DE60300237T2 - Fussschalter - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet chirurgischer Konsolen und insbesondere Fußschalter, die verwendet werden, um mikrochirurgische Konsolen zu bedienen.
  • Bei der modernen Chirurgie, insbesondere der Augenchirurgie, bedient sich der Chirurg einer Vielfalt pneumatisch und elektronisch angetriebener mikrochirurgischer Handstücke. Die Handstücke werden durch eine mikroprozessorgesteuerte chirurgische Konsole betrieben, welche Eingaben von dem Chirurg oder einem Assistenten über eine Vielfalt von Peripherieeinrichtungen, unter anderen von Fußschaltern, empfängt. Im Stand der Technik bekannte Fußschalter werden in den US-Patenten 4,837,857 (Scheller et al.), 4,965,417 (Massie), 4,983,901 (Lehmer), 5,091,656 (Gahn), 5,268,624 (Zanger), 5,554,894 (Sepielli), 5,580,347 (Reimels), 5,635,777 (Telymonde et al.), 5,787,760 (Thorlakson), 5,983,749 (Holtorf) und 6,179,829 B1 (Bisch et al.) und in den Internationalen Patentanmeldungen WO 98/08442 (Bisch et al.), WO 00/12037 (Chen) und 02/01310 (Chen), deren gesamte Inhalte im Wege der Bezugnahme hierin aufgenommen werden, offenbart. Diese Patente konzentrieren sich jedoch in erster Linie auf funktionelle Eigenschaften von Fußschaltern und nicht auf die Ergonomie von Fußschaltern.
  • Demzufolge besteht weiterhin ein Bedarf an einem ergonomisch verbesserten Fußschalter.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung verbessert die im Stand der Technik bekannten chirurgischen Fußschalter durch Bereitstellen eines Fußschalters mit einem einstellbaren Pedal und Schalteranordnungen, was dazu beiträgt, den Fußschalter für eine Vielfalt von Benutzern ergonomisch geeigneter zu machen.
  • Demzufolge ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen chirurgischen Fußschalter bereitzustellen, welcher eingestellt werden kann, um unterschiedlich großen Füßen Rechnung zu tragen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen ergonomisch einstellbaren chirurgischen Fußschalter bereitzustellen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen chirurgischen Fußschalter bereitzustellen, der einstellbare Schalter aufweist.
  • Diese und andere Vorteile und Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen deutlich aus der ausführlichen Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen hervor.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht des chirurgischen Fußschalters der vorliegenden Erfindung.
  • 2A–2C sind vergrößerte Draufsichten des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, welche die Einstellbarkeit der seitlichen Schalter veranschaulichen.
  • 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des chirurgischen Fußschalters, welche die Montage der seitlichen Schalter veranschaulicht.
  • 4A–4B sind Unteransichten der seitlichen Schalter, die bei dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, und veranschaulichen die Betätigung des drehbaren Sperrmechanismus.
  • 5 ist eine Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauzeichnung des Fersenschalenführungseinstellmechanismus, der bei dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
  • 7A–7B sind Draufsichten der Fersenschale, welche bei dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, und veranschaulichen die Betätigung des gleitfähigen Fersenschaleneinstellmechanismus.
  • 8 ist eine Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, die 6 ähnlich ist, jedoch die Drehbetätigung des Pedals veranschaulicht.
  • 9A–9B sind Unteransichten der Pedalschalter, welche bei dem Fußschalter der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • 10 ist eine Seitenteilquerschnittansicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, welche die Lage des Punkts der Pedalschwenkung in Bezug auf den Knöchel des Benutzers veranschaulicht.
  • 11A–11B sind Seitenansichten des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, welche die Funktion der Pedaldrehungssperre veranschaulichen.
  • 12 ist eine Draufsicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, die 6 und 8 ähnlich ist, jedoch die Drehfunktion der Fersenschale veranschaulicht.
  • 13 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauzeichnung des Fersenschalendrehmechanismus.
  • 14 ist eine Unteransicht des Fußschalters der vorliegenden Erfindung.
