(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、
モータ。
【請求項２】
前記絶縁構造は、前記活電部と前記導電体との間に、前記所定の安全規格を満足する絶縁体が設けられた構造である、
請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記絶縁構造は、前記活電部と前記導電体との間に、前記所定の安全規格を満足する空間距離及び沿面距離が確保された構造である、
請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記所定の安全規格は、ＩＥＣ０６０６０１−１である、
請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記モータは、ステータコアが設けられないコアレスブラシレスモータであり、
前記絶縁構造が設けられる前記活電部はコイルである、
請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記モータは、ステータコアを有するブラシレスモータであり、
前記絶縁構造が設けられる前記活電部はコイルである、
請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、モータ、を備え、
医用電気機器の駆動機構に用いられる、
アクチュエータ。
【請求項８】
複数の関節部から構成されるアーム部と、
前記アーム部の先端に設けられる医療用器具と、
を備え、
前記関節部に設けられるアクチュエータのモータでは、活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、
医療用支持アーム装置。
【請求項９】
前記関節部は、固定部と可動部とを有する可動機構によって構成され、
前記モータは、前記固定部と前記可動部との間に、更なる絶縁構造を介さずに取り付けられる、
請求項８に記載の医療用支持アーム装置。
【請求項１０】
前記アーム部の先端に設けられる医療用器具は、術部を観察するための観察ユニットである、
請求項８に記載の医療用支持アーム装置。
【請求項１１】
前記関節部に設けられる前記アクチュエータの駆動は、力制御によって制御される、
請求項８に記載の医療用支持アーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータ、アクチュエータ及び医療用支持アーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療現場においては、手術や検査をサポートするために支持アーム装置が用いられつつある。例えば、支持アーム装置のアーム部の先端にカメラ等の術部を観察するための観察ユニットを設け、当該観察ユニットによって撮影された画像を見ながら術者が手術を行う方法が提案されている。あるいは、鉗子等の処置具を支持アーム装置のアーム部によって支持する等、従来人手で行われていた作業を支持アーム装置に行わせる方法も提案されている。
【０００３】
ここで、一般的に、医用電気機器（ＭＥ機器：Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ機器）においては、患者及び操作者（術者）の保護のため、所定の安全規格（例えば国際安全規格であるＩＥＣ０６０６０１−１）で要求される絶縁を行う必要がある。例えば、関節部にアクチュエータが設けられた可動機構を有する支持アーム装置であれば、当該アクチュエータのモータに対して、所定の安全規格を満たすように絶縁を施すことが求められる。
【０００４】
例えば、モータに対する絶縁に関する技術として、特許文献１には、モータの外被を絶縁性樹脂によって構成する技術が開示されている。当該技術によれば、外被を構成する絶縁性樹脂の厚みを、安全規格に定められた必要厚みを満足するものとすることにより、感電防止等の安全性において高い信頼性を確保することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３０８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のようにモータの外被を所定の厚みの絶縁性樹脂によって構成する方法を支持アーム装置に適用した場合には、モータが大型化、すなわち、アクチュエータが大型化してしまい、結果的にアーム部が大型化してしまう可能性がある。
【０００７】
一方、医療分野での利用を考えると、支持アーム装置のアーム部には、より小型であることが求められる。アーム部の構成が大きいと、当該アーム部によって、手術を行う術者の作業空間や術者の視界が制限されてしまい、円滑な作業の妨げになる恐れがあるからである。
【０００８】
このように、医療用支持アーム装置の関節部等の医用電気機器の可動機構においては、より小型であることと、所定の安全規格を満足することにより高い安全性を確保することと、を両立させる技術が求められていた。そこで、本開示では、より小型化することができ、かつ、より高い安全性を確保することが可能な、新規かつ改良された、モータ、アクチュエータ及び医療用支持アーム装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示によれば、活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、モータが提供される。
【００１０】
本開示によれば、活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、モータ、を備え、医用電気機器の駆動機構に用いられる、アクチュエータが提供される。
【００１１】
また、本開示によれば、複数の関節部から構成されるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられる医療用器具と、を備え、前記関節部に設けられるアクチュエータのモータでは、活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、医療用支持アーム装置が提供される。
【００１２】
本開示によれば、モータ内部の活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる。従って、当該モータを可動機構に組み込む際に、当該モータと、当該モータが取り付けられる他の部材との間に、絶縁構造を設ける必要がない。従って、より小型化で、かつ、より高い安全性を確保することが可能な可動機構を実現することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本開示によれば、より小型化で、かつ、より高い安全性を確保することが可能な可動機構を実現することが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的な絶縁が施された可動機構の一例を示す概略図である。
