(57)【要約】器具ユニット１２４とバッテリ及び制御モジュール１２８とを備えた外科用電動器具システムに関する。バッテリ及び制御モジュールは、充電電流を供給するセル３８と、スイッチと器具の動力発生部の状態との少なくとも一方を監視するセンサと、センサからの信号に基づいて器具内の動力発生部９５０に通電信号を選択的に供給するコントローラ５３０とを有している。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療処置又は外科的処置を行うための、動力発生部と該動力発生部により作動するエネルギーアプリケータとを有する外科用器具ユニットとともに用いられるバッテリ及び制御モジュールであって、
空間部を有し、該空間部を周囲環境から遮断するように設けられたハウジングと、
前記ハウジングに一体に設けられ、前記外科用器具ユニットと協働し、該外科用器具ユニットに対して前記ハウジングを取外し可能に保持するラッチ機構と、
前記ハウジングの空間部内に設けられた少なくとも１つの再充電可能型セルと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記器具ユニット内の動力発生部に取り付けられたコンタクトに接続させるために設けられた少なくとも１つのコンタクトと、
前記ハウジングの空間部内に設けられ、前記セルから前記コンタクトを経て前記器具内の動力発生部に対する器具ユニット動力発生通電信号の出力を調整するために少なくとも１つの前記セルを少なくとも１つの前記コンタクトに選択的に接続する器具ユニットコントローラ（５３０）と
を備え、
前記ハウジング内に少なくとも１つの第１センサ（５９４）が配置され、該センサは、前記器具ユニットから出され、前記動力発生部の動作状態又は動作状況を表す信号を監視するとともに、監視された該信号に基づいて、前記器具ユニット内の動力発生部の動作状態又は動作状況を表す第１センサ信号を出力するものであり、
前記器具ユニットコントローラ（５３０）は、少なくとも１つの前記セル（３８）から前記器具ユニット内の動力発生部（９５０）に対する通電信号の出力を前記第１センサ信号に応じて調整するものである、バッテリ及び制御モジュール。
【請求項２】
前記ハウジングの空間部内に少なくとも１つの第２センサがあり、
該第２センサは、前記器具ユニットと前記バッテリ及び制御モジュールとのいずれかに取り付けられたユーザ作動スイッチの構成要素から出される信号を監視し、監視された前記信号に応じて、監視された前記スイッチの構成要素の状態に基づく第２センサ信号を出力するものであり、
前記構成要素は前記ハウジングの外部に位置するものである、請求項１に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項３】
前記ハウジングの少なくとも一部は、前記器具ユニットから出された信号が、少なくとも１つの前記センサの動作に悪影響が及ぶレベルにまで歪むこと又は減衰することなく通り抜けることのできる材料から形成されている、請求項１又は２に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリ及び制御モジュールとともに用いられる、エネルギーアプリケータ（１７）を作動させる動力発生部を備えた器具ユニット（１０、１２４）。
【請求項５】
医療処置又は外科的処置を行うための、動力発生部（９５０）と該動力発生部により作動するエネルギーアプリケータ（１７）とを有する外科用器具ユニットとともに用いられるバッテリ及び制御モジュールであって、
空間部を有し、該空間部を周囲環境から遮断するように設けられたハウジングと、
前記ハウジングに一体に設けられ、前記外科用器具ユニットと協働し、該外科用器具ユニットに対して前記ハウジングを取外し可能に保持するラッチ機構と、
前記ハウジングの空間部内に設けられた少なくとも１つの再充電可能型セル（３８）と、
前記ハウジングに取り付けられ、前記器具ユニット内の動力発生部と一体に設けられたコンタクトに接続させるために設けられた少なくとも１つのコンタクト（３５０）と、
前記ハウジングの空間部内に設けられ、前記セルから前記コンタクトを経て前記器具内の動力発生部に対する器具ユニット動力発生通電信号の出力を調整するために少なくとも１つの前記セルを少なくとも１つの前記コンタクトに選択的に接続する器具ユニットコントローラ（５５０）と
を備え、
前記ハウジング内に少なくとも１つの第１センサ（５６６）が配置され、該センサは、前記器具ユニット（１２４）と前記バッテリ及び制御モジュール（１２８）とのいずれかに取り付けられたユーザ作動スイッチ（４４０）の構成要素（４９０）の状態を監視するとともに、監視された前記構成要素の状態に基づいて第１センサ信号を出力するものであり、前記構成要素は前記ハウジングの外部に位置しており、
前記器具ユニットコントローラ（５３０）は、前記器具ユニット動力発生部の出力を前記第１センサ信号に応じて調整するものである、バッテリ及び制御モジュール。
【請求項６】
少なくとも１つの前記第１センサにより監視される前記スイッチ構成要素を有するユーザ作動スイッチが前記ハウジングに取り付けられており、
少なくとも１つの前記第１センサにより監視される前記スイッチ構成要素は前記ハウジングの空間部の外部に位置している、請求項５に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項７】
前記ハウジングの少なくとも一部は、前記スイッチ構成要素（９５０）から出された信号が、少なくとも１つの前記第１センサ（９５０）の動作に悪影響が及ぶレベルにまで歪むこと又は減衰することなく通り抜けることのできる材料から形成されている、請求項５又は６に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載のバッテリ及び制御モジュールとともに用いられる、エネルギーアプリケータ（１７）を作動させる動力発生部を備えた器具ユニット（１０、１２４）。
【請求項９】
ブラシレスＤＣモータを有する電動器具とともに用いられるバッテリ及び制御モジュールであって、
空間部を有し、該空間部を周囲環境から遮断するように設けられたハウジングと、
前記ハウジングに一体に設けられ、前記外科用器具ユニットと協働し、前記ハウジングを前記外科用器具ユニットに対して取外し可能に保持するラッチ機構と、
前記ハウジングの空間部内に配置された少なくとも１つの再充電可能型セル（３８）と、
前記ハウジングに取り付けられ、少なくとも１つの前記セルからの電流を前記モータと一体の巻線（９５４）に対して選択的に供給し、該巻線から電流を引き込むことができるように、器具モータ（９５０）と一体のコンタクト（６０２）に接続するように設けられた少なくとも２つのコンタクト（３５０）と、
前記ハウジングの空間部内に配置され、前記コンタクト（３５０）のうちのいずれか１つに対して選択的に電流を供給し、又は該いずれか１つから電流を引き込むことができるように、前記コンタクト（３５０）を少なくとも１つの前記セルに選択的に接続するドライバ（６２０）と、
前記ハウジングの空間部内に配置され、前記モータ（９５０）の回転子（９６６）の回転位置を判断し、該回転子の回転位置に応じて前記ドライバ（６２０）を制御し、電流の供給及び引き込みが行われるようにする駆動コントローラ（７７０）と
を備えたバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１０】
前記駆動コントローラは、前記モータの回転子（９６６）の位置を表す信号を生成する少なくとも１つのセンサ（５９４）からの信号に基づいて前記回転子の回転位置を判断するものである、請求項９に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１１】
前記センサが前記ハウジング内に配置されている、請求項１０に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１２】
前記駆動コントローラ（７７０）は、前記モータの巻線（９５４）を流れる電流と前記巻線にかかる電圧との少なくとも一方に基づいて、前記モータの回転子（９６６）の回転位置を判断するものである、請求項９に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１３】
前記駆動コントローラ（７７０）は、回転子位置のインダクタンスの検知に基づいて、前記モータの回転子（９６６）の回転位置を判断するものである、請求項９に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１４】
前記ドライバコントローラ（７７０）は、回転子位置の逆起電力検知に基づいて前記モータの回転子（９６６）の回転位置を判断するものである、請求項９に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか一項に記載のバッテリ及び制御モジュールとともに用いられる、モータ（１８、９５０）を備えた外科用電動器具（１２、１２４）。
【請求項１６】
医療処置又は外科的処置を行うための、動力発生部（１８、９５０）と該動力発生部により作動するエネルギーアプリケータ（１７）とを有する外科用器具ユニットとともに用いられるバッテリ及び制御モジュールであって、
空間部を有し、該空間部を周囲環境から遮断するように設けられたハウジングと、
前記ハウジングに一体に設けられ、前記外科用器具ユニットと協働し、該外科用器具ユニットに対して前記ハウジングを取外し可能に保持するラッチ機構と、
前記ハウジングの空間部内に設けられた少なくとも１つの再充電可能型セル（３８）と、
前記ハウジングに取り付けられ、少なくとも１つの前記セルからの電流を前記器具の動力発生部（９５０）に対して選択的に供給できるように該動力発生部と一体のコンタクト（６０２）に接続させるために設けられた少なくとも２つのコンタクト（３５０）と、
前記ハウジングの空間部内に配置され、前記コンタクト（３５０）のうちのいずれか１つとの間で選択的な電流の供給及び引き込みができるよう、少なくとも１つの前記セル（３８）を前記コンタクト（３５０）に選択的に接続するとともに、前記セルが前記器具の動力発生部（９５０）に電流を供給するための前記コンタクトに電流を印加することにより少なくとも１つの前記セルの充電ができるよう、前記コンタクトのうちの少なくとも１つを経て少なくとも１つの前記セル（３８）へと電流が流れることを可能にするドライバ（６２０）と
を備えたバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１７】
前記ドライバがＨブリッジである、請求項１７に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【請求項１８】
前記ドライバが、
第１の電圧降下を有し、少なくとも１つの前記セル（３２）に供給される電流が流れることになる導電性経路と、
充電時に電流が供給される前記コンタクト（３５０）と、前記第１の電圧降下より小さい第２の電圧降下を有する少なくとも１つの前記セルとの間に導電性を確立するために選択的に設定されるスイッチ（６２８）と
を更に備えている、請求項１６又は１７に記載のバッテリ及び制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して外科用機器に関する。より具体的には、本発明は、器具ユニットと、該器具ユニットに接続可能であり、該器具ユニットへの通電及び制御を行う別個のバッテリ及び制御モジュールとを有する外科用電動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
整形外科手術等の外科的処置において外科用電動機器が多く用いられる。外科用機器には、回転ドリル、リーマ、ワイヤドライバ、矢状鋸、振動鋸、往復式鋸、超音波装置等の多くのタイプがある。一般的に、外科用機器はハウジングすなわちシェルを有する。ハウジングは、手術部位に作用するエネルギーを出力する器具用動力発生部を保持するものである。器具には、ドリルビット、バー（bur）、鋸、超音波切断チップ又は超音波焼灼チップ等がある。ドリルビット、鋸刃、バー、電極チップ又は超音波チップ等のエネルギー作用部は、ハウジングから前方に向かって延びている。
【０００３】
外科用電動器具の中には、ハウジングに取り付けられたバッテリから通電されるものがある。通常、バッテリは、それ自体のケース又はハウジングを有している。１以上の再充電可能型セルがバッテリハウジング内に配置される。このタイプの器具を充電するためのバッテリが、国際公開番号第＿＿＿＿＿＿＿号として公開される本出願人によるＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０６４７６４号において開示されており、その内容は、引用することにより本明細書の一部を明確になすものとする。
【０００４】
バッテリを使用することにより、外部電源に接続される電源コードを設ける必要がなくなる。電源コードをなくすことは、コード付き外科用機器より優れた幾つかの利点を提供する。このタイプの機器を使用する手術要員は、患者周囲の無菌手術現場に持ち込むことができるようにコードを滅菌すること、又は手術中に、滅菌されていないコードが不注意から手術現場に持ち込まれないよう保証することを心配する必要がない。さらに、コードをなくすことで、つまずいたり、絡んだりする危険性、物理的に散らばること、及びそれ以外にもコードが外科的処置にもたらす視野妨害も同様になくなる。具体的には、外科的処置中に引っ張られるか又は絡まると、コードが滅菌されていない状態になる場合があり、使用者の手から引っ張り出される可能性があり、そして電源ソケットから完全に又は部分的に切り離される場合がある。それにより、機器の動作が途絶え、及び／又は患者に電気的なショックが加わる危険性をもたらす可能性がある。また、オートクレーブ等の蒸気滅菌にかけられると、コードは、機器の他の構成要素に比して不具合が多い傾向がある。
【０００５】
また、外科用電動器具は、手動で作動するスイッチ又はトリガも有している。器具を使用する施術者はこのスイッチを作動させて、器具のオンオフ状態と動作状態との双方を制御する。トリガの状態は制御回路によって監視される。器具がバッテリ駆動である場合には、この制御回路は通常、器具ハウジング内にある。ところが、少なくとも非外科用器具の分野では、このコントローラをバッテリハウジング内に置くことが知られている。この制御回路は、トリガの状態に基づいて、バッテリと一体のセルから器具用動力発生回路に対して通電信号を選択的に印加する。このようにして、制御回路は、器具用動力発生回路の通電を制御する。本発明者の譲受人の米国特許第７，６３８，９５８号は、１つのそのようなバッテリ駆動型外科用器具を開示している。この米国特許の内容は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００６】
今日使用されているバッテリ駆動式外科用電動器具は重量が比較的大きく、バッテリを含めて１．３ｋｇ以上である。これらの器具内部にあるモータは、最低でも１２５ワットの電力を出力する傾向がある。これらの器具は、大量の電力が必要とされる応用形態の場合に使用される。これらの応用形態は、膝又は臀部置換術の一部としての大骨切除及び除去術を含む。また、これらの器具は、大腿骨等の大骨に穿孔し、孔を拡大するためにも用いられる。
【０００７】
市販のバッテリ駆動式外科用器具は一般的に、意図した目的に対して良好に機能する。しかし、これまでに、２５ワットから１２５ワットの範囲の電力を出力するバッテリ駆動式外科用電動器具の提供は難しいことがわかっている。これらの器具は、繊細な作業を行うために比較的小さな電力の印加が必要となる応用形態の場合に使用される。これらのタイプの手順には骨切除術及び骨折固定法が含まれる。通常、これらの器具の重量は１５０グラム以下である。小さなサイズであるこれらの器具の多くは構造が細長く、大型のペン又は鉛筆のような形状をなす。これにより、その器具を扱う施術者は、鉛筆のように、その器具を握ることができるようになる。これにより、施術者は、親指及び人差し指を動かすことによって、器具が所望の作業を実行できるように器具を正確に位置決めできるようになる。
【０００８】
このタイプのバッテリ駆動式器具の提供が難しい１つの理由は、施術者が、最小限の負担で親指と人差し指との間に保持することができるユニット内に、器具を形作る部分と、取り付けられたバッテリとをパッケージするのが難しいとされているということである。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、新規の有用な外科用電動器具アセンブリに関する。この器具アセンブリは、器具とバッテリユニットとの両方を備えている。これらは、比較的軽量であり、かつその器具を使用する施術者の人間工学的なストレスが最小となるように設計されている。
【００１０】
本発明は、器具ユニットと、バッテリ及び制御モジュールとを含むアセンブリからなる。器具ユニットは、バッテリ及び制御モジュールに対して取外し可能に取り付けられる。器具ユニットは、動力発生部、すなわち、所望の医療的作業又は外科的作業を行うために、電気エネルギーを、生体組織上の部位にエネルギーを加えることができるような形に変換する構成要素を含む。通常、エネルギーは、器具ユニットに取り付けられているか、又はその一部であるアプリケータを通じて加えられる。多くの場合、器具ユニットは、エネルギーアプリケータを器具ユニットに対して取外し可能に保持し、かつ該アプリケータを動力発生部に対して取外し可能に接続する結合アセンブリを有する。
【００１１】
バッテリ及び制御モジュール（battery and control module, ＢＣＭ）は、器具の動力発生部に印加される電荷を保持する１以上のセルを有する。また、ＢＣＭの内部には、器具ユニットへの電力の印加を調整するコントローラがある。また、ＢＣＭは、トリガアセンブリ又は器具センサも含む。トリガは、器具の作動を制御するために施術者が操作する手動部材を含む。器具センサは、器具の内部にない場合であっても、器具の動作状態を表す信号を生成する。トリガの状態及び／又は器具センサの出力に基づいて、器具ユニットコントローラは、セルから器具用動力発生への電流の出力を調整する。
【００１２】
全てではないが、本発明の多くの変形形態では、ＢＣＭはトリガ及び器具センサの両方を含む。
【００１３】
本発明の更なる特徴は、器具ユニットとＢＣＭとを組み合わせた場合に、その組み合わせすなわちアセンブリによれば、該アセンブリを使用する人にかかる物理的負担が最小限に抑えられるということである。これは、細長い鉛筆のような形状を有するものとなるように器具ユニットを形作ることと、該器具に取り付けられた場合に該器具の近位端（proximal end）の後方に位置する少なくとも１つのバッテリを有するＢＣＭを提供することとにより、本発明の幾つかの形態において達成される。
【００１４】
本発明の更なる特徴は、器具ユニット及びＢＣＭのいずれもが、オートクレーブ滅菌の過酷な環境に耐えることができるということである。具体的には、２バールの圧力で１２５℃より高い温度にある蒸気（水蒸気）で飽和した雰囲気に曝露される。これは、１つには、ＢＣＭから突出した電気ピンの周囲にコンプライアントシール（compliant seal）を設けることによって達成される。
【００１５】
全てではないが、本発明の多くの変形形態では、器具ユニットのモータが該器具の動力発生部として機能する。本発明のこれらの変形形態では、ＢＣＭは、モータ回転子の磁気的な回転位置に関するデータを提供するセンサを有している。複数のセンサが設けられる。ＢＣＭ内部にある器具ユニットコントローラは、回転子の高精度の回転位置を表すこれらのセンサ信号を選択的に利用する。これらの位置データに基づいて、器具ユニットコントローラは、セルからモータ巻線への電流の供給を正確に調整することができる。
【００１６】
ＢＣＭ内部にある１以上のセルは再充電可能である。ＢＣＭは、１以上のセルから器具用動力発生部に電荷が出力される際に通るＢＣＭピンが、充電にあたり充電電流が１以上のセルに印加される際に通るピンとしても機能するように、更に設計される。
【００１７】
本発明のアセンブリの更なる特徴は、ＢＣＭに接続される充電器がセルの充電だけではない多くの処理を行うということである。具体的には、充電器は、ＢＣＭ内部にある器具ユニットコントローラの試験を行うこともできる。この試験を行うことで、ＢＣＭが新しい器具ユニットに取り付けられたときに、器具ユニットコントローラが正確に電流を供給することが保証される。
【００１８】
本発明の他の利点は、添付の図面に関連して説明する場合に、以下の詳細な説明を参照することによって理解が深まるにつれて、容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】器具ユニットとバッテリ及び制御モジュールとを備えた外科用機器の斜視図である。
【図２】器具ユニットがバッテリ及び制御モジュールから切り離された状態の外科用機器の斜視図である。
【図３】バッテリ及び制御モジュールの分解図である。
【図４】図２の４−４線に沿った、バッテリ及び制御モジュールの断面図である。
【図５】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの下部の斜視図である。
【図６】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの下部の別の斜視図である。
【図７】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの下部の端面図である。
【図８】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの下部の平面図である。
【図９】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの上部の斜視図である。
【図１０】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの上部の別の斜視図である。
【図１１】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの上部の端面図である。
【図１２】バッテリ及び制御モジュールのハウジングの上部の平面図である。
【図１３】バッテリ及び制御モジュールのシャーシの平面図である。
【図１４】バッテリ及び制御モジュールのシャーシの斜視図である。
【図１５】バッテリ及び制御モジュールのシャーシの端面図である。
【図１６】バッテリ及び制御モジュールの制御システムの充電回路の説明図である。
【図１７】本発明の代替的な外科用器具アセンブリの斜視図である。
【図１８】図１７の外科用電動器具アセンブリの断面図である。
【図１９】図１７の代替的な外科用器具アセンブリの分解図である。
【図２０】図１７の代替的な外科用器具アセンブリの近位端を示す、該アセンブリの斜視図である。
【図２１】バッテリ及び制御モジュールの遠位シェルの詳細を示す、外科用電動器具アセンブリの分解斜視図である。
【図２２】図１９のバッテリ及び制御モジュールの近位シェルの断面図である。
【図２３】図１９のバッテリ及び制御モジュールの遠位シェルの側面図である。
【図２４．２６】図２４は、図２３のバッテリ及び制御モジュールの遠位シェルの遠位端の詳細を示す斜視図である。図２６は、図２３のバッテリ及び制御モジュール内の空間部の詳細を示す斜視図である。
【図２５】図２３のバッテリ及び制御モジュールの遠位シェルの断面図である。
【図２７】バッテリ及び制御モジュールの内部のシャーシと、該シャーシに取り付けられている複数の部品の斜視図である。
【図２８】図２７のシャーシ及び取り付けられている部品を下から見た斜視図である。
【図２９．３０】図２９は、シャーシの上側フレームの上向き部分と、該フレームに取り付けられているセンサとの分解図である。図３０は、図２９のシャーシの上側フレームの下向き部分の斜視図である。
【図３１．３２】図３１は、シャーシの下側フレームの上向き部分の斜視図である。図３２は、図３１のシャーシの下側フレームの下向き部分の斜視図である。
【図３３】コンタクトピン及びラッチアセンブリがモジュールハウジングに取り付けられている様子を示す、バッテリ及び制御モジュールの断面図である。
【図３４．３５】図３４は、バッテリ及び制御モジュールのコンタクトピンのうちの１つの平面図である。図３５は、バッテリ及び制御モジュールのコネクタの斜視図である。
【図３６．３７】図３６は、バッテリ及び制御モジュールの内部のコネクタのシール部の斜視図である。図３７は、コネクタのシール部の上に配置されるキャップを示す説明図である。
【図３８】バッテリ及び制御モジュールと一体のラッチアセンブリ部品の分解図である。
【図３９．４０】図３９は、ラッチアセンブリの取外しタブの構造の斜視図である。図４０は、バッテリ及び制御モジュールのトリガスイッチのフォーク部（fork）及びフィンガタブを示す説明図である。
【図４１】トリガスイッチの複数の部品の分解図である。
【図４２】スイッチのフォーク部の下側及びトリガスイッチの磁石を示す説明図である。
【図４３．４４】図４３は、フィンガタブ及びトリガスイッチの取付けビームの上面の斜視図である。図４４は、図４３のフィンガタブ及びビームの下面の斜視図である。
【図４５】バッテリ及び制御モジュール内部の器具ユニットコントローラを構成する主要回路のブロック図である。
【図４６】器具ユニットコントローラの電源回路のブロック図及び部分回路図である。
【図４７】器具ユニットコントローラのトリガセンサ回路のブロック図及び部分回路図である。
【図４８】器具ユニットコントローラの器具ユニット用動力発生部のセンサ回路のブロック図及び部分回路図である。
【図４９Ａ】図４９Ｂとともに、器具ユニットコントローラの器具ユニット駆動回路のブロック図及び部分回路図を構成する説明図である。
【図４９Ｂ】図４９Ａとともに、器具ユニットコントローラの器具ユニット駆動回路のブロック図及び部分回路図を構成する説明図である。
【図５０】器具ユニットコントローラの電流検知回路のブロック図及び部分説明図である。
【図５１．５３】図５１は、器具ユニットコントローラの起動回路のブロック図及び部分回路図である。図５３は、本発明のＢＣＭ内部にあるインジケータの回路図である。
【図５２】器具ユニットコントローラの通信回路のブロック図及び部分回路図である。
【図５４】本発明の代替的な器具ユニットの動力発生部の斜視図である。
【図５５】図５４の器具ユニットの断面図である。
【図５６】図５４の器具ユニットの分解図である。
【図５７】図５４の器具ユニットの近位エンドキャップの斜視図である。
【図５８】図５７の５８−５８線に沿った、図５７のエンドキャップの断面図である。
【図５９．６０】図５９は、図５４の器具ユニットのソケットの斜視図である。図６０は、図５８のソケットの遠位端、及びソケットのこの端に取り付けられている部品の斜視図である。
【図６１】図５４の器具動力発生部の巻線の斜視図である。
【図６２Ａ】本発明の外科用器具アセンブリを動作させるために行われる主要ステップのフローチャートである。
【図６２Ｂ】本発明の外科用器具アセンブリを動作させるために行われる主要ステップのフローチャートである。
【図６２Ｃ】本発明の外科用器具アセンブリを動作させるために行われる主要ステップのフローチャートである。
【図６２Ｄ】本発明の外科用器具アセンブリを動作させるために行われる主要ステップのフローチャートである。
【図６３】センサによって監視される回転子の位置に応じた、バッテリ及び制御モジュールの器具ユニット内動力発生部のセンサが出す信号の相対的強度のプロット図である。
【図６４．６５】図６４は、本発明のアセンブリの代替的なバッテリ及び制御モジュールの遠位側部分の斜視図である。図６５は、図６４のＢＣＭの近位側部分の斜視図である。
