CN105992562B - 用于超声外科器械的换能器特征部 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于对组织进行操作的设备，该设备包括主体、轴、超声刀和声学组件。该轴从主体朝远侧延伸。该刀设置在轴的远侧端部处。该声学组件包括与刀、压电换能器元件、紧固件、和联接构件联接的声波导。该换能器元件限定内径表面和外径表面。该紧固件被构造成能够相对于所述波导固定换能器元件。该联接构件被构造成能够提供紧固件和换能器元件的内径表面之间的电气连续性。该换能器元件的外径表面包括环形凹部。另一个联接构件被构造成能够提供压电换能器元件的环形凹部和功率源之间的电气连续性，同时允许压电换能器元件相对于主体旋转。

Description

用于超声外科器械的换能器特征部
技术领域
本发明涉及外科器械领域，具体地，涉及用于超声外科器械的换能器特征部。
背景技术
多种外科器械包括具有刀元件的端部执行器，所述刀元件以超声频率振动，以切割和/或密封组织(如，通过使组织细胞中的蛋白质变性)。这些器械包括将电力转换成超声振动的压电元件，所述超声振动沿着声波导被传送到刀元件。切割和凝固的精度可受外科医生的技术以及对功率水平、刀刃角度、组织牵引力和刀压力的调节的控制。
超声外科器械的例子包括HARMONIC超声剪刀、HARMONIC 超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、和HARMONIC 超声刀，上述全部器械均得自Ethicon Endo-Surgery,Inc(Cincinnati,Ohio)。此类装置的另外例子以及相关概念公开于下列专利中：1994年6月21日公布的名称为“Clamp Coagulator/Cutting System forUltrasonic Surgical Instruments”的美国专利5,322,055，其公开内容以引用方式并入本文；1999年2月23日公布的名称为“Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus HavingImproved Clamp Mechanism”的美国专利5,873,873，其公开内容以引用方式并入本文；1997年10月10日提交的名称为“Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus HavingImproved Clamp Arm Pivot Mount”的美国专利5,980,510，其公开内容以引用方式并入本文；2001年12月4日公布的名称为“Blades with Functional Balance Asymmetries foruse with Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利6,325,811，其公开内容以引用方式并入本文；2004年8月10日公布的名称为“Blades with Functional BalanceAsymmetries for Use with Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利6,773,444，其公开内容以引用方式并入本文；和2004年8月31日公布的名称为“Robotic SurgicalTool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument”的美国专利6,783,524，其公开内容以引用方式并入本文。
超声外科器械的另外例子公开于下列专利公布中：2006年4月13日公布的名称为“Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument”的美国专利公布2006/0079874，其公开内容以引用方式并入本文；2007年8月16日公布的名称为“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating”的美国专利公布2007/0191713，其公开内容以引用方式并入本文；2007年12月6日公布的名称为“Ultrasonic Waveguide andBlade”的美国专利公布2007/0282333，其公开内容以引用方式并入本文；2008年8月21日公布的名称为“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating”的美国专利公布2008/0200940，其公开内容以引用方式并入本文；2009年4月23日公布的名称为“ErgonomicSurgical Instruments”的美国专利公布2009/0105750，其公开内容以引用方式并入本文；2010年3月18日公布的名称为“Ultrasonic Device for Fingertip Control”的美国专利公布2010/0069940，其公开内容以引用方式并入本文；和2011年1月20日公布的名称为“Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利公布2011/0015660，其公开内容以引用方式并入本文；和2012年2月2日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument Blades”的美国专利公布2012/0029546，其公开内容以引用方式并入本文。
超声外科器械中的一些可包括无线换能器，例如公开于下列美国专利中的无线换能器：2012年5月10日公布的名称为“Recharge System for Medical Devices”的美国专利公布2012/0112687，其公开内容以引用方式并入本文；2012年5月10日公布的名称为“Surgical Instrument with Charging Devices”的美国专利公布2012/0116265，其公开内容以引用方式并入本文；和/或2010年11月5日提交的名称为“Energy-Based SurgicalInstruments”美国专利申请61/410,603，其公开内容以引用方式并入本文。
另外，一些超声外科器械可包括关节运动轴节段。此类超声外科器械的例子公开于下列美国专利申请中：2012年6月29日提交的名称为“Surgical Instruments withArticulating Shafts”的美国专利申请13/538,588，其公开内容以引用方式并入本文；和2012年10月22日提交的名称为“Flexible Harmonic Waveguides/Blades for SurgicalInstruments”的美国专利申请13/657,553，其公开内容以引用方式并入本文。
尽管已研制和使用了若干系统和器械，但据信在本发明人之前还无人研制出或使用所附权利要求中描述的发明。
发明内容
本发明提供一种用于对组织进行操作的设备，所述设备包括：
主体；
从所述主体朝远侧延伸的轴组件；
设置在所述轴组件的远侧端部处的超声刀；以及
声学组件，所述声学组件包括：
与所述刀联接的声波导，
压电换能器元件，其中所述压电换能器元件限定内径表面和外径表面，
紧固件，所述紧固件被构造成能够相对于所述声波导固定所述压电换能器元件，和
联接构件，所述联接构件被构造成能够提供所述紧固件和所述压电换能器元件的内径表面之间的电气连续性。
根据本发明的一个优选实施方式，压电换能器元件具有细长的圆筒状形状。
根据本发明的一个优选实施方式，压电换能器元件的内径表面的至少一部分包括导电涂层。
根据本发明的一个优选实施方式，用于对组织进行操作的设备还包括固定到紧固件的盖，其中盖与功率源电气连通，其中盖被构造成能够提供紧固件和功率源之间的电气连续性。
根据本发明的一个优选实施方式，紧固件能够相对于盖旋转。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件被弹性地偏压以抵靠压电换能器元件的内径表面。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件包括第一组臂和第二组臂，其中所述第一组臂弹性地抵靠压电换能器元件的内径表面，其中所述第二组臂弹性地抵靠紧固件。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件包括毂构件和从所述毂构件延伸的一组臂，其中所述毂构件固定到所述紧固件，其中臂被向外弹性地偏压以抵靠所述压电换能器元件的内径表面。
根据本发明的一个优选实施方式，臂在相应的活动铰链处从毂构件朝近侧延伸。