【図２】一般的な絶縁が施された可動機構の他の例を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態に係るモータが適用された医用電気機器の可動機構の一構成例を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態に係るモータの駆動軸と垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）における断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るモータの、駆動軸を通り当該駆動軸と平行な平面（Ｙ−Ｚ平面）における断面図である。
【図６】第２の実施形態に係るモータの駆動軸と垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）における断面図である。
【図７】第２の実施形態に係るモータの、駆動軸を通り当該駆動軸と平行な平面（Ｙ−Ｚ平面）における断面図である。
【図８】支持アーム装置を用いた手術の様子を示す概略図である。
【図９】第１及び第２の実施形態に係るモータが適用され得る支持アーム装置の全体構成の一例を示す図である。
【図１０】図９に示す支持アーム装置の各関節部に設けられるアクチュエータの一構成例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．可動機構に対する一般的な絶縁方法
１−１．モータを絶縁体で覆う方法
１−２．可動機構を絶縁体で覆う方法
１−３．一般的な絶縁方法に対する検討
２．第１の実施形態
３．第２の実施形態
４．第１及び第２の実施形態のまとめ
５．適用例
５−１．支持アーム装置の概要
５−２．支持アーム装置の全体構成
５−３．アクチュエータの構成
６．補足
【００１７】
ここで、本開示は、アクチュエータによって回転駆動される可動機構を有する医用電気機器に対する絶縁に関するものである。上述したように、医用電気機器においては、所定の安全規格で要求される絶縁を行う必要がある。以下の説明では、一例として、当該安全規格が、医用電気機器に対する国際安全規格として広く用いられているＩＥＣ０６０６０１−１（ＪＩＳではＪＩＳ  Ｔ  ０６０１−１に対応する）である場合について説明する。ただし、本開示はかかる例に限定されず、医用電気機器に対して適用される安全規格は他の規格であってもよい。
【００１８】
ＩＥＣ０６０６０１−１によれば、例えば、医用電気機器内のモータのコイル等の活電部と、当該医用電気機器において人（操作者、患者等）が接触し得る部材との間に、所定の絶縁性が確保される必要がある。ここで、本明細書において、「活電部」とは、通常の使用時に通電することを目的とした導電性の部分のことを意味する。モータであれば、コイルや、当該コイルまで外部から電流を導くためのハーネス、当該ハーネスが接続され得る外部電源からの電流を受ける基板等が、活電部に対応する。
【００１９】
一般的なモータでは、絶縁被覆が施されたエナメル線によってコイルが構成され得るが、エナメル線の被覆の絶縁性は、ＩＥＣ０６０６０１−１の要求を満足するものではないことが多い。従って、一般的なモータでは、モータ自体が十分な絶縁が施されていないものとみなされることとなる。よって、一般的なモータを用いた医用電気機器では、当該モータに対して、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性を満足する絶縁構造が設けられている。なお、ＩＥＣ０６０６０１−１によれば、当該絶縁構造は、活電部と周囲の導電体との間に、所定の絶縁性能を有する絶縁体（固体絶縁）を設けること、又は、所定の空間距離及び所定の沿面距離を設けること、によって実現され得る。
【００２０】
以下では、まず、（１．可動機構に対する一般的な絶縁方法）において、医用電気機器の可動機構に対する既存の一般的な絶縁方法について説明する。次いで、（２．第１の実施形態）及び（３．第２の実施形態）において、本発明者らが想到した本開示の好適な実施形態について説明する。次いで、（４．第１及び第２の実施形態のまとめ）において、それまでに説明した第１及び第２の実施形態によって奏される効果等についてまとめる。更に、（５．適用例）において、本開示の第１及び第２の実施形態に係るモータの一適用例として、当該モータが適用されたアクチュエータを有する支持アーム装置の構成について説明する。
【００２１】
（１．可動機構に対する一般的な絶縁方法）
ここでは、本開示の好適な実施形態について説明するに先立ち、本開示をより明確なものとするために、本発明者らが医用電気機器の可動機構に対する既存の一般的な絶縁方法について検討した結果について説明するとともに、本発明者らが本開示に想到した背景について説明する。
【００２２】
（１−１．モータを絶縁体で覆う方法）
図１を参照して、可動機構に対する一般的な絶縁方法の一例について説明する。図１は、一般的な絶縁が施された可動機構の一例を示す概略図である。
【００２３】
図１では、医用電気機器の可動機構を概略的に示している。図１を参照すると、可動機構６０は、固定部６２０と、固定部６２０に接続されるモータ６１０と、モータ６１０の駆動軸に接続されモータ６１０の駆動に伴い固定部６２０に対して回転駆動する可動部６３０と、によって構成される。固定部６２０及び可動部６３０は、可動機構６０において、患者及び操作者が接触可能な部位に対応しており、例えば金属シャーシからなる外装を有している。なお、図１、並びに後述する図２及び図３では、各部材の配置の関係性を分かりやすくするために、便宜的に、各部材に対して異なるハッチングを付している。
【００２４】
なお、以下の説明では、可動機構及びモータの構成について説明する際に、モータの駆動軸方向（すなわち回転軸方向）をＺ軸方向とも呼称する。また、当該Ｚ軸方向と垂直な平面内において互いに直交する２方向を、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向とも呼称する。
【００２５】
図示するように、可動機構６０では、モータ６１０のハウジングと固定部６２０との間、及びモータ６１０の駆動軸と可動部６３０との間に、固体絶縁６４０（絶縁体６４０）が設けられている。当該絶縁体６４０は、例えば絶縁性樹脂等によって形成されており、ＩＥＣ０６０６０１−１で規定される絶縁性を満たすように、その材質、厚み等が調整されている。これにより、モータ６１０と固定部６２０との間、及び、モータ６１０と可動部６３０との間、の絶縁性が、ＩＥＣ０６０６０１−１の要求を満足するものとなり、固定部６２０及び可動部６３０に接触する患者及び操作者の安全性が保たれる。このように、可動機構に対する一般的な絶縁方法の一例としては、モータ６１０を絶縁体で覆う方法が挙げられる。上記特許文献１に記載の技術は、当該方法に準じたものであると言える。
【００２６】
（１−２．可動機構を絶縁体で覆う方法）
図２を参照して、可動機構に対する一般的な絶縁方法の他の例について説明する。図２は、一般的な絶縁が施された可動機構の他の例を示す概略図である。
【００２７】
図２では、図１と同様に、医用電気機器の可動機構を概略的に示している。図２を参照すると、可動機構７０は、固定部７２０と、固定部７２０に接続されるモータ７１０と、モータ７１０の駆動軸に接続されモータ７１０の駆動に伴い固定部７２０に対して回転駆動する可動部７３０と、によって構成される。固定部７２０及び可動部７３０は、可動機構７０において、患者及び操作者が接触可能な部位に対応しており、例えば金属シャーシからなる外装を有している。