【図６６】図６４のバッテリ及び制御モジュールの断面図である。
【図６７．６８】図６７は、図６４のバッテリ及び制御モジュールの近位シェルの開口遠位端の中を示す斜視図である。図６８は、図６７の近位シェルの断面図である。
【図６９．７０】図６９は、図６４の遠位シェルの斜視図である。図７０は、図６９の遠位シェルの側面図である。
【図７１．７２】図７１は、図６９の遠位シェルの上部の斜視図である。図７２は、図６９の遠位シェルの開口近位端の中を示す斜視図である。
【図７３．７４】図７３は、図６４のバッテリ及び制御モジュールのシャーシに取り付けられている器具ユニットコントローラの頂部の斜視図である。図７４は、図７１の器具ユニットコントローラの底部の斜視図である。
【図７５．７６】図７５は、図６４のバッテリ及び制御モジュールのスイッチアセンブリの斜視図である。図７６は、図７５のスイッチアセンブリのスイッチハウジングの頂部の上面図である。
【図７５Ａ】図７５のスイッチアセンブリの断面図である。
【図７７．７８】図７７は、図７５のスイッチアセンブリの動作モード制御スイッチの斜視図である。図７８は、図７５のスイッチアセンブリのオンオフ制御スイッチを示す図である。
【図７９】図６４のバッテリ及び制御モジュールのラッチアセンブリを構成する構成部品の分解図である。
【図８０】図６４のバッテリ及び制御モジュールとともに用いられるように設計されている器具ユニットの主要チューブの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［Ｉ．第１の実施形態］
図を参照すると、複数の図面を通して同様の符号が同様の部分を示し、整形外科手術等の外科的処置に用いる外科用電動器具アセンブリ１０が全体的に示されている。ある実施形態では、外科用器具アセンブリは、ユーザが該外科用器具アセンブリを鉛筆のように保持及び把持することを可能にする鉛筆グリップ形態を有する。図１及び図２を参照すると、外科用器具アセンブリ１０は、器具ユニット１２と、バッテリ及び制御モジュール１４とを有する。バッテリ及び制御モジュール（battery and control module, ＢＣＭ）１４は、器具ユニット１２と取外し可能に係合するものである。ＢＣＭ１４は、器具ユニット１２に供給される電力を提供する。バッテリ及び制御モジュール１４は、器具ユニット１４に対する通電信号（energization signal）の印加の制御も行う。
【００２１】
図１及び図２に示されている代表的な器具ユニット１２は、エネルギーアプリケータ１７を保持及び駆動する矢状鋸である。ここでは、エネルギーアプリケータ１７は、骨、靭帯又は他の組織を切断する矢状鋸刃である。鋸刃は、手又は足の骨等の小さな骨を切断するのに用いることができる。一般的に、治療又は手術の現場で用いられる、器具ユニットと一体の装置部品が、エネルギーアプリケータとして知られている。
【００２２】
他の実施形態では、器具ユニット１２は、回転ドリル、リーマ、ワイヤドライバ、振動鋸若しくは往復鋸、超音波装置又は光学装置とすることができる。同様に、エネルギーアプリケータは、ドリルビット、バー、鋸、リーマ、研削ディスク、超音波切断チップ又は超音波焼灼チップ、レーザ等とすることができる。用いる器具のタイプは、本発明を限定することを意図していない。
【００２３】
図１及び図２を再び参照すると、図示の実施形態では、器具ユニット１２は、エネルギーアプリケータ１７を支持するヘッド１６を有する。ヘッド１６は、「Surgical Saw Blade Coupler」と題する、Gantに対する米国特許第７，８３３，２４１号に示されているものと同様とすることができる。上記米国特許は引用することにより本明細書の一部をなすものとする。上記米国特許において開示されているように、ヘッド１６は、鋸刃を取り外すか、交換するか又は挿入することができる開位置と、閉位置との間で動かすことができる。他の実施形態では、ヘッド１６は、ドリルビット若しくはバー又は別のエネルギーアプリケータを嵌め込むコレットとすることができる。
【００２４】
動力発生部１８（図２において破線で描かれた部品として示されている）は、エネルギーアプリケータ１７を作動させるようにエネルギーアプリケータ１７に動作可能に連結されている。本発明の図示の形態では、動力発生部１８はモータである。動力発生部１８は、エネルギーアプリケータ１７を回転、振動又は往復させることができる。他の実施形態では、動力発生部１８は、圧電動力発生部、レーザ、ＲＦ発生器、又は、電気エネルギーを、エネルギーアプリケータ１７を加熱するか又は振動させる信号へと変える装置とすることができる。
【００２５】
図２〜図４に示しているように、ケーシング２０は、動力発生部１８をシールしつつ包囲し、ヘッド１６を支持する。ケーシング２０は、金属から形成されるか、又は代替的に、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）若しくはポリフェニルスルホン等の医療用プラスチックから形成される。器具ユニット１２は、複数サイクルの滅菌後であっても動作可能なように構成されている。したがって、ヘッド１６、動力発生部１８及びケーシング２０は、繰り返しの滅菌に耐えることができる材料から形成される。本明細書において用いる場合、滅菌のタイプとして、蒸気（オートクレーブの使用による等）、ガスプラズマ、エチレンオキシド（ＥＴＯ）、過酸化水素及び／又は高ｐＨ溶液が挙げられる。
【００２６】
バッテリ及び制御モジュール１４は、ハウジング２２を有している。ハウジング２２は、空間部２４（図４の断面図を参照）を定めている。ハウジング２２は、ハウジング２２の外部の物理的な環境から空間部２４を隔離している。ＢＣＭ１４は、器具ユニット１２がＢＣＭ内部の構成部品に悪影響を及ぼすことなく受けるものと同じである、１以上の滅菌工程を受けるためである。
【００２７】
少なくとも１つの再充電可能型セル３８が、ＢＣＭ１４の空間部２４内に設けられている。セル３８は通常、リチウムイオンセル、ニッケルカドミウムセル又はニッケル及び金属のハイブリッドセルである。再充電可能型セルは、コンデンサであってもマイクロ燃料セルであってもよい。再充電可能型セル３８は、動力発生部１８に通電する。本発明の図示の形態では、ＢＣＭは２つのセル３８を有する。図１６に示すように、これらのセル３８は直列接続される。
【００２８】
器具ユニットコントローラ４０は、ハウジング２２の空間部２４内に配置されている。器具ユニットコントローラ４０は、再充電可能型セル３８から通電される。器具ユニットコントローラ４０は、再充電可能型セル３８から器具用動力発生部３８への通電信号の印加を制御する。したがって、器具ユニットコントローラ４０は、器具ユニット１２の作動を制御するものである。以下で更に説明するように、通電信号は、例えば図７に示す雄コンタクトであるＢＣＭコンタクト７６及び７７と、例えば図２に示した雌コンタクトである器具ユニットコンタクト７４及び７５とを通じて送られるとともに、それらのコンタクトに戻る。具体的には、以下で更に記載するように、ＢＣＭ１４は３つのＢＣＭコンタクト７６を有しており、これらのＢＣＭコンタクト７６は、ＢＣＭ１４から器具ユニット１２に通電するために器具ユニット１２の３つの器具ユニットコンタクト７４とそれぞれ接続する。ＢＣＭ１４は２つのＢＣＭコンタクト７７を有しており、これらのＢＣＭコンタクト７７は、別のタイプの信号をやりとりするために器具ユニットの２つの器具ユニットコンタクト７５のそれぞれと接続する。これらの別の信号は、データ信号及びコマンド信号である。器具ユニット１２は、任意の数の器具ユニットコンタクト７４、７５を有することができ、ＢＣＭ１４は、任意の数のＢＣＭコンタクト７６、７７を有することができることをそれぞれ理解すべきである。
【００２９】
器具ユニットコントローラ４０は、回路基板４２を有している。回路基板４２にはコントローラ４４（図１６）が取り付けられている。コントローラ４４は、（不特定の）プロセッサと、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＯＶＲＡＭ）等のメモリ（符号なし）とを有している。以下で更に記載するように、コントローラ４４はまた、複数のセンサのうちの１以上を有することができる。例えば、センサは、再充電可能型セル３８の状態と、動力発生部１８の位置及び状態の少なくとも一方と、部品の温度と、器具ユニット１２のＢＣＭ１４との係合状態と、ユーザが操作するスイッチ５６の状態とのうちの少なくともいずれかを検知することができる。
【００３０】
スイッチ５６は、ＢＣＭのハウジング２２に取り付けられている。スイッチ５６は、器具ユニット用動力発生部１８の動作を制御できるように施術者によって操作される。図示の実施形態では、スイッチ５６は、ハウジング２２に対して移動するトリガである。この実施形態では、トリガは、ハウジング２２に対して枢動する。
【００３１】
ハウジング２２は、ともにシールされて間に空間部２４を形成する上側シェル２６と下側シェル２８とを有している。上側シェル２６及び下側シェル２８は通常、レーザ又は超音波溶接によってともにシールされるが、ハウジング２２は、接着結合、溶媒融着、溶接等のような他の方法を用いてともにシールされる任意の数の部品を有することができることが理解される。図５を参照すると、空間部２４の一部が、上側シェル２６と下側シェル２８とによって定められるキャビティ２９を含んでいる。
【００３２】
下側シェル２８は、図５〜図８に示しているように、上向き面２７を有するように形成されている。上側シェル２６は、図９〜図１２に示しているように、対応する下向き面３０を有している。ＢＣＭ１４が組み立てられるときに、シェル２６及びシェル２８は、面２７及び面３０が当接するようにともに配置される。シェル２６及びシェル２８は、面２７と面３０との間の境界面に沿ってともに溶接又は別の方法で固定される。図に示されている実施形態では、上側シェル２６及び下側シェル２８は、例えば図４に示したように、シャーシ４６沿い以外は、互いに直接シールされる、すなわち、直接接触してシールされる。その場合、上側シェル２６及び下側シェル２８は双方ともシャーシ４６に沿ってシールされる。言い換えると、上側シェル２６及び下側シェル２８は、中間に配置されたシャーシ４６にシールすることによって、この部分に沿って互いにシールされる。上側シェル２６及び／又は下側シェル２８は、インターロック突出部３４を有することもでき、及び／又は、上側シェル２６及び下側シェル２８をともに係止するように、締結、ヒートステークされる等のために位置合わせ穴３６を有することができる。
【００３３】
図３及び図９に最も良く示されているように、上側シェル２６はブロック３３を有している。図５及び図６に最良に示されているように、下側シェル２８は、ブロック３３をそれぞれ受けるカットアウト３５を有している。締結具３７が、下側シェル２８の穴３９を貫通し、上側シェル２６と係合する。
【００３４】
シェル２６、２８は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）若しくはポリフェニルスルホン等の、医療用プラスチックから形成されるか、又は代替的に、金属から形成される。しかし、ハウジング２２は本発明の本質から逸脱することなく任意のタイプの適した材料から形成することができることが理解される。ＢＣＭ１４もまた、複数サイクルの滅菌及び洗浄後であっても動作可能となるように構成されており、したがって、繰り返される滅菌に耐えるように構成されている。
【００３５】
ハウジング２２は、空間部２４内の再充電可能型セル３８を恒久的に包囲する。換言すれば、ハウジング２２は、空間部２４を形成するように組み付けられるとＢＣＭ１４の耐用年数にわたって再充電可能型セル３８を保持するように構成されている。空間部２４内に保持されている間、すなわち、ハウジング２２から再充電可能型セル３８を取り外すことなく、電源３８が充電されるように構成されている。
【００３６】
器具ユニット１２を特定するデータは、該器具ユニット１２に配置されている、ＮＯＶＲＡＭ等のメモリモジュール（不図示）から読み取られる。メモリモジュールは、以下で更に記載されるように、器具ユニット１２が、１以上のバッテリ及び制御モジュールのコンタクト７７、例えば雄コンタクトと、器具ユニットのコンタクト７５、例えば雌コンタクトとによりＢＣＭ１４と係合する際に、コントローラ４４によって読み取られるように構成されている。これは、器具ユニット１２がＢＣＭ１４と係合する際に確立される、別個のチャネル又は電気的な接続、例えば、直接の電気通信又は無線通信により行うことができる。器具識別データは、このチャネルを通じてコントローラ４４に送られる。次に、コントローラ４４は、メモリから読み出した、対応する動作パラメータにアクセスし、これに応じて動力発生部１８を動作させる。
【００３７】
ＢＣＭ１４は、種々のタイプの器具ユニット１２を受け入れるように設計されている。これらの器具ユニットには、回転ドリル、リーマ、ワイヤ、往復鋸、振動鋸又は矢状鋸を駆動するように設計されているユニットが含まれる。コントローラ４４が器具ユニット内メモリから読み取ったデータは、器具ユニットコントローラ４０によって用いられて、ＢＣＭ１４はその器具ユニット１２に合わせて具体的に設定される。
【００３８】
器具ユニットコントローラ４０は、スイッチ５６から受け取る入力の他に入力を供給する部品（不図示）を有している。例えば、器具ユニットコントローラ４０は、動力発生部１８の速度を制御するために高周波信号を受信する高周波トランシーバを有することができる。高周波信号は、フットペダル（不図示）の押下に応じて生成することができる。このフットペダルは、例えば器具ユニット１２の動作を制御するために、施術者によって押下される。器具ユニットコントローラ４０は、外科用器具アセンブリのユーザによる音声駆動用の圧電ピックアップを有することができる。器具ユニットコントローラ４０はまた、病院情報ネットワークと通信することができる。
【００３９】
図示のＢＣＭ１４は、図３及び図４に示されているように、シャーシ４６を有している。シャーシ４６は、回路基板４２を支持する。シャーシ４６は、ハウジング２２に取り付けられている。本発明のこの形態では、シャーシ４６の外周が上側シェル２６と下側シェル２８との間に挟まれている。シャーシ４６は、回路基板４２を嵌め込むノッチ４８を有するものとして形成されている。シャーシ４６の突起部５０は、ハウジング２２と係合する。具体的には、突起部５０は、下側シェル２８内に形成されているカットアウト３５内に位置する。さらに、シャーシ４６及びシェルは、上側シェル２６、シャーシ４６及び下側シェル２８をともにインターロックするように締結又はヒートステークされる等の位置合わせ穴５２を定めている。図１３に示されているように、シャーシ４６は、再充電可能型セル３８の周囲にフィットするカットアウト５１を定めていてもよい。
【００４０】
器具ユニットコントローラ４０は、図３及び図４に示しているように、器具ユニット１２内の動力発生部１８の動作状態に関する状況を測定する少なくとも１つのセンサ６９を有している。例えば、器具の動力発生部がモータである本発明の実施形態では、センサ６９は、器具の回転子の回転位置を表す出力信号を監視及び生成する。この回転子の回転位置を表す信号を生成することが可能な、このようなセンサの１つは、ホール効果センサである。ホール効果センサは、検知された磁場によって変化する信号を生成する。モータ回転子付近の磁場は、回転子の回転位置に依存する。動力発生部の稼働率、器具の動力発生部の部品の温度、動力発生部の両端に印加される電圧、又は動力発生部に印加される電流に応じて、別のセンサがセンサ信号を生成することができる。センサは、器具ユニット１２が動力発生部の動作状態に応じて発する光の特定のスペクトルを測定することもできる。
【００４１】
図３の器具ユニットコントローラ４０は、２つのセンサ６９を有している。これらのセンサのそれぞれは、センサによって検知された磁場のアナログ信号を出力するホール効果センサである。２つのセンサは、通常、複数のホール効果センサからの出力信号がモータ回転子位置の正確な情報を提供するために必要なものであることから設けられる。センサ６９は、外部環境から隔離されるようにハウジング２２内のハウジング空間部２４内に配置されている。したがって、センサ６９は、器具ユニット１２のケーシング２０とＢＣＭ１４のハウジング２２とを介して動力発生部１８の動作状態を測定する。
【００４２】
図３及び図４に最も良く示しているように、本発明の図示の形態では、スイッチ５６は、ハウジング２２に対して枢動可能に取り付けられている。ＢＣＭ１４の下側シェル２８には、ポケット５８が設けられている。スイッチ５６は、コネクタ６０によってＢＣＭハウジング２２に取り付けられている。具体的に限定されるわけではないが、コネクタがリング形状ヘッドを有することを見てとることができる。矩形状のボディ（同様に限定されない）が、ヘッドから下方に延びている。コネクタ６０は、ヘッド及びボディが、互いに垂直な平面内にあるものとなるように更に形成されている。コネクタ６０は、下側シェルのポケット５８に位置している。コネクタ６０は、ノッチ５７がコネクタヘッドの主面の左右を貫通するものとなるように形成されている。ピン６２が、コネクタ６０のノッチ５７を貫通している。ピン６２の対向する両端は、下側シェル２８内に形成されている対向する両ボア７３（１つのボア７３が図示されている）内に位置している。ボア７３はノッチ５７に向かって延びている。したがって、コネクタ６０は、下側シェル２８に枢動可能に連結されている。
【００４３】
スイッチ５６は、レバー６４を有している。レバー６４の近位端は、コネクタ６０に形成されている閉端型ボア内に位置している（ここで、「近位（proximal）」とは、エネルギーアプリケータ１７が作用する部位から離れた、器具アセンブリ１０を保持する施術者側を意味するものとして理解される。「遠位（distal）」とは、器具アセンブリ１０を保持する施術者側から離れた、エネルギーアプリケータが作用する部位側を意味するものとして理解される。）。コネクタのボア（特定せず）は、コネクタ６０のヘッドの外周面から内側に延びている。コネクタ６０は、ボアが遠位側前方に延在するものとなるように下側シェル２８に取り付けられている。レバー６４の対向する遠位端にはフィンガパッド６５が固定されている。フィンガパッド６５は、施術者の指を受けるように構成されている。フィンガパッド６５の押下により、レバー６４及びコネクタ６０に回転力がかかる。
【００４４】
ノッチ５８内にコイルばね等のばね６６が配置されている。ばね６６は、ピン６７の回りに配置されている。ピン６７の近位端は、下側シェル２８の遠位側面に開口したボア内に固定されている。ピン６７の遠位側部分は、コネクタ６０のボディに形成されている細長いスロット５９を貫通している。したがって、ばね６６は、一端がシェルの遠位側面との間で、対向する他端がコネクタ６０のボディの近位側面との間で圧縮される。力ばね６６がコネクタ６０に押し当たり、コネクタのボディを付勢して下側シェル２８から離す。この力は、それを上回る手動の力が加えられない場合に、スイッチのフィンガパッド６５が通常は枢動して、下にある器具ユニット１２から離れるものとなるように、コネクタ６０を通じて伝わる。スイッチ５６が、ＢＣＭ１４内部の空間部２４から物理的に隔離されていることを理解すべきである。換言すれば、入力部５６のうち、空間部２４内に延びている部分はない。
【００４５】
ＢＣＭ１４内部には、スイッチ５６の状態すなわち位置を監視する少なくとも１つのセンサ６８がある。本発明の幾つかの形態では、センサ６８は、局部磁場に感度が高いセンサである。用いることができるセンサの１つのタイプは、ホールセンサである。本発明のこれらの形態では、磁石が、スイッチ５６の可動部品のうちの１つに取り付けられている。本発明の図示の形態では、コネクタ６０の、コネクタヘッドから離れた側の端に磁石６１が取り付けられている。センサ６８は、スイッチが押下された際のセンサ６８とコネクタ６０との間の磁場強度又は磁場方向を測定する等の任意の適した方法に従って、コネクタ６０のボディの相対位置を測定する。シェル２６及びシェル２８を形成する材料は、スイッチ位置を表す信号を出力するセンサ６８の機能に影響を及ぼさない減衰レベル及び歪レベルで磁場が流れることのできる材料であることを理解すべきである。
【００４６】
センサ６８から出力される信号は、器具ユニットコントローラ６０に印加される。器具ユニットコントローラは、センサ６８からの信号を用いて、器具アセンブリ１０の、施術者が所望する動作状態を判定する。図示の実施形態では、上側シェル２６の壁をいっさい機械的に貫通させる必要なく、その壁のカウル（cowl）部分を通じて磁場が検知される。あるいは、センサ６８は、任意の適した様式でハウジング２２に対するコネクタ６０の位置を測定することができる。
【００４７】
図３に最良に示されているように、センサ６８及びセンサ６９は、ハウジング２２内のシャーシ４６に取り付けられている。センサ６８及びセンサ６９は、ハウジング２２の外部の環境から完全に隔離されるものとなるように、ハウジング２２の空間部２４内にその全体が配置されている。
【００４８】
ＢＣＭ１４は、２つ以上の入力装置を有することができることが理解される。例えば、そのような状況では、一方の入力装置が順方向にヘッド１６を制御することができ、他方の入力装置が逆方向にヘッド１６を制御することができる。別の例として、一方の入力装置がヘッド１６の速度を制御することができ、他方の入力装置がヘッド１６の方向を制御することができる。ＢＣＭ１４が２つ以上の入力装置を有する場合、器具ユニットコントローラ４０は、各入力装置につき少なくとも１つのセンサ６８を有することができる。入力装置５６は、図ではトリガとして示されているが、コントローラ４４と通信する、ボタン、ダイアル等の任意のタイプの入力装置とすることができることも理解される。
【００４９】
上記のように、ハウジング２２は、空間部２４内の再充電可能型セル３８及び器具ユニットコントローラ４０を密封して包囲している。ハウジング２２はまた、センサ６８及びセンサ６９に対して、空間部２４の外部にある入力装置５６を支持する。この構成により、ＢＣＭ１４は、オートクレーブの使用による、高温及び高加圧蒸気での複数サイクルの滅菌後であっても動作可能状態にあるとすることができる。
【００５０】
バッテリ及び制御モジュールハウジング１２は、器具ユニット１２を取外し可能に収納するよう設計されている。図２〜図４に示しているように、ＢＣＭ下側シェル２８は、器具ユニット１２のケーシング２０を収納するように構成されたキャビティ７０を定めるように形成されている。器具ユニット１２のケーシング２０及び／又はＢＣＭ１４のハウジング２２は、ケーシングをキャビティ内に取外し可能に係合及び保持する係止部７２を有している。係止部７２は、対応するデテントポケット、スナップ係止部等と相互作用する取外し可能なデテントとすることができる。係止部７２は、キャビティ７０からケーシング２０を解放する１以上のボタン（図示せず）を有することもできる。
【００５１】
器具ユニット１２及びＢＣＭ１４は、器具ユニット１２がキャビティ７０内でＢＣＭ１４に係合すると互いに通信するように構成されている。したがって、器具ユニット１２は、図２に示されているように器具ユニットコンタクト７４を有し、ＢＣＭ１４は、図７に示されているようにＢＣＭコンタクト７６を有している。器具ユニット１２がキャビティ７０内でＢＣＭ１４と係合すると、器具ユニットコンタクト７４及びＢＣＭコンタクト７６は、器具ユニットコンタクト７４がＢＣＭコンタクト７６それぞれと接触するとともに通信するように位置合わせされている。器具ユニットコンタクト７４は通常、雌コンタクトであり、ＢＣＭコンタクト７６は通常、器具ユニット１２がＢＣＭ１４と係合する際に雌コンタクトと係合する雄コンタクトである。例えば、器具ユニットコンタクト７４は、ソケットとすることができ、ＢＣＭコンタクト７６は、ソケットと係合可能なピンとすることができる。しかし、器具ユニットコンタクト７４及びＢＣＭコンタクト７６は、本発明の本質から逸脱しない限り、任意のタイプの対応するコンタクトとすることができることが理解されるべきである。
【００５２】
図１及び図４から、器具ユニット１２がＢＣＭ１４に取り付けられると、器具ユニット１２の近位側部分がセル３８のうちの一方の下に配置されることが理解されるべきである。器具アセンブリ１０のこの設計機能の結果として、アセンブリ１０の重量の相当の部分が、フィンガパッド６５から約３ｃｍ〜５ｃｍ近位側に位置することになる。これにより、鉛筆、絵筆又は他の細長い用具のような器具アセンブリの使用及び操作が容易になる。より詳細には、器具は、器具ユニットの遠位端が、中指の側面に当たるとともに、アセンブリの、重心が位置する部分が、親指又は人差し指との間の膜に当たるか又は手のこの部分の真後ろに当たるように保持することができる。器具アセンブリ１０の重心のこの位置を考慮すると、施術者は、親指及び中指によってアセンブリを所望の位置に保持するのに相当の作用力をかける必要がない。
【００５３】
器具を用いる人間工学的な容易性への寄与は、フィンガパッド６５が重心から短い距離だけ前方に位置付けられることである。これにより、最小限度の人間工学的な作用力を用いることにより、人差し指でスイッチ５６の作動を制御することが可能になる。エネルギーアプリケータ１７を含まない器具ユニットは、ＢＣＭハウジング２２から約６ｃｍ〜９ｃｍ前方に延びていることが同様に理解されるべきである。このことは、器具の、従事者が親指及び人差し指で操作する部分の体積が、少なくともアセンブリ１０の近位側部分と比較して小さいことを意味する。
【００５４】
図に示されている器具ユニット１２及びＢＣＭ１４は、合わせて５つの器具ユニットコンタクト７４、７５と、５つの対応するバッテリ及び制御モジュールコンタクト７６、７７をそれぞれ有することが理解される。上記のように、そのような構成では、例えば、３つの器具ユニットコンタクト７４及び対応する３つのＢＣＭコンタクト７６は、通電信号が器具動力発生部に送られるとともに器具動力発生部から戻るのに通るコンタクトである。他の２つの器具ユニットコンタクト７５及び他の２つのＢＣＭコンタクト７７は、コントローラ４４が器具ユニットメモリからデータを読み取るのに介するコンタクトである。代替的な一実施形態では、器具ユニット１２及びＢＣＭ１６はそれぞれ、ロジック電源接続（例えば、３．３Ｖ）として用いられる６番目の対応するＢＣＭコンタクトを有することができ、これにより、双方向データラインが可能となる。器具ユニット１２及びＢＣＭ１４は、本発明の本質から逸脱することなく、任意の数の器具ユニットコンタクト７４及びＢＣＭコンタクト７６それぞれを有することができることが理解される。
【００５５】
器具ユニットコンタクト７４、７５は、ケーシング２０を通って延び、動力発生部１８と通じる。バッテリ及び制御モジュールコンタクト７６、７７は、コントローラ４４を通じて再充電可能型セル３８と通じる。ＢＣＭコンタクト７６、７７は、ハウジング２２を通って延びる。バッテリ及び制御モジュールコンタクト７６、７７は、器具ユニット１２がＢＣＭ１４のハウジング２２によって収納されると、器具ユニットコンタクト７４、７５と電気的に接触する。この電気コンタクトにより、ＢＣＭ１４が器具ユニット１２の動力発生部１８を通電させることが可能になる。
【００５６】
ＢＣＭコンタクト７６、７７は、ハウジング２２に対してシールされている。具体的には、シール（図示せず）は通常、ＢＣＭコンタクト７６、７７とハウジング２２との間に配置されている。シールは例えば、Ｏリング、通電シール、ガスケット、弾性化合物等とすることができる。これらのシールは、複数サイクルの滅菌後であってもシール性能を維持するように構成されている。
【００５７】
ＢＣＭハウジング２２は、ＢＣＭコンタクト７６が内部を延びるエリアを除いて、空間部２４を包囲する。上記のように、シールは、ＢＣＭコンタクト７６、７７とハウジング２２との間に配置される。