根据本发明的一个优选实施方式，臂被弹性地偏压以呈现平坦形状，在平坦形状中，臂沿着与毂构件的公共平面延伸。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件包括被卷起的片材，所述被卷起的片材被弹性地偏压以抵靠压电换能器元件的内径表面展开。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件包括螺旋弹簧。
根据本发明的一个优选实施方式，螺旋弹簧沿着由压电换能器元件限定的纵向轴线延伸并且能够沿着由压电换能器元件限定的纵向轴线延展。
根据本发明的一个优选实施方式，螺旋弹簧围绕由压电换能器元件限定的纵向轴线延伸，使得螺旋弹簧围绕由压电换能器元件限定的纵向轴线限定环形形状。
根据本发明的一个优选实施方式，紧固件能够操作以使联接构件变形成与压电换能器元件的内径表面接合。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件包括弯曲特征部，所述弯曲特征部被构造成能够响应于由紧固件施加在联接构件上的纵向压缩而向外弯曲。
根据本发明的一个优选实施方式，联接构件包括填料材料，所述填料材料填充限定在紧固件和压电换能器元件的内径表面之间的间隙。
根据本发明的一个优选实施方式，紧固件包括螺栓。
本发明还提供另一种用于对组织进行操作的设备，所述设备包括：
主体；
从所述主体朝远侧延伸的轴组件；
设置在所述轴组件的远侧端部处的超声刀；和
声学组件，所述声学组件包括：
与所述刀联接的声波导，
压电换能器元件，其中所述压电换能器元件限定内径表面和外径表面，
紧固件，所述紧固件被构造成能够相对于所述声波导固定所述压电换能器元件，和
联接构件，所述联接构件被构造成能够提供所述紧固件和所述压电换能器元件的内径表面之间的电气连续性，其中所述紧固件被构造成能够使所述联接构件变形并且由此向外驱动所述联接构件的一部分以与所述压电换能器元件的内径表面接合。
本发明还提供又一种用于对组织进行操作的设备，所述设备包括：
主体；
从所述主体朝远侧延伸的轴组件；
设置在所述轴组件的远侧端部处的超声刀；和
声学组件，所述声学组件包括：
与所述刀联接的声波导，
压电换能器元件，其中所述压电换能器元件限定内径表面和外径表面，其中所述外径表面包括形成于所述外径表面中的环形凹部，
紧固件，所述紧固件被构造成能够相对于所述声波导固定所述压电换能器元件，和
联接构件，所述联接构件被构造成能够提供所述压电换能器元件的环形凹部和功率源之间的电气连续性，同时允许所述压电换能器元件相对于所述主体旋转。
附图说明
尽管本说明书得出了具体地指出和明确地声明这种技术的权利要求，但是据信从下述的结合附图描述的某些示例将更好地理解这种技术，其中相似的参考数字指示相同的元件，并且其中：
图1示出了示例性超声外科器械的侧正视图；
图2示出了图1的器械的声学组件的局部侧正视图；
图3示出了沿图2的线3-3截取的图2的声学组件的横截面图；
图4示出了图2的声学组件的分解侧视图；
图5示出了图2的声学组件的整体的压电换能器元件的透视图；
图6示出了适用于图2的声学组件中的具有示例性电极构型的整体的压电换能器元件的透视图；
图7示出了包括图6的换能器元件的示例性声学组件的横截面图；
图8示出了适用于图2的声学组件中的具有另一种示例性电极构型的整体的压电换能器元件的透视图；
图9示出了包括图8的换能器元件的示例性声学组件的横截面图；
图10示出了适用于图2的声学组件中的具有另一种示例性电极构型的整体的压电换能器元件的透视图；
图11示出了包括图10的换能器元件的示例性声学组件的横截面图；
图12示出了示例性导体垫的透视图；
图13示出了包括图12的导体垫的示例性声学组件的横截面图；
图14示出了图13的组件中的内部导体垫的放大横截面图；
图15示出了示例性头部夹具和螺栓组件的分解透视图；
图16示出了图15的头部夹具和螺栓组件的局部侧正视图；
图17示出了处于平坦、解包构型的示例性导体；
图18示出了包括图17的导体的示例性声学组件的横截面端视图；
图19示出了图18的组件的局部透视图，其具有以横截面示出的换能器元件；
图20示出了示例性导体和螺栓组件的分解透视图；
图21示出了包括图20的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图22示出了图21的组件的横截面端视图；
图23示出了示例性导体对和螺栓组件的分解透视图；
图24示出了包括图23的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图25示出了图24的组件的横截面端视图；
图26示出了另一个示例性导体和螺栓组件的分解透视图；
图27示出了包括图26的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图28示出了图27的组件的横截面端视图；
图29示出了另一个示例性导体的顶部平面图；
图30示出了包括图29的导体的示例性声学组件的横截面侧视图；
图31示出了图30的组件的横截面端视图；
图32示出了另一个示例性声学组件的分解图；
图33示出了图32的组件的横截面侧视图；
图34示出了沿图33的线34-34截取的图32的组件的横截面图；
图35A示出了示例性焊头，其具有处于缩短状态的弹性构件；
图35B示出了图35A的焊头，其具有处于拉伸状态的弹性构件；
图36示出了包括图35A的焊头和弹性构件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图37示出了另一个示例性声学组件的横截面侧视图；
图38示出了适用于图37的组件中的示例性导体的顶部平面图；
图39示出了另一个示例性导体和螺栓组件的透视图；
图40示出了包括图39的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图41示出了具有可扩展叶片的示例性焊头的透视图；
图42A示出了包括图41的焊头的示例性声学组件的横截面侧视图，其中螺栓被省去；
图42B示出了图42A的组件的横截面侧视图，其中渐缩顶端螺栓与焊头联接以扩展叶片；
图43示出了另一个示例性导体和螺栓组件的分解透视图；
图44示出了包括图43的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图45示出了另一个示例性导体和螺栓组件的分解侧视图；
图46示出了包括图45的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图47示出了另一个示例性声学组件的横截面侧视图；
图48示出了另一个示例性导体和螺栓组件的侧正视图；
图49示出了包括图49的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图50示出了另一个示例性导体和螺栓组件的分解透视图；
图51示出了包括图50的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图52示出了具有中空杆的示例性螺母的侧正视图；
图53示出了具有螺杆的示例性焊头的侧正视图；
图54示出了包括图52的螺母和图53的焊头的示例性声学组件的横截面侧视图；
图55示出了另一个示例性导体和螺栓组件的分解透视图；
图56示出了包括图55的导体和螺栓组件的示例性声学组件的横截面侧视图；
图57示出了另一个示例性声学组件的局部侧正视图，其中导电封套围绕换能器元件进行设置；
图58A示出了处于退绕状态的示例性导体组件的透视图；
图58B示出了处于盘绕状态的图58A的导体组件的透视图；
图59示出了另一个示例性声学组件的局部侧正视图，其中图58B的导体组件围绕换能器元件进行设置；
图60示出了另一个示例性声学组件的局部侧正视图，其中环形沟槽形成于换能器元件中并且导电指状物从环形沟槽延伸；
图61示出了图60的声学组件的局部侧正视图，其中一组轴承被设置在沟槽中；
图62示出了图61的声学组件的横截面侧视图，其中外部导体围绕轴承进行设置；
图63示出了图60的声学组件的局部侧正视图，其中螺旋弹簧被设置在沟槽中；
图64示出了图61的声学组件的横截面侧视图，其中外部导体围绕螺旋弹簧进行设置；
图65示出了示例性外部导体组件的分解透视图；并且
图66示出了图61的声学组件的横截面侧视图，其中图65的外部导体组件围绕轴承进行设置。
附图不旨在以任何方式限制本发明，并且预期的是以多种其他方式(包括没必要在附图中示出的那些)实现本技术的各种实施例。所结合的并且形成说明书的一部分的附图示出了本技术的若干方面，并且与说明书一起用于解释本技术的原理；然而，应当理解，这种技术不局限于所示的精确布置。
具体实施方式
下面描述的本技术的某些示例不应当用于限制本技术的范围。从下面的描述而言，本技术的其他示例、特征、方面、实施例和优点对本领域的技术人员而言将为显而易见的，下面的描述以举例的方式进行，这是为实现本技术所设想的最好的方式之一。正如将意识到的，本文所述技术能够包括其他不同的和明显的方面，这些均不脱离本发明技术。因此，附图和具体实施方式应被视为实质上是示例性的而非限制性的。