【００２８】
図示するように、可動機構７０では、可動機構７０全体を覆うように、固体絶縁７４０（絶縁体７４０）が設けられている。当該絶縁体７４０は、例えば絶縁性樹脂等によって形成されており、ＩＥＣ０６０６０１−１で規定される絶縁性を満たすように、その材質、厚み等が調整されている。これにより、患者及び操作者は、所定の絶縁性が確保された絶縁体７４０を介して固定部７２０及び可動部７３０に接触することとなるため、当該患者及び当該操作者の安全性が保たれる。このように、可動機構に対する一般的な絶縁方法の他の例としては、可動機構７０を絶縁体で覆う方法が挙げられる。
【００２９】
（１−３．一般的な絶縁方法に対する検討）
ここで、近年、医療現場においては、手術や検査をサポートするために支持アーム装置が用いられつつある。駆動軸を有する支持アーム装置では、当該駆動軸に対応する関節部にアクチュエータが設けられており、当該アクチュエータのモータの駆動を制御することにより、アーム部の位置及び姿勢が制御されている。このように、医療用支持アーム装置の関節部は、上述した可動機構６０、７０に対応するものであり、当該関節部には、ＩＥＣ０６０６０１−１に適合する絶縁性が要求される。
【００３０】
一方、医療用支持アーム装置においては、そのアーム部には、より小型であることが求められている。アーム部の構成が大きいと、当該アーム部によって、手術を行う術者の作業空間や術者の視界が制限されてしまい、円滑な作業の妨げになる恐れがあるからである。また、手術室内には、医療スタッフや他の医療機器等が数多く存在するため、これらの周囲の人や物に干渉しないためにも、医療用支持アーム装置にはより一層の小型化が求められている。
【００３１】
上記事情を踏まえて、医療用支持アーム装置の関節部に対して、以上説明した一般的な絶縁方法を適用した場合について考える。まず、モータ６１０を絶縁体で覆う方法を適用した場合には、モータ６１０が大型化するため、アクチュエータが大型化し、結果的にアーム部が大型化してしまうことが懸念される。また、当該方法では、モータ６１０の駆動軸にも絶縁体６４０が設けられるため、絶縁体６４０が変形又は破断しないように、モータ６１０の出力トルクが制限されてしまう可能性がある。モータ６１０の出力トルクを確保しようとすれば、絶縁体６４０の強度を向上させるために当該絶縁体６４０をより大型化する必要があり、アーム部が更に大型化してしまうこととなる。
【００３２】
また、可動機構７０全体を絶縁体で覆う方法を適用した場合には、アーム部全体が絶縁体で覆われることとなるため、やはりアーム部が大型化してしまうことが懸念される。また、アーム部の動作を妨げることなく、かつ、動作した場合であってもアーム部が露出しないように絶縁体７４０を配置しなくてはならないため、部品点数が増加し、設計難易度も上がってしまう。構成が複雑となることにより、組み立て作業やメンテナンス作業が煩雑になることも懸念される。更に、アーム部全体が絶縁体で覆われることにより、モータ等によって発せられた熱が外部に発散され難くなり、医用電気機器の正常な動作が妨げられる恐れもある。
【００３３】
このように、一般的な既存の技術では、医療用支持アーム装置の関節部等の医用電気機器の可動機構に設けられるアクチュエータにおいては、より小型であることと、所定の安全規格を満足することにより高い安全性を確保することと、を両立させることが困難であった。そこで、本発明者らは、当該事情に鑑みて、アクチュエータについて、より小型化することと、所定の安全規格を満足することにより高い安全性を確保することと、を両立させることが可能な技術について鋭意検討した結果、以下に示す本開示の好適な実施形態に想到した。以下では、本発明者らが想到した本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３４】
（２．第１の実施形態）
図３−図５を参照して、本開示の第１の実施形態に係るモータの構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係るモータが適用された医用電気機器の可動機構の一構成例を示す概略図である。図４は、第１の実施形態に係るモータの駆動軸と垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）における断面図である。図５は、第１の実施形態に係るモータの、駆動軸を通り当該駆動軸と平行な平面（Ｙ−Ｚ平面）における断面図である。
【００３５】
図３では、第１の実施形態に係るモータが適用された医用電気機器の可動機構を概略的に示している。図３を参照すると、可動機構１０は、固定部１２０と、固定部１２０に接続されるモータ１１０と、モータ１１０の駆動軸に接続されモータ１１０の駆動に伴い固定部１２０に対して回転駆動する可動部１３０と、によって構成される。固定部１２０及び可動部１３０は、可動機構１０において、患者及び操作者が接触可能な部位に対応している。例えば、可動機構１０は、医療用支持アーム装置のアーム部を構成する関節部に対応するものである。また、例えば、固定部１２０及び可動部１３０は、当該医療用支持アーム装置のアーム部を構成するリンクに対応する部位であり、例えば金属シャーシからなる外装を有している。
【００３６】
図４及び図５を参照して後述するように、第１の実施形態では、モータ１１０の内部において、コイル１１３等の活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が所定の安全規格（例えばＩＥＣ０６０６０１−１）を満足する絶縁構造が設けられる。なお、活電部の周囲に存在する導電部材には、例えば、鉄芯、モータ外装（ハウジング）、ベアリング、ローター軸（駆動軸）、マグネット等、モータを構成する部品のうち、導電性を有する各種の部品が含まれる。従って、第１の実施形態では、図３に示すように、モータ１１０と固定部１２０との間及びモータ１１０と可動部１３０との間に絶縁体を設けたり、固定部１２０及び可動部１３０を覆うように絶縁体を設けたりする必要がない。よって、第１の実施形態によれば、上述した一般的な方法に比べて、可動機構１０をより小型化することが可能になる。
【００３７】
図４及び図５を参照して、第１の実施形態に係るモータ１１０の構成についてより詳細に説明する。図４及び図５を参照すると、モータ１１０は、駆動軸１１１と、ベアリング（図示せず）を介して駆動軸１１１を回転可能に軸支する略円筒形状のハウジング１１５と、駆動軸１１１の外周の回転軸方向の一部位を周方向に覆うように設けられ駆動軸１１１とともに回転するマグネット１１２と、ハウジング１１５内にマグネット１１２と対向するように設けられる略円筒形状のコイル１１３と、ハウジング１１５の内壁上にコイル１１３を介してマグネット１１２と対向するように設けられる略円筒形状のバックヨーク１１４と、を備える。また、モータ１１０では、コイル１１３の周囲を覆うように固体絶縁１１６（絶縁体１１６）が設けられる。
【００３８】
コイル１１３に対して電流が印加されるとともに、その方向が適切なタイミングで切り替えられることにより、コイル１１３から発生する磁界とマグネット１１２による磁界との相互作用により、駆動軸１１１が回転する。また、バックヨーク１１４は、磁束の漏れを抑制し、コイル１１３を鎖交する磁束密度を高めるために設けられる部材であり、例えばＳｉが添加された鉄系合金等の軟磁性体からなる薄板を複数積層することによって形成される。
