은 내부 캐뉼레이티드 샤프트에 접착되거나 박힌다.

C) 영구 자석 그룹의 외부에 위치되는 반자성, 상자성 또는 '약한' 강자성 물질(자기 투과율이 전형적으로 100 미만)로 제조된 튜브 및 하나 이상의 영구 자석으로 구성된 회전자. 이 방법에 따르면, 영구 자석은 외부 튜브 내에 접착되거나 박힌다.

본 발명에 따른 회전자는 영구적으로 자화되지 않는 강자성 물질의 질량 백분율을 갖는데, 바람직하게는 10% 미만이다. 본 발명에 따른 회전자는 영구적으로 자화된 강자성 물질의 질량 백분율을 갖는데, 바람직하게는 70%를 초과한다.

최적의 구성에 따르면, 고정자의 존재와 무관하게 측정된, 본 발명에 따른 회전자의 외부 표면으로부터 2 mm 거리에서의 최대 자기 유도 자기장(조립 전 분리 또는 분해-재조립 작업 후 예비 부품에서 취해진 회전자의 경우)은 바람직하게는 0.1 T를 초과하고, 훨씬 더 바람직하게는 0.2 내지 0.3 T일 것이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 범위 내에서 자기장을 주변부로 제한함으로써 흡입 채널(2)의 직경 증가 및 회전식 모터의 토크 증가 둘 모두가 어떻게 가능한가를 예시한다.

도 3a에서, 회전자(11)는 고정자(12)의 코일(121)과 협력하는 자석의 방사형 배열(60)을 사용하며, 적층층(122)도 하나의 세그먼트에서 볼 수 있다. 회전자(11)는 일반적으로 공극(8)으로 지칭되는 간극에 의해 회전자로부터 분리되며, 그 내부에는 강자성 물질로 된 차폐층(7)이 형성된다. 이러한 도 3a를 도 3b와 비교하면, 두께 Δ의 링을 구성하는 차폐(7)를 제외하고, 회전자(11)와 고정자(12)의 모든 구성 요소가 동일하다는 것을 알 수 있다. 이러한 두께 차이는 모터의 성능에 영향을 미치는 일 없이 회전자(111) 및 그것이 형성하는 캐뉼레이티드 샤프트의 내측벽(111A) 내부에 위치한 흡입 채널(2)의 직경을 증가시킬 수 있게 하는데, 이는 할바흐 매트릭스(61)에 의해 외부로 방향이 바뀌는 자기장선이 주변부의 자기장선을 고밀화하고, 결과적으로 모터 토크를 비례적으로 증가시켜 전달 효율을 증가시킬 수 있기 때문이다.

바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 회전자의 중공형 중앙 관형부의 내경은 바람직하게는 3 mm를 초과하고, 모터 토크는 바람직하게는 10 내지 100 mNm이며; 특히 바람직한 변형에 따르면 20 내지 25 mNm이다. 이러한 모터 구성으로 인해, 이전에는 서로 대립적이어서 우선 순위 선택이 필요했던 이 두 파라미터를 함께 최적화할 수 있게 되었다.

바람직한 실시예에 따르면, 회전자(111)는 단일 다극성 링에 의해 형성될 수 있으며, 따라서 완전한 모노블록 구성으로 구현될 수 있다. 그러나, 훨씬 더 바람직한 실시예에 따르면, 도 3a 및 도 3b에 예시된 요소(122)에 대응하는 것들과 같은 고정자(121)의 강자성 부품의 적층과 동일한 개념에 따라 손실이 감소되는 방향으로 가기 위해, 캐뉼레이티드 샤프트(111) 상에 박히는 적어도 2개의 다극성 링에 의해 구현될 수 있으며, 또한 두께가 불균일한 복수의 자화된 플레이트로 구성될 수 있다. 그러나, 어느 경우든 두께가 균일하지 않은 자화 플레이트를 기반으로 다극성 링을 형성하는 것이 가능할 것이며; 단일 링의 경우 세로 홈이 새겨진 형상(fluted shape)으로 이를 구현할 수 있고, 세그먼트별 조립에서 단부에서 단부까지 배치된 복수의 링의 경우, 서로 다른 세그먼트들 사이에서 두께가 달라져 다단 실린더를 형성할 수 있고, 항상 실린더를 따라 가능한 한 지속적으로 자기장을 변경하여 회전자 드라이브로 인한 토크 측면에서의 성능을 최적화하는 동일한 목표를 갖는다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는, 즉 할바흐 매트릭스가 배열되는 회전자(11)와 협력할 수 있는 2개의 고정자 변형을 예시한다. 이전 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 고정자(12)는 적층층(122) 및 회전자(11)와 협력하는 코일(121)을 포함하며, 바람직하게는 중앙에 흡입 채널(2)이 배열되는 캐뉼레이티드 샤프트를 구성한다. 가독성을 위해, 회전자(11)의 모든 요소가 도 4a 및 도 4b에서 참조된 것은 아니며, 이는 2개의 서로 다른 유형의 고정자(12), 즉 슬롯이 있거나 없는("슬롯형" 또는 "슬롯이 없는") 고정자를 설명하기 위한 것일 뿐이다. 회전자 (11)는 고정자(12)로부터 그 내부쪽으로 공극(8)에 의해 이격되어 있다.