还应当理解，本文所述的教导内容、表达方式、实施例、示例等中的任何一者或多者可与本文所述的其他教导内容、表达方式、实施例、示例等中的任何一者或多者相结合。下述教导内容、表达方式、实施例、示例等不应视为彼此孤立。参考本文教导内容，其中本文教导内容可结合的各种合适方式将对本领域的普通技术人员显而易见。此类修改和变型旨在包括在权利要求书的范围内。
为公开的清楚起见，术语“近侧”和“远侧”在本文中是相对于外科器械的人或机器人操作者定义的。术语“近侧”是指更靠近外科器械的人或机器人操作者并且更远离外科器械的外科端部执行器的元件位置。术语“远侧”是指更靠近外科器械的外科端部执行器并且更远离外科器械的人或机器人操作者的元件位置。
I.示例性超声外科器械
图1示出了示例性超声外科器械10。器械10的至少一部分可根据下述专利的教导内容中的至少一些来构造和操作：美国专利5,322,055；美国专利5,873,873；美国专利5,980,510；美国专利6,325,811；美国专利6,773,444；美国专利6,783,524；美国专利公布2006/0079874；美国专利公布2007/0191713；美国专利公布2007/0282333；美国专利公布2008/0200940；美国专利公布2009/0105750；美国专利公布2010/0069940；美国专利公布2011/0015660；美国专利公布2012/0112687；美国专利公布2012/0116265；美国专利申请美国专利公布13/538,588；美国专利申请13/657,553；和/或美国专利申请61/410,603。上述专利、专利公布、和专利申请中的每一个的公开内容均以引用方式并入本文。如本文所述并且如将在下文更详细所述，器械10能够操作以基本上同时切割组织并且密封或焊接组织(例如血管等)。还应当理解，器械10可与以下器械具有各种结构和功能相似性：HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、和/或HARMONIC超声刀。此外，器械10)可与在本文中引述和以引用方式并入的其他参考文献中任一个教导的装置具有各种结构和功能相似性。
就本文引述的参考文献、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、和/或HARMONIC超声刀的教导内容与以下涉及器械10的教导内容之间存在的一定程度的重叠而言，并非意图将本文的任何描述假定为公认的现有技术。本文的若干教导内容事实上将超出本文引述的参考文献以及HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、和HARMONIC超声刀的教导内容的范围。
本例的器械10包括柄部组件20、轴组件30、和端部执行器40。柄部组件20包括主体外壳22，所述主体外壳22包括手枪式握把24。柄部组件20还包括能够朝向和远离手枪式握把24枢转的一对按钮26和触发器28。然而，应当理解，可使用各种其他合适的构型，所述构型包括但不限于剪刀式握把构型。端部执行器40包括超声刀42和枢转夹持臂44。夹持臂44与触发器28联接，使得夹持臂44能够响应于触发器28朝向手枪式握把24的枢转而朝向超声刀42枢转；并且使得夹持臂44能够响应于触发器28远离手枪式握把24的枢转而远离超声刀42枢转。参考本文的教导内容，夹持臂44可与触发器28联接的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。在一些型式中，使用一个或多个弹性构件来将夹持臂44和/或触发器28偏压到图1中所示的打开位置。
超声换能器组件50从柄部组件20的主体22朝近侧延伸。换能器组件50包括护罩外壳52，所述护罩外壳52包围声学组件100的一部分，如将在下文更详细所述。在本例中，护罩外壳52由电绝缘材料(例如塑料等)形成。换能器组件50通过缆线12与发生器14联接。换能器组件50的声学组件100从发生器14接收电力并且通过压电原理将该电力转换成超声振动。发生器14可包括功率源和控制模块，所述控制模块被构造成能够将尤其适用于通过换能器组件50产生超声振动的功率分布提供给换能器组件50。仅以举例的方式，发生器14可包括由Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio.)出售的GEN 300。除此之外或作为另外一种选择，发生器14可根据2011年4月14日公布的名称为“Surgical Generator forUltrasonic and Electrosurgical Devices”的美国专利公布2011/0087212的教导内容中的至少一些来构造，其公开内容以引用方式并入本文。还应当理解，发生器14的功能中的至少一些可被整合到柄部组件20中，并且柄部组件20甚至可包括电池或其他板载功率源，以使得缆线12被省去。参考本文的教导内容，发生器14可采用的其他合适形式以及发生器14可提供的各种特征和可操作性对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
图2-4示出了本例的声学组件100的近侧部分。声学组件100包括整体的压电换能器元件110、端块120、螺栓130、焊头140、和声波导150。应当理解，在该例子中，换能器元件110、端块120、螺栓130、和焊头140全部容纳在护罩外壳52内。波导150朝远侧延伸穿过轴组件30并且端接在超声刀42中。在一些型式中，换能器组件50和轴组件30(包括声学组件100的全长)能够一起相对于柄部组件20旋转。具体地，可操纵图1所示的旋钮34以使换能器组件50和轴组件30旋转。
如图3-4最佳可见，螺栓130包括具有螺纹远侧端部132的杆131，所述螺纹远侧端部132被构造成能够拧入焊头140的近侧端部处的互补螺纹凹部142中。螺栓130还包括头部134，所述头部134被构造成能够在螺栓130相对于焊头140拧紧时压缩端块120和换能器元件110以抵靠焊头140。如图5最佳可见，本例的换能器元件110由单个、压电材料的整体块组成，所述压电材料块限定镗孔111，使得换能器元件110具有中空、细长、圆筒状构型。换能器元件110因此包括远侧面112、近侧面114、内径表面116、和外径表面118。面112,114为电绝缘的(例如，通过涂层、膜、其他特征部等)；而表面116,118为导电的(例如，具有金属电镀层等)。换能器元件110被构造成能够在将电压施加到表面116,118(例如其中表面116充当接地路径或中性路径)时将电力转换成超声振动。仅以举例的方式，换能器元件110可根据下述专利的教导内容中的至少一些进行构造：2013年1月18日提交的名称为“UltrasonicSurgical Apparatus with Silicon Waveguide”的美国专利申请13/745,385，其公开内容以引用方式并入本文。换能器元件110可如何接收电力的各种例子将在下文进行详细地描述。由换能器元件110产生的超声振动通过焊头140传输到波导150，最终到达刀42。
在本例中，刀42的远侧端部位于对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波腹的位置处，以便在声学组件未被组织加载时将声学组件100调谐到优选的谐振频率fo。当声学组件100通电时，刀片42的远侧端部被构造成能够在例如大约10至500微米峰间范围内、并且在一些情况下在约20至约200微米的范围内以例如55.5kHz的预定振动频率fo纵向移动。当本例的声学组件100被启动时，这些机械振荡传输穿过波导150以到达刀42，由此提供刀42在谐振超声频率下的振荡。因此，当将组织固定在刀42和夹持臂44之间时，刀42的超声振荡可同时切割组织并且使相邻组织细胞中的蛋白变性，由此提供具有相对较少热扩散的促凝效果。在一些型式中，也可通过刀42和夹持臂44提供电流，以另外灼烧组织。参考本文的教导内容，声学组件100的另一些其他合适构型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。相似地，参考本文的教导内容，端部执行器40的其他合适构型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
在一些型式中，轴组件30包括关节运动节段(未示出)，所述关节运动节段允许端部执行器40相对于由轴组件的外部护套32限定的纵向轴线以各种角度挠曲。波导150可包括穿过此类轴组件的关节运动节段的柔性节段，由此允许波导150弯曲同时仍能通过波导150传送超声振动。仅以举例的方式，波导的此类关节运动节段和变型可根据下述专利申请的教导内容中的至少一些进行构造：美国专利申请13/538,588和/或美国专利申请13/657,553，这些专利申请的公开内容以引用方式并入本文。当然，关节运动仅为任选的，使得在一些型式中，轴组件30完全不含关节运动节段。