【００３９】
このように、モータ１１０は、いわゆるコアレスの一般的なブラシレスモータに対して、コイル１１３と周囲の導電体（例えばバックヨーク１１４、ハウジング１１５等）との間に絶縁体１１６が設けられたものに対応する。なお、駆動軸１１１、マグネット１１２、コイル１１３、バックヨーク１１４及びハウジング１１５としては、一般的にコアレスのブラシレスモータにおいて用いられている各種の構成が適用されてよいため、これらの部材についての詳細な説明は省略する。
【００４０】
ここで、モータ１１０においてＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性を満たすためには、活電部であるコイル１１３に対して、当該ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性を満足する絶縁構造を設ける必要がある。ＩＥＣ０６０６０１−１によれば、当該絶縁構造は、活電部と周囲の導電体との間に、所定の絶縁性能を有する絶縁体（固体絶縁）を設けること、又は、所定の空間距離及び所定の沿面距離を設けること、によって実現され得る。この際、当該絶縁体に求められる絶縁性、並びに、空間距離及び沿面距離に求められる距離は、例えば、モータ１１０の電源電圧や使用環境等に応じて、ＩＥＣ０６０６０１−１に基づいて決定され得る。
【００４１】
第１の実施形態では、上述したように、コイル１１３の周囲を覆うように絶縁体１１６が設けられる。そして、絶縁体１１６の材質及び厚みは、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性を満たすように調整されている。なお、絶縁体１１６は、例えば樹脂系材料によって構成されるシート状の部材であり得る。ただし、第１の実施形態はかかる例に限定されず、絶縁体１１６としては、所望の絶縁性を実現し得る、各種の公知の材質、形状のものが用いられてよい。
【００４２】
一方、図示する例では、コイル１１３の一部位に、絶縁体１１６に覆われていない開口部が存在している。当該開口部は、例えば、コイル１１３に対して外部から電流を導くためのハーネス等が当該コイル１１３に対して接続される部位であり得る。第１の実施形態では、当該開口部を介した、コイル１１３と周囲の導電体との間の空間距離及び沿面距離が、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される距離だけ確保されるように、コイル１１３とハウジング１１５との位置関係、コイル１１３とバックヨーク１１４との位置関係、及び／又は、絶縁体１１６の形成位置（すなわち、絶縁体１１６における上記開口部の形成位置）等が調整されている。図５では、一例として、コイル１１３とハウジング１１５との間の空間距離ｄｃｌ、及び、コイル１１３とバックヨーク１１４との間の沿面距離ｄｃｒを模擬的に示している。なお、上記のようにコイル１１３に対してハーネスが接続される場合には、当該ハーネスも活電部であり得るため、当該ハーネスに対しても、例えば絶縁体１１６による被覆や、当該ハーネスの周囲に所定の空間距離及び沿面距離を設ける等の処置が施され得る。
【００４３】
第１の実施形態に係るモータ１１０では、以上説明したように、活電体であるコイル１１３と、周囲の導電体との間に、ＩＥＣ０６０６０１−１の規定を満たす絶縁体１１６、並びに、ＩＥＣ０６０６０１−１の規定を満たす所定の空間距離及び所定の沿面距離が設けられる。従って、駆動軸１１１やハウジング１１５等の、モータ１１０の外部に露出している部材は、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性が確保されたものとなるため、図３に示すように、モータ１１０と周囲の部材との間に更に絶縁体を設ける必要がない。よって、第１の実施形態によれば、ＩＥＣ０６０６０１−１の規定を満足しつつ、可動機構１０をより小型化することが可能になる。
【００４４】
なお、図５に示す例では、コイル１１３を絶縁するために、コイル１１３の周囲が絶縁体１１６によって覆われるとともに、当該絶縁体１１６で被覆されない開口部において所定の空間距離及び所定の沿面距離が確保されているが、第１の実施形態はかかる例に限定されない。上述したように、ＩＥＣ０６０６０１−１によれば、活電体であるコイル１１３と周囲の導電体との間に、所定の絶縁性能を有する絶縁体が設けられること、又は、所定の空間距離及び所定の沿面距離が設けられること、によって、絶縁性が確保されればよく、コイル１１３を絶縁するための絶縁構造の実現方法は図示する例に限定されない。
【００４５】
例えば、コイル１１３の全周囲に渡って、周囲の導電体との間に、所定の空間距離及び所定の沿面距離を設けることが可能であれば、絶縁体１１６は設けられなくてもよい。あるいは、例えば、コイル１１３及び上述したハーネス等の活電部の全周囲を絶縁体１１６によって覆うことが可能であれば、これら活電部の周囲に所定の空間距離及び所定の沿面距離は設けられなくてもよい。絶縁構造をどのように実現するかは、モータ１１０の構造等に応じて適宜設定されてよい。
【００４６】
ただし、一般的に、モータにおいては、コイルとマグネットとの距離が遠くなれば、両者の間における磁界の相互作用が弱まるため、当該モータの出力トルクは低下することが知られている。絶縁構造を設けることによりコイル１１３とマグネット１１２との距離も変化し得るため、モータ１１０に対して絶縁構造を設ける際には、用途に応じてモータ１１０に求められる性能も考慮して当該絶縁構造の具体的な構成が決定されることが好ましい。
【００４７】
また、図４及び図５に示す例では、活電部の一例として、コイル１１３に対して絶縁を施す場合について図示しているが、第１の実施形態はかかる例に限定されない。モータ１１０内には、コイル１１３以外にも、上述したハーネスや、当該ハーネスが接続され得る外部電源からの電流を受ける基板等、活電部として機能し得る他の構成が存在し得る。第１の実施形態では、コイル１１３以外の他の活電部が存在する場合には、当該他の活電部に対しても、コイル１１３と同様に、ＩＥＣ０６０６０１−１に適合した絶縁構造が設けられ得る。
【００４８】
以上、図３−図５を参照して、第１の実施形態に係るモータ１１０の構成について説明した。なお、モータ１１０の構成は図４及び図５に示す例に限定されず、モータ１１０は、各種の公知のコアレスのブラシレスモータに対して、絶縁体１１６が設けられた構成であってよい。
【００４９】
（３．第２の実施形態）
図６及び図７を参照して、本開示の第２の実施形態に係るモータの構成について説明する。図６は、第２の実施形態に係るモータの駆動軸と垂直な平面（Ｘ−Ｙ平面）における断面図である。図７は、第２の実施形態に係るモータの、駆動軸を通り当該駆動軸と平行な平面（Ｙ−Ｚ平面）における断面図である。なお、第２の実施形態に係るモータが搭載され得る可動機構の構成は、図３に示す第１の実施形態に係る可動機構１０と同様である。従って、以下の第２の実施形態についての説明では、第２の実施形態に係るモータの構成について主に説明し、当該モータが搭載され得る可動機構についての説明は省略する。
