(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで、かつより高い周波数および／またはより大きな力で動作させられうるモータを提供する。【解決手段】２つの作動ピストン１、２と、ロッド５と、少なくとも部分的に円筒状の中空空間であって、作動ピストン１、２およびロッド５が中空空間内に移動可能に配置され、５つの完全な開口部１８、２０、２２、２４、２６が中空空間の壁１０に配置される、中空空間と、弁ピストン６であって、弁ピストン６の周期的移動を駆動するように作動ピストン１、２の作動表面３、４に対する第１圧力および第２圧力の交互の影響を制御可能である弁を５つの完全な開口部１８、２０、２２、２４、２６を用いて形成する、弁ピストン６とを含む差圧モータ。【選択図】図１
2020189084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動表面（３、４、５３、５４、１５３、１５４、２５３、２５４）をそれぞれ備えた２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）と、
前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）を互いに接続し、互いに離間して保つロッド（５、５５、１５５、２５５）と、
少なくとも部分的に円筒状の中空空間であって、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）および前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）が前記中空空間内に移動可能に配置され、５つの完全な開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）が前記中空空間の壁（１０、６０、１６０、２６０）に配置される、中空空間と、
弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）であって、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の間に前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）に接して移動可能に配置され、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）に対する前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の推力を通じて駆動されることができ、前記円筒状の中空空間内で移動可能であり、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、前記５つの完全な開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうち３つに第１圧力および第２圧力が加えられたときに前記中空円筒内で前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）および前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）の周期的移動が生み出され、それが前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の周期的移動を駆動するように前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の前記作動表面（３、４、５３、５４、１５３、１５４、２５３、２５４）に対する前記第１圧力および前記第２圧力の交互の影響を制御可能である弁を前記５つの完全な開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）を用いて形成する、弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）と、
を含む差圧モータ。
【請求項２】
前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）は前記中空空間を互いに分離された少なくとも３つのエリアに分割する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の差圧モータ。
【請求項３】
前記中空空間は、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）が中に移動可能に配置される第１作動空間（７、５７、１５７、２５７）および第２作動空間（８、５８、１５８、２５８）を有し、前記作動空間（７、８、５７、５８、１５７、１５８、２５７、２５８）の間に配置された弁空間（９、５９、１５９、２５９）を有し、前記５つの完全な開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）は、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の各位置で前記弁空間（９、５９、１５９、２５９）に配置される、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の差圧モータ。
【請求項４】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の第１前表面と隣接する作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の後ろ側との間の軸方向距離が、この作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の前記作動表面（３、４、５３、５４、１５３、１５４、２５３、２５４）と前記中空空間の第１前表面との間の距離以下であり、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の第２前表面と隣接する作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の後ろ側との間の軸方向距離が、この作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の前記作動表面（３、４、５３、５４、１５３、１５４、２５３、２５４）と前記第１前表面の反対側に位置する前記中空空間の第２前表面との間の距離以下である、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項５】
前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）および前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）は、前記少なくとも部分的に円筒状の中空空間内で前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）および／または前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）の対称軸に対して直線移動可能に、特に軸方向に移動可能に配置される、
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項６】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）を用いて、２／５方弁、好ましくは２／５方インパルス弁を形成する、
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項７】
前記弁は、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）に対する真空（４７）または圧縮ガス（１９７）と周囲雰囲気との交互の影響を制御する、
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項８】
前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の前記作動表面（３、４、５３、５４、１５３、１５４、２５３、２５４）は、互いに反対に向いて揃えられる、
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項９】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、軸方向に変位可能な様式で前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）上に配置される、
ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１０】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、円周ブリッジによって互いに分離された３つの円周溝（１２、１４、１６、６２、６４、６６、１６２、１６４、１６６、２６２、２６４、２６６）を備えたシースであり、前記溝（１２、１４、１６、６２、６４、６６、１６２、１６４、１６６、２６２、２６４、２６６）は、前記シースに対する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの２つの軸方向に隣接する開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）の軸方向距離と少なくとも同じ幅であり、その結果、前記中空空間内の前記シースの適切な位置で、２つの軸方向に隣接する開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）が前記中空空間内の前記シースの同じ溝（１２、１４、１６、６２、６４、６６、１６２、１６４、１６６、２６２、２６４、２６６）に開口し、好ましくは前記円周ブリッジは、最外側開口部（２４、２６、７４、７６、１７４、１７６、２７４、２７６）に隣接する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの両開口部（２０、２２、７０、７２、１７０、１７２、２７０、２７２）の前記中空空間への口と少なくとも軸方向に同じ幅である、
ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１１】
前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）が真空ポート（２８、７８、２７８）または圧縮空気ポート（１７８）に接続され、２つの外側開口部（２４、２６、７４、７６、１７４、１７６、２７４、２７６）が前記差圧モータを取り囲むエリアへ外方に開いているか、または、
前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの２つの外側開口部（２４、２６、７４、７６、１７４、１７６、２７４、２７６）が真空ポート（２８、７８、２７８）または圧縮空気ポート（１７８）に接続され、中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）が前記差圧モータを取り囲むエリアへ外方に開いている、
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１２】
前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの外側開口部（２４、２６、７４、７６、１７４、１７６、２７４、２７６）に隣接する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの開口部（２０、２２、７０、７２、１７０、１７２、２７０、２７２）が、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）のうちの第１作動ピストン（１、５１、１５１、２５１）によって境界された第１作動空間（７、５７、１５７、２５７）に圧力伝導様式で接続され、外側開口部（２４、２６、７４、７６、１７４、１７６、２７４、２７６）に隣接するもう１つの開口部（２０、２２、７０、７２、１７０、１７２、２７０、２７２）が、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）のうちの第２作動ピストン（２、５２、１５２、２５２）によって境界された第２作動空間（８、５８、１５８、２５８）に圧力伝導様式で接続される、
ことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１３】
真空（４７）がこの目的のために提供された前記差圧モータの真空ポート（２８、７８、２７８）に適用されたときに、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）が、前記真空および周囲雰囲気の影響の間の周期的変化を通じて前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）の揺動移動を生み出し、または、
圧縮ガス（１９７）が前記目的のために提供された前記差圧モータの圧縮ガスポート（１７８）で供給されたときに、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）が、前記圧縮ガスおよび周囲雰囲気の影響の間の周期的変化を通じて前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）の揺動移動を生み出し、
いずれの場合にも、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）は前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）に両側で周期的に衝突し、それにより前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の軸方向の周期的移動を生み出し、その結果前記弁が切り替えられる、
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１４】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の第１位置では、前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの第１中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）と前記第１開口部（１８、６８、１６８、２６８）に隣接する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）とが前記弁を介してガス伝導様式で接続され、前記第１開口部（１８、６８、１６８、２６８）に対して前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）の反対側に位置する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）と端側の前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）に隣接する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの第４開口部（２４、７４、１７４、２７４）とがガス伝導様式で互いに接続され、それ以外の箇所では前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）は前記中空空間内で前記弁によって気密様式で互いに分離され、
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の第２位置では、前記第１中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）と前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）とが前記弁を介してガス伝導様式で互いに接続され、前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）と端側の前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）に隣接する前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの第５開口部（２６、７６、１７６、２７６）とがガス伝導様式で互いに接続され、それ以外の箇所では前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）は前記中空空間内で前記弁によって気密様式で互いに分離される、
ことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１５】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）に対する前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）のうちの第１作動ピストン（１、５１、１５１、２５１）の推進力の伝達によって、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第１位置から前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第２位置に移行可能であり、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）は、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）に対する前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）のうちの第２作動ピストン（２、５２、１５２、２５２）の推進力の伝達によって、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第２位置から前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第１位置に移行可能である、
