JP6858167B2 - 医療装置 - Google Patents

Description

本発明は、歯科治療において、歯牙や歯槽骨の切削等を行う医療装置に関するものである。

従来から、ヘッド部に、切削工具や螺子溝を形成するタップやインプラントドライバー等の各種工具を回転自在に保持するハンドピースと、これらの工具を回転駆動する駆動源となるモータと、モータを制御する制御部を有する医療装置がある。
この様な医療装置は、歯科治療におけるインプラント手術において、患者の顎領域を形成する歯槽骨にインプラントを保持する保持穴を形成したり、この保持穴にインプラントを螺子固定するための螺子溝を形成したり、インプラントを保持穴に規定の締め付けトルクで螺子止めして固定するために用いられる。

この様な医療装置には、特許文献１に開示されているような、ホール素子等のセンサーを用いずにロータの回転角度位置を検出して駆動制御を行うセンサレスモータが用いられるものがある。
センサレスモータは、ステータ（固定子）を構成する各コイル（巻線）に発生する誘起電圧を検出し、これに基づきステータに対するロータの回転角度位置を検出して、インバータ回路によりロータの回転角度位置に同期した電流を各コイルに供給して、ロータを回転駆動するものである。

特開２００２−２５３５７６号公報

特許文献１に開示されているモータは、ロータが回転しているときは、ロータの回転角度位置を検出することが可能な誘起電圧がコイルに生じる。
しかしながら、ロータが停止している場合は、ロータの回転角度位置を検出することが可能な誘起電圧がコイルに生じない。この為、モータを起動する際は、直流通電でコイルに電流を流してロータの位置を固定し、その後、強制的にコイル位相を変化させてロータを回転させる必要がある。
特にモータを、低回転で動作するように設定して駆動を開始する場合、駆動時に発生するコイルの誘起電圧が小さく、ロータの回転角度位置を検出することが難しい。つまり、モータを低回転で動作するように設定して動作を開始する場合、モータの起動性が安定しないという課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、モータの起動性が向上した医療装置を提供することを目的とする。

課題を解決するためには、医療装置において、歯科治療のインプラント手術において、患者の顎領域を形成する歯槽骨に対して用いる工具を回転自在に保持するハンドピースと、工具を回転駆動するモータと、モータを制御する制御部と、モータの動作時の回転数又は回転速度を設定する操作部とを有し、モータはロータと、コイルを有するステータを備え、コイルは３つの相のコイルからなり、制御部は、ロータが回転してコイルの相の切替時に発生する誘起電圧の値を用いることでロータの回転角度位置を検出するロータ位置検出回路を備え、ロータ位置検出回路は、ホール素子などのセンサーを用いずにロータの回転角度位置を検出する回路であり、コイルの各相に生じる誘起電圧に基づき、３つの相の内、通電していない相の端子電圧が、印加される駆動電圧の１／２になるゼロクロス点を検出することで、ステータに対するロータの回転角度位置を検出し、制御部は、設定されたモータの回転数が概ね低回転である１００〜５００ｒｐｍであるとき対応する駆動電圧が、モータを起動する為に必要な電圧である起動基準電圧より小さい場合、モータを起動する際の駆動電圧を起動基準電圧に変更してモータを起動すればよい。

本発明によれば、起動性が向上したモータを用いた医療装置を提供することが可能となる。

医療装置を構成するハンドピースとモータと本体の接続を示す概略図 医療装置を構成する回路図 医療装置を示すブロック図 モータを起動する時の制御ステップを示すフローチャート （ａ）図４のフローチャートのＳ４の状態を示すモータの回転数に対する電圧値のグラフ （ｂ）図４のフローチャートのＳ６の状態を示すモータの回転数に対する電圧値のグラフ

（実施の形態）
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１を参照すると、医療装置Ｍは、歯科用ハンドピース１００（以下、ハンドピース１００）とモータ２００と本体３００を有する。
ハンドピース１００は、先端側に位置するヘッド部１０１に様々な回転工具１０２（以下、工具１０２）を保持する。工具１０２は、例えば、歯牙を切削する切削工具や、歯槽骨に形成された開口に螺子溝を形成するタップや、インプラントを開口に規定トルクで螺子止めするインプラントドライバー等である。
また、ハンドピース１００の後端には、後述するモータ２００が接続する。使用者は、この様に構成されたハンドピース１００を手で持ち、患部に対して治療を行う。

