JP6714724B2 - 電子スイッチ機構 - Google Patents

Description

本開示は、電子スイッチ機構に関する。より具体的には、本開示は、電気外科器具のための電子スイッチ機構に関する。

このセクションにおける記述は、単に、本開示に関する背景情報を提供し、先行技術を構成する場合もしない場合もある。

電気外科器具及び他の非医療デバイス用の典型的なスイッチは、器具を起動するための１つ以上の触覚プッシュボタンを含む。例えば、一定の器具は、左利きオペレータ用の１つのボタンと、右利きオペレータ用の第２のボタンとを用いる。この技術に属し得る文献の中でも、例えば、以下の特許文書及び公開特許出願である、特許文献１〜７を含み、これらの内容全体は、あらゆる目的について参照によって本明細書に組み込まれる。

したがって、器具が、両方の利き手用の器具の操作に適応するスイッチ機構を含むことが所望されることになる。

米国特許第４，６１８，７５４号 米国特許第５，３７６，７６５号 米国特許第６，３０３，８８７号 米国特許第６，８８０，９８９号 米国特許第６，９１１，６０８号 米国特許第６，９９８，５５４号 米国特許出願公開第２０１３／０１４０１６４号

本開示は、電子スイッチ機構を提供する。様々な配置において、スイッチ機構は、電気外科器具と関連付けられる。スイッチ機構は、２つ以上のボタン又はタブを有して、医師が器具を作動させることを可能にする。より具体的には、２つ以上のボタン又はタブは、医師がいずれか一方の手で器具を操作することを可能にするように構成される。つまり、医師は、自分の片手の指又は親指を使用して、両方の利き手用の器具の操作を提供することができる。

したがって、本発明の一態様に準じると、スイッチ機構は、開窓部を有するハウジングと、ハウジング内に保持されたスイッチ要素と、開窓部の対向する側方縁に各々枢動可能に取り付けられている第１のタブ及び第２のタブと、を含む。タブは、第１のタブ又は第２のタブとの接触がそれぞれのタブを回転させて、スイッチ要素を作動させるような、ハウジングに対する回転運動に制約されている。

本発明のこの態様は、本明細書に説明される特徴の１つ又は任意の組み合わせによってさらに特徴付けられ得、その特徴は、例えば、開窓部を封止するようにタブ上に位置付けられた膜、ハウジングは、中心線を有し、スイッチ要素は、中心線上にあること、第１のタブ及び第２のタブは、互いに到達することなく中心線の方に延在していること、第１のタブ及び第２のタブは、中心線から等しく離間されていること、少なくとも１つのタブは、約３０°の円弧範囲にわたって接触領域を有していること、第１のタブと第２のタブとの間に位置する枢軸点で、ハウジング上に枢動可能に拘束された剛性ロッカ、並びにスイッチ要素は、ドームスイッチであり、そのため第１のタブ又は第２のタブのいずれか一方との接触が、それぞれのタブを、剛性ロッカと接触させ、次に剛性ロッカが、ドームスイッチと接触してこれを作動させること、である。

したがって、本発明の別の態様に準じると、スイッチ機構は、開窓部を有するハウジングと、ハウジング内に保持されたスイッチ要素と、ドームスイッチであるスイッチ要素と、第１のタブ及び第２のタブであって、開窓部の対向する側方縁に各々枢動可能に取り付けられている、第１のタブ及び第２のタブと、第１のタブと第２のタブとの間に位置する枢軸点で、ハウジング上に枢動可能に拘束された剛性ロッカと、を含む。タブは、第１のタブ又は第２のタブとの接触が、それぞれのタブを回転させて剛性ロッカと接触させ、次に剛性ロッカが、ドームスイッチと接触してこれを作動させるような、ハウジングに対する回転運動に制約されている。

本発明の上記の態様は、本明細書に説明される特徴の１つ又は任意の組み合わせによってさらに特徴付けられ得、その特徴は、例えば、開窓部を封止するようにタブ上に位置付けられた少なくとも１つの膜、ハウジングは、中心線を有し、スイッチ要素は、中心線上にあること、並びに第１のタブ及び第２のタブは、互いに到達することなく中心線の方に延在していること、である。