ことを特徴とする、請求項１４に記載の差圧モータ。
【請求項１６】
前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第１位置の前記第１作動ピストン（１、５１、１５１、２５１）は、前記第１作動ピストン（１、５１、１５１、２５１）の前記作動表面（３、５３、１５３、２５３）に圧力が加えられるために前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の方向に加速され、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第２位置の前記第２作動ピストン（２、５２、１５２、２５２）は、前記第２作動ピストン（２、５２、１５２、２５２）の前記作動表面（４、５４、１５４、２５４）に圧力が加えられるために前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の方向に加速される、
ことを特徴とする、請求項１４または１５に記載の差圧モータ。
【請求項１７】
前記第１作動ピストン（１、５１、１５１、２５１）によって境界される第１作動空間（７、５７、１５７、２５７）は、前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）にガス伝導様式で接続され、前記第２作動ピストン（２、５２、１５２、２５２）によって境界される第２作動空間（８、５８、１５８、２５８）は、前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）にガス伝導様式で接続される、
ことを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１８】
前記差圧モータは、前記中空空間を境界するハウジングの前表面の閉じた外側側面上に支持されたばね要素（９１）を有し、前記ばね要素（９１）は、差圧からの力の影響なしで前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）を前記中空空間から最大限に引き出すように前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）に接続される、
ことを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項１９】
前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）は、１０ｍｍより大きい、好ましくは２０ｍｍより大きい、非常にとりわけ好ましくは３０ｍｍより大きい直径を有する、
ことを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項２０】
少なくとも１つの駆動ロッド（３８、４０、８８、９０、１８８、１９０、２８８、２９０）が前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）のうちの少なくとも１つの外側側面上に配置され、前記少なくとも１つの駆動ロッド（３８、４０、８８、９０、１８８、１９０、２８８、２９０）は、前記中空空間を境界するハウジングの前側および／または後ろ側を通って前記ハウジングから突出し、前記少なくとも１つの駆動ロッド（３８、４０、８８、９０、１８８、１９０、２８８、２９０）は、前記ハウジングの前記前側および／または前記後ろ側のガイド内に移動可能に支持され、好ましくは、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）を接続する前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）は、前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）のうちの少なくとも１つを通して案内され、そこで前記少なくとも１つの駆動ロッド（３８、４０、８８、９０、１８８、１９０、２８８、２９０）を形成する、
ことを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの駆動ロッド（３８、４０、８８、９０、１８８、１９０、２８８、２９０）の前側には、締結要素（４２、９２、１９２、２９２）、特にねじ山が配置され、それを介して、鋸（１０２）、ラスプまたはブラシなどのツールが、前記締結要素（４２、９２、１９２、２９２）に適合する相手締結要素、特に前記ねじ山に適合する相手ねじ山により、前記少なくとも１つの駆動ロッド（３８、４０、８８、９０、１８８、１９０、２８８、２９０）に取り付け可能である、
ことを特徴とする、請求項２０に記載の差圧モータ。
【請求項２２】
前記中空空間を境界するハウジング、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）および前記ロッド（５、５５、１５５、２５５）は、好ましくは射出成形を用いて、合成材料、特に熱可塑性合成材料で作られる、
ことを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項２３】
前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の間の接続ラインの方向の前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の幾何学的寸法は、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の距離よりも小さく、好ましくは、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の間の前記接続ラインの方向の前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の幾何学的寸法は、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の間の距離よりもわずか５０％小さく、特に好ましくは、前記２つの作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の間の距離よりもわずか１０％小さい、
ことを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項２４】
前記差圧モータは始動補助部を有し、これにより、前記差圧モータが作動媒体の供給の中断中に前記作動媒体が前記差圧モータに再び供給されたときに自ら始動できなくなる死点で止まることが阻止され、好ましくは、前記始動補助部は、前記作動媒体によって前記作動ピストン（１、２、５１、５２、１５１、１５２、２５１、２５２）の前記作動表面（３、４、５３、５４、１５３、１５４、２５３、２５４）間で差圧が生成されることができる位置に前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）を移行させる、
ことを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の差圧モータ。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれか一項に記載の差圧モータと弁要素（８１、２８１）、特に手動操作可能な弁要素（８１、２８１）とを含む外科用駆動システムであって、前記弁要素（８１、２８１）は、前記弁要素（８１、２８１）により低圧源、圧縮ガス容器またはポンプへの接続が中断可能であるように、および／または前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの１つの開口部（１８、６８、１６８、２６８）もしくは前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの２つの開口部（２４、２６、７４、７６、１７４、１７６、２７４、２７６）での圧力が調整可能であるように、前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの前記１つまたは前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）のうちの前記２つに接続され、前記低圧源または前記圧縮ガス容器もしくは前記ポンプに接続可能であるかまたは接続されたラインに配置される、外科用駆動システム。
【請求項２６】
前記外科用駆動システムは、前記外科用駆動システムを片手で保持可能なハンドル（１０６）を有し、前記弁要素（８１、２８１）は、前記ハンドル（１０６）上のトリガ（１００、３００）により操作可能である、
ことを特徴とする、請求項２５に記載の外科用駆動システム。
【請求項２７】
請求項１〜２４のいずれか一項に記載の差圧モータもしくは請求項２５もしくは２６のいずれか一項に記載の外科用駆動システムを含む、軟組織および／もしくは骨組織のデブリードマンのための医療洗浄システム、または、
請求項１〜２４のいずれか一項に記載の差圧モータもしくは請求項２５もしくは２６のいずれか一項に記載の外科用駆動システムを含む軟組織および／もしくは骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための医療デバイス。
【請求項２８】
差圧モータを動作させるための方法であって、第１作動ピストン（１、５１、２５１）と第２作動ピストン（２、５２、２５２）とがロッド（５、５５、２５５）を介して接続され、中空空間内で直線揺動し、前記方法は、
Ａ）前記第１作動ピストン（１、５１、２５１）と前記第２作動ピストン（２、５２、２５２）との間の前記中空空間内に配置された弁ピストン（６、５６、２５６）が第１位置にあるステップと、
Ｂ）前記弁ピストン（６、５６、２５６）による前記弁ピストン（６、５６、２５６）の前記第１位置で真空ポート（２８、７８、２７８）と第１作動空間（７、５７、２５７）との間の接続および第２作動空間（８、５８、２５８）と前記差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップであって、前記第１作動空間（７、５７、２５７）は前記第１作動ピストン（１、５１、２５１）によって境界され、前記第２作動空間（８、５８、２５８）は前記第２作動ピストン（２、５２、２５２）によって境界される、ステップと、
Ｃ）前記第１作動空間（７、５７、２５７）からガスを排出し、その結果、前記中空空間内で前記第１作動ピストン（１、５１、２５１）および前記第２作動ピストン（２、５２、２５２）を移動させるステップと、
Ｄ）前記弁ピストン（６、５６、２５６）が第２位置に移行されるように、前記弁ピストン（６、５６、２５６）に前記第２作動ピストン（２、５２、２５２）を衝突させるステップと、
Ｅ）前記弁ピストン（６、５６、２５６）による前記弁ピストン（６、５６、２５６）の前記第２位置で前記真空ポート（２８、７８、２７８）と前記第２作動空間（８、５８、２５８）との間の接続および前記第１作動空間（７、５７、２５７）と前記差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップと、
Ｆ）前記第２作動空間（８、５８、２５８）からガスを排出し、大気を前記第１作動空間（７、５７、２５７）に流入させ、その結果、前記中空空間内で前記第１作動ピストン（１、５１、２５１）および前記第２作動ピストン（２、５２、２５２）を逆に移動させるステップと、
Ｇ）前記弁ピストン（６、５６、２５６）が前記第１位置に移行されるように、前記弁ピストン（６、５６、２５６）に前記第１作動ピストン（１、５１、２５１）を衝突させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２９】
差圧モータを動作させるための方法であって、第１作動ピストン（１５１）と第２作動ピストン（１５２）とがロッド（１５５）を介して接続され、中空空間内で直線揺動し、前記方法は、
Ａ）前記第１作動ピストン（１５１）と前記第２作動ピストン（１５２）との間の前記中空空間内に配置された弁ピストン（１５６）が第１位置にあるステップと、
Ｂ）前記弁ピストン（１５６）による前記弁ピストン（１５６）の前記第１位置で圧縮ガスポート（１７８）と第１作動空間（１５７）との間の接続および第２作動空間（１５８）と前記差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップであって、前記第１作動空間（１５７）は前記第１作動ピストン（１５１）によって境界され、前記第２作動空間（１５８）は前記第２作動ピストン（１５２）によって境界される、ステップと、
Ｃ）前記第１作動空間（１５７）内のガス圧力を高め、その結果、前記中空空間内で前記第１作動ピストン（１５１）および前記第２作動ピストン（１５２）を移動させるステップと、
Ｄ）前記弁ピストン（１５６）が第２位置に移行されるように、前記弁ピストン（１５６）に前記第１作動ピストン（１５１）を衝突させるステップと、
Ｅ）前記弁ピストン（１５６）による前記弁ピストン（１５６）の前記第２位置で前記圧縮ガスポート（１７８）と前記第２作動空間（１５８）との間の接続および前記第１作動空間（１５７）と前記差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップと、
Ｆ）前記第２作動空間（１５８）内のガス圧力を高め、圧縮ガスを前記第１作動空間（１５７）から流出させ、その結果、前記中空空間内で前記第１作動ピストン（１５１）および前記第２作動ピストン（１５２）を逆に移動させるステップと、
Ｇ）前記弁ピストン（１５６）が前記第１位置に移行されるように、前記弁ピストン（１５６）に前記第２作動ピストン（１５２）を衝突させるステップと、
を含む、方法。
【請求項３０】
前記方法は、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の差圧モータを用いて、もしくは請求項２５もしくは２６のいずれか一項に記載の外科用駆動システムを用いて、または、請求項２７に記載の軟組織および／もしくは骨組織のブラッシング、ラスピングもしくは鋸引きのための洗浄システムもしくは医療デバイスを用いて実行される、
ことを特徴とする、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記真空ポートまたは前記圧縮ガスポートは、第１中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）を通じて、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）が中を移動する弁空間（９、５９、１５９、２５９）に開口し、前記第１中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）の隣に第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）が配置され、前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）は、前記弁空間（９、５９、１５９、２５９）を前記第１作動空間（７、５７、１５７、２５７）に接続し、前記第１中央開口部（１８、６８、１６８、２６８）の隣に第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）が配置され、前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）は前記弁空間（９、５９、１５９、２５９）を前記第２作動空間（８、５８、１５８、２５８）に接続し、前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）の隣に第４外側開口部（２４、７４、１７４、２７４）が配置され、前記第４外側開口部（２４、７４、１７４、２７４）は前記弁空間（９、５９、１５９、２５９）を前記差圧モータの周辺エリアに接続し、前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）の隣に第５外側開口部（２６、７６、１７６、２７６）が配置され、前記第５外側開口部（２６、７６、１７６、２７６）は前記弁空間（９、５９、１５９、２５９）を前記差圧モータの周辺エリアに接続し、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第１位置では前記中央第１開口部（１８、６８、１６８、２６８）が前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）にガス透過性の様式で接続され、前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）が前記第５開口部（２６、７６、１７６、２７６）にガス透過性の様式で接続され、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）の前記第２位置では前記中央第１開口部（１８、６８、１６８、２６８）が前記第３開口部（２２、７２、１７２、２７２）にガス透過性の様式で接続され、前記第２開口部（２０、７０、１７０、２７０）が前記第４開口部（２４、７４、１７４、２７４）にガス透過性の様式で接続され、好ましくはそれ以外の箇所では前記５つの開口部（１８、２０、２２、２４、２６、６８、７０、７２、７４、７６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、２６８、２７０、２７２、２７４、２７６）が前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）によって互いに分離されるように、前記弁ピストン（６、５６、１５６、２５６）に３つの接続部、特に３つの溝（１２、１４、１６、６２、６４、６６、１６２、１６４、１６６、２６２、２６４、２６６）が配置される、
