圧力スイッチ

本発明は、スイッチの分野、特に、圧力スイッチの分野にある。本装置を、所定の検出される力に達するよりも前に特定の長手方向の力に打ち勝つのが必要な器具とともに使用できる。

様々なアプリケーションでは、圧縮した後に何らかの方法で材料を変形させるために、2つの面の間で圧縮材料を圧縮する。非常に小さい圧縮範囲、非常に大きい圧縮範囲、又は容認できる圧縮範囲で、材料を圧縮することができる。容認できる最小限の圧縮力を越えたときに表示できる電気スイッチを設けることが効果的である。さらに、スイッチが小さな隙間にわたって動作し、スイッチを組み込んだ器具に長手方向に一列になっているのが効果的である。また、スイッチに設定される最小限の力を所定の力の値にプリセットできるのが効果的である。

本発明は、小さな隙間(25から200マイクロメータ)にわたって作動し、スイッチを組み込んだ器具に長手方向に一列になっており、所定の下限の力の値にわたってプリセット可能な長手方向の外部からの伸長力に依存する電気スイッチを提供することによって、従来技術の上記及び他の不利益を克服する。

本書に記載した圧力スイッチの特徴は、圧力スイッチが抵抗し得る長手方向の力が従来存在したものよりも非常に大きいことである。例えば、約6mmの直径を有する圧力スイッチでは、約5から8ポンドの長手方向の引張力がスイッチの状態を変える一方で、これに加えて、圧力スイッチが大体300ポンドの長手方向の引張又は圧縮力に耐え得る。

様々な異なる技術分野で圧力スイッチのための多くの用途がある。

技術分野の第1の典型例では、圧力スイッチを使用して、医療装置によって組織に加えられる圧縮力を測定できる。多くの医療処置では、医療装置が圧縮される組織に変化を加える前に組織を2つの面の間で圧縮する。組織があまり圧縮されないと、生じさせようとする変化が十分でないであろう。一方、組織を圧縮し過ぎると、生じさせようとする変化が関心のある領域を実際に壊してしまうであろう。このような組織を圧縮する場合、これらの2つの極値の間に収まる測定可能な力の範囲がある。「安全な」力の範囲を知ることで、ユーザが圧力スイッチのプレテンションを選択でき(すなわち、プレテンション力を越えたことをユーザに示す)、その組織の「安全な」範囲の中でその状態を変化させる。

本書に記載の圧力スイッチをカスタマイズされた方法で構成して、状態変化プレテンションを手術すべき組織の「安全な」範囲に適合させることができる。

組織の状態を変化させるために使用する医療装置の1つのタイプは、医療用吻合器具である。Ethicon Endo−Surgery,Inc.(a Johnson &Johnson company)がこのような吻合器具を製造販売している。Ethiconによって製造される円形の吻合器具は、PROXIMATE(登録商標)PPH,CDH,及びILSという商標名を有する。また、Ethiconによって製造されるCONTOUR及びPROXIMATEという商標の列状の吻合器具は、圧力スイッチを使用できる。これらの典型的な吻合器具のそれぞれのケースにおいて、ステープルのカートリッジとアンビルとの間で組織を圧縮し、ステープルを外に出すと、圧縮した組織もまた切断される。このような特定の実施例では、組織をあまり圧縮しない(組織の中に血液の色が依然として存在する)か、圧縮し過ぎる(組織が壊される)か、又は適度に圧縮(組織が青白くなる)できる。送出されるステープルは所定の長さを有し、発射するとステープルが閉じるようにカートリッジ及びアンビルが所定の距離にある必要がある。このため、これらの吻合器具は、2つの面間の相対距離及びこの距離がステープルの発射範囲内にあるかどうかを表示する装置を有している。しかしながら、これらの吻合器具は、吻合すべき組織に作用する力を最適化するいかなる種類のアクティブ表示器を有していない。本書で説明される圧力スイッチは、このような特徴を提供する。これらの吻合器具が圧力スイッチを使用可能ないくつかの典型的な手術が、大腸の切開及び胃のバイパス手術を含んでいる。

本発明の別の態様によれば、機械式圧力スイッチが医療装置の長手方向の装置軸に沿って配置されており、このスイッチが、長手方向の装置軸に対して平行に設けられた長手方向のピストン軸と、付勢装置接触部とを有する、2つの電気接点のうちの第1の接点を形成する導電性の切り替えピストンと、ピストン軸に沿ってピストンが移動可能に設置される本体内部空洞を規定する中空本体であって、本体に対して第1の長手方向の位置のスイッチ導通ピストン位置と、本体に対して第1の長手方向とは異なる第2の長手方向の位置のスイッチ遮断ピストン位置とを規定する中空本体と、ピストンが移動可能に配置される第2の内部空洞を規定し、本体内部空洞の中に少なくとも部分的に配置されるエンドストッパと、ピストンの少なくとも一部の周りであってエンドストッパと付勢装置接触部との間に配置される付勢装置であって、エンドストッパ及び付勢装置接触部に対して可変の長手方向の付勢力を与え、長手方向のピストン軸に沿ってピストンに与えられる外部の力が長手方向の付勢力を越えるまで、スイッチ導通位置及びスイッチ遮断位置から選択される2つの位置の一方でピストンを保持し、外部の力が長手方向の付勢力を越えるときに、ピストンが2つの位置の他方に移動し、長手方向の付勢力の大きさが本体内部空洞の中のエンドストッパの長手方向の位置に依存する付勢装置と、ピストンから電気的に絶縁され2つの電気接点のうちの第2の接点を形成する導電性の第2の接点と、を具えており、第1及び第2の電気接点が、ピストンがスイッチ導通位置にある場合にスイッチ導通の状態にあり、ピストンがスイッチ遮断位置にある場合にスイッチ遮断の状態にある。

本発明のさらなる態様によれば、長手方向のピストン軸が長手方向の装置軸と一致して設けられている。

本発明の別の態様によれば、付勢装置が、スイッチ遮断位置にピストンを保持するよう長手方向の付勢力を与えてノーマルオープンのスイッチ形態を形成する。

本発明のさらに別の態様によれば、付勢装置が、スイッチ導通位置にピストンを保持するよう長手方向の付勢力を与えてノーマルクローズのスイッチ形態を形成することを特徴とする請求項1に記載のスイッチ。

本発明のさらに別の態様によれば、第1の長手方向の位置とスイッチ遮断位置との間の距離が、約25μmと約750μmとの間、特に、約75μmと約200μmとの間である。

本発明のさらに別の態様によれば、スイッチ導通及びスイッチ遮断の状態を切り替えるための力の範囲が、約3オンスと約20ポンドとの間、特に、約5ポンドと約8ポンドとの間である。

本発明のさらに別の態様によれば、導電性の第2の接点と、本体に長手方向に固定且つ電気伝導するよう接続され、第2の接点を少なくとも部分的に囲むスイッチハウジングと、スイッチハウジングから第2の接点を電気的に絶縁するスイッチ碍子と、ハウジングに移動可能に設置されピストンに長手方向に固定且つ電気伝導するよう接続されたピストン接点とを有するスイッチサブアッセンブリが設けられている。