したがって、本発明のさらに別の態様に準じると、スイッチ機構は、ハウジングと、ハウジング内に保持された第１のスイッチ要素と、ハウジング内に保持された第２のスイッチ要素と、ハウジング内に保持された第３のスイッチ要素と、第１、第２及び第３のスイッチ要素と電気的に導通している回路基板と、を含む。第１、第２又は第３のスイッチ要素との接触は、電気信号が前記スイッチ要素から回路基板に送信されるために、それぞれのスイッチ要素を作動させる。

本発明のこの態様は、本明細書に説明される特徴の１つ又は任意の組み合わせによってさらに特徴付けられ得、その特徴は、例えば、スイッチ要素は、膜スイッチ要素であること、各膜スイッチ要素は、可撓性膜を含むこと、可撓性膜は、インサート成形されること、ハウジングは、第１の開窓部、第２の開窓部及び第３の開窓部を含み、第１、第２及び第３のスイッチ要素が、それぞれの開窓部内に位置付けられていること、ハウジングは、長手方向軸を有し、第１、第２及び第３のスイッチ要素は、長手方向軸を中心として位置付けられていること、並びに第１のスイッチ要素、第２のスイッチ要素、第３のスイッチ要素は、長手方向軸を中心として３時、６時及び９時で離間されていること、である。

更なる特徴、利点、及び適用分野は、本明細書に提供される説明から明らかになるであろう。説明及び具体的な例は、単に例示目的のために意図され、本開示の範囲を限定することを意図されないことを理解されたい。
図面

本明細書に説明される図面は、単に例示目的のためであり、決して本開示の範囲を制限することを意図されない。図面における構成要素は、必ずしも一定の縮尺ではなく、本発明の原理を例示することに重点を置かれる。

本発明の原理による、スイッチ機構の斜視図である。 図１Ａに示されるスイッチ機構の内部図である。 本発明の原理による、代替的スイッチ機構の斜視図である。 図２Ａに示されるスイッチ機構の内部図である。 本発明の原理による、別の代替的スイッチ機構の斜視図である。 本発明の原理による、さらに別の代替的スイッチ機構の側面図である。 図４Ａに示されるスイッチ機構の断面図である。 図４Ａに示されるスイッチ機構用の回路基板の斜視図である。 図４Ａに示されるスイッチ機構用のハウジングの斜視図である。

以下の説明は、本質的に例示的なものであって、本開示、並びにその適用や用途を限定する意図はない。

ここで図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、本発明の原理を用いる電気外科器具の一部分がそこに例示され、符号１０で示される。電気外科器具は、ハンドル１１に取り付けられた電子スイッチ機構１２を含む。スイッチ機構１２及びハンドル１１は、別個のユニットであってもよく、又は単一の一体ユニットであってもよい。

電子スイッチ機構１２は、上ハウジング１４及び下ハウジング１６を含む。上ハウジング１４は、第１のタブ１８及び第２のタブ２０を保持する、一対の開口部又は開窓部３０を含む。上ハウジング１４及び下ハウジング１６は、スイッチ機構１２の中心線ＣＬにある内部基台２３などの内部構造上に支持されたスイッチ２２をさらに含み、各タブ１８及び２０は、それぞれの開窓部３０の最側方縁２８で枢動可能に取り付けられる。したがって、各タブ１８及び２０は、上ハウジング１４及び下ハウジング１６に対する縁２８の周りの回転運動に制約される。このため、いずれか一方のタブ１８、２０が、例えば、医師によって押し込まれるとき、それぞれのタブの内側部分がボタン２４に対して接触して押し込み、次にこれが、スイッチ２２を作動させる。