ことを特徴とする、請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
ステップＧ）の後に、前記真空ポート（２８、７８、２７８）に真空（４７）もしくは低圧が存在する限り、または前記圧縮ガスポート（１７８）に過圧が存在するかもしくは圧縮ガス（１９７）が導入される限り、ステップＢ）〜Ｇ）が繰り返される、
ことを特徴とする、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
ツールまたはポンプ、特に鋸（１０２）、ラスプもしくはブラシなどの医療ツールを駆動するために、または洗浄システムを駆動するために前記第１作動ピストン（１、５１、１５１、２５１）および前記第２作動ピストン（２、５２、１５２、２５２）の移動が使用される、
ことを特徴とする、請求項２８〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記差圧モータは、前記真空ポート（２８、７８、２７８）で真空ライン（３０、８０、２８０）のまたは前記圧縮ガスポート（１７８）で圧縮ガスライン（１８０）の弁要素（８１、２８１）を開くことによってオンに切り替えられ、前記弁要素（８１、２８１）を閉じることによってオフに切り替えられる、
ことを特徴とする、請求項２８〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差圧モータ、そのような差圧モータを備えた外科用駆動システム、そのような差圧モータを有する軟組織および／または骨組織のデブリードマンのための医療洗浄システム、およびそのような差圧モータを用いて軟組織および／または骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための医療デバイス、ならびに差圧モータを動作させるための方法に関する。本差圧モータは、軟組織および骨組織を洗浄およびデブリードマンするための医療デバイスの駆動に適する。本差圧モータによって駆動される医療デバイスは、衛生上の理由から単回使用用に設計されるのが好ましい。
【背景技術】
【０００２】
残念ながら、整形外科手術においては微生物に感染している関節補綴の敗血症の修正をある程度行うことが必要である。ここでは、感染した関節補綴が取り出され、感染組織または壊死組織が除去される。この感染／壊死組織の除去は、デブリードマンとして知られる。デブリードマンは、いわゆる洗浄システムを使用して創傷をすすぐことによって、および切除、ラスピング、鋸引きおよびブラッシングによって行われうる。デブリードマンに使用されるデバイスは、デブリードマン後には組織残留物および微生物の細菌で汚染される。これらの器具は、再使用される前に注意深くクリーニングされてから滅菌されねばならない。ここで、医療スタッフは、クリーニング作業中の微生物の細菌の移動による汚染または感染から身を守らねばならない。したがって、単回使用後にそれ自体が潜在的危険である広範なクリーニングステップを行わずに通常のＯＰ廃棄物と一緒に廃棄されうる、モータ駆動部を備えた低コストのデバイスが、敗血症の修正のためのラスピング、鋸引きおよびブラッシングのために利用できるようにされれば望ましい。資源を節約し、環境を保護するために、またコスト上の理由からも、駆動部がバッテリ、充電式バッテリおよび電気モータを必要としなければ有利であろう。
【０００３】
現在、医療分野において、圧縮空気および電気エネルギーで駆動される駆動デバイスが知られている。圧縮空気に基づくほとんどの駆動システムは、ラメラモータを含む。１つの問題は、滅菌されていない圧縮空気がホースを通じて供給され、モータが駆動された後に、膨張した滅菌されていない空気が別のホースを介して手術室の外に排出されねばならないことである。多くのケースでは、この目的で同軸ホースシステムが使用される。圧縮空気で駆動される駆動部は、電気駆動の駆動システムに主に置き換えられている。これらの駆動システムは、ギアユニットを備えた電気モータを含み、通常は充電式バッテリをエネルギー源として使用する。電気駆動の駆動システムは、銅およびその他の重金属を含む。
【０００４】
洗浄システムにおいては、すすぎ流体からスプレージェットが生成され、クリーニングされるべき組織のエリアに衝突し、これらの組織のエリアに機械的クリーニング効果を及ぼす。例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３より、パルス洗浄システムが長い間知られている。
【０００５】
しかし、圧縮空気駆動洗浄システムが使用されるときには、１つのホースで滅菌されていない圧縮空気が供給される一方で、第２ホースで圧縮空気モータの駆動後に少なくとも部分的に膨張した滅菌されていない空気が排出されるダブルホースシステムが必要である。圧縮空気または他の圧縮ガスで駆動されるシステムでは、圧縮ガスモータが駆動部として通常使用される。このタイプの圧縮ガスモータは、特許文献４から知られている。そこに記載される圧縮ガスモータは、中間空間とピストン部の１つを通る通路とを備えた二部ピストンを有する。その結果、モータの構造は特に単純で低コストである。スプレー缶用の圧縮ガスモータが、特許文献５から知られている。圧縮ガスで駆動される往復ポンプが、特許文献６から知られている。洗浄システムのための圧縮ガスモータが、特許文献７から知られている。この圧縮ガスモータでは、作動ピストンによりキャリア要素を介して制御ピストンが移動され、その結果、圧縮ガスモータの運転中に、ガス入口開口部およびガス出口開口部が周期的に開閉される。
【０００６】
多数の手術においては、創傷分泌物および血液を吸い出す必要がある。これらの液体を吸い出すために、低圧で動作させられる吸引デバイスが使用される。これらのデバイスを動作させるために、ほとんどの手術室（ＯＰ）では、通常０．８バール〜０．９バールの低圧を提供する固定真空システムが提供される。加えて、可動真空吸引システム、または低圧を生成する吸引システムが広く使用される。
【０００７】
低コストで構築されうるモータが常に求められている。加えて、より高い周波数および／またはより大きな力で動作させられうるモータを提供する必要性も常に存在する。
【０００８】
特許文献８は、弁要素が膜の移動によって制御される差圧モータを備えたポンプを開示する。膜では、変化するガス圧力によって仕事が行われ、その結果ポンプが駆動される。この差圧モータの構築は比較的複雑であり、膜および必要な膜の張力に起因して、同じ構造の差圧モータで異なる振動挙動が生じうる。加えて、弁要素では、差圧モータが自ら運転し続けられなくなる死点のリスクがある。
【０００９】
特許文献９により、ピストンへの真空の影響によって渦巻きばねに張力がかけられる真空モータが提案される。張力がかけられる手順の最後に、弁ピストンに対して推進力が与えられ、それにより換気開口部が開かれ、真空開口部が短期間閉じられる。張力がかけられた渦巻きばねは拡張でき、ピストンを初期位置に戻るように駆動し、このようにして接続されたポンプピストンを駆動する。渦巻きばねによって駆動される周期的直線揺動ポンプ移動が生成され、圧力差によって渦巻きばねに張力がかけられる。
【００１０】
洗浄システムのための液体ポンプが、特許文献３から知られており、これは低圧によって駆動され、中空の直線移動可能な弾性的に支持されたピストンによって膜が駆動され、ピストン内に同様に弾性的に支持された弁ピストンが空気を供給するためのガス入口を開閉するために配置される。このシステムは、弁要素が開かれたときに小さな自由流動プロファイルしか提供できないという欠点がある。その結果、ポンプによって生成できる力が制限され、ポンプが自ら再始動できなくなる死点のリスクがある。加えて、弁ピストンの案内の欠如により、弁ピストンの側方移動が生じる可能性があり、これによりピストンの不規則な揺動が生じうる。
【００１１】
特許文献１０は、２つの円筒を介して動作する真空駆動洗浄システムを開示する。円筒内では、互いに連結された２つのピストンが真空によって駆動される。
【００１２】
特許文献１１および特許文献１２には、洗浄システムのためのポンプを駆動するための差圧モータが記載される。差圧モータは、中空空間内の軸方向に移動可能な作動ピストンと、その後ろに配置された戻り要素とからなる。作動ピストンは、動作時に制御ピストンを移動させるキャリア要素を有する。制御ピストンは中空円筒であり、その閉じたシース表面によってガス出口開口部およびガス入口開口部を覆いうる。真空ポンプなどの低圧源がガス出口開口部に接続される。これは、モータの動作中にガス出口開口部およびガス入口開口部が周期的にカバーされることを意味する。ガス出口開口部が開かれると、差圧モータから空気が吸い出され、作動ピストンは戻り要素に抗して移動される。同時に、給気開口部は制御ピストンによって閉じられる。戻り要素に張力がかけられる。その後、キャリア要素が制御ピストンに推進力を与える。制御ピストンは作動ピストンから離れるように移動してガス入口開口部を開き、同時にガス出口開口部を閉じる。真空が崩壊し、戻り要素が作動ピストンをその初期位置に移動させる。ここで、キャリアが制御ピストンに推進力を与える。制御ピストンは作動ピストンの方向に移動する。ガス入口開口部が制御ピストンのシース表面によって閉じられ、ガス出口開口部が開かれる。その後、サイクルが再び開始する。この差圧モータは、洗浄システムのポンプを動作させるために毎分約２０００パルスの高いパルスレートのために設計される。ストローク長は比較的短く、２〜５ｍｍの間である。ブラッシング、ラスピングまたは鋸引きの場合には、より長いストローク長およびより低いパルスレートが必要である。特許文献１１および特許文献１２に記載される差圧モータの生産には、合成材料の精密射出成形により作られた部品が必要である。これらの部品を装着する際には、非常に注意が必要である。
【００１３】
真空モータで達成できる力は、液体を噴霧するためには完全に十分である。しかし、鋸、ラスプおよびブラシを駆動するためには、より大きな駆動力が必要である。
【００１４】
特許文献１３には、複動式真空モータが記載される。このモータでは、作動ピストンの前方および後方移動の終わりに双安定カップリング要素によって弁ピストンに対して力が伝達され、その結果、前記弁ピストンが１つのスイッチング状態から第２スイッチング状態に移動する。その結果、弁ピストンは、作動ピストンの移動中に定められたスイッチング状態にとどまる。したがって、作動ピストンのそれぞれの端位置により、弁ピストンのスイッチング状態が定められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第４５８３５３１Ａ号
【特許文献２】米国特許第４２７８０７８Ａ号
【特許文献３】米国特許第５５４２９１８Ａ号
【特許文献４】国際公開第２０１２／０３８００３Ａ１号
【特許文献５】独国特許第３７２４１１０Ａ１号
【特許文献６】米国特許第４９９３９２４Ａ号
【特許文献７】欧州特許第２８７３８５６Ａ１号
【特許文献８】米国特許第５５５４０１１Ａ号
【特許文献９】米国特許９８６１７７０Ｂ１号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／００８４３９５Ａ１号
【特許文献１１】欧州特許第２９１０２７０Ｂ１号
【特許文献１２】米国特許第９８６１７７０Ｂ２号
【特許文献１３】米国特許第８２９２９０９Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することにある。特に、本発明の目的は、低コストで生産が容易であり、確実に機能し、その用途が可変であり、圧力差、特に病院で利用可能なものなどの低圧源または圧縮ガス源を利用して、組織のデブリードマンおよび／または手術に使用されるツールの駆動に十分なパワーを達成する、差圧モータを開発することにある。したがって、そのような差圧モータを備えたそのような外科用ツールおよび洗浄システムを提供することも本発明の目的である。同様に、本発明の目的は、差圧モータを動作させるための方法を提供することであり、この方法は、差圧モータに関して上述した利点を提供する。
【００１７】
真空もしくは低圧で、もしくは圧縮ガスで、または加圧液体でも駆動でき、揺動直線移動を生成する、非常に単純化された低コストの差圧モータを開発することも本発明の目的である。差圧モータは、洗浄システムを駆動するための既知の差圧モータよりも簡単に構築でき、安価に生産できなければならない。差圧モータは、可能な限り、手術室の中央真空システムを介して提供される真空がその動作に十分であるように設計されねばならない。差圧モータのストロークは、医療分野のブラシまたは鋸などのツールを効果的に、追加のギアユニットなしで動作させることができるように、５ｍｍより大きいことが好ましい。差圧モータは、衛生上の理由からいわゆる使い捨てデバイスとして単回使用のためだけに設計される、感染した軟組織および骨組織のデブリードマンに使用される洗浄システムおよびデバイスの駆動に適さなければならない。差圧モータは、酸化エチレンで滅菌できなければならない。
【００１８】
医療鋸、ラスプ、ブラシおよびすすぎデバイスのために一回使用される駆動部として適切な差圧モータを開発することも本発明の目的である。可能な限り、駆動部のために機械ばねは使用されてはならない。差圧モータを合成材料から形成することが基本的に可能でなければならない。その結果、差圧モータをその使用後に焼却により廃棄することが可能でなければならない。さらに、真空モータを備えた医療駆動ユニットを開発することが意図される。この駆動ユニットは、医療鋸、ラスプ、ブラシおよびすすぎデバイスの駆動に適すべきものである。この駆動ユニットは、特に、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ：ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）およびバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌（ＶＲＳＡ：ｖａｎｃｏｍｙｃｉｎ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）などの厄介な微生物の細菌による感染によって引き起こされる整形外科での敗血症の修正のために設計される。従来の電気駆動の駆動ユニットは、ＯＰ後に徹底的にクリーニング、消毒および滅菌されねばならない。この作業はコストがかかり、医療スタッフにとって感染のリスクが無視できないほど大きい。したがって、開発されるべき差圧モータおよび差圧モータを備えて構築される駆動ユニットは、単回使用用に設計され、他の病院の廃棄物と一緒に焼却を通じて衛生的に廃棄可能でなければならない。このため、差圧モータおよび医療駆動ユニット全体が、合成材料の射出成形を用いて生産でき、焼却を通じて衛生的に低コストで廃棄できる低コストの合成材料部分から基本的にならなければならない。駆動ユニットおよび差圧モータは、固定真空システムの一切の微生物汚染が排除されるようにさらに設計されねばならない。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の基礎を形成する目的は、作動表面をそれぞれ備えた２つの作動ピストンと、作動ピストンを互いに接続し、互いに離間して保つロッドと、少なくとも部分的に円筒状の中空空間であって、作動ピストンおよびロッドが中空空間内に移動可能に配置され、５つの完全な開口部が中空空間の壁に配置される、中空空間と、弁ピストンであって、弁ピストンは、作動ピストンの間に作動ピストンに接して移動可能に配置され、弁ピストンは、弁ピストンに対する作動ピストンの推力を通じて駆動されることができ、円筒状の中空空間内で移動可能であり、弁ピストンは、５つの完全な開口部のうち３つに第１圧力および第２圧力が加えられたときに中空円筒内で作動ピストンおよびロッドの周期的移動が生み出され、それが弁ピストンの周期的移動を駆動するように作動ピストンの作動表面に対する第１圧力および第２圧力の交互の影響を制御可能である弁を５つの完全な開口部を用いて形成する、弁ピストンとを含む差圧モータによって達成される。
【００２０】
２つの作動ピストンおよびロッドは、中空空間内に中空空間に対して移動可能に配置される。
【００２１】
弁ピストンは、弁ピストンに対する作動ピストンの衝突によって両側で駆動できるのが好ましい。
【００２２】
ここで、作動ピストンの作動表面は、変化する圧力条件により、すなわち第１圧力と第２圧力との交互の影響により作動ピストンでの仕事が行われる作動ピストンの側面であると見なされる。
【００２３】
第１圧力および第２圧力は、流体作動媒体を介して伝えられるのが好ましい。この目的のために、差圧モータを取り囲む大気圧および真空または低圧が使用されうるのが好ましい。しかし、代わりに、圧縮ガスと周囲の大気圧、真空または低圧と圧縮ガス、および理論的には液体の自由出口と反対側の加圧された前記液体が、第１圧力および第２圧力を提供するための流体作動媒体として使用されうる。圧縮ガスは、例えば圧縮機でまたはＣＯ２圧縮ガスボンベからのＣＯ２の蒸発によって生成されうる。さらに、流体作動媒体としての加圧水蒸気を生成するために、熱の影響を通じた水の蒸発によって水蒸気が生成されることもできる。したがって、差圧モータは蒸気駆動モータとしても使用されうる。しかし、特に医療用途には、差圧モータを真空モータとして使用することが、そのための接続が手術室で通常利用可能であることから好ましい。
【００２４】