"슬롯이 없는" 모델에 대응하는 도 4a에서, 고정자 요크는 링-형상의 덮개로 구성되는 반면, "슬롯" 모델에 대응하는 도 4b에서는 고정자 톱니(123) 사이에 위치되는 슬롯(124)에 서로 다른 일련의 코일이 배열된다. 동일한 권선 값의 경우, 슬롯형 설계가 반경 방향으로 더 크므로, 고정자(12)에 의해 잘린 이러한 내부 공간을 복구하기 위해, 회전자에 할바흐 어레이를 사용하는 것이 더 적절하다 - 이는 도 4a의 회전자(11)의 크기가 도 4b의 것보다 상당히 큰 것으로 의도적으로 표시된 이유이다.

비록, 전술한 실시예는 비제한적인 예로서 제공되지만, 가능한 모든 실시예들에 대한 완전한 설명을 의도하지는 않는 것으로 이해된다. 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 설명된 수단을 동등한 수단으로 대체하는 것이 가능하다는 것을 이해할 것이다.

1	마이크로데브라이더 (셰이버)
10	모터
11	회전자
111	캐뉼레이티드 샤프트
111A	내측벽
12	고정자
121	고정자의 코일
122	고정자의 적층층
123	고정자 톱니
124	고정자의 슬롯
14	커플링 디바이스
2	흡입 채널
3	펌프
4	블레이드
5	필터 유닛
6	자석
60	자석의 반사형 배열
61	외향 편광형 할바흐 어레이
7	내부 차폐
8	간격 / 공극


A-A	모터의 회전 축선
M	없앨/제거될 물질
B	자기장선
Δ	두께 차이

* 표1: 부호의 설명

Claims

수술용 또는 치과용 도구의 연마 블레이드(4)를 작동시키도록 설계된 회전식 마이크로모터(10)로서,
상기 모터는 고정자(12)와 협동하는 회전자(11)를 포함하고, 상기 회전식 마이크로모터(10)는 상기 회전자(11)가 중공형 중앙 관형부를 구비하고, 외향 편광형 할바흐 어레이(outwardly polarized halbach array)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제1항에 있어서,
상기 회전자(11)의 상기 중공형 중앙 관형부는 캐뉼레이티드 샤프트(111)이고, 상기 캐뉼레이티드 샤프트(111)의 내측벽(111A)은 마이크로데브라이더(1)용 흡입 채널(2)을 형성하도록 조정되는 회전식 마이크로모터(10).
제2항에 있어서,
상기 캐뉼레이티드 샤프트(111)의 상기 내측벽(111A)은 오스테나이트 스테인리스 강 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 캐뉼레이티드 샤프트(111)의 상기 내측벽(111A)은 소수성 물질로 제조되고 그리고/또는 소수성 코팅으로 덮이는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐뉼레이티드 샤프트(111)의 상기 내측벽(111A)은 항균성 물질로 제조되고 그리고/또는 항균성 코팅으로 덮이는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐뉼레이티드 샤프트(111)의 상기 내측벽(111A)은 소수성 층 및 친수성 층이 교대로 덮이는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전자(11)의 회전 축선(A-A)을 따라 배열되는 상기 연마 블레이드(4)에 대한 커플링 디바이스(14)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전자(11)는 단일 다극성 링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자(11)는 상기 캐뉼레이티드 샤프트(111) 상에 박히는 적어도 2개의 다극성 링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전자(11)는 그루브 형상을 갖는 두께가 불균일한 적어도 하나의 자화 링 또는 세그먼트별로 단부에서 단부까지 배치되고 세그먼트에 따라 개개의 두께가 상이한 복수의 링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정자(12)는 슬롯형인 것을 특징으로 하는 회전식 마이크로모터(10).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 회전식 마이크로모터(10)를 포함하는 마이크로데브라이더(1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 회전식 마이크로모터(10)용 회전자(11)로서,
외향 편광형 할바흐 어레이(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전자(11).