JP2002248111A - 手動ハンドピーススイッチ用フレキシブルスイッチ部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の流れ（例えば液体、水蒸気やガスの流
れ）を制御する方法を提供する。 【解決手段】 外科手術用ハンドピースの内部空間をシ
ールするために使用するスイッチボタンなどのスイッチ
部材を設ける。このスイッチ部材には、ガスや水蒸気の
移動やシールされたスイッチの個室への流出入を部材全
体にわたって防止する改善されたシーリング部品が備え
られる。このスイッチ部材はまた、外科用器具やクリー
ニングの器具と接触することで穴があく事をも防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】関連出願に対する相互参照 本願は本明細書に参考文献として含まれる２０００年１
０月２０日に出願された米国特許出願第６０／２４２，
２７２号「Flexible Membranes for Hand Activation H
andpiece Switches」、及び２０００年１０月２０日に
出願された米国特許出願第６０／２４１，８８９号「De
tention Circuitry for Surgical Handpiece System」
の両方に基づく利益を主張するものである。

【０００２】

【発明の属する技術分野】本願は超音波外科手術システ
ムに関し、特に、外科用ハンドピース内に形成した内部
スイッチ室の中に設けたスイッチ組立品がガスや水蒸気
と接触することを防止する皮膜シールを持つスイッチ部
材に関する。

【０００３】

【従来の技術】電気的な外科用メスおよびレーザーが、
組織や血管を焼灼することで軟質組織の切開と止血を同
時に行なうという２種類の機能を実行する外科装置とし
て使用できることが知られている。しかしながら、この
ような装置は凝固状態を形成するために極めて高い温度
を使用するので、気化および発煙ならびにはねかえりを
生じる。さらに、このような装置の使用においては、比
較的広い熱的な組織損傷領域を形成する場合が多い。

【０００４】超音波駆動機構による高速振動の外科ブレ
ードでの組織の切断および焼灼も良く知られている。こ
のようなシステムにおいて、超音波発生装置は特定の電
圧、電流および例えば１秒当たり５５，５００サイクル
の振動数の電気的信号を生成する超音波発生装置が備え
られている。この発生装置はケーブルを介してハンドピ
ースに接続されており、このハンドピースが圧電セラミ
ック素子を収容して超音波トランスデューサを形成して
いる。ハンドピース上のスイッチまたは別のケーブルに
より発生装置に接続しているフットスイッチに応じて、
この発生装置の信号がトランスデューサに供給され、そ
の素子における長手方向の振動が生じる。一定の構造体
がこのトランスデューサを外科ブレードに接続してお
り、これにより、外科ブレードが発生装置からの信号の
トランスデューサへの供給時に超音波振動数で振動す
る。この構造体は所定の振動数で共振するように構成さ
れているので、トランスデューサにより開始される動作
を増幅する。

【０００５】外科用ハンドピースを振動させ、使用のた
めに作動させるには、使用者がスイッチ機構を操作す
る。スイッチ機構には基本的には一つかそれ以上のボタ
ンがあり、使用者はそのボタンを押してブレードを振動
させる。ハンドピースのスイッチ機構内部の電気的部分
は、ハンドピースのクリーニング時や使用時などに外部
から損害を受けないように密封する必要がある。オート
クレーブや浸水消毒の使用に対応するハンドピースでは
特にこの点が重要である。それゆえ、ハンドピースのク
リーニングまたは使用時に電気的構成部が損害を受けな
いように、スイッチ部分の一部として、皮膜（例えばフ
レキシブルシール）がスイッチ機構の電気的構成部を密
封していなければならない。

【０００６】一般的には、スイッチ部材（ボタン部分を
備える）はエラストマ材料など弾力のある材料でできて
おり、スイッチ部材とハンドピース間を密封している。
弾性スイッチボタンは耐湿性（水蒸気）に乏しく、特に
オートクレーブ使用時などの水分の侵入を防ぐのに適し
ていない。エラストマ材料は鋭い器具で突き破られると
いう弱点がある。その上、もし水分がオートクレーブ使
用中にこのエラストマ材料に進入した場合、この水分を
オートクレーブ終了時にハンドピースから出すための迅
速な方法がない。このハンドピース内部の電気的構成部
に存在する水分は、ハンドピースの損害や機能不全を起
こし、寿命を縮める原因となる。

【０００７】スイッチ部材をエラストマ材料で形成する
ときには、その周囲に一体の弾力性のある皮膜を設ける
ことができる。この弾力皮膜はしばしば「ウェブ」とし
て示されるか、もしくはスイッチ部本体を容易に押し下
げたりボタンを離したときに元の位置に戻す役目を果た
すスカートとする。この薄いエラストマ材料でできたウ
ェブの使用においては、ロッカースイッチ部本体の一部
として少なくとも二つのデメリットがある。まず、ウェ
ブ周辺は比較的薄い断面になっており、この屈曲部（ウ
ェブ）に鋭い器具が当たった場合の耐久性に乏しく、耐
穿刺性に限界がある。二つ目はこのウェブ皮膜は薄く空
気と水分が浸透するので密封するには強靭ではない。言
い換えれば、このウェブ皮膜は空気と水分を浸透させる
に充分の素材なのである。

【０００８】浸透性のあるスイッチ部材を使っていて困
難さを伴う例としてオートクレーブ工程への対応性が上
げられる。ロッカースイッチ部材がハンドピースの内空
部分を密封するのに適用されている場合、オートクレー
ブの真空状態によって内空部分の外側より内空部分の気
圧の方が高くなる。スイッチ部材は外方向の付勢力に制
限があるので高気圧には対応できない。結果的には、加
圧された空気が薄いウェブ皮膜を通って漏れる。加圧さ
れた空気は、スイッチ部材本体の他の部分から出させる
ことも可能である。しかしながら、オートクレーブを通
常気圧に再加圧する間は、内空部分の減圧された圧力で
スイッチ部材が下向きに反る。この結果スイッチ部材が
下に引っ張られ、誰かがスイッチ部材を押しているのと
同じような状態になる。スイッチ部材はこのように圧力
を等圧補正するが、ウェブ皮膜を通して空気を引き戻す
には適切でない圧力差が存在してしまう。これは、使用
者がいないのにも関わらずスイッチ部材が継続的に押さ
れる結果となる。スイッチ部材が押された位置にあるこ
とによって、スイッチ機構が不必要に反応し望ましくな
い結果を生む。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の皮膜はいくつか
の使用目的には適しているが、水分の侵入を防ぎ、ガス
蒸気やガス（空気）の透過を止め、さらには耐穿刺性を
改良した皮膜が必要である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願は、外科用ハンドピ
ースの内部を密封するために使われるスイッチ部材を通
して液体の流れ（水蒸気の流れ、空気などのガス）を制
御する方法及びスイッチ部材を提供するもので、ハンド
ピースを動作させるための押圧部材を提供するものであ
る。このスイッチ部材は、スイッチ部材全体または少な
くとも機能部分（例えばスカート）を通る流体移動や、
密封されたスイッチ室内部における流入及び流出を妨げ
る改善された密封特性がある。このスイッチ部材は、外
科用器具や掃除器具などによる穿刺をも防止する。

【００１１】このスイッチ部材は、特にオートクレーブ
を使用するハンドピースに有益である。オートクレーブ
の加圧状態と真空状態は、従来のスイッチ部材と、特に
薄いスカート部全域のガスや水蒸気の流動を引き起こ
す。本願では、従来の部材にかかる不利益なしに、ハン
ドピースがオートクレーブの環境やその他の環境におい
ても使用できる押し下げスイッチ部材（特に薄いスカー
ト部）でのガスや水蒸気の流れを制御する種々の方法を
開示する。