一定配置にあるスイッチ２２は、エネルギー源の起動を制御する。例えば、スイッチ機構１２が、バイポーラ電極を有する電気外科器具と関連付けられている場合、スイッチ機構は、器具に電気的に接続された無線周波数（radiofrequency、ＲＦ）エネルギー源の動作を制御し得る。このため、医師がいずれか一方のタブ１８、２０を押圧してスイッチ機構１２を作動させたとき、電気エネルギーが電極に送達され、例えば、患者の組織を処置する。関連する器具は、組織を固めるか又は切断する鉗子であり得る。器具は、同様に患者の身体に接続される、中性電極と相互作用する１つの電極のみを必要とするモノポーラ器具であってもよい。代替的に、器具は、２つの電極（遠位電極及び近位電極）を有するバイポーラ電気外科器具であってもよい。異なる電位を有するＲＦ電圧は、電流が１つの電極から他方の電極まで組織を通って流れるために、かかるバイポーラ器具に印加され、それによって、組織を加熱して組織を固めるか又は切断する。

タブ１８及び２０は、医師が中心線ＣＬから約３０°の円弧範囲にわたってタブを押し込むことを可能にするように配置される。したがって、力が、この３０°の円弧範囲にわたってタブ１８又は２０のいずれか一方に、例えば、医師のいずれか一方の手の指又は親指によって加えられた場合、その結果生じるタブ１８又は２０の変位は、縁２８の周りの回転運動に変換され、次にこれが、ボタン２４の並進運動をもたらしてスイッチ２２を作動させる。スイッチ２２の作動は、スイッチ機構１２から電気信号を送達して、スイッチ機構１２と関連付けられた器具を動作させる。他の配置において、円弧範囲は、３０°よりも大きいか又はそれよりも小さくてもよい。

ここで図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本発明の原理による、代替的電気外科器具１００の一部分が示される。電気外科器具は、ハンドル１１１に取り付けられた電子スイッチ機構１１２を含む。スイッチ機構１１２及びハンドル１１１は、別個のユニットであってもよく、又は単一の一体ユニットであってもよい。

電子スイッチ機構１１２は、上ハウジング１１４及び下ハウジング１１６を含む。上ハウジング１１４は、第１のタブ１１８及び第２のタブ１２０を保持する、一対の開口部又は開窓部１３０を含む。第１のタブ１１８及び第２のタブ１２０は、剛性リブ又はロッカ１２６に取り付けられ、ロッカ１２６は、ロッド１２８上で、ロッカ１２６がロッド１２８の周りで回動するために、上ハウジング１１４に取り付けられる。スイッチ機構１１２は、スイッチ機構１１２の中心線ＣＬで、内部基台１２３などの内部構造上に支持されたスイッチ１２２をさらに含む。一部の配置において、第１のタブ１１８、第２のタブ１２０、及びロッカ１２６は、単一の一体ユニットである。

一定の配置において、スイッチ１２２は、図２Ｂに示されるように膜スイッチ又はドームスイッチであり得る。このため、いずれか一方のタブ１１８、１２０が、例えば、医師によって押し込まれたとき、ロッカ１２６は、矢印１３０で示されるように枢軸点１２８の周りで回動する。ロッカ１２６の回動運動は、次に、ロッカ１２６の突起１２７Ａ又は１２７Ｂがドームスイッチ１２２と接触することを結果としてもたらし、次にこれが、スイッチ１２２を作動させる。具体的には、タブ１１８が押し込まれた場合、ロッカ１２６は、突起１２７Ａがスイッチ１２２と接触してこれを作動させるために、反時計回りに回動する。同様に、タブ１２０が押し込まれた場合、ロッカ１２６は、突起１２７Ｂがスイッチ１２２と接触してこれを作動させるために、時計回りに回動する。

スイッチ１２２は、エネルギー源の起動を制御し得る。例えば、スイッチ機構１１２が、バイポーラ電極を有する電気外科器具と関連付けられている場合、スイッチ機構は、器具に電気的に接続された無線周波数（ＲＦ）エネルギー源の動作を制御し得る。このため、医師がスイッチ機構１１２を作動させたとき、電気エネルギーが電極に送達され、例えば、患者の組織を処置する。関連する器具は、組織を固めるか又は切断する鉗子であり得る。器具は、同様に患者の身体に接続される、中性電極と相互作用する１つの電極のみを必要とするモノポーラ器具であってもよい。代替的に、器具は、２つの電極（遠位電極及び近位電極）を有するバイポーラ電気外科器具であってもよい。異なる電位を有するＲＦ電圧は、電流が１つの電極から他方の電極まで組織を通って流れるために、かかるバイポーラ器具に印加され、それによって、組織を加熱して組織を固めるか又は切断する。