【００５８】
図４に示されているように、ＢＣＭコンタクト７６、７７は、キャビティ７０内に配置され、より具体的には、キャビティ７０の一端に配置されている。器具ユニットコンタクト７４、７５は、器具ユニット１２がキャビティ７０内のＢＣＭ１４と係合するとＢＣＭコンタクト７６、７７と位置合わせされるように器具ユニット１２の対応する端に配置されている。
【００５９】
バッテリ及び制御モジュール１４は、複数のタイプの器具ユニット１２と交換可能に用いることができる。例えば、ＢＣＭ１４は、異なるタイプのヘッド１６を有するか、又は異なるタイプの器具を保持する別個の器具ユニット１２と交換可能に用いることができる。同様に、器具ユニット１２は類似のＢＣＭ１４と交換可能に用いることができる。例えば、再充電を必要とする再充電可能型セル３８、例えば、消耗した再充電可能バッテリを有するＢＣＭ１４を、充電された再充電可能型セル３８を有する別のＢＣＭ１４と交換することができる。
【００６０】
バッテリ及び制御モジュールコンタクト７６は、再充電ユニット（図示せず）に接続、再充電可能型セル３８を再充電するように構成されている。具体的には、キャビティ７０が器具ユニット１２によって占有されていないときに、キャビティ７０は再充電ユニットを収容することができる。再充電ユニットは、キャビティ７０内に収容されるように構成され、ＢＣＭコンタクト７６と係合する。言い換えると、再充電ユニットは、再充電ユニットがキャビティ７０内に収容されたときに、ＢＣＭコンタクト７６と係合するための再充電コンタクトを有している。具体的には、再充電ユニットは、器具ユニット１２がＢＣＭ１４と係合する際に動力発生部１８と導通するＢＣＭコンタクト７６のうちの少なくとも２つと係合する。
【００６１】
図示されず、本発明の一部ではないが、充電器を用いて、ＢＣＭ１４内部のセル３８を充電する。セルを充電するために用いることができる充電器は、本出願人の譲受人の米国特許第６，０１８，２２７号及び米国特許出願公開第２００７／００９０７８８号において開示されている充電器の変形形態であり、これらの特許文献は、それぞれ引用することにより本明細書の一部をなすものとする。本発明のＢＣＭを充電するために、ＢＣＭは、充電器に取り付けられたモジュールに嵌め込まれる。このモジュールは、器具ユニット１４と一体化されるコンタクトに類似のコンタクトを有する。ＢＣＭコンタクト７６及び７７は充電器モジュールコンタクトに接続する。
【００６２】
上記のように、器具ユニットコントローラ４０が、スイッチ状態センサ６８からの入力に基づいて、器具ユニット内動力発生部１８への通電信号の供給を制御する。図１６の器具ユニットコントローラは、セル３８をＢＣＭコンタクト７６に選択的に接続するスイッチ回路７８を有している。本発明の図示された変形形態では、このスイッチ回路はＨブリッジである。Ｈブリッジは、直列に接続されたｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ８０の３つのペアからなる。ＭＯＳＦＥＴの各ペアのうちの上側ＭＯＳＦＥＴのドレインは、セル３８から正の電圧を受ける。ＭＯＳＦＥＴの各ペアのうちの下側ＭＯＳＦＥＴ８０のソースは接地されている。各コンタクト７６は、直列に接続されたＭＯＳＦＥＴペアのうちの別々のＭＯＳＦＥＴペアの接合部に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ８０のボディダイオードはそれぞれ、接地線から高電圧バスにかけて順方向にバイアスをかけられることを更に理解されたい。
【００６３】
器具ユニットコントローラは、互いに直列に接続された２つのｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ８８及び９０を更に含む。ＭＯＳＦＥＴ８８及び９０は、直列に接続されるセル３８の陰極と、上側に位置するＭＯＳＦＥＴ８０に接続される高電圧バスとの間に位置する。ＭＯＳＦＥＴ８８及び９０のドレインは直結される。したがって、ＭＯＳＦＥＴ８８は、ＭＯＳＦＥＴ８８のボディダイオードがセル３８の陰極から高電圧バスまで順方向にバイアスをかけられるように配置される。ＭＯＳＦＥＴ９０は、ＭＯＳＦＥＴ９０のボディダイオードがセル３８の陰極から高電圧線まで逆方向にバイアスをかけられるように配置される。ＭＯＳＦＥＴ８８及び９０はいずれも、コントローラ４４からアサートされる信号によってゲート制御される。
【００６４】
コントローラ４４は、ＭＯＳＦＥＴ８０のゲートに制御信号を出力する。コントローラ４４は、器具ユニットコンタクト７４及びＢＣＭコンタクト７６を通じて器具内動力発生部に通電信号を供給し、器具動力発生部から通電信号を引き込む（戻す）ことができるように、ＭＯＳＦＥＴに信号を出力することができる。上記のように、本発明の幾つかの器具ユニットは、その動力発生部１８としてモータを有している。コントローラ４４は、三相モータに通電信号を供給することができる。
【００６５】
また、図１６において見られるように、スイッチ状態センサ６８及び器具状態センサ６９から出力された信号がコントローラ４４に印加される。説明したように、コントローラ４４は、これらの信号を入力信号として用いて、ＢＣＭ１４による器具ユニット１４への通電信号の出力を調整する。例えば、器具ユニット内動力発生部１８がモータであるとき、センサ６８からの信号は、ユーザが望むモータのオンオフ状態及びユーザが望む速度の両方を表すセンサ信号である。センサ６９からの信号は、モータ内部にある回転子の回転位置を表す信号である。これらの信号に基づいて、器具ユニットコントローラ４４は、巻線に整流電流を順次に印加し、この電流がパルス化されるように、ＭＯＳＦＥＴ８０のゲートを制御する。
【００６６】
ＢＣＭ１４を利用して、器具ユニット１２に電力を供給する際に、コントローラ４４はＭＯＳＦＥＴ９０をオンに切り替える。ＭＯＳＦＥＴ８８のボディダイオードは順方向にバイアスをかけられているために、通常、ＭＯＳＦＥＴ８８をオンに切り替える必要はない。
【００６７】
ＢＣＭ１４が充電器に取り付けられると、コンタクト７６のうちの１つを通して電流を供給することができる。第２のコンタクト７６が、セル３８を含むＢＣＭ内部の構成要素と、充電器との間に、それを通して接地接続、すなわち、戻り接続が確立される接続としての役割を果たす。それゆえ、Ｑ１を付されたＭＯＳＦＥＴ８０を通して電流が供給される。本発明の例示される変形形態では、Ｑ８を付されたＭＯＳＦＥＴ８０は、それを通して接地接続が形成されるＭＯＳＦＥＴとして機能する。ＭＯＳＦＥＴ８０のボディダイオードは順方向にバイアスをかけられるので、ここで、ＢＣＭを充電器に取り付ける時点で、ＭＯＳＦＥＴ８０をオンに切り替える必要がある。
【００６８】
代替的には、そのような実施形態では、充電コンタクトが接地コンタクト（図１６において「電流経路（更なるグラウンド接続が用いられる場合）」を付された破線で示される）を通り抜けることができる。この場合、接地コンタクトは、充電回路８２及び通信回路の両方にとって基準電圧接続としての役割を果たす。駆動回路７８は、充電回路８２の一部として含まれる場合があることを理解されたい。
【００６９】
言い換えると、３つのＢＣＭコンタクト７６のうちの少なくとも１つは、１）再充電ユニットがＢＣＭ１４に接続されるときに充電回路８２を再充電ユニットに接続する、２）器具ユニット１２がＢＣＭ１４に接続されるときに、駆動回路７８を器具ユニット１２に接続するという２つの目的を果たす。別の言い方をすると、器具ユニット１２の動作中に器具ユニットコンタクト７４に接続するＢＣＭコンタクト７６のうちの少なくとも１つは、再充電時に再充電ユニットにも接続する。ＢＣＭコンタクト７６のうちの少なくとも１つは、２つの目的を果たすため、ＢＣＭコンタクト７６の合計数を最小限に抑えられる。この構成は、有利なことに、コストを削減し、信頼性を高め、ＢＣＭコンタクト７６を支持するために必要とされる面積を小さくする。
【００７０】
器具ユニットコントローラ４０は、ＢＣＭ１４が充電されているときに、セル３８を保護するように構成される。再充電ユニットはＢＣＭ１４と係合する。上記で述べたように、コントローラ４４は、再充電可能型セル３８に動作可能に接続されている。コントローラ４４は、セル３８の電圧を監視し、過充電状態又は放電状態を確認するために充電状態を判断する（接続及び構成要素は図示されていない）。充電時に、セルが、充電できる状態にあると仮定すると、コントローラ４４がＭＯＳＦＥＴ８６をオンに切り替えるため、セル３８に充電電流を供給することができる。器具ユニットコントローラ４０は、いずれもブロックユニットとして示されている過充電回路８４及び／又は放電回路８６を含む。
【００７１】
ＢＣＭ１４が充電器に接続されると、過充電回路８４が、高電圧バス上に存在する電圧を監視することによって、過充電状態を確認するために再充電可能型セル３８の電圧を監視する。過充電回路及びコントローラは共同で、ＭＯＳＦＥＴ８８をオン及びオフに切り替えることによって、セル３８に過大な電流が印加されないようにする。
【００７２】
器具ユニット１２がＢＣＭ１４に結合されると、放電回路８６は、放電状態を確認するために再充電可能型セル３８の電圧を監視し、かつ再充電可能型セル３８からシステムに電流が流れ出ることができるようにするのに必要な程度まで、再充電可能型セル３８の中に流れる電流を調整又は切替えできるように構成される。放電状態を示す電圧を検出すると、コントローラ４４は、放電回路８６と通信することができる。コントローラは、放電回路８６のＦＥＴ９０への電流を変更するように構成することができる。それにより、ＭＯＳＦＥＴ９０は、放電状態を考慮して、再充電可能型セル３８に流れる電流を調整する。
【００７３】
器具ユニットコントローラ４０は、再充電ユニットがＢＣＭ１４と係合されると、再充電可能型セル３８に関する障害状態を検出するように更に構成されている。器具ユニットコントローラ４０及び再充電可能型セル３８はＢＣＭ１４内に配置されるため、有利なことに、ＢＣＭ１４が再充電ユニットに結合されている間に、障害状態の検出が可能である。器具ユニットコントローラ４０は、駆動回路７８、充電回路８２、過充電回路８４、放電回路８６、コントローラ４４、動力発生部１８の回路、又は任意のセンサ内の障害を検出することができる。したがって、充電中の障害状態の検出は、手術直前又は手術中の障害検出より効率的であり、好都合であり、安全である。
【００７４】
［ＩＩ．第２の実施形態］
［Ａ．概説］
本発明の代替的な外科用電動器具アセンブリ１２０を、図１７〜図１９を参照することによって概説する。外科用電動器具アセンブリ１２０は、バッテリ及び制御モジュール（battery and control module）１２８に対して取外し可能に取り付けられた器具ユニット１２４を有している。図示の器具ユニット１２４は、動力発生部としてモータ９５０を有する。特定の器具ユニットは、矢状鋸刃１７を振動させるように設計されている。ＢＣＭ１２８内部には、２つの再充電可能型セル３８がある。セル３８は、器具ユニットのモータ９５０を通電させる電力を供給する。また、器具ユニット１２８の内部には、器具ユニットコントローラ５３０（図４５）がある。器具ユニットコントローラ５３０は、セル３８から器具ユニットのモータ９５０への通電信号の印加を制御する。ＢＣＭ１２８には、スイッチ４４０が可動に取り付けられている。器具ユニットコントローラ５３０は、スイッチ４４０の手動による作動を監視するセンサを有している。一つにはスイッチ４４０の作動に応じて、器具ユニットコントローラは器具ユニット１２４への通電信号の印加を制御する。器具ユニットコントローラ５３０は、器具ユニット１２４内部の動力発生部の動作状態を監視することが更にできる。器具ユニットコントローラ５３０は、検知された動力発生部の動作状態に基づいて通電信号の供給を更に制御する。
【００７５】
［Ｂ．バッテリ及び制御モジュール］
ＢＣＭ１２８は、近位シェル１３２及び遠位シェル１６２を有している。シェル１３２及び１６２は、ＢＣＭ１２８のハウジング又はボディを形成するようにともにシールされる。シェル１３２及び１６２は、ポリフェニルスルホン若しくはポリエーテルエーテルケトン等のプラスチック、又はオートクレーブ滅菌の苛酷な条件（rigors）に耐えることができる他の材料から形成されている。
【００７６】
さらに、ＢＣＭハウジングを形成する材料は、以下に説明するセンサ５６６に少なくとも隣接する場合、信号の特性を検出するセンサ５６６の機能に相当の影響が及ぶレベルにまで歪むか又は減衰することなく、センサ５６６によって監視される信号が通過することのできる材料である。同様に、以下で記載するセンサ５９４に隣接するＢＣＭハウジングを形成する材料は少なくとも、エネルギーレベルを検出するセンサ５９４の機能に相当の影響が及ぶレベルにまで歪むか又は減衰することなく、これらのセンサ５９４によって監視される信号のタイプが通過することのできる材料である。ここでの「悪影響」とは、それにより、センサが、本発明の所要の精度で信号を出力することができず、信号の特性の変化を反映することのできない、信号の歪み又は減衰を意味するものと理解される。
【００７７】
図２０及び図２２から、近位シェル１３２は単一ユニットであることを見てとることができる。シェル１３２は、底部を有するものとして形成されているが、外方かつ上方に湾曲している２つの対向した湾曲サイドパネル１３４に続いていることに限定されるわけではない。シェルの近位端において、サイドパネル１３４が湾曲してトップパネル１３６に続いている。トップパネル１３６の遠位側では、サイドパネル１３４同士は、シェルの頂部において合わさるように内方に湾曲している。遷移パネル１３８が、トップパネル１３６の遠位端から上方に湾曲して、サイドパネル１３４がトップパネル１３６を越えて突出した箇所においてシェルを閉鎖する。エンドプレート１４０は、近位シェル１３２の近位端を形成している。
【００７８】
概ね円形に形状付けられた段部１４２が、エンドプレート１４０と一体形となっており、エンドプレート１４０から内側の遠位前方に位置付けられている。段部１４２はこのようにエンドプレート１４０において凹部を定めている。段部１４２は、段部１４２を近位側から遠位側に通って延在する開口１４４を有するものとして形成されている。一組のリブ１４６が、段部１４２の近位側の面から外方近位側に突出している。リブ１４２は、開口１４４から径方向に離間している。シェル１３２の内部では、２つの円形リブ１４８及び１５０が、段部１４２の遠位側の面から遠位前方に延びている。リブ１４８は、開口１４４のすぐ前方の容積部の周囲において前方に延びている。リブ１５０は、リブ１４８から径方向に離間するようにリブ１４８から径方向外側に離間している。段部１４２、開口１４４、並びにリブ１４６、１３８及び１５０は、図１８及び図２０に見られる圧力解放弁１５４をシェルのエンドプレート１４０に取り付けやすくするために設けられている。圧力解放弁１５４は、滅菌時にＢＣＭ１２８内部の空間部を通気しやすくするために設けられている。圧力解放弁１５４の構造は、本発明の一部ではない。
【００７９】
２つの平行なリブ１５６が、エンドプレート１４０の内面から遠位前方に延びている。リブ１５６は、エンドプレート１５６にわたって横方向に延びている。リブ１５６同士は離間している。２つの平行なリブ１５８が、シェルのサイドパネル１３４の対向する内面から内方に延びている。各リブ１５８は、リブ１５６のうちの別個の一方の高さにほぼ対応した高さにあるように近位シェル１３２内に位置付けられている。各リブ１５８は、関連するリブ１５６から遠位前方に長手方向に延びている。各リブ１５８は、シェルの開口近位端から１ｃｍ未満の短い距離のところで終端する。
【００８０】
遠位シェル１６２は、該シェルの近位から遠位の長手方向軸に対して垂直な断面において形状が楕円形の主要部分１６４を有している。シェルの主要部分１６４の近位端は、開口しており、近位シェル１３２の開口遠位端と嵌合するように形成されている。主要部分よりも僅かに小さい形状のリップ１６３が、主要部分から近位後方に延びている。リップ１６３は、前記主要部分の外周から内方に段が付けられている。ＢＣＭ１２８が組み付けられると、リップ１６３は、近位シェル１３２の遠位端の内面に対して位置する。リップ１６３のテーパ状外面は限定されない。
【００８１】
シェルの主要部分１６４から前方にナセル１６６が延びている。遠位シェル１６２は、ナセル１６６がシェルの主要部分１６４の下側セクションから遠位前方に延びるように形成されている。
【００８２】
遠位シェル１６２は、ナセル１６６のすぐ近位に、ナセル１６６を越えて、シェル主要セクションが、図２４に示されている２つの対向したサイドパネル１６８を有するものとなるように更に形成されている。サイドパネル１６８は、各パネルの遠位端から延びるにつれ、遠位シェル１６２の長手方向軸に交わる垂直面から離れるように傾斜しているという点でテーパが付けられている。各サイドパネル１６８の近位端の前方では、パネルは凹状面１７０を有するものとなるように形成されている。図２３から、各凹状面は円形断面を有することを見てとることができる。各凹状面１７０から外方にボス１７２が延びている。閉端ボア１７３が、ボス１７２の外面から内方に延びている。環状リブ（特定せず）が、ボスの外面から外方に突出している。
【００８３】
各サイドパネル１６８は、パネル内に細長い概ね矩形の形状のノッチ１７４があるように更に形状付けられている。ノッチ１７４は、遠位シェル１６２に沿って長手方向に延びている。各ノッチ１７４は、隣接する凹状面１７０から僅かな距離だけ前方にある位置を始端とする。ノッチ１７４は、製造上の理由から存在しており、それ以外では本発明に関連しない。遠位シェル１６２は、矩形バー１７６が各サイドパネル１６８から外方に延びるように更に形成されている。各バー１７６は、隣接するノッチ１７６の下に位置付けられている。各バーはまた、サイドパネル１６８に形成されている凹状面１７０の短い直線延長部の下にも位置している。
【００８４】
図２５に示しているように、複数セクションウェブが、離間したサイドパネル１６８の対向した内面間に延びている。このウェブは、サイドパネル１６８が延びるシェルの湾曲上部から下方に延びるトップパネル１８０を有している。ウェブは、上側パネル１８０の底部から遠位前方に延びる段部１８２を有している。段部１８２の遠位端から前方にボトムパネル１８６が延びている。本発明の図示の形態では、遠位シェル１６２は、ボトムパネルが段部１８２から下方に延びる位置においてノッチ１８４が定まるように形成されている。ボトムパネルのベースから前方に床パネル１８７が延びている。床パネル１８７は、シェル１６２の、ナセル１６６の頂部を画定するセクションへと、遠位前方かつ下方前方にテーパが付いている。パネル１８０、１８６及び１８７の近位側の面と段部１８２の近位側の面とが、ＢＣＭ１２８内の空間部の近位端を部分的に定めている。サイドパネル１６８の内面と、パネル１８０、１８６及び１８７の遠位側の面と、段部１８２の隣接する面とが、遠位シェル１６２内のキャビティ１９０を定めている。キャビティ１９０は、シェルサイドパネル１６８の前方縁から近位に延在している。ノッチ１８４は、キャビティ１９０内に位置している。
【００８５】
遠位シェル１６２は、サイドパネル１６８の下に、シェルのサイド部分における対向した凹状面１９４及び１９６があるように更に形成されており、図２３に面１９４及び１９６を１つずつ示している。各凹状面１９４は、シェル１６２を通る長手方向軸とほぼ平行な長手方向軸を有する。各凹状面１９４は、面の近位側部分が、前方に位置する遠位側部分よりも大きい、上部から底部の幅を有するように更に形成されている。凹状面１９６は、対の凹状面１９４に対して内方に凹状となっている。各凹状面１９６は、凹状面１９４の遠位端において関連する凹状面１９４から内方に延びる円形部分（不図示）を有している。各凹状面１９６は、円形部分から前方に延びる直線延長部（不図示）を有している。貫通開口１９８が、各凹状面１９４の近位端から内方に延在している。各開口１９８は形状が概ね卵形であり、湾曲した長手方向軸を有する。ボス２０２が、各凹状面１９８の円形部分の中心から外方に延びている。各ボス２０２の露出面から外方に突出する径方向に離間したリブに限定されない。ボア２０３がボスに貫通している。
【００８６】
遠位シェル１６２の内部にあるとともに遠位シェル１６２と一体のディスク２０６が、図２４〜図２６に最良に見られる。ディスク２０６は、シェルの底部においてシェルの内面から上方に延びる。ディスク２０６は、ウェブの近位向き面から後方に延びるリブを有するように形成されている。２つの円形リブ、すなわちリブ２０７及び２０９がある。リブ２０７及び２０９は同軸であり、ディスク２０６の中心軸にセンタリングされる。６つの径方向リブ、すなわちリブ２０８がある。各リブ２０８は、リブ２０７の外面とリブ２０９の内面との間に延びている。各リブ２０８は、ディスク２０２の中心に対して第２のリブ２０８に正反対に対向している。
【００８７】
ディスク２０６はまた、ディスクを通って近位から遠位に延在する複数の貫通穴２１０を有するように形成されている。各貫通穴２１０は、リブ２０７とリブ２０９との間及び２つの隣接するリブ２０８の間の、ディスクの弧状セクション内に位置付けられている。ディスク２０６はまた、ディスクの近位面から近位後方に延びる、図２５に特定されているリング２１１を有するように形状付けられている。リング２１１は、ディスクの外周から僅かな距離だけ内方に離間するようにディスクの周囲に周方向に延びている。遠位シェル１６２は、リング２１１がリブ２０７及び２０９を越えて近位後方に延びるように更に形成されている。タブ２１３が、リング２１１の一セクションから近位後方に突出している。
【００８８】
ウェブ２１２が、シェル１６２のサイドパネルの内方に離間したディスク２０６の外周から前方に延びている。ウェブ２１２は、シェルを通る長手方向軸に対して垂直な平面内の断面形状が弧状である。ウェブは、シェルの外側構造部品がナセル１６６を形成する箇所まで延びている。ディスク２０６の遠位向き面と、ウェブ２１２の内面と、ナセル１６６の外側構造パネルの内面とが、ボア２１４を画定している。ボア２１４は、ナセル１６６の正面において開口しており、ナセルを通ってシェルの主要部分内に延在している。ディスク２０６及びウェブ２１２は、ＢＣＭ１２８内部の主要な空間部からボア２１４を隔てている。遠位シェル１６２は、リブ２１６がシェル構造パネルの内面及びウェブ２１２の内面からボア２１４内に内方に突出するように更に形成されている。開口１９８及びボア２０４がボア２１４内に延在している。ディスク貫通穴２１０もまた、ボア２１４内に開口している。
【００８９】
遠位シェル１６２は、シェルの、ボア２１４の遠位セクションを画定する部分が、ボアの外周から外方に延びる溝２１６を画定するように更に形成されている。溝２１６は、ボアの上側部分から外方に延びる。ナセル１６６は、３つのみが見られる４つの隆起リブ２１５が、ナセルの、ボア２１４を画定している面から、内方に延びるように、更に形成されている。ナセルは、図２５における断面に見られる単一のリブ２１７が、ボア２１４内に下方に延びるように更に形成されている。リブ２１７は、ボア２１４の近位端から通常は３ｃｍ未満の短い距離だけ前方に延びている。
【００９０】
図２５に示されている２つのリブ２２０は、遠位シェルの両サイドの対向した内面から内方に延びている。リブ２２０は、シェル１３２と１６２とがともに嵌合すると、各リブ２２０が近位シェルのリブ１５８のうちの別個の１つと位置合わせされるように位置決めされる。
【００９１】
遠位シェル１６２は、２つの支柱２２４及び２３０がシェル内の空隙の内側に位置付けられるように更に形成されている。支柱２２４及び２３０は、リブ２２０が遠位シェル１６２の本体の両サイドに合流する箇所の前方に位置付けられる近位端を有する。支柱２２４は、断面が円形であり、概ね円形の閉端ボア２２６を有し、このボア２２６は、支柱の近位面から遠位前方に延在する。支柱２３０は、断面が矩形である。支柱２３０は、閉端ボア２３２を有して形成されており、このボア２３２は、断面が矩形であり、支柱の近位面から内方に延在する。支柱２３０に沿った、長手方向軸に対して垂直な断面平面において、支柱２３０の主軸及びボア２３２の主軸は双方とも、遠位シェル１６２の両端にわたって左右に延びる線上に位置付けられる。
【００９２】
図１９及び図２１から、ＢＣＭハウジングの内部にはシャーシ２４２があることを見てとることができる。シャーシ２４２にはセル３８が取り付けられている。シャーシ２４２には回路基板２４４も取り付けられている。回路基板２４４は、セル３８から器具ユニット内動力発生部９５０に通電信号を選択的に印加する器具ユニットコントローラ５３０を有する。センサ５６６及び５９４もまたシャーシ２４２に取り付けられている。センサ５６６は、スイッチ４４０の作動を監視するセンサである。センサ５９４は、器具ユニット内動力発生部９５０の動作状態特性を監視する。センサ５６６及び５９４から出力された信号は、器具ユニットコントローラ５３０に印加される。これらの信号の状態に基づき、器具ユニットコントローラ５３０は、通電信号、通電電流を器具ユニット９５０に選択的に供給する。
【００９３】
図２７及び図２８に見られるように、シャーシ２４２は、上側フレーム２４６及び下側フレーム２９６を有している。フレーム２４６及びフレーム２９６は、シェル１３２及び１６２を形成する同じ材料から形成されている。ここで図２９及び図３０を参照しながら説明すると、上側フレーム２４６は、近位端ビーム２４７を有している。略Ｕ字状の止端（toe）２４８が、ビーム２４５の近位側の面から近位側に延びている。可撓性スナップタブ２５０が、止端２４８から下方に延びている。２つのサイドビーム２５２が、近位端ビーム２４７から遠位前方に延びている。フレーム２４４の長さの約５分の４に沿って、サイドビーム２５２同士は平行である。近位ビーム２４５の前方に、フレーム２４６の長さの約５分の４の位置において、サイドビーム２５２は互いに向かって僅かに内方にテーパが付いている。サイドビームの最も遠位の部分、すなわち、ビーム２５２の略最も遠位の０．５ｃｍは平行である。
【００９４】
バー２５６が、各ビーム２５２の下面から下方に延びている。各バー２５６は、形状が概ね細長い。バー２５６は、サイドビーム２５２の平行部分から下方に延びている。上側フレーム２４６は、各バー２５６が一体となっているビーム２５２の下面全体にわたっては延びないように更に形成されている。代わりに、上側フレーム２４４は、各バー２５６が、関連するサイドビーム２５２の僅かに外方に段が付けられるように形成されている。上側フレーム２４４は、スナップタブ２５８が各バー２５６から下方に延びるように更に形成されている。各バー２５６は、バーの下方向き面から内方に延びる細長いノッチ２５９を有して更に形成されている。ノッチ２５９は、スナップタブ２５８の近位に位置付けられている。
【００９５】
２つの追加バー、すなわちバー２６０も、サイドビーム２５２から下方に延びている。バー２６０は、バー２５６の遠位前方に離間しており、長さがバー２５６よりも短い。上側フレーム２４４は、各バー２６０がサイドビーム２５２から下方に突出するように形成されており、サイドビーム２５２の、バーが一体の内方テーパ部分に外方に段が付けられている。各バー２６０はまた、サイドビーム２５２の隣接する遠位部分に沿って約０．３ｃｍの短い距離だけ延びている。スナップタブ２６２が、各バー２６０から外方に突出している。
【００９６】
上側フレーム２４６は、複数のピン２６４を有するように更に形成されている。２つのピン２６４は、止端２４８の下に下方に延びている。２つのピン２６４は、各バー２５６の下に延びている。各バー２５６と一体のピン２６４は、バー２５６と一体のスナップタブ２５８の対向する両側に位置付けられている。２つのピン２６４はまた、以下で記載するウェブ２８４から下方に延びている。