本発明のさらに別の態様によれば、スイッチ碍子がピストン接点を少なくとも部分的に囲んでおり、導電性の第2の接点がスイッチ碍子を少なくとも部分的に囲んでおり、スイッチハウジングが、第2の接点、スイッチ碍子、及びピストン接点を少なくとも部分的に囲んでいる。

本発明のさらに別の態様によれば、第2の接点が、本体及びピストンから電気的に絶縁されている。

本発明のさらに別の態様によれば、スイッチ碍子が、導電性の第2の接点を少なくとも部分的に囲んでおり、スイッチハウジングが、第2の接点、スイッチ碍子、及びピストン接点を少なくとも部分的に囲んでいる。

本発明のさらに別の態様によれば、ピストンが第1の円形の外面を有しており、付勢装置接触部が、第1の円形の外面よりも大きな直径を有する第2の円形の外面を有しており、本体内部空洞が、第2の円形の外面とほぼ等しい第1の円形の内面を有し、第2の内部空洞が、第1の円形の外面とほぼ等しい第2の円形の内面を有し、付勢装置が、第1の円形の内面とほぼ等しい第3の円形の外面を有し、第2の接点が、第1の円形の内面よりも小さい直径を有する第4の円形の外面を有している。

本発明のさらに別の態様によれば、ピストン、エンドストッパ及び本体が、本体内部空洞の中でエンドストッパを長手方向に固定且つ回転可能に調整するよう本体内部空洞の中にねじ込まれるエンドストッパと、ピストンの周り且つ本体の中で浮くエンドストッパと、から成る群から選択されるアッセンブリを形成する。

本発明のさらに別の態様によれば、第1及び第2の接点に電気的に接続され、ピストンの状態変化が生じたことを示してユーザに状態変化情報を伝える表示器を有する電気表示回路を具える。

本発明のさらに別の態様によれば、付勢装置が、ピストンの周りの付勢装置接触部とエンドストッパとの間で圧縮される圧縮ばねであり、エンドストッパから離れる方向にピストンを付勢する。

本発明のさらに別の態様によれば、医療装置の長手方向の装置軸に沿って配置され、長手方向の装置軸に沿った所定の力を越えた場合に状態の変化を電気的に作動させる機械式圧力スイッチが提供されており、このスイッチが、長手方向の装置軸と一致して設けられた長手方向のピストン軸と、第1の外面を有するピストン部と、フランジ外面を有するフランジとを有する、スイッチの2つの電気接点のうちの第1の接点を形成する導電性の切り替えピストンと、フランジ外面とほぼ等しい第1の内面を有する第1の内部空洞を規定する中空本体であって、ピストンが長手方向のピストン軸に沿って第1の内部空洞の中に移動可能に設置され、本体に対して第1の長手方向の位置のスイッチ導通ピストン位置と、本体に対して第1の長手方向とは異なる第2の長手方向の位置のスイッチ遮断ピストン位置とを規定する中空本体と、第1の外面とほぼ等しい第2の内面を有する第2の内部空洞を規定し、ピストンが第2の内部空洞の中に移動可能に配置されるエンドストッパであって、第1の内部空洞の中に配置され、付勢装置接触面と、第1の内面とほぼ等しいストッパ外面とを有するエンドストッパと、第1の内面とほぼ等しい第3の外面を有し、ピストン部の周りの付勢装置接触面とフランジの間に配置される付勢装置であって、フランジに対して可変の長手方向の付勢力を与え、長手方向のピストン軸に沿ってピストンに与えられる外部の力が長手方向の付勢力を越えるまで、スイッチ導通位置及びスイッチ遮断位置から選択される2つの位置の一方でピストンを保持し、外部の力が長手方向の付勢力を越えるときに、ピストンが2つの位置の他方に移動し、長手方向の付勢力の大きさが本体内部空洞の中のエンドストッパの長手方向の位置に依存する付勢装置と、中空本体に長手方向に接続されたハウジングと、ピストンに長手方向に接続されハウジングの中で移動可能に設置され、スイッチ碍子と、ピストンから電気的に絶縁された導電性の第2の接点とを有するスイッチサブアッセンブリであって、第1及び第2の電気接点が、ピストンが第1の長手方向の位置にある場合にスイッチ導通の状態にあり、ピストンが第2の長手方向の位置にある場合にスイッチ遮断の状態にあるスイッチサブアッセンブリと、を具える。

本発明のさらに別の態様によれば、ピストンが近位端を有してフランジが近位端にあり、エンドストッパが、第1の内部空洞の中で長手方向に固定且つ回転可能に調整するよう第1の内部空洞の中にねじ込まれ、ピストン部が第2の内部空洞の中に摺動可能に設置される。

本発明のさらに別の態様によれば、医療装置の長手方向の装置軸に沿って配置され、長手方向の装置軸に沿った所定の力を越えた場合に状態の変化を電気的に作動させる機械式圧力スイッチが提供されており、このスイッチが、内部空洞を規定し、第1の外面を有する第1の部分と、第2の外面及びフランジ外面を具えた外側フランジを有する第2の部分と、電気スイッチの2つの接点のうちの第1の接点を形成してピストンの切り替え状態を示す少なくとも1の導電性部分と、長手方向の装置軸と一致して設けられた長手方向のピストン軸とを有する切り替えピストンと、第1の内面を有する第1の内部空洞と、フランジ外面とほぼ等しい第2の内面を有する第2の内部空洞とを規定する中空本体であって、ピストンが長手方向のピストン軸に沿って第1及び第2の内部空洞の中に移動可能に設置され、本体に対して第1の長手方向の位置のスイッチ導通ピストン位置と、本体に対して第1の長手方向の位置とは異なる第2の長手方向の位置のスイッチ遮断ピストン位置とを規定する中空本体と、第1の内面とほぼ等しいストッパ外面を有し、第1の外面とほぼ等しいストッパ内面を有するストッパ内部空洞を規定する少なくとも1の調整可能なエンドストッパと、第2の内面とほぼ等しい付勢外面を有し、第1の部分の周りのエンドストッパと外側フランジの間に配置された付勢装置であって、外側フランジに対して可変の長手方向の付勢力を与え、長手方向のピストン軸に沿ってピストンに与えられる外部の力が長手方向の付勢力を越えるまで、スイッチ導通位置及びスイッチ遮断位置から選択される2つの位置の一方でピストンを保持し、外部の力が長手方向の付勢力を越えるときにピストンが2つの位置の他方に移動し、長手方向の付勢力の大きさが第1の内部空洞の中のエンドストッパの長手方向の位置に依存する付勢装置と、本体に長手方向に接続され、スイッチ碍子とピストンから電気的に絶縁された導電性の第2の接点とを有するスイッチアッセンブリと、を具えており、第1及び第2の電気接点が、ピストンが第1の長手方向の位置にある場合にスイッチ導通の状態にあり、ピストンが第2の長手方向の位置にある場合にスイッチ遮断の状態にある。