【００５０】
図６及び図７を参照すると、第２の実施形態に係るモータ２１０は、駆動軸２１１と、ベアリング（図示せず）を介して駆動軸２１１を回転可能に軸支する略円筒形状のハウジング２１５と、駆動軸２１１の外周の回転軸方向の一部位を周方向に覆うように設けられ駆動軸２１１とともに回転するマグネット２１２と、ハウジング２１５の内壁から内側に向かって突設される複数のステータコア２１４と、ステータコア２１４の周囲に導線が巻回されることによって構成されマグネット２１２と対向するように設けられるコイル２１３と、を備える。また、モータ２１０では、各ステータコア２１４に設けられるコイル２１３の周囲を覆うように絶縁体２１６（絶縁体２１６）が設けられる。
【００５１】
コイル２１３に対して電流が印加されるとともに、その方向が適切なタイミングで切り替えられることにより、コイル２１３から発生する磁界とマグネット２１２による磁界との相互作用により、駆動軸２１１が回転する。このように、モータ２１０は、ステータコア２１４を有する一般的なブラシレスモータに対して、コイル２１３と周囲の導電体（例えばステータコア２１４、ハウジング２１５等）との間に絶縁体２１６が設けられたものに対応する。なお、駆動軸２１１、マグネット２１２、コイル２１３、ステータコア２１４及びハウジング２１５としては、一般的にステータコアを有するブラシレスモータにおいて用いられている各種の構成が適用されてよいため、これらの部材についての詳細な説明は省略する。
【００５２】
第１の実施形態と同様に、コイル２１３を覆う絶縁体２１６の材質及び厚みは、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性を満たすように調整されている。絶縁体２１６は、例えば樹脂系材料等によって構成され得る。ただし、第２の実施形態はかかる例に限定されず、絶縁体２１６としては、所望の絶縁性を実現し得る、各種の公知の材質、形状のものが用いられてよい。
【００５３】
また、図７に示すように、第２の実施形態においても、コイル２１３の一部位に、ハーネス等を当該コイル２１３に接続するための、絶縁体２１６に覆われていない開口部が存在し得る。このように、コイル２１３の一部位に絶縁体２１６に覆われていない開口部が存在する場合には、当該開口部を介した、コイル２１３と周囲の導電体との間の空間距離及び沿面距離が、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される距離だけ確保されるように、コイル２１３とハウジング２１５との位置関係、コイル２１３とステータコア２１４との位置関係、及び／又は、絶縁体２１６の形成位置（すなわち、絶縁体２１６における上記開口部の形成位置）等が調整され得る（簡単のため、図７では、空間距離ｄｃｌ及び沿面距離ｄｃｒの図示を省略している）。なお、第１の実施形態と同様に、コイル２１３に対してハーネスが接続される場合には、当該ハーネスに対しても、例えば絶縁体２１６による被覆や、当該ハーネスの周囲に所定の空間距離及び沿面距離を設ける等の処置が施され得る。
【００５４】
以上説明したように、第２の実施形態に係るモータ２１０においても、第１の実施形態に係るモータ１１０と同様に、活電体であるコイル２１３と、周囲の導電体との間に、ＩＥＣ０６０６０１−１の規定を満たす絶縁体２１６、並びに、ＩＥＣ０６０６０１−１の規定を満たす所定の空間距離及び所定の沿面距離が設けられる。従って、駆動軸２１１やハウジング２１５等の、モータ２１０の外部に露出している部材は、ＩＥＣ０６０６０１−１によって規定される絶縁性が確保されたものとなるため、図３に示すような可動機構１０にモータ２１０を適用した場合に、モータ２１０と周囲の部材との間に更に絶縁体を設ける必要がない。よって、第２の実施形態においても、ＩＥＣ０６０６０１−１の規定を満足しつつ、可動機構１０をより小型化することが可能になる。
【００５５】
なお、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態においても、活電体であるコイル２１３と周囲の導電体との間に、所定の絶縁性能を有する絶縁体が設けられること、又は、所定の空間距離及び所定の沿面距離が設けられること、によって、絶縁性が確保されればよく、コイル２１３を絶縁するための絶縁構造の実現方法は図示する例に限定されない。モータ２１０に対して絶縁構造を設ける際には、当該絶縁構造を設けることによるモータ２１０の性能の変化を考慮して、当該絶縁構造が決定されることが好ましい。更に、図６及び図７に示す例では、活電部の一例として、コイル１１３に対して絶縁を施す場合について図示しているが、コイル２１３以外の他の活電部が存在する場合には、当該他の活電部に対しても、コイル２１３と同様に、ＩＥＣ０６０６０１−１に適合した絶縁構造が設けられ得る。
【００５６】
以上、図６及び図７を参照して、第２の実施形態に係るモータ２１０の構成について説明した。なお、モータ２１０の構成は図６及び図７に示す例に限定されず、モータ２１０は、各種の公知のステータコアを有するブラシレスモータに対して、絶縁体２１６が設けられた構成であってよい。
【００５７】
（４．第１及び第２の実施形態のまとめ）
以上説明したように、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０では、モータ１１０、２１０の内部において、活電部に対して、周囲の導電体との間の絶縁性が所定の安全規格を満たす絶縁構造が設けられる。従って、モータ１１０、２１０の外部において、当該モータ１１０、２１０と接触する他の部材との間に絶縁構造を設ける必要がなく、当該部材にモータ１１０、２１０を直接取り付けることができるため、所定の安全規格によって規定される絶縁性を確保しつつ、モータ１１０、２１０が設けられる可動機構１０全体の構成を小型化することが可能になる。
【００５８】
また、モータ１１０、２１０を、他の部材（例えば図３に示す固定部１２０及び可動部１３０）の外装の金属シャーシに直接取り付けることができるため、モータ１１０、２１０で発生する熱を当該金属シャーシに拡散することができ、医用電気機器全体の温度の上昇を抑えることが可能になる。
【００５９】
ここで、上記（１．可動機構に対する一般的な絶縁方法）で説明したように、モータ６１０を絶縁体で覆う方法では、モータ６１０の駆動軸が絶縁体６４０を介して可動部６３０と接続されるため、絶縁体６４０が変形又は破断しないように、モータ６１０の出力トルクが制限されてしまう可能性があった。一方、第１及び第２の実施形態によれば、上記のように、モータ１１０、２１０の駆動軸を、可動部１３０に直接取り付けることができる。従って、モータの筐体及び可動部１３０の金属シャーシを強度部品として利用することができるため、絶縁体６４０を介した場合に比べて、モータ１１０の出力トルクが過度に制限されることがない。
【００６０】
また、これも上記（１．可動機構に対する一般的な絶縁方法）で説明したように、可動機構７０全体を絶縁体で覆う方法では、アーム部の動作を妨げることなく、かつ、動作した場合であってもアーム部が露出しないように絶縁体７４０を配置しなくてはならないため、部品点数が増加し、設計難易度が上がってしまう恐れがあった。一方、第１及び第２の実施形態によれば、上記のように、モータ１１０、２１０の駆動軸を、可動部１３０に直接取り付けることができるため、構成をより単純にすることができ、医用電気機器の軽量化、低コスト化を実現することができる。