【００１２】他の特徴や長所は下記の詳細な説明を付属
の図面を参照しながら読むことにより明白になるであろ
う。前述部分及び他の特徴は詳細な説明を図示した実施
例を見ながら読むことで明白になるであろう。付属の図
面の説明は下記の通りである。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１には実施例による典型的な外
科手術用切開及び止血システムが描かれ、全体的に１０
で表示されている。この典型的な実施例において、シス
テム１０は超音波外科手術システムである。システム１
０には、超音波発生装置（図示せず）を収容するための
コンソールまたはハウジング２０、及びこのシステム１
０の一部を構成するコンソール２０の内部に設けられた
制御システムを含む。第１のケーブル２２はコンソール
２０とハンドピース３０を接続し、この間の電気的接続
を可能にする。第１のケーブル２２には、電気エネルギ
ー、すなわちコンソール２０から外科手術用器具１１へ
超音波の長手方向の振動を伝達するハンドピース３０に
送られる駆動電流を与える第１のワイヤー束（図示せ
ず）が含まれる。外科手術用器具１１は外科用メスか鋏
が望ましい。この器具１１は同時の切開と焼灼に使用す
ることができる。

【００１４】ハンドピース３０への超音波電流の供給は
ハンドピース３０内に設けられたスイッチ機構４０によ
って制御される。以下、さらに詳細な説明からわかるよ
うに、スイッチ機構４０はコンソール２０、特には発生
装置に、第１のケーブル２２の一本かそれ以上のワイヤ
ー（図示せず）によって電気的に接続されている。超音
波発生装置はさらに第２のケーブル６０によってコンソ
ール２０に繋がるフットスイッチ５０によっても随意的
に制御できる。このように、使用時において、外科医が
ハンドピース３０のスイッチ機構４０またはフットスイ
ッチ５０を操作してハンドピース３０に超音波の電気的
信号を与えると、器具１１が超音波周波数で長手方向に
振動する。このスイッチ機構４０は外科医の手で起動さ
れ、またフットスイッチ５０は外科医の足で起動され
る。

【００１５】コンソール２０には液晶画面装置２４があ
り、いろいろな方法において選択された切開パワーレベ
ル、例えば最大限の切開パワーまたは数値によるパワー
レベルなどの表示に使用される。この液晶画面装置２４
は、このシステムの他のパラメーター表示にも利用され
る。パワースイッチ２６とパワー「オン」表示２８もま
た、使用者がさらにシステム１０を制御可能にするため
に、コンソール２０に設けられている。全体に７０で示
す追加的なボタンや制御スイッチは、コンソール２０の
前面パネルに位置させてもよく、システム１０の様々な
機能を制御する。スイッチ機構４０またはスイッチ５０
を操作して超音波式ハンドピース３０に電力が与えられ
たとき外科用メスまたは器具１１は使用者によって選択
された量の駆動電力（電流）に応じて長手方向に振動す
る。

【００１６】次に図１乃至図４を説明する。ひとつの典
型的なスイッチ機構４０を図２に詳細に示す。ハンドピ
ース１０はハンドピース本体９２に付随しているスイッ
チエンドキャップ９０から構成されている。スイッチ機
構４０には、例えば一つかそれ以上の回路基板８０の複
合的な電気的構成部分や、使用者がスイッチ機構４０を
作動、停止時に操作できる一つかそれ以上の押し下げス
イッチ部材８２が含まれている。図示のみの目的のた
め、それぞれのスイッチ部材８２がロッカータイプスイ
ッチの形態で表されているが、スイッチ部材８２の数や
押されるスイッチ部材のタイプには様々なものがあり、
またロッカースイッチタイプに限定されることはない。
この典型的なスイッチ部材８２には本体８３（ここでは
ロッカータイプの本体）と本体８３の周囲に渡るスカー
ト８５が含まれる。スイッチ部材８１はハンドピース１
０の内部を密封し、それゆえ水蒸気やガスの防壁となる
（すなわち液体と気体の透過壁となる）。好ましくは、
本体８３とスカート８５は透過壁として機能する。この
スイッチ部材８２は、接触時（図示せず）にスイッチ機
構４０（図１）を作動させるために設けられた本体８３
から外側に伸びる一対の離れた柱８７も含む。柱８７
は、圧縮されていない状態において、スカート８５の下
部表面を含む面より下に延長されていないほうがよい。
なぜなら、柱８７は本体８３やスカート８５のようにエ
ラストマ材料でできていることが望ましく、柱８７の上
方にある本体８３の上部表面の力が、それぞれの柱８７
を下方へ駆動させ、スカート８５の下部表面を含む面を
越えて延長されることになるためである。これは圧縮時
のスイッチ部材８２の位置である。

【００１７】図示した実施例においては、スイッチエン
ドキャップ９０には、スイッチエンドキャップ９０と連
結する二つの対向したスイッチ部材８２が付随してい
る。スイッチエンドキャップ９０には、回線基板８０な
どの電気的スイッチ部分を覆う外部ケーシングが含まれ
る。それぞれのスイッチ部材８２はスイッチ機構４０と
連携しているので、外部ケーシング９４にはスイッチ部
材８２がスイッチ機構４０に合うように開口部が設けら
れ、これにより信号がスイッチ機構４０によって生成さ
れ、ハンドピース１０の操作が可能になるようコンソー
ル２０に伝達される。

【００１８】このハンドピース１０は好ましくは２００
０年１０月２０日に出願された米国特許出願第０９／６
９３，６２１号「Ultrasonic Surgical System」に開示
された外科手術システムでの使用のために意図されたも
のであり、また２０００年１０月２０日に出願された米
国特許出願第０９／６９３，５４９号「Conductive Fin
ger Adapter Retention to reduce number of Conducto
rs」に詳細な説明がある。これらは本明細書に参考文献
として含むものとする。

【００１９】一つの様相として、ここでは弾性ロッカー
タイプのスイッチボタンからなる改良されたスイッチ部
材８２を開示する。ここでは「弾性」という言葉が使わ
れているが、スイッチ部材８２は熱可塑性プラスチック
などのこれに適するプラスチックまたは他の材料（圧縮
性のある金属などで力が与えられたときにスイッチ部材
が変形するもの）からも構成されることがある。さら
に、この開示はスイッチ機構に使われるスイッチ部材に
焦点を置くが、シール、壁などプラスチックの部材で他
のタイプのものなどにスイッチ皮膜を代用できるものが
ある。その上、ここでは典型的なスイッチ部材がロッカ
ータイプとされているが、本願での意図は他のタイプの
スイッチ部材も含む。従って、ロッカータイプのスイッ
チ部材の説明とイラストは単に模範的なものであり制限
されるものではない。

【００２０】図３乃至図５（ｂ）について見ると、一つ
の典型的な実施例では、金属層１１０が図５（ａ）に示
すようにエラストマでできたロッカータイプ部材８２に
付加されている。できればスカート８５は本体８３と一
体化されているほうがよい。さらに詳述すると、金属層
１１０はエラストマでできたロッカースイッチ部材８２
の下面１１２に付随している。この層１１０はアルミニ
ウム、金、チタニウム、プラチナなどこれに適する金属
のうち何種からでも構成されてもよい。この層１１０は
薄い金属の層からできていて、本体８３とスカート８５
の下面１１２における所定の切断面に付加されている。
例えば、完全な下面１１２（本体８３とスカート８５を
含む）は、薄いコーティング（例えばおよそ５マイクロ
インチ乃至およそ０．０００５インチの厚さにできる）
の金属層１１０で塗工されてもよい。またスイッチ部材
８２のスカート８５だけに金属層１１０が塗布されてい
る場合もある。この金属層１１０は、下面１１２のよう
に塗工された部分の水蒸気と気体の流れる速度を劇的に
減少させる。この層１１０はとても薄いため、この層１
１０は柔軟性があり弾性部分（スイッチ部材８２）の柔
軟性を妨げない。この金属層１１０の存在がスイッチ部
材８２の密封作用を改善する。金属層１１０は下面１１
２に付加されるのみならず、スイッチ部材８２の上部の
面と下面１１２の間の中間層に形成してもよい。金属層
１１０はスカート８５の中間層だけに適用されることも
ある。さらに金属層１１０は、それ自身でスカートの上
部の面に使用されたり、また他のものと合わせて下面１
１２もしくは中間層に配置されてもよい。この金属層１
１０は従来の技術、すなわち本体に薄い金属層を作成で
きる、しいて言えば均等な厚さを作成できるスプレー器
具や他の種類の装置などをもって塗工することができ
る。この金属層１１０を塗工する他の方法としては、イ
オンビーム堆積法、気体金属堆積法、薬品蒸気堆積法な
どがあるが、これらに制限されるものではない。