【００９７】
５つのウェブ２６８、２７４、２７６、２８４及び２８８が、フレームサイドビーム２５２にわたって延びている。各ウェブは、第１の側面及び第２の側面（特定せず）を有する。第１の側面は、ビーム２５２の側面から隆起している。第２の側面は、ビーム２８２から上方に延びるにつれ、内方にテーパが付いている。ウェブ２６８は、ウェブの最も近位である。ウェブ２６８の頂部は、上側フレーム２４６にわたって延びる２つの内方に湾曲した面（特定せず）を有する。２つの湾曲した面のより遠位は、近位面に対して内方に凹状になっている。したがって、これらの面が、ウェブ２６８内にノッチ２７０を画定している。ウェブ２６８は、２つのスロット２７２を画定するように更に形成されている。ウェブの頂部から内方に延在する一方のスロットが特定されている。スロット２７２は、ウェブの２つの湾曲した頂面を隔てている。
【００９８】
ウェブ２７４及び２７６は、形状が本質的に同一である。ウェブ２７４及び２７６は、サイドビーム２５２の主要な平行セクション間に延びる。各ウェブ２７４及び２７６は、内方に湾曲した頂面（特定せず）を有する。各ウェブ２７４及び２７６は、ウェブの内方テーパ側面内に開口２７８を有するように形成されている。ウェブ２８４は、サイドビーム２５２の遠位平行部分間に延びる。ウェブ２８４は、ウェブの近位向き面から前方に延びるノッチ２８６を画定するように形成されている。ウェブ２６８のノッチを定める頂面、ウェブ２７４及び２７８の頂面、及びウェブ２８４のノッチ画定頂面は、共通軸回りにセンタリングされる共通の曲率半径を有する。
【００９９】
ウェブ２８８は、上側フレーム２４６上に形成されているウェブの最も遠位である。ウェブ２８８は、サイドビーム２５２間に、ビームの遠位端の真後ろに延びる。上側フレーム２４６は、ウェブ２８８の形状が概ね弧状であるように形成されている。固定された矩形状のクラウン２９０が、ウェブ２８８の頂部から上方に延びている。クラウン２９０は、中心ノッチ２９２を有するように形状付けられている。
【０１００】
ここで、シャーシの下側フレーム２９６を、図３１及び図３２を参照することによって説明する。下側フレーム２９６は、近位端ビーム２９８を有する。止端３０２が、近位端ビーム２９８から後方に突出している。止端３０２は形状が上側のフレーム止端２４８の形状と概ね同一である。止端３０２は、上側フレームのタブ２５０を受けるように形状付けられているノッチ３０４を有して形成されている。上側フレーム止端３０２は、２つの貫通穴３０６（一方が特定されている）を有するように更に形成されている。穴３０６は、上側フレーム止端３０２から下方に突出するピン２６４を収納するように位置決め及び寸法決めされている。
【０１０１】
２つのサイドビーム３０８が、下側フレーム近位ビーム２９８から前方に延びている。シャーシ下側フレーム２９８は、シャーシがともに組み付けられると下側フレームサイドビーム３０８が上側フレームサイドビーム２５２の実質的に下にくるように形状付けられている。２対のバー、すなわちバー３１０及びバー３１２が、サイドビーム３０８の頂面から上方に延びている。フレーム２４６及び２９６は、それらのフレームがともに組み付けられると、各下側フレームバー３１０が、重なる上側フレームバー２５６と整合するように形状付けられている。各バー３１０は、ノッチ３１１及び２つの貫通穴３０９を有して形成されている。ノッチ３１１は、相補的なバー２５６のスナップタブ２５８を受けるように形状付けられている。各穴３０９は、相補的なバー２５６から下方に延びるピン２６４のうちの１つを収納するように寸法決めされている。タブ３１４が、各バー３１０の露出面から上方に突出している。シャーシ２４２が組み付けられると、各タブ３１４は、相補的なバー２５６における相補的なノッチ２５９内に着座する。
【０１０２】
各バー３１２は、上側フレームバー２６０のうちの相補的な一方と整合するように位置決めされる。ノッチ３１５が、各バー３１２に形成されている。ノッチ３１４は、重なる上側フレームバー２６０と一体のスナップタブ２６２を受けるように形状付け及び位置決めされている。
【０１０３】
下側フレームサイドビーム３０８は、内方に向いた突起３１６を有して形成されている。各突起３１６は、突起が形成されているビーム３０８と一体のバー３１２の前方端に隣接して位置付けられている。各突起３１６は、貫通穴３１８を有して形成されている。シャーシ２４２が組み付けられると、ピン２６４が、重なるウェブ２８４から下に突出している。
【０１０４】
５つのウェブ３２０、３２４、３２６、３２８及び３３２が、サイドビーム３０８の下向き面にわたって延びている。ウェブ３２０は、上側フレームウェブ２６８の機能部に対称であるとみなすことができる機能部を有する。したがって、これらの機能部は再度説明しない。ウェブ３２０は、ウェブ２６８の近位に位置付けられていることに留意されたい。ウェブ３２４及び３２６は、ウェブ２７４及び２７６の機能部に対称である機能部を有する。ウェブ３２４及び３２６はウェブ２７４及び２７６の近位に位置付けられている。ウェブ３２８は、下側フレームウェブ２８４の形状と同様の形状を有する。ウェブ３２８は、ウェブの下向き面から上方に突出する２つのスロット３３０を有して形成されている。フレーム２４６及び２９６は集合的に、下側フレームウェブ３２４が上側フレームウェブ２８４の近位に位置付けられるように形状付けられている。
【０１０５】
フレーム２４６及び２９６は、下側フレームウェブ３３２が上側フレームウェブ２８８から短い距離だけ前方に位置付けられるように更に形状付けられている。ウェブ３３２は、ウェブの下向き面が上向き湾曲面を有するという点で形状が概ね弧状である。下側フレーム２９６は、ウェブ３３２が、３つの離間したノッチ３３４（２つのノッチが特定されている）を有するように更に形成されている。ウェブ３３２は、ノッチ３３４が弧状に配置されるように形成されている。より詳細には、ノッチが形成される弧は、遠位シェルのボア２１４を通る長手方向軸にセンタリングされる。各ノッチ３３４は、ボア２１４を通る長手方向軸に対して平行な軸である長手方向軸を有する。ウェブ３３２は、ボア２１４を通る長手方向軸に沿った地点が、そこから各ノッチまで径方向線が長手方向に延びる頂点であることに基づき、各２つの隣接し合うノッチ３３４の長手方向軸がそれぞれから６０度離間するように形状付けられている。
【０１０６】
２つの支柱３３６が、ウェブ３３２の遠位向き面の対向する両サイドから遠位前方に延びている。図２８に一方が特定されているピン３３８が、各支柱３３６から前方に延びている。
【０１０７】
ＢＣＭ１２８を製造する工程の一環として、構成部品が取り付けられている回路基板２４４が、上側フレーム２４６と下側フレーム２９６との間に挟まれる。フレーム２４６及び２９６がともに合わさると、上側フレームバー２５６及び２６０が下側フレームバー３１０及び３１２に当接する。これにより、フレーム２４６のビームとフレーム２９６のビームとの間に、回路基板の周部分がフィットするスペースが画定される。上側フレームピン２６４は、下側フレーム穴３０６内に着座する。下側フレームタブ３１４は、上側フレームノッチ２５９内に着座する。これらの構成部品がこれらの空間部内に着座することにより、フレーム２４６及び２９６の適正な位置合わせが容易になる。このように構成部品が着座することにより、フレームの支柱組付けの移動も防止される。フレーム２４６及び２９６は、上側フレームスナップタブ２５０、２５８及び２６２を下側フレームノッチ３０４、３１１及び３１５内にそれぞれスナップ嵌めすることによってともに保持される。
【０１０８】
回路基板２４４とフレーム２４６及び２９６とがともに組み付けられると、再充電可能型セル３８がシャーシに取り付けられる。一方のセル３８が、上側フレームウェブ２６８、２７４、２７６及び２８４に着座する。セルの近位端は、ウェブ２６８によって画定されているノッチ２７０に着座する。したがって、ノッチの近位端を画定する段により、セル３８の近位の長手方向の移動が阻止される。セル３８の遠位端は、ウェブ２８４によって画定されているノッチ２８６に着座する。セル３８がノッチ２８６内に着座することにより、シェルの遠位の長手方向の移動が阻止される。セル３８の回りにウェブ２７４及び２７６の開口２７８を通って延びる連結ストリップ３４２が、セルをシャーシに保持する。第２のセル３８が、下側フレームウェブ３２０、３２４、３２６及び３２８の下向き面に対して所定位置に同様に保持される。
【０１０９】
接触プレート３４４が、各セルの近位端に取り付けられている。接触プレート３４４と一体のタブ（図示せず）が、ウェブ２６８及び３２０と一体のスロットに着座する。接触プレート３４８が、各セル３８の遠位端に取り付けられている。接触プレート３４８と一体のタブ（図示せず）が、ウェブ３２８のスロット３３０と一体のスロットに着座する。接触プレート３４４及び３４８は、ワイヤ（図示せず）とともに、セルの端子から、回路基板２４４上の説明した器具ユニットコントローラ５３０の下にかけて導電経路を提供する。
【０１１０】
バッテリ及び制御モジュール１２８が組み付けられると、シャーシ２４２の遠位部分が、遠位シェル１６２の内部のリブ２２０間に摺動する。ＢＣＭ１２８を形成する構成部品は、シャーシがリブ２２０間で圧縮されるように形状付けられている。シャーシ２４２は、左側シャーシピン３３８がシェル支柱２２４の内部のボア２２６内に着座するように前方に摺動する。同時に、右側シャーシピン３３８が、シェル支柱２３０の内部のボア２３２内に着座する。より詳細には、ボア２２６内に延びるリブ２２５が、関連するピン３３８をボア２２６内の特定の位置に保持する。ボア２３２の矩形断面形状と、支柱２３０及びピン３３８の相対寸法とにより、ボア２３２内のピンの位置が垂直軸においてのみ固定される。図１８の内外の平面である水平面内のピンの位置は、変化の度合いが僅かである。したがって、ＢＣＭ１２８を形成する構成部品は、シャーシ２４２及びシャーシに取着されている構成部品の垂直位置がＢＣＭハウジングの空間部内に本質的に固定される垂直位置を有することを確実にしながらも、ある程度の製造公差が許容される。
【０１１１】
近位シェル１３２が遠位シェル１６２の開放端に被せられると、シャーシ２４２の近位サイド部分が近位シェルリブ１５８間で僅かに圧縮される。シャーシ２４２の近位端は、リブ１５６間で圧縮される。したがって、リブ１５６、１５８、２２０及びピン３３８が集合的に、シャーシ２４２をバッテリ及び制御モジュール１２８内の空間部の定位置に保持する。
【０１１２】
コンタクトピン３５０は、電気的な接続をバッテリ及び制御モジュール１２８並びにモジュールが接続される構成部品に提供する。図３４から、コンタクトピン３５０は単品ユニットであることを見てとることができる。ピン３５０は、真鍮等の導電性材料から形成される。ピンは、その近位端が円筒形幹３５１を有するように形状付けられている。幹は概ね円筒形であり、ピンは幹３５１の回りの周方向に延びる環状溝３５２を画定するように形成されている。溝３５２は、幹３５１の長さに沿った略中間の所定位置に位置付けられている。コンタクトピン３５０は、幹３５１の前方に位置付けられているとともに幹の回りの周方向に延びるストッパを有するように更に形状付けられている。ストッパは、定直径の近位セクション３５３を有する。ストッパの近位セクション３５３は、幹３５１の直径よりも大きい直径を有する。ストッパ遠位セクション３５４が、近位セクション３５３から前方に延びている。遠位セクションは、形状が円錐台形である。遠位セクション３５４の直径は、遠位セクションが近位セクション３５３から離れるにつれて縮径する。本発明の図示の形態では、遠位セクションの最も近位の部分は、近位セクション３５３の直径よりも約０．５ｍｍ小さい直径を有する。
【０１１３】
ストッパ遠位セクション３５４は、円筒形状のピンヘッド３５５に合流している。本発明の図示の形態では、ピンヘッド３５５は、幹３５１の直径よりも大きく、ストッパ近位セクション３５３の直径よりも小さい直径を有する。ピンヘッドの最も遠位の端は、形状が半球形である。
【０１１４】
各ピン３５０は、図３３に見られるように遠位シェルディスク２０６内に形成されている貫通穴２１０のうちの別々の貫通穴内に着座している。より詳細には、ピンヘッド３５５は、ディスク２０６を貫通する。本発明の多くの形態では、ＢＣＭ１２８を形成する構成部品は、室温（２２度）において、ピンヘッド３５５が、関連する貫通穴２１０の直径よりも約−０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ小さい外径を有するように設計されている。ストッパの遠位セクション３５４がディスク２０６の近位向き面に当接することにより、ディスクを通るピン３５０の長手方向前方移動が規制される。
【０１１５】
図１９及び図３３に見られるシール３６０及びキャップ３７０が協働して、ＢＣＭハウジングとピン３５０との間の周囲環境に対して障壁を形成する。ここで図３６を参照して説明するシール３５０は、ＢＣＭ１２８が晒される滅菌工程の苛酷な条件に耐えることができる弾性材料から形成される。本発明の幾つかの形態では、シール３６０は、ＥＰＤＭゴムから形成される。シール３６０は、ワッシャとして概ね形状付けられている。中心に貫通穴３６２が位置付けられている。シールの本体は、複数のピン穴３６４（２つの穴が特定されている）を有するように更に形状付けられている。ピン穴３６４は、貫通穴３６２に対して平行である。ピン穴の数は、ＢＣＭ１２８と一体のコンタクトピン３５０の数に等しい。ピン穴３６４は、ピンの幹部３５１の直径よりも０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ大きい直径を有する。
【０１１６】
シール３６０は、シールの遠位向き面から前方に突出する円形状のリブ３６５を有するように更に形成されている。各リブ３６５は、ピン穴３６４の別々の穴からその回りに前方に延びている。各リブ３６５は断面が凸形を有する。
【０１１７】
キャップ３７０は、図３７に最良に見られるように、概ねディスク形状である。キャップ３７０の遠位向き面は平面である。貫通穴３７２が、キャップ３６２の中心を貫通している。キャップ３６０は、図３７に部分的に見られる、キャップの遠位向き面から前方に延びるリング３７４を有する。リング３７４は、遠位シェルディスク２０６と一体のリング２１１の外周に対する接触嵌めを容易にする内径を有する。リング３７４の外周は、キャップ３７０の本体の外周から内方に離間している。
【０１１８】
キャップ３７０はまた、キャップの円形状の本体から外方に延びる、弧状に離間した複数のタブ３７６を有するように形成されている。タブ３７６は、タブ間のノッチ３７８を画定するように互いから離間している。２つの穴が特定されている複数の貫通穴３８０が、キャップ３７０を通って近位から遠位に延びている。貫通穴３８０は、ＢＣＭ１８が組み付けられると各キャップ貫通穴３８０がシールピン穴３６４の別々の穴と整合するように位置決めされる。各貫通穴３８０は、カウンタボア（不図示）を有して形成されている。
【０１１９】
キャップ３７０は、円形リブ３８２がキャップの本体の近位向き面から外方に延びるように更に形成されている。リブ３８２は、穴３７２の回りに位置付けられている。更なる直線形状のリブ３８４が、リブ３８４の外周から径方向外方に突出している。キャップ３７０はまた、複数の窪み３８６を有するように形成されている。各窪み３８６は、形状が凹状である。各窪み３８６は、貫通穴３８０の別々の穴と関連している。製造上の理由から存在する小さな溝が、貫通穴カウンタボアの幾つかと関連する窪み３８６との間に延びている。
【０１２０】
バッテリ及び制御モジュール１２８が組み付けられると、コンタクトピン３５０が遠位シェルのウェブ２０６の内部の貫通穴の各穴内に着座する。シール３６０は、コンタクトピン３５０の幹３５１の上に嵌まる。シール３６０は、シールリブ３６５が、隣接するピンストッパ近位セクション３５３の近位向き環状面に当接するように位置決めされる。キャップ３７０は、シール３６０の上に嵌まる。より詳細には、キャップは、キャップリング３７４が遠位シェル１６２の内部のリング２１１に対して着座するように位置決めされる。この工程の一環として、キャップ３７０は、遠位シェル１６２と一体のタブ２１３がキャップのノッチ３７８内に着座するように向き付けられる。このようにタブがノッチ内に着座することにより、キャップが遠位シェル１６２に対して適正な向きに一時的に保持される。キャップ３７０は次に、遠位シェルに溶接されるか又は別様に固定される。
【０１２１】
バッテリ及び制御モジュール１２８を形成する構成部品の寸法決めの結果、キャップ３７０がコンタクトピン３６０と一体のストッパにシールリブ３６５を押し付ける。シール３６０の遠位向き面がリブ２０７、２０８及び２０９に押し当たる。シールがこれらの面に当接することにより、シールは周囲環境とＢＣＭハウジングの内部との間に障壁を形成する。
【０１２２】
図１９及び図３３を参照すると、コネクタ３９０が、器具ユニットコントローラ５３０から延びるワイヤとコンタクトピン３５０との間に導電リンクを提供することを見てとることができる。コネクタ３９０は、導電性材料、通常は、コンタクトピン３５０を形成する材料から形成される。図３５に見られるように、単一のコネクタ３９０がＵ字状フット３９２を有する。バー状のレッグ３９４がフットから遠位前方に延びている。レッグ３９４の遠位端において、コネクタ３９０は湾曲部３９６を有する。コネクタ３９０は、湾曲部３９６から近位に延びるバー形状のネック３９８を有する。湾曲部４０２が、ネック３９８の近位端に位置付けられている。ヘッド４０４が、湾曲部４０２の遠位向き端に位置付けられている。ヘッド４０４はＵ字状である。湾曲部３９６及び４０２の向き及び形状により、コネクタのレッグ３９の長手方向軸、ネック３９８の長手方向軸及びヘッドの長手方向軸は平行である。また、コネクタの形状付けにより、ヘッド４０４は、湾曲部３９６の近位後方に位置付けられることが理解される。さらに、コネクタ３９０を形成する材料は、湾曲部３９６及び４０２が可撓性であるように選択される。
【０１２３】
コネクタ３９０が、キャップ３７０内に形成されている窪み３８６内での湾曲部３９６の位置決めを容易にする左右の幅を有することが、ＢＣＭ１２８を形成する構成部品のまた更なる特徴である。
【０１２４】
ＢＣＭ１２８が組み付けられると、各コネクタ３９０は、コネクタ湾曲部３０６がキャップ３７０内の窪み３８６にプレス嵌めされるように位置決めされる。コネクタ３９０のヘッド４０４は、コネクタが関連するコネクタピンの幹３５１の近位セクションを包囲する。コネクタが取着される器具ユニットコントローラ５３０の構成部品から延びるワイヤが、コネクタ３９０のフット３９２内に固定される。通常、はんだを用いて、ワイヤがコネクタフット３９２に取着した状態のままにするとともにコネクタヘッド４０４が関連するコネクタピン３５０に取り付けられた状態のままにすることを確実にする。
【０１２５】
本発明の更なる特徴は、コネクタ３９０がコンタクトピン３５０に接続されるとともにシェル３７０内に着座すると、フット３９２及びレッグ３９４が円になって配置されることである。この円は、シャーシ下側フレーム２９６に取り付けられたセル３８の遠位端が円内に着座することができるほど十分な直径を有する。
【０１２６】
ここで図３８に関して説明するラッチアセンブリ４１０が、器具ユニット１２４と一体の相補的な機能部と協働して、器具ユニットをＢＣＭボア２１４内に取外し可能に保持する。図示されていないが、本発明の多くの形態では、２つのラッチアセンブリ４１０があることを理解すべきである。ラッチアセンブリ４１０が１つずつＢＣＭ遠位シェル１６２の各サイドに取着される。各ラッチアセンブリ４１０は、相補的なノッチ８５６（図５６）において器具ユニット１２４と係合する。ラッチアセンブリ４１０は、ＢＣＭ１２８から器具ユニット１２４を取り外すのに同時に駆動されねばならない。
【０１２７】
各ラッチアセンブリ４１０は、図３８及び図３９に見られる解除レバー４１２を含む。解除レバー４１２は、滅菌可能なプラスチックの概ね矩形状の部品である。解除レバー４１２の遠位端は丸みが付けられている。解除レバー４１２は、遠位シェルのサイドの、レバーが取り付けられる凹状面１９４によって定まる空間部内に着座するとともにその内部で枢動するように寸法決めされている。レバー４１２はその遠位端の近位に、レバーを貫通するボア４１４を有するように形成されている。リング４１６が、レバー４１２の内向き面から内方に延びている。リング４１６は、ボア４１４と同軸であり、ボア４１４から外方に径方向に離間している。レバーは、リング４１６が凹状面１９４に隣接したボス２０２と一体の２つのリブ間に着座するように形成されている。
【０１２８】
レバー４１２は、リング４１６に近接するとともにリング４１６から離間した隆起面４１８を有する。レバー４１２は、ノッチ４２０が隆起面４１８から内方に延びるように更に形成されている。ノッチは、リング４１６の外面から延びる接線に沿って延びている。ピン４２０が、隆起面４１８から外方に延びている。ピン４２０は、解除レバー４１２の近位端から僅かな距離だけ前方に位置付けられている。
【０１２９】
ＢＣＭ１２８が組み付けられると、解除レバー４１２が遠位シェルの凹状面１９４に着座する。具体的には、レバーは、シェルボア２０４及びレバーボア４１４が同軸であるとともにピン４２０がシェル開口１９８を貫通するように位置決めされる。レバーボア４１４を貫通するとともに、遠位シェルの、シェルボア２０５を画定する面に固定取着されるフィッティング４２４が、レバーが凹状面１９４に対して枢動することができるようにレバーをシェルに保持する。
【０１３０】
シェル１６２と解除レバー４１２との間にトーションばね４２６が配置されている。トーションばねの円形ベースが、シェルと一体のボス２０２の上に嵌まる。ばね４２６の１つのレッグが、シェル凹状面１９６の直線延部内に着座する。トーションばね４２６の対向するレッグが、レバーノッチ４２０内に着座する。したがって、ばね４２６は、レバーの近位端が遠位端よりも下に位置付けられるようにレバーを通常位置決めする力を解除レバー４１２にかける。ばね４２６の付勢力を克服するとともにレバー４１２を枢動させるのに指すなわち親指の力で十分である。
【０１３１】
ここでＢＣＭのトリガスイッチ４４０を図４０〜図４４を参照して説明する。トリガスイッチ４４０は、ＢＣＭハウジングに枢着されるフォーク４４２を有する。ビーム４７２が、フィンガタブ４８８をフォーク４４２に保持する。ビーム４７２は、フォーク４２２からのフィンガタブ４８８の間隔を選択的に設定することができるようにタブをフォークに摺動可能に保持する。
【０１３２】
図４０〜図４２に見られるように、フォーク４４２は、滅菌の苛酷な条件に耐えることができるプラスチックの単品から形成される。フォーク４４２は、ベースプレート４４４を有するように形状付けられている。プレート４４４は、テーパ側面（特定せず）を有する。２つの平行なバー４４６が、プレート４４４の下面から下方に延びている。バー４４６は、概ね垂直に向き付けられている４つの窪み４４８（２つの窪みが特定されている）を有するように形成されている。窪み４４８は断面の形状が半円形である。一方のバー４６６の各窪み４４８は、対向するバーの相補的な窪みに面している。各バーの、３つの最も遠位の窪みの下に、矩形タブ４５０が、対向するバーに向かって外方に延びている。フォーク４４２は、ウェブ４５２がバー４４６の遠位端間に延びるように更に形状付けられている。したがって、プレート４４４、バー４４６及びウェブ４５２は集合的に、フォーク４４２の遠位端に至る矩形開口４５３を画定している。
【０１３３】
フォークのベースプレート４４４の近位端から近位後方にサム４５６が延びている。フォークは、サム４５６がベースプレート４４４に対して隆起するように形成されている。ベースプレート４４４及びサム４５６は集合的に、プレートとサムとの間に窓４５７を画定するように形成されている。サム４５６は、サムの下面から下方に延びるボス４５８を有するように形成されている。ボス４５８は、閉端ボス４６０を有するように形成されている。
【０１３４】
２つの叉部（tine：タイン）４６４もまた、フォークベースプレート４４４から離れて近位側に延びている。フォーク４４２は、各叉部がベースプレート４４４から離れて近位に延びるにつれ、ベースプレートが通る近位から遠位への長手方向軸から短い距離だけ離れるようにテーパとなるように形成されている。ＢＣＭ１２８を形成する構成部品は、各叉部４６４が遠位シェルサイドパネル１６８に対して着座するように形状付けられている。各叉部４６４は、叉部の内面から内方に突出するレッジ４６６（１つのレッジが特定されている）を有するように形成されている。したがって、レッジ４６６は、互いに向かって内方に延びている。レッジ４６６は、叉部４６４の近位端の前方の位置から遠位前方に延びている。各叉部４６４及び関連するレッジ４６６は、レッジの下面から上方に延びる溝４６７（１つが仮想線で示されている）を画定するように形状付けられている。レッジ４６６に近接して、叉部４６４の近位端の前方に、ボア４６８が、叉部を左右に貫通している。各ボア４６８は、叉部の外面において開口しているカウンタボア（特定せず）を有して形成されている。
【０１３５】
図４１、図４３及び図４４に見られるビーム４７２は、概ね矩形の形状である断面形状をビームに与えるように曲がっている金属プレートから形成されている。より具体的には、ビームは、フォーク４４２の正面の矩形開口４５３内に摺動可能に嵌まるように形状付けられている。ビームの両面は、各面内にレッグ４７４を形成するように形状付けられており、レッグ４７４は、ビームの、レッグが延びるセクションから、近位に延びている。各レッグ４７４は、フット４７６を有する。各フット４７６は、形状が半円形であり、ビームの、フットが関連するサイドから、外方に延びるように更に形状付けられている。ビームのフット４７６は、フォーク４４２に形成されている窪み４４８内に着座するように寸法決めされている。
【０１３６】
ビーム４７２の上向き面上に印が形成されている。第１の印である「|」印４７８が、ビームの近位端のすぐ前方に位置付けられている。印４７８のすぐ近くに、「○」印４８０がある。第２の「|」印である印４８２が、印４８０から約１ｃｍのところに位置付けられている。ビーム４７２は、ビームの下面から下方に延びるタブ４８４を有するように更に形成されている。タブ４８４は、ビームの、タブが延びる部分から、遠位前方に延びるにつれ、下方に対角線上に延びるという点でランプ形状である。可撓性であるタブ４８４は、ビームがフォーク開口４５３に最初に挿入されるとウェブ４５２の下に延びる。したがって、タブ４８４は、ビーム及び取着されたフィンガ４８８がフォーク４４２から抜けることを防止する。
【０１３７】
フィンガタブ４８８は、ビーム４７２の遠位端の上に配置されている。トリガスイッチ４４０は、磁石４９０も有する。磁石４９０は、サム４５６の内部の閉端ボア４６０内に着座する。
【０１３８】
図４１に見られる、叉部ボア４６８内に着座している締結具４９４は、トリガスイッチ４４０が枢動することができるようにスイッチをＢＣＭに保持する。各締結具４９４の一端。同様に図４１に見られるトーションばね４９６が、遠位シェル１６２と一体の各ボス１７２の回りに配置されている。各ばね４９６の１つのレッグが、シェルの凹状面１７０の直線延部内に着座している。延部によって、このばねレッグは、凹状面１７０の真下でバー１７８に着座する。各トーションばね４９６の対向するレッグは、フォーク４４２の隣接する叉部４６４内に形成されている溝４６７内に着座する。したがって、トーションばね４９６は、フィンガタブがＢＣＭの遠位端を越えて離間するようにタブを正常に保持する力をトリガアセンブリの他の構成部品にかける。ばね４９６がかける力を克服するのに指の力で十分である。
【０１３９】
［Ｃ．ＢＣＭ器具ユニットコントローラ］