本発明のさらに別の態様によれば、第2の内面により第2の内部空洞の中での外側フランジの長手方向の摺動移動が可能であり、ストッパ内面が、ピストンの第1の部分をその中に摺動可能に受容する。

本発明のさらに別の態様によれば、ピストンが近位端を有し外側フランジが近位端にあり、エンドストッパが、第1の内部空洞の中で長手方向に固定且つ回転可能に調整するよう第1の内部空洞にねじ込まれ、ピストン部がストッパの内部空洞に摺動可能に配置されている。

本発明のさらに別の態様によれば、第1の部分が遠位部で、第2の部分が近位部で、第1の内部空洞が内側ねじを有する遠位の空洞であり、第2の内部空洞が近位の空洞であり、遠位の空洞の第1の内面が近位の空洞の第2の内面よりも大きく、エンドストッパが内側ねじと整合する外側ねじを有している。

本発明の特徴として考えられる他の態様は、添付の特許請求の範囲に説明されている。

圧力スイッチで具体化したものとして本発明を図示及び説明するが、それにもかかわらず、特許請求の範囲に相当するものの領域及び範囲内で発明の精神から逸脱することなしに様々な修正及び構造的な変更を行ってもよいため、それは示した詳細に限定することを意図するものではない。

しかしながら、追加的な目的及び利点とともに本発明の動作の構成及び方法が、添付の図面とともに読み込む場合に特定の実施例の以下の記載から最も良く理解されるであろう。

本発明の実施の利点が、添付の図面とともに、好適な実施例の添付図面とともに考慮すべき以下の記載から明らかとなろう。

図1は、本発明に係る圧力スイッチの実施例のある側からの斜視図である。

図2は、スイッチのほぼ半分を通した図1の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図3は、スイッチのほぼ半分を通した図1の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図4は、スイッチのほぼ半分を通した図1の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図5は、スイッチのほぼ半分を通した図1の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図6は、スイッチのほぼ長手方向の軸を通した図1の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図7は、スイッチのほぼ半分を通した図1の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図8は、スイッチが非作動位置にある図6の圧力スイッチのある側からの拡大した長手方向の断面斜視図である。

図9は、スイッチが作動位置にある図6の圧力スイッチのある側からの拡大した長手方向の断面斜視図である。

図10は、本発明に係る圧力スイッチの別の実施例のある側からの斜視図である。

図11は、スイッチのほぼ半分を通した図10の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図12は、スイッチのほぼ半分を通した図10の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図13は、スイッチのほぼ長手方向の軸を通した図10の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図14は、スイッチのほぼ半分を通した図10の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図15は、スイッチのほぼ半分を通した図10の圧力スイッチのある側からの長手方向の断面斜視図である。

図16は、スイッチが非作動位置にある図13の圧力スイッチのある側からの拡大した長手方向の断面斜視図である。

図17は、スイッチが作動位置にある図13の圧力スイッチのある側からの拡大した長手方向の断面斜視図である。

本発明の態様を、本発明に係る特定の実施例を扱う以下の説明及び関連する図面で開示する。代替的な実施例を、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに導き出すことができる。さらに、本発明の典型的な実施例の周知の要素を詳細に説明せず、本発明に関連する詳細をあいまいにしないよう省略することとする。

本発明を開示及び記載する前に、本書で使用する専門用語が特定の実施例を説明する目的のためであり、限定する意図ではないことに留意されたい。明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるような、「1つの」及び「その」は、文脈が明らかにそれ以外のこと指示していない限り、複数についての言及を含んでいることに留意されたい。

本明細は、新規性を有するとみなされる本発明の特徴を規定する特許請求の範囲で始めているが、同じ符号が持ち越される図面とともに以下の説明の考察から、本発明がより一層理解されるであろうと考えられる。図面は等尺で描かれていない。

ここで、まず、特に図1から図9の図面を詳細に参照すると、圧力スイッチ1の第1の典型的な実施例を示す。図10から図17は、圧力スイッチ1の第2の典型的な実施例を示す。以下により詳細に示すように、第1の実施例は、「ノーマルオープン」のスイッチ形態を示しており、第2の実施例は、「ノーマルクローズ」のスイッチ形態を示す。2つの実施例でスイッチ1の特徴が同じ部分には、理解し易くするために、同じ符号を使用することとする。

圧力スイッチ1を、器具の長手軸に沿った力を測定するのが必要で、この力が所定の値を越える場合に動作が必要な器具の中に組み込むことができる。この圧力スイッチ1を、例えば、医療機器に使用できるが、医療機器の典型的な実施例に限定されない。以下でさらに詳述するように、圧力スイッチ1を、Mainによる米国特許番号第5,104,025号に開示されているような円形の外科的吻合器具に使用できる。

図1から図9は、圧力スイッチ1の様々な部分を表している。図6は、圧力スイッチ1の長手軸2を通した視野の実施例を示しており、スイッチ1の全てのパーツを見ることができる。接触ピストン10が中央部を規定しており、中央部の周りのスイッチ1の他のパーツを説明する。前金具又は先端部20が接触ピストン10の遠位端12に締結されている。遠位端12及び先端部20の内部穴22を図4から図9で直線で示すが、第1の実施例では、遠位端12に外側の雄ねじを設けることができ、穴22に内側の雌ねじを設けることができる。代替的に、先端部20を接触ピストン10の遠位端12に圧入、接着、溶接、又はそうでなければ接続できる。図4から図9に示す形態では、内部穴22の近位端24は、ねじを切っていない平らな部分を有しており、穴22の中に完全にねじ込まれた場合に穴22の中に遠位端12がさらにその中にねじ込まれないためのストッパとして近位部24が機能するように、ピストン10の最も遠位な端部をその中に受容する。

ピストン10の近位端には、ピストン10の外側面に幅広部14が設けられており、内部穴16がその内部に形成されている。

中空の本体チューブ30が、接触ピストン10の少なくとも一部の周りに設けられている。チューブ30の内部の実施例は、比較的狭い近位の穴32及び比較的幅が広い遠位の穴34を有している(逆の形態も可能である)。穴32,34は、中央シャフト18及び幅広部14を有するピストン10の近位部を囲んでいる。幅広部14の外側の形状及び近位の穴32の内側の形状は、ほぼ等しい。したがって、円形形態では、近位の穴32の内径が、幅広部14の外径にほぼ等しい。本書で使用するように、2つのパーツ間に十分なクリアランスがある実質的に等しい手段により、一方が他方の中を摺動できる。このため、所定の第1の材料がピストン10の外面とボディチューブ30の内面との間に特定の第1の隙間を要して、ピストン10がその中を移動し得る場合、第1の隙間は、2つのパーツ10,30間に有り、ピストン10の外面とボディチューブ30の内面との間に所定の第2の材料がより小さな(又はより大きな)隙間を要して、ピストン10がその中を移動し得る場合、この第2の隙間は、2つのパーツ10,30間に有る。