モータ２００は、出力軸側をハンドピース１００の後端に接続して、後述する制御部３０１により駆動制御される。本実施の形態において、モータ２００は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相のコイル２１２（２１２ｕ，２１２ｖ，２１２ｗ）を有するステータ（図示せず）と、各コイル２１２から生じる磁界が作用して出力軸と共に回転するマグネットを有するロータ（図示せず）を備えた３相ブラシレスモータを用いている。
この様に構成されるモータ２００は、出力軸から出力される回転トルクが、ヘッド部１０１に保持される工具１０２を回転駆動する駆動源となる。

図２〜図３を参照すると、本体３００は、制御部３０１と、記憶部３０２と、駆動部３０３と、操作部３０４と、表示部３０５と、モータ電流検出部３０６と、回転速度検出部３０７と、負荷トルク検出部３０８と、電源部３０９を備えている。また、本体３００には、フットペダル３１０が接続する。このフットペダル３１０の出力は、制御部３０１に入力される。
本実施の形態におけるモータ２００の駆動方式は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動方式である。

次に、各機能部を説明する。
制御部３０１は、電源部３０９から電力を得て、操作部３０３やフットペダル３１０や各検出部からの入力や、記憶部３０２に記憶されている制御アルゴリズムに基づき、駆動部３０５を駆動して、モータ２００の動作を制御する。
つまり、制御部３０１は、モータ２００の回転速度Ｒｒと、使用時にモータ２００に作用する負荷トルクＴｒと、モータ２００に流れるモータ電流Ｉｍ（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｔｗ）の検出値と、記憶部３０２に格納された駆動条件に基づき、モータ２００を制御する。
言い換えると、制御部３０１は、モータ２００を、使用者が設定した回転速度Ｒｒ及びモータ電流Ｉｍになるように駆動部３０３を制御してＰＷＭ信号を生成して制御する。また、制御部３０１は、モータ２００の正転及び逆転の回転方向も制御する。

記憶部３０２は、制御部３０１と接続する。記憶部３０２は、制御部３０１がモータ２００を制御するための各種プログラムや、モータ２００の駆動を制御するのに必要な駆動条件が記憶されている。これらの駆動条件は、使用者が治療内容、工具の種類などを考慮し任意の値に設定することができる。また、記憶部３０２には、本体３００に供えられた各種検出部が検出したデータや、操作部３０４からの入力データを記憶する。

モータ電流検出部３０６は、駆動部３０３とモータ２００の３相の各コイル２１２を繋ぐ回路にそれぞれ接続しており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖ，Iwを検出する
このモータ電流検出部３０６は、電流検出用抵抗を備え、検出した電流Ｉｕ，Ｉｖ，Iwを電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖwに変換する。この電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖwは、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の端子電圧である。 そして、その検出値である電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖwの値を制御部３０１と回転速度検出部３０７と負荷トルク検出部３０８に入力する。

回転速度検出部３０７は、モータ電流検出部３０６で得られた電圧値からモータ２００の各相のコイル２１２に生じる誘起電圧を推定する。そして、この誘起電圧からモータ２００の回転速度Ｒｒを求める。尚、誘起電圧を求める部位は、回転速度検出部３０７と独立して設けてもよく、また、制御部３０１で求めてもよい。また、モータの回転数は、回転速度Ｒｒに基づき、制御部３０１において３０１求められる。
負荷トルク検出部３０８は、モータ電流Ｉｍと負荷トルクＴｒが比例関係にあることを利用し、モータ電流検出部３０６で得られた電圧値から負荷トルクＴｒを求める。
以上の回転速度検出部３０７と負荷トルク検出部３０８の検出値は、制御部３０１に入力される。

操作部３０４は、主電源スイッチや設定・選択ボタンを備える。
主電源スイッチは、本体３００の電源をＯＮ又はＯＦＦするスイッチである。設定・選択ボタンは、モータ２００の動作モードや回転速度や駆動トルク等の制御に必要な駆動条件の設定を行うボタンである。使用者は、操作部３０４に設けられた設定・選択ボタンを操作して、モータ２００の動作の使用条件の設定入力を行うことができる。フットペダル３１０は、使用者が足で操作することで、モータ２００の動作・停止を行うものである。