バッテリ及び制御モジュール１２８内部にある器具ユニットコントローラ５３０の基本的な説明は、図４５を参照することによって得られる。コントローラ５３０は、器具ユニットドライバ回路（tool unit driver circuit）（Ｔ．Ｕ．ＤＲＩＶＥＲ）６２０を有している。ドライバ回路６２０は、適切なＢＣＭピン３５０を介して、セル３８から供給される通電信号、すなわちＢＡＴ＋信号及びＢＡＴ−信号を供給し、該通電信号を引き込む構成要素を有している。器具ユニット駆動コントローラ７７０は、ドライバ回路６２０を含む構成要素を選択的に作動させて、ドライバによって適切な通電信号を出力させるように設定する。図４５において、器具ユニット駆動コントローラ７７０と、該コントローラに接続されることになる回路とは、単線のみの接続により接続されている。これは説明を容易にするためのものに過ぎないことを理解されたい。実際には、コントローラ７７０と関連する回路との間には複数のラインが存在する。
【０１４０】
器具ユニット駆動コントローラ７７０は、幾つかの入力信号に基づいてドライバ構成要素の状態を設定する。トリガセンサ回路（trigger sensor circuit）（ＴＲＧ  ＳＮＲＳ）５６０から一組の入力信号が到来する。トリガセンサ回路５６０は、ＢＣＭハウジングの空間部内にあり、以下に説明する、トリガスイッチ４４０が作動するのに応じて信号を生成するセンサ５６６を有している。器具ユニットセンサ回路（tool unit sensor circuit）（Ｔ．Ｕ．ＳＮＳＲＳ）５９０により、器具ユニットコントローラに印加される第２の組の入力信号が生成される。器具ユニット回路５９０は、ＢＣＭ内部にあり、器具ユニット内部の動力発生部の動作状態又は条件を表す信号を出力するセンサ５９４を有している。器具ユニットが通電信号の供給を調整する際の基となる第３の組の入力信号は、電流検知（current sense）（ＩＳＮＳ）回路６７０から到来する。電流検知回路６７０は、器具ユニット内動力発生部に流れ込む電流と、動力発生部９５０にかかる電圧とを監視する。また、電流検知回路は、セル３８から供給される電流も監視する。
【０１４１】
また、ピン３５０及び器具ユニット駆動コントローラ７７０の両方に起動回路７０２が接続されている。起動回路７０２は、ＢＣＭ１２８が充電器又は器具ユニットに接続されていないときに、負荷が存在するか否か、又はピン３５０に信号が印加されているか否かを監視する。起動回路７０２がそのような検出をすると、起動回路は、ＢＣＭが充電されていること、又は器具ユニット１２４が取り付けられたことをコントローラに知らせるために、器具ユニット駆動コントローラ７７０に対して信号をアサートする。
【０１４２】
また、ドライバコントローラ７７０は、通信（ＣＯＭＭ）回路７３０を含む。通信回路７３０は、器具ユニット１２４内部にあるメモリ９１０（図６０）に選択的に電力を印加し、メモリ９１０からデータを読み出すとともに、メモリ９１０にデータを書き込む。また、駆動コントローラ７７０は、バッテリ及び制御モジュールと一体のインジケータ（indicators）７５０（ＢＣＭ  ＩＮＤＣＴＲＳ）も作動させる。これらのインジケータ７５０は、外科用電動器具アセンブリ１２０を使用する人に、アセンブリの動作状態に関する情報を与える。
【０１４３】
器具ユニットコントローラ５３０の構成要素に通電するための電圧及び基準のための電圧の双方が、駆動コントローラ７７０にも接続されている電源回路（power supply circuit）（ＰＷＲ  ＳＰＬＹ）５３２から供給される。図４６に示しているように、電源５３２は、３．３ボルトの電源５３４を有している。電源５３２への入力はセル３８からのＢＡＴ＋信号である。本発明の１つの変形形態では、カリフォルニア州ミルピタスのLinear Technology社から市販されているＬＴ３９７０ＨＭＳステップダウン電圧レギュレータが電源５３２として用いられる。この電源は、通常、１０マイクロアンペア以下、より好ましくは５マイクロアンペア以下の低い零入力電流（quiescent current）を引き込む。図示されていないが、３．３ボルト信号の適切な出力を確保するために、抵抗器及びコンデンサが電源５３２に接続されている。
【０１４４】
電源から出力される３．３ボルト信号は、コイル５３６を介して出力される。この信号は常に３．３ボルトのハイバネート信号（hibernate signal）（３．３ＶＨＩＢ）信号として利用可能である。この３．３ＶＨＩＢ信号は、コントローラに印加されたハイバネーション電圧を受信する、駆動コントローラ７７０と一体のピンに印加される。
【０１４５】
コイル５３６からの信号は、ｐ−チャネルＭＯＳＦＥＴ５３８のソースにも印加される。ＭＯＳＦＥＴ５３８のソースとゲートとの間には抵抗器５４０が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ５３８のドレインに存在する信号は３．３Ｖのデジタル信号として利用可能である。この信号は、３．３Ｖデジタル信号を必要とする器具ユニットコントローラ５３０の他の構成要素に印加される、図示していないバスに出力される。また、ＭＯＳＦＥＴ５３８のドレインに存在する信号は、コイル５４２にも印加される。コイル５４２の、ＭＯＳＦＥＴ５３８から離れた側の端部における信号は、コンデンサ５４４を通してアナロググラウンドに印加される。コンデンサ５４４は、コイル５４２の、電源５３４から離れた側の端部とグラウンドとの間に接続されている。コイル５４２とコンデンサ５４４との接合部における信号は、３．３ＶＡアナログ３．３ボルト信号として利用可能である。この信号は、３．３ボルトアナログ信号を必要とする器具コントローラ５３０の他の構成要素へのバス（図示せず）に出力される。
【０１４６】
したがって、ＭＯＳＦＥＴ５３８は、電源５３２による３．３ボルトデジタル信号及び３．ボルトアナログ信号の出力を制御する。ＭＯＳＦＥＴ５３８は、これら２つの信号の出力を防ぐように、通常はオフにされている。このＭＯＳＦＥＴをオンにするために、ＭＯＳＦＥＴ５３８のゲートに３．３ボルトの起動信号（３．３Ｖ＿ＷＡＫＥ）が印加される。３．３ボルトの起動信号は、ローでアサートされ、以下に説明するように、ドライバコントローラ７７０によって選択的に出力される。
【０１４７】
また、電源５３２は、同じくＢＡＴ＋電圧を受信する５ボルト電源５４８も有している。本発明の１つの変形形態では、同じくLinear Technology社から市販されるＬＴＣ３２４５ＤＣ／ＤＣコンバータが、５ボルト電源５４８として利用される。５ボルト信号の適切な出力を確保するために、図示されないが、抵抗器及びコンデンサが電源５４８に接続されている。電源５４８から出力される５ボルト信号は、図示されないバスを介して、５ボルトデジタル（５Ｖ）信号として出力される。したがって、この５ボルトデジタル信号は、この信号を必要とする器具コントローラ５３８の他の構成要素が利用可能である。電源５４８からの出力信号は、コイル５５０にも印加される。コイル５５０の、電源５４８から離れた側の端部は、コンデンサ５５２を通してアナロググラウンドに接続されている。コイル５５０及びコンデンサ５５２の接合部に存在する信号は、５ボルトアナログ（５ＶＡ）信号である。この５ＶＡ信号は、図示されないバスに印加される。したがって、この５ボルトアナログ信号は、そのような信号を必要とするＢＣＭ器具ユニットコントローラ５３０の他の構成要素が利用可能である。
【０１４８】
５ボルト電源５４８のオンオフ状態は、５ボルトイネーブル（５Ｖ＿ＥＮＢ）信号によって制御される。この５ボルトイネーブル信号は、駆動コントローラ７７０によって選択的に出力される。通常、ＢＣＭが器具ユニットにも充電器にも接続されていない場合、５ボルト電源５４８はオフ状態にある。本発明の幾つかの変形形態では、５ボルトイネーブル信号はハイ信号としてアサートされる。
【０１４９】
ここで、トリガセンサ回路５６０について、図４７を参照することによって説明する。トリガセンサ回路は少なくとも１つのセンサ、すなわち、図４７のセンサ５６６を有している。このセンサ５６６は、トリガスイッチ４４０の変位に応じて信号を生成する。したがって、センサ５６６は、磁石４９０から出される磁界の強度を監視することができる。本発明の１つの変形形態では、センサ５６６は、検知された磁界強度に応じたアナログ信号を出力するホールセンサである。１つのそのようなセンサが、マサチューセッツ州ウースターのAllegro Micro Systems社から市販されているＡ１３１９センサである。図２９に示しているように、センサ５６６は、シャーシ上側フレーム２４６と一体のウェブ２８８内に形成されたノッチ２９２内に設置される。
【０１５０】
図４７から明らかなように、３．３ボルトアナログ信号はセンサ５６６のＶＣＣピンに印加される。この信号は、ｐ−チャネルＭＯＳＦＥＴ５６２を通じて印加される。ＭＯＳＦＥＴ４６２のソースとドレインとの間に抵抗器５６４が接続されている。センサ５６６のグラウンドピンはアナロググラウンドに接続される。センサ５６６からのＶＯＵＴ信号は、ローパスフィルタ５６８を備えた増幅器に印加される。増幅器５６８からの出力信号はアナログトリガ（ＡＮＡ−ＴＲＧ）信号である。この信号は、駆動コントローラ７７０に印加される。
【０１５１】
センサ５６６のオンオフ状態はＭＯＳＦＥＴ５６６により制御される。ＭＯＳＦＥＴをオンにするために、ＭＯＳＦＥＴ５６２のゲートに対してトリガセンサイネーブル（ＴＲＩＧ＿ＥＮＢ）信号が印加される。通常、ＭＯＳＦＥＴ５６２はオフ状態にある。ＴＲＧ＿ＥＮＢ信号は、ローでアサートされ、駆動コントローラ７７０によって選択的にアサートされる。
【０１５２】
第２のトリガセンサであるセンサ５８０が、図４７のトリガセンサ回路５６０の一部として示されている。この第２のセンサ５８０は、物理的には、上記のバッテリ及び制御モジュール１２８内に存在しない場合がある。しかし、このセンサ５８０は、以下に説明するバッテリ及び制御モジュール内に存在し、したがって、このセンサ及び関連する構成要素の存在をここで説明する。センサ５８０は、センサを取り巻く可能性のある磁界の向きを監視することができる。センサ５８０はＢＣＭハウジング内に収容されており、ＢＣＭハウジング内で、検知された磁界の向きに応じてセンサが出力信号を変更することになる場所に配置されていることを理解されたい。本発明の１つの変形形態では、センサ５８０は、磁界の強度及び向きに応じて変化するＰＷＭ信号を出力するホール効果センサである。
【０１５３】
５ボルトアナログ信号がセンサ５８０のＶＣＣピンに印加される。センサ５８０のグラウンドピンはアナロググラウンドに接続されている。３ボルトアナログバスとセンサ５８０の出力ピンとの間にプルアップ抵抗器５８２が設けられている。センサ５８０及び抵抗器５８２の接合部における信号は、パルス幅変調トリガ（ＰＷＭ＿ＴＲＧ）信号として駆動コントローラに印加される。
【０１５４】
本発明の説明される変形形態では、器具ユニット内動力発生部はブラシレスＤＣモータである。ここで図４８を参照することにより説明される器具ユニットセンサ回路５９０は、モータ回転子の回転の向きを示す信号又は一組の信号を生成する。本発明の図示される変形形態では、これらの信号は３つのセンサ５９４から与えられる。本発明のこの実施形態の幾つかの変形形態では、センサ５９４は、トリガセンサ回路５６０内のセンサ５６６と同一である。図２８から確認できるように、各センサ５６６は、シャーシ下側フレーム２９６と一体のウェブ３３２内に形成されたノッチ３３４の別々のノッチに設置されている。
【０１５５】
図４８において、３つのセンサ５９４の各々にＳ３、Ｓ４及びＳ５が付されている。３．３ボルトアナログ信号は、単一のｐ−チャネルＭＯＳＦＥＴ５９２を通して、各センサ５９４のＶＣＣピンに印加される。ＭＯＳＦＥＴ５９２のソースとゲートとの間に抵抗器５９３が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ５９２のオンオフ状態はＭＴＲ＿ＳＮＳ＿ＥＮＢ信号によって制御され、その信号はローでアサートされ、駆動コントローラ７７０によって出力される。各センサ５９４のグラウンドピンは、アナロググラウンド面に接続されている。各センサ５９４によって生成される出力信号は、ローパスフィルタを備えた増幅器５９８を通して印加される。増幅器５９８からの出力信号は、個々のセンサ信号、それぞれ信号ＴＵ＿ＳＮＳ１、ＴＵ＿ＳＮＳ２及びＴＵ＿ＳＮＳ３である。
【０１５６】
図４９Ａ及び図４９Ｂを参照しながら説明する本発明の変形形態では、器具ユニット駆動回路６２０は、ブラシレスＤＣモータの複数の巻線に対して通電信号を選択的に供給し、又は引き込むことのできる構成要素を含む。通電信号は、直列に接続されるセル３８からのＢＡＴ＋信号である。この信号は、２つのｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３を通してバス６２４に出力される。駆動回路６２０は、ＭＯＳＦＥＴ６２２のソースがセル３８のＢＡＴ＋コンタクトに接続され、かつＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３のドレインが互いに接続されるように構成されている。ＭＯＳＦＥＴ６２３のソースにバス６２４が接続されている。バス６２４に沿って抵抗器６２６が位置している。抵抗器６２６の両端に存在する電位が電流検知回路に印加される。
【０１５７】
後に明らかになる理由から、ＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３の接合部に存在する信号を利用して、３．３ボルト電源５３４に電力を供給することができることを理解されたい（接続は示されない）。
【０１５８】
バス６２４上のＢＡＴ＋信号は、Ｈブリッジの高位側にある駆動ＭＯＳＦＥＴ６２８に印加される。各ＭＯＳＦＥＴ６２８は、ｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴである。ＭＯＳＦＥＴ６２８のソースはバス６２４に接続されている（２つのＭＯＳＦＥＴ６２８を特定している）。ｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ６３０のソースは、各ＭＯＳＦＥＴ６２８のドレインと、ＢＡＴ−コンタクトに接続されるバス（バスは特定されていない）との間に接続されている。各ＭＯＳＦＥＴペア６２８及び６３０の接合部は、３つのコンタクトピン３５０の別々のコンタクトピンに接続されている。ショットキーダイオード６３２がピン３５０のうちの１つと、ＢＡＴ＋バス６２４との間で順方向にバイアスをかけられる。
【０１５９】
駆動コントローラ７７０が信号をアサートし、その結果、ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０のオン及びオフが切り替わる。図４９Ｂにおいて、これらの信号はドライバ制御（Ｄ＿ＣＮＴＬ）信号として表される。説明を容易にするために、単一の信号線を示している。実際には、ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０ごとに１つずつの６つの個別のドライバ制御信号がアサートされることを理解されたい。ドライバ制御信号はレベルシフタ（ＬＶＬ  ＳＨＦ）６３６に印加される。レベルシフタ６３６は、各ドライバ制御信号の信号レベルを３．３ボルトから５ボルトにシフトする。レベルシフタと、３．３ボルト及び５ボルトのデジタルバスとの接続は図示していない。
【０１６０】
ＭＯＳＦＥＴ対６２８及び６３０ごとの電圧レベルシフト後のドライバ制御信号のペアは、そのＭＯＳＦＥＴペアのためのゲートドライバ（ＧＤ）６３８に印加される。各ゲートドライバ６３８は、ドライバに印加される駆動制御信号の状態に応じて、取り付けられたＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０のゲートへの信号を選択的に印加又はネゲートする。ゲートドライバ６３８は、シュートスルー保護を与える。すなわち、各ドライバ６３８は、そのドライバに取り付けられるＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０の両方のゲートに同時に電圧を印加することはない。各ゲートドライバに関連する高位側のＭＯＳＦＥＴ６２８のゲートに印加する電圧は昇圧される。ＭＯＳＦＥＴペア６２８及び６３０の接合部と、ゲートドライバ６３８のブーストピンとの間に接続され、そのうちの１つが特定されているコンデンサ６４０は、この昇圧されたゲート電圧のための電荷を供給する。
【０１６１】
ゲートドライバのためのＶＣＣ電圧は、５ボルト信号又はＢＡＴ＋信号のうちの高い方から供給され、その回路は示されていない。
【０１６２】
上記のＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３は、バス６２４を通じてセル３８の放電及び充電を調整するために、オンとオフに切り替えられる。倍電圧器６４２は、両方のＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３のゲートに電位を印加し、それらのＭＯＳＦＥＴを選択的にオンに切り替える。倍電圧器６４２への入力信号は方形波である。図示していないが、この方形波は、駆動コントローラ７７０によって出力される信号であることは理解されたい。
【０１６３】
倍電圧器６４２からの出力信号は、ｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ６４６を通して選択的に接地される。３．３Ｖハイバネーション信号は、抵抗器６４４を通してＭＯＳＦＥＴ６４６のゲートに印加される。充電又は放電イネーブル（Ｃ／Ｄ＿ＥＮＢ）信号も、駆動コントローラ７７０からＭＯＳＦＥＴ６４６のゲートに選択的に印加される。
【０１６４】
倍電圧器６４２からの出力信号は、ｐ−チャネルＭＯＳＦＥＴ６５０を通して、ＭＯＳＦＥＴ６２８のうちの１つのＭＯＳＦＥＴのゲートに印加される。具体的には、この電圧は、ダイオード６３２が接続されたＭＯＳＦＥＴ６２８のゲートに印加される。倍電圧器６４２によって生成された信号は、ｐ−チャネルＭＯＳＦＥＴ６５０に印加される。ＭＯＳＦＥＴ６５０のソースとゲートとの間には抵抗器６５２が接続されている。ｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ６５４は、ＭＯＳＦＥＴ６５０のドレインと、デジタルグラウンドとの間に接続されている。
【０１６５】
駆動コントローラ７７０によって選択的に出力される充電イネーブル（ＣＨＧ＿ＥＮＢ）信号は、ＭＯＳＦＥＴ６５４のゲートに印加される。充電イネーブル信号は、レベルシフタ６３６のディスエーブルピン（disable pin）にも印加される。
【０１６６】
各ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０の接合部の信号は、抵抗器６３１を通じて関連するコンタクトピン３５０に印加される（２つの抵抗器６３１を特定している）。ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０の接合部に存在する信号は、電流検知回路６７０にも印加される。
【０１６７】
次に、図５０を参照して電流センサ回路６７０を説明する。電流検知回路６７０は複数の増幅器を有している。３つの別々の電圧増幅器出力がそれぞれ、モータ巻線のうちの特定のモータ巻線によって引き込まれる電流を表す信号を出力する。図５０において、重複を最小限に抑えるために、これらの増幅器のうちの１つの増幅器だけが増幅器６７８として表されている。Linear Technology社から市販されているＬＴ１９９９双方向電流検知増幅器をこれらの増幅器として利用することができる。各巻線電流検知増幅器６７８へのＶ＋ＩＮ信号は、ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０と、巻線９５４が接続される抵抗器６３１との接合部に存在する電圧である。図５０において、これは、ＷＮＤＧｘ＿ＰＯＳ信号である。増幅器６７８へのＶ−ＩＮ信号は、抵抗器６３１の反対側に存在する電圧である。図５０において、これは、ＷＮＤＧｘ＿ＮＥＧ信号である。図面をできる限り複雑にしないようにするために、ＷＮＤＧｘ＿ＮＥＧ接続は図４９Ｂにおいて示していない。増幅器６７８ごとの出力信号はＷＮＤＧｘ＿Ｉ信号、すなわち、巻線によって引き込まれる電流を表す信号である。
【０１６８】
巻線ごとのＷＮＤＧｘ＿Ｉ信号は駆動コントローラ７７０に印加される。実際には、巻線９５４のうちの２つを通して引き込まれる電流を用いて、第３の巻線９５４を通して引き込まれる電流を計算することができる。第３の巻線９５４によって引き込まれる電流を表すＷＮＤＧｘ＿Ｉ信号は、チェックとして用いることができる。
【０１６９】
また、各ＷＮＤＧｘ＿ＮＥＧ信号は、直列に接続された２つの抵抗器６７２及び６７４を通して接地される。抵抗器６７２及び６７４の接合部に存在する電圧は、巻線９５４にかかる電圧を表すＷＮＤＧｘ＿Ｖ信号として出力される。複数のＷＮＤＧｘ＿Ｖ信号が駆動コントローラ７７０に印加される。
【０１７０】
電流検知増幅器６５０は、第４の電流検知増幅器すなわち増幅器６８８を有している。増幅器６８８を用いて、全体として器具アセンブリ１２０によって引き込まれる電流を測定する。巻線電流引き込み増幅器６７８として用いられる特定の増幅器も、アセンブリ電流引き込み増幅器６８８として用いることができる。ＭＯＳＦＥＴ６２３と抵抗器６２６の接合部に存在する信号であるＡＳＳＹ＿ＰＯＳ信号は、増幅器６８８のＶ＋ＩＮピンに印加される。抵抗器６２６とＭＯＳＦＥＴ６２８との接合部に存在する信号であるＡＳＳＹ＿ＮＥＧ信号は、増幅器６８８のＶ−ＩＮピンに印加される。抵抗器６２６の両端における電圧降下に基づいて、増幅器６８８は、アセンブリ１２０によって引き込まれる電流を表すＡＳＳＹ＿Ｉを出力信号として生成する。この信号は駆動コントローラ７７０に印加される。
【０１７１】
ＰＷＲＳ＿ＮＥＧ信号は、直列に接続される２つの抵抗器６８２及び６８４を通して接地される。抵抗器６８２及び６８４の接合部に存在する電圧は、セル３８にかかる電圧を表す信号として駆動コントローラ７７０に印加される。
【０１７２】
増幅器６７８及び６８８が機能するために、増幅器のＶ＋ピンに５ボルトアナログ信号が印加される。増幅器には基準電圧も印加される。この基準電圧は、３．３ボルトアナログ信号に基づく。具体的には、３．３ボルトアナログ信号は、抵抗器６９０及び６９２からなる分圧器に印加される。抵抗器６９０及び６９２の接合部に存在する電圧は、演算増幅器６９４の非反転入力部に印加される。演算増幅器６９４の出力電圧は反転入力に戻され、結合される。演算増幅器の出力電圧は、電流検知増幅器６７８及び６８０に印加される基準電圧である。増幅器６７８及び６８８に印加される基準電圧は、３．３ボルトアナログ信号の実際の電位が変化するにつれて変化することを認識されたい。これにより、３．３ボルトアナログ信号のドリフトの影響が最小限に抑えられる。
【０１７３】
図示していないが、増幅器６９４への非反転入力側に、入力からリップルを除去するコンデンサが存在する。同じく図示していないが、増幅器６９４への３．３ボルトアナログ信号の印加を制御するＭＯＳＦＥＴが存在する。駆動コントローラ７７０が、増幅器へのこの３．３ボルトアナログ信号の出力を調整して、これが、ＢＣＭ１２８が器具ユニット内動力発生部９５０に通電信号を実際に与えている期間中の唯一の出力であることを確実なものとする。
【０１７４】
図５１に示しているように、起動回路７０２は温度センサ７０４を有している。温度センサ７０４はＢＣＭ１２８の温度を監視するものである。３．３ボルトのハイバネート電圧が抵抗器７０６を通してセンサ７０４に印加される。本発明の幾つかの変形形態では、センサ７０４は、検知された温度が８０℃を超えると、抵抗器７０６が接続されたピンの信号を接地する。
【０１７５】
センサ７０４及び抵抗器７０６において存在する信号は、温度によってトリガされる起動（ＷＡＫＥ＿ＴＥＭＰ）信号として駆動コントローラに印加される。この信号は、ローでアサートされ、ＢＣＭがオートクレーブ滅菌プロセスにかけられている可能性が高いために、ＢＣＭがハイバネート状態から起動状態に遷移しつつあることをコントローラに知らせるべく、駆動コントローラ７７０に印加される。図示されないが、温度センサは、検知された温度を表す信号を駆動コントローラ７７０に与える。駆動コントローラ７７０は、これらの温度をメモリ（図示せず）に記録する。これらの温度と、ＢＣＭ１２８がこれらの温度に保持される時間の長さとが、ＢＣＭがかけられた滅菌プロセスの履歴を与えるために記録される。
【０１７６】
３．３ボルトのハイバネート信号は、抵抗器７０６が抵抗器７０８及びダイオード７１０を通して接続されるセンサ７０４のピンにも印加される。抵抗器７０８及びダイオード７１０の接合部に存在する信号は、全体的な起動（ＷＡＫＥ＿ＵＰ）信号である。後に説明するように、ＷＡＫＥ＿ＵＰ信号もローでアサートされる。ダイオード７１２のアノードは抵抗器７０８及び７１０の接合部に接続されている。ダイオード７１２のカソードは、通信回路７３０が器具ユニットマイクロコントローラ９０９に電力信号を出力するＢＣＭコンタクトピンに接続されている。図５１において、このピン３５０はＤＥＶ＿ＰＷＲピンと呼ぶ。
【０１７７】
起動回路７０２は、器具ユニット巻線９５４に接続される各コンタクトピン３５０への接続を有している。図５１において、単一の巻線のみへの接続、すなわち、ＷＮＤＧｘ接続が示されている。起動回路７０２は、これらのコンタクトピン３５０のそれぞれに接続される抵抗器７１４を含む。抵抗器７１４の、ＷＮＤＧｘ接続から離れた側の端部に存在する信号は、デジタルのＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号である。３つのＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号がドライバコントローラ７７０に出力される。
【０１７８】
次に、図５２を参照することによって説明するように、通信回路７３０は、器具ユニット１２４内部にある、以下に説明されるマイクロコントローラ９１１及びメモリ９１２に電力を提供する。この電力は電圧レギュレータ７３２から与えられる。１つのそのような電圧レギュレータは、Linear Technologies社から市販されるＬＴ３０５０電圧レギュレータである。５ボルトデジタル信号が電圧レギュレータ７３２に印加される。電圧レギュレータ７３２は、コンタクトピン３５０のうちの１つを介して、３．３ボルト信号であるＤＥＶ＿ＰＷＲ信号を選択的に出力する。これは、器具ユニットソケットピン８９４を通して、器具ユニット１２４内部のフレックス回路９１２上の電力バス（器具ユニット電力バスは図示されない）に出力される電圧である。このコンタクトピン３５０は、起動回路７０２のダイオード７１２が接続されているコンタクトピンである。電圧レギュレータ７３２は、駆動コントローラが器具ユニット１２４を作動させるＴＵ＿ＥＮＢ信号を挿入する際にこの電力信号を出力する。
【０１７９】
第２のコンタクトピン３５０も通信回路７３０に接続されている。これは、データ（ＤＥＶ＿ＣＯＭ）信号がＢＣＭ１２８との間で送受信されるコンタクトピン３５０である。これらは、ＢＣＭ１２８が器具ユニット１２８及び充電器の両方と交換する信号である。このピンは、シュミットトリガ７３４を伴うインバータの入力に接続される。インバータ７３４からの出力信号は、ＢＣＭによって受信される信号のシリアルビットストリームである。これらは、ＣＯＭ＿ＲＣＶ信号として駆動コントローラに転送される入力データ及び命令である。
【０１８０】