ピストン10と本体チューブ30との間に2つのパーツ、すなわち調整可能なエンドキャップ40及び付勢装置50が設けられている。エンドキャップ40の外側の形状及び遠位穴34の内側の形状は、実質的に等しい。したがって、円形形態では、遠位穴34の内径が、エンドキャップ40の外径にほぼ等しい。このため、エンドキャップ40を遠位穴34の中に挿入した場合、エンドキャップ40は、遠位及び近位穴34,32の内面、中央シャフト18の外面、幅広部14の遠位の横断面、及びキャップ40の近位の端面、によって規定される内部空間を実質的に閉じる。付勢装置50がこのような内部空間の中に設けられている。付勢装置50及びキャップ40は、幅広部14とともに、所定の方向、このケースでは、近位の方向にピストン10を付勢するよう機能する。付勢装置50の力は、キャップ40の位置に依存させることができる。例えば、キャップ40が幅広部14に近い場合、付勢装置50は第1の付勢力を加えることができ、キャップ40が、幅広部14から遠い場合、付勢装置50が第2の付勢力を加えることができる。使用する付勢装置50に応じて、第1の力を、第2の力よりも大きくすることができ、その逆もまた可能である。キャップ40が本体チューブ30に沿った様々な位置間で調整可能であるのが良いが、必ずしも必要ではない。このような形態では、付勢装置50を調整してユーザが望むように予め付勢することができる。

キャップ40及び付勢装置50の一実施例を図2から図9に示す。しかしながら、以下の記載は、図8の視野について扱うこととする。本実施例では、遠位穴34が、近位穴32よりも大きな直径を有している。エンドキャップ40が、遠位穴34の図示しない内側の雌ねじに整合する外側のねじ42を有している。このような形態では、キャップ40を遠位穴34の中の長手方向のポイントに沿って遠位穴34の中で回転させることができる。遠位穴34よりも小さな直径を有する近位穴32とともに、近位穴32の遠位の端点36がキャップ40を挿入するためのストッパを形成する。このキャップ40には、ピストン10の中央シャフト18の外側の形状とほぼ等しい形状を有する内側穴44が形成されている。このため、長手方向の力がキャップ40を遠位穴34の外に出さないで押圧するようにキャップ40を遠位穴34の中にねじ込むことができる一方で、ピストン10の中央シャフト18が穴44の中をキャップ40に対して自由に長手方向に移動できる。

付勢装置50は、本実施例では、圧縮ばね50として実施されている。圧縮ばね50であるばね50をピストン10の中央シャフト18の周りに幅広部14の遠位の横断面まで設置し、さらに、ねじキャップ40を中央シャフト18の周りに設置して、遠位穴34の中に少なくとも部分的にねじ込むと、キャップ40がしっかりとであるが辛うじて遠位穴34の中にある状態とストッパ36まで中に完全に挿入された状態との間を行き来できる長手方向のコネクション距離によって規定される2つの最大値間でばね50を圧縮できる。

ピストン10が移動するため、それは、ピストン10の状態の信号を出すための電気スイッチの1つの接点を形成できる。ピストン10に対して電気的に絶縁された別の接点を設ける必要がある。このため、ピストン10が第1の長手方向の位置にある場合に電気スイッチが第1の状態にあり、ピストン10が第2の長手方向の位置にある場合に第2の状態にあるように(第1及び第2の状態がオフ/オン又はオン/オフする)、ピストン10はスイッチサブアッセンブリと関連する必要がある。このスイッチサブアッセンブリはピストン10の近位端及び本体チューブ30で形成されており、以下の記載では、2つの典型的な実施例で示す。第1の実施例の「ノーマルオープン」スイッチは、図1から図9に関連して言及している。第2の実施例は、図10から17に関連しており、「ノーマルクローズ」スイッチある。

図8から図9を参照してノーマルオープンのスイッチサブアッセンブリについて説明する。スイッチブッシング60が、本体チューブ30の近位端に挿入される遠位に突出するスタブ62を有している。このスタブ62を、多くの方法(例えば、接合、溶接、接着、圧入、ねじ)で本体チューブ30に結合することができる。スイッチブッシング60の近位端が、取り付け本体70に取り付けられる。ある実施例では、ピストン10、先端部20、本体チューブ30、キャップ40、スイッチブッシング60、及び取り付け本体70のそれぞれが導電性を有し、圧力スイッチ1の第1の電気接点を規定する。しかしながら、先端部20及びキャップ40は導電性がある必要はない。電気回路を形成する第2の電気接点を形成(又は図10から図17に示す電気回路を遮断)するために、第2の接点間に絶縁体を配置する必要があり、第1の接点が動作可能に移動して第2の接点と接触する(接触しない)必要がある。

本書に開示されている様々なスイッチの実施例が、導電性のパーツを有しており、電気回路のパーツを実際に形成している。しかしながら、本発明に係るスイッチは、スイッチのパーツが回路を形成する実施例に限定されない。代替的な形態が、本発明の機械式遮断スイッチの態様のみをうまく利用しており、ピストンの移動により、スイッチに隣接する別の電気スイッチ、例えば、ピストンを作動させる。このようなスイッチは非常に小さいため、このような外部スイッチを当技術分野でタクトスイッチと称されるもので実施できる。大きなスイッチのための十分な場所がある場合、様々なマイクロスイッチも同様に使用できる。

図1から図9の典型的な実施例では、第2の電気接点が環状接触部80によって形成され、絶縁体が絶縁スタブ90によって形成される。リング80及び絶縁スタブ90をピストン10に接続する部分は、T形の接続バー100である。リング80、スタブ90、及びバー100のそれぞれが、簡単に組み立てられてスイッチブッシング及び本体チューブ30に嵌め込まれるように、入れ子になっている。絶縁スタブは、環状接触部80を接続バー100から隔てており、接続バー100は、ピストン10及びスイッチブッシング60と電気的に接触する。

さらに具体的に、内部穴16が接続バー100の遠位ボス102を受容するような形状となっている。遠位ボス102と内部穴16との間の接続は、ピストン10と先端部10との間の接続の実施例と同じようにすることができる。ボス102が外側の雄ねじを有する場合、例えば、内部穴16が対応する内部の雌ねじを有している。このような典型的な構成は、製造コスト及び時間に関して接続バー100及びピストン10の取り付けを容易にする。

環状接触部80は、絶縁スタブ90の遠位接触部92の外側の形状と実質的に対応する寸法の形状を有する内部穴82を有している。この遠位接触部92の外側の形状は、例えば、円形、卵形、矩形、方形、星形、三角形といった多角形の形状を取ることができる。このような外側の形状にかかわらず、環状接触部80の内部穴の形状は、環状接触部80に挿入して(圧入、接着、接合、溶接、又は他の接続プロセスによって)それに固定でき、環状接触部80と第1の接点の他の部分との間の接触の規制を高い精度で作成できるように、遠位接触部92の外側の形状に対応する。