【００６１】
なお、以上説明した第１及び第２の実施形態では、モータ１１０、２１０が、ブラシレスモータである場合について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。第１及び第２の実施形態における絶縁構造が適用され得るモータの種類は特に限定されず、当該絶縁構造は、各種の公知のモータに対して適用されてよい。
【００６２】
（５．適用例）
以上説明したように、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０は、医用電気機器に対する規格ＩＥＣ０６０６０１−１を満足する絶縁性を有するものである。ここでは、モータ１１０、２１０の医用電気機器への一適用例として、モータ１１０、２１０が、手術や検査等の医療行為に用いられる医療用支持アーム装置の関節部に設けられるアクチュエータに用いられる場合について説明する。ただし、モータ１１０、２１０が適用され得る医用電気機器はかかる例に限定されず、モータ１１０、２１０は、駆動機構を有する各種の医用電気機器に適用されてよい。
【００６３】
（５−１．支持アーム装置の概要）
第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が適用され得る支持アーム装置の構成について詳細に説明するに先立ち、当該支持アーム装置を用いた手術の様子について説明するとともに、医療用支持アーム装置に求められる諸性能について説明する。
【００６４】
図８を参照して、支持アーム装置を用いた手術の様子について説明する。図８は、支持アーム装置を用いた手術の様子を示す概略図である。
【００６５】
図１では、術者５２０が、例えばメス、鑷子、鉗子等の手術用の処置具５２１を使用して、手術台５３０上の患者５４０に対して手術を行っている様子が図示されている。手術台５３０の脇には、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が適用され得る支持アーム装置５１０が設けられる。
【００６６】
支持アーム装置５１０は、基台であるベース部５１１と、ベース部５１１から延伸するアーム部５１２を備える。また、図示は省略するが、支持アーム装置５１０には、支持アーム装置５１０の動作を制御する制御装置（後述する図９に示す制御装置４３０に対応する）が備えられる。
【００６７】
アーム部５１２は、複数の関節部５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｃと、関節部５１３ａ、５１３ｂによって連結される複数のリンク５１４ａ、５１４ｂと、関節部５１３ｃによってアーム部５１２の先端に連結される撮像ユニット５１５と、を有する。関節部５１３ａ〜５１３ｃには、後述する図１０に示すアクチュエータ３００が設けられており、関節部５１３ａ〜５１３ｃは、当該アクチュエータ３００の駆動により所定の回転軸に対して回転可能に構成されている。アクチュエータ３００の駆動が上記制御装置によって制御されることにより、各関節部５１３ａ〜５１３ｃの回転角度が制御され、アーム部５１２の駆動が制御される。
【００６８】
上記で説明した第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０は、アクチュエータ３００のモータとして好適に適用され得る。これにより、アクチュエータ３００、すなわち、関節部５１３ａ〜５１３ｃを小型化することができ、アーム部５１２全体も小型化することが可能になる。
【００６９】
なお、図８では、簡単のため、アーム部５１２の構成を簡略化して図示しているが、実際には、アーム部５１２が所望の自由度を有するように関節部５１３ａ〜５１３ｃ及びリンク５１４ａ、５１４ｂの数や配置、関節部５１３ａ〜５１３ｃの駆動軸（回転軸）の方向等が適宜設定されてよい。例えば、アーム部５１２は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５１２の可動範囲内において撮像ユニット５１５を自由に移動させることが可能になる。
【００７０】
撮像ユニット５１５は、患者５４０の術部を観察するための観察ユニットの一例であり、例えば撮影対象の動画及び／又は静止画を撮影できるカメラ等である。観察ユニットの他の例としては、例えば、内視鏡や顕微鏡等が挙げられる。アーム部５１２の先端に、これらの患者５４０の術部を観察する観察ユニットが設けられた支持アーム装置のことを、本明細書では、観察装置とも呼称する。
【００７１】
手術を行う際には、図８に示すように、アーム部５１２の先端に設けられた撮像ユニット５１５が患者５４０の術部を撮影するように、支持アーム装置５１０によってアーム部５１２及び撮像ユニット５１５の位置及び姿勢が制御される。手術室内において、術者５２０と対向する位置には、表示装置５５０が設置されており、撮像ユニット５１５によって撮影された術部の画像は、表示装置５５０に表示される。術者５２０は、表示装置５５０に表示される術部の画像を観察しながら各種の処置を行う。
【００７２】
なお、アーム部５１２の先端に設けられる先端ユニットは、撮像ユニット５１５等の観察ユニットに限定されず、各種の医療用器具であってよい。当該医療用器具としては、上述した観察ユニットの他にも、例えば鉗子やレトラクタ等の各種の処置具が含まれ得る。従来、これらの医療用器具の操作は人手によって行われていたため、手術には多くの医療スタッフを要していたが、これらの医療用器具の操作を支持アーム装置５１０によって行うことにより、より少ない人数で手術を行うことが可能になる。
【００７３】
以上、図８を参照して、支持アーム装置５１０を用いた手術の様子について説明した。図８に示す例では、支持アーム装置５１０は手術に用いられていたが、例えば先端ユニットとして内視鏡等の検査用のユニットが設けられる場合であれば、検査目的で支持アーム装置５１０が用いられてもよい。
【００７４】
ここで、以上説明したような医療用の支持アーム装置５１０においては、手術中や検査中に、アーム部５１２が術部の近傍に位置することとなる。従って、アーム部５１２の構成が大きいと、術者５２０の作業空間が制限されてしまい、円滑に処置を行うことが困難になる可能性がある。また、図示するように、術者５２０が表示装置５５０の画像を参照しながら手術を行う場合には、術者５２０と当該表示装置５５０との間にアーム部５１２が位置し得るため、アーム部５１２の構成が大きいと、表示装置５５０を観察する術者５２０の視界が塞がれてしまい、術者５２０の作業が妨げられる恐れがある。
【００７５】
このように、手術や検査をより円滑に行うために、医療用の支持アーム装置５１０のアーム部５１２には、より小型であることが求められている。本適用例によれば、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０を搭載したアクチュエータ３００を各関節部５１３ａ〜５１３ｃに設けることにより、アーム部５１２を小型化することができ、上記の要請に応えることが可能になる。
【００７６】
以下では、本適用例に係る支持アーム装置の構成について、より詳細に説明する。