II.用于换能器的示例性电联接特征部
如上所述，换能器元件110被构造成能够在电压施加到表面116,118时将电力转换成超声振动。下述例子包括可用于将电压施加到换能器元件110的表面116,118的各种特征部。应当理解，下文所述的特征部可易于以多种方式结合到器械10中。参考本文的教导内容，可用于将电压施加到换能器元件110的表面116,118的其他合适的特征部对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
A.用于换能器元件的示例性导电涂层
图6-7示出了组件200，其包括具有第一电极组件210和第二电极组件220的换能器组件110。第一电极组件210围绕换能器元件110的外径表面118进行定位。第一电极组件210在到达面112,114之前端接在每个端部处。因此，当换能器元件110被固定在端块120和焊头140之间时，第一电极组件210不接触端块120或焊头140。仅以举例的方式，第一电极组件212可端接在距远侧面112约0.20英寸的距离处；和距近侧面114约0.20英寸的距离处。第二电极组件220包括沿内径表面116的一部分进行定位的圆筒状部分222；和沿远侧面112进行定位的凸缘部分224。第二电极组件112在到达近侧面114之前端接在一个端部处；并且在到达外径表面118之前端接在另一端部处。仅以举例的方式，第二电极组件112可端接在距近侧面114约0.20英寸的距离处；和距外径表面118约0.20英寸的距离处。在一些型式中，第二电极组件112沿近侧面114延伸，另外沿或者不沿远侧面112延伸。在本例中，电极组件210充当有源电极；而电极组件220充当接地或中性电极。当然，如果需要，这些角色可颠倒。
电极组件210,220由被构造成能够将相反电荷传输到表面116,118的导电材料形成，其中所得电压激活换能器元件110以产生超声振动，如上所述。在一些型式中，电极组件210,220由铍铜(BeCu)、黄铜、或一些其他铜合金形成。参考本文的教导内容，可用于形成电极组件210,220的各种其他合适的材料对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，电极组件210,220可以多种不同的方式形成。仅以举例的方式，电极组件210,220可通过物理气相沉积(PVD)方法、溅涂方法、或一些其他类型的方法形成。参考本文的教导内容，可形成电极组件210,220的其他合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。此外，应当理解，电极组件210,220可以多种不同的方式接收电力(例如，来自插置在电极组件210,220和发生器14之间的各种类型的部件)。可如何将电力传输到换能器元件110的内部和换能器元件110的外部的若干仅示例性例子将在下文进行更详细地描述。应当理解，在一些型式中，组件200可围绕由波导150限定的纵向轴线旋转，同时组件200通过电极组件210,220接收连续电力。
在其中螺栓130、焊头140、和波导150由导电材料形成的型式中，这些部件中的任一个可与提供电力(例如，来自发生器14等)的部件接触，以便通过第二电极组件220的凸缘部分224和圆筒状部分222与内径表面116电联接。换句话讲，螺栓130、焊头140、波导150、和第二电极组件220可全部与内径表面116电气连通，使得螺栓130、焊头140、波导150、和第二电极组件220可全部与内径表面116提供电气连续性。
B.用于换能器元件的具有导电突片的示例性导电涂层
图8-9示出了另一个示例性组件300，其包括具有第一电极组件310和第二电极组件320的换能器组件110。第一电极组件310包括沿内径表面116的一部分延伸的第一部分312、沿近侧面114的一部分延伸的第二部分314、和向外延伸的突片316。在一些型式中，突片316为柔性的。第二电极组件320包括沿外径表面118的一部分延伸的第一部分322、沿远侧面112的一部分延伸的第二部分324、和向外延伸的突片326。在一些型式中，突片326为柔性的。在本例中，电极组件310充当有源电极；而电极组件320充当接地或中性电极。当然，如果需要，这些角色可颠倒。
电极组件310,320由被构造成能够将相反电荷传输到表面116,118的导电材料形成，其中所得电压激活换能器元件110以产生超声振动，如上所述。在一些型式中，电极组件310,320由铍铜(BeCu)、黄铜、或一些其他铜合金形成。参考本文的教导内容，可用于形成电极组件310,320的各种其他合适的材料对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，电极组件310,320可以多种不同的方式形成。仅以举例的方式，电极组件310,220可通过物理气相沉积(PVD)方法、溅涂方法、或一些其他类型的方法形成。参考本文的教导内容，可形成电极组件310,320的其他合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。此外，应当理解，电极组件310,320可以多种不同的方式接收电力(例如，来自插置在电极组件310,320和发生器14之间的各种类型的部件)。可如何将电力传输到换能器元件110的内部和换能器元件110的外部的若干仅示例性例子将在下文进行更详细地描述。
在其中螺栓130、焊头140、和波导150由导电材料形成的型式中，这些部件中的任一个可与提供电力(例如，来自发生器14等)的部件接触，以便通过第一电极组件310与内径表面116电联接或者通过第二电极组件320与外径表面118电联接。换句话讲，螺栓130、焊头140、波导150、和第一电极组件310可全部与内径表面116电气连通，使得螺栓130、焊头140、波导150、和第一电极组件310可全部与内径表面116提供电气连续性。作为另外一种选择，螺栓130、焊头140、波导150、和第二电极组件320可全部与外径表面118电气连通，使得螺栓130、焊头140、波导150、和第二电极组件320可全部与外径表面118提供电气连续性。
尽管附图中未示出，但应当理解，组件300还可包括一个或多个电绝缘体元件。例如，两个电极组件310,320可相对于由端块120、螺栓130、和焊头140形成的组件为电隔离的。在其中电极组件310,320中的一个与由端块120、螺栓130、和焊头140形成的组件电气连通的型式中，另一个电极组件310,320可与由端块120、螺栓130、和焊头140形成的组件电隔离。仅以举例的方式，电绝缘体元件可包括绝缘涂层、绝缘垫圈、和/或各种其他类型的部件。作为另一个仅示例性例子，在其中第二电极组件320与焊头140电气连通的型式中，第一电极组件310可通过使用电绝缘端块120和/或电绝缘螺栓130而与焊头140电隔离。参考本文的教导内容，可在组件300中提供适当电绝缘的各种其他合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
C.用于换能器元件的具有导电垫片的示例性导电涂层
图10-11示出了另一个示例性组件400，其包括具有第一电极组件410和第二电极组件420的换能器组件110。第一电极组件410包括沿内径表面116的一部分延伸的第一部分412、沿近侧面114的一部分延伸的第二部分414、和向外延伸的导电垫片416。在一些情况下，第一部分412端接在距远侧面112约0.20英寸的距离处。在一些情况下，第二部分414沿近侧面114的径向宽度的约1/3延伸。参考本文的教导内容，其他合适尺寸对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。本例的垫片416限定开口418，所述开口418的尺寸设定成接收螺栓130的杆131而不接触杆131。
第二电极组件420包括沿外径表面118的一部分延伸的第一部分422、沿远侧面112的一部分延伸的第二部分424、和向外延伸的导电垫片426。在一些情况下，第二部分424沿远侧面112的径向宽度的约1/3延伸。在一些情况下，第一部分422端接在近远侧面114约0.20英寸的距离处。在一些情况下，第二部分424沿远侧面112的径向宽度的约1/3延伸。参考本文的教导内容，其他合适尺寸对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。本例的垫片426限定开口428，所述开口428的尺寸设定成接收螺栓130的杆131而不接触杆131。在本例中，电极组件410充当有源电极；而电极组件420充当接地或中性电极。当然，如果需要，这些角色可颠倒。