駆動部３０３は、６個のＦＥＴ（電界効果トランジスタ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって構成されたインバータ回路を備える。ＦＥＴは、モータ２００の対応するコイル２１２の相にそれぞれ接続されている。
このインバータ回路は、制御部３０１に設けられるＰＷＭ信号生成回路３０１ａからのＰＷＭ信号に基づき、ロータの回転角度位置に同期して、各ＦＥＴが循環的にＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）制御する。つまり、制御部３０１は、６個のＦＥＴを適宜ＯＮ／ＯＦＦ制御することで、３相のコイル２１２に対して６個のパターンの通電を行う。これにより、モータ２００に駆動電圧Ｖｄが印加される。
このように、コイル２１２の各相に循環的に駆動電圧Ｖｄが印加されて電流が生じ、磁界が発生する。そして、この磁界の作用により、モータ２００のロータ２０１が回転する。

ＰＷＭ信号生成回路３０１ａは、制御部３０１に備えられたロータ位置検出回路３０１ｂの検出信号に基づきＰＷＭ信号を生成する。
ロータ位置検出回路３０１ｂは、ロータが回転してコイル相の切替時に発生する誘起電圧の値を用いることでロータの回転角度位置を検出する回路（所謂、ホール素子等のセンサを用いないセンサレス回路）が用いられる。

このセンサレスであるロータ位置検出回路３０１ｂは、コイルに生じる誘起電圧に基づき、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の内、通電していない相の端子電圧が、印加される駆動電圧Ｖｄの中位電位（１／２）になる箇所（ゼロクロス点）を検出することで、ステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出するものである。尚、誘起電圧は、回転速度検出部３０７で推定した値を用いる。

ここで、モータ２００の駆動トルクや回転速度Ｒｒは、ＰＷＭ信号の１周期に対するＯＮ信号の割合であるデューティー比により決まる。つまり、ＦＥＴのＯＮ時間を長くすることで、デューティー比を高くするとモータ２００に印加される駆動電圧Ｖｄの実効値が大きくなる。つまり、駆動電圧Ｖｄが高くなる。これにより、回転速度Ｒｒを増加させることができる。
また、ＦＥＴのＯＮ時間を短くして、デューティー比を低くすると、モータ２００に印加される駆動電圧Ｖｄの実効値が小さくなり、駆動トルクが低下し回転速度Ｒｒを減少させることができる。

また、切削工具に加わる負荷トルクＴｒが大きくなると、モータ２００の回転速度Ｒｒが低下するが、この場合においても、ＰＷＭ信号のデューティー比を高くし、駆動電圧Ｖｄの実効値を大きくする。すると、モータ２００のモータ電流Ｉｍが上がるのに伴って駆動トルクが増加し、結果的に回転速度Ｒｒを上げる（維持する）ことができる。
このように、制御部３０１は、ＰＷＭ信号のデューティー比を制御することで、モータ２００の回転速度Ｒｒや駆動トルクを制御する。

表示部３０５は、記憶部３０２に記憶されている各種の駆動条件を表示する他、使用中のモータ２００の回転速度Ｒｒ、設定した駆動トルクなどを表示する。
フットペダル３１０は、モータ２００の回転動作のＯＮ／ＯＦＦを制御する。制御部３０１は、フットペダル３１０からの信号の有無を検出し、信号が有りの場合、駆動条件に従いモータ２００を駆動する。
電源部３０９は、外部の交流電源４００からの交流電圧を整流し変圧し、制御部３０１と駆動部３０３に対し所望の直流電圧を印加するコンバータである。

次に、本実施形態のモータの起動時の制御について、図４に示すフローチャート及び図５に示すグラフに基づき説明する。
図４に示すフローチャートは、医療装置Ｍを使用開始する際のモータ２００の起動時の動作制御のステップである。つまり、フットペダル３１０を操作して、モータ２００を回転させるときの制御ステップである。
図５（ａ）に示すグラフは、図４のフローチャートのＳ４の状態を示すモータの回転数と電圧値のグラフである。図５（ｂ）に示すグラフは、図４のフローチャートのＳ６の状態を示すモータの回転数と電圧値のグラフである。

まず、使用者が本体３００の主電源を入れて、操作部３０４から医療装置Ｍの動作に係る設定入力を行い、治療作業を行う為にモータ２００の動作を開始すると、制御部３０１は制御ステップをステップＳ１に移行する。
モータ２００の動作を開始する前に行う設定入力は、例えば、モータ２００の動作回転数や駆動トルク、動作モードに係るものである。この動作モードは、例えば、インプラント治療で用いる歯槽骨に螺子溝を形成する際の動作モードや、螺子溝が形成された歯槽骨の開口にインプラントを規定トルクで締め付けるモードなどがある。
尚、モータ２００の動作は、例えば、使用者が、フットペダル３１０を踏み込むことによりスイッチが入り、開始される。