５つの開口部は、中空空間の円筒軸に対して軸方向の関係で、特に好ましくは一列に沿って、互いに隣接して配置されるのが好ましい。その場合、中央開口部と、２つの外側開口部と、外側開口部に隣接する２つの開口部とによって５つの開口部が形成されるように、５つの開口部が一列に互いに軸方向に隣接し、外側開口部に隣接する２つの開口部は、それぞれ外側開口部の１つと中央開口部との間に配置される。中空空間の円筒軸は、弁ピストンが中に移動可能に配置される弁空間の円筒軸であるのが特に好ましい。
【００２５】
詳細には、ここで中央開口部、外側開口部、および外側開口部に隣接する開口部は、開口部が中空空間または弁空間に開口する場所に関連する。しかし、この配設は、中空空間の壁から外方に開口する完全な開口部の配設にも対応するのが好ましい。完全な開口部はこの場合、単純に壁を最短ルートに沿って通ってまっすぐに通過しうる。
【００２６】
本発明の意味における円筒または円筒状形状は、一般的定義にも常に当てはまるように、２つの平行な平面状の合同な表面（ベースおよびカバー表面）とシース表面または円筒表面とによって境界された物体であり、シース表面は、平行な直線によって形成される。これは、平面状表面をこの平面上にない直線に沿って変位させることにより、円筒が作成されることを意味する。円筒の高さおよび軸は、ベースおよびカバー表面がある２つの平面間の距離によって提供される。
【００２７】
直線がベースおよびカバー表面に対して垂直である場合には、円筒は直円筒として知られる。本発明によれば、内部空間の直円筒状形状が好ましい。したがって、本発明の意味では、直円筒は円筒状形状の特定の場合にすぎないが、関連の生産がより単純であるために好ましくもある。
【００２８】
ここで、軸方向は、少なくとも部分的に円筒状の中空空間の円筒軸に対する方向であると見なされる。
【００２９】
弁ピストンは、中空空間内にその対称軸に沿って移動可能に配置される回転対称体であるのが好ましい。
【００３０】
中空空間は、２つの閉じた前表面によって境界されるようにしうるのが好ましい。ここで、ロッドは、単数または複数の前表面の１つ以上の凹部を通って中空空間から突出するようにしうる。この目的のために、ロッドは、作動ピストンの一方または両方の作動ピストンを通って案内されうる。
【００３１】
差圧モータは、単回使用用に設計されるようにしうるのが好ましい。この目的のために、差圧モータは可燃性の合成材料から基本的になりうる。
【００３２】
中空空間は、少なくとも２つの作動ピストンの変位のエリアで、および弁ピストンが上を進みうる弁空間で、円筒状であるようにもしうる。
【００３３】
中空空間は２つの円筒状作動空間を有し、その中に２つの作動ピストンが移動可能に配置されるようにもしうる。
【００３４】
差圧モータは、圧縮ガスおよび／または真空を使用して駆動可能であるようにしうるのが好ましい。
【００３５】
差圧モータが真空または低圧により駆動されうる場合には、それは真空モータと呼称されうる。差圧モータが圧縮ガスまたは過圧により駆動されうる場合には、それは圧縮ガスモータと呼称されうる。
【００３６】
本発明によれば、作動ピストンは中空空間を互いに分離された少なくとも３つのエリアに分割するようにもしうる。
【００３７】
その結果、差圧モータの効率的動作および高出力が可能になる。
【００３８】
加えて、中空空間は、作動ピストンが中に移動可能に配置される第１作動空間および第２作動空間を有し、作動空間の間に配置された弁空間を有し、５つの完全な開口部は、作動ピストンの各位置で弁空間に配置されるようにしうる。
【００３９】
このようにして弁空間内の弁ピストンの移動が可能になり、弁空間内で、弁ピストンの移動は交互の圧力条件または仕事の遂行によって損なわれない。
【００４０】
第１作動空間および第２作動空間は、弁空間よりも大きな外形を有するのが好ましい。
【００４１】
弁空間は、作動ピストンの作動表面と反対側の側面と、少なくとも部分的に円筒状であって、あるエリアでは中空空間を境界する内壁とによって境界されるのが好ましい。
【００４２】
さらに、弁ピストンは弁空間に、好ましくはロッド上に配置され、ロッドに対して移動可能に配置される。
【００４３】
さらに、作動空間内の圧力が弁により制御されうるように、作動空間の各々がガス透過性の様式で５つの開口部のうちの１つに接続されうる。
【００４４】
弁空間の全てのフリーエリアがガス透過性の様式で互いに接続されるようにしうるのが好ましい。その結果、弁空間内のガスクッションの蓄積によって弁ピストンの移動が妨げられる状況が阻止される。この目的のために、特に、弁ピストンの２つの前側が中空空間内でガス透過性の様式で互いに接続されるようにしうる。
【００４５】
本発明の好ましいさらなる展開によれば、弁ピストンの第１前表面と隣接する作動ピストンの後ろ側との間の軸方向距離が、この作動ピストンの作動表面と中空空間の第１前表面との間の距離以下であり、弁ピストンの第２前表面と隣接する作動ピストンの後ろ側との間の軸方向距離が、この作動ピストンの作動表面と第１前表面の反対側に位置する中空空間の第２前表面との間の距離以下であるようにしうる。
【００４６】
したがって、作動ピストンのストローク移動が、弁ピストンに到達し、その結果衝突して弁を駆動するために十分であることが保証される。
【００４７】
作動ピストンおよびロッドは、少なくとも部分的に円筒状の中空空間内で作動ピストンおよび／またはロッドの対称軸に対して直線移動可能に、特に軸方向に移動可能に配置されるようにもしうる。
【００４８】
その結果、鋸引き、ラスピング、ブラッシングまたはポンピングなどの医療目的に直接使用されうる周期的直線移動が生成される。
【００４９】
弁ピストンは、５つの開口部を用いて、２／５方弁、好ましくは２／５方インパルス弁を形成するようにもしうるのが好ましい。
【００５０】
２／５方弁は、２位置５方弁とも呼ばれる。そのような２／５方弁は、本発明による差圧モータに特によく適し、差圧モータにおける圧力条件の安定した信頼できる制御を可能にする。
【００５１】
加えて、弁は、作動ピストンに対する真空または圧縮ガスと周囲雰囲気との交互の影響を制御するようにしうる。
【００５２】
したがって、弁を利用して差圧モータの周期的移動が生成される。
【００５３】
本発明による好ましい差圧モータは、作動ピストンの作動表面が互いに反対に向いて揃えられることによっても特徴付けられうる。
【００５４】
その結果、弁ピストンが移動する空間は、作動ピストンでの仕事が行われる作動空間から空間的に分離されうるため、弁ピストンの移動に対する作動空間の圧力条件の直接的影響が排除されうる。
【００５５】
さらに、弁ピストンは、軸方向に変位可能な様式でロッド上に配置されるようにしうるのが好ましい。
【００５６】
その結果、弁ピストンの支持ひいては弁ピストンの移動が安定化される。
【００５７】
本発明の好ましいさらなる展開によれば、弁ピストンは、円周ブリッジによって互いに分離された３つの円周溝を備えたシースであり、溝は、シースに対する５つの開口部のうちの２つの軸方向に隣接する開口部の軸方向距離と少なくとも同じ幅であり、その結果、中空空間内のシースの適切な位置で、２つの軸方向に隣接する開口部が中空空間内のシースの同じ溝に開口し、好ましくはブリッジは、最外側開口部に隣接する５つの開口部のうちの両開口部の中空空間への口と少なくとも軸方向に同じ幅であるようにしうる。
【００５８】
したがって、弁ピストンが全ての位置で弁を制御するのに適することが保証される。
【００５９】
さらに、５つの開口部のうちの中央開口部が真空ポートまたは圧縮空気ポートに接続され、２つの外側開口部が差圧モータを取り囲むエリアへ外方に開いているか、または５つの開口部のうちの２つの外側開口部が真空ポートまたは圧縮空気ポートに接続され、中央開口部が差圧モータを取り囲むエリアへ外方に開いているようにしうる。
【００６０】
その結果、差圧モータは、低圧または真空を用いた使用に、または過圧または圧縮ガスを用いた使用に適する。ここでは、差圧モータを取り囲む常圧または周囲圧力が常に第２圧力として使用される。
【００６１】
同じ目的で、５つの開口部のうちの中央開口部が真空ポートまたは圧縮空気ポートに接続されるか、または５つの開口部のうちの２つの外側開口部が真空ポートまたは圧縮空気ポートに接続されるようにしうる。
【００６２】
さらに、５つの開口部のうちの外側開口部に隣接する開口部が、２つの作動ピストンのうちの第１作動ピストンによって境界された第１作動空間に圧力伝導様式で接続され、外側開口部に隣接するもう１つの開口部が、２つの作動ピストンのうちの第２作動ピストンによって境界された第２作動空間に圧力伝導様式で接続されるようにしうる。
【００６３】
したがって、５つの開口部のうちの隣接する開口部は、弁ピストンの表面の１つの幅広溝を介して互いに接続されることができ、したがって弁は、圧力条件を単純な様式で制御することができる。
【００６４】
さらに、真空がこの目的のために提供された差圧モータの真空ポートに適用されたときに、２つの作動ピストンが、真空および周囲雰囲気の影響の間の周期的変化を通じてロッドの揺動移動を生み出し、または圧縮ガスがこの目的のために提供された差圧モータの圧縮ガスポートで導入されたときに、２つの作動ピストンが、圧縮空気および周囲雰囲気の影響の間の周期的変化を通じてロッドの揺動移動を生み出し、いずれの場合にも、作動ピストンは弁ピストンに両側で周期的に衝突し、それにより弁ピストンの軸方向の周期的移動を生み出し、その結果弁が切り替えられるようにしうる。
【００６５】
その結果、差圧モータの単純かつ確実な制御が達成される。
【００６６】
本発明のさらなる展開によれば、弁ピストンの第１位置では、５つの開口部のうちの第１中央開口部と第１開口部に隣接する５つの開口部のうちの第２開口部とが弁を介してガス伝導様式で接続され、第１開口部に対して第２開口部の反対側に位置する５つの開口部のうちの第３開口部と端側の第３開口部に隣接する５つの開口部のうちの第４開口部とがガス伝導様式で互いに接続され、それ以外の箇所では５つの開口部は中空空間内で弁によって気密様式で互いに分離され、弁ピストンの第２位置では、第１中央開口部と第３開口部とが弁を介してガス伝導様式で互いに接続され、第２開口部と端側の第２開口部に隣接する５つの開口部のうちの第５開口部とがガス伝導様式で互いに接続され、それ以外の箇所では５つの開口部は中空空間内で弁によって気密様式で互いに分離されるようにしうる。
【００６７】
このようにして、単純な２／５方弁制御が実現され、それにより差圧モータの確実な制御が可能になる。
【００６８】
ここで、弁ピストンは、弁ピストンに対する２つの作動ピストンのうちの第１作動ピストンの推進力の伝達によって、弁ピストンの第１位置から弁ピストンの第２位置に移行可能であり、弁ピストンは、弁ピストンに対する２つの作動ピストンのうちの第２作動ピストンの推進力の伝達によって、弁ピストンの第２位置から弁ピストンの第１位置に移行可能であるようにしうる。
【００６９】
したがって、弁ピストンが作動ピストンによって単純な様式で駆動されうることが達成される。
【００７０】
さらに、ここでは、弁ピストンの第１位置の第１作動ピストンは、第１作動ピストンの作動表面に圧力が加えられるために弁ピストンの方向に加速され、弁ピストンの第２位置の第２作動ピストンは、第２作動ピストンの作動表面に圧力が加えられるために弁ピストンの方向に加速されるようにしうる。
【００７１】
その結果、作動ピストンが弁ピストンに対して推進力を伝達するのに必要な運動量を得ることが達成される。したがって、弁ピストンはその慣性により、差圧モータの動作中に死点位置で停止することなく、両方の位置に容易に移行されうる。
【００７２】
さらに、第１作動ピストンによって境界される第１作動空間は、第２開口部にガス伝導様式で接続され、第２作動ピストンによって境界される第２作動空間は、第３開口部にガス伝導様式で接続されるようにしうる。
【００７３】
その結果、弁ピストンの表面の共有された溝を介して、作動空間の圧力条件を制御することが可能である。
【００７４】
好ましい差圧モータでは、差圧モータは、中空空間を境界するハウジングの前表面の閉じた外側側面上に支持され、ばね要素が差圧からの力の影響なしでロッドを中空空間から最大限に引き出すようにロッドに接続されたばね要素を有するようにもしうる。
【００７５】
その結果、ばね要素の最も近くに配置された作動ピストンが、差圧モータの無負荷レスト位置で中空空間の前表面の内側側面上にあることが達成される。
【００７６】
さらに、２つの作動ピストンは、１０ｍｍより大きい、好ましくは２０ｍｍより大きい、非常にとりわけ好ましくは３０ｍｍより大きい直径を有するようにしうる。
【００７７】
その結果、通常の医療への応用も可能にするために、真空または低圧で駆動される差圧モータの十分な力の伝達が可能になる。
【００７８】
少なくとも１つの駆動ロッドが２つの作動ピストンのうちの少なくとも１つの外側側面上に配置され、少なくとも１つの駆動ロッドは、中空空間を境界するハウジングの前側および／または後ろ側を通ってハウジングから突出し、少なくとも１つの駆動ロッドは、ハウジングの前側および／または後ろ側のガイド内に移動可能に支持され、好ましくは、２つの作動ピストンを接続するロッドは、作動ピストンのうちの少なくとも１つを通して案内され、そこで少なくとも１つの駆動ロッドを形成するようにしうる。
【００７９】
その結果、作動ピストンの移動を単純な様式で直接使用可能である。少なくとも１つの駆動ロッドは、作動ピストンが接続されるロッドの延長部であるのが好ましい。この目的のために、ロッドおよび少なくとも１つの駆動ロッドは、１つの部分として設計されるようにしうるのが好ましい。
【００８０】
ここで、少なくとも１つの駆動ロッドの前側には、締結要素、特にねじ山が配置され、それを介して、鋸、ラスプまたはブラシなどのツールが、締結要素に適合する相手締結要素、特にねじ山に適合する相手ねじ山により、少なくとも１つの駆動ロッドに取り付け可能である。
【００８１】
その結果、ツールが、少なくとも１つの駆動ロッドに単純に取り付けられ、再び取り外されることができる。
【００８２】
好ましいさらなる展開によれば、中空空間を境界するハウジング、２つの作動ピストン、弁ピストンおよびロッドは、好ましくは射出成形を用いて、合成材料、特に熱可塑性合成材料で作られるようにもしうる。
【００８３】
その結果、差圧モータは、滅菌環境において衛生的な使い捨て製品として使用されうる。合成材料は、プラスチック材料でありうる。
【００８４】
さらに、２つの作動ピストンの間の接続ラインの方向の弁ピストンの幾何学的寸法は、２つの作動ピストンの距離よりも小さく、好ましくは、２つの作動ピストンの間の接続ラインの方向の弁ピストンの幾何学的寸法は、２つの作動ピストンの間の距離よりもわずか５０％小さく、特に好ましくは、２つの作動ピストンの間の距離よりもわずか１０％小さいようにしうる。
【００８５】
その結果、弁ピストンは２つの作動ピストンの間で移動可能であり、弁ピストンに対する推進力の伝達を生成し、弁の死点を克服するように弁ピストンの質量慣性を用いるために作動ピストンによって衝突されうることが保証される。
【００８６】
さらに、差圧モータは始動補助部を有し、これにより、差圧モータが作動媒体の供給の中断中に作動媒体が差圧モータに再び供給されたときに自ら始動できなくなる死点で止まることが阻止され、好ましくは、始動補助部は、作動媒体によって作動ピストンの作動表面間で差圧が生成されることができる位置に弁ピストンを移行させるようにしうる。
【００８７】
その結果、弁ピストンは、差圧モータの新たな始動を妨げる死点位置にとどまらないことが保証される。
【００８８】
差圧モータからの力の分離は、作動ピストンまたはロッドもしくは駆動ロッド（単数または複数）を介して達成されうる。あるいは、例えば作動ピストンの一方もしくは両方または駆動ロッドもしくは両方の駆動ロッドが磁性であるときには、磁場を介して連結が達成されることもできる。この場合、磁場を介して連結された駆動部分、ひいては差圧モータの外側のツールを駆動するために、移動磁場を用いることができる。さらに、コイル内の電流も励起されうる。
【００８９】
本発明の基礎を形成する目的は、本発明による差圧モータと弁要素、特に手動操作可能な弁要素とを含む外科用駆動システムによっても達成され、弁要素は、弁要素により低圧源、圧縮ガス容器またはポンプへの接続が中断可能であるように、および／または５つの開口部のうちの１つの開口部もしくは５つの開口部のうちの２つの開口部での圧力が調整可能であるように、５つの開口部のうちの１つまたは５つの開口部のうちの２つに接続され、低圧源または圧縮ガス容器もしくはポンプに接続可能であるかまたは接続されたラインに配置される。
【００９０】
この場合、外科用駆動システムは、差圧モータと同じ利点を有する。
【００９１】
駆動システムは、ハウジングの内部空間を周囲雰囲気に接続する少なくとも１つのガス透過性通路を備えたハウジングを有するようにしうる。
【００９２】
さらに、弁と低圧源との間に滅菌フィルタが配置されるようにしうる。
【００９３】
外科用駆動システムは、外科用駆動システムを片手で保持可能なハンドルを有し、弁要素は、ハンドル上のトリガにより操作可能であるようにしうる。
【００９４】
その結果、外科用駆動システムは、片手で単純な様式で使用するのに適する。
【００９５】
外科用駆動システムは、差圧モータの中空空間を境界するハウジングを包囲し、ロッドまたは駆動ロッドが通って外側ハウジングから突出する開口部またはガイドを有する外側ハウジングを有するようにもしうる。
【００９６】
本発明の基礎を形成する目的は、本発明による差圧モータもしくは本発明による外科用駆動システムを含む軟組織および／もしくは骨組織のデブリードマンのための医療洗浄システム、または、本発明による差圧モータもしくは本発明による外科用駆動システムを含む軟組織および／もしくは骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための医療デバイスによってさらに達成される。
【００９７】
医療分野、特にＯＰ分野においては、これらのシステムを差圧モータで駆動することが理にかなっている。