电极组件410,420由被构造成能够将相反电荷传输到表面116,118的导电材料形成，其中所得电压激活换能器元件110以产生超声振动，如上所述。在一些型式中，电极组件410,420由铍铜(BeCu)、黄铜、或一些其他铜合金形成。参考本文的教导内容，可用于形成电极组件410,420的各种其他合适的材料对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，电极组件410,420可以多种不同的方式形成。仅以举例的方式，垫片416,426可通过压印/模切金属片形成，而电极组件410,420的其余部分通过物理气相沉积(PVD)方法、溅涂方法、或一些其他类型的方法形成。参考本文的教导内容，可形成电极组件410,420的其他合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。此外，应当理解，电极组件410,420可以多种不同的方式接收电力(例如，来自插置在电极组件410,420和发生器14之间的各种类型的部件)。仅以举例的方式，垫片416,426可与相应的导电刷、片簧、或其他类型的电接触构件接触。应当理解，在一些型式中，组件400可围绕由波导150限定的纵向轴线旋转，同时组件400通过电极组件410,420接收连续电力。
在其中螺栓130、焊头140、和波导150由导电材料形成的型式中，这些部件中的任一个可与提供电力(例如，来自发生器14等)的部件接触，以便通过第一电极组件410与内径表面116电联接或者通过第二电极组件420与外径表面118电联接。换句话讲，螺栓130、焊头140、波导150、和第一电极组件410可全部与内径表面116电气连通，使得螺栓130、焊头140、波导150、和第一电极组件410可全部与内径表面116提供电气连续性。作为另外一种选择，螺栓130、焊头140、波导150、和第二电极组件420可全部与外径表面118电气连通，使得螺栓130、焊头140、波导150、和第二电极组件420可全部与外径表面118提供电气连续性。
如图11所示，本例的组件包括插置在焊头140和第二电极组件420的垫片426之间的电绝缘垫圈402。垫圈402因此使第二电极组件420和外径表面118与螺栓130、焊头140、和波导150的组件电隔离。垫圈402可由陶瓷和/或任何其他合适的电绝缘材料形成。除了插置在焊头140和第二电极组件420的垫片426之间的垫圈402之外或者作为另外一种选择，垫圈402可插置在端块120和第一电极组件410的垫片416之间(或插置在端块120和螺栓134的头部134之间等)，以便使第一电极组件410和内径表面116与螺栓130、焊头140、和波导150电隔离。参考本文的教导内容，可在组件400中提供适当电绝缘的各种其他合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
D.用于换能器元件的示例性导电泡沫组件
图12-14示出了示例性泡沫组件500，其可用于为换能器元件110的表面116,118提供电接触。如图12最佳可见，泡沫组件500包括插置在导电层520和粘合剂层530之间的泡沫垫510。线540从导电层520延伸并且提供与导电层520的电气连通。线540进一步与发生器14联接。本例的泡沫垫510为电绝缘的并且还被弹性地偏压以呈现图12所示的扩展构型。参考本文的教导内容，可用于形成泡沫垫510的各种合适的材料对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。导电层520可由导电箔(例如铜或铜合金等)、导电网片或织物(例如，其中织造有铜或铜合金线的织物等)、一组导电条等形成。参考本文的教导内容，可形成导电层520的各种其他合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。粘合剂层530可包括压敏粘合剂和/或任何其他合适类型的压敏粘合剂。在一些其他型式中，粘合剂层530被省去。仅以举例的方式，泡沫组件500的一些型式可因由泡沫垫510提供的摩擦和弹性的偏压而保持在适当的位置。
图13示出了接合换能器元件110的两个泡沫组件500。具体地讲，一个泡沫组件500插置在换能器元件110的外径表面118和换能器组件50的护罩外壳52之间。导电层520因泡沫垫510的弹性而抵靠外径表面118。粘合剂层530将泡沫组件500固定到护罩外壳52。尽管图13中未示出，但应当理解，外径表面118可包括电极，所述电极类似于与导电层520电气连通接触的第一电极组件210和/或一些其他特征部。还应当理解，换能器元件110可围绕由波导150限定的纵向轴线旋转，同时外径表面118保持与导电层520接触(并且因此保持电气连续性)。
另外如图13所示，但如图14最佳可见，另一个泡沫组件500被定位在换能器元件110的镗孔111中，并且插置在螺栓130的杆131和换能器元件110的内径表面116之间。该泡沫组件500被对半折叠，其中两个粘合剂层区域530并置。因此，一个导电层区域520与螺栓130的杆131接触，同时另一个导电层区域520与内径表面116接触。这些导电层区域520因泡沫垫510的弹性而抵靠杆131和内径表面116。根据本文的各种教导内容中的任一个，应当理解，内径表面116可包括电极(例如，铜或铜合金的涂层等)。还应当理解，镗孔111中的这种泡沫组件500提供用于螺栓130的杆131和换能器元件110的内径表面116之间的电气连通的路径。螺栓130可如何与发生器14(或一些其他类型的功率源)电联接的一个仅示例性例子将在下文参考图15-16进行更详细地描述。参考本文的教导内容，其他合适例子对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
III.用于圆筒状压电换能器元件的内径的示例性另选接触特征部
上述例子包括以下各种特征部，所述各种特征部可用于提供与换能器元件110的表面116,118的电气连通，从而启动换能器元件110以产生穿过波导150的超声振动。下述例子包括以下各种其他特征部，所述各种其他特征部可用于尤其是提供与内径表面的电气连通。应当理解，下述例子可易于与本文中有关可对外径表面118提供电气连通的方式的教导内容中的任一个结合。可应用以下教导内容的其他合适的器械构型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
下述例子包括以下各种特征部，所述特征部被构造成能够直接接触内径表面116或接触设置在内径表面116上或施加到内径表面116的一些导电材料。仅以举例的方式，内径表面116可包括与下述各种特征部中的任一个接触的导电涂层或插入件(例如BeCu、黄铜、一些其他铜合金等)，以便提供与内径表面116的电气连通。还应当理解，各种下述电接触特征部中的每个可被纵向地定位在对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处(或者被定位成在该位置处形成接触)。就电接触特征部初始未被定位在此类波节位置处的情况而言，一些此类电接触特征部可在声学组件100被启动的某个时间段之后移动到此类位置。换句话讲，通过声学组件100传输的振动可最终将电接触特征部驱动到波节位置。
A.示例性导电螺栓盖
下述电接触特征部的各种例子被构造成能够提供用于螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连通的路径。换句话讲，下述各种电接触特征部与螺栓130配合以提供发生器14(或一些其他功率源)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。应当理解，各种类型的特征部可插置在螺栓130和发生器14(或一些其他功率源)之间以便提供此类电气连续性。图15-16示出了可用于提供螺栓130和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性的特征部的一个仅示例性例子。具体地讲，图15-16示出了可与修改的螺栓630联接的盖600。
本例的螺栓630由导电材料形成并且包括具有远侧螺纹区域632的杆631、头部634、和形成于头部634中的圆筒状接触部分636。应当理解，在本文所述的例子中的任一个中，螺栓630可易于充当螺栓130的替代品。本例的盖600也可由导电材料形成并且包括具有一对弹性臂620的板610。盖600被构造成能够在臂620与接触部分636的侧壁接触时使板610装配在接触部分636上。臂620被预成形为限定小于接触部分636的直径的间隙，使得臂620弹性地抵靠接触部分636的侧壁。尽管示出了仅两个臂620，但应当理解，可使用任何合适数量的臂620。线612与板610联接。线612还进一步与发生器14(或一些其他功率源)联接，使得线612和盖600提供用于螺栓630和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连通的路径。