ステップＳ１において制御部３０１は、駆動部３０３を制御して、ごく短い時間、コイル２１２に電流を流す。これにより、コイルに一定の磁場が形成され、この磁場の影響をロータ２０１が受けて、ロータ２０１の位置が固定される（オープンループ制御での直流通電）。そして、ステータ２０２に対してロータ２０１の位置が固定されると、モータ２００の制御ステップは、ステップＳ２に移行する。尚、本実施の形態においては、Ｓ１を経てＳ２に移行する形態となっているが、動作開始後にＳ１の処理を行わず、Ｓ２を行ってもよい。

ステップＳ２において制御部３０１は、駆動部３０３を制御して、コイル２１２に６パターンの通電を行うと共に、磁気飽和を検出する。そして、制御手段３０１は、検出した磁気飽和の位置に基づき、ステータ２０２に対するロータ２０１の初期位置を推定して、モータ２００の制御ステップをステップＳ３に移行する。

ステップＳ３において制御部３０１は、操作部３０４から設定入力されたモータ２００の回転数に対応するモータ２００の駆動電圧Ｖｄが、モータ起動基準電圧（以下、起動基準電圧Ｖａ）より、小さい値か否かを判断する。
制御部３０１は、モータ２００の制御ステップを、駆動電圧Ｖｄが起動基準電圧Ｖａより小さい場合、ステップＳ４に移行する。また、制御部３０１は、モータ２００の制御ステップを、駆動電圧Ｖｄが起動基準電圧Ｖａと同じ又は大きい場合、ステップＳ７に移行する。

ここで、駆動電圧Ｖｄとは、モータ２００を回転駆動する為にコイル２１２に印加する電圧である。駆動電圧Ｖｄの値が大きくなればモータ２００の回転数が大きくなる。
例えば、設定回転数が１００ｒｐｍのとき駆動電圧Ｖｄ１、設定回転数が１０００ｒｐｍのときの駆動電圧Ｖｄ２、設定回転数が１００００ｒｐｍのとき駆動電圧Ｖｄ３とすると、Ｖｄ１＜Ｖｄ２＜Ｖｄ３の関係となる。

また、起動基準電圧Ｖａとは、モータ２００を停止した状態から安定して起動する為に必要な電圧である。つまり、起動基準電圧Ｖａとは、モータ２００を安定して起動する為に必要な電圧である。この起動基準電圧Ｖａは、モータ２００の特性に応じてそれぞれ異なるが、低回転の場合の駆動電圧Ｖｄが、起動基準電圧Ｖａより小さい場合がある。
特に、本実施の形態の医療装置Ｍのように、１つのモータを用いて、様々治療作業を行う場合、その状況に応じてモータの回転数に低回転から中高回転にかけて幅がある。

例えば、医療装置Ｍの場合、モータ２００を中〜高回転で動作させる場合は、主に、患者の歯牙を切削したり、歯槽骨を切削してインプラントを保持する保持穴を形成したりする用途に用いる。
また、モータ２００を低回転で動作させる場合は、前記の保持穴にインプラントを螺子固定するための螺子溝を形成したり、インプラントを保持穴に規定のトルクで螺子止めして固定するために用いられる。モータ２００を低回転で動作させて行う治療作業は、特に繊細な作業を求められる。

医療装置Ｍの特性により異なるが、概ね低回転は１００〜５００ｒｐｍであり、中〜高速回転は５００〜２００００ｒｐｍ程度である。低回転数の場合、駆動電圧Ｖｄが起動基準電圧Ｖａより小さくなる回転領域がある。
例えば、起動基準電圧Ｖａに対応する駆動電圧が回転数が３００ｒｐｍのときの電圧の場合、動作開始時に設定された設定回転数が３００ｒｐｍ未満の場合、安定してモータ２００を起動することができない恐れがある。つまり、使用者の繊細な作業を妨げる恐れがある。