環状接触部80が絶縁スタブ90に接続された後、組み合わせたアッセンブリを接続ロッド100に接続できる。ロッド100の中間部の外側の形状は、絶縁スタブ90を通して延びる穴94の内部の形状と対応するよう作られる。さらに、ロッド100の中間部の外側の形状は、例えば、円形、卵形、矩形、方形、星形、三角形といった形状を取ることができる。このような外側の形状にかかわらず、絶縁スタブ90の内部穴の形状が、絶縁スタブ90に挿入して(圧入、接着、接合、溶接、又は他の接続プロセスによって)それに固定でき、スタブ90に取り付けられた環状接触部80と第1の接点の他の部分との間の接触の規制を高い精度で作成できるように、ロッド100の中間部の外側の形状に対応する。

このような接続とともに、接続ロッド100が、ピストン10に電気的に接触する(これにより、先端部20、本体チューブ30、キャップ40、スイッチブッシング60、及び取り付け本体70に電気的に接触する)。環状接触部80の外側の形状/外径は、スイッチブッシング60の内側の形状/内径よりも小さい寸法であるが、スイッチブッシング60の内側に環状接触部80を挿入することで、それらの間に横方向の隙間110を形成する。このため、環状接触部80が、横方向の隙間110によってその外側のスイッチブッシング60から電気的に隔離され、絶縁スタブ90の外面に直接接触することによって、その内側の接続ロッド100から電気的に隔離(絶縁)される。

環状接触部80及び第1の端子(10,20,30,40,60,70)の電気伝導部を有する電気回路を形成するために、環状接触部80で電気的接続を形成しなければならない。このような接続に関するある典型的な実施例を図5から図9に示す。特に、接続バー100に、近位の横方向の外側の面104から、環状接触部80が配置される長手方向の位置に位置する少なくとも接続ロッド100の中間部まで延びる近位の長手方向の穴103を形成する。さらに、横方向の穴106を、長手方向の穴103が環状接触部80の内面と繋がるよう形成してもよい。このような形態では、絶縁ワイヤ206を長手方向103及び横方向104の穴に通して、(例えば、溶接によって)環状接触部80の内面に固定することができる。このような結合を容易にするために、環状接触部80に、ワイヤの電気で動く部分を受容するための凹部(又は一連の凹部)を形成できる一方、ワイヤの絶縁部が接続ロッド100の長手方向103及び横方向104の穴全体に接触した状態を保つ。

例えば、このような電気的接続を図7に図式的に示しており、回路200が環状接触部80と取り付け本体70との間に配置されている。このような典型的な回路は、電源202及び電気回路を形成した場合LEDを発光させる接触表示部204(すなわち、LED)を有している。取り付け本体70及び絶縁ワイヤ206を(図7に示すように)それぞれ回路200に接続すると、環状接触部80と第1の端子(10,20,30,40,60,70)と部分との間に電気的接触が生じて、LED204が点灯する。

上記のような典型的な形態の説明とともに、第1及び第2の状態の間のスイッチ1の機能を、図8と図9との比較によって説明できる。ピストン10は、先端部20及び接続ロッド100に長手方向に固定されている。さらに、絶縁スタブ90及び環状接触部80が接続ロッド100の外側に長手方向に固定されている。ピストン10は、遠位端がキャップ40の穴44の内側に摺動可能に配置されており、チューブ本体30の近位穴32の内側に摺動可能に配置されている。このため、ピストンサブアッセンブリ全体(10,20,80,90,100)が、長手方向の隙間112が環状接触部80の遠位の横断面とスイッチブッシング60のスタブ64の近位の横断面64間に有るため、長手方向に移動できる。圧力スイッチ1が機能できるのは空間を形成するこのような隙間112による。

調整キャップ40と幅広部14の遠位の横断面との間に設置された付勢装置(例えば、圧縮バネ)50は、キャップ40を調整してばね50を圧縮する場合にピストン10に対して近位方向の力を与える。この力は、本書ではプレテンションとして称されるが、スイッチブッシング60の導電性のあるスタブ62からある距離−長手方向の隙間112として規定される−を置いて環状接触部80を保持する。圧力スイッチ1に外部の力を与えずに、プレテンションは所定の位置に常に環状接触部80を保持し、第1の接点と環状接触部80との間に電気的接触が生じない。先端部20に与えられる遠位方向の外部の力Fがこの状況を変えることができる。図9を参照されたい。ばねによって加えられる力Fがプレテンション力よりも大きくない場合、ばねは、調整キャップ40によってすでに縮んでいる以上に縮まない。しかしながら、ばねによって加えられる力Fがプレテンション力よりも大きい場合、ばねが縮んで、ピストンサブアッセンブリの残りの部分−ピストン10、接続ロッド100、絶縁スタブ90、及び環状接触部80−とともに先端部20が長手方向に遠位に移動する。長手方向の遠位への移動は、端面64と環状接触部80の遠位側との間の接触が、先端部20のさらなる移動を完全に阻止するため、スイッチブッシング60のスタブ62の近位の端面64によって規制される。このため、このような形態は、スイッチ1が作動して「オープン」となる電気回路が形成される前に環状接触部80がスイッチブッシング60に接触するまで打ち勝つ必要がある調整可能な長手方向のプレテンション力を有する電気スイッチを提供する。図9は、遠位の作動位置にあるピストンサブアッセンブリ(10,20,80,90,100)を示しており、図8は、近位の非作動位置にあるピストンサブアッセンブリを示す。

図1から図9の圧力スイッチ1のアッセンブリのためのある典型的なプロセスは、ピストン10の中央シャフト16を覆うよう挿入されたばね50を有している。また、キャップ40が本体チューブ30の近位穴34の中にねじ込まれる。そして、ピストンばねサブアッセンブリをキャップ40の内部穴44を通して挿入し、先端部20をピストン10の遠位端12に固定する(例えば、ねじで締める)。これにより、ピストンサブアッセンブリを形成する。

絶縁スタブ90は、初めに遠位ボス102の周りに、次に、中間部の周りに設置することによって、接続バー100の中間部に取り付けられる。同様に、絶縁スタブ90の外側に設置することによって、環状接触部80が絶縁スタブ90に取り付けられる。環状接触部80は、絶縁スタブ90に長手方向に取り付けられ、スタブ90は、接続バー100の中間部に長手方向に取り付けられる。絶縁ワイヤ206は、取り付け本体70の穴を通され、接続ロッド100の長手方向103及び横方向106の穴を通されて、取り付け本体70又は接続バー100のいかなる部分にもワイヤ206を電気的に接続させずに、環状接触部80の内面に電気的に接続される。このような接続により、すぐにピストンサブアッセンブリに接続し得るスイッチサブアッセンブリを形成する。