在一些情况下，螺栓630(和位于螺栓630远侧的声学组件100的其余部分)能够相对于柄部组件20旋转，例如使得端部执行器40围绕由轴组件30限定的纵向轴线重新取向。盖600和线612可在此类旋转期间保持固定。臂620可提供与接触部分636的滑动接合，使得盖600甚至在螺栓630相对于盖600旋转时保持与螺栓630的电气连续性。参考本文的教导内容，可提供于盖600和螺栓630之间的其他合适关系对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
应当理解，盖600可结合到下述构型例子的任一个中，所述构型可用于提供螺栓130(或其变型)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。换句话讲，下述例子可实现成提供螺栓130(或其变型)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性；而盖600可实现成提供同一螺栓130(或其变型)和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性。作为另外一种选择，任何其他合适的结构可用于提供螺栓130(或其变型)和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性，这参考本文的教导内容对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
B.用于圆筒状压电换能器元件的内径的示例性弹性偏压的接触特征部
在一些情况下，电接触特征部可被弹性地偏压以呈现扩展构型。在一些此类情况下，电接触特征部可被压缩以装配在换能器元件110的镗孔111内，使得电接触特征部向外弹性地支承在内径表面116上以保持与内径表面116接触(并且从而保持与其的电气连续性)。此类弹性偏压电接触特征部的另一部分可与螺栓130联接(并且从而与其具有电气连续性)。弹性偏压的电接触特征部的各种示例性例子将在下文进行更详细地描述，而参考本文的教导内容，另外的例子对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
1.具有弹性偏压的臂对的示例性卷绕导体
图17示出了示例性处于平坦状态的电接触构件700。本例的接触构件700包括第一系列臂702、第二系列臂704、以及将臂702,704接合在一起的带706。带706包括有利于带706形成如图18-19所示的环形构型的若干切口708。接触构件700可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件700也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件700的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
如图18-19所示，接触构件700可从图17所示的平坦状态变形为以下状态：其中带706形成环形形状并且相对的臂对702,704弯曲以形成一系列“U”形状。具体地讲，臂702弯曲以向内弹性地支承在螺栓130的杆131上，而臂704弯曲以向外弹性地支承在换能器元件110的内径表面116上。由于接触构件700由导电材料形成，因此接触构件700提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。在一些情况下，每个臂702包括突起703并且每个臂704包括突起705，如图19所示。突出部703,705被构造成能够在臂702和杆131之间以及在臂704和内径表面116之间提供减小尺寸的触点。例如，这可有助于将触点定位到对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置。参考本文的教导内容，接触构件700的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
2.具有弹性偏压的弯曲臂的示例性导体
图20-22示出了另一个示例性电接触构件800。本例的接触构件800包括毂构件810，所述毂构件810具有从其延伸的多个臂820。接触构件800可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件800也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件800的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。毂构件810限定开口812，所述开口812包括一对向内指向的突起814。开口812被构造成能够接收螺栓130的杆131。如图22最佳可见，突起814变形地接合杆131。即使在此类变形的情况下，突起814的尖形构型仍提供基本上保持接触构件800沿杆131的纵向位置的接合。例如，突起814被构造成能够“咬合到”杆131中。在一些其他型式中，突起814被省去并且开口812改为限定与杆131的远侧端部132的螺纹互补的螺纹。接触构件800可因此如同螺母一样拧到杆131上。参考本文的教导内容，接触构件800和杆131之间的其他合适类型的关系对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。应当理解，本例的接触构件800因毂构件810和杆131之间的接触而与螺栓130电联接。
每个臂820包括向外取向的弯曲部分822。弯曲部分822被构造成能够在接触构件800设置在换能器元件110的镗孔111中时向外支承在换能器元件110的内径表面116上，如图21-22所示。由于接触构件800由导电材料形成，因此接触构件800提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。在本例中，弯曲部分822被构造成能够使得接触内径表面116的臂820的区域中心位于对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。参考本文的教导内容，接触构件800的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。仅以举例的方式，尽管示出了四个臂820，但可提供任何其他合适数量的臂820。
3.具有弹性偏压的弯曲臂的示例性导体对
图23-25示出了一对示例性另选电接触构件900。尽管在本例中示出了两个接触构件900，但应当理解，可使用任何其他合适数量的接触构件900。本例的每个接触构件900包括毂构件910，所述毂构件910具有从其延伸的多个臂920。接触构件900可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件900也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件900的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。毂构件910限定被构造成能够接收螺栓130的杆131的开口912。开口912的尺寸和构造被设定成使得接触构件900可如同螺母一样拧到杆131上。参考本文的教导内容，接触构件900和杆131之间的其他合适类型的关系对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。应当理解，本例的接触构件900因毂构件910和杆131之间的接触而与螺栓130电联接。
每个臂920具有向外弯曲取向的弯曲部。臂920被构造成能够在接触构件900设置在换能器元件110的镗孔111中时向外支承在换能器元件110的内径表面116上，如图24-25所示。由于接触构件900由导电材料形成，因此接触构件900提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。臂920被构造成能够使得接触内径表面116的臂920的区域中心位于对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。参考本文的教导内容，接触构件900的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
4.具有位于活动铰链上的臂的示例性导体