  • 15A–15C sind Querschnittansichten des Fußschalters der vorliegenden Erfindung, welche die Funktion der Antigravitationsfeder-Kolbenfüße veranschaulichen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wie am besten in 1 zu sehen ist, umfaßt der Fußschalter 10 der vorliegenden Erfindung im allgemeinen eine Basis 12, ein Pedal 14 mit einer Fersenschale 16 und seitliche Schalter oder Flügelschalter 18, welche allesamt aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Edelstahl, Titan oder Kunststoff, hergestellt sein können. Die Basis 12 kann einen schützenden Puffer 20 umfassen, der aus einem verhältnismäßig weichen Elastomermaterial hergestellt ist. Wie am besten in 2A–2C, 3 und 4A–4B zu sehen ist, können seitliche Schalter 18 einwärts (2B) oder auswärts (2C) verstellt werden, um den Abstand zwischen den Schaltern 18 zu vergrößern oder zu verringern und Unterschieden in der Breite des Fußes 100 eines Benutzers Rechnung zu tragen. Eine derartige Einstellung wird durch Drücken auf Sperrtaster 22, was bewirkt, daß ein Sperrzapfen 24 an der Basis 12 aus Rasten 26 in den Schaltern 18 gelöst wird, und Drehen um Zapfen 28 in Löchern 30, die an der Basis 12 angeordnet sind, bewerkstelligt. Wenn die Taster 22 losgelassen werden, drücken Federn 32 die Rasten 26 gegen den Sperrzapfen 24, wodurch die Schalter 18 in einer blockierten Position gehalten werden. Die relative Position der Schalter 18 kann visuell durch Verwendung von Schalterpositionsmarken 34 bestimmt werden, wie am besten in 2B und 2C zu sehen ist.
  • Wie am besten in 5, 6 und 7A–7B zu sehen ist, kann die Länge des Pedals 14 durch eine Gleitbewegung der Fersenschale 16 eingestellt werden. Wie am besten in 6 zu sehen ist, ist das Pedal 14 über ein Drucklager 38 an der Pedalbasis 36 montiert und ermöglicht dadurch, das Pedal 14 um die Achse 40 zu schwenken. Die Fersenschalenführung 42 wird auf dem Pedal 14 aufgenommen und umfaßt den Sperrhebel 44, welcher durch Festhalteelemente 46 an der Fersenschalenführung 42 gehalten wird. Sperrzapfen 48 werden durch Wellen 50 innerhalb des Sperrhebels 44 gehalten. Die Sperrzapfen 48 werden durch Federn 54, welche auf die Sperrzapfenfesthalteeinrichtung 56 drücken, in Sperrzapfenlöcher 52 im Pedal 14 vorgespannt. Auf diese Weise werden durch Drücken auf den Sperrhebel 44 die Sperrzapfen 48 aus den Sperrzapfenlöchern 52 gezogen, und es wird ermöglicht, daß die Fersenschalenführung 42 in Längsrichtung Schlitzen 58 im Pedal 14 entlang gleitet, wie in 7A–7B veranschaulicht wird. Die relative Position der Fersenschale 16 gegenüber dem Pedal 14 kann visuell durch Marken 60 angezeigt werden. Darüber hinaus kann das Pedal 14 einen erhöhten Referenzpunkt 62 aufweisen, der den Mittelpunkt des Pedals 14 anzeigt.
  • Die oben beschriebenen Breiten- und Längeneinstellungen ermöglichen es vorzugsweise, den Fußschalter 10 einzustellen, um dem 5. Perzentil weiblicher bis zu dem 95. Perzentil männlicher Fußbreite und -länge Rechnung zu tragen, mit Schuhen oder ohne Schuhe. Wie am besten in 10 zu sehen ist, ist die Knöcheldrehachse 65 des Fußes 100 für alle drei Pedallängen hinter der Schwenkachse 68 des Pedals 14 angeordnet.