接続バー100の遠位のボス102又はスイッチブッシング60のスタブ62の一方又は双方が、ピストン10にボス102を取り付けるための及び/又は本体チューブ30にスタブ62を取り付けるためのねじを有し得る。スイッチサブアッセンブリ全体を(物理的及び電気的に)ピストンサブアッセンブリに接続し得る。これら2つのサブアッセンブリを一緒に組み立てるために、取り付け本体70のみをスイッチブッシング60の近位端に取り付けることを必要とする。このような取り付けは、例えば、溶接又は雄雌セットのねじの形を取り得る。

図10から図17は、「ノーマルクローズ」のスイッチ形態を有する圧力スイッチ1の第2の実施形態を示す。

図10から図17は、スイッチ1の様々な部分を示す。図14は、スイッチ1の全てのパーツを見ることができる圧力スイッチ1をほぼ長手軸2を通して見た例を示す。接触ピストン10が中央部を与えており、中央部の周りのスイッチ1の他の部分を説明する。先端部20を接触ピストン10の遠位端12に固定する。遠位端12及び先端部20の内部穴22を図13から図15及び図17の直線で示すが、典型的な実施例では、遠位端12に外側の雄ねじを設けることができ、穴22に内側の雌ねじを設けることができる。代替的に、先端部20を接触ピストン10の遠位端12に圧入、接着、溶接、又はそうでなければ接続できる。図13から図15及ぶ図17に示す形態では、内部穴22の近位端24は、ねじを切っていない平らな部分を有しており、穴22の中に完全にねじ込まれた場合に穴22の中に遠位端12がさらにその中にねじ込まれないためのストッパとして近位部24が機能するように、ピストン10の最も遠位な端部をその中に受容する。

ピストン10の近位端には、ピストン10の外側面に半径方向に延びる幅広部14が設けられている。内部穴16がピストン10の近位端の内部に形成されている。

図16の拡大図に示すように、中空の本体チューブ120が、接触ピストン10の少なくとも一部の周りに設けられている。第1の実施例の本体チューブ30と比較すると、チューブ120の内部が一定の径の穴122を有している。穴122は、幅広部14の外側の形状とほぼ等しい形状を有しており、ピストン10の中央シャフト18を囲んでいる。したがって、円形形態では、穴122の内径が幅広部14の外径にほぼ等しい。

ピストン10と本体チューブ120との間に配置された圧力スイッチ1の2つのパーツがある:すなわち、ストッパパック130及び付勢装置50である。ばねのストッパパック130の外側の形状及び穴122の内側の形状は、ほぼ等しい。したがって、円形形態では、ばねのストッパパック130が実質的に遊びがないがほぼ摩擦なしに穴122の中を摺動するように、穴122の内径がばねのストッパパック130の外径にほぼ等しい。このばねのストッパパック130は、それが本体チューブ120の中を完全に別々に浮いているという点で、エンドキャップ40とは異なる。特に、先端部20をピストン10の遠位端12にねじ込むと、近位の横断面がパック130の遠位の横断面を押すが、この遠位の横断面に固定されない。このような形態では、一見したところでは、パック130が一定の長手方向の長さを有しているため、それは圧縮ばね50がある所定の圧縮値にのみ設定可能であることを表しているように思われる。これは、各々が異なる長手方向の長さを有している一連のパック130を設けた場合を除いて正しい。このため、パック130のセットのうちの一つを選ぶことによって、ばね50のプレテンションを調整する。また、例えば、図13に示すように、先端部20にピストン10の遠位端12を完全にねじ込む必要がない。このように、先端部20にピストン10が完全にねじ込まれていない場合、付勢装置50のユーザの所望のプレテンションは、特別な大きさのパック130を設け、先端部20に所定の距離だけピストンをねじ込むことによって生じる。代替的に、パック130は、先端部20にピストン10が完全にねじ込まれる場合プレテンションを単に判断できる。ストッパパック130及び付勢装置50のある実施例を図10から図17に示す。しかしながら、以下の実施例では、図13の視野について扱う。ストッパパック130には、ピストン10が妨害されずにパック130を通って行き来できるように、ピストン10の外側の形状とほぼ等しい形状を有する内部穴132が形成されている。

ばねストッパパック130が穴122の中にある場合、ストッパパック130は、穴122の内面、中央シャフト18の外面、幅広部14の遠位横断面、及びパック130の近位横断面によって規定される内部空間を実質的に閉止する。付勢装置50はこの内部空間の中に設置されている。付勢装置50及びストッパパック130は、幅広部14とともに動作して、所定の方向、このケースでは近位の方向にピストン10を付勢する。付勢装置50の力は、ストッパパック130の長手方向の長さに依存する。

本実施例では、付勢装置50が圧縮ばね50として実施される。圧縮ばね50であるばね50がピストン10の中央シャフト18の周りに幅広部14の遠位の横断面まで設置される場合、ストッパパック130もまた中央シャフト18の周りにあり先端部20がピストン10に取り付けられる場合、ばね50がそれらの間で縮むか又はプリテンションする。

ピストン10が移動するため、それは、圧力スイッチ1の状態の信号を出すための電気スイッチの1つの接点を形成できる。ピストン10に対して電気的に絶縁された別の接点を必要とする。このため、ピストン10が第1の長手方向の位置にある場合に電気式圧力スイッチ1が第1の状態にあり、ピストン10が第2の長手方向の位置にある場合に第2の状態にあるように(第1及び第2の状態がオフ/オン又はオン/オフする)、ピストン10はスイッチサブアッセンブリと関連する必要がある。このスイッチサブアッセンブリは、ピストン10の近位端及び本体チューブ120で形成されており、以下の記載では、第2の典型的な「ノーマルクローズの」実施例に適用される。

スイッチブッシング60は、遠位に突出するスタブ62を有しており、スタブ62が本体チューブ120の近位端に挿入される。スタブ62をあらゆる方法(例えば、接合、溶接、接着、圧入、ねじ)を用いて本体チューブ120に取り付けることができる。スイッチブッシング60の近位端が、取り付け本体70に取り付けられる。ある実施例では、ピストン10、先端部20、本体チューブ120、ストッパパック130、スイッチブッシング60、及び取り付け本体70のそれぞれが導電性を有し、圧力スイッチ1の第1の電気接点を規定する。しかしながら、先端部20及びストッパパック130は必ずしも導電性である必要がない。第1の接点に電気的に接続された場合に、図10から図17に示す電気回路を遮断する第2の電気接点を形成するために、第2の接点と第1の接点との間に絶縁体を配置する必要があり、第1の接点が動作可能に移動して第2の接点と接触する必要がある。

図10から図17の典型的な実施例では、第2の電気接点が接続ピン140によって形成され、絶縁体が絶縁ブッシング150によって形成される。絶縁ブッシング150及び接続ピン140をピストン10に接続する部分は、T形の導電性の接続ねじ160である。絶縁ブッシング150及び接続ピン140は、簡単に組み立てられてスイッチブッシング60及び取り付け本体70に嵌め込まれるように、入れ子になっている。絶縁ブッシング150は、少なくともピストン10及びスイッチブッシング60と電気的に接触する接続ピン140を、取り付け本体70及びスイッチブッシング60から物理的及び電気的に隔てられている。