【００２１】図６に示される他の実施例において、薄い
柔軟な基板１２０が設けられ、金属層１２２によって塗
工されている。基板１２０は、好ましくは、ポリウレタ
ン、ビニール、シリコン、熱可塑性エラストマ材、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリパラフェニレン・テレフタルア
ミド、ポリイミドもしくはこれらの混合物などの柔軟な
材料で形成される。例えばポリイミド膜は、ＦＥＰフル
オロポリマレジンと共に塗工すれば耐湿性を持ち、しか
も器具による部材の穿刺がされにくくなる。模範的な実
施例においては、基板１２０の厚さは、およそ０．００
０５インチ乃至およそ０．００３インチである。金属層
１２２は、例えばアルミニウム、金、チタニウム、プラ
チナなどそれに適合した金属をそれのみまたは混合物と
して構成してもよい。この金属層１２２は薄いものが好
ましいが、同時に、水蒸気と気体の流れる速度の遅い金
属で形成されるものがよい。金属層１２２の厚みは、あ
る実施例ではおよそ５マイクロインチ乃至およそ０．０
００５インチである。この金属層１２２は、薄い柔軟な
膜状基板１２０の第１の面１２４に形作られている。薄
い柔軟な膜状基板１２０に対向する第２の面１２６は、
ハンドピース３０の組み立て時に弾性ロッカースイッチ
部材８２の下面１１２に付加するか対向させる。実施例
では、基板１２０は接着剤であり、スイッチ部材８２の
下面１１２に付着している。薄い柔軟な膜状基板１２０
は下面１１２の上もしくは真下に位置させてもよい。例
としては、薄い柔軟な膜状基板１２０は、図６に示すご
とく、金属層１２２が弾性ロッカースイッチ部材８２の
無い方向を向くように、弾性ロッカースイッチ部材８２
と成層接点を形成してもよい。薄い柔軟な膜状基板１２
０は、弾性ロッカースイッチと離れているが隣接する位
置におくことできる。基板１２０は下面１１２の中で選
択された位置に適用されるものとする。例えば、基板１
２０はスカート８５の下部だけに、または下面１１２の
全面に使用される。

【００２２】図１乃至図４における他の実施例では、水
蒸気と気体の流れの速度は、弾性スイッチ部材８２の下
面１１２などの表面を、イオン注入工程によって構造的
に変えることで減少する。イオン注入工程では、バルク
性質をその状態にしたままでスイッチ部材８２の表面の
性質を修正できる。処理は下面１１２および／もしくは
部材８２の上部の面あるいは部材８２に付着する薄層に
することができ、これによって三次元的な高分子鎖の架
橋を形成する。繰り返すが、表面の処理は表面全体かま
たはスカート８５の下部のみなど選択された表面だけに
対して行なう。これに適合するイオン注入工程を行なう
と、水蒸気と気体は透過障壁が作成されるために弾性ス
イッチ部材８２を通過できなくなるので、部材８２の孔
径／通気性は減少し、水蒸気と気体の流れの速度は同様
に減少する。イオン注入工程を使用するもう一つの利点
は、スイッチ部材の穿刺に対する耐久性と表面の硬さの
改善に見られ、これによって穿刺の可能性を低減させる
ことができる。例えば一般の滅菌消毒過程（オートクレ
ーブ過程）においては、ワイヤーブラシなどの器具など
が使われ、弱い従来のスイッチ皮膜を破壊する。

【００２３】下面１１２のような部材８２の表面を修正
する別の方法は、表面分子をもっと強固に結合させるた
めに表面を浅型溶融または加熱融合することである。こ
の目的を達成するための一つの方法では、下部表面１１
２及び／もしくは下部表面１１２と上面を修正するレー
ザー焼固工程をすると、分子はより強い結合をするよう
になる。これによって、水蒸気や空気などの気体が下面
１１２を通過しにくくなり、水蒸気と気体の流速度の減
少が実現できる。イオンビームによる溶融および低温ア
ーク蒸気溶融を使用して下面１１２の上に低い気体透過
性物質、例えばセラミックス、金属やポリマーなどを置
くことができるので、水蒸気とガス拡散壁を備えたこと
になる。ここで使われるセラミックスにはアルミナ、二
酸化ケイ素が含まれ、また金属にはアルミニウム、金、
チタニウム、プラチナ、合金またはこれらの組み合わせ
などがあり連続する層としても使用できるがこれらに限
定されるものではない。本体８３とスカート８５の下面
１１２全体かまたは選択された部分の表面が処理され
る。例えば、スカート８５の下面のみが表面処理されて
もよい。

【００２４】オートクレーブ清掃過程時などで部材８２
の全体に生じた圧力差の問題のいずれも、部材８２の下
部の密封されたスイッチ室内の空気量を減らすことによ
ってわずかに縮小することができる。部材８２の下部の
空洞領域を満たすことにより、熱と圧力に影響される部
材８２の下部の空気量を縮小すれば、スイッチ部材８２
の有害な影響を減少させることになる。これはオートク
レーブ過程などの適用において、部材８２に力が作用し
たときに特に認められる。部材８２の下の小領域で部材
８２を押し下げたり非圧縮位置に戻される時に、柱８７
またはそのような構造の動きを許容するスペースの必要
性は評価しうる。

【００２５】図７に示されるように、水蒸気とガスの透
過率を低減させるためにはまた別の方法によって、すな
わち油や脂肪膜１３０などの石油製品を弾性スイッチ部
材８２、特に使用者が操作しているときに妨げられない
下面１１２に適用するという方法もある。例えば、ワセ
リン１３０を下面１１２全体または選択された部分に適
用することができる。この油または脂肪膜１３０は、積
層材料１４０を油または脂肪膜１３０の上に置くことに
よってさらに移動を防ぐことが可能になる。この積層材
料１４０は、油または脂肪膜１３０を保持し含有するカ
バーの役割を果たす。これに似た方法としては、シリコ
ン油または他の種類のこれに矛盾しない油もしくは脂肪
を弾性ロッカースイッチ部材８２に混合する。これは水
蒸気とガスの透過率を下げる。繰り返すが、積層材料１
４０のような防壁膜は残りの油が油に弱い部分へ侵入さ
せないために使用される。

【００２６】弾性スイッチ部材８２の水蒸気またはガス
の透過率は、弾性部材８２の分子の微小結晶構成を認識
かつ／またはより強固に結合かつ／または純化するため
の低温の環境に弾性スイッチ部材８２を置くことによ
り、減少させることができる。その結果、通気性および
水蒸気とガスの透過率が下がり弾性スイッチ部材８２の
ガス遮断率が上がる。これに適する技術の一つとして、
弾性部材８２を漸進的に温度調整される液体窒素の中に
入れることである。この技術を施すと弾性部材８２がさ
らに強靭（丈夫）になり損傷を受けにくくなるという利
点もある。これは、激しい屈曲を受けたり尖った器具に
接する機会の多い薄い皮膜には特に有効である。

【００２７】従来技術の組み合わせを本発明に適用する
ことにより、当業者にとってさらなる理解を得ることが
できる。例えば、比較的厚みのある弾性スイッチ部材８
２は薄い柔軟な接合部に脂肪の皮膜塗装をして使用する
ことができる。他の例としては、硬質の通気性が低くま
た薄い屈曲しやすい周囲のスイッチボタン（弾性材料で
ないスイッチボタンで比較的透過性のよい曲げやすい部
材など）で結果的に本体の周りに細い曲がりやすいスカ
ートを形成することが上げられる。これによってできた
組立品には、蒸気の透過率の高い小さな表面領域ができ
るので、ハンドピース１０透過する蒸気の量はわずかに
なる。