次に、ステップＳ４において制御部３０１は、駆動部３０３を制御して、コイル２１２に起動基準電圧Ｖａを印加して、コイル２１２の位相を強制的に変化させる。これにより、コイルの２１２の位相の変化に影響されて、ロータ２０１が回転する。制御部３０１は、ステップＳ４の処理をした後、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ４は、操作部３０４より設定された回転数に対応する駆動電圧Ｖｄでは、モータ２００を安定して起動できないことから、設定された回転数の駆動電圧Ｖｄより大きな電圧である起動基準電圧Ｖａに駆動開始時の電圧に設定して、モータ２００の駆動をするステップである。

言い換えると、ステップＳ４は、設定された回転数を維持する為の駆動電圧Ｖｄでは、モータ２００を安定して起動するには電圧が弱い場合、起動開始時の電圧をこの駆動電圧Ｖｄより大きな電圧である起動基準電圧Ｖａに設定して、モータ２００の駆動を開始するステップである。

次に、ステップＳ５において制御部３０１は、ロータ位置検出回路３０１ｂがステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出したか否かを判断する。
制御部３０１は、ロータ位置検出回路３０１ｂが、ステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出した場合、ステップＳ６に移行する。また、制御部３０１は、ロータ位置検出回路３０１ｂが、ステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出しない状態の場合、ステップＳ５の処理を繰り返す。

次に、ステップＳ６において制御部３０１は、起動時に設定したモータ２００の回転数となるように、駆動電圧Ｖｄを変更する。
具体的には、制御手段３０３は、モータ２００を安定して起動する為に設定された回転数の駆動電圧Ｖｄより大きな電圧である起動基準電圧Ｖａの状態から、電圧を低下させることで、設定された回転数の駆動電圧Ｖｄに変更する。
制御手段３０１は、上記の処理が終了すると、ステップＳ９に移行する。
以上は、ステップＳ４〜ステップＳ６の処理の流れである。

ステップＳ３において、制御部３０１は、モータ２００の制御ステップを、駆動電圧Ｖｄが起動基準電圧Ｖａと同じ又は大きい場合、ステップＳ７に移行する。
ステップＳ７において制御部３０１は、駆動部３０３を制御して、コイル２１２に設定された回転数に対応する駆動電圧Ｖｄを印加して、コイル２１２の位相を強制的に変化させる。これにより、コイルの２１２の位相の変化に影響されて、ロータ２０１が回転する。制御部３０１は、ステップＳ７の処理をした後、ステップＳ８に移行する。

次に、ステップＳ８において制御部３０１は、ロータ位置検出回路３０１ｂがステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出したか否かを判断する。
制御部３０１は、ロータ位置検出回路３０１ｂが、ステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出した場合、ステップＳ９に移行する。また、制御部３０１は、ロータ位置検出回路３０１ｂが、ステータ２０２に対するロータ２０１の回転角度位置を検出しない状態の場合、ステップＳ７の処理を繰り返す。
尚、制御部３０１は、ステップＳ５又はステップＳ８以降は、ロータ位置検出回路３０１ｂの検出値に基づき、駆動部３０３を制御してモータ２００の回転速度Ｒｒや駆動トルクを制御する。

次に、ステップＳ９において制御部３０１は、モータ２００の回転数の設定の変更がなされたか否かを判断する。具体的には、操作部３０４から制御部３０１にモータ２００の回転数の設定変更の入力があったか否かの判断をする。
制御部３０１は、上記の設定変更の入力があった場合はステップＳ１０に移行し、入力が無ければステップＳ１１に移行する。

次に、ステップＳ１０において、制御部３０１は、駆動部３０３を制御して、駆動電圧Ｖｄを操作部３０４からの設定変更の入力されたモータ２００の回転数に対応した駆動電圧Ｖｄに変更する処理を行い、ステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１において、制御部３０１は、モータ２００の動作を停止させる入力があったか否かを判断する。
具体的には、フットペダル３１０のスイッチがＯＦＦしたか否かを判断する。制御部３０１は、モータ２００を停止させる入力があった場合は、モータ２００を停止させて処理を終了する。また、制御部３０１は、モータ２００を停止させる入力が無い場合は、ステップＳ９に移行する。

以上のように、医療装置Ｍにおいて、制御部３０１は、設定されたモータ２００の回転数に対応する駆動電圧Ｖｄが、モータ２００を起動する為に必要な電圧である起動基準電圧Ｖａより小さい場合、モータ２００を起動する際の駆動電圧Ｖｄを起動基準電圧Ｖａに変更してモータ２００を起動する。このようにモータ２００を制御することで、駆動電圧Ｖｄが低い低回転でもモータ２００の起動を安定して行うことができる。