【００７７】
（５−２．支持アーム装置の全体構成）
図９を参照して、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が適用され得る支持アーム装置の全体構成について説明する。図９は、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が適用され得る支持アーム装置の全体構成の一例を示す図である。
【００７８】
図９を参照すると、支持アーム装置４００は、ベース部４１０と、アーム部４２０と、制御装置４３０と、を備える。支持アーム装置４００は、上述した図８に示す支持アーム装置５１０と同様に、手術や検査等に好適に適用され得る医療用支持アーム装置である。
【００７９】
ベース部４１０は支持アーム装置４００の基台であり、ベース部４１０からアーム部４２０が延伸される。ベース部４１０にはキャスターが設けられており、支持アーム装置４００は、当該キャスターを介して床面と接地し、当該キャスターによって床面上を移動可能に構成されている。
【００８０】
アーム部４２０は、複数の関節部４２１ａ〜４２１ｆと、関節部４２１ａ〜４２１ｆによって互いに連結される複数のリンク４２２ａ〜４２２ｃと、アーム部４２０の先端に設けられる撮像ユニット４２３と、を有する。
【００８１】
リンク４２２ａ〜４２２ｃは棒状の部材であり、リンク４２２ａの一端が関節部４２１ａを介してベース部４１０と連結され、リンク４２２ａの他端が関節部４２１ｂを介してリンク４２２ｂの一端と連結され、更に、リンク４２２ｂの他端が関節部４２１ｃ、４２１ｄを介してリンク４２２ｃの一端と連結される。更に、撮像ユニット４２３が、アーム部４２０の先端、すなわち、リンク４２２ｃの他端に、関節部４２１ｅ、４２１ｆを介して連結される。このように、ベース部４１０を支点として、複数のリンク４２２ａ〜４２２ｃの端同士が、関節部４２１ａ〜４２１ｆによって互いに連結されることにより、ベース部４１０から延伸されるアーム形状が構成される。
【００８２】
撮像ユニット４２３は、術部を観察するための観察ユニットの一例であり、例えば撮影対象の動画及び／又は静止画を撮影できるカメラ等である。撮像ユニット４２３は、上述した図８に示す撮像ユニット５１５に対応するものである。撮像ユニット４２３によって撮影された患者の術部の画像は、例えば手術室内に設けられる表示装置（図示せず）に表示され、術者は、当該表示装置に表示された患者の術部の画像を観察しながら手術を行う。このように、支持アーム装置４００は、アーム部４２０の先端に観察ユニットが取り付けられた、観察装置４００であり得る。上述したように、観察ユニットとしては、他に、例えば内視鏡や顕微鏡等が設けられ得る。
【００８３】
ただし、アーム部４２０の先端に設けられる先端ユニットは観察ユニットに限定されず、アーム部４２０の先端には、例えば鉗子、レトラクタ等の各種の処置具が接続されてもよい。
【００８４】
関節部４２１ａ〜４２１ｆには、後述する図１０に示すアクチュエータ３００が設けられており、関節部４２１ａ〜４２１ｆは、当該アクチュエータ３００の駆動により所定の回転軸に対して回転可能に構成されている。アクチュエータ３００の駆動は、制御装置４３０によって制御される。各関節部４２１ａ〜４２１ｆのアクチュエータ３００の駆動がそれぞれ制御されることにより、例えばアーム部４２０を伸ばしたり、縮めたり（折り畳んだり）といった、アーム部４２０の駆動が制御される。
【００８５】
本適用例では、各関節部４２１ａ〜４２１ｆのアクチュエータ３００に、以上説明した第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が搭載され得る。これにより、アクチュエータ３００、すなわち、関節部４２１ａ〜４２１ｆを小型化することができ、アーム部４２０全体も小型化することが可能になる。なお、アクチュエータ３００の構成については、下記（５−３．アクチュエータの構成）で詳しく説明する。
【００８６】
なお、図示する例では、支持アーム装置４００は、６つの関節部４２１ａ〜４２１ｆを有し、アーム部４２０の駆動に関して６自由度が実現されている。アーム部４２０が６自由度を有するように構成されることにより、アーム部４２０の可動範囲内において撮像ユニット４２３を自由に移動させることができる。これにより、撮像ユニット４２３によって術部を様々な角度及び距離から撮影することが可能となる。ただし、アーム部４２０の構成は図示する例に限定されず、関節部４２１ａ〜４２１ｆ及びリンク４２２ａ〜４２２ｃの数や配置、関節部４２１ａ〜４２１ｆの駆動軸の方向等は、アーム部４２０が所望の自由度を有するように適宜設定されてよい。ただし、撮像ユニット４２３の位置及び姿勢の自由度を考慮して、アーム部４２０は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。
【００８７】
制御装置４３０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、又はこれらのプロセッサが搭載されたマイコン等によって構成され、所定のプログラムに従った信号処理を実行することにより、支持アーム装置４００の動作を制御する。
【００８８】
支持アーム装置４００の制御方式は特に限定されず、支持アーム装置４００の動作は、位置制御、力制御等、各種の公知の制御方式によって制御されてよい。支持アーム装置４００が位置制御によって制御される場合には、アーム部４２０を操作するためのコントローラ等の入力装置が設けられ得る。支持アーム装置４００が力制御によって制御される場合には、例えばユーザが直接アーム部４２０に触れて行う、当該アーム部４２０を移動させようとする操作に応じて、当該アーム部４２０に加えられた力の方向に当該アーム部４２０が移動するように、当該アーム部４２０の動作が制御され得る。なお、位置制御又は力制御による支持アーム装置４００の具体的な制御方法としては、各種の公知な方法が用いられてよいため、その詳細な説明は省略する。
【００８９】
なお、図示する例では、制御装置４３０は、ベース部４１０とケーブルを介して接続されているが、制御装置４３０と同様の機能を有する制御基板等がベース部４１０の内部に設けられてもよい。
【００９０】
以上、図９を参照して、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が適用され得る支持アーム装置４００の全体構成について説明した。
【００９１】
（５−３．アクチュエータの構成）
図１０を参照して、図９に示す支持アーム装置４００の各関節部４２１ａ〜４２１ｆに設けられるアクチュエータの構成について説明する。図１０は、図９に示す支持アーム装置４００の各関節部４２１ａ〜４２１ｆに設けられるアクチュエータの一構成例を示す分解斜視図である。
【００９２】
図１０を参照すると、アクチュエータ３００は、モータ３１０と、減速機３２０と、入力軸エンコーダ３３０と、出力軸エンコーダ３４０と、出力軸３５０と、ハウジング３６０と、を備える。アクチュエータ３００では、モータ３１０の回転軸の回転が減速機３２０によって所定の減速比で減速され、出力軸３５０を介して後段の他の部材に伝達されることにより、当該他の部材が駆動されることとなる。
【００９３】