【００２８】図８（ａ）および本発明によれば、ロッカ
ースイッチ部材２００のウェブ皮膜領域（例えば、ロッ
カー本体を取り巻くスカート）には、ポリイミド、ポリ
エステル、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、そし
て他の熱可塑性エラストマ材料のように損傷に強く屈曲
しやすい材料２１０（以下耐穿刺性スカート）が代用さ
れている。典型的な実施例では、耐穿刺性スカート２１
０の厚みはおよそ０.０００５インチ乃至およそ０.００
３インチである。このような装置２００を創造する方法
のひとつに、耐穿刺性スカート２１０の上にロッカーの
形をした構成材８３を付着させることがあり、利点とし
て薄い壁の弾性材料よりも耐穿刺性に優れた柔軟なウェ
ブ領域のあるロッカーの特長を備えることができる。他
の方法としては、耐穿刺性スカート２１０の型枠をロッ
カー本体に入れることで、そうすると特長を備えたロッ
カーの利点と耐久力のあるウェブ（スカート）を合わせ
た二つの材料からなる一体物を形成できる。耐穿刺性ス
カート２１０は、図３のスカート８５として機能する。

【００２９】柔軟性と置換性能は、図８（ｂ）に示され
るように、褶曲または圧延ロール２２０を耐穿刺性スカ
ート２１０に仕上げると高めることができる。耐穿刺性
スカート２１０の破壊耐性が高いために、屈曲部は鋭い
もので突かれたときに弾性ウェブ（スカート）よりも実
質的に破壊されにくくなる。これらの褶曲／圧延ロール
２２０は、ロッカー２００を押していた力がなくなる
と、スプリングのようにロッカー２００を上方の位置に
戻す役目をする。これらの褶曲／圧延ロール２２０はも
どり止スナップ作用をもって使用者が触知できるように
するという役割もある。スプリングまたはドーム（図示
せず）は、ロッカー２００が開放されたときに、補助的
にまたは完全にロッカーを上に戻す手段が必要な場合
に、ロッカー２００の下に使用してもよい。プラスチッ
クのスプリング／ドームは、水蒸気や熱に侵食されない
ので特に有用である。また、耐穿刺性スカート２１０は
それを通る空気の流れに対する向上された耐性を持つの
で、ロッカー２００の透過率を下げる。この透過率の減
少は、オートクレーブ使用時および使用後にロッカーが
正しく作動する手助けをする。

【００３０】さらに、耐穿刺性スカート２１０を形成す
る膜もしくは比較的摩擦の起こらない滑らかな表面（摩
擦の多いエラストマ材料と比較して）を持つ補助的な塗
工による皮膜を選択すると、清掃時／使用時に、穿刺／
亀裂を防げる。これに適する摩擦の起こりにくい材料は
ポリアミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレ
ン材料、窒素チタンなどであるが、これに限定されるも
のではない。例としては、ブラシなどの器具が滑りやす
い部材を突いたとき従来の弾性部材と比較して突き刺す
のではなく、横滑りするようになる。このように、耐穿
刺性スカート２１０を形成すると、少なくとも表面の摩
擦を少なくするので、耐穿刺性スカート２１０は突き破
られにくくなる。補助的な表面処理として、イオン注入
が施されることもある。

【００３１】スイッチ部材２００のよりよい耐久性と空
気／湿度の透過性を向上させるための別の方法として
は、ウェブ皮膜を処理せずスイッチ部材２００の所定の
表面に適合する表面処理をすることである。詳しくは、
少なくともウェブ皮膜部分（スカート）が表面処理され
ているか、できればロッカースイッチ部材２００の内部
（下面）及び／または外部の表面処理がされていること
が望ましい。例えば、下面全体の表面処理を行ってもよ
い。表面処理に使用可能なものには、パリレン、セラミ
ック（二酸化シリコン、窒素チタンなど）、金属塗工
（アルミニウム、金、チタニウム、プラチナなど）、ま
たは他の適切な塗工材料などがあげられるが、これらに
限定されるものではない。

【００３２】図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるよ
うに、弾性スイッチ部材３００の耐久性と抵抗性を上げ
るために、弾性スイッチ部材３００を形成するために用
いるエラストマ樹脂をマイクロスフィア３１０に染み込
ませるという改良方法がある。マイクロスフィア３１０
は何種類かの材料から構成されるが、典型的な実施例で
は、ガラス、炭素、シリコン、酸化アルミニウム、アル
ミナなどからできている。マイクロスフィア３１０は固
形または中空であってもよい。これらのマイクロスフィ
ア３１０は、耐穿刺性の高い基板を形成し、ガスの流れ
を妨げるので、スカート３１２及び／または部材３００
の本体部分３１４の透過性を低減させる。マイクロスフ
ィア３１０の直径は、およそ１５ミクロン乃至およそ１
００ミクロンとごく小さく、一般に環状型なので、マイ
クロスフィア３１０はウェブの屈曲性に大きな支障とな
らない。しかしながら、マイクロスフィア３１０は様々
な形状をとることができる。代替として、エラストマに
石英ファイバー、セラミックファイバー、ポリフッ化ビ
ニリデンファイバーなどの合成繊維などで知られる直径
およそ１ミクロン乃至およそ１５ミクロンの超微ファイ
バーなどを染み込ませてもよい。水蒸気とガスの透過率
を低減させるために、機能的に薄くする必要がある部分
以外の弾性スイッチ部材を厚くするという方法もまたあ
る。厚みを増した弾性スイッチ部材は蒸気の透過率を激
減させる。マイクロスフィア３１０は、スカート３１２
中のみに設けてもよいし、もしくは本体３１４とスカー
ト３１２を含むスイッチ部材全体に分散させることがで
きる。

【００３３】上述のようにスカートの厚み（すなわち柔
軟性のあるシール）は、空気と湿気が透過するため密封
性に富むものではないかもしれない。言い換えれば、従
来の形状では透過性が高い。望ましくは、スカートは透
過性の低いものがよいが、透過性が多少あるものが普通
である。スカートや部材の他の部分を通るガス／湿気の
量は、部材の両側の圧力差に依存する。

【００３４】スイッチ部材８２（図３）は、外方向／上
方向と内方向／下方向の実質的な押しのけ容積を供給す
るようデザインされている。対称的な押しのけ容積量
は、部材を通して気圧差を減らすので、部材を透過する
ガス／湿度の流れも減少する。部材を通る流れを減少す
ることにより、上述したように、オートクレーブ使用
後、従来のロッカーのように使用者が触れていないのに
下がった位置にあることはなくなり、通常の位置に戻る
ことができる。流れを押さえることによるもう一つの利
点は、湿気が容易にこの密封室に入って構成要素に悪影
響を与えるほどではないので、信頼性が高くなることで
ある。

【００３５】本発明によれば、この対称押しのけ容積は
いくつかの手段で得ることができる。図８（ｂ）のスイ
ッチ部材２００のように、褶曲／圧延ロール２２０を使
用することが一つの例として上げられる。スカートの部
分２１０に褶曲／圧延ロール２２０を使用すると上下方
向に移動できる。他の方法は、部材に十分なたるみを与
えることで、部材は外側にも内側にも拡張できる。さら
には、ポリウレタンのように容易に伸びる弾力のある金
属をロッカーに用いれば、ロッカーが外側に伸ばせる。
これらの実施例では、部材全体での圧力差は、ロッカー
の両方向への適切な動作によって制御される。

【００３６】他の実施例を使って説明している図１０で
も、部材の両側の圧力差においての難解を回避しようと
しているが、ここでは圧力を均等にして密封された内部
空胴１００に液体が侵入することを防ぐ通気口を使用し
ている。主目的は、図２のスイッチ機構４０が装填され
ている密封された内部空胴１００に液体（水、塩水、ク
リーナー、血液など）が侵入するのを防ぐことである。
このような液体の進入は、スイッチ機構４０を腐食し、
その機能を危険にさらし、もしくは内部空胴１００に残
骸を残し、特にそれがもし後に漏出すれば、無菌状態が
脅かされ容認できなくなる。本発明の通気口は、内部空
胴１００へ液体が侵入することを防ぎ、もし何らかの理
由で進入した場合でも、通気口によって液体が患者側に
流れないよう阻止するものである。