さらに具体的に、内部穴16が接続ねじ160の遠位ボス162を受容するような形状となっている。遠位ボス162と内部穴16との間の接続は、ピストン10と先端部10との間の接続の実施例と同じようにすることができる。ボス162が外側の雄ねじを有する場合、例えば、内部穴16が対応する内部の雌ねじを有している。このような典型的な構成は、製造コスト及び時間に関して接続ねじ160及びピストン10の取り付けを容易にする。また、接続ねじ160の横方向の端面164は、ピストン10の内部穴16の内側の遠位ボス162が完全に挿入されたことを表示するストッパを与える。

絶縁ブッシング150は、接続ピン140の近位接触部142の外側の形状と実質的に対応する寸法の形状を有する内部穴152を有している。この近位接触部142の外側の形状は、例えば、円形、卵形、矩形、方形、星形、三角形といった多角形の形状を取ることができる。このような外側の形状にかかわらず、絶縁ブッシング150の内部穴152の形状は、絶縁ブッシング150を挿入して(圧入、接着、接合、溶接、又は他の接続プロセスによって)内部穴152に固定でき、接続ピン140と第1の接点の他の部分との間の接触の規制を高い精度で作成できるように、近位接触部142の外側の形状に対応する。

絶縁ブッシング150が接続ピン140に接続された後、組み合わせた絶縁サブアッセンブリを取り付け本体70に接続できる。絶縁ブッシング150の近位部の外側の形状は、取り付け本体70を通して延びる内側穴72の内側の形状と一致するよう作られる。さらに、絶縁ブッシング150の近位部の外側の形状は、例えば、円形、卵形、矩形、方形、星形、三角形といった形状を取ることができる。このような外側の形状にかかわらず、取り付け本体70の内部穴の形状が、絶縁ブッシング150を内部穴に挿入して内部穴に固定でき、(絶縁ブッシング150及び取り付け本体70に取り付けられた)接続ピン140と第1の接点の他の部分との間の接触の規制を高い精度で作成できるように、絶縁ブッシング150に対応する。

このような接続とともに、接続ねじ160が、ピストン10に電気的に接触する(これにより、本体チューブ120、スイッチブッシング60、及び取り付け本体70、さらに場合によっては、必要に応じて、先端部20及びストッパパック130に電気的に接触する)。接続ピン140の遠位の横方向の幅広部144の外側の形状/直径は、スイッチブッシング60の内側の形状/直径よりも小さい寸法であり、スイッチブッシング60の内側に接続ピン140を挿入することで、それらの間に横方向の隙間110を形成する。このため、横方向の隙間110が、スイッチブッシング60の内側から接続ピン140の遠位の幅広部144を電気的に隔離し、接続ピン140の近位の接触部142の外側が、絶縁ブッシング150の内側穴152に直接接触することによって、取り付け本体70及びスイッチブッシング60から電気的に隔離(絶縁)される。

接続ピン140と第1の端子(10,20,60,70,120,130)の電気伝導部との間に電気回路を形成するために、接続ピン140で電気的接続を形成しなければならない。このような接続に関するある典型的な実施例を図11から図17に示す。特に、接続ねじ160に、中間部から半径方向に延びて近位の横断面168を規定する近位の横方向の幅広部166を形成する。付勢装置50がピストン10及び接続ねじ160を近位の方向に付勢して、接続ピン140の遠位の横断面148を接続ねじ160の近位の横断面168に導通するよう接触させる。このような接触は、これら2つの面間でサブアッセンブリの電気回路を形成させるだけでよいため、接続ねじ160の近位の幅広部166の外側の形状/外径は、スイッチベアリング60の内部穴66の中を摺動するような大きさ又は形状とすることができる。

接続ピン140の他の電気接点が、接続ピン140の近位の側に具わっている。ある典型的な実施例では、長手方向の穴146が、接続ピン140の近位の横断面から内側に形成されており、絶縁ワイヤ206をその中に受容する。このワイヤ206の導電体を長手方向の穴146の内面に(例えば、溶接によって)固定し得る。このような電気的な接続を、例えば、図7に図式的に示す。このような典型的な形態では、電源202が接触表示器204(LED)に電力を供給し、電気回路が導通するときにLEDを点灯させるが、圧力スイッチ1のこのようなノーマルクローズの形態では、常にそのようになる。逆に、第1の接点と接続ピン140との間の電気的接触を解除すると、LED104が消灯する。当然ながら、表示器は目視によるもの(例えば、LED104)である必要がない。また、それは、音声によるもの(例えば、スピーカの音)又は触覚(例えば、振動)、又はこれらの組み合わせとすることができる。

また、接続ピン140と取り付け本体70との間に、電気回路がオープン(すなわち、導通していない)のときにLEDを点灯させる回路300を設けることが可能である。任意のロジック回路を使用して、図10から図17に示すような圧力スイッチ1の2つの状態に基づいてLED204を制御できる。例えば、図13に示すように、NORゲート及びANDゲートを有するロジック300を、圧力スイッチ1回路に接続できる。このような形態では、スイッチ1がそのノーマルクローズ状態のときにLEDがオフになり、図17に示すように接触が断たれると、LEDが点灯する。

上記の典型的な形態の説明とともに、第1及び第2の状態間のスイッチ1の機能を、図16と図17との間の比較によって説明できる。

上記のように、接続ピン140は、絶縁ブッシング150の中に長手方向に固定されており、絶縁ブッシング150がスイッチベアリング60及び取り付け本体70の少なくとも一方に長手方向に固定されている。本体チューブ120が、スイッチベアリング60の遠位端に長手方向に固定されている。ストッパパック130が、ばね50と先端部20との間に長手方向に拘束されずに設けられている。ピストン10が先端部20及び接続ねじ160に長手方向に固定されており、ピストンサブアッセンブリがばね50によって近位方向に付勢されながら本体120の中を摺動する。したがって、ピストンサブアッセンブリ(10,20,130,160)全体が遠位の長手方向に移動して、本体チューブ120の内側のばね50を圧縮し、この圧縮の距離が、圧力スイッチ1がスイッチとして機能する空間134(図17参照)を形成する。

パック130と幅広部14の遠位の横断面との間に設置された付勢装置(例えば、圧縮ばね)50は、パック130がばね50を圧縮する場合にピストン10に対して近位方向の力を与える。この力は、本書ではプレテンションとして称されるが、接続ピン140の導電性の遠位の横断面に対して接続ねじ160を保持する。圧力スイッチ1に外部の力を与えずに、プレテンションはこの位置に常に接続ピン140を保持し、第1の接点と接続ピン140との間の電気的接触が維持される。先端部20に与えられる遠位方向の外部の力Fがこの状況を変えることができる。図17を参照されたい。力Fがばね50によって加えられるプレテンション力よりも大きくない場合、ばね50は、パック130によってすでに縮んでいる以上に縮まない。しかしながら、力Fがばね50によってピストン10に加えられるプレテンション力よりも大きい場合、ばね50がさらに縮んで、ピストンサブアッセンブリ(10,130,160)の残りの部分とともに先端部20が遠位の長手方向に移動する。遠位の長手方向はばね50の大きな圧縮移動によって規制され、圧力スイッチ1の大部分の適用では、それは生じない。このため、このような形態は、スイッチ1が作動できて「クローズ」の電気回路が形成される前に接続ねじ160が接続ピン140に接触しなくなるまで打ち勝つ必要がある調整可能な長手方向のプレテンション力を有する電気スイッチを提供する。図17及び図19は、遠位の作動位置にあるピストンサブアッセンブリ(10,130,160)を示しており、図16は、近位の非作動位置にあるピストンサブアッセンブリを示す。