ハウジング３６０は、略円筒形の形状を有し、各構成部材が内部に格納される。ハウジング３６０内に各構成部材が格納された状態で、アクチュエータ３００が、上述した支持アーム装置４００の各関節部４２１ａ〜４２１ｆに組み込まれることとなる。
【００９４】
モータ３１０は、所定の指令値（電流値）が与えられた場合に、当該指令値に対応する回転速度で回転軸を回転させることにより、駆動力を生み出す駆動機構である。本適用例では、モータ３１０として、上述した第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が用いられる。これにより、モータ３１０の回転軸や外装と、これらと接する他の部材との間に、絶縁体等の絶縁構造を設ける必要がないため、アクチュエータ３００を小型化することが可能になる。
【００９５】
モータ３１０の回転軸には、減速機３２０が連結される。減速機３２０は、連結されたモータ３１０の回転軸の回転速度（すなわち、入力軸の回転速度）を、所定の減速比で減速させて出力軸３５０に伝達する。本適用例では、減速機３２０の構成は特定のものに限定されず、減速機３２０としては各種の公知のものが用いられてよい。ただし、減速機３２０としては、例えばハーモニックドライブ（登録商標）等の、高精度に減速比が設定可能なものが用いられることが好ましい。また、減速機３２０の減速比は、アクチュエータ３００の用途に応じて適宜設定され得る。例えば、本適用例のように、アクチュエータ３００が支持アーム装置４００の関節部４２１ａ〜４２１ｆに適用される場合であれば、１：１００程度の減速比を有する減速機３２０が好適に用いられ得る。
【００９６】
入力軸エンコーダ３３０は、入力軸の回転角度（すなわち、モータ３１０の回転角度）を検出する。出力軸エンコーダ３４０は、出力軸３５０の回転角度を検出する。入力軸エンコーダ３３０及び出力軸エンコーダ３４０の構成は限定されず、入力軸エンコーダ３３０及び出力軸エンコーダ３４０としては、例えば磁気式エンコーダ、光学式エンコーダ等の各種の公知のロータリエンコーダが用いられてよい。
【００９７】
以上、図１０を参照して、第１及び第２の実施形態に係るモータ１１０、２１０が適用され得るアクチュエータ３００の構成について説明した。なお、アクチュエータ３００は、図示した構成以外の他の構成を更に備えてもよい。例えば、アクチュエータ３００は、モータ３１０に電流を供給することによりモータ３１０を回転駆動させるドライバ回路（ドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ））や、出力軸３５０に作用するトルクを検出するトルクセンサ等、一般的なアクチュエータが有し得る各種の部材を更に備えてもよい。特に、支持アーム装置４００の動作が力制御によって制御される場合には、アーム部４２０に作用する力を検出するために、アクチュエータ３００にはトルクセンサが好適に設けられ得る。
【００９８】
（６．補足）
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的なものではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
【０１００】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、モータ。
（２）前記絶縁構造は、前記活電部と前記導電体との間に、前記所定の安全規格を満足する絶縁体が設けられた構造である、前記（１）に記載のモータ。
（３）前記絶縁構造は、前記活電部と前記導電体との間に、前記所定の安全規格を満足する空間距離及び沿面距離が確保された構造である、前記（１）又は（２）に記載のモータ。
（４）前記所定の安全規格は、ＩＥＣ０６０６０１−１である、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のモータ。
（５）前記モータは、ステータコアが設けられないコアレスブラシレスモータであり、前記絶縁構造が設けられる前記活電部はコイルである、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のモータ。
（６）前記モータは、ステータコアを有するブラシレスモータであり、前記絶縁構造が設けられる前記活電部はコイルである、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のモータ。
（７）活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、モータ、を備え、医用電気機器の駆動機構に用いられる、アクチュエータ。
（８）複数の関節部から構成されるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられる医療用器具と、を備え、前記関節部に設けられるアクチュエータのモータでは、活電部に対して、当該活電部の周囲の導電体との間の絶縁性が医用電気機器に対する所定の安全規格を満足する絶縁構造が設けられる、医療用支持アーム装置。
（９）前記関節部は、固定部と可動部とを有する可動機構によって構成され、前記モータは、前記固定部と前記可動部との間に、更なる絶縁構造を介さずに取り付けられる、前記（８）に記載の医療用支持アーム装置。
（１０）前記アーム部の先端に設けられる医療用器具は、術部を観察するための観察ユニットである、前記（８）又は（９）に記載の医療用支持アーム装置。
（１１）前記関節部に設けられる前記アクチュエータの駆動は、力制御によって制御される、前記（８）〜（１０）のいずれか１項に記載の医療用支持アーム装置。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、６０、７０    可動機構
１１０、６１０、７１０    モータ
１２０、６２０、７２０    固定部
１３０、６３０、７３０    可動部
１１１、２１１    駆動軸
１１２、２１２    マグネット
１１３、２１３    コイル
１１４    バックヨーク
１１５、２１５    ハウジング
１１６、２１６    絶縁体
２１４    ステータコア
３００    アクチュエータ
３１０    モータ
３２０    減速機
３３０    入力軸エンコーダ
３４０    出力軸エンコーダ
３５０    出力軸
３６０    ハウジング
４００、５１０    支持アーム装置（観察装置）
４１０、５１１    ベース部
４２０、５１２    アーム部
４２１ａ〜４２１ｆ、５１３ａ〜５１３ｃ    関節部
４２３、５１５    撮像ユニット
４３０    制御装置
６４０、７４０    絶縁体
【図１】
0005987940.tif 000002
【図２】
0005987940.tif 000003
【図３】
0005987940.tif 000004
【図４】
0005987940.tif 000005
【図５】
0005987940.tif 000006
【図６】
0005987940.tif 000007
【図７】
0005987940.tif 000008
【図８】
0005987940.tif 000009
【図９】
0005987940.tif 000010
【図１０】
0005987940.tif 000011