ＤＥＶ＿ＣＯＭ信号コンタクト３５０とグラウンドとの間に抵抗器７３６が接続されている。また、コンタクト３５０とグラウンドとの間にｎ−チャネルＭＯＳＦＥＴ７４０が接続されている。駆動コントローラ７７０によって出力されるＣＯＭ＿ＸＭＴ信号は、ＭＯＳＦＥＴ７４０のゲートに選択的に印加される。ＭＯＳＦＥＴ７４０のゲートとグラウンドとの間に抵抗器７４２が接続されている。図示されないが、充電器及び器具ユニットの両方の内部にプルアップ抵抗器がある。デジタル論理電圧、通常は３．３ボルト信号がこれらのプルアップ抵抗器に印加される。駆動コントローラ７７０が、ＣＯＭ＿ＸＭＴ信号を選択的にアサートすることによって、データ信号を、取り付けられた器具ユニット１２４又は充電器に送信する。ＣＯＭ＿ＸＭＴ信号がハイ状態にある場合には、ＭＯＳＦＥＴ７４０は、オンに切り替えられる。これは、器具ユニット１２８又は充電器プルアップ抵抗器の遊端（free end）に存在する信号を接地する。このようにして、このプル抵抗器の信号レベルの変化は、器具ユニットマイクロコントローラ９０９又は充電器によって受信される信号である。
【０１８１】
ＢＣＭ１２８の残りのコンタクトピン３５０は、通信回路７３０の一部と見なすこともできる。具体的には、このピン３５０を用いて、器具ユニット１２４内部のグラウンド及び器具ユニットコントローラ５３０のグラウンドからの接続を確立する。
【０１８２】
図５３に示しているように、ＢＣＭインジケータ７５０は、２つのＬＥＤ７５２及び７６６を有している。両方のＬＥＤ７５２及び７６６のカソードがＢＣＭ内部にある電圧源のうちの１つに接続され、ＬＥＤによって光を放射させることができる。ＬＥＤ７５２のカソードは、抵抗器７５４及びｎ−チャネルＦＥＴ７５６を通して接地されている。駆動コントローラ７７０によって選択的にアサートされるＬＥＤ＿１信号が、ＦＥＴ７５６のゲートに印加される。また、ＦＥＴ７５６のゲートには抵抗器７５７も接続されている。ＬＥＤ７５２は緑色光を放射する。
【０１８３】
ＬＥＤ７６６は黄色光を放射する。ＬＥＤ７６６のカソードは、抵抗器７６８及びｎ−チャネルＦＥＴ７６９を通して接地されている。駆動コントローラ７７０によって選択的にアサートされるＬＥＤ＿２信号がＦＥＴ７６９のゲートに印加される。ＦＥＴ７６９のゲートとグラウンドとの間に抵抗器７７２が接続されている。
【０１８４】
両方のＬＥＤから放射される光は、ライトパイプ１５７（図６６）に加えられ、その露出した近位端面は近位シェル１３２の端板１４０内の透明窓内に取り付けられている。
【０１８５】
器具ユニットコントローラ５３０は、セル３８にかかる電圧を監視する回路を有している。器具ユニット１２４がＢＣＭに取り付けられ、監視された電圧が、ＢＣＭが十分な電流及び電圧を有する通電信号を器具ユニットに供給することのできるレベル以上であるとき、駆動コントローラ７７０はＬＥＤ＿１信号をアサートする。その結果、ＬＥＤ７５２がオンに切り替わり、ＬＥＤが緑色光を放射する。
【０１８６】
検出された電圧レベルが、ＢＣＭが適切な電流及び電圧を器具ユニットに送ることのできるレベルに近いレベルまで降下すると、器具ユニットコントローラ７７０は、ＬＥＤ＿１信号のアサーションをネゲートする。ＬＥＤ＿２信号がアサートされる。結果としてＬＥＤ７６６によって生成される黄色光の放射は、施術者に対し、ＢＣＭに蓄積された電荷が器具ユニット１２４に適切に電力を供給するのに十分でない可能性があることを示す。
【０１８７】
駆動コントローラ７７０は、器具ユニット内動力発生部９５０の動作を調整するのに適した任意のプロセッサであり、説明された補助的機能を実行する。１つのそのようなコントローラは、ドイツ国ミュンヘンのInfineon Technology社から市販されているマイクロコントローラのＸＭＣ４５０４Ｆ１００ファミリである。この特定のマイクロコントローラは、１０２４ＫＢのフラッシュメモリとともに３２ビットプロセッサコアを有している。
【０１８８】
また、器具アセンブリ１２０から離れたデバイスから放射された信号を無線で受信する受信機７８０を器具ユニットコントローラ５３０と一体化することができる。受信機７８０の機能は後述する。
【０１８９】
［Ｃ．器具ユニット］
次に、本発明の外科用電動器具アセンブリ１２０の器具ユニット１２４について、まずは図５３〜図５５を参照して説明する。器具ユニット１２４は、主管９４０に取り付けられたエンドキャップ８５０を有している。主管９４０の上にはヘッドキャップ９４１が配置されている。エンドキャップ８５０と、シェル９４０と、ヘッドキャップ９４１とは全体として、器具ユニット１２４のハウジングを形成している。エンドキャップ８５０の内側には、ソケットピン８９４及び９０２が配置されている。これらソケットピン８９４及び９０２は、器具ユニット１２４とＢＣＭ１２８との間に電気的な接続を確立するためにＢＣＭコンタクトピン３５０が取り付けられるピンである。メモリ９１０もエンドキャップ８５０内に配置されている。メモリ９１０には、器具ユニット１２４の個々の動作特性を記述したデータが保存される。シェル９４０内には器具動力発生部９５０が配置されている。図１７にのみ示しているように、上記ヘッド１６がシェル９４０の遠位端に取り付けられている。繰り返しになるが、ヘッドは、エネルギーアプリケータ１７、本例では矢状鋸刃を器具ユニット１２４に対して取外し可能に保持している。そのため、エネルギーアプリケータを器具ユニットにより駆動させることができる。
【０１９０】
図５６及び図５７に示しているように、エンドキャップ８５０は筒状のフット８５２を有している。フット８５２は、フットの外面から内方に延びる３つのスロットを有するものとして形成されている。スロットのそれぞれは、フット８５２の近位端から遠位側前方に延びている。第１のスロットであるスロット８５４は、形状が概ね矩形である。器具ユニット１２４がＢＣＭボア２１４に取り付けられると、ＢＣＭリブ２１７がスロット８５４内に位置することになる。したがって、スロット８５４が存在しなければ、ＢＣＭボア２１４内に嵌まった器具ユニット１２４が、ＢＣＭコンタクトピン３９０に意図せずして押し当たることはあり得ない。
【０１９１】
別の２つのスロットがスロット８５６であり、１つのスロット８５６を図５６に完全に示している。各スロット８５６は、近位端が幅広であり、フットに沿って遠位側内方にテーパが付いている。各スロット８５６は、スロットの遠位端に短い距離だけ近接して、スロット８５６の長手方向軸から側方に延びる延部８５８を有している。スロットの延部８５８は、解除レバー４１２と一体のピン４２０を収納するように寸法決めされている。フット８５２は、ノッチ８６０が設けられるように更に形状付けられている。
【０１９２】
フット８５２から遠位前方に２つのレッグ８６４が延びている。レッグ８６４は、弧状の外面（特定せず）を有している。より詳細には、エンドキャップ８５０は、フット８５２の外面によって画定されている円の直径よりも小さい直径を有する円をレッグ８６４の外面が画定するように形状付けられている。キャップ８５０は、レッグ８６４が概ね円筒形状のヘッド８６６を支持するように更に形状付けられている。ヘッド８６６は、レッグ８６４の外面によって画定されている円の直径と実質的に同一の直径を有する外周を有する。ヘッド８６６の近位側面から近位後方にネック８６８が延びている。ネック８６８の形状は円筒形であり、ネックが周囲のレッグ８６４の内面から径方向内方に離間するような外径を有する。キャップ８５０は、ネック８６８の近位面がキャップのフット８５２の遠位端の遠位前方に位置付けられるように更に形状付けられている。
【０１９３】
エンドキャップ８５０は、ヘッド８６６及びネック８６８が複数のボアを有するように更に形成されている。ボア８７０は、ネック８６８の全長を軸方向に貫通している。ボア８７０は、ヘッド８６６の近位部分内に形成されているボア８７２内へと開口している。ボア８７０及び８７２は同軸である。ボア８７２は直径がボア８７０よりも大きい。ボア８７２は、ヘッド８６６の遠位向き面において開口しているボア８７４内へと開口している。ボア８７４は、ボア８７２と同軸であり、直径がボア８７２よりも大きい。ヘッド８６６は、ヘッドの近位面から前方に、かつ、ヘッドの外面から内方に延びるノッチ８７６を有するように更に形成されている。ノッチ８７６は、ヘッド８６６の外周に約１２０度の角度の範囲を定めている。図５６のみに示す３つのボア８７８が、ノッチ８７６の近位向き面から遠位に延びている。ボア８７６は、単一円にセンタリングされ、エンドキャップ８５０を通る近位から遠位の長手方向軸と平行である。各ボア８７６は、ボア８７２とボア８７４との間の、ヘッドの内部の環状段へと開口している。
【０１９４】
ここで図５８を参照して説明されるソケット８８０が、エンドキャップフット８５２の内部の空間部内に配置される。ソケット８８０は、オートクレーブ滅菌の作用に耐えることができる電気絶縁性材料から形成されている。そのような材料として、シェル１３２及び１６２を形成する材料が挙げられる。ソケット８８０は、概ね円筒形状であり、エンドキャップフット８５２内にプレス嵌めするように寸法決めされている。ソケット８８０は、径方向に突出するタブ８８２を近位端に有するように形成されている。タブ８８２は、ソケット８８０の回転を防止するようにフットノッチ８６０に着座する。
【０１９５】
ソケットは、ソケットの遠位面から前方に延びる２つの円筒形状のフィンガ８８４を有するように更に形成されている。フィンガ８８４は、ソケットの一方の側に位置付けられており、ソケットを通る近位から遠位の長手方向軸に対して平行である。
【０１９６】
ソケット８８０は、ソケットの反対側の近位面と遠位面との間を延びる、複数の長手方向延在ボアを有するように形成されている。１つのボアであるボア８８８が、ソケットを通る長手方向軸と同心である。ソケット８８０は、６つの更なるボアであるボア８９０を有する。ボア８９０は、ボア８８８とソケットの外周との間に延在する円になって配置されている。ボア８９０は、２つの隣接し合うボア同士間に比較的短い角距離があるように離間する３つのボアの一群が存在するように配置されている。離間している３つのボアの第２の群も存在し、これらの３つのボアは、隣接し合うボア同士間に、より大きい角距離があるように配置されている。
【０１９７】
ともに図５５に示す導電性ソケットピン８９４又は導電性ソケットピン９０２が、ソケットボア８９０の各ボア内に着座する。ソケットピン８９４は、筒状のヘッド８９６を有する。ピンヘッド８９６は、ＢＣＭコンタクトピン３５０を解放可能なプレス嵌めで収納するように形状付けられている。中実ステム８９８が、各ピンヘッド８９６の遠位端から前方に延びている。各ソケットピン９０２は、ピンヘッド８９６と同一のヘッド９０４を有する。ステム９０６が、各ピンヘッド９０２の遠位端から前方に延びている。ステム９０６は断面がＵ字状である。
【０１９８】
器具ユニット１２４が組み付けられると、ピンヘッド８９６及び９０４が、ソケットボア８９０内にプレス嵌めされる。ピンヘッド９０４は、隣接し合うボア同士間の角距離が比較的大きいボア８９６内に着座する。器具ユニット１２４を形成する構成部品は、ピンステム８９８がソケット８８０から比較的短い距離だけ前方に延びるように更に形状付けられている。ピンステム９０６は、ソケット８８０から更なる距離だけ遠位前方に延びる。
【０１９９】
メモリ９１０は、図５９に見られるように、フレックス回路９１２に取り付けられている。フレックス回路９１０は、一組のフラップを有するように形状付けられている。一方のフラップであるフラップ９１４が、ソケット８８０の遠位向き面に対して着座するように形状付けられている。特定しないが、フラップ９１４は、ソケットフィンガ８８４を収納するように形状付けられている穴を有するように形成されている。このようにして、ソケットフィンガ８８４は、フレックス回路９１４をソケットに保持する。フレックス回路フラップ９１４は、ソケットピン８９４と一体のステム８９８の上に配置されることを更に理解すべきである。
【０２００】
フレックス回路９１２は、３つの更なるフラップ９１６、９１８及び９２０を有している。フラップ９１６、９１８及び９２０は、フラップ９１４から前方に延びている。メモリ９１０は、フラップ９１６に取り付けられている。フラップ９１８には、マイクロコントローラ９０９が取り付けられている。図示していないが、マイクロコントローラ９０９はメモリ９１０に接続されている。マイクロコントローラ９０９は、ＢＣＭ器具コントローラ５３０からの命令に応じて、マイクロコントローラ９０９に接続されているメモリ９１０からデータを読み取るとともにメモリ９１０にデータを書き込む装置である。特定しないが、他の構成部品がフレックス回路９１２に取り付けられることを理解すべきである。これらの構成部品は、静電放電からマイクロコントローラ９０９及びメモリを保護する構成部品を含む。これらの構成部品のうちの１つはまた、ＢＣＭ通信回路７３０に接続されるプルアップレジスタである。
【０２０１】
図示しないが、フレックス回路上に、ピンステム８９８に対する接続が形成される導電性パッドが形成されている。これらのパッドは通常、フレックス回路フラップ９１４上に位置付けられている。同様に図示しないが、フレックス回路９１２上に、フレックス回路上の導電性パッド及び構成部品に対する種々の接続を確立する導体が形成されている。
【０２０２】
図５３及び図５４から、器具ユニットハウジング主管９４０は形状が概ね筒状であることを見てとることができる。シェル９４０は、器具ユニット１２４を形成する露出した構成部品全てのように、器具ユニット１２４が受ける可能性があるオートクレーブ滅菌工程及び他の滅菌工程の作用に耐えることができる。さらに、シェル１２４又はその少なくとも一部は、センサ５９４の動作に悪影響を及ぼすレベルまで歪ませるか又は減衰させることなく、センサ５９４によって監視された信号が通過することのできる材料から形成される。ここでの「悪影響を及ぼす」とは、発せられたエネルギーの特性に応じてセンサ信号を出力するセンサ５９４の能力が損なわれることを意味する。記載の実施形態では、モータ回転子の磁石９６８が発する磁場は、器具ユニット１２４が発する、検知された信号である。したがって、本発明の１つの形態では、シェル９４０は、非磁性体から形成されている。そのような材料の１つは、ステンレス鋼である。あるいは、主管９４０をプラスチック又はセラミックから形成することができる。
【０２０３】
主管９４０の近位端は開口している。シェルの近位端の内径は、エンドキャップ８５０のレッグ８６４及びヘッド８６６を緊密に収納するように設計されている。主管９４０の遠位端は、一対の内方に段の付いたセクション（特定せず）を有するように形成されている。
【０２０４】
遠位キャップ９４１は、円筒形ベース９４２を有するように形成されている。ベース９４２は、主管９４０の内方に段の付いたセクションの上に嵌まるように形状付けられている。ベース９４２の前方に、遠位キャップ９４１がネック９４４を有する。ネック９４４は、シェル９４０の本体の直径よりも小さい直径を有する。２つのスロット９４６（一方が図示されている）が、ネック９４４の外面に形成されている。スロット９４６は、ヘッド１６と一体の相補的な締結機能部を収納する。これらの締結機能部により、シェル９４０にヘッド１６を取り外し可能に取着することが容易になる。
【０２０５】
器具ユニット１２４が組み付けられると、締結リング９４７が、主管９４０の段付きセクションの上にプレス嵌めされる。遠位キャップベース９４２は、遠位キャップベース９４２の上に螺合する。特定しないが、遠位キャップベースの内面の回りにねじが切られており、また、リング９４７の外面の回りに相補的なねじが切られている。同様に特定しないが、主管９４０、キャップベース９４２及びキャップネック９４４に貫通する、軸方向に位置合わせされたボアがある。
【０２０６】
器具動力発生部であるモータ９５０は、ブラシレスＤＣモータである。モータ９５０は、固定子９５２及び回転子又はシャフト９６６を有している。図６０に示しているように、固定子の３つの巻線９５４（１つが特定されている）を形成するワイヤがコア９５６のような管に巻き付けられていることを見てとることができる。積層スタック９５８が、巻線９５４の上に配置されている。２本のリード線９５５が各巻線９５４から延びている。図６０では、示しやすくするため、５本のみのリード線９５５を示している。３つの巻線のそれぞれの１本のリード線９５５が他の巻線９５４からの他の２本のリードに接続されているため、巻線が全体としてＹ巻線（Y-winding）を形成している。各巻線９５４の自由なリード９５５が、ソケットピン９０２の別々のピンのステム９０６に接続されている（接続は図示せず）。
【０２０７】
図５４では、固定子９５２が絶縁性スリーブ９６０内に配置されていることを見てとることができる。スリーブ９６０は、シェル９４０の主ボア内にぴったりと嵌まる。
【０２０８】
本発明の図示の形態では、モータ回転子９６６はカニューレ状である。内腔（特定せず）が、回転子９６６の近位端と遠位端との間に延びている。回転子９６６の内腔に配置されている管９６７は、器具ユニットハウジングに固定的に取り付けられている。管９６７は、ソケットボア８８８に配置されている近位部分（特定せず）を有する。管９６７は、遠位キャップベース９４２の内部のボア内に遠位に延びている。
【０２０９】
４つの磁石９６８（磁石を２つのみ示す）が、回転子９６６の、固定子９５２内に着座している部分の上に配置されている。スリーブ９７０は、磁石９６８を回転子９６６に保持している。軸受アセンブリ９７２は、回転子９６６の近位端をエンドキャップボア８７２内に回転可能に保持している。軸受アセンブリ９７６は、回転子９６６の遠位部分を器具ユニットハウジング主管９４０の最も遠位の段付きセクションに回転可能に保持している。
【０２１０】
特定せず、本発明の一部ではないが、回転子９６６の遠位端に構成部品が取り付けられている。これらの構成部品は、回転子９６６の回転運動を器具ユニットヘッド１７に伝達するものである。
【０２１１】
［Ｄ．動作］
次に、本発明の外科用電動器具アセンブリ１２０の動作について、図６２Ａ〜図６２Ｄの流れ図を参照して説明する。まず、ステップ１００２に示しているように、バッテリ及び制御モジュール１２８はハイバネーション状態（休止状態）にある。ＢＣＭ１２８がハイバネーション状態にある場合、駆動コントローラ７７０は、選択的にオンに切り替えることのできる電源のいずれかをオンに切り替える信号をいずれもアサートすることはなく、電源による唯一の信号出力は、３．３ボルト電源から出力される３．３ボルトハイバネート信号である。
【０２１２】
また、ＢＣＭ１２８のこの動作状態に関して、スイッチフィンガタブ４４８がフォーク４４４に対して設置されるように完全に格納されるものと仮定するべきである。スイッチがそのように設定されると、ビーム４７２の近位端は、遠位端シェルノッチ１８４内に設置される。ビーム４７２をノッチ１８４内に設置することによって、スイッチがシェルナセル１６６に向かって下方に旋回するのを防ぐ。スイッチがこの状態にあるとき、窓４５７を通して「Ｏ」のマーク４８０を見ることができる。器具ユニット１２４がＢＣＭ１２８に接続されると、これは、アセンブリ１２０が作動できないことを示す役割を果たすことになる。
【０２１３】
ＢＣＭがハイバネーション状態にあるとき、基本的に２つの働きがある。１つの働きは、温度センサ７０４による周囲温度の監視である。第２の働きは、駆動コントローラ７７０によるＷＡＫＥ＿ＵＰ信号及びＷＡＫＥ＿ＴＥＭＰ信号の監視である。これは、ＢＣＭがハイバネーション状態にあるとき、セル３８から引き込まれる電流が相対的に少ないことを意味する。これは、セル３８が完全に充電されると、構成要素に絶えず引き込まれる電流が、ＢＣＭが取り付けられる器具ユニット１２４をＢＣＭが駆動できなくなるレベルまでセルを放電させることをほとんど心配することなく、少なくとも３か月、好ましくは少なくとも６か月の期間にわたって、ＢＣＭ１２８を在庫しておくことができることを意味する。
【０２１４】
ＢＣＭ１２８がハイバネーション状態にあるとき、ＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３はオフに切り替えられる。これは、オフになっていない場合に、バス６２４を介しての信号の出力から生じることになる電荷の損失を削減する。ＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３をオフに切り替えることは、セル３８の意図しない充電も防ぐ。
【０２１５】
ステップ１００４は、周囲温度が、設定されたトリップ温度レベルを超えたことを温度センサ７０４が判断するステップを表している。このイベントの結果として、温度センサ７０４は、３．３ボルトハイバネーション信号が接地されるセンサ入力ピンを接続する。したがって、このピンに接続されるバス上の電圧はローに引っ張られる。このバス上の信号は、ＷＡＫＥ＿ＵＰ信号及びＷＡＫＥ＿ＴＥＭＰ信号の両方としての役割を果たす。したがって、ローでアサートされるこれらの信号はいずれも、駆動コントローラ７７０に印加される。
【０２１６】
駆動コントローラ７７０がＷＡＫＥ＿ＵＰ信号及びＷＡＫＥ＿ＴＥＭＰ信号の両方を受信するのに応じて、コントローラは、ＢＣＭが滅菌されている可能性が最も高いと認識する。したがって、ＢＣＭは、ステップ１００６に示すデータロギング状態に入る。データロギング状態では、駆動コントローラは、３．３＿ＷＡＫＥ信号をアサートする。それにより、ＭＯＳＦＥＴ５３８がオンに切り替わる結果として、駆動コントローラ７７０には、ＢＣＭがトリガレベルを超えた温度にある時点に関するデータを記録することのできる十分な電流が供給される。駆動コントローラ７７０は、このデータロギングの一部として、ＢＣＭ１２８の温度を特定するデータも記録することができる。これらのデータは、温度センサ７０４から供給されるこれらの温度を表す信号に基づく。これらのデータは、ＢＣＭのメンテナンスの責任を負う人が後に検討するために利用できる。これらのデータを用いて、ＢＣＭが適切な滅菌手順にかけられたか否かを判断する。
【０２１７】
滅菌後、ＢＣＭ１２８は室温環境、約２２℃に戻される。最終的に、ＢＣＭの温度はこの環境の温度にまで降下する。ＢＣＭの温度が戻り、ある温度レベル未満のレベルにまで降下すると、温度センサ７０４は、３．３ボルトハイバネーション信号がアサートされるピンとグラウンドとの間の接続を開放する（図示していないステップ）。その結果、ＢＣＭはハイバネーション状態に戻る。この結果、３．３＿ＷＡＫＥ信号がネゲートされる。
【０２１８】
定期的に、ＢＣＭ１２８が充電器に取り付けられるか、又は器具ユニット１２４がＢＣＭに固定される。いずれの場合でも、ＢＣＭコンタクトピン３５０は、ＢＣＭに取り付けられるデバイスの相補的なソケットピン内に設置される。ＢＣＭのこのような構造を前提とすると、コンタクトピン３５０は、ＢＣＭハウジングに対してわずかに動くことができることは理解されたい。コンタクトピン３５０がそのように動くことができることにより、ソケット内にピンを結合するこのプロセスの一部としてピンが受ける機械的応力の量が低減する。応力の低減により、この応力によってピンが曲がったり、破損したりする度合いも同様に低減される。
【０２１９】
ステップ１００８は、ＢＣＭが器具ユニット又は充電器に取り付けられたか否かに関する駆動コントローラ７７０による評価を示している。このステップ１００８は、ステップ１００４の温度トリガレベルを超えたことを判断する際に行われる評価プロセスの一部であることを理解されたい。
【０２２０】
ＢＣＭ１２８が充電器上に設置されるか、又は器具ユニット１２４がＢＣＭ内に設置されると、充電器又は器具ユニットのハウジングが、ＢＣＭボア２１４内部にあるリブ２１６に収まる。これは、取り付けられたデバイスからＢＣＭ１２８を切り離すために必要となる物理的な力の量を最小限に抑えながら、ボア２１４内のデバイスがボア内で物理的に静止したままになるのを確実にする。
【０２２１】
図示していないが、ＢＣＭ１２８が取り付けられる充電器は、抵抗器７０８よりも低い抵抗を有することを理解されたい。また、充電器は、ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０が接続されるコンタクトピン３５０に接続される充電器ソケットピンから低レベルの電流を供給することも理解されたい。器具ユニット１２８の内部には、ＤＥＶ＿ＰＷＲ信号が印加されるソケットピン８９４とグラウンドとの間に同様の低抵抗経路が存在する。
【０２２２】
ＢＣＭ１２８が充電器又は器具ユニット１２４に接続されない限り、抵抗７０８とダイオード７１０及び７１２との接合部に印加される３．３ボルトのハイバネート信号は、このレベル又はこのレベル付近にとどまる。
【０２２３】
上記の理由から、ＢＣＭ１２８が充電器又は器具ユニット１２４のいずれかに接続されると、抵抗器７０８とダイオード７１０及び７１２との接合部に、グラウンドへの低抵抗経路が確立される。これにより、この接合部における信号がグラウンドにまで降下する。この信号は、アサートされたＬＯＷ  ＷＡＫＥ＿ＵＰ信号である。この時点で、ダイオード７１０は、温度センサ７０４と抵抗器７０６との接合部に存在する信号が同じようにグラウンドに降下することを防ぐ。したがって、ＢＣＭがこの状態にあるとき、起動回路７０２は、ＷＡＫＥ＿ＵＰ信号をアサートしない。したがって、ステップ１００８において、駆動コントローラ７７０は、ＷＡＫＥ＿ＴＥＭＰ信号を同時に受信することなく、ＷＡＫＥ＿ＵＰ信号を受信したことを、ＢＣＭ１２８が充電器又は器具ユニット１２８のいずれかに取り付けられたことを示すものとして解釈する。
【０２２４】
その後、ステップ１０１０では、駆動コントローラ７７０は、ＢＣＭが充電器に接続されているのか、又は器具ユニット１２４に接続されているのかを判断する。この評価は、ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号の状態を監視することによって行われる。ＢＣＭが充電器に取り付けられている場合には、この電流が印加されるコンタクトピン３５０上に、ローレベル１の充電電流が存在することになる。これらの電流は抵抗７１４に印加される。したがって、電流はアサートされたＨＩＧＨ  ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号として現れる。これに対し、ＢＣＭが器具ユニット１２４に取り付けられている場合には、ＢＣＭは最初にこれらのコンタクトピン３５０に電流を供給しない。したがって、器具ユニット１２４がＢＣＭ１２８に取り付けられると、ＷＡＫＥ＿ＵＰ信号がアサートされた直後に、ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号は存在しない。したがって、駆動コントローラ１２８は、ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号がアサートされたか否かに基づいて、ステップ１０１０の判断を行う。
【０２２５】
全てのＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号がアサートされているわけではない障害状態は、本発明の主要な動作にとって重要ではない。それゆえ、それらの信号がこのような障害を示すときのＢＣＭ１２８の動作は、最小限にしか、又は全く説明しない。
【０２２６】
ＢＣＭが充電器に取り付けられている場合には、ＢＣＭはステップ１０１２に示す充電前状態に入る。充電状態にある場合は、駆動コントローラは３．３＿ＷＡＫＥ信号及び５Ｖ＿ＥＮＢ信号、Ｃ／Ｄ＿ＥＮＢ信号及びＣＨＲ＿ＥＮＢ信号をアサートする。３．３＿ＷＡＫＥ信号のアサートにより、電源５３４は３．３ボルトのアナログ信号を出力する。５Ｖ＿ＥＮＢ信号のアサートにより、電源５４８は５ボルトのアナログ信号を出力する。
【０２２７】