【００９８】
本発明の基礎を形成する目的は、差圧モータを動作させるための方法であって、第１作動ピストンと第２作動ピストンとがロッドを介して接続され、中空空間内で直線揺動し、
Ａ）第１作動ピストンと第２作動ピストンとの間の中空空間内に配置された弁ピストンが第１位置にあるステップと、
Ｂ）弁ピストンによる弁ピストンの第１位置で真空ポートと第１作動空間との間の接続および第２作動空間と差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップであって、第１作動空間は第１作動ピストンによって境界され、第２作動空間は第２作動ピストンによって境界される、ステップと、
Ｃ）第１作動空間からガスを排出し、その結果、中空空間内で第１作動ピストンおよび第２作動ピストンを移動させるステップと、
Ｄ）弁ピストンが第２位置に移行されるように、弁ピストンに第２作動ピストンを衝突させるステップと、
Ｅ）弁ピストンによる弁ピストンの第２位置で真空ポートと第２作動空間との間の接続および第１作動空間と差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップと、
Ｆ）第２作動空間からガスを排出し、大気を第１作動空間に流入させ、その結果、中空空間内で第１作動ピストンおよび第２作動ピストンを逆に移動させるステップと、
Ｇ）弁ピストンが第１位置に移行されるように、弁ピストンに第１作動ピストンを衝突させるステップと、
を含む方法によってさらに達成される。
【００９９】
本発明の基礎を形成する目的は、差圧モータを動作させるための方法であって、第１作動ピストンと第２作動ピストンとがロッドを介して接続され、中空空間内で直線揺動し、
Ａ）第１作動ピストンと第２作動ピストンとの間の中空空間内に配置された弁ピストンが第１位置にあるステップと、
Ｂ）弁ピストンによる弁ピストンの第１位置で圧縮ガスポートと第１作動空間との間の接続および第２作動空間と差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップであって、第１作動空間は第１作動ピストンによって境界され、第２作動空間は第２作動ピストンによって境界される、ステップと、
Ｃ）第１作動空間内のガス圧力を高め、その結果、中空空間内で第１作動ピストンおよび第２作動ピストンを移動させるステップと、
Ｄ）弁ピストンが第２位置に移行されるように、弁ピストンに第１作動ピストンを衝突させるステップと、
Ｅ）弁ピストンによる弁ピストンの第２位置で圧縮ガスポートと第２作動空間との間の接続および第１作動空間と差圧モータの周辺エリアとの間の接続を提供するステップと、
Ｆ）第２作動空間内のガス圧力を高め、圧縮ガスを第１作動空間から流出させ、その結果、中空空間内で第１作動ピストンおよび第２作動ピストンを逆に移動させるステップと、
Ｇ）弁ピストンが第１位置に移行されるように、弁ピストンに第２作動ピストンを衝突させるステップと、
を含む方法によっても達成される。
【０１００】
ここで、本方法は、本発明による差圧モータを用いて、もしくは本発明による外科用駆動システムを用いて、または、軟組織および／もしくは骨組織のブラッシング、ラスピングもしくは鋸引きのための本発明による洗浄システムもしくは本発明による医療デバイスを用いて実行されるようにしうる。
【０１０１】
さらに、真空ポートまたは圧縮ガスポートは、第１中央開口部を通じて、弁ピストンが中を移動する弁空間に開口し、第１中央開口部の隣に第２開口部が配置され、第２開口部は、弁空間を第１作動空間に接続し、第１中央開口部の隣に第３開口部が配置され、第３開口部は弁空間を第２作動空間に接続し、第２開口部の隣に第４外側開口部が配置され、第４外側開口部は弁空間を差圧モータの周辺エリアに接続し、第３開口部の隣に第５外側開口部が配置され、第５外側開口部は弁空間を差圧モータの周辺エリアに接続し、弁ピストンの第１位置では中央第１開口部が第２開口部にガス透過性の様式で接続され、第３開口部が第５開口部にガス透過性の様式で接続され、弁ピストンの第２位置では中央第１開口部が第３開口部にガス透過性の様式で接続され、第２開口部が第４開口部にガス透過性の様式で接続され、好ましくはそれ以外の箇所では５つの開口部は弁ピストンによって互いに分離されるように、弁ピストンに３つの接続部、特に３つの溝が配置されるようにしうる。
【０１０２】
その結果、差圧モータは、特に単純に特に低コストで構築でき、方法は確実に進みうる。
【０１０３】
さらに、ステップＧ）の後に、真空ポートに真空もしくは低圧が存在する限り、または圧縮ガスポートに過圧が存在するかもしくは圧縮ガスが導入される限り、ステップＢ）〜Ｇ）が繰り返されるようにしうる。
【０１０４】
その結果、十分な低圧または十分なガス圧力が存在する限り方法を進み続けさせうる。加えて、差圧モータはもちろん、作動ピストンを、例えばそれらの移動に対する高い抵抗によってブロックすることにより停止させることもできる。
【０１０５】
ツールまたはポンプ、特に鋸、ラスプもしくはブラシなどの医療ツールを駆動するために、または洗浄システムを駆動するために作動ピストンの移動が使用されるようにもしうるのが好ましい。
【０１０６】
その結果、ユーザによる使用のために差圧モータの作動ピストンの移動が利用可能である。
【０１０７】
さらに、本発明により、真空ポートで真空ラインのまたは圧縮ガスポートで圧縮ガスラインの弁要素を開くことによって差圧モータがオンに切り替えられ、弁要素を閉じることによってオフに切り替えられることが提案される。
【０１０８】
このようにして、作動ピストンひいては差圧モータの移動が単純な様式で停止されうる。
【０１０９】
本発明は、２つの作動ピストンの間に弁ピストンを配置することにより、合成材料から低コストで生産できると同時に確実に動作する単純な差圧モータを提供することが可能であるという驚くべき発見に基づく。ここで弁ピストンは、作動ピストンに対する異なる圧力（第１圧力および第２圧力）の交互の影響が制御される弁の一部である。弁ピストンは作動ピストンの間に配置されるため、作動ピストンによって駆動されうる。この目的のために、弁ピストンが作動ピストンのいずれも圧縮ガスまたは真空もしくは低圧に影響されない死点位置を越えて動作するように、作動ピストンから弁ピストンに対して伝達される推進力が十分であり、弁ピストンの慣性が十分であれば特に有利である。生成されるストロークにより、作動ピストンはそれらに接続されたツールの強力な動きを達成し、これがＯＰ分野の様々な応用例に使用されうる。
【０１１０】
本発明による例示的な差圧モータは、
ａ）ロッドに接続された２つの作動ピストンとしての第１作動ピストンおよび第２作動ピストンであって、ロッドを備えた作動ピストンは、少なくとも部分的に円筒状の中空空間内に軸方向に変位可能な様式で配置される、第１作動ピストンおよび第２作動ピストンと、
ｂ）ロッド上の２つの作動ピストンの間に自由に軸方向に変位可能な様式で配置された弁ピストンであって、中空空間の開口部と一緒に２／５方弁を形成する弁ピストンと、
ｃ）第１作動ピストンが中を移動されうる中空空間の一部としての第１作動空間と、
ｄ）第２作動ピストンが中を移動されうる中空空間の一部としての第２作動空間と、
で構成され、
ｅ）２／５方弁は、真空ライン、周囲雰囲気、第１作動空間、および第２作動空間に接続され、
ｆ）真空にさらされたときに、２つの作動ピストンは、真空および周囲雰囲気の影響の周期的変化によりロッドの揺動移動を生み出し、作動ピストンは、弁ピストンに周期的に衝突し、弁ピストンの軸方向移動を引き起こし、その結果弁が切り替えられる。
【０１１１】
本発明によるさらなる例示的な差圧モータは、
ａ）２つの閉じた前表面によって境界された少なくとも部分的に円筒状の中空空間と、
ｂ）中空空間内で軸方向に移動可能な様式で配置されたロッドであって、前表面の凹部を通って中空空間から突出するロッドと、
ｃ）ロッドに変位可能に接続されない第１作動ピストンと、
ｄ）第１作動ピストンの前側（作動表面）、中空空間の円筒状の内壁および中空空間の前表面によって境界された第１作動空間と、
ｅ）ロッドに変位可能に接続されない第２作動ピストンと、
ｆ）第２作動ピストンの後ろ側（作動表面）、中空空間の円筒状の内壁および中空空間の前表面によって境界された第２作動空間と、
ｇ）第１作動ピストンの後ろ側、第２作動ピストンの前側および中空空間の少なくとも部分的に円筒状の内壁によって境界された弁空間であって、中空空間は、弁空間のエリアにガス透過性の様式で弁空間に接続された２／５方弁の５つの開口部を有する、弁空間と、
ｈ）弁空間内の第１作動ピストンと第２作動ピストンとの間にロッド上に軸方向に自由に移動可能な様式で配置された弁ピストンであって、２／５方弁の５つの開口部と相互作用できるように軸方向に互いに隣接して配置された３つの円周溝を有する弁ピストンと、
ｉ）５つの開口部のうちの第１開口部であって、真空供給ラインまたは圧縮ガスラインに接続され、ガス透過性の様式で２／５方弁に接続された、第１開口部と、
ｊ）中空空間の円筒状壁または第１前表面の５つの開口部のうちの第２開口部であって、２／５方弁および第１作動空間に接続された第２開口部と、
ｋ）中空空間の円筒状壁または第２前表面の５つの開口部のうちの第３開口部であって、２／５方向弁および第２作動空間に接続された第３開口部と、
ｌ）中空空間の円筒状壁の５つの開口部のうちの２つのさらなる開口部であって、周囲雰囲気および２／５方弁に接続された２つのさらなる開口部と、
で構成され、
ｍ）第１作動ピストンの後ろ側に対する弁ピストンの第１前表面の軸方向距離は、中空空間の第１前表面の内側側面に対する第１作動ピストンの前側の距離以下であり、
ｎ）第２作動ピストンの前側に対する弁ピストンの第２前表面の軸方向距離は、中空空間の第２前表面の内側側面に対する第１作動ピストンの後ろ側の距離以下である。
【０１１２】
本発明による差圧モータは、軟組織および骨組織のデブリードマンのための洗浄システムおよびデバイスの駆動部として使用されるのが好ましい。差圧モータは、軟組織および骨組織をブラッシング、ラスピングおよび鋸引きするためのデバイスの駆動部として使用される。さらに、差圧モータは、単回使用医療デバイスの駆動部として使用される。
【０１１３】
以下では、本発明をそれによって限定することなく、本発明のさらなる例示的な実施形態が１１の概略図を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】停止状態の本発明による第１の例示的な差圧モータの概略的外形図である。
【図２】真空が適用された図１による差圧モータの概略的外形図である。
【図３】第２作動ピストンが弁ピストンに衝突するときの図１および図２による差圧モータの概略的外形図である。
【図４】弁ピストンが第１位置に移行される、図１〜図３による差圧モータの動作中の概略的外形図である。
【図５】弁ピストンが第２位置に移行される、図１〜図４による差圧モータの動作中の概略的外形図である。
【図６】始動補助部を備えた本発明による第２の例示的な差圧モータを有する本発明による第１外科用駆動システムの概略的外形図である。
【図７】軟組織および／または骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための本発明による医療デバイスの概略的外形図である。
【図８】圧縮ガスが適用された本発明による第３の例示的な差圧モータの動作中の概略的外形図である。
【図９】初期状態の始動補助部を備えた本発明による第４の例示的な差圧モータを有する本発明による第２外科用駆動システムの概略的外形図である。
【図１０】弁ピストンが第１位置に移行される、図９による差圧モータの動作中の概略的外形図である。
【図１１】弁ピストンが第２位置に移行される、図９および図１０による差圧モータの動作中の概略的外形図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１５】
図１〜図５は、本発明による方法のシーケンスを説明した本発明による第１の例示的な差圧モータの外形図を示す。図６および図７は、本発明による第２差圧モータを備えた本発明による外科用駆動システムおよび本発明による医療デバイスを示す。しかし、図１〜図５による第１の例示的な差圧モータも、図６による外科用駆動システムおよび図７による医療デバイスにおいて容易に使用されうる。図８は、圧縮ガスで駆動されうる本発明による第３の例示的な差圧モータを示す。図９〜図１１は、本発明による第４の例示的な差圧モータを備えた本発明による第２外科用駆動システムを示す。
【０１１６】
差圧モータ、外科用駆動システムおよび医療デバイスの前側は全ての図面で左手に示され、図１〜図６および図８〜図１１による両側で作用する差圧モータは、前側での直線揺動駆動に加えて、一般に後ろ側でもツールまたはポンプを駆動するように設計されうる。
【０１１７】
本発明による第１の例示的な差圧モータは、第１作動ピストン１および第２作動ピストン２を有する。第１作動ピストン１は、差圧モータの前側の方向（図１〜図５の左側）に向いた作動表面３を有しうる。同様に、第２作動ピストン２は、差圧モータの後ろ側の方向（図１〜図５の右側）に向いた作動表面４を有しうる。したがって、２つの作動ピストン１、２での仕事は、圧縮ガスモータが両側で駆動されうるように、対向するそれぞれの側で行われうる。第１作動ピストン１および第２作動ピストン２は、ロッド５を介して互いにしっかりと接続されうる。ロッド５は、２つの作動ピストン１、２を互いから固定距離離して保ちうる。さらに、ロッド５によって作動ピストン１、２の互いに対するアライメントが固定されうる。
【０１１８】
２つの作動ピストン１、２の間には、（ロッド５に対して）ロッド５上に軸方向に移動可能に支持されたシース形状の弁ピストン６がロッド５の周りに配置されうる。弁ピストン６の軸方向の延びは、ロッド５によって決定される２つの作動ピストン１、２の間の距離よりも小さくすることができる。その結果、弁ピストン６は、２つの作動ピストン１、２の間で移動可能とすることができる。本発明によれば、弁ピストン６は、２つの作動ピストン１、２の間の距離を決定する２つの作動ピストン１、２の間のロッド５の長さに対して、２つの作動ピストン１、２の間の距離よりも小さいものとしうるのが好ましい。その結果、作動ピストン１、２の作動表面３、４とは反対に面する側から弁ピストン６への間の推力による推進力の伝達が可能になり、弁ピストン６で構築された弁の死点を越えて弁ピストン６を押すために弁ピストン６の質量慣性が用いられうる。
【０１１９】
作動ピストン１、２、ロッド５および弁ピストン６は、部分的に円筒状である中空空間に位置しうる。第１作動ピストン１は、第１円筒状作動空間７に配置されうる。第２作動ピストン２は、第２円筒状作動空間８に配置されうる。弁ピストン６は、円筒状弁空間９に配置されうる。第１円筒状作動空間７および第２円筒状作動空間８は、それらの間に配置された弁空間９よりも大きな直径を有しうる。作動ピストン１、２は、軸方向に作動空間７、８内を移動可能に配置されうる。作動ピストン１、２は、それぞれの作動表面３、４の反対の側に、弁空間９内へ延びるより小さい直径の突出部を有しうる。その結果、作動ピストン１、２は、弁空間９内のそれらの突出部で弁ピストン６に衝突しうる。作動表面３、４のエリアでは、作動ピストン１、２はそれぞれの作動空間７、８の内径と一致する外径を有しうる。作動ピストンは、それぞれの作動空間７、８を気密または圧密様式で密閉するのが好ましい。この目的のために、作動ピストン１、２の外周上に円周ピストンリング（図１〜図５参照）または他のシールが提供されうる。
【０１２０】
弁ピストン６は、外側が、円筒状の弁空間９と一致する円筒状の形状でありうる。弁ピストン６は、作動ピストン１、２の方に向いたその両端の外周上に、それぞれ１つの円周ピストンリング（図１〜図５参照）またはその他のシーリングリングを有しうる。弁ピストン６の内部には、作動ピストン１、２の方に向いた弁ピストン６の両側をガス透過性の様式で互いに接続するガス透過性通路が配置されうる。
【０１２１】
２つの作動空間７、８および弁空間９は、作動ピストン１、２がロッド５および弁ピストン６とともに移動可能に配置される、部分的に円筒状の中空空間を一緒に形成する。中空空間は、合成材料で作られた中空体によって形成されうる。中空空間は、中空空間の壁１０によって境界されうる。
【０１２２】
他の箇所は円筒状の弁ピストン６の外周には、３つの円周回転対称溝１２、１４、１６が配置されうる。これらの溝１２、１４、１６は、それらを取り囲む壁１０と一緒に、互いに分離された３つのリング形状の中空空間を形成しうる。これらは、弁ピストン６で形成される弁を切り替えるために使用されうる。このような弁を形成するために、弁空間９のエリアの壁１０に５つの完全な開口部１８、２０、２２、２４、２６が配置されうる。５つの完全な開口部１８、２０、２２、２４、２６は、（円筒状弁空間９に対して）軸方向に互いに隣接して配置されうる。第１中央開口部１８は、真空ポート２８に開口しうる。ホースの形の真空ライン３０が、真空ポート２８に接続されうる。真空ライン３０は、真空ポート２８したがって第１開口部１８を、真空源または低圧源に接続しうる。第１開口部１８の軸方向隣に配置されうる第２開口部２０が、ライン３２を介してガス透過性の様式で第２作動空間８に接続されうる。第１開口部１８の軸方向隣に、しかし第２開口部２０とは反対側に配置されうる第３開口部２２が、ライン３４を介してガス透過性の様式で第１作動空間７に接続されうる。第４外側開口部２４が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲むエリアに接続されうる。第５外側開口部２６が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲む領域に接続されうる。
【０１２３】