  • Wie am besten in 8 und 9A–9B zu sehen ist, kann das Pedal 14 eine Drehung oder Gegendrehung um das Drucklager 38 ausführen, um den linken und den rechten Schalter 64 zu betätigen, welche an der Pedalbasis 36 montiert sind. Rückholfedern 66 sorgen für die automatische Zentrierung des Pedals 14 nach der Drehung. Wie am besten in 11A und 11B zu sehen ist, umfaßt die Pedalbasis 36 einen Ausrichtzapfen 70, der in das Loch 72 in der Basis 12 paßt, wenn sich das Pedal 14 in der nicht geschwenkten Ruheposition befindet. Eine derartige Konstruktion verhindert die Drehung des Pedals 14, um die Schalter 64 zu aktivieren, wenn sich das Pedal in der nicht geschwenkten Ruheposition (11A) befindet. Sie ermöglicht jedoch die Drehung des Pedals 14, wenn das Pedal 14 niedergedrückt oder geschwenkt ist (11B).
  • Wie in 12 und 13 dargestellt ist, ist die Fersenschale 16 mittels eines Drucklagers 74, einer Ausrichtkappe 76 und Schrauben 82 an der Fersenschalenführung 42 montiert. Eine derartige Konstruktion ermöglicht die Drehung der Fersenschale 16 unabhängig von jeglicher Drehung des Pedals 14 (wie in 8 und 9A–9B dargestellt ist) und ermöglicht die Betätigung der seitlichen Schalter 18, wenn sich das Pedal in der Ruhe- und drehungsblockierten Position (11A) befindet. Der Rückholhebel 78, welcher an der Fersenschale 16 montiert ist, wirkt Rückholfedern 80 entgegen, um für eine automatische Zentrierung der Fersenschale 16 in der Ruheposition zu sorgen.
  • Wie in 14 und 15A–15C dargestellt ist, ist der Boden 85 der Basis 12 vorzugsweise mit einem Polymermaterial mit verhältnismäßig hoher Reibung 84 (z. B. VERSAFLEX TPE) überzogen und umfaßt eine Mehrzahl einfahrbarer antigravitationsfederbelasteter Kolbenfüße 86, die aus einem Polymermaterial (z. B. DELRIN®-Acetalharz) hergestellt sind. Wie in 15A und 15B dargestellt ist, ragt, wenn kein Gewicht auf dem Fußschalter 10 lastet, der federbelastete Kolben 86 eine kurze Strecke D (z. B. 0,04 Inch) von dem Boden 84 nach außen vor, wodurch er den Fußboden berührt und das einfache Gleiten des Fußschalters 10 auf Kolbenspitzen 88 mit verhältnismäßig geringer Reibung ermöglicht. Wie in 15C dargestellt ist, ziehen sich, wenn Gewicht auf dem Fußschalter 10 lastet, die Kolben 86 zurück, und der Boden 84 mit hoher Reibung berührt den Fußboden und erschwert es dadurch, den Fußschalter 10 während des Gebrauchs zu verschieben.
  • Wenngleich nicht beabsichtigt wird, die vorliegende Erfindung auf einen bestimmten Satz von Parametern oder Beziehungen zu beschränken, bestehen die Kolben für gewöhnlich aus einem Material mit einem Reibungskoeffizienten von 0,3 oder darunter auf einem normalen Vinylfliesen-Fußboden und das Overmold ist aus einem Elastomermaterial gebildet, welches einen Reibungskoeffizienten von 1,0 oder darüber aufweist. Das Overmold weist für gewöhnlich einen Reibungskoeffizienten auf, der das 5-fache oder mehr der Kolben ausmacht. Bei einer nicht einschränkenden beispielhaften Ausführungsform beträgt der Reibungskoeffizient des DelrinTM-Kolbens 0,12 und der Reibungskoeffizient des Boden-Overmold 1,59.