图26-28示出了另一个示例性电接触构件1000。本例的接触构件1000包括毂构件1010，所述毂构件810具有从其延伸的多个臂1020。接触构件1000可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件1000也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件1000的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。毂构件1010限定被构造成能够接收螺栓130的杆131的开口1012。开口1012的尺寸和构造被设定成使得接触构件1000可如同螺母一样拧到杆131上。在一些其他型式中，毂构件1010在杆131的远侧端部132的螺纹近侧的位置处焊接到或以其他方式固定到杆131。参考本文的教导内容，接触构件1000和杆131之间的其他合适类型的关系对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。应当理解，本例的接触构件1000因毂构件1010和杆131之间的接触而与螺栓130电联接。
臂1020通过活动铰链1022与毂构件1010联接。臂1020的弹性和活动铰链1022的弹性配合以使臂1020弹性地偏压成如图26所示的向外展开构型。臂1020因此被构造成能够在接触构件1000设置在换能器元件110的镗孔111中时向外支承在换能器元件110的内径表面116上，如图27-28所示。由于接触构件1000由导电材料形成，因此接触构件1000提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。臂1020被构造成能够使得接触内径表面116的臂1020的区域中心位于对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。参考本文的教导内容，接触构件1000的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
5.具有弹性偏压翼的示例性导体
图29-31示出了另一个示例性电接触构件1100。本例的接触构件1100包括毂构件1110，所述毂构件1110具有从其向外的一对臂或翼1120。接触构件1100可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件1100也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件1100的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。毂构件1110限定被构造成能够接收螺栓130的杆131的开口1112。开口1112的尺寸和构造被设定成使得接触构件1100可如同螺母一样拧到杆131上。在一些其他型式中，毂构件1110在杆131的远侧端部132的螺纹近侧的位置处焊接到或以其他方式固定到杆131。参考本文的教导内容，接触构件1100和杆131之间的其他合适类型的关系对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。应当理解，本例的接触构件1100因毂构件1110和杆131之间的接触而与螺栓130电联接。
翼1120被构造成能够作为毂构件1110的一体化特征部。翼1120的弹性使翼1120弹性地偏压成如图29所示的向外延伸的平坦构型。换句话讲，翼1120被弹性地偏压以沿与毂构件1110的公共平面延伸。翼1120因此被构造成能够在接触构件1100设置在换能器元件110的镗孔111中时向外支承在换能器元件110的内径表面116上，如图30-31所示。由于接触构件1100由导电材料形成，因此接触构件1100提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。翼1120被构造成能够使得接触内径表面116的翼1120的区域中心位于对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。参考本文的教导内容，接触构件1100的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
6.示例性卷状导体
图32-34示出了被构造成能够与示例性另选螺栓1230一起使用的另一个示例性电接触构件1200。螺栓1230与上述螺栓130基本上相同，不同的是本例的螺栓1230包括从杆1231径向向外延伸的突起1236的成角度阵列。正如螺栓130一样，螺栓1231还包括螺纹远侧部分1230和头部1234。本例的接触构件1200包括被卷成圆筒状形状的片材，其中一对相对的外边缘1220,1222被定位在重叠部处，如图34所示。接触构件1200可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件1200也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件1200的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。本例的接触构件1200限定开口1210的阵列。开口1210被构造成能够接收螺栓1230的突起1236。应当理解，本例的接触构件1200因接触构件1200与突起1236在开口1210处的接触而与螺栓1230电联接。
接触构件1200被弹性地偏压以呈现基本上平坦的展开构型，使得当接触构件1200处于如图所示的卷曲构型时，接触构件1200具有类似于扭转弹簧的弹性偏压力。因此，当接触构件1200设置在换能器元件110的镗孔111中时，接触构件1200的外表面1202将向外弹性地支承在换能器元件110的内径表面116上，如图33-34所示。由于接触构件1200由导电材料形成，因此接触构件1200提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。在一些变型中，接触构件1200可由涂覆有导电材料(例如，铜合金等)的镍钛诺形成。接触构件1200可被预成形为具有成卷的圆筒状构型，所述构型具有大于镗孔111的直径的有效外径。接触构件1200可收缩以装配在镗孔111中，随后被加热以扩展成较大构型，由此抵靠内径表面116。参考本文的教导内容，接触构件1200的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
7.具有纵向偏压力的示例性卷曲导体
图35A-36示出了另一个示例性电接触构件1300。本例的接触构件1300呈固定到焊头140的近侧端部的螺旋弹簧的形式。接触构件1300可包括任何合适的导电材料。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件1300的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。接触构件1300被构造成能够呈现如图35A所示的缩短构型；但可变形以呈现如图35B所示的拉伸构型。应当理解，本例的接触构件1300因接触构件1300与焊头140之间的接触、并且因焊头140和螺栓130之间的接触而与螺栓130电联接。
如图35A所示，当接触构件1300呈缩短构型时，接触构件1300限定第一有效外径d1。如图35B所示，当接触构件1300呈拉伸构型时，接触构件1300限定第二有效外径d2。如图可见，第二有效外径d2小于第一有效外径d1。第二有效外径d2还小于换能器元件110的镗孔111的直径；而第一有效外径d1大于换能器元件110的镗孔111的直径。这样，当具有接触构件1300的声学组件100被组装时，接触构件1300可被拉伸成如图35B所示的构型以便有利于将接触构件1300装配在镗孔111中。一旦接触构件1300适当地定位在镗孔111中，接触构件1300就可被释放，由此允许接触构件1300朝图35A所示的缩短构型反向转变。当接触构件1300进行这种转变时，接触构件1300最终与内径表面116形成接触，由此将内径表面116与焊头140和螺栓130设置成具有电气连续性。然后可按照正常方式来完成组装声学组件100的最终步骤。参考本文的教导内容，接触构件1300的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。仅以举例的方式，在一些型式中，除了接触构件1300的端部被固定到焊头140之外或者作为另外一种选择，接触构件1300的一个端部可直接固定到螺栓130。
8.具有一体化导体的示例性换能器盖