軸方向に互いに隣接する完全な開口部１８、２０、２２、２４、２６は、壁１０、および弁空間９内で軸方向に移動可能であり壁１０に対して密封された弁ピストン６、ならびに溝１２、１４、１６と一緒に、差圧モータを制御する弁を形成しうる。ここで、弁ピストン６の移動は、両側から弁ピストン６に衝突し、その結果揺動を励起しうる作動ピストン１、２によって開始されうる。溝１２、１４、１６は、各場合に２つの隣接する開口部１８、２０、２２、２４、２６が溝１２、１４、１６の１つに同時に開口するほど幅広でありうるのが好ましい。その結果、弁ピストン６の位置によって、２つの開口部１８、２０、２２、２４、２６が常にガス透過性の様式で互いに接続されうる。しかし、溝１２、１４、１６は、３つの開口部１８、２０、２２、２４、２６が同じ溝１２、１４、１６に開口しうるほどには軸方向に幅広でないのが好ましい。さらに、第２開口部２０または第３開口部２２が溝１２、１４、１６のうちの２つに同時に開口して差圧モータの「短絡」を引き起こしうる可能性が排除されるように、溝１２、１４、１６の間の壁は、第２開口部２０および第３開口部２２を少なくともちょうど覆うことができるように軸方向に十分に幅広でありうるのが好ましい。このため、弁ピストン６が、第２開口部２０または第３開口部２２が閉じられて溝１２、１４、１６のいずれにも開口しない点の上を、特にその慣性により、自動的に進むことも重要である。その結果、差圧モータの死点位置が回避される。
【０１２４】
弁ピストン６の第１位置（図４参照）では、第１中央開口部１８と隣接する第２開口部２０とが、中央溝１４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第３開口部２２と端側の隣接する第４開口部２４とが、後方溝１６を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部１８、２０、２２、２４、２６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。弁ピストン６の第２位置（図５参照）では、第１中央開口部１８と第３開口部２２とが、中央溝１４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第２開口部２０と端側の隣接する第５開口部２６とが、前方溝１２を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部１８、２０、２２、２４、２６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。弁ピストン６は、作動ピストン１、２によって第１位置から第２位置に移行されうる。真空４７が真空ポート２８に作用すると、第２作動空間８は、弁ピストン６の第１位置で排気されうる。同時に、第１作動空間７は、第３開口部２２、第４開口部２４および後方溝１６を介してガス透過性の様式で周辺エリアに接続されることができ、その結果空気が第１作動空間７に流入するかまたは存在する。この圧力差により、第１作動ピストン１が後方に押されることができ、または第２作動ピストン２が後方に（図１〜図５の右に）引かれることができる。ロッド５を介して第２作動ピストン２に接続された第１作動ピストン１は、後方に引かれると、弁ピストン６に衝突する。その結果、弁ピストン６は第１位置から押し出されて第２位置に移行されうる。弁ピストン６のこの第２位置（図５参照）では、第１作動空間７は、周辺エリアから分離されながら排気されうる。同時に、第２作動空間８は、第２開口部２０、第５開口部２６および前方溝１２を介して周辺エリアにガス透過性の様式で接続されることができ、その結果第２作動空間８に空気が流入し、そのため第２作動ピストン２が前方に押されるか、または第１作動ピストン１が前方に（図１〜図５の左に）引かれる。その結果、作動ピストン１、２および弁ピストン６の周期的直線移動または揺動が生成されうる。この移動は、第１圧力としての真空または低圧によって、および第２圧力としての周囲空気圧力によって駆動される。あるいは、真空ポート２８は開いていることもでき、周囲空気圧力よりも高い圧力の圧縮ガス源が第４開口部２４および第５開口部２６に接続されることができる。機能原理は同じままである。差圧モータの十分な出力を達成するために、第１圧力と第２圧力との間の十分な差圧が保証されなければならない。加えて、作動表面３、４を大きくすることによっても差圧モータの出力増加が達成されうる。
【０１２５】
差圧モータが停止状態のときに（図１参照）、真空４７が真空ポート２８に適用されうる（図２参照）。ここで、第２作動空間８が外方に開いている一方で、第１作動空間７が排気されうる。第１作動空間７と第２作動空間８との間の圧力差により、作動ピストン１、２がロッド５により、第２作動ピストン２が弁空間９内の弁ピストン６に衝突するまで前方に駆動されうる（図３参照）。ここで、第２作動ピストン２が弁ピストン６を前方に打ち、それにより差圧モータを作動させることができる。
【０１２６】
作動ピストン１、２は、ボルト３６を介してロッド５に接続されうる。その結果、差圧モータの組み立てがより簡単になる。ロッド５は、２つの作動ピストン１、２を通って延びうる。その結果、第１駆動ロッド３８が第１作動ピストン１の前側に突出し、第２駆動ロッド４０が第２作動ピストン２の後ろ側に突出し、これらがツールまたはポンプ（図１〜図５には示されない）を駆動することができる。この目的のために、それぞれ１つの締結要素４２が駆動ロッド３８、４０の端に配置されうる。締結要素４２は角穴またはねじボアの形態とすることができ、ツール上の適合する相手締結要素に接続可能である。
【０１２７】
第１作動空間７（ｆｉｒｓｔ  ｗｏｒｋｉｎｇ  ｓｐａｃｅ  ３）は、第１作動空間７の前表面を形成する合成材料で作られたクロージャ４３により前側が閉じられうる。第１駆動ロッド３８は、クロージャ４３を通って案内されうる。クロージャ４３は、第１駆動ロッド３８に対してシーリングリングにより密封されることができ、第１駆動ロッド３８はシーリングリングを通って摺動しうる。第２作動空間８は、第２作動空間８の前表面を形成する合成材料で作られたクロージャ４４により前側が閉じられうる。第２駆動ロッド４０は、クロージャ４４を通って案内されうる。クロージャ４４は、第２駆動ロッド４０に対してシーリングリングにより密封されることができ、第２駆動ロッド４０はシーリングリングを通って摺動しうる。
【０１２８】
差圧モータは、壁１０を包囲する合成材料で作られた外側シェル４５をさらに有しうる。クロージャ４３、４４は、スクリュ４６により外側シェル４５に螺合されることができ、クロージャ４３、４４と外側シェル４５との間の密封の目的でそれぞれ１つのシーリングリングが提供されることができる。開口部１８、２０、２２、２４、２６は、外側シェル４５に対してシールにより密封されるようにしうる。外側シェル４５は、真空ポート２８も形成することができ、好ましくは、第２開口部２０と第２作動空間８へのライン３２との接続のためおよび第３開口部２２と第１作動空間７へのライン３４との接続のためのポートを形成するためにも使用されうる。
【０１２９】
図６および図７は、本発明による第２差圧モータを備えた本発明による第１外科用駆動システムおよび本発明による医療デバイスを示し、第２の例示的な実施形態による差圧モータは、図１〜図５による第１の例示的な実施形態による差圧モータとは対照的に、張設ばね要素９１の形の始動補助部を有することができ、これにより差圧モータの問題のない始動が保証される。
【０１３０】
本発明による第２の例示的な差圧モータは、第１作動ピストン５１および第２作動ピストン５２を有する。第１作動ピストン５１は、差圧モータの前側の方向（図６および図７の左側）に向いた作動表面５３を有しうる。同様に、第２作動ピストン５２は、差圧モータの後ろ側の方向（図６および図７の右側）に向いた作動表面５４を有しうる。したがって、２つの作動ピストン５１、５２での仕事は、圧縮ガスモータが両側で駆動されうるように、対向するそれぞれの側で行われうる。第１作動ピストン５１および第２作動ピストン５２は、ロッド５５を介して互いにしっかりと接続されうる。ロッド５５は、２つの作動ピストン５１、５２を互いから固定距離離して保ちうる。さらに、ロッド５５によって作動ピストン５１、５２の互いに対するアライメントが固定されうる。
【０１３１】
２つの作動ピストン５１、５２の間には、（ロッド５５に対して）ロッド５５上に軸方向に移動可能に支持されたシース形状の弁ピストン５６がロッド５５の周りに配置されうる。弁ピストン５６の軸方向の延びは、ロッド５５によって決定される２つの作動ピストン５１、５２の間の距離よりも小さくすることができる。その結果、弁ピストン５６は、２つの作動ピストン５１、５２の間で移動可能とすることができる。本発明によれば、弁ピストン５６は、２つの作動ピストン５１、５２の間の距離を決定する２つの作動ピストン５１、５２の間のロッド５５の長さに対して、２つの作動ピストン５１、５２の間の距離よりも小さいものとしうるのが好ましい。その結果、作動ピストン５１、５２の作動表面５３、５４とは反対に面する側から弁ピストン５６への間の推力による推進力の伝達が可能になり、弁ピストン５６で構築された弁の死点を越えて弁ピストン５６を押すために弁ピストン５６の質量慣性が用いられうる。
【０１３２】
作動ピストン５１、５２、ロッド５５および弁ピストン５６は、部分的に円筒状である中空空間に位置しうる。第１作動ピストン５１は、第１円筒状作動空間５７に配置されうる。第２作動ピストン５２は、第２円筒状作動空間５８に配置されうる。弁ピストン５６は、円筒状弁空間５９に配置されうる。第１円筒状作動空間５７および第２円筒状作動空間５８は、それらの間に配置された弁空間５９よりも大きな直径を有しうる。作動ピストン５１、５２は、軸方向に作動空間５７、５８内を移動可能に配置されうる。作動ピストン５１、５２は、それぞれの作動表面５３、５４の反対の側に、弁空間５９内へ延びるより小さい直径の突出部を有しうる。その結果、作動ピストン５１、５２は、弁空間５９内のそれらの突出部で弁ピストン５６に衝突しうる。作動表面５３、５４のエリアでは、作動ピストン５１、５２はそれぞれの作動空間５７、５８の内径と一致する外径を有しうる。作動ピストンは、それぞれの作動空間５７、５８を気密または圧密様式で密閉するのが好ましい。この目的のために、作動ピストン５１、５２の外周上に円周ピストンリング（図６および図７参照）または他のシールが提供されうる。
【０１３３】
弁ピストン５６は、外側が、円筒状の弁空間５９と一致する円筒状の形状でありうる。弁ピストン５６は、作動ピストン５１、５２の方に向いたその両端の外周上に、それぞれ１つの円周ピストンリング（図６および図７参照）またはその他のシーリングリングを有しうる。弁ピストン５６の内部に、作動ピストン５１、５２に面する弁ピストン５６の２つの側をガス透過性の様式で互いに接続するガス透過性通路が配置されうる。
【０１３４】
２つの作動空間５７、５８および弁空間５９は、作動ピストン５１、５２がロッド５５および弁ピストン５６とともに移動可能に配置される、部分的に円筒状の中空空間を一緒に形成する。中空空間は、合成材料で作られた中空体によって形成されうる。中空空間は、中空空間の壁６０によって境界されうる。
【０１３５】
他の箇所は円筒状の弁ピストン５６の外周には、３つの円周回転対称溝６２、６４、６６が配置されうる。これらの溝６２、６４、６６は、それらを取り囲む壁６０と一緒に、互いに分離された３つのリング形状の中空空間を形成しうる。これらは、弁ピストン５６で形成される弁を切り替えるために使用されうる。このような弁を形成するために、弁空間５９のエリアの壁６０に５つの完全な開口部６８、７０、７２、７４、７６が配置されうる。５つの完全な開口部６８、７０、７２、７４、７６は、（円筒状弁空間５９に対して）軸方向に互いに隣接して配置されうる。第１中央開口部６８は、真空ポート７８に開口しうる。ホースの形の真空ライン８０が、真空ポート７８に接続されうる。真空ライン８０は、真空ポート７８したがって第１開口部６８を、真空源または低圧源に接続しうる。第１開口部６８の軸方向隣に配置されうる第２開口部７０が、ライン８２を介してガス透過性の様式で第２作動空間５８に接続されうる。第１開口部６８の軸方向隣に、しかし第２開口部７０とは反対側に配置されうる第３開口部７２が、ライン８４を介してガス透過性の様式で第１作動空間５７に接続されうる。第４外側開口部７４が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲むエリアに接続されうる。第５外側開口部７６が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲む領域に接続されうる。
【０１３６】
軸方向に互いに隣接する完全な開口部６８、７０、７２、７４、７６は、壁６０、および弁空間５９内で軸方向に移動可能であり壁６０に対して密封された弁ピストン５６、ならびに溝６２、６４、６６と一緒に、差圧モータを制御する弁を形成しうる。ここで、弁ピストン５６の移動は、両側から弁ピストン５６に衝突し、その結果揺動を励起しうる作動ピストン５１、５２によって開始されうる。溝６２、６４、６６は、各場合に２つの隣接する開口部６８、７０、７２、７４、７６が溝６２、６４、６６の１つに同時に開口するほど幅広でありうるのが好ましい。その結果、弁ピストン５６の位置によって、２つの開口部６８、７０、７２、７４、７６が常にガス透過性の様式で互いに接続されうる。しかし、溝６２、６４、６６は、３つの開口部６８、７０、７２、７４、７６が同じ溝６２、６４、６６に開口しうるほどには軸方向に幅広でないのが好ましい。さらに、第２開口部７０または第３開口部７２が溝６２、６４、６６のうちの２つに同時に開口して差圧モータの「短絡」を引き起こしうる可能性が排除されるように、溝６２、６４、６６の間の壁は、第２開口部７０および第３開口部７２を少なくともちょうど覆うことができるように軸方向に十分に幅広でありうるのが好ましい。このため、弁ピストン５６が、第２開口部７０または第３開口部７２が閉じられて溝６２、６４、６６のいずれにも開口しない点の上を、特にその慣性により、自動的に進むことも重要である。その結果、差圧モータの死点位置が回避される。
【０１３７】
弁ピストン５６の第１位置では、第１中央開口部６８と隣接する第２開口部７０とが、中央溝６４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第３開口部７２と端側の隣接する第４開口部７４とが、後方溝６６を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部６８、７０、７２、７４、７６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。弁ピストン５６の第２位置（図６および図７参照）では、第１中央開口部６８と第３開口部７２とが、中央溝６４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第２開口部７０と端側の隣接する第５開口部７６とが、前方溝６２を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部６８、７０、７２、７４、７６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。弁ピストン５６は、作動ピストン５１、５２によって第１位置から第２位置に移行されうる。真空が真空ポート７８に作用すると、第２作動空間５８は、弁ピストン５６の第１位置で排気されうる。同時に、第１作動空間５７は、第３開口部７２、第４開口部７４および後方溝６６を介してガス透過性の様式で周辺エリアに接続されることができ、その結果空気が第１作動空間５７に流入するかまたは存在する。この圧力差により、第１作動ピストン５１が後方に押されることができ、または第２作動ピストン５２が後方に（図６および図７の右に）引かれることができる。ロッド５５を介して第２作動ピストン５２に接続された第１作動ピストン５１は、後方に引かれると、弁ピストン５６に衝突する。その結果、弁ピストン５６は第１位置から押し出されて第２位置に移行されうる。弁ピストン５６のこの第２位置（図６および図７参照）では、第１作動空間５７は、周辺エリアから分離されながら排気されうる。同時に、第２作動空間５８は、第２開口部７０、第５開口部７６および前方溝６２を介して周辺エリアにガス透過性の様式で接続されることができ、その結果第２作動空間５８に空気が流入し、そのため第２作動ピストン５２が前方に押されるか、または第１作動ピストン５１が前方に（図６および図７の左に）引かれる。その結果、作動ピストン５１、５２および弁ピストン５６の周期的直線移動または揺動が生成されうる。この移動は、第１圧力としての真空または低圧によって、および第２圧力としての周囲空気圧力によって駆動される。あるいは、真空ポート７８は開いていることもでき、周囲空気圧力よりも高い圧力の圧縮ガス源が第４開口部７４および第５開口部７６に接続されることができる。機能原理は同じままである。差圧モータの十分な出力を達成するために、第１圧力と第２圧力との間の十分な差圧が保証されなければならない。加えて、作動表面５３、５４を大きくすることによっても差圧モータの出力増加が達成されうる。
【０１３８】
差圧モータが停止状態のときには、第２作動空間５８の後ろ側を境界する合成材料で作られたクロージャ９４とロッド５５上の突出するリングディスクとの間に圧縮ばねとして配置されうるばね要素９１が、ロッド５５および作動ピストン５１、５２を引き戻しうる。その結果、弁ピストン５６も自動的に第２位置にされる。これにより、差圧モータが死点で停止して再始動できなくなることが阻止される。
【０１３９】
作動ピストン５１、５２は、ボルト８６を介してロッド５５に接続されうる。第１作動ピストン５１のボルト８６を問題なく装着できるように、装着後に２つのプラグ６１によって閉じられうる通路が提供される。その結果、差圧モータの組み立てがより簡単になる。ロッド５５は、２つの作動ピストン５１、５２を通って延びうる。その結果、第１駆動ロッド８８が第１作動ピストン５１の前側に突出する。第２駆動ロッド９０が第２作動ピストン５２の後ろ側に突出するようにもしうる（図６参照）。しかし、第２駆動ロッド９０は省くこともできる（図７参照）。駆動ロッド８８、９０は、鋸１０２（図７参照）またはポンプなどのツールを駆動するために使用されうる。この目的のために、それぞれ１つの締結要素９２が駆動ロッド８８、９０の端に配置されうる。締結要素９２は角穴またはねじボアの形態とすることができ、ツール上の適合する相手締結要素に接続可能である。