充電前状態において駆動コントローラ７７０は、ステップ１０１４にて、ＢＣＭ１２７８が、そのＢＣＭが取り付けられた充電器からの電荷を受け取ることができるか否かを判断する。この評価は、器具コントローラ５３０の構成要素に関する幾つかのチェックの実行を含むことができる。また、この評価は、充電器がＢＣＭを確実に充電できるようにするために、充電器とのデータ信号の交換を伴う場合もある。これらの評価は本発明の一部ではないため、これ以上は説明しない。ＢＣＭを充電できないと判断した場合は、ステップ１０１６にてＢＣＭは障害状態に移行する。
【０２２８】
ＢＣＭ１２８を充電できる場合には、ＢＣＭは充電状態１０１８に移行する。ＢＣＭは、倍電圧器６４２に方形波を出力し、Ｃ／Ｄ＿ＥＮＢ信号及びＣＨＲＧ＿ＥＮＢ信号をアサートすることによって、充電状態に入る。方形波を出力することによって、倍電圧器は、ＭＯＳＦＥＴ６２２、６２３及び６２８をオンに切り替えるのに十分な高い電位の信号を出力する。Ｃ／Ｄ＿ＥＮＢ信号はローでアサートされる。したがって、Ｃ／Ｄ＿ＥＮＢ信号のアサートにより、ＭＯＳＦＥＴ６４６がオフに切り替わる。ＭＯＳＦＥＴ６４６がオフに切り替えられることで、倍電圧器からの出力信号がＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３のゲートと、ＭＯＳＦＥＴ６５０のソースとに印加される。ＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３がオンに切り替えられることで、セルのＢＡＴ＋端子がバス６２４に接続される。
【０２２９】
アサートされたＣＨＲＧ＿ＥＮＢ信号は、ＭＯＳＦＥＴ６５４のゲートに印加される。この結果、ＭＯＳＦＥＴ６５４がオフに切り替えられる。したがって、ＭＯＳＦＥＴ６５０のゲートに存在する信号はグラウンドに引き込まれる。その結果、ＭＯＳＦＥＴ６５０がオンに切り替えられる。この結果として、倍電圧器６４２からの高電位信号が、ＭＯＳＦＥＴ６５０のドレインが接続されているＭＯＳＦＥＴ６２８のゲートに印加される。そのため、ＭＯＳＦＥＴ６２８がオンに切り替わる。このＭＯＳＦＥＴ６２８がオンに切り替えられると、ＭＯＳＦＥＴ６２８が接続されているコンタクトピン３５０及びセル３８の正端子から低抵抗経路が確立される。これは、充電電流がセルに供給される経路である。
【０２３０】
ＭＯＳＦＥＴ６５０がオンに切り替わらない場合は、ＭＯＳＦＥＴ６２８を通してセル３８に依然として電流が流れることになる。この電流の流れは、ＭＯＳＦＥＴ６２８のボディダイオードを通る。これは、図示していないが、ＭＯＳＦＥＴ６２８が、そのボディダイオードが抵抗器６３１と抵抗器６２６との間で順方向にバイアスをかけられるように構成されるためであることを理解されたい。しかし、このボディダイオードの両端で約０．７ボルトの電圧降下が生じる。ＭＯＳＦＥＴ６２８のうちの１つがオンに切り替えられる結果として、コンタクトピン３５０のうちの１つとセル３８との間に、電圧降下が少ない導電性経路が確立される。その結果、セルがより効率的に充電される。
【０２３１】
ダイオード６３２を通って、充電器からセルにも電流が流れる。セルが完全に放電した場合のためにダイオード６３２が設けられている。ＢＣＭ１２８がこの状態にあるときは、器具コントローラ５３０は機能しないことを理解されたい。流れ図には示していないが、ＢＣＭ１２８がこの状態にあり、かつ充電器に取り付けられている場合、少なくともある量の電流がダイオード６３２を通って流れることになることを理解されたい。この電流は、ＭＯＳＦＥＴ６２３のボディダイオードを通って流れる。その後、電流は、３．３ボルトの電源５３４に通電するために利用可能である（ＭＯＳＦＥＴ６２３から電源５３４への接続は図示していない）。その後、電源５３４から３．３ボルトハイバネーション信号を出力することによって、駆動コントローラ７７０を再始動する。その後、器具ユニットコントローラ５３０が、ＢＣＭ１２８を、ハイバネーション状態から、ＢＣＭが充電器に取り付けられたことをＢＣＭが認識する状態に循環させる。
【０２３２】
ＣＨＲ＿ＥＮＢ信号はレベルシフタ６３６にも印加される。ＣＨＲ＿ＥＮＢ信号をレベルシフタ６３６に印加すると、シフタの動作が停止する。これは、充電中に、ＭＯＳＦＥＴ６３０のうちの１つのＭＯＳＦＥＴのゲートに誤った信号が印加されないのを確実にする。このイベントが生じた場合、セル３８は接地される。
【０２３３】
ＢＣＭ１２８が充電状態にある場合、ステップ１０２０にて、駆動コントローラ７７０は、器具ユニットコントローラ５３０の他の構成要素を絶えず監視し、ＢＣＭが充電器５３０に取り付けられているか否かを判断する。この監視は、充電電流がそれを介して供給されるコンタクトピン３５０を監視し、ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号が状態を変更するか否かを判断することによって行うことができる。具体的には、ＢＣＭ１２８を充電器から切り離すことで、ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号がロー状態に遷移する。あるいは、電圧レギュレータ５３２が取り付けられているコンタクトピン７３２にかかる信号に電力が供給される場合がある。したがって、ＢＣＭ１２８を充電器から取り外すことで、ローでアサートされているＷＡＫＥ＿ＵＰ信号がハイ状態に遷移する。
【０２３４】
ステップ１０２０にて、ＢＣＭ１２８が充電器から引き抜かれたと判断されると、駆動コントローラ７７０は、ＢＣＭをハイバネート状態に戻す。この結果として、ＢＣＭを充電状態にするためにアサートされた信号がネゲートされる。
【０２３５】
ステップ１０１０に戻る。器具ユニット１２４がＢＣＭ１２８に取り付けられた場合、ＢＣＭ＿ＣＨＲＧ信号が得られるコンタクトピン３５０上に信号が存在しなくなることを理解されたい。そして、駆動コントローラ７７０は、ステップ１０２６にて、ＢＣＭ１２８、この時点では器具アセンブリ１２０の全体を、器具取付状態とする。駆動コントローラ７７０は、３．３＿ＷＡＫＥ信号及び５Ｖ＿ＥＮＢ信号をアサートすることにより、アセンブリ１２０を器具取付状態とする。
【０２３６】
電圧レギュレータ７３２に対してＴＵ＿ＥＮＢ信号もアサートされる。ＴＵ＿ＥＮＢ信号がアサートされることで、電圧レギュレータ７３２は、ＤＥＶ＿ＰＷＲ信号を器具ユニットマイクロコントローラ９０９に供給する（ステップは図示していない）。ステップ１０２８にて、ＢＣＭ駆動コントローラ７７０は、器具ユニット１２４とデータを交換する。これは、器具ユニットメモリ９１０内のデータを読み出すことを含む。このステップの一部として、駆動コントローラ７７０は、メモリ９１０にデータを書き込むことができる。これらのデータには、接続の日時を器具ユニットメモリ９１０にロギングするデータと、取り付けられたＢＣＭ１２８に特有のデータを識別するデータとが含まれる。
【０２３７】
続いて、ステップ１０３０において、駆動コントローラ７７０は、ＢＣＭが器具ユニット１２４に通電できるか否かを判断する。１以上の評価がステップ１０３０において行われる。これらの評価には、器具ユニットが正しい認証鍵を提供するか否かを判断することと、器具ユニットが滅菌されたことを示すデータを提供するか否かを判断することと、器具ユニット自体が障害状態にあることを示すデータを器具ユニットが保存していないことを判断することとのいずれかが含まれる。ステップ１０３０にて、ＢＣＭ１２８が器具ユニット１２４に通電できないと駆動コントローラ７７０が判断した場合には、駆動コントローラは、ステップ１０３２にてアセンブリ１２０を障害状態に移行させる。駆動コントローラ７７０は、ＬＥＤ７５２及び７６６のうちの１以上のＬＥＤのオン及びオフを迅速に繰り返すことによって、アセンブリ１２０が障害状態にあることを施術者に知らせることができる（本ステップは不図示）。
【０２３８】
ステップ１０３０にて、ＢＣＭが器具ユニット１２４に通電できると判断された場合は、駆動コントローラ７７０は、ステップ１０３６において、アセンブリ１２０を準備完了状態に移行させる。具体的には、この時点で、ＴＲＧ＿ＥＮＢ信号がアサートされる。ＴＲＧ＿ＥＮＢ信号がアサートされることで、ＭＯＳＦＥＴ５６２がオンに切り替わる。３．３ボルトアナログ信号がセンサ５６６に印加される。その際、センサ５６６は、トリガ４４０の変位に応じて変化する信号を生成することができる。
【０２３９】
施術者は、フォーク４４４からトリガビーム４７２及びフィンガタブ４８８を引き伸ばすことによって、アセンブリを使用できる状態にするプロセスを完了させる。これは、末端シェル１６２内部のノッチ１８４から、ビーム４７２の近位端を動かす。その際、「｜」のマーク４７８及び４８２の一方又は両方が見えるはずである。その際、施術者は、フィンガタブ４８８を押下することによって、アセンブリ１０３０を自由にオンに切り替える。
【０２４０】
ステップ１０３８は、施術者がアセンブリ１２０を作動させたか否かの判断を示している。この判断は、ＡＮＡ−ＴＲＧ信号を監視することによって行われる。具体的には、施術者によってトリガ４４０が押し下げられると、磁石４９０とセンサ５６６との間の距離が変化する。その結果、ＡＮＡ−ＴＲＧ信号の電圧が変化する。
【０２４１】
ＡＮＡ−ＴＲＧ信号の変化がヒステリシスレベルより大きいと、器具ユニットコントローラ５３０は、ステップ１０４０において、器具ユニット動力発生機９５０に通電する。ステップ１０４０ではまず、駆動コントローラは倍電圧器６４２を作動させ、Ｃ／Ｄ＿ＥＮＢ信号をアサートする。その結果、ＭＯＳＦＥＴ６２２及び６２３のゲートに電圧が印加され、ＭＯＳＦＥＴがオンに切り替わる。
【０２４２】
ＭＴＲ＿ＳＮＳ＿ＥＮＢ信号もアサートされる。その結果、ＭＯＳＦＥＴ５９２を通して、センサ９５４に３．３ボルトアナログ信号が印加される。
【０２４３】
また、ステップ１０４２において、ＢＣＭ１２６は、器具ユニット内動力発生部９５０に通電信号を供給する。この特定の動力発生部９５０はブラシレスＤＣモータであるため、ステップ１０４２はモータ巻線９５４をセル３８のＢＡＴ＋端子又はＢＡＴ−端子のいずれかに選択的に接続することを伴う。このプロセスは、ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０を選択的にオン及びオフに切り替えることによって行われる。したがって、駆動コントローラ７７０は、レベルシフタ６３６への適切な一連のＤ＿ＣＮＴＲＬ信号をアサートする。レベルシフタ６３６及びゲートドライバ６３８は共同で、ＭＯＳＦＥＴ６２８及び６３０のゲートへの信号をアサートし、モータ巻線９５４に整流電流が適切に印加されるようにする。
【０２４４】
駆動コントローラ７７０は、モータ回転子９６６の回転位置に応じて、巻線９５４に整流電流を印加する。駆動コントローラ７７０は、センサ５９４からの出力信号に応じて、回転子位置を判断する。具体的には、各センサ５９４は、該センサによって検知された磁界の強度に応じてセンサ信号を出力する。より具体的には、これらは回転子磁石９６８から出される磁界である。図６３は、回転子９６６の磁石の全３６０度にわたる回転に関する３つのＴＵ＿ＳＮＳｘ信号、すなわち信号１０４４ａ、１０４４ｂ、１０４４ｃのプロットである。各信号１０４４ａ、１０４４ｂ及び１０４４ｃは概ね正弦波である。モータ回転子９６６に対するセンサ５９４の位置により、各信号は隣接する信号と基本的に６０度だけ位相がずれている。
【０２４５】
ステップ１０４０において、駆動コントローラ７７０は、いつの時点でも、回転子の回転位置を表す信号であるセンサ信号１０４４ａ、１０４４ｂ又は１０４４ｃのうちの１つのセンサ信号の直線部分を使用する。図６３において、各信号における２箇所の太線部分の位相が、信号の直線部分である。これは、センサ信号が信号の線形位相のうちの１つにあるとき、その信号は回転子の回転位置との相関が高いためである。センサ信号のうちの１つがその線形位相から離れると、隣接する信号のうちの１つによって出力される信号はその線形位相に入ることを確認できる。したがって、この時点で、駆動コントローラ７７０は、この第２のセンサ信号１０４４ａ、１０４４ｂ又は１０４４ｃに基づいて、回転子の回転位置の判断を行うことができる。３つのセンサ５９４を用いるのは、回転子の磁石の１８０度回転にわたって、各センサが回転子の６０度回転につき回転子位置との相関が高い信号を提供できるからである。本発明の上記の変形形態では、モータ９５０は４つの磁石９６６を有し、２極対の回転子である。したがって、３６０度の磁気的回転は、１８０度の物理的回転に相当する。したがって、回転子９６６が物理的に３６０度回転するごとに、その３６０度の４つの異なる位相にある各センサ５９４からの信号を用いて、回転子の回転位置を判断する。
【０２４６】
したがって、一連のセンサ信号１０４４ａ、１０４４ｂ及び１０４４ｃに基づいて、駆動コントローラ７７０は、モータ回転子９６６の回転位置を判断する。回転子位置に基づいて、整流電流が、適切な一組の巻線に供給され、該適切な一組の巻線から引き出される。本発明の変形形態によっては、器具ユニットコントローラ５３０は、整流電流を供給する際に、巻線のうちの２つに電流を供給することができることを理解されたい。その結果、ＭＯＳＦＥＴ６２８のうちの２つが同時にオンに切り替えられることになる。整流電流は、残りの巻線９５４のうちの少なくとも１つ、すなわち、電流が引き出されていない巻線から引き出される。
【０２４７】
さらに、整流電流が印加される周波数及び整流電流が印加されるデューティサイクルは、施術者がスイッチ４４０を作動させる程度による。したがって、器具ユニットコントローラ５３０は、動力発生部９５０のオンオフ状態を制御することに加えて、動作速度、ここでは回転速度も更に制御することができる。この速度は、センサ５６６からのＡＮＡ−ＴＲＧ信号のレベルに基づいて設定される。
【０２４８】
器具ユニットコントローラ５３０は、器具ユニットメモリ９１０から読み出されたデータに一部基づいて、動力発生部９５０に通電信号を供給する。例えば、これらのデータは、個々の磁石９６６の特性に基づいて回転子の回転位置を判断するための較正データを含むことができる。これらのデータは、巻線に印加されるべき最大電流と、巻線の両端において生成されるのが許される最大電圧とを示すことができる。また、これらのデータは、所与のモータ速度の場合にモータが生成するのを許されるべき最大トルク（引き込まれる電流と同等）も示すことができる。駆動コントローラ７７０は、これらのデータと、引き込まれる巻線電流を表すＷＮＤＧｘ＿Ｉ信号及び巻線電圧を表すＷＮＤＧｘ＿Ｖ信号とを用いて、モータ９５０への通電信号の供給を更に調整する。
【０２４９】
ＢＣＭ１２８は、トリガ４４０が押し下げられている限り、通電信号、ここでは、整流電流を器具ユニット内動力発生部に供給する（図６２Ｄのスイッチ解除ステップ１０４８）。アセンブリ１２０をもはや使用する必要がなくなると、施術者は、トリガスイッチ４４０に加えられている力を解除する。ばね４９６により、スイッチは、磁石４９０がセンサ５６６から最も遠く離間したオフ位置に戻る。器具コントローラ７７０は、ＡＮＡ−ＴＲＧ信号がオフ状態信号レベルに戻ったと判断すると、コントローラはＣ／Ｄ＿ＥＮＢ信号及びＤ＿ＣＮＴＲ信号の印加をネゲートする。したがって、ステップ１０５０において、巻線への整流電流の印加が終了する。
【０２５０】
ステップ１０５２に示しているように、器具ユニットコントローラ５３０は、器具ユニットがモータから切り離されたか否かも判断する。この評価は、ＢＣＭ駆動コントローラ７７０と器具ユニットマイクロコントローラ９０９との間の通信を監視することとすることができる。これは、明示的なステップとして図示していないが、駆動コントローラ７７０がマイクロコントローラ９０９に対し、マイクロコントローラ９０による確認応答の送信を要求する問い合わせを繰り返し送信する場合があるためである。これらの確認応答が所定の時間、例えば、通常２秒未満の時間にわたって受信されなかった場合は、駆動コントローラ７７０は、器具ユニットがＢＣＭから取り外されたとみなす。あるいは、図示されていない回路構成要素を用いて、駆動コントローラ７７０は、これらの構成要素に接続される電源線を介して器具ユニット構成要素によって引き込まれる電流を監視する。引き込まれるこの電流が降下すると、ステップ１０５２では、駆動コントローラ７７０によって、器具ユニットがＢＣＭ１２８から切り離されたと解釈される。
【０２５１】
試験のタイプにかかわらず、器具ユニットが切り離されたと駆動コントローラ７７０が判断すると、駆動コントローラはＢＣＭをハイバネート状態に戻す。この遷移の一部として、駆動コントローラ７７０内のアセンブリを準備完了状態に移行させるためにアサートされた信号がネゲートされる。
【０２５２】
本発明のアセンブリ１２０は、０．６ｋｇ未満、より好ましくは０．４ｋｇ未満の重量を有する。このアセンブリは、器具ユニット１２４の全長の少なくとも２５％がＢＣＭハウジング内に入れられており、鉛筆又はペンのように片手で保持できるように設計されている。
【０２５３】
本発明のアセンブリ１２０の特徴は、エネルギーアプリケータ１７を除いて、器具ユニット１２４の全長が概ね１０ｃｍ〜１５ｃｍであることである。器具ユニット１２４がＢＣＭ１２８内に固定されると、セル３８のうちの１つが、約２ｃｍ〜７ｃｍの長さである器具ユニットの近位側部分の上に位置するものとなるように、アセンブリ１２０は更に設計されている。個々の構成要素の重量に起因して、器具アセンブリ１２０は、それゆえ、器具ユニットヘッド１６の遠位端から約５ｃｍ〜８ｃｍ近位側にあり、多くの場合６ｃｍ〜７ｃｍに位置する重心を有する傾向がある。これは、器具を使用する施術者が親指と中指との間で器具を保持する際に、器具の重心が、親指及び人差し指が手の上で接触する場所である約６ｃｍになる傾向があることを意味する。したがって、器具の重量は手のこの部分によって主に支えられる。これは、親指と、アセンブリを保持し、操作している指とにかかる人間工学的なストレスを低減する役割を果たす。
【０２５４】
本発明の別の特徴は、Ｈブリッジが器具ユニット内動力発生部９５０に電流を供給し、該器具ユニット内動力発生部９５０から電流を引き出す際に経由するコンタクトピン３５０が、充電器がセル３８に電流を供給する際に経由するコンタクトでもあるということである。これにより、本発明のＢＣＭに、充電電流を受け取ることのみを目的としたコンタクトを設けることが不要となる。
【０２５５】
［ＩＩＩ．第３の実施形態］
図６４〜図６６は、本発明の代替的なバッテリ及び制御モジュール１２００の基本構造を示している。バッテリ及び制御モジュール１２００は、ピストル形状のハウジング又はボディを有している。そして、このハウジングは略形状のバレル１２０２を含む。ハウジングは、バレルから下方に伸びているグリップ部分１２０４を有する。バレル２０２の内部には、器具ユニット１２４等の器具ユニットを取外し可能に着座させるナセル１２５６がある。器具ユニット１２４を通電させる再充電可能型セル３８が、グリップ部分１２０４内に配置されている。
【０２５６】
バッテリ及び制御モジュール１２０２は、２つの制御スイッチを有する。スイッチはいずれも、ハウジングのグリップ部分１２０４の遠位側部分から前方に伸びている。第１のスイッチであるスイッチ１２１０は、トグルスイッチである。施術者は、取り付けられた器具ユニットの動作モードを制御するにあたりスイッチ１２１０の位置を設定する。第２のスイッチであるスイッチ１２１２は、スイッチ１２１０の下に位置している。スイッチ１２１２は付勢スイッチである。従事者は、器具ユニット内動力発生部のオンオフ状態及び動力発生部の動作速度をいずれも制御するためにスイッチ１２１２を選択的に変位させる。器具ユニットコントローラ１２９０が、バレル１２０２及びハンドグリップ１２０４内に配置されている。器具ユニットコントローラ１２９０は、前述したセンサ５６６、５８０及び５９４を有している。センサ５６６、５８０及び５９４から出力された信号に基づき、器具ユニットコントローラ１２９０は、器具ユニット内動力発生部に対する電流の供給及び受け取りを行う。
【０２５７】
ＢＣＭ１２００のハウジングは、近位シェル１２２０及び遠位シェル１２４８から構成されている。近位シェル１２２０は、図６７及び図６８を参照して説明するように、ＢＣＭバレル１２０２の約４分の３と、ハンドグリップ１２０４の約半分とを含んでいる。近位シェル１２２０は、バレル１２０２の近位端を形成するエンドプレート１２２２を有している。エンドプレート１２２２は、貫通ボア１２２４を有するものとして形成されている。ＢＣＭ１２００に取り付けることのできる１つのタイプの器具ユニットがワイヤドライバであることから、ボア１２２４が設けられている。ワイヤドライバは、その名称が示唆するように、ワイヤを駆動させるとともに前進させるために用いられる。ワイヤは、ボア１２２４を通ってワイヤドライバのカニューレ状回転子に送り込まれる。特定していないが、ボア１２２４が形成されたエンドプレート１２２２内に段部が形成されている。
【０２５８】
近位シェル１２２０は、そのグリップ部分１２０４の端に、ベースプレート１２２６を有する。ベースプレート１２２６は、突出リブ１２２８及び貫通穴１２３０を有して形成されている。リブ１２２８及び穴１２３０は、圧力開放弁１５４がベースプレート１２２６内に着座することを容易にするために設けられている。２つのリブ１２３２は、近位シェル１２２０の対向する内面のそれぞれから内方に延びている。リブは、シェルの、バレル１２０２の底面を画定する部分内に位置付けられている。リブ１２３２は、ＢＣＭ１２００内の空間部内に器具ユニットコントローラ１２９０を懸架している。
【０２５９】
遠位シェル１２４８は、図６９〜図７２に示しているように、近位シェル１２２０の開口遠位端の上に嵌合するように形状付けられている。遠位シェル１２４８は、形状が略半円形であるベース１２５０を有するものとして形成されている。ベース１２５０は、ＢＣＭハンドグリップ１２０４の前部分を形成している。ヘッド１２５２が、ベース１２５０の上部と一体に形成されており、その上部を越えて位置付けられている。ヘッド１２５２は、ＢＣＭバレル１２０２の遠位部分を形成している。
【０２６０】
ナセル１２５６は、遠位シェル１２４８と一体に形成されている。ナセル１２５６の本体は筒状の形状である。ナセル１２５６が、シェルの前部から内方に伸びているとともに、シェルの、ＢＣＭハウジングの外側セクションを定める部分から内方に位置するものとなるように、シェル１２４８が形成されている。ナセル１２５６は、器具ユニットが収納される、ＢＣＭ１２００の内部のボア１２５７を定めている。
【０２６１】
ナセル１２５６の近位端に、ディスク形状のエンドプレート１２５８がある。エンドプレート１２５８は構造上、ＢＣＭ１２８のディスク２０６と同様である。エンドプレート１２５８は、電気的な接続を器具ユニットに提供するコンタクトピン３５０を収納する開口１２６０（１つの開口が特定されている）と、ＢＣＭ１２００が取着されるチャージャとを有して形成されている。エンドプレート１２５８の近位向き面には、ディスク２０６を形成するのと同じリブ構造（リブは特定せず）が設けられている。ＢＣＭが組み付けられると、シール３６０及びキャップ３７０がプレート１２５８の近位端に対して嵌まる。シール３６０及びキャップ３７０は、ＢＣＭ内部の空間部を周囲環境からシールするのに必要とされる障壁をプレート１２５８とプレート内に着座するコンタクトピン３５０との間に形成する。示しやすくするため、コンタクトピン３５０、シール３６０及びキャップ３７０は、ＢＣＭ１２００を示す図には示されていない。
【０２６２】
エンドプレート１２５８は、プレートの近位向き面から外方に延びるボス１２６２を有するものとして更に形成されている。ボス１２６２は、ボス及びプレートに軸方向に貫通する貫通ボアを有して形成されている。ＢＣＭ１２００が組み付けられると、ボス１２６２の近位向き面は、近位シェル１２２０の、ボア１２２４の端を画定する隣接する遠位向き面に当接するとともに、その遠位向き面に対してシールされる。これにより、ワイヤをワイヤドライバタイプの器具ユニットに送り込むことができる、ハウジング内の空間部から隔離された、ハウジングを通るチャネルが確立される。
【０２６３】
図３６に戻ると、シール３５０は、中心に位置付けられた貫通穴３６２を有していることに留意されたい。図３７から、キャップ３７０は同様の貫通穴３７２を有することが理解される。貫通穴３６２及び３７２は、ボス１２６２の回りでのシール３６０及びキャップ３７０それぞれの着座を容易にするために設けられている。
【０２６４】
遠位シェル１２４８は、シェルのベース１２５０の遠位側面から内方に延びている凹部１２６６を画定している一組の内側に位置付けられたパネルを有するように更に形成されている。凹部１２６６は、シェルヘッド１２５２から短い距離だけ下に位置付けられている。凹部１２６６は形状が概ね切頭楕円であり、この楕円の、頂部が湾曲した端は、存在しない。図では、唯一の凹部画定パネル（特定せず）は端パネル１２６８である。端パネル１２６８は、凹部１２６６の近位閉端を画定する。
【０２６５】
シェルのヘッド１２５２は、弧状凹部１２７２を有するように形成されている。凹部１２７２は、ヘッド１２５２の頂部から内方に延びており、ヘッドの遠位面から近位内方に位置付けられている。凹部１２７２は概ね半円形である。しかし、凹部１２７２の端は互いに対して平行である。さらに、シェル１２４８は、凹部１２７２の平行端が、凹部の主要な弧状部分の幅よりも広い、近位から遠位の幅を有するように形状付けられている。
【０２６６】
シェル１２４８の、凹部１２７２のベースを形成するパネルが、矩形開口１２７４を画定するように形状付けられている。開口１２７４は、ナセル１２５６とともに空間部内に開口する。２つの貫通ボア１２７６が、ヘッド１２５２の前面から内方に延びている。各ボア１２７６は、凹部１２７６内に開口する。ボア１２７６はシェルヘッド１２５２の対向する両側に位置付けられることを理解すべきである。遠位シェル１２４８は、２つのノッチ１２７８を有するように更に形成されている。各ノッチ１２７８は、シェル１２４８の、凹部１２７６の近位端を画定している内側パネルから、内方に延びている。各ボア１２７６を通る各軸線の近位延部が、隣接するノッチ１２７８のベースと交わる。リング１２７９（１つが図示されている）が、凹部１２７２のベースを画定しているパネルから外方に延びている。２つのリング１２７９がある。各リング１２７９は、凹部１２７２の両端における幅広部分に位置付けられている。
【０２６７】
特定しないが、遠位シェル１２４８の内部に、器具ユニットコントローラ１２９０をシェル内に保持することを容易にする機能部がある。複数のこれらの機能部は、シャーシ２４２をＢＭＣ１２８内に保持する機能部と同様である。
【０２６８】
ＢＣＭ１２００の器具制御ユニット１２９０は、２つの回路基板１３１０及び１３１２が取着されるシャーシ１２９２を有する。シャーシ１２９２は、上側フレーム１２９４及び下側フレーム１３０２を有する。シャーシフレーム１２９４及び１３０２は、シャーシフレーム２４６及び２９６それぞれと構造が概ね同様かつ概ね同様に機能するため、フレーム１２９４及び１２９６は、詳細には説明しない。しかしながら、上側フレーム１２９４は、略凹状の面を有するウェブ１２９６を有して形成されることに留意されたい。３つのノッチ１２９８（２つのノッチが特定されている）が、ウェブ内に形成されている。ノッチ１２９８は、センサ５９４が配置されるスペースである。下側フレーム１３０２は、２つのレッグ１３０４を有するように形成されている。レッグ１３０４は、フレーム１３０２のサイドビームから垂直下方に延びている。レッグ１３０４は、互いに面する対向するノッチ１３０６（一方のノッチが特定されている）を有して形成されている。
【０２６９】