特に、センサレスのモータ２００において、駆動電圧Ｖｄが低い低回転でもモータ２００の起動を安定して行うことができるので、低回転で工具１０２を回転させて行う作業の際も、動作開始から作業に至る一連の動きを安定して行うことができる。
尚、低回転で工具１０２を回転させて行う作業は、例えば、歯槽骨に形成した穴に螺子溝を形成する作業や、インプラントを螺子溝を形成した穴に規定のトルクで螺子止めする作業がある。
これらの作業は、モータ２００の回転数が低い回転領域で行われるものであり、本発明であれば、モータ２００の起動から作業に至る過程で、モータ２００を安定して起動することができる。従って、使用者がモータ起動時の違和感を感じにくく、作業しやすい。

また、制御部３０１は、モータ２０１が起動した後、駆動電圧Ｖｄを、起動基準電圧Ｖａから設定されたモータ２００の回転数に対応する駆動電圧Ｖａに変更する。このようにモータ２０１を制御することにより、起動後は速やかに使用者が設定した回転数となり、モータ２０１の起動から患部への作業性が向上する。

また、制御部３０１は、駆動電圧を、起動基準電圧Ｖａから設定されたモータ２００の回転数に対応する駆動電圧Ｖｄに変更する際に、段階的又はリニアに変更する。このようにモータ２０１を制御することにより、使用者が、モータ２０１の起動から回転数が設定した状態になるまでの間、違和感を少なくすることができる。

以上、本実施の形態において、使用者が設定するモータの動作状態を回転数である場合を例に説明したが、回転速度を設定するものでもよい。図４で示すフローチャートにおいて、「回転数」との記載部分を、「回転速度」と読み替えても、本発明は同様な効果を奏する。

Ｍ 医療装置
１００ 歯科用ハンドピース（ハンドピース）
１０１ ヘッド部
１０２ 工具
２００ モータ
２０１ ロータ
２０２ ステータ
２１２ コイル
２１２ｕ Ｕ相コイル
２１２ｖ Ｖ相コイル
２１２ｗ Ｗ相コイル
３００ 本体
３０１ 制御部
３０１ａ ＰＷＭ信号生成回路
３０１ｂ ロータ位置検出回路
３０２ 記憶部
３０３ 駆動部
３０４ 操作部
３０５ 表示部
３０６ モータ電流検出部
３０７ 回転速度検出部
３０８ 負荷トルク検出部
３０９ 電源部
３１０ フットペダル
４００ 交流電源

Claims (3)

1. 歯科治療のインプラント手術において、患者の顎領域を形成する歯槽骨に対して用いる工具を回転自在に保持するハンドピースと、
   前記工具を回転駆動するモータと、
   前記モータを制御する制御部と、
   前記モータの動作時の回転数又は回転速度を設定する操作部と、
   を有し、
   前記モータはロータと、コイルを有するステータを備え、
   前記コイルは３つの相のコイルからなり、
   前記制御部は、前記ロータが回転して前記コイルの相の切替時に発生する誘起電圧の値を用いることで前記ロータの回転角度位置を検出するロータ位置検出回路を備え、
   前記ロータ位置検出回路は、ホール素子などのセンサーを用いずに前記ロータの回転角度位置を検出する回路であり、前記コイルの各相に生じる誘起電圧に基づき、前記３つの相の内、通電していない相の端子電圧が、印加される駆動電圧の１／２になるゼロクロス点を検出することで、前記ステータに対する前記ロータの回転角度位置を検出し、
   前記制御部は、設定された前記モータの回転数が概ね低回転である１００〜５００ｒｐｍであるとき対応する駆動電圧が、前記モータを起動する為に必要な電圧である起動基準電圧より小さい場合、前記モータを起動する際の駆動電圧を起動基準電圧に変更して前記モータを起動することを特徴とする医療装置。
2. 前記制御部は、前記モータが起動した後、駆動電圧を、起動基準電圧から設定された前記モータの回転数又は回転速度に対応する駆動電圧に変更することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
3. 前記制御部は、駆動電圧を、起動基準電圧から設定された前記モータの回転数又は回転速度に対応する駆動電圧に変更する際に、段階的又はリニアに変更することを特徴とする請求項２に記載の医療装置。

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