【０１４０】
第１作動空間５７は、第１作動空間５７の前表面を形成する合成材料で作られたクロージャ９３により前側が閉じられうる。第１駆動ロッド８８は、クロージャ９３を通って案内されうる。クロージャ９３は、第１駆動ロッド８８に対してシーリングリングにより密封されることができ、第１駆動ロッド８８はシーリングリングを通って摺動しうる。第２作動空間５８は、第２作動空間５８の前表面を形成するクロージャ９４により前側が閉じられうる。第２駆動ロッド９０は、クロージャ９４を通って案内されうる。クロージャ９４は、第２駆動ロッド９０に対してシーリングリングにより密封されることができ、第２駆動ロッド９０はシーリングリングを通って摺動しうる。
【０１４１】
差圧モータは、壁６０を包囲する合成材料で作られた外側シェル９５をさらに有しうる。クロージャ９３、９４は、スクリュ９６により外側シェル９５に螺合されることができ、クロージャ９３、９４と外側シェル９５との間の密封の目的でそれぞれ１つのシーリングリングが提供されることができる。開口部６８、７０、７２、７４、７６は、外側シェル９５に対してシールにより密封されるようにしうる。外側シェル９５は、真空ポート７８も形成することができ、好ましくは、第２開口部７０と第２作動空間５８へのライン８２との接続のためおよび第３開口部７２と第１作動空間５７へのライン８４との接続のためのポートを形成するためにも使用される。
【０１４２】
図６による外科用駆動システムまたは図７による医療デバイスの真空ライン８０には、手動操作可能な弁要素８１を配置することができ、これにより真空ポート７８と真空源または低圧源との間の接続を中断することができる。弁要素８１は、弁ハウジング９８内に直線変位可能な様式で支持された弁体９７を有しうる。弁ハウジング９８内のばね９９が、弁体９７を閉位置に押しうる。トリガ１００を使用して弁体９７がばね９９に抗して開位置に押されることができ、これにより差圧モータが始動されうる。
【０１４３】
図７による軟組織および／または骨組織をブラッシング、ラスピングまたは鋸引きするための本発明による医療デバイスは、合成材料で作られたハウジング１０４も加えて有することができ、その中に差圧モータおよび弁要素８１が配置される。ハウジング１０４は、その下側（図７の下部）がハンドル１０６として形成されうる。その場合デバイスをハンドル１０６で片手で保持でき、同じ手でトリガ１００を操作できる。
【０１４４】
図８は、適用された圧縮ガス１９７で動作中の本発明による第３の例示的な差圧モータの概略的外形図を示す。圧縮ガス１９７で駆動される差圧モータは、図７による例示的な実施形態と同じように医療デバイスをさらに構築する外科用駆動システムを構築するために使用されうる。この目的のために、圧縮ガス１９７が駆動流体として差圧モータ内に供給される圧縮ガスライン１８０に１つの弁だけが（図８には示されないが図６および図７に示される弁要素８１と同じように）設置されれば足りる。図８による差圧モータは始動補助部を有しないが、容易にそのような補助部を備えて設計されうる。
【０１４５】
本発明による第３の例示的な差圧モータは、第１作動ピストン１５１および第２作動ピストン１５２を有する。第１作動ピストン１５１は、差圧モータの前側の方向（図８の左側）に向いた作動表面１５３を有しうる。同様に、第２作動ピストン１５２は、差圧モータの後ろ側の方向（図８の右側）に向いた作動表面１５４を有しうる。したがって、２つの作動ピストン１５１、１５２での仕事は、圧縮ガスモータが両側で駆動されうるように、対向するそれぞれの側で行われうる。第１作動ピストン１５１および第２作動ピストン１５２は、ロッド１５５を介して互いにしっかりと接続されうる。ロッド１５５は、２つの作動ピストン１５１、１５２を互いから固定距離離して保ちうる。さらに、ロッド１５５によって作動ピストン１５１、１５２の互いに対するアライメントが固定されうる。
【０１４６】
２つの作動ピストン１５１、１５２の間には、（ロッド１５５に対して）ロッド１５５上に軸方向に移動可能に支持されたシース形状の弁ピストン１５６がロッド１５５の周りに配置されうる。弁ピストン１５６の軸方向の延びは、ロッド１５５によって決定される２つの作動ピストン１５１、１５２の間の距離よりも小さくすることができる。その結果、弁ピストン１５６は、２つの作動ピストン１５１、１５２の間で移動可能とすることができる。本発明によれば、弁ピストン１５６は、２つの作動ピストン１５１、１５２の間の距離を決定する２つの作動ピストン１５１、１５２の間のロッド１５５の長さに対して、２つの作動ピストン１５１、１５２の間の距離よりも小さいものとしうるのが好ましい。その結果、作動ピストン１５１、１５２の作動表面１５３、１５４とは反対に面する側から弁ピストン１５６への間の推力による推進力の伝達が可能になり、弁ピストン１５６で構築された弁の死点を越えて弁ピストン１５６を押すために弁ピストン１５６の質量慣性が用いられうる。
【０１４７】
作動ピストン１５１、１５２、ロッド１５５および弁ピストン１５６は、部分的に円筒状である中空空間に位置しうる。第１作動ピストン１５１は、第１円筒状作動空間１５７に配置されうる。第２作動ピストン１５２は、第２円筒状作動空間１５８に配置されうる。弁ピストン１５６は、円筒状弁空間１５９に配置されうる。第１円筒状作動空間１５７および第２円筒状作動空間１５８は、それらの間に配置された弁空間１５９よりも大きな直径を有しうる。作動ピストン１５１、１５２は、軸方向に作動空間１５７、１５８内を移動可能に配置されうる。作動ピストン１５１、１５２は、それぞれの作動表面１５３、１５４の反対の側に、弁空間１５９内へ延びるより小さい直径の突出部を有しうる。その結果、作動ピストン１５１、１５２は、弁空間１５９内のそれらの突出部で弁ピストン１５６に衝突しうる。作動表面１５３、１５４のエリアでは、作動ピストン１５１、１５２はそれぞれの作動空間１５７、１５８の内径と一致する外径を有しうる。作動ピストンは、それぞれの作動空間１５７、１５８を気密または圧密様式で密閉するのが好ましい。この目的のために、作動ピストン１５１、１５２の外周上に円周ピストンリング（図８参照）または他のシールが提供されうる。
【０１４８】
弁ピストン１５６は、外側が、円筒状の弁空間１５９と一致する円筒状の形状でありうる。弁ピストン１５６は、作動ピストン１５１、１５２の方に向いたその両端の外周上に、それぞれ１つの円周ピストンリング（図８参照）またはその他のシーリングリングを有しうる。弁ピストン１５６の内部には、作動ピストン１５１、１５２の方に向いた弁ピストン１５６の両側をガス透過性の様式で互いに接続するガス透過性通路が配置されうる。
【０１４９】
２つの作動空間１５７、１５８および弁空間１５９は、作動ピストン１５１、１５２がロッド１５５および弁ピストン１５６とともに移動可能に配置される、部分的に円筒状の中空空間を一緒に形成する。中空空間は、合成材料で作られた中空体によって形成されうる。中空空間は、中空空間の壁１６０によって境界されうる。
【０１５０】
他の箇所は円筒状の弁ピストン１５６の外周には、３つの円周回転対称溝１６２、１６４、１６６が配置されうる。これらの溝１６２、１６４、１６６は、それらを取り囲む壁１６０と一緒に、互いに分離された３つのリング形状の中空空間を形成しうる。これらは、弁ピストン１５６で形成される弁を切り替えるために使用されうる。このような弁を形成するために、弁空間１５９のエリアの壁１６０に５つの完全な開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６が配置されうる。５つの完全な開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、（円筒状弁空間１５９に対して）軸方向に互いに隣接して配置されうる。第１中央開口部１６８は、圧縮ガスポート１７８に開口しうる。ホースの形の圧縮ガスライン１８０が、圧縮ガスポート１７８に接続されうる。圧縮ガスライン１８０は、圧縮ガスポート１７８したがって第１開口部１６８を、圧縮ガス源に接続しうる。第１開口部１６８の軸方向隣に配置されうる第２開口部１７０が、ライン１８４を介してガス透過性の様式で第１作動空間１５７に接続されうる。第１開口部１６８の軸方向隣に、しかし第２開口部１７０とは反対側に配置されうる第３開口部１７２が、ライン１８２を介してガス透過性の様式で第２作動空間１５８に接続されうる。したがって、圧縮ガスで駆動される本発明による第３差圧モータでは、第１および第２の例示的な実施形態と比較して、第２開口部１７０および第３開口部１７２の作動空間１５７、１５８への接続が交換される。第４外側開口部１７４が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲むエリアに接続されうる。第５外側開口部１７６が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲む領域に接続されうる。したがって、この第３の例示的な実施形態では、真空または低圧と大気との間の差圧を用いる代わりに、圧縮ガス１９７と大気との間の差圧が用いられる。
【０１５１】
軸方向に互いに隣接する完全な開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、壁１６０、および弁空間１５９内で軸方向に移動可能であり壁１６０に対して密封された弁ピストン１５６、ならびに溝１６２、１６４、１６６と一緒に、差圧モータを制御する弁を形成しうる。ここで、弁ピストン１５６の移動は、両側から弁ピストン１５６に衝突し、その結果揺動を励起しうる作動ピストン１５１、１５２によって開始されうる。溝１６２、１６４、１６６は、各場合に２つの隣接する開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６が溝１６２、１６４、１６６の１つに同時に開口するほど幅広でありうるのが好ましい。その結果、弁ピストン１５６の位置によって、２つの開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６が常にガス透過性の様式で互いに接続されうる。しかし、溝１６２、１６４、１６６は、３つの開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６が同じ溝１６２、１６４、１６６に開口しうるほどには軸方向に幅広でないのが好ましい。さらに、第２開口部１７０または第３開口部１７２が溝１６２、１６４、１６６のうちの２つに同時に開口して差圧モータの「短絡」を引き起こしうる可能性が排除されるように、溝１６２、１６４、１６６の間の壁は、第２開口部１７０および第３開口部１７２を少なくともちょうど覆うことができるように軸方向に十分に幅広でありうるのが好ましい。このため、弁ピストン１５６が、第２開口部１７０または第３開口部１７２が閉じられて溝１６２、１６４、１６６のいずれにも開口しない点の上を、特にその慣性により、自動的に進むことも重要である。その結果、差圧モータの死点位置が回避される。
【０１５２】
弁ピストン１５６の第１位置では、第１中央開口部１６８と隣接する第２開口部１７０とが、中央溝１６４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第３開口部１７２と端側の隣接する第４開口部１７４とが、後方溝１６６を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる（図８に示される位置ではない）。図８に示される弁ピストン１５６の第２位置では、第１中央開口部１６８と第３開口部１７２とが、中央溝１６４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第２開口部１７０と端側の隣接する第５開口部１７６とが、前方溝１６２を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。弁ピストン１５６は、作動ピストン１５１、１５２によって第１位置から第２位置に移行されうる。圧縮ガス１９７が圧縮ガスポート１７８に作用すると、弁ピストン１５６の第１位置で第１作動空間１５７が圧縮ガス１９７で満たされうる。同時に、第２作動空間１５８は、第３開口部１７２、第４開口部１７４および後方溝１６６を介してガス透過性の様式で周辺エリアに接続されることができ、その結果、第２作動空間１５８に含まれる圧縮ガス１９７が第２作動空間１５８から流出し、周辺エリアに吹き出す。この圧力差により、第１作動ピストン１５１が後方に押されることができ、または第２作動ピストン１５２が後方に（図８の右に）引かれることができる。ロッド１５５を介して第２作動ピストン１５２に接続された第１作動ピストン１５１は、後方に引かれると、弁ピストン１５６に衝突する。その結果、弁ピストン１５６は第１位置から押し出されて第２位置に移行されうる。弁ピストン１５６のこの第２位置（図８参照）では、圧縮ガス１９７が周辺エリアから分離されながら第２作動空間１５８に導入されうる。同時に、第１作動空間１５７は、第２開口部１７０、第５開口部１７６および前方溝１６２を介して周辺エリアにガス透過性の様式で接続されることができ、その結果第１作動空間１５７に存在する圧縮ガス１９７が第１作動空間１５７から流出し、そのため第２作動ピストン１５２が前方に押されるか、または第１作動ピストン１５１が前方に（図８の左に）引かれる。その結果、作動ピストン１５１、１５２および弁ピストン１５６の周期的直線移動または揺動が生成されうる。この移動は、圧縮ガス１９７によって提供される第１圧力および第２圧力としての周囲空気圧力によって駆動される。あるいは、圧縮ガスポート１７８は開いていることもでき、周囲空気圧力よりも低い圧力の真空源または低圧源が第４開口部１７４および第５開口部１７６に接続されることができる。機能原理は同じままである。差圧モータの十分な出力を達成するために、第１圧力と第２圧力との間の十分な差圧が保証されなければならない。加えて、作動表面１５３、１５４を大きくすることによっても差圧モータの出力増加が達成されうる。
【０１５３】
差圧モータが停止状態のときには、第２作動空間１５８の後ろ側を境界する合成材料で作られたクロージャ１９４とロッド１５５上の突出するリングディスク（図示せず）との間に圧縮ばねとして配置されうるばね（図８には示されない）が、ロッド１５５および作動ピストン１５１、１５２を引き戻しうる。その結果、弁ピストン１５６も自動的に第２位置にされる。これにより、差圧モータが死点で停止して再始動できなくなることが阻止される。
【０１５４】
作動ピストン１５１、１５２は、ボルト１８６を介してロッド１５５に接続されうる。その結果、差圧モータの組み立てがより簡単になる。ロッド１５５は、２つの作動ピストン１５１、１５２を通って延びうる。その結果、第１駆動ロッド１８８が第１作動ピストン１５１の前側に突出する。第２駆動ロッド１９０が第２作動ピストン１５２の後ろ側に突出するようにもしうる。しかし、理論的には、１つの駆動部しか必要ないときには第２駆動ロッド１９０は省くことができる。駆動ロッド１８８、１９０は、鋸、ラスプ、ブラシまたはポンプなどのツールを駆動するために使用されうる。この目的のために、それぞれ１つの締結要素１９２が駆動ロッド１８８、１９０の端に配置されうる。締結要素１９２は角穴またはねじボアの形態とすることができ、ツール上の適合する相手締結要素に接続可能である。
【０１５５】
第１作動空間１５７は、第１作動空間１５７の前表面を形成する合成材料で作られたクロージャ１９３により前側が閉じられうる。第１駆動ロッド１８８は、クロージャ１９３を通って案内されうる。クロージャ１９３は、第１駆動ロッド１８８に対してシーリングリングにより密封されることができ、第１駆動ロッド１８８はシーリングリングを通って摺動しうる。第２作動空間１５８は、第２作動空間１５８の前表面を形成するクロージャ１９４により前側が閉じられうる。第２駆動ロッド１９０は、クロージャ１９４を通って案内されうる。クロージャ１９４は、第２駆動ロッド１９０に対してシーリングリングにより密封されることができ、第２駆動ロッド１９０はシーリングリングを通って摺動しうる。
【０１５６】
差圧モータは、壁１６０を包囲する合成材料で作られた外側シェル１９５をさらに有しうる。クロージャ１９３、１９４は、スクリュ１９６により外側シェル１９５に螺合されることができ、クロージャ１９３、１９４と外側シェル１９５との間の密封の目的でそれぞれ１つのシーリングリングが提供されることができる。開口部１６８、１７０、１７２、１７４、１７６は、外側シェル１９５に対してシールにより密封されるようにしうる。外側シェル１９５は、圧縮ガスポート１７８も形成することができ、好ましくは、第２開口部１７０と第１作動空間１５７へのライン１８４との接続のためおよび第３開口部１７２と第２作動空間１５８へのライン１８２との接続のためのポートを形成するためにも使用されうる。
【０１５７】
図８による差圧モータの圧縮ガスライン１８０には、手動操作可能な弁要素（図示せず）を配置することができ、これにより圧縮ガスポート１７８と圧縮ガス源との間の接続を中断することができる。
【０１５８】
図９〜図１１は、本発明による第４の例示的な差圧モータを備えた本発明による第２外科用駆動システムを示し、第４の例示的な実施形態による差圧モータは、図１〜図５による第１の例示的な実施形態による差圧モータとは対照的に、真空源または低圧源への適切な接続部の形の始動補助部を有することができ、これにより差圧モータの問題のない始動が保証される。
【０１５９】