【００３７】さらに図１０において、内部空胴１００へ
の液体の進入を遮断し、ガスを通気する模範的な方法に
ついて示す。材料の透過性のために、ハンドピースの内
部空胴１００を密封し難い場合には、水蒸気は内部空胴
１００に積極的に入る（オートクレーブの圧力のため）
が、オートクレーブ使用後は熱と圧力を利用できなくな
るため、弾性ロッカースイッチ部材８２を通ってゆっく
りと外に出る。通気口１５０は、スイッチエンドキャッ
プ９０の外殻９１に形成され、微孔性疎水性膜１６０に
覆われている。微孔性疎水性膜１６０は、いくつかのこ
れに適するポリテトラフルオロエチレン（PTFE）やポリ
プロピレンなどの疎水性の材料からなるが、これらに限
定されるものではない。この疎水性膜１６０では、空気
はハンドピース３０を自由に出入りするが、液体の進入
は防ぐ。このように、空気は迅速にハンドピース３０の
内部空胴１００に入れるが、液体の進入は防ぐことにな
る。疎水膜１６０は、ハンドピース３０（図１）の内部
空胴１００と外部の空気の圧力を均等にする役目をする
と同時に、液体を遮断する。微孔性疎水性壁１６０は、
それを出入りする空気を濾過するので、ウィルスとバク
テリアの障壁としても役立つ。

【００３８】もう一つの実施例では、ガスが通り抜けら
れる程の一つかそれ以上の通気口が、スイッチエンドキ
ャップ９０に形成されているけれども、水などの液体
は、通気口１５０が小さいので、通過しにくい。言い換
えれば、液体は界面張力のため通気口を容易に通過でき
ない。この液体の通気口への通り抜け防止を強化するに
は、疎水材料を孔の周りに処理するか、疎水性のメッシ
ュ（すなわち図１０の疎水膜１６０）を通気孔口の全体
に使用する。一実施例によれば、比較的長い通気孔（お
よそ０．１インチ乃至およそ１．０インチの長さで直径
およそ０．０１インチ）を設置することによって、液体
はさらに密封された内部空胴１００に進入しにくくな
る。一つの通気口の設置は、密封された内部空胴１００
に続く一本の厄介な通り道において、一方から液体が内
部空胴１００へ、もう一方から空気などのガスがその外
部へという同時的な液体流動をさせにくいので、液体が
流れにくくなる。

【００３９】あるいは、通気孔１５０は、スイッチエン
ドキャップ９０が完全に組み立てられたときには、通気
孔１５０の全てにはアクセスできない場所に配置される
こともある。そのため、使用者／患者に対して残りの液
体が通気孔１５０から流れ出す恐れはない。その代わり
に、組み立てられたハンドピース内で他の場所に害のな
いよう放出される。

【００４０】図１１には４００で示される耐久性に優れ
たスイッチ組立品が概略的に示されている。スイッチ組
立品４００は、破壊されにくくガスの流れにくい比較的
厚い外殻４０２に覆われており、軽い圧力で簡単に押す
ことができる。例えば、一実施例によれば、外殻４０２
の厚みはおよそ０．０４インチ乃至およそ０．０６イン
チである。外殻４０２は、泡のようなドーム形の指で押
すシェルであり、ポリイミド、ポリエステルなどこれに
適した種々の材料からなるが、これに限定されるもので
はない。外殻４０２には二つの活動領域、すなわち第１
の活動領域４０４と第２の活動領域４０６がある。外殻
４０２はドームの形状のため、スイッチ機構４１０を作
動する指の圧力で容易に変形可能である。第１の活動領
域４０４には、第１の柱４０８が外殻４０２からスイッ
チ機構４１０の方向に伸長している。第１の柱４０８の
末端４０７は、外殻４０２に完全に繋がっており、反対
側の末端４０９は、図１１に示した安定位置で、スイッ
チ機構４１０に限りなく近い位置に配置されている。第
２の末端４０９には、スイッチ機構４１０の一部を形成
するＰＣＢ４２０の上に作られた第１のスイッチパッド
４１４と勘合する第１の接触パッド４１２がある。第１
のスイッチパッド４１４は、第１の接触パッド４１２と
軸方向に一直線に配置されることが好ましい。というの
は第１の領域４０４を押すことによって第１の接触パッ
ド４１２が第１のスイッチパッド４１４と接触しスイッ
チ機構４１０を作動させる結果となるからである。

【００４１】これと類似して、第２の区域４０６には第
２の柱４１６が外殻４０２からスイッチ機構４１０に向
かって延長されている。図９（ａ）に示すように、安定
状態では第２の柱４１６の末端４１７は、外殻４０２に
完全に接続し、反対側の末端４１９は、スイッチ機構４
１０に限りなく近いことが望ましい。第２の末端４１９
には、スイッチ機構４１０を形成するＰＣＢ４２０の上
に形成された第２のスイッチパッド４２４と勘合する第
２の接触パッド４２２がある。第２のスイッチパッド４
１４は第２の領域４０６が押されたときに、接触パッド
４２２が第２のスイッチパッド４２４に接触してスイッ
チ機構４１０が作動するので、軸方向に一直線に配置さ
れることが好ましい。

【００４２】随意的に、中心支柱４３０は、外殻４０２
の中心部を掴んだり押したりするような不注意による操
作を低減させることができる。この中心支柱４３０は、
外殻４０２からスイッチ機構４１０へ伸張している。図
１１の安定位置において、この中心支柱４３０は、スイ
ッチ機構４１０に対して安定させ、もしくは非作動部分
に近接させられている。さらに、第１の領域４０４及び
第２の領域４０６のそれぞれは、押下げ作動圧力をさら
に低減させるため、専用の柔軟な皮膜（図示せず）を備
える。例示的な外殻４０２は、第１の領域４０４及び第
２の領域４０６のそれぞれに階段領域４４０を備える。
この階段領域４４０は、使用者が押す指との接触点を備
え、これによって第１の柱４０８及び第２の柱４１６の
それぞれが、スイッチ機構４１０の方向へ下げられるこ
とになる。この領域４４０の真中は、第１の柱４０８及
び第２の柱４１６の真上に位置させることが望ましい。

【００４３】図１２乃至図１５を参照すると、例示的な
第２のスイッチエンドキャップの全体が５００で指し示
されている。このスイッチエンドキャップ５００は、図
２に示されるロッカータイプのスイッチとは異なる構造
を持つ。このスイッチエンドキャップ５００は一対のベ
ロータイプスイッチ組立品５１０を備え、スイッチエン
ドキャップ５００の外殻５２０に接続されている。この
外殻５２０は、通常、使用者が作動させる時のスイッチ
信号を供給する回路基板５３２のような、電気的スイッ
チ構成要素５３０を収容している。個々の回路基板５３
２は、二つの押し下げ可能な接触パッド５３４を持ち、
これら接触パッド５３４の一方が押し下げられて回路が
閉じると信号を供給する。

【００４４】個々のスイッチ組立品５１０は、スイッチ
支台５１２、一対のベロー５１４及び上部ガスケット５
１６を含む。図２の一体型ロッカータイプスイッチ部材
８１と異なり、このスイッチ組立品５１０は、信号を発
生させる押し下げスイッチボタンとして機能する二つの
分離型のベロー５１４を利用している。これらのベロー
５１４を物理的に引き離すことによって、使用者が両方
のスイッチボタンを押してしまうリスクを大幅に回避で
きる。このスイッチ組立品５１０を収容するために、外
殻５２０は一対の離れた開口５２２をこの中に形成して
いる。この開口５２２は、一般的には環状形である。こ
の開口５２２はまた、ベロー５１４を受け入れるサイズ
とすべきであり、少なくともベロー５１４の一部分がこ
の中を通って延びている。