タブ１１８及び１２０は、医師が、図２Ｂに示されるように、約３０°の円弧範囲にわたってタブを押し込むことを可能にするように配置される。したがって、力が、この３０°の円弧範囲にわたってタブ１１８又は１２０のいずれか一方に、例えば、医師のいずれか一方の手の指又は親指によって加えられた場合、その結果生じるタブ１１８又は１２０の変位は、ロッカ１２６の回転運動に変換され、次にこれが、ドームスイッチ１２２と接触してこれを作動させる。ドームスイッチ１２２の作動は、スイッチ機構１１２から電気信号を送達して、スイッチ機構１１２と関連付けられた器具を動作させる。他の配置において、円弧範囲は、３０°よりも大きいか又はそれよりも小さくてもよい。接触領域が、中心線ＣＬからオフセット又は離間されることにも留意されたい。より具体的には、中心線ＣＬと各タブ１１８及び１２０の内縁との間に０°よりも大きい隙間がある。一部の特定の配置において、隙間は、約３０°であるが、他の配置において、隙間は、３０°よりも小さいか又はそれよりも大きい。

ここで図３を参照すると、本発明の原理による、代替的電気外科器具２００の一部分が示される。電気外科器具は、ハンドル２１１に取り付けられた電子スイッチ機構２１２を含む。スイッチ機構２１２及びハンドル２１１は、別個のユニットであってもよく、又は単一の一体ユニットであってもよい。

電子スイッチ機構２１２は、上ハウジング２１４及び下ハウジング２１６を含む。上ハウジング２１４は、第１のタブ又はボタン２１８と第２のタブ又はボタン２２０とを保持する、一対の開口部又は開窓部２３０を含む。各タブ又はボタン２１８、２２０は、それぞれの膜２２２、２２４によって覆われ、各タブ又はボタン２１８、２２０は、器具２００を選択的に作動させる個々のスイッチ機構であり得る。特に、各タブ又はボタン２１８、２２０は、電気信号を送達して器具２００を作動させる個々の膜スイッチであり得る。

一定配置にあるスイッチ機構２１２は、エネルギー源の起動を制御する。例えば、スイッチ機構２１２が、バイポーラ電極を有する電気外科器具と関連付けられている場合、スイッチ機構は、器具に電気的に接続された無線周波数（ＲＦ）エネルギー源の動作を制御し得る。このため、医師がスイッチ機構２１２を作動させたとき、電気エネルギーが電極に送達され、例えば、患者の組織を処置する。例えば、力が、ボタン２１８又は２２０のいずれか一方に、医師のいずれか一方の手の指又は親指によって加えられた場合、その結果生じるボタン２１８又は２２０の変位は、スイッチ機構２１２を作動させ、次にこれが、電気信号をスイッチ機構２１２から送達して、スイッチ機構２１２と関連付けられた器具を動作させる。関連する器具は、組織を固めるか又は切断する鉗子であり得る。器具は、同様に患者の身体に接続される、中性電極と相互作用する１つの電極のみを必要とするモノポーラ器具であってもよい。代替的に、器具は、２つの電極（遠位電極及び近位電極）を有するバイポーラ電気外科器具であってもよい。異なる電位を有するＲＦ電圧は、電流が１つの電極から他方の電極まで組織を通って流れるために、かかるバイポーラ器具に印加され、それによって、組織を加熱して組織を固めるか又は切断する。

図４Ａ〜図４Ｄを参照すると、本発明の原理による、さらに別の代替的電気外科器具３００が示される。電気外科器具は、ハンドル３１１に取り付けられた電子スイッチ機構３１２を含む。スイッチ機構３１２及びハンドル３１１は、別個のユニットであってもよく、又は単一の一体ユニットであってもよい。