図10から図17の圧力スイッチ1のアッセンブリのためのある典型的なプロセスでは、突出するスタブ62を有するスイッチブッシング60の遠位端が、本体チューブ120の近位端に長手方向に固定されている。ピストン10を本体チューブ120の内側に挿入し、ばね50を本体チューブ120の内側にピストン10の中央シャフト16を覆うよう挿入する。パック130をピストン10の遠位端12の外側に設置し、先端部20にピストン10の遠位端12の外側のねじを完全に又は部分的にねじ込む。ここで、先端部にピストン10完全にねじ込むと、ピストン10がスイッチブッシングのスタブ62にプレテンション力を与える。このような力を避けるために、先端部20にピストン10の遠位端12を部分的にねじ込むことができる。そして、接続ねじ160の遠位端をピストン10の内部穴16の中にねじ込んで、ピストン10の幅広部14と接続ねじ160の幅広部166との間にスタブ62を捕らえる。これによりピストンばねサブアッセンブリを形成する。

取り付け本体70が接続ピン140に長手方向に固定されて接続されており、それらの間に絶縁ブッシング150を具えている。これらのパーツの入れ子式の形状のため、取り付けの順序が取り付けするためのコスト及び時間のみによって限定される。代替的に、絶縁ブッシング150及び接続ピン140を取り付け本体70の遠位端の内側に設置できるが、このようなケースでは、圧力スイッチ1の遠位端を下方に傾ける場合これら2つのパーツが長手方向に移動できる。これにより接続ピンサブアッセンブリを形成する。

ピストンばね及び接続ピンサブアッセンブリは、スイッチブッシング60に取り付け本体70を長手方向に固定することによって一緒に取り付けられる。先端部20にピストン10を完全にねじ込むと、固定によるばね50の予めの付勢力に打ち勝つ必要がある。しかしながら、ばね50に予めの付勢力が生じないように先端部20にピストン10を最小限ねじ込むと、長手方向の全ての固定がなされた後に、先端部20にピストン10の遠位端12を完全にねじ込んでばね50をプレテンションの状態にし得る。絶縁ワイヤ206の導電体が接続ピン140の長手方向の穴146に取り付けられ、回路300を形成する。

ノーマルオープン及びノーマルクローズの形態の各ケースでは、長手方向の隙間112が、約25μm(0.001”)から約750μm(0.030”)の間、又はより狭い範囲では約75μm(0.003”)から約200μm(0.008”)の間の長さを有している。

圧力スイッチ1の導電性のある部分は、例えば、ステンレス鋼、銅、ニッケルメッキした銅、ニッケルメッキした真鍮とし得る。絶縁ワイヤ206の導電体を半田付けする必要が場合、これらの各材質で差し支えないであろう。

2つの状態の間を切り替えるために適用可能な圧力スイッチ1の力の範囲は、約3オンスから約20ポンドの間、又はより狭い範囲である約5ポンドから約8ポンドの間とすることが可能である。

ばね50を選択する方法に関しては、所定の一連のばね50の中間の範囲内又はその範囲で所望のプレテンション力を選択する。換言すれば、圧力スイッチの状態の変化が、ばね50のプレテンションのスペクトルの最大値の近くで生じるのではなくて、その代わりに、スペクトルの中央部のどこかで生じる。

上記の回路は、二進出力−圧力スイッチ1を通して伝達される外部の物体への力がプレテンションよりも大きいか又は小さいか−を与える。圧力スイッチにロードセルとも称される歪みゲージを設ける場合、連続的な力の出力の表示、例えば、1列のLEDが力の量に応じて段階的に点灯する、又はLED又はLCDの数値欄が圧力スイッチ1を通して与えられる力の量に対応する数値を増加させる、といった表示をユーザにすることができる。

ここで、上記の圧力スイッチ1を、Main(「Main」)らによるEthiconEndo−Surgery,Incに譲渡された米国特許第5,104,025号に記載された腔内吻合環状ステープラーでの使用に関して説明することとする。Mainの特許の図7の分解図に最も明りょうに示されているように、トロカール(套管針)シャフト22が、アンビルの鋸歯29にトロカールシャフト22を並べるための遠位の窪み部21及びいくつかの凹部28を有しているため、アンビル34にステープを合わせる。トロカール先端部26は、それに圧力を加えると組織を貫通し得る。Mainの特許の図3から図6は、環状ステープラー10がどのように2つの組織片を一緒に結合するのかを示す。アンビル30をヘッド20の近くに移動させると、図5及び図6に示すように組織がその間で圧縮される。この組織を圧縮し過ぎると、このような外科的な吻合手術は成功しないであろう。外科手術の間、挟まった組織に許容範囲にある圧縮力を加えることができる。この範囲は既知であり、吻合する組織に依存する。Mainの特許で図示するステープラーは、吻合に先立って組織に加えられる圧縮力のレベルをユーザに示すことができない。しかしながら、本書に記載された圧力スイッチ1はトロカールシャフト22の代わりであり、ステープラー10が、(圧力スイッチ1の長手軸2に沿って作用する)圧縮力がスイッチ1のプレテンションをいつ越えたのかを、ユーザに示すことができる。容認できる組織圧縮力の範囲内に値を有するように、このプレテンションをユーザが選択できる。

本出願の図1から図10は、Ethicon Endo−Surgery,Inc.によって製造販売される少なくともCDH外科的ステープラーの中で機能し得る先の鋭い遠位端を有する先端部20を示す。Mainの特許のトロカールシャフト22の近位端は、ヘッド20に取り付けるために雄ねじを要する。他の環状ステープラーは、本出願の図1から図10に示すのとは反対のタング(tang)の実施例を要する。このため、取り付け本体70を図1から図17に示す形式又はMainの特許の図7に示す形式にすることができる。先端部20及び取り付け本体70を、あらゆる種類の同じような外科装置に嵌り込むようカスタマイズできる。

前述の記載及び添付図面は、本発明の原理、好適な実施例及び動作方法を示している。しかしながら、本発明が上記の特定の実施例に限定されると解釈されるべきではない。上記の実施例の追加的なバリエーションが、当業者にとって明らかであろう。

このため、上記の実施例は、限定的なものではなくむしろ実例と見なすべきである。したがって、当然のことながら、上記の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなしに、これらの実施例に対する変更を当業者が成し得る。