Claims (15)

  1. Chirurgischer Fußschalter (10), der folgendes umfaßt: eine Basis (12), ein Pedal (14), das in der Basis montiert ist, und ein Paar seitlicher Schalter (18), die drehbar an der Basis an beiden Seiten des Pedals montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schalter gegenüber dem Pedal einstellbar sind, um den Abstand zwischen ihnen zu vergrößern oder zu verringern.
  2. Fußschalter nach Anspruch 1, bei dem die Schalter (18) an einer Stelle durch einen Sperrzapfen (24) blockiert sind, der in der Basis befestigt und in Rasten (26) in den Schaltern gehalten ist.
  3. Fußschalter nach Anspruch 1, bei dem die Position der Schalter (18) visuell durch Schaltpositionsmarken (34) angezeigt wird.
  4. Fußschalter nach Anspruch 1, der weiterhin eine Fersenschale (16) aufweist, die gleitfähig an der Pedale gehalten wird, um eine Länge des Pedals einstellbar zu erhöhen oder zu verringern.
  5. Fußschalter nach Anspruch 4, bei dem die Fersenschale durch mehrere Sperrzapfen (48), die an der Fersenschale montiert sind, vor einem Verschieben geschützt ist, wobei die Sperrzapfen in Sperrlöcher (52) der Pedale passen.
  6. Fußschalter nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Position der Fersenschale visuell durch Positionsmarken (60) angezeigt wird.
  7. Fußschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Pedal einen erhöhten Referenzpunkt (62) aufweist, um beim Zentrieren eines Fußes in der Pedale zu helfen.
  8. Fußschalter nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, bei dem die Schalter oder eine Fersenschale gleitfähig eingestellt werden können, um das 5. Perzentil weiblicher bis zum 95. Perzentil männlicher Fußlänge mit oder ohne Schuhen aufzunehmen.
  9. Fußschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Pedal (14) schwenkbar und drehbar an der Basis montiert ist und der Schalter weiterhin folgendes umfaßt: a) ein Schalterpaar (64), das an dem Pedal montiert ist, so daß eine Drehung oder eine Gegendrehung des Pedals die Schalter betätigt.
  10. Fußschalter nach Anspruch 9, der weiterhin einen an dem Pedal montierten Sperrzapfen (70) umfaßt, der in ein Sperrloch (72) in der Basis (12) paßt, um eine Drehung des Pedals und eine Betätigung der Schalter zu verhindern, wenn das Pedal in einer nicht geschwenkten Ruheposition ist.
  11. Fußschalter nach Anspruch 1, der weiterhin eine Fersenschale umfaßt, die drehbar an dem Pedal montiert ist, so daß die Fersenschale unabhängig von jeglicher Pedalbewegung gedreht werden kann.
  12. Fußschalter nach Anspruch 11, der weiterhin ein Paar seitlicher Schalter aufweist, die drehbar an der Basis an beiden Seiten des Pedals montiert sind, so daß eine Drehung der Fersenschale eine Betätigung der Schalter unabhängig von jeglicher Pedalbewegung ermöglicht.
  13. Fußschalter nach Anspruch 1, der weiterhin folgendes umfaßt: a) mehrere Kolben (86), die einfahrbar an der Basis montiert sind, und b) ein Material (84) mit verhältnismäßig hoher Reibung, das an dem Boden der Basis angebracht ist, wobei sich die Kolben in der Basis zurückziehen, wenn ein Gewicht auf dem Fußschalter lastet, und sich von der Basis und dem Material mit relativ hoher Reibung nach außen erstrecken, wenn kein Gewicht auf dem Fußschalter lastet.
  14. Fußschalter nach Anspruch 13, bei dem die Kolben aus einem Material mit verhältnismäßig geringer Reibung hergestellt ist.
  15. Fußschalter nach Anspruch 4, bei dem das Pedal an der Basis so montiert ist, daß es um eine Schwenkachse schwenkbar ist, und die Fersenschale gleitfähig an dem Pedal gehalten wird, um die Länge der Pedale einstellbar zu vergrößern oder zu verringern, während die Schwenkachse etwas vor eine Drehachse eines Fußknöchels eines Benutzers verbleibt.
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