電子スイッチ機構３１２は、上ハウジング３１４及び下ハウジング３１６を含む。上ハウジング３１４は、第１のタブ又はボタン３１８と、第２のタブ又はボタン３２０と、第３のタブ又はボタン３２２とを保持する、一組の開口部又は開窓部３３０を含む。各タブ又はボタン３１８、３２０、３２２は、器具２００に関して上記に説明されたものと同様に、それぞれの膜によって覆われ得る。各タブ又はボタン３１８、３２０、３２２は、器具３００を選択的に作動させる個々のスイッチ機構であり得る。特に、各タブ又はボタン３１８、３２０、３２２は、電気信号を送達して器具３００を作動させる個々の膜スイッチであり得る。

図４Ａ〜図４Ｄに示される配置において、タブ又はボタン３１８、３２０、３２２は、回路基板３１５と関連付けられる。このため、タブ又はボタン３１８、３２０又は３２２のうちのいずれかが、例えば、医師によって押し込まれたとき、信号が、下ハウジング３１６内の接点３２８、３２９から回路基板３１８内のそれぞれの接点３２４、３２６に送信され、次にこれが、器具３００を作動させる。特定の実施形態において、接点３２８及び３２４は、器具３００のバイポーラ動作と関連付けられ、一方で接点３２９及び３２６は、器具３００のモノポーラ動作と関連付けられる。

図４Ｃ及び図４Ｄに示されるように、ボタン３１８、３２０、３２２は、器具３００の長手方向軸Ａの周りで３時の位置、９時の位置及び１２時の位置で配置される。他の配置において、ボタンは、共により近く又はより遠くに離間され得る。

一定配置にあるスイッチ機構３１２は、エネルギー源の起動を制御する。例えば、スイッチ機構３１２が、バイポーラ電極を有する電気外科器具と関連付けられている場合、スイッチ機構は、器具に電気的に接続された無線周波数（ＲＦ）エネルギー源の動作を制御し得る。このため、医師がスイッチ機構３１２を作動させたとき、電気エネルギーが電極に送達され、例えば、患者の組織を処置する。したがって、力が、ボタン３１８、３２０、３２２のいずれかに、例えば、医師のいずれか一方の手の指又は親指によって加えられた場合、その結果生じるボタン３１８、３２０又は３２２の変位は、スイッチ機構３１２を作動させ、次にこれが、電気信号をスイッチ機構３１２から送達して、スイッチ機構３１２と関連付けられた器具を動作させる。関連する器具は、組織を固めるか又は切断する鉗子であり得る。器具は、同様に患者の身体に接続される、中性電極と相互作用する１つの電極のみを必要とするモノポーラ器具であってもよい。代替的に、器具は、２つの電極（遠位電極及び近位電極）を有するバイポーラ電気外科器具であってもよい。異なる電位を有するＲＦ電圧は、電流が１つの電極から他方の電極まで組織を通って流れるために、かかるバイポーラ器具に印加され、それによって、組織を加熱して組織を固めるか又は切断する。

一部の配置において、器具２００及び３００内でタブ又はボタンを覆う上記の膜は、可撓性の低デュロメータ材料からインサート成形され得る。上記に説明された器具の全てにおいて、つまり、器具１０、１００、２００及び３００、タブ、ボタン、又は膜１８、２０、１１８、１２０、２１８、２２０、３１８、３２０、３２２は、医師がそれぞれの器具をいずれか一方の手で操作することができることを可能にするように構成される。

本発明の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本発明の主旨から逸脱しない変形が、本発明の範囲内にあることを意図される。かかる変形は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱するものとしてみなされない。