回路基板１３１０は、上側フレーム１２９４と下側フレーム１３０２との間に挟まれる。回路基板１３１０は、同じ回路基板２４４がフレーム２４６とフレーム２９６との間に保持される同じ一般的な方法でフレーム１２９４とフレーム１３０２との間の所定位置に保持される。回路基板１３１２は、下側フレーム１３０２と一体のレッグ１３０４によって所定位置に保持される。より詳細には、回路基板１３１２の対向する上下のサイド縁が、レッグ１３０４の内部のノッチ１３０６内に配置される。
【０２７０】
ＢＣＭ１２００が組み付けられると、シャーシは、シャーシ１２９２の主要部分及び取着された回路基板１３１２がハウジング空間部のバレル部分内に位置付けられるように位置決めされる。より具体的には、シャーシは、センサ支持ウェブ１２９６がナセル１２５６の下に位置付けられるように位置決めされる。シャーシ１２９２は、回路基板１３１２がシェルパネル１２６８のすぐ近くに位置付けられるように更に位置決めされる。
【０２７１】
スイッチセンサ５６６及び５８０が、回路基板１３１２に取り付けられている。センサ５６６は、２つのセンサのうち、スイッチ１２１２により近い方であるように位置決めされる。センサ５８０は、２つのセンサのうち、スイッチ１２１０により近い方である。
【０２７２】
回路基板１３１２上には、センサ５６６、５８０及び５９４が発する信号に応じて、通電信号を器具ユニット内動力発生部に選択的に印加する、器具ユニットコントローラ１２９０の構成部品が配置されている。これらの通電信号は、コンタクトピンから送られコンタクトピンに戻る信号（電流）である。これらの構成部品は、器具ユニットコントローラ５３０の構成部品と概ね同一であるため、再度説明しない。
【０２７３】
図７５、図７５Ａ及び図７６から、スイッチ１２１０及び１２１２がハウジング１３４０内に配置されていることを見てとれる。ハウジング１３４０は、滅菌可能なプラスチックの単品から形成される。ハウジング１３４０は、前部プレート１３４１を有する。プレート１３４１は、シェルの凹部１２６６の開端の上に着座するように寸法決めされている。管１３４２が、プレート１３４１から近位に延びている。パネル１３４４が、管１３４２の近位端の上に延びている。支柱１３４６が、パネル１３４４の遠位向き面から管内へ内方に延びている。支柱１３４６の下に、パネル１３４４は貫通穴１３４８を有する。
【０２７４】
スイッチのハウジング１３４０はヘッド１３５０を有する。ヘッド１３５０は、プレート１３４１の近位向き面から離れて延びている。ハウジングは、ヘッド１３５０が管１３４２よりも上に位置付けられるように形成されている。ヘッド１３５０は、支柱１３４４の頂面から下方に延びる開口１３５２を有するように形成されている。開口１３５２は、開口を通る上下軸に対して垂直な平面内の断面が、概ね扁平円の形状である。開口１３５２は、ハウジング１３４０の遠位向き面に対して開口している。ハウジング１３４０は、開口１３５２から外方に延びる３つの窪み１３５４を有するように更に形成されている。
【０２７５】
ハウジング１３４０は、段１３５５が開口１３５２内にその周方向に延びるように更に形成されている。管１３４２と段１３５５の底端との間にスペースがある。ハウジング１３４０は、遠位シェル凹部１２６６内に着座するように寸法決めされている。
【０２７６】
図７７から、スイッチ１２１０がヘッド１３５８を有することを見てとれる。ヘッド１３５８は、スイッチハウジング１３４０内の開口１３５２内に着座するように寸法決めされる。ヘッド１３５８は、矩形の中心開口１３６０を画定するフレーム状の中心構造部（特定せず）を有するように寸法決めされる。弧状の耳状部１３６２が、中心構造部の対向する両端から外方に延びている。耳状部１３６２は、断面の形状が概ね円形であるローブ（lobe：丸い突出部）１３６４を有する。複数のタブがヘッド１３５８から下方に突出している。これらのタブは、ハウジング内の、段１３５４によって画定されている円形開口内に着座するように寸法決めされている。タブは、概ね弧状の外面を有する。タブのうちの２つである、図７７におけるタブ１３６６は、固定的である。各タブ１３６６間の弧状スペース内に、タブ１３６８があり、１つが図７７に見られる。タブ１３６８は、タブ１３６６よりも可撓性がある。各タブ１３６８は、自由端に外向きフット１３７０を有する。スイッチ１２１０は、タブフット１３７０が段１３５５の下のスペースに圧入するようにヘッド１３５８を開口１３５２内にスナップ嵌めすることによって、ハウジング１３４０に取り付けられる。
【０２７７】
ステム１３７２が、ヘッド１３５８から遠位前方に突出している。タブ１３７４が、ステム１３７２の端から上方に突出している。
【０２７８】
磁石１３６２が、スイッチヘッド１３５８の内部の開口１３６２内に取り付けられている。スイッチ１２１０の位置は、ローブ１３６４がスイッチハウジング１３４０内の窪み１３５４のうちの１つの窪み内に着座するようにスイッチを回転させることによって設定される。相補的なセンサであるセンサ５８０が、センサに対する磁石１３６２の向きとともに変化するパルス幅であるデューティサイクルによりＰＷＭ＿ＴＲＧ信号を出力する。
【０２７９】
スイッチ１２１２は、図７８に見られるように、概ね円筒形のバレル１３７８を有する。ボス１３８０が、バレル１３７８の近位端から外方に延びている。ボス１３８０は、閉端ボア（特定せず）を有して形成されている。バレル１３７８は、バレルに長手方向に貫通するボア１３８２を有するように形成されている。ボス１３８０及びボア１３８２は双方とも、バレル１３７８を通る長手方向中心軸に対して平行であるとともにその中心軸からずれている長手方向軸にセンタリングされている。バレル１３７８の外面は、バレルの湾曲外面から外方かつ内方に延びる機能部（特定せず）を有して形成されている。これらの機能部は、スイッチアセンブリハウジング１４０の相補的な機能部と協働して、バレルがハウジング管１３４２内に着座することを容易にする。より詳細には、ハウジング１３４２及びスイッチバレル１３７８は、バレルの回転を防止しつつもバレルが管内を長手方向に移動することができるようにバレルを管１３４２内に保持する相補的な機能部を有する。
【０２８０】
スイッチバレル１３７８の遠位端は、ハウジング前部プレート１３４１の前方に延びている。フィンガタブ１３８４が、バレルの遠位端の上に延びている。
【０２８１】
ＢＣＭ１２００を組み付ける工程の一環として、磁石１３８６をスイッチボス１３８０の内部のボア内に着座させる。図７５Ａに見られるばね１３８８が、バレルボア１３８２内に配置されている。ばね１３８８は、ピン１３４６の回りに配置されている。ばね１３８８の近位端は、スイッチハウジングパネル１３４４の遠位向き面に対して着座する。ばねの遠位端は、バレルの内部の、ボア１３８２の遠位端を画定している面に対して配置される。したがって、ばね１３８８は、スイッチ１２１２が通常、ハウジングパネル１３４４から遠位に離間するように、スイッチを通常位置決めする力をかける。ばね１３８８がスイッチ１２１にかける力は、指の力によって克服することができる。
【０２８２】
スイッチ１２１２は、磁石１３８６がセンサ５６６に隣接するようにＢＣＭ１２００の残りの部分に取り付けられる。したがって、センサ５６６によって出力されるＡＮＡ＿ＴＲＧ信号は、トリガスイッチ１２１２が内方に押下された程度を表す。
【０２８３】
ラッチアセンブリ１３９０（図６５及び図７９にその構成部品が特定されている）が、器具ユニット１２４をナセルボア１２５７内に取外し可能に保持する。実際には、ＢＣＭ１２００の各側に１つずつ、２つのラッチアセンブリ１３９０がある。器具ユニット１２４をＢＣＭ１２００から分離するには、ラッチアセンブリ１３９０を同時に駆動する。
【０２８４】
各ラッチアセンブリ１３９０は、ラッチ１３９１を含む。ラッチ１３９１は、ＢＣＭハウジングと一体の凹部１２７２内に着座するように設計されている。各ラッチ１３９１は、概ね矩形状のタブ１３９２を有する。各タブ１３９２は、凹部１２７２の比較的広い幅の端部分のうちの１つの端部分内に着座するように寸法決めされている。各タブ１３９２は、タブの内面から内方に延びる十字形状のボス１３９３を有するように形成されている。
【０２８５】
弧状のアーム１３９４が、ラッチタブ１３９２から上方に延びている。アーム１３９４は、シェル凹部１２７２の湾曲部分内に嵌まるように寸法決めされている。アーム１３９４は、アームの端から端にわたって延びるリブ１３９６を有するように形成されている。リブ１３９６は、タブ１３９２から短い距離だけ上に位置付けられている。リブ１３９６は、リブを近位から遠位に貫通するボア１３９７を有するように形状付けられている。各アーム１３９４は、タブ１３９２から離間した端に下向きフィンガ１３９８を有するように更に形成されている。ラッチ１３９１は、各アームフィンガ１３９８がＢＣＭハウジング開口１２７４内に着座するとともにＢＣＭハウジング開口１２７４を２分の１通ってナセルボア１２５７内に延びるように形状付けられている。
【０２８６】
ＢＣＭ１２００が組み付けられると、ラッチ１３９１が遠位シェル凹部１２７２内に着座する。ＢＣＭハウジングの各側に、ピン１４０２が、ハウジングボア１２７６、ラッチ１３９１の内部のボア１３９７、及び隣接するシェルノッチ１２７８を貫通する。したがって、ピン１４０２は、各ラッチ１３９１をＢＣＭハウジングに枢動可能に保持する。ばね１４０４が、ＢＣＭハウジングと各ラッチ１３９１との間に延びる。具体的には、ばね１４０４の一端が、ハウジングの、凹部１２７２のベースを形成する面から、上に延びているリング１２７９内に着座する。ばねの対向する端は、ラッチボス１３９３の上に着座する。したがって、各ばね１４０４は通常、関連するラッチ１３９１を係止状態に保持する。係止状態は、ラッチフィンガがナセルボア１２５７内に突出している状態である。
【０２８７】
図８０は、ＢＣＭ１２００とともに用いられる器具ユニット１２４の主管１４０２を示している。主管９５０は、前述した主管９４０と同様である。主管９４０及び１３４０２はいずれも、器具ユニットのハウジング又はボディの一部を形成している。主管１４０２は、管の円筒形部分の表面から外方に延びるフィン１４０４を有するように形成されている。管１４０２の中心から延びる径方向の線に垂直な平面においては、フィンは矩形形状を有するものとして見える。フィン１４０４は、ランプ１４０６を有するように形成されている。ランプ１４０６は、フィン１４０４の対向する両サイドから内方に位置付けられている。主管１４０２は、ランプが、フィン１４０２の近位端から遠位に延びるにつれ、管の中心軸から離れて外方に延びるように形成されている。フィン１４０４は、ポケット１４０８を有するようになっている。ポケット１４０８は、ランプ１４０６の最も高い部分である、遠位端のすぐ前方に位置付けられている。ポケット１４０８は、概ね矩形に形状付けられている。ポケット１４０８は、ラッチフィンガ１３９８の双方の自由端を収納するように寸法決めされている。
【０２８８】
ＢＣＭ１２００を有する本発明の外科用電動器具アセンブリは、器具ユニットをナセルボア１２５７に挿入することによって使用できるようになる。器具ユニットとしての主管１４０２は、ボア１２５７内で摺動する。ラッチフィンガ１３９８は、ランプ１４０６に乗り上げる。ばね１４０４による力を克服するには手作業で挿入する力で十分である。ラッチアームは、係止位置から解除位置又はロード位置に移動する。器具ユニットが近位側に移動すると、器具ユニットのコンタクト８９４及び９０２は、ＢＣＭコンタクトピン３５０の上に位置する。器具ユニットがボア１２５７内に完全に据え付けられると、主管ポケット１４０８は、ＢＣＭハウジング開口１２７４と整合した状態となる。ばね１４０４は、ラッチフィンガ１３９８がポケット１４０８内に着座するようにラッチ１３９１を枢動させる。したがって、ラッチアセンブリ１３９０は、器具ユニット１２４をＢＣＭ１２４に取外し可能に保持する。
【０２８９】
器具ユニット１２４がこのように位置決めされると、センサ５９４がモータ回転子９６６の下に位置付けられる。センサ５９４は、モータ回転子９６６の回転位置を表す信号を生成する。
【０２９０】
施術者は、スイッチ１２１０の位置を設定することによって、器具ユニット内の動力発生部９５０の動作モードを設定する。耳状部１３６３の可撓性を考慮して、スイッチを枢動させると、ローブ１３６４がスイッチハウジング１３４０内に形成された窪み１３５４のうちの各窪みから出て、また、各窪み内に着座する。ローブ１３６４が窪み１３５４内に着座することにより、従事者に、スイッチが特定の設定にあることの触覚フィードバックが与えられる。
【０２９１】
動力発生部９５０がモータである場合、順方向、逆方向又は振動モードで稼動するようにモータを設定することが可能である。スイッチ１２１０の位置を設定することにより、磁石１３６２の向きが設定される。センサ５８０が、スイッチ１２１０の位置を表すＰＷＭ＿ＴＲＧ信号を出力する。
【０２９２】
従事者は、トリガ１２１２を押下することによってアセンブリを作動させる。ＡＮＡ＿ＴＲＧ信号のレベルの結果変化に応じて、器具ユニットコントローラ１２９０が、適切な場合、モータ巻線９５４に接続されたコンタクトピン３５０への通電信号の送信及びシンクを行う。スイッチ１２１０の設定に応じて、器具ユニットコントローラ１２９０は、器具ユニット内動力発生部を通電させるステップ１０４２において、モータ回転子を順方向、逆方向又は振動モードに稼動させるように通電信号の送信、シンクを行う。
【０２９３】
器具ユニットをＢＣＭ１２００から切り離す際は、ラッチタブ１３９２が同時に押下される。すると、ラッチフィンガ１３９８が枢動して器具ユニット主管１４０２と一体のポケット１４０８から外れる。このようにラッチアセンブリ１３９０が係止位置から解除位置又はロード位置に移動することにより、器具ユニットをＢＣＭナセル１２５６から取り外すことができる。
【０２９４】
したがって、本発明の更なる特徴は、単一の器具ユニットを用いて種々のタイプの器具アセンブリを形成できるという点であることを理解すべきである。したがって、特定の従事者が鉛筆形状の器具を用いて作業しようとする場合、器具ユニットをＢＣＭ１２８等のＢＣＭに連結することができる。別の従事者がピストル形状の器具を用いて作業しようとする場合は、同じ器具ユニットをＢＣＭ１２００に取り付けることができる。
【０２９５】
［ＩＶ．代替の実施形態］
上記の説明は本発明の特定の実施形態を対象としたものであることと、上記の実施形態の変形が可能であることとを理解されたい。
【０２９６】
例えば、本発明の数多くの変形形態では、バッテリ及び制御モジュールは、モジュールに取り付けられたスイッチを監視するセンサと、ハンドピースの少なくとも１つの動作状態又は条件を監視するセンサとの両方を含むことになるが、これは、本発明の全ての変形形態において必要であるとは限らない。本発明の幾つかのＢＣＭは、ユーザがスイッチを動作させるのに応じて信号を生成する１以上のセンサのみを含む場合がある。これらのＢＣＭ内部の器具コントローラは、これらのセンサ信号に応じて、通電信号の供給、引き込みを制御する。本発明の更に別のＢＣＭは、取り付けられた器具ユニットの検知された動作条件又は状態に応じて信号を生成する１以上のセンサのみを含む場合がある。これらのＢＣＭ内部にある器具コントローラは、これらのセンサ信号に応じて、通電信号の供給、引き込みを制御する。
【０２９７】
さらに、スイッチ状態に基づいて器具内部にある１以上のセンサが信号を生成する本発明の変形形態では、スイッチは必ずしもＢＣＭに取り付けられているとは限らない場合がある。本発明の幾つかの変形形態では、ユーザ作動スイッチが器具ユニットに取り付けられる場合がある。
【０２９８】
上記で言及したように、ユーザ制御は、フットスイッチユニット又は音声制御モジュールによる場合がある。本発明のこれらの変形形態では、本発明のアセンブリがコードレスのままであることを確実にするために、バッテリ及び制御モジュールは受信機７８０（図４５）を有している。受信機７８０は、遠隔の制御ヘッドから、通常、ＲＦ信号又は光信号のいずれかの信号を受信するものとして構成される。このヘッドは、フットスイッチアセンブリ、音声制御ボックスのいずれかとすることができる。受信機７８０は、受信した信号に応じて、別の状況であれば器具ユニットセンサ回路５９０が出力することになるＡＮＡ−ＴＲＧ信号及びＰＷＭ＿ＴＲＧ信号に類似の信号を出力する。受信機７８０が存在する本発明の変形形態では、トリガユニットセンサ回路５９０をなくすことができる。受信機７８０の構造は本発明の一部ではない。
【０２９９】
本発明の代替の外科用電動器具アセンブリでは、器具動力発生部は必ずしもモータであるとは限らない場合があり、ましてブラシレスＤＣモータであるとは限らない場合があることを更に理解されたい。本発明のこれらの変形形態では、磁束以外の信号が、器具ユニットから出され、器具動力発生部の動作状態又は条件を表す信号として機能することができる。光を１つのそのような信号とすることができる。例えば、器具ユニットがレーザである場合には、器具ユニット及びＢＣＭ内の一組のライトパイプが、光の一部が器具ユニットハウジング及びＢＣＭハウジングを通してＢＣＭハウジング内部の感光センサに送られるコンジットとしての役割を果たすことができる。これらのライトパイプの透明窓又は露出面のいずれが、信号がそこを通して送信される、これらのハウジングの構成要素としての役割を果たすことになる。器具ユニットが超音波バイブレータである場合には、その信号は機械的振動とすることができる。本発明のこれらの実施形態では、器具ユニットハウジング及びＢＣＭハウジングは、ハウジングの他の構成要素に柔軟に取り付けられるコアを含むことができる。これらのコアは、超音波振動がそこを通してＢＣＭ内部にあるセンサに加えられる経路としての役割を果たす。
【０３００】
あるいは、器具動力発生部からＲＦ信号を出すことができる。これらの信号は、器具の動作状態又は条件に応じて変化することになる。本発明のこれらの変形形態では、器具ユニットハウジング及びＢＣＭハウジングがいずれも、少なくとも、そこを通っても１以上のＢＣＭセンサの動作に悪影響が及ぶことになるレベルまでこれらの信号が減衰したり、歪んだりすることのない構成要素を含む。
【０３０１】
同様に、器具ユニット内の動力発生部がモータである本発明の変形形態であっても、モータから出されてモータ状態を表す信号は磁界でなくてもよい。本発明の幾つかの変形形態では、光エンコーダが、回転子位置を表す光を出すことができる。繰り返すが、本発明のこれらの変形形態では、器具ユニットハウジング及びＢＣＭハウジングはいずれも、モータから出されるか、又は反射される光の波長に対して基本的に透過性である構成要素を含むことになる。
【０３０２】
ホールセンサ、又は磁界感応抵抗器等の磁界強度に対して感度がある他のセンサを用いて回転子位置の情報を提供する本発明の変形形態では、センサは必ずしもＢＣＭハウジング内にあるとは限らない場合がある。これらのセンサは器具ユニットハウジング内に設けることもできる。本発明のこれらの変形形態は通常、センサ信号を駆動コントローラ７７０に転送できるようにするために、器具ユニットとＢＣＭとの間に更なる伝導性リンクを必要とすることを理解されたい。
【０３０３】
器具ユニット内の動力発生部がモータである本発明の幾つかの変形形態では、器具ユニットコントローラ５３０は、回転子位置を判断するために、センサを使用しない場合もある。その代わりに、駆動コントローラ７７０は、電流が供給されない１以上の巻線５９４に生じる逆起電力信号（back EMF signal）を測定することによって回転子位置を判断することができる。あるいは、回転子位置のインダクタンス検知に基づいて、回転子位置を判断することができる。回転子位置を判断するこれらの方法は、モータ巻線５９４に流れる電流、又はモータ巻線５９４にかかる電圧を測定することによる。本出願人の米国特許第７，４２２，５８２号、国際公開第２００６／０３９３３１号は、回転子位置を判断するために、逆起電力及びインダクタンス検知をいかに用いることができるかを開示している。これらの特許文献は、その内容を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０３０４】
バッテリ及び制御モジュールの内部にある駆動回路のタイプは、そのモジュールが通電信号を印加する動力発生部に応じて決まる。例えば、取り付けられた器具ユニットが可変電位ＤＣ通電信号を必要とする場合には、駆動回路は、この信号の電位を確立する１以上のバイポーラトランジスタを有することができる。あるいは、応用形態によっては、通電信号は、電圧制御発振器から供給されるか、又は電圧制御発振器によって調整される。
【０３０５】
器具ユニット内の動力発生部がモータである本発明の変形形態では、モータは必ずしもブラシレスＤＣモータである必要はなく、ＤＣモータである必要さえない。さらに、モータは１つの巻線、２つの巻線、又は４つ以上の巻線を有することができる。モータが有する巻線の数は、ＢＣＭが有し、巻線に接続されるコンタクトピンの数を直接規定することを理解されたい。一般的に、ＢＣＭは少なくとも２つのコンタクトピンを有する。しかし、４つ以上の巻線が存在する場合には、ＢＣＭは、通電信号がそれを介して器具動力発生部に対して選択的に供給されるか、引き込まれる４つ以上の巻線を有することができる。同様に、モータは１つ、２つ、３つ、又は５つ以上の磁石を有することができる。
【０３０６】
器具ユニット内の動力発生部がブラシレスＤＣモータである本発明の変形形態であっても、ＢＣＭがいかなるセンサも含まない場合があることを理解されたい。本発明のこれらの変形形態では、器具コントローラと一体化されたドライバが少なくとも、モータまで延在するコンタクトピンをＢＡＴ＋端子（供給電流）又はＢＡＴ−端子（引き込み電流）のいずれかに選択的に結合する適切な数のＦＥＴ又は他のスイッチを備えたドライバを含む。
【０３０７】
本発明の全ての変形形態において、ＢＣＭは器具ユニットと一体のメモリからの較正データに頼る必要はない。同様に、本発明の全ての変形形態において、ＢＣＭは、器具使用データを器具ユニットと一体のメモリに書き込む必要はない。
【０３０８】
本発明の幾つかの変形形態では、器具ユニットは、動力発生部及びエネルギーアプリケータの両方を含むことができる。本発明のこれらの変形形態では、器具ユニットに、該器具ユニットの他の部分にエネルギーアプリケータを取外し可能に保持する結合アセンブリを設ける必要はない。
【０３０９】
さらに、ラッチアセンブリは例示であり、これに限定されるわけではないことを理解されたい。本発明の代替の変形形態では、ラッチアセンブリの可動解除部は、バッテリ及び制御モジュールの一部ではなく、器具ユニットの一部とすることができる。さらに、本発明の他の変形形態では、ラッチアセンブリは、いかなる手動構成要素も有しない場合がある。例えば、ラッチアセンブリは、器具ユニットのハウジング上と、バッテリ及び制御モジュールのハウジング上との相補的なねじ切りからなることができる。代替的には、これらのラッチ構成要素は、器具ユニットとバッテリ及び制御モジュールとの間に解除可能な摩擦嵌め又は圧縮嵌めを形成する構成要素とすることができる。代替的には、器具ユニット又はバッテリ及び制御モジュールに取り付けられるばね荷重構成要素が、一方又は両方のハウジングの回転運動によって解除状態に動かされる。本発明の幾つかの変形形態では、器具ユニットとバッテリ及び制御モジュールとの間に導電性経路を設ける電気的コンタクトが、２つのユニットを互いに保持するラッチ構成要素として機能する。
【０３１０】
本発明の回路は、これまでに説明した回路とは異なっていてもよい。例えば、単一のトリガスイッチしか存在しない本発明の変形形態において、説明されたセンサ５６６及び５８０の両方が設けられる場合がある。本発明のこれらの変形形態では、第２のセンサ、通常、必ずしもそうではないが、センサ５８０が、スイッチが作動した程度を指示する冗長センサを提供することになる。さらに、本発明のＢＣＭに組み込まれるスイッチセンサの数に制限はない。安全性のために、オンオフスイッチの作動を監視する２つのセンサを常に設けることが望ましい場合がある。１つのセンサが、残りのセンサの状態を監視するために設けられることになる。
【０３１１】
同様に、センサ作動を遠隔監視するセンサは、必ずしもホールセンサである必要はないことを理解されたい。例えば、センサが磁化された構成要素を含むと仮定すると、そのセンサは磁気抵抗トランスデューサとすることができる。
【０３１２】
さらに、本発明の鉛筆型のアセンブリでは、再充電可能型セル３８及び器具ユニットは部分的に重なり合っていることが望ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。本発明の幾つかの変形形態では、器具ユニット及びＢＣＭは、器具ユニット及びセルが直列構成であるように構成することができる。
【０３１３】
同様に、本発明の代替の実施形態では、代替のコンタクトが、器具ユニットとバッテリ及び制御ユニットとの間に電気的接続を与えることができる。例えば、ＢＣＭコンタクトは単に、ＢＣＭハウジングに固定されるように取り付けられたプレートとすることができる。本発明のこれらの変形形態では、器具ユニットは、ＢＣＭコンタクトに当接するように付勢されるばね、又はＢＣＭコンタクトに当接するように配置される別の可動コンタクトを有することができる。代替的には、器具ユニット及びＢＣＭのうちの一方又は両方が可撓性であるコンタクトを有することができる。例えば、器具ユニット又はＢＣＭの一方が、可撓性のばね弾性コンタクトを備えている。ＢＣＭ又は器具ユニットの他方は、固定されたブレード状コンタクトを有することになる。これらの固定コンタクトが弾性コンタクトを押し、相補的な各コンタクト対の間の良好な物理的当接を確保する。
【０３１４】
さらに、本発明は、診断手順を含む、医療処置及び外科的処置を行うために使用する電動器具アセンブリであるとして説明してきたが、その応用形態はこれに限定されない。本発明の代替の実施形態は、医療処置及び外科的処置を行うこと以外の目的のために設計された器具ユニットを含むことができる。
【０３１５】
さらに、ＢＣＭがスイッチ状態又は器具ユニットを監視するための１以上のセンサを含む本発明の変形形態では、センサは、セル及び器具ユニットコントローラが位置する空間部内になくてもよい。代わりに、これらのセンサは、ハウジング内の専用のキャビティ内に存在するものとすることができる。
【０３１６】
同様に、コンタクトピン３５０をＢＣＭハウジングに保持し、それにより、ピンの周囲に障壁を設けながら、ピンがある程度動くことができるようにする本発明のダイナミックシールは、本出願において開示されるもの以外に利用することができる。
【０３１７】
したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の主旨及び範囲に属する全ての変形及び変更をカバーすることを目的とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９Ａ】
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【図４９Ｂ】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２Ａ】
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【図６２Ｂ】
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【図６２Ｃ】
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【図６２Ｄ】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７５Ａ】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【国際調査報告】
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