本発明による第４の例示的な差圧モータは、第１作動ピストン２５１および第２作動ピストン２５２を有する。第１作動ピストン２５１は、差圧モータの前側の方向（図９〜図１１の左側）に向いた作動表面２５３を有しうる。同様に、第２作動ピストン２５２は、差圧モータの後ろ側の方向（図９〜図１１の右側）に向いた作動表面２５４を有しうる。したがって、２つの作動ピストン２５１、２５２での仕事は、圧縮ガスモータが両側で駆動されうるように、対向するそれぞれの側で行われうる。第１作動ピストン２５１および第２作動ピストン２５２は、ロッド２５５を介して互いにしっかりと接続されうる。ロッド２５５は、２つの作動ピストン２５１、２５２を互いから固定距離離して保ちうる。さらに、ロッド２５５によって作動ピストン２５１、２５２の互いに対するアライメントが固定されうる。
【０１６０】
２つの作動ピストン２５１、２５２の間には、（ロッド２５５に対して）ロッド２５５上に軸方向に移動可能に支持されたシース形状の弁ピストン２５６がロッド２５５の周りに配置されうる。弁ピストン２５６の軸方向の延びは、ロッド２５５によって決定される２つの作動ピストン２５１、２５２の間の距離よりも小さくすることができる。その結果、弁ピストン２５６は、２つの作動ピストン２５１、２５２の間で移動可能とすることができる。本発明によれば、弁ピストン２５６は、２つの作動ピストン２５１、２５２の間の距離を決定する２つの作動ピストン２５１、２５２の間のロッド２５５の長さに対して、２つの作動ピストン２５１、２５２の間の距離よりも小さいものとしうるのが好ましい。その結果、作動ピストン２５１、２５２の作動表面２５３、２５４とは反対に面する側から弁ピストン２５６への間の推力による推進力の伝達が可能になり、弁ピストン２５６で構築された弁の死点を越えて弁ピストン２５６を押すために弁ピストン２５６の質量慣性が用いられうる。
【０１６１】
作動ピストン２５１、２５２、ロッド２５５および弁ピストン２５６は、部分的に円筒状である中空空間に位置しうる。第１作動ピストン２５１は、第１円筒状作動空間２５７に配置されうる。第２作動ピストン２５２は、第２円筒状作動空間２５８に配置されうる。弁ピストン２５６は、円筒状弁空間２５９に配置されうる。第１円筒状作動空間２５７および第２円筒状作動空間２５８は、それらの間に配置された弁空間２５９よりも大きな直径を有しうる。作動ピストン２５１、２５２は、軸方向に作動空間２５７、２５８内を移動可能に配置されうる。作動ピストン２５１、２５２は、それぞれの作動表面２５３、２５４の反対の側に、弁空間２５９内へ延びるより小さい直径の突出部を有しうる。その結果、作動ピストン２５１、２５２は、弁空間２５９内のそれらの突出部で弁ピストン２５６に衝突しうる。作動表面２５３、２５４のエリアでは、作動ピストン２５１、２５２はそれぞれの作動空間２５７、２５８の内径と一致する外径を有しうる。作動ピストンは、それぞれの作動空間２５７、２５８を気密または圧密様式で密閉するのが好ましい。この目的のために、作動ピストン２５１、２５２の外周上に円周ピストンリング（図９〜図１１参照）または他のシールが提供されうる。
【０１６２】
弁ピストン２５６は、外側が、円筒状の弁空間２５９と一致する円筒状の形状でありうる。弁ピストン２５６は、作動ピストン２５１、２５２の方に向いたその両端の外周上に、それぞれ１つの円周ピストンリング（図９〜図１１参照）またはその他のシーリングリングを有しうる。弁ピストン２５６の内部には、作動ピストン２５１、２５２の方に向いた弁ピストン２５６の両側をガス透過性の様式で互いに接続するガス透過性通路が配置されうる。
【０１６３】
２つの作動空間２５７、２５８および弁空間２５９は、作動ピストン２５１、２５２がロッド２５５および弁ピストン２５６とともに移動可能に配置される、部分的に円筒状の中空空間を一緒に形成する。中空空間は、合成材料で作られた中空体によって形成されうる。中空空間は、中空空間の壁２６０によって境界されうる。
【０１６４】
他の箇所は円筒状の弁ピストン２５６の外周には、３つの円周回転対称溝２６２、２６４、２６６が配置されうる。これらの溝２６２、２６４、２６６は、それらを取り囲む壁２６０と一緒に、互いに分離された３つのリング形状の中空空間を形成しうる。これらは、弁ピストン２５６で形成される弁を切り替えるために使用されうる。このような弁を形成するために、弁空間２５９のエリアの壁２６０に５つの完全な開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６が配置されうる。５つの完全な開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６は、（円筒状弁空間２５９に対して）軸方向に互いに隣接して配置されうる。第１中央開口部２６８は、真空ポート２７８に開口しうる。ホースの形の真空ライン２８０が、真空ポート２７８に接続されうる。真空ライン２８０は、真空ポート２７８したがって第１開口部２６８を、真空源または低圧源に接続しうる。第１開口部２６８の軸方向隣に配置されうる第２開口部２７０が、ライン２８２を介してガス透過性の様式で第２作動空間２５８に接続されうる。第１開口部２６８の軸方向隣に、しかし第２開口部２７０とは反対側に配置されうる第３開口部２７２が、ライン２８４を介してガス透過性の様式で第１作動空間２５７に接続されうる。第４外側開口部２７４が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲むエリアに接続されうる。第５外側開口部２７６が、ガス透過性の様式で差圧モータを取り囲む領域に接続されうる。
【０１６５】
軸方向に互いに隣接する完全な開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６は、壁２６０、および弁空間２５９内で軸方向に移動可能であり壁２６０に対して密封された弁ピストン２５６、ならびに溝２６２、２６４、２６６と一緒に、差圧モータを制御する弁を形成しうる。ここで、弁ピストン２５６の移動は、両側から弁ピストン２５６に衝突し、その結果揺動を励起しうる作動ピストン２５１、２５２によって開始されうる。溝２６２、２６４、２６６は、各場合に２つの隣接する開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６が溝２６２、２６４、２６６の１つに同時に開口するほど幅広でありうるのが好ましい。その結果、弁ピストン２５６の位置によって、２つの開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６が常にガス透過性の様式で互いに接続されうる。しかし、溝２６２、２６４、２６６は、３つの開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６が同じ溝２６２、２６４、２６６に開口しうるほどには軸方向に幅広でないのが好ましい。さらに、第２開口部２７０または第３開口部２７２が溝２６２、２６４、２６６のうちの２つに同時に開口して差圧モータの「短絡」を引き起こしうる可能性が排除されるように、溝２６２、２６４、２６６の間の壁は、第２開口部２７０および第３開口部２７２を少なくともちょうど覆うことができるように軸方向に十分に幅広でありうるのが好ましい。このため、弁ピストン２５６が、第２開口部２７０または第３開口部２７２が閉じられて溝２６２、２６４、２６６のいずれにも開口しない点の上を、特にその慣性により、自動的に進むことも重要である。その結果、差圧モータの死点位置が回避される。
【０１６６】
弁ピストン２５６の第１位置では、第１中央開口部２６８と隣接する第２開口部２７０とが、中央溝２６４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第３開口部２７２と端側の隣接する第４開口部２７４とが、後方溝２６６を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。よって気密様式で互いに分離されうる。この第１の状況が図１０に示される。弁ピストン２５６の第２位置（図１１参照）では、第１中央開口部２６８と第３開口部２７２とが、中央溝２６４を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、第２開口部２７０と端側の隣接する第５開口部２７４とが、前方溝２６２を介してガス伝導様式で相互接続されることができ、それ以外の箇所では５つの開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６は、弁によって気密様式で互いに分離されることができる。弁ピストン２５６は、作動ピストン２５１、２５２によって第１位置から第２位置に移行されうる。真空４７が真空ポート２７８に作用すると、第２作動空間２５８は、弁ピストン２５６の第１位置で排気されうる。同時に、第１作動空間２５７は、第３開口部２７２、第４開口部２７４および後方溝２６６を介してガス透過性の様式で周辺エリアに接続されることができ、その結果空気が第１作動空間２５７に流入するかまたは存在する。この圧力差により、第１作動ピストン２５１が後方に押されることができ、または第２作動ピストン２５２が後方に（図９〜図１１の右に）引かれることができる。ロッド２５５を介して第２作動ピストン２５２に接続された第１作動ピストン２５１は、引き戻されると、弁ピストン２５６に衝突する。その結果、弁ピストン２５６は第１位置から押し出されて第２位置に移行されうる。弁ピストン２５６のこの第２位置（図１１参照）では、第１作動空間２５７は、周辺エリアから分離されながら排気されうる。同時に、第２作動空間２５８は、第２開口部２７０、第５開口部２７６および前方溝２６２を介して周辺エリアにガス透過性の様式で接続されることができ、その結果第２作動空間２５８に空気が流入し、そのため第２作動ピストン２５２が前方に押されるか、または第１作動ピストン２５１が前方に（図９〜図１１の左に）引かれる。その結果、作動ピストン２５１、２５２および弁ピストン２５６の周期的直線移動または揺動が生成されうる。この移動は、第１圧力としての真空４７または低圧によって、および第２圧力としての周囲空気圧力によって駆動される。あるいは、真空ポート２７８は開いていることもでき、周囲空気圧力よりも高い圧力の圧縮ガス源が第４開口部２７４および第５開口部２７６に接続されることができる。機能原理は同じままである。差圧モータの十分な出力を達成するために、第１圧力と第２圧力との間の十分な差圧が保証されなければならない。加えて、作動表面２５３、２５４を大きくすることによっても差圧モータの出力増加が達成されうる。
【０１６７】
作動ピストン２５１、２５２は、ボルト２８６を介してロッド２５５に接続されうる。その結果、差圧モータの組み立てがより簡単になる。ロッド２５５は、２つの作動ピストン２５１、２５２を通って延びうる。その結果、第１駆動ロッド２８８が第１作動ピストン２５１の前側に突出する。第２駆動ロッド２９０が第２作動ピストン２５２の後ろ側に突出するようにもしうる。しかし、第２駆動ロッド２９０は省くこともできる。駆動ロッド２８８、２９０は、鋸、ラスプまたはポンプなどのツール（図示せず）を駆動するために使用されうる。この目的のために、それぞれ１つの締結要素２９２が駆動ロッド２８８、２９０の端に配置されうる。締結要素２９２は角穴またはねじボアの形態とすることができ、ツール上の適合する相手締結要素に接続可能である。
【０１６８】
第１作動空間２５７は、第１作動空間２５７の前表面を形成する合成材料で作られたクロージャ２９３により前側が閉じられうる。第１駆動ロッド２８８は、クロージャ２９３を通って案内されうる。クロージャ２９３は、第１駆動ロッド２８８に対してシーリングリングにより密封されることができ、第１駆動ロッド２８８はシーリングリングを通って摺動しうる。第２作動空間２５８は、第２作動空間２５８の前表面を形成するクロージャ２９４により前側が閉じられうる。第２駆動ロッド２９０は、クロージャ２９４を通って案内されうる。クロージャ２９４は、第２駆動ロッド２９０に対してシーリングリングにより密封されることができ、第２駆動ロッド２９０はシーリングリングを通って摺動しうる。
【０１６９】
差圧モータは、壁２６０を包囲する合成材料で作られた外側シェル２９５をさらに有しうる。クロージャ２９３、２９４は、スクリュ２９６により外側シェル２９５に螺合されることができ、クロージャ２９３、２９４と外側シェル２９５との間の密封の目的でそれぞれ１つのシーリングリングが提供されることができる。開口部２６８、２７０、２７２、２７４、２７６は、外側シェル２９５に対してシールにより密封されるようにしうる。外側シェル２９５は、真空ポート２７８も形成することができ、好ましくは、第２開口部２７０と第２作動空間２５８へのライン２８２との接続のためおよび第３開口部２７２と第１作動空間２５７へのライン２８４との接続のためのポートを形成するためにも使用される。
【０１７０】
図９〜図１１に示される外科用駆動システムの真空ライン２８０およびライン２８４には、手動操作可能な弁要素２８１を配置することができ、これにより真空ポート２７８と真空源または低圧源との間の接続を中断することができる。弁要素２８１は、弁ハウジング２９８内に直線変位可能な様式で支持された弁体２９７を有しうる。弁ハウジング２９８内のばね２９９が、弁体２９７を閉位置に押しうる。トリガ３００を使用して弁体２９７がばね２９９に抗して開位置に押されることができ、これにより差圧モータが始動されうる。
【０１７１】
したがって、第３開口部２７２を第１作動空間２５７に接続するライン２８４も、弁要素２８１によって開閉されうる。加えて、同様に弁要素２８１により開閉されることができ、真空４７または低圧を第１作動空間２５７内に導くことができる補償ライン３０２が提供されうる。補償ライン３０２は、スイッチ３０４を介して真空ライン２８０と同じ真空源または低圧源に接続されうる。スイッチ３０４には、真空ポート接続ピース３０６を配置することができ、それに対して真空源または低圧源を好ましくは可撓性ホース（図示せず）を介して接続することができる。
【０１７２】
したがって、弁要素２８１は三方弁要素でありうる。弁要素２８１の拡張停止状態（図９参照）では、補償ライン３０２が開いている一方で、真空ライン２８０および第１作動空間２５７と第２開口部２７２との間のライン２８４が弁体２９７によって閉じられうる。その結果、真空４７が補償ライン３０２に適用されると、第１作動ピストン２５１が前方に引かれうる。この停止位置では、弁ピストン２５６は第１位置にある。トリガ３００が操作されると、補償ライン３０２が閉じられうる。同時に、このようにして第１作動空間２５７と第２開口部２７２との間のライン２８４および真空ライン２８０が開かれうる。この構造は、弁要素２８１の操作時に弁ピストン２５６が第１位置にあることを保証するため、差圧モータが死点で停止して再始動できなくなる状況が阻止される。図１〜図５または図６および図７または図８に示す他の差圧モータのいずれにも同じ始動補助部または死点回避が用いられうる。第４の例示的な実施形態による始動補助部は、ばねを必要としない。
【０１７３】
例示的な差圧モータおよび医療駆動システムの全ての部分は、合成材料で作られうる。したがって、差圧モータは、医療用途の低コストの使い捨て製品として使用でき、使用後に衛生的に焼却できる。その結果、複数回使用の回避により、医療スタッフの消毒中の汚染および患者の汚染の可能性を排除できる。
【０１７４】
鋸１０２の代わりに、ラスプもしくはブラシ（図示せず）などの他のツールを締結要素４２、９２、１９２、２９２で接続することができ、または、ロッド５、５５、１５５、２５５もしくは第１駆動ロッド３８、８８、１８８、２８８および／もしくは第２駆動ロッド４０、９０、１９０、２９０の各移動サイクルにより差圧モータを用いて医療すすぎ流体の短い噴霧動作が生成されるように液体ポンプを接続し、差圧モータで動作させることもできる。このようにして、本発明による洗浄システムが実現されうる。
【０１７５】
以上の説明ならびに特許請求の範囲、図面、および例示的な実施形態において開示された本発明の特徴は、本発明のその様々な実施形態における実現のために、個別にも任意の組み合わせでも不可欠でありうる。
【符号の説明】
【０１７６】
１、５１、１５１、２５１  第１作動ピストン
２、５２、１５２、２５２  第２作動ピストン
３、５３、１５３、２５３  作動表面
４、５４、１５４、２５４  作動表面
５、５５、１５５、２５５  ロッド
６、５６、１５６、２５６  弁ピストン
７、５７、１５７、２５７  第１作動空間
８、５８、１５８、２５８  第２作動空間
９、５９、１５９、２５９  弁空間
１０、６０、１６０、２６０  壁
１２、６２、１６２、２６２  溝
１４、６４、１６４、２６４  溝
１６、６６、１６６、２６６  溝
１８、６８、１６８、２６８  第１開口部
２０、７０、１７０、２７０  第２開口部
２２、７２、１７２、２７２  第３開口部
２４、７４、１７４、２７４  第４開口部
２６、７６、１７６、２７６  第５開口部
２８、７８、２７８  真空ポート
３０、８０、２８０  真空ライン
３２、８２、１８２、２８２  ライン
３４、８４、１８４、２８４  ライン
３６、８６、１８６、２８６  ボルト
３８、８８、１８８、２８８  駆動ロッド
４０、９０、１９０、２９０  駆動ロッド
４２、９２、１９２、２９２  締結要素
４３、９３、１９３、２９３  前表面を備えたクロージャ
４４、９４、１９４、２９４  前表面を備えたクロージャ
４５、９５、１９５、２９５  外側シェル
４６、９６、１９６、２９６  スクリュ
４７  真空
６１  プラグ
８１、２８１  弁要素
９１  ばね要素
９７、２９７  弁体
９８、２９８  弁ハウジング
９９、２９９  ばね
１００、３００  トリガ
１０２  鋸
１０４  ハウジング
１０６  ハンドル
１７８  圧縮ガスポート
１８０  圧縮ガスライン
１９７  圧縮ガス
３０２  補償ライン
３０４  スイッチ
３０６  真空ポート接続ピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
2020189084000001.pdf