１０ 器具
１１ ハンドル
１２ 電子スイッチ機構
１４ 上ハウジング
１６ 下ハウジング
１８ 第１のタブ
２０ 第２のタブ
２２ スイッチ
２３ 内部基台
２４ ボタン
２８ 最側方縁
３０ 開窓部
１００ 代替的電気外科器具
１１１ ハンドル
１１２ 電子スイッチ機構
１１４ 上ハウジング
１１６ 下ハウジング
１１８ 第１のタブ
１２０ 第２のタブ
１２２ ドームスイッチ
１２３ 内部基台
１２６ ロッカ
１２７Ａ 突起
１２７Ｂ 突起
１２８ ロッド（枢軸点）
１３０ 開窓部
２００ 代替的電気外科器具
２１１ ハンドル
２１２ 電子スイッチ機構
２１４ 上ハウジング
２１６ 下ハウジング
２１８ 第１のタブ（ボタン）
２２０ 第２のタブ（ボタン）
２２２ 膜
２２４ 膜
２３０ 開窓部
３００ 代替的電気外科器具
３１１ ハンドル
３１２ 電子スイッチ機構
３１４ 上ハウジング
３１５ 回路基板
３１６ 下ハウジング
３１８ 第１のタブ（ボタン）
３２０ 第２のタブ（ボタン）
３２２ 第３のタブ（ボタン）
３２４ 接点
３２６ 接点
３２８ 接点
３２９ 接点
３３０ 開窓部

Claims (11)

1. スイッチ機構であって、
   開窓部を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に保持されたスイッチ要素と、
   第１のタブ及び第２のタブと、を備え、前記第１のタブ及び前記第２のタブは、前記開窓部の対向する側方縁に各々枢動可能に取り付けられ、
   前記タブは、前記第１のタブ又は前記第２のタブとの接触が、前記それぞれのタブを回転させて前記スイッチ要素を作動させるような、前記ハウジングに対する回転運動に制約されており、
   前記スイッチ機構は、前記第１のタブと前記第２のタブとの間に位置する枢軸点で、前記ハウジング上に枢動可能に拘束された剛性ロッカをさらに備える、スイッチ機構。
2. 前記開窓部を封止するように前記タブ上に位置付けられた膜をさらに備える、請求項１に記載のスイッチ機構。
3. 前記ハウジングが、中心線を有し、前記スイッチ要素が、前記中心線上にある、請求項１に記載のスイッチ機構。
4. 前記第１のタブ及び前記第２のタブが、互いに到達することなく前記中心線の方に延在している、請求項３に記載のスイッチ機構。
5. 前記第１のタブ及び前記第２のタブが、前記中心線から等しく離間されている、請求項３に記載のスイッチ機構。
6. 少なくとも１つのタブが、約３０°の円弧範囲にわたって接触領域を有している、請求項１に記載のスイッチ機構。
7. 前記スイッチ要素が、ドームスイッチであり、そのため前記第１のタブ又は前記第２のタブのいずれか一方との接触が、前記それぞれのタブを前記剛性ロッカと接触させ、次に前記剛性ロッカが、前記ドームスイッチと接触して前記ドームスイッチを作動させる、請求項１に記載のスイッチ機構。
8. スイッチ機構であって、
   開窓部を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に保持され、かつドームスイッチである、スイッチ要素と、
   第１のタブ及び第２のタブであって、前記第１のタブ及び前記第２のタブが、前記開窓部の対向する側方縁に各々枢動可能に取り付けられている、第１のタブ及び第２のタブと、
   前記第１のタブと前記第２のタブとの間に位置する枢軸点で、前記ハウジング上に枢動可能に拘束された剛性ロッカと、を備え、
   前記タブは、前記第１のタブ又は前記第２のタブとの接触が、前記それぞれのタブを回転させて前記剛性ロッカと接触させ、次に前記剛性ロッカが、前記ドームスイッチと接触してこれを作動させるような、前記ハウジングに対する回転運動に制約されている、スイッチ機構。
9. 前記開窓部を封止するように前記タブ上に位置付けられた少なくとも１つの膜をさらに備える、請求項８に記載のスイッチ機構。
10. 前記ハウジングが、中心線を有し、前記スイッチ要素は、前記中心線上にある、請求項８に記載のスイッチ機構。
11. 前記第１のタブ及び前記第２のタブが、互いに到達することなく前記中心線の方に延在している、請求項１０に記載のスイッチ機構。

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