【００４５】個々のスイッチ支台５１２は、それぞれの
回路基板５３２を覆うように配置される。従って、スイ
ッチ支台５１２の寸法や形状は、この回路基板５３２と
相補関係にあることが好ましい。模範的な実施例におい
ては、個々のスイッチ支台５１２及び回路基板５３２
は、汎用的には長方形をしている。このスイッチ支台５
１２は第１の表面５４０とこれに対向しかつ回路基板５
３２と向かい合う第２の表面５４２を備えている。この
第１の表面５４０は、第１のプラットホーム５４４をこ
の上に形成している。この第１のプラットホーム５４４
には、平面部があり、さらに一対の上り階段部５４６を
その上に形成している。個々の階段部５４６は、最適な
例示として図１２及び図１３に示すごとく、一対の同心
状で重ねられた種々の直径を持つリングにより構成され
ている。大口径のリングは最下の位置に、もう一方の小
口径のリングは、この最下のリングの上に形成され、こ
れによって第１のプラットホーム５４４上に突出構造を
形成する。

【００４６】個々の階段部５４６は、開口５５０を備え
ている。この開口５５０は、スイッチ支台５１２を完全
に貫通して広がっている。階段部５４６はギャップをそ
の間に形成するよう互いに離れている。階段部５４６
は、通常同軸上で配列され、かつ回路基板５３２の接触
パッド５３４の上に配置されるように、スペースが設け
られている。その結果、開口５５０は、組立時に支台５
１２が回路基板の上に配置される時に、接触パッド５３
４とともに同軸上に配列されることになる。最適な例示
として図１２及び図１３に示すように、支台５１２の第
１の表面５４０は、一対の階段部５４６を同軸上で配列
させ、外殻５２０に形成された開口５２２の下部に配置
される上部ガスケット５１６に対向して設置される。階
段部５４６の外側リングの一部は、外殻５２０から僅か
に突出してもよい。

【００４７】図１４及び図１５は、模範的なベロー５１
４の構成を最適に表している図である。図１４は、この
ベロー５１４の側面図であり、図１５は、このベロー５
１４の断面図である。このベロー５１４には、使用者の
指もしくは親指と押し下げられたり開放されたりするベ
ロー５１４の間の接触面として機能する上部５６０を備
えた胴体５１５がある。この胴体５１５はまた、それぞ
れの階段部５４６に対向しかつ合致する下部５６２も備
えている。この上部５６０と下部５６２の間において、
ベロー本体５１５は、多数の一体的な褶曲部５６６を持
っている。代表的な実施例においては、この褶曲部５６
６は環状型で互いに離されている。この褶曲部５６６の
直径はおよそ上部５６０と下部５６２の直径と等しいこ
とが好ましいが、胴体５１５は、この褶曲部５６６の直
径よりも小さいことが望ましい。このように、褶曲部５
６６は、全体としてアコーディオン状構造を形成してい
る。

【００４８】この褶曲部５６６は、圧力が上部５６０に
かかると、このアコーディオン状構造が折りたたまれ、
ベロー５１４に対してバネのような特性を与える。この
圧力が上部５６０から除かれるとすぐに、圧縮された褶
曲構造５６６が伸張し、これによって、ベロー５１４が
元の状態に戻される。代表的な一実施例においては、こ
のベロー５１４は折りたたまれた金属材料から作られる
が、上述したバネのような特性をベロー５１４に与える
限り、その他の材料でも使用することができる。例え
ば、このベロー５１４は、金をコーティングしたニッケ
ル、もしくはベリリウム銅で形成してもよい。代表的な
一実施例においては、金属ベローの厚さはおよそ０．０
００５インチ乃至およそ０．００２インチである。

【００４９】最適な例示として図１５に示すように、ベ
ロー５１４は、上部５６０に取り付けられた柱５７０を
備えている。好ましくは、柱５７０は、この上部５６０
と一体成型されている。ベロー５１４の胴体５１５は中
央の部屋をこの中に備え、褶曲部５６６はこの中央の部
屋を取り囲みそこから半径方向に広がっている。この中
央の部屋は第２の部分５６２のみで開口し、柱５７０が
この中央の部屋を通じて、かつこの下部５６２に形成さ
れた開口を通じて伸張するように形成されている。第１
の非圧縮部分において、図１４及び図１５に示すよう
に、柱５７０の最下部先端５７２は、下部５６２の下へ
延びている。この柱５７０は、全体的に柱５７０の長さ
に沿って異なる部分ごとに様々な直径の環状断面を持
つ。より詳しくは、柱５７０は、柱５７０の取り囲み部
分よりも大きな直径を持つ環状のフランジ５７８を備え
ている。この環状フランジ５７８は、このように最下部
先端５７２の近傍で第１のショルダー５７９及び第２の
ショルダー５８０を規定している。この柱５７０は、第
２のショルダー５８０から最下部先端５７２にかけて僅
かなテーパーをなしている。

【００５０】この柱５７０は上部５６０と接続され、中
央の部屋の中で移動可能であるため、上部５６０にかか
る力及び褶曲部５６６に生じる圧縮力が、柱５７０を直
接下方に中央の部屋を通じて伝達される。これは、ベロ
ー５１４がこの圧縮位置にある時に、下部５６２の下方
へ突出している柱５７０の長さ分を出すことになる。最
適な例示として図１３及び図１５に示すように、この柱
５７０は、スイッチ支台５１２を通じて形成される開口
５５０の中に受け入れられる。この開口５５０は、環状
フランジ５７８の直径より僅かに大きな直径を持つ。こ
の非圧縮位置においては、スイッチエンドキャップ５０
０が組み立てられる時に、最下部先端５７２は、支台５
１２の第２の表面５４２から下方へ全く延びないか、僅
かに延びるだけである。このスイッチ支台５１２の開口
５５０は、同軸上で接触パッド５３４とともに配列され
るので、柱５７０も同様に同軸上で接触パッド５３４と
ともに配列される。回路基板５３２の接触パッド５３４
は、好ましくは折りたたみ式のドームがよく、これによ
ってこの回路は、ドームの一つがたたみ込まれた場合に
完了することになる。この折りたたみ式ドームは独自に
復元できる構造を持ち、ひとたびこのドームをたたみ込
む力がなくなると、最初の非たたみ込み位置に復帰す
る。

【００５１】このベロー５１４が階段部５４６と勘合す
るように、ベロー５１４は従来技術を用いて支台５１２
の階段部５４６の上に配置される。このように、胴体５
１５の中央の部屋は、ベロー５１４が容易に配置されか
つ支台５１２と勘合されるように、支台５１２の階段部
５４６の一部を受け入れる。上部ガスケット５１６は、
ベロー５１４の上に配置され、さらにベロー５１４を全
体の構造内に固定する。この上部ガスケット５１６は、
非圧縮位置での組立時に、上部ガスケット５１６の上に
伸びる多数のベロー５１４とともにこのベロー５１４を
受け入れる一対の離間された開口５１７を備える。この
上部ガスケット５１６は、外殻５２０内に配置されるの
で、外殻５２０の内部表面に向き合って収容される。ベ
ロー５１４の褶曲部５６６は、好ましくは外殻５２０の
外部表面の上に伸張するが、この外殻５２０の開口５２
２は、ベロー５１４を収容する直径を持ち、それゆえベ
ロー５１４は、圧力を受けてさらに回路基板５３２の方
向の開口５５０中に押しやられる。

【００５２】このベロー５１４の圧縮は、支台５１２の
階段部５４６に対して圧縮されるベロー５１４によって
引き起こされる。この圧縮は、柱５７０の最下部先端５
７２を回路基板５３２の方向へ押しやることを可能に
し、すなわち、このベロー５１４は、最下部先端５７２
が接触パッド５３４と接触する程度に圧縮される。これ
は、接触パッド５３４（ドーム）を潰し、スイッチ信号
を発生させる。このように、本実施例では、スイッチ組
立品５１０は、ベロー５１４に力が加わると圧縮し、ひ
とたび力がなくなると最初の非圧縮位置に戻すといっ
た、バネのような特性を持つ褶曲金属部材から形成され
る。上部ガスケット５１６は、外殻５２０の内部に不要
な物質を進入させない障壁を設けることが望ましい。

【００５３】ベロー５１４は金属で形成されるので、こ
のベロー５１４は、通常使用する外科用ハンドピースや
器具（例えばワイヤーブラシ）及び通常のクリーニング
過程（例えば滅菌工程）に使用する物体に対する耐穿刺
性を備えている。このベロー５１４は、水蒸気やガスの
ベロー５１４の透過を妨げる透過障壁も備えている。従
って、このベロー５１４は、透過障壁を持つスイッチ部
材の前実施例に関してこれまで述べてきた利点のすべて
を供する。

【００５４】これまでの実施例でベロー部品５１４を含
む形の説明を行ってきたが、加わる圧力により非圧縮位
置から圧縮位置へ自由に移動でき、力がなくなった時に
非圧縮位置への自己復元ができるのであれば、他のタイ
プのスイッチ部材を使用することができることが理解さ
れるであろう。例えば、褶曲部５６６の代わりに、この
押し下げ可能で潰れを伴うスイッチ部材が、加圧により
潰れ非圧力時に非圧縮位置に戻るような潰れる壁構造
（図１１参照）を備えていてもよい。これは図１１と同
様のドーム構造の金属スイッチ部材もしくはこれと異な
る潰れ可能構造を持つものでもよい。

【００５５】図１６は、図１２乃至図１５に示した実施
例と同様のさらに他の実施例を示す図である。この実施
例では、ベロー５１４は柱５７０（図１５）を含まな
い。その代わりに、ベロー５１４は中空の内部部屋を備
え、回路基板５３２の接触部５３４に突き当てるベロー
５１４の部分が実質的にベロー５１４の上部５６０にお
ける内部表面となっている。

【００５６】この接触部５３４は、さらに好ましくは、
潰れ可能な接点（例えばドームタイプ構造）がよいが、
柱５３５は接触部５３４から外側方向へ伸張している。
この柱５３５の寸法や容積は柱５７０（図１５）と同様
であり、支台５１２が回路基板の上に適切に位置される
時、支台５１２の階段部５４６に設けられた開口５５０
にそれが受け入れられるデザインとなっている。この柱
５３５は、このように開口５５０を通過して少なくとも
部分的にベロー５１４の内部部屋に伸張している。非圧
縮位置においては、このベロー５１４の上部５６０は、
柱５３５の最上部の僅か上に空隙を作る。力がこの上部
５６０に加えられると、ベロー５１４の胴体５１５は圧
縮を受け、上部５６０は柱５３５と接触する。この柱５
３５は、それ自身（ドーム接触部５３４）の潰れ可能な
構造に取り付けられているので、上部５６０に対するさ
らなる力の供給は、柱５３５を下方向へ移行させる。こ
れは、このドーム構造（接触部５３４）において、潰れ
をもたらし回路を閉じる結果となる。スイッチ信号はこ
のときに送られる。一旦この力がなくなるかもしくは弱
くなると、このドーム構造５３４の伸張に従って、上部
５６０は柱５３５とともに外方向に移行する。

【００５７】本発明は特に好ましい実施例を参照して示
して説明したものであって、形状における種々の変更は
当業者によって理解されるものであり、詳細部分は本発
明の精神及び請求の範囲を逸脱しない限り本発明を構成
するものである。

【００５８】この発明の具体的な実施態様は次の通りで
ある。 （１）前記ハンドピースの内部と対向する前記スカート
の下側にのみ前記金属層を設けた請求項１に記載のスイ
ッチ部材。 （２）前記本体がエラストマ材料で形成されたロッカー
タイプのスイッチである請求項１に記載のスイッチ部
材。 （３）前記金属層が前記本体及び前記スカートの下側に
設けられた請求項１に記載のスイッチ部材。 （４）前記金属層が少なくとも前記本体と前記スカート
のいずれかの中間部分でかつそれらの上部表面と下部表
面の間に設けられた請求項１に記載のスイッチ部材。 （５）前記周辺のスカートが前記本体の厚さよりも薄
く、前記金属層が少なくとも前記スカートの下側に設け
られた請求項１に記載のスイッチ部材。

【００５９】（６）前記基板が少なくとも前記本体と前
記スカートのいずれかと一体成型されている請求項２に
記載のスイッチ部材。 （７）前記基板が前記本体と前記スカートの下側から離
れている請求項２に記載のスイッチ部材。 （８）前記透過障壁が金属層である請求項２に記載のス
イッチ部材。 （９）前記金属層がおよそ５マイクロインチとおよそ
０．００５インチの間の厚さで金属コーティングされた
実施態様（８）に記載のスイッチ部材。 （１０）前記基板が少なくとも前記本体と前記スカート
のいずれかと直に隣接して設けられている請求項２に記
載のスイッチ部材。

【００６０】（１１）前記透過障壁が高分子層を含有
し、前記高分子層の透過性が低減されるように構造的に
変化させてある請求項２に記載のスイッチ部材。 （１２）前記透過障壁が三次元の架橋重合体を含むよう
に変化させてある層を含有し、これによって透過性が低
減される請求項２に記載のスイッチ部材。 （１３）透過層が前記本体の下側表面に塗布された石油
系の層を含有する請求項２に記載のスイッチ部材。 （１４）前記石油系の層はオイル層とグリース層のいず
れかで形成される実施態様（１３）に記載のスイッチ部
材。 （１５）前記石油系の層に対向して設けられる積層材を
さらに含み、前記石油系の層が少なくとも前記本体及び
前記スカートのいずれか並びに前記積層材の間に設けら
れ、前記積層材が前記石油系の層における移行を防止す
る実施態様（１３）に記載のスイッチ部材。

【００６１】（１６）前記透過障壁がセラミック層であ
る請求項２に記載のスイッチ部材。 （１７）前記透過障壁が少なくとも前記スカートの全体
に設けられた多くのマイクロスフィアを含有する請求項
３に記載のスイッチ部材。 （１８）前記透過障壁が前記本体と前記スカートの全体
に設けられた多くのマイクロスフィアを含有する請求項
３に記載のスイッチ部材。 （１９）前記マイクロスフィアが中空部材と中実部材の
いずれかからなる実施態様（１８）に記載のスイッチ部
材。 （２０）前記透過障壁が前記本体の全体に設けられた多
数のファイバーを含有する請求項３に記載のスイッチ部
材。

【００６２】（２１）前記ファイバーが水晶、セラミッ
ク及びカーボンからなるグループから選択された材料で
形成される実施態様（２０）に記載のスイッチ部材。 （２２）前記疎水性膜がポリテトラフルオロエチレン及
びポリプロピレンからなるグループから選択された材料
で形成された疎水性微多孔膜を備える請求項４に記載の
通気口組立品。 （２３）前記通気口がハンドピースの使用者にとってア
クセス不可能な位置に形成された請求項４に記載の通気
口組立品。 （２４）前記表面処理が、前記弾性部材を十分な時間低
温環境に置いて多孔率を下げる工程を含む請求項５に記
載の方法。 （２５）前記表面処理が、前記弾性部材の表面にイオン
注入を行い、これによって下表面を構造的に変化させて
多孔率を下げる工程を含む請求項５に記載の方法。

【００６３】（２６）前記表面処理が、前記弾性部材の
表面をレーザー焼結させ、これによって下表面を構造的
に変化させる工程を含む請求項５に記載の方法。 （２７）前記通気口が前記ハンドピースの使用者からア
クセス不可能な位置に形成された請求項６に記載の方
法。 （２８）前記疎水性膜がポリテトラフルオロエチレン及
びポリプロピレンからなるグループから選択された材料
で形成された微多孔膜からなる請求項６に記載の方法。 （２９）前記圧縮可能なスイッチ部材がベロースイッチ
部材を備え、前期ベロースイッチ部材が前記第１の力に
よって前記ベローの圧縮をさせるために多数の褶曲部を
前記ベローの第１の末端部及び第２の末端部に備え、前
記褶曲部の圧縮が前記復元力を発生させる請求項７に記
載のスイッチ組立品。 （３０）第１の表面及び第２の表面を持つ支台であっ
て、第１の表面がその上に形成された突出部材を備えた
プラットホームを含み、開口が前記突出部材を通過して
支台全体にわたって伸びるよう形成された支台と、支台
の上方に設けられ、前記ベローを受け入れるための開口
を備えたガスケットとをさらに含み、前記ベローは前記
突出部材の上方に配置されて、前記突出部材に組み合わ
せられて、前記ベローは電気的スイッチの構成要素であ
る接触部と接触する部分を持つ実施態様（２９）に記載
のスイッチ組立品。

【００６４】（３１）前記接触部と接触する部分が前記
ベローと一体成型された柱であり、前記突出部材の開口
を通じて伸張している実施態様（３０）に記載のスイッ
チ組立品。 （３２）前記電気的スイッチの構成要素の接触部がプリ
ント回路基板の一部として形成された潰れ可能なドーム
構造の一部である実施態様（３０）に記載のスイッチ組
立品。 （３３）前記支台が支台プレートを備え、前記突出部が
一対の積層された同心状のリングを備え、前期リングの
中心を通過する開口が設けられている実施態様（３０）
に記載のスイッチ組立品。 （３４）最下部のリングの直径がベローに形成された個
室の内径にほぼ等しく、前記個室は前記ベローを前記支
台と組み合わせて配置されるように前記突出部材を受け
入れる実施態様（３３）に記載のスイッチ組立品。 （３５）前記ベローの柱は前記個室を通じて伸びており
自由にその中を移動可能であり、前記ベローの上部に力
が加わると前記柱が下方へ案内されて前記ベローの下部
先端よりも下方へ伸びる実施態様（３４）に記載のスイ
ッチ組立品。

【００６５】（３６）前記ベローは、下部と上部を持
ち、中間に褶曲部が形成されたほぼ環状の胴体であり、
上部、下部及び中間部が同じ直径を持ち、前記褶曲部間
及び前記褶曲部と上部下部と間の前記胴体の直径はそれ
より小さい実施態様（２９）に記載のスイッチ組立品。 （３７）潰れ可能なドームの接触構造を有しており、前
記ドームの潰れは回路基板のスイッチ回路を閉じ、第１
のスイッチ信号を発生させ、前記支台は回路基板の上方
に設けられ、これによって前記突出部材及び支台を通じ
て伸びる前記開口が前記潰れ可能なドームに同軸上に配
列される回路基板をさらに含む実施態様（３０）に記載
のスイッチ組立品。 （３８）前記スカートが多数の褶曲部からなる請求項８
に記載のスイッチ組立品。 （３９）前記スカートが、重合体層の空隙率を下げるよ
うに表面処理を施した重合体材料で形成される請求項８
に記載のスイッチ組立品。

【００６６】

【発明の効果】従って、本発明によれば、外科用ハンド
ピース内に形成した内部スイッチに設けたスイッチ組立
品がガスや水蒸気と接触することを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】模範的な実施例による超音波外科手術用切断及
び止血システムのコンソール、およびハンドピースとフ
ットスイッチを示す図である。

【図２】典型的なスイッチエンドキャップの断面図を示
す図である。

【図３】図２のスイッチエンドキャップとして使われる
典型的なスイッチ部材の上から見た斜視図である。

【図４】図３のスイッチ部材の下から見た斜視図であ
る。

【図５】（ａ）は、典型的な実施例によるスイッチ部材
の下から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ
による一部の断面図である。

【図６】基板がスイッチ部材と透過障壁の間に設けられ
た他の典型的な実施例によるスイッチ部材の断面図であ
る。

【図７】他の典型的な実施例によるスイッチ部材の上か
ら見た斜視図である。

【図８】（ａ）は、他の典型的な実施例によるスイッチ
部材の下から見た斜視図であり、（ｂ）は、他の実施例
によるスイッチ部材の側面図である。

【図９】（ａ）は、他の典型的な実施例によるスイッチ
部材の下から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ
−Ａによる一部の断面図である。

【図１０】通気口が設けられたスイッチエンドキャップ
の一部の断面図である。

【図１１】他の実施例による耐久性のあるスイッチ組立
品の断面図である。

【図１２】他の典型的な実施例によるスイッチエンドキ
ャップの分解組立図である。

【図１３】図１２のスイッチエンドキャップを組み立て
た状態の断面図である。

【図１４】図１２のスイッチエンドキャップに使われた
ベロースイッチの立面図である。

【図１５】図１４の１５−１５による断面図である。

【図１６】他の典型的な実施例によるスイッチエンドキ
ャップの分解組立図である。

【符号の説明】

１０ システム ２０ ハウジング ２２ 第１のケーブル ３０ ハンドピース ４０ スイッチ機構 ５０ フットスイッチ ６０ 第２のケーブル ９０ スイッチエンドキャップ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外科用ハンドピース内を密封するために
   使用する押圧可能なスイッチ部材であって、 本体及び前記本体の周辺に広がるスカートと、 少なくとも前記本体と前記スカートのいずれかの少なく
   とも一箇所に設けた金属層とを備えるスイッチ部材。
2. 【請求項２】 外科用ハンドピース内を密封するために
   使用する押圧可能なスイッチ部材であって、前記スイッ
   チ部材は、 本体及び前記本体の周辺に広がるスカートと、 少なくとも前記本体及び前記スカート並びに前記ハンド
   ピース内部の間に設けた基板とを備え、前記基板の少な
   くとも一部が透過障壁に覆われているスイッチ部材。
3. 【請求項３】 外科用ハンドピース内を密封するために
   使用する押圧可能なスイッチ部材であって、前記スイッ
   チ部材は、 本体及び前記本体の周辺に広がるスカートと、 少なくとも前記本体及び前記スカートのいずれかの内部
   に、これらを通過する流体の透過率を低減させるために
   設けられた透過障壁を備えるスイッチ部材。
4. 【請求項４】 内部と外部の間の圧力を等しくする一方
   で、外科用ハンドピース内を密封するために使用する通
   気口組立品であって、 前記ハンドピースの外殻に設けられ、前記ハンドピース
   内部と通じている通気口と、 前記通気口の上方に設けられ、前記通気口を通じて前記
   内部におけるガスの流出入を行い、前記通気口を通じた
   流体の出入りを防止する疎水性膜とを備える通気口組立
   品。
5. 【請求項５】 スイッチ組立品に使用する弾性スイッチ
   の流体透過率を低減させる方法であって、 弾性部材を十分な時間表面処理し、少なくとも前記弾性
   部材の一部の多孔率を下げて前記弾性部材の前記流体透
   過率を低減させる工程を有する方法。
6. 【請求項６】 外科用ハンドピース内部の部屋からガス
   を通気させ、液体の前記内部の部屋への進入を防止する
   方法であって、 前記ハンドピースの外殻内に通気口を形成して前記内部
   の部屋と通じさせ、 前記通気口の上方に疎水性膜を配置し、前記疎水性膜が
   前記通気口を通じて前記内部の部屋のガスの流出入を許
   可して前記通気口を通じた前記内部の部屋の液体の流出
   入を防止することを含む方法。
7. 【請求項７】 ハンドピースの外殻内部を密封するため
   に、外科用ハンドピースに使用するスイッチ組立品であ
   って、 金属で形成され、第１の力の供給により第１の非圧縮位
   置と第２の圧縮位置の間で圧縮可能な部分を持つ本体を
   含み、前記本体の部分が復元力を生じ前記第１の力がな
   くなると開放されて前記復元力が前記本体を第１の非圧
   縮位置へ戻す、圧縮可能なスイッチ部材を備えるスイッ
   チ組立品。
8. 【請求項８】 外科用ハンドピース内を密封するために
   使用するスイッチ部材であって、 本体及び前記本体の周辺に広がるスカートとを備え、少
   なくとも前記スカートは液体を通さない材料で形成され
   るスイッチ部材。