图37示出了被构造成能够与示例性另选焊头1440一起使用的另一个示例性电接触构件1300。焊头1440与上述焊头140基本上相同，不同的是本例的焊头1440包括朝近侧延伸的套筒1442，所述朝近侧延伸的套筒1442的尺寸设定成以插入方式接收换能器元件110。套筒1442还包括被构造成能够接收螺纹盖1430的螺纹近侧端部，所述螺纹盖1430充当螺栓130的替代品。具体地讲，当盖1430相对于套筒1442进行紧固时，盖1430被构造成能够抵靠焊头1440压缩端块120和换能器元件110。
套筒1442的尺寸设定成使得套筒1442接触换能器元件110的外径表面118。因此，焊头1440可充当外径表面118和发生器14(或一些其他功率源)之间的电路径。盖1430由电绝缘材料形成，使得盖1430将不充当到达/来自焊头1440的电路径。接触构件1400牢固地固定到盖1430，其中接触构件1400的近侧端部相对于盖1430为暴露的。接触构件1400包括波形条，所述波形条在由换能器元件110限定的纵向轴线的每一侧限定多个峰1420。接触构件1400在每个峰1420处接触换能器元件110的内径表面116，并且在这些接触点处弹性地抵靠内径表面116，以使得接触构件1400起到类似于片簧的作用。接触构件1400可由铜合金和/或其他合适的导电材料形成。接触构件1400也可利用压印方法和/或任何其他合适的方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件1400的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。应当理解，接触构件1400可被放置成通过近侧端部1410的暴露部分来与发生器14(或一些其他功率源)电气连通。接触构件1400可因此充当外径表面116和发生器14(或一些其他功率源)之间的电路径。
图38示出了接触构件1400的示例性变型。具体地讲，图38示出了接触构件1450，其包括与峰1420所处的位置相对应的扩大区域1452。换句话讲，接触构件1450将在扩大区域1452处接触内径表面116。参考本文的教导内容，接触构件1400,1450的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，焊头1440和盖1430可以多种方式进行改变。仅以举例的方式，套筒1442可为盖1430的一体化特征部，而不是作为焊头1440的一体化特征部。
9.具有一体化导体臂的示例性换能器螺栓
图39-40示出了螺栓130的另一个示例性变型。具体地讲，图39-40示出了示例性螺栓1530，其包括具有螺纹远侧端部1532的杆1531、头部1534、以及与头部1534形成一体的一对弹性臂1520。每个臂1520包括向外取向的弯曲部分1522。当螺栓1530设置在换能器元件110的镗孔111中时，弯曲部分1522被构造成能够向外支承在换能器元件110的内径表面116上，如图40所示，使得臂1520表现出类似于向外偏压的片簧的行为。臂1520由导电材料形成，臂1520提供螺栓1530和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。在本例中，弯曲部分1522被构造成能够使得接触内径表面116的臂1520的区域中心位于对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。参考本文的教导内容，螺栓1530和臂1520的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。仅以举例的方式，尽管示出了两个臂1520，但可提供任何其他合适数量的臂1520。
C.用于圆筒状压电换能器元件的内径的示例性可扩展型接触特征部
上文的各种例子包括电接触特征部，所述电接触特征部被弹性地偏压成扩展构型，以由此提供螺栓130(或类似的特征部)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。在一些其他情况下，电接触特征部可包括非弹性材料，所述非弹性材料可被变形为扩展构型，以由此提供螺栓130(或类似的特征部)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。换句话讲，电接触特征部可被定位在换能器元件110的镗孔111内；然后通过另一个部件和/或动作(例如纵向压缩)进行变形以便实现螺栓130(或类似的特征部)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。可响应于由其他部件的纵向压缩而非弹性变形以向外扩展的电接触特征部的各种例子将在下文进行更详细地描述，而参考本文的教导内容，另外的例子对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
1.具有可扩展叶片的示例性波导特征部
图41-42B示出了焊头140和螺栓130的示例性变型。具体地讲，图41-42B示出了包括可变形特征部1650的焊头1640。可变形特征部1650被构造成能够类似于内部夹头。具体地讲，可变形特征部1650限定内部螺纹1652并且包括一组朝近侧延伸的叶片1654。叶片1654由间隙1656间隔开，由此被构造成能够促进叶片1654的分离，如将在下文进行更详细地所述。在一些型式中，叶片1654被弹性地偏压以呈现图41-42A所示的构型。在一些其他型式中，叶片1654为可延展的，并且初始形成为具有图41-42A所示的构型。焊头1640和可变形特征部1650为导电的。参考本文的教导内容，可用于形成焊头1640和可变形特征部1650的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
图42B示出了螺栓1630，其包括具有螺纹远侧端部1632的杆1631、头部1634、和位于螺纹远侧端部1632近侧的渐缩区域1636。如在图42A至图42B的转变中所示，渐缩区域1636被构造成当将螺纹远侧端部1632拧入可变形特征部1650的螺纹1652内时，能够向外驱动叶片1654并且使其分开。叶片1654的这种变形驱动叶片1654与换能器元件110的内径表面116接触。叶片1654因此提供用于焊头1640和内径表面116之间的电气连续性的路径。参考本文的教导内容，焊头1640可与发生器16(或一些其他功率源)进一步电联接的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。相似地，参考本文的教导内容，可变形特征部1650的多个变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
2.具有弯曲特征部的示例性圆筒状构件
图43-44示出了另一个示例性可变形电接触构件1700。本例的接触构件1700呈圆筒状形状并且具有远侧端部1702和近侧端部1702。多个纵向延伸狭槽1710沿着接触构件1700的长度的一部分形成。狭槽1710限定一系列肋1712。接触构件1700的尺寸设定成装配在换能器元件110的镗孔111内。接触构件1700的尺寸还设定成以插入方式接收螺栓130的杆131。接触构件1700由导电和可变形材料形成。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件1700的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
接触构件1700初始具有如图43所示的基本上直式的、圆筒状构型。在此构型中，接触构件1700具有大于换能器元件110的高度的高度。因此，当接触构件1700初始插入镗孔111中同时仍处于这种直式构型时，远侧端部1702接触焊头140并且近侧端部1704从换能器元件110朝近侧突出。当端块120随后与近侧端部1704接合并且螺栓130被固定到焊头140时，螺栓130的头部134和端块120朝焊头140驱动近侧端部1704，由此纵向地压缩接触构件1700的主体。这导致接触构件1700的主体弯曲，使得肋1712向外变形并且与换能器元件110的内径表面116接触，如图44所示。接触构件1700因此在操作上类似于具有可扩展有效外径的莫莉(molly)螺栓的可变形特征部。由于接触构件1700由导电材料形成，因此接触构件1700提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。参考本文的教导内容，接触构件1700的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
3.具有弯曲臂的示例性螺栓特征部
图45-46示出了包括可变形电接触构件1850的示例性另选螺栓组件1830。螺栓组件1830还包括杆1831，所述杆1831具有螺纹远侧端部1832、螺纹近侧端部1862、和位于端部1832,1862之间的向外延伸的凸缘1860。螺纹远侧端部1832被构造成能够以类似于螺栓130的螺纹远侧端部132的方式拧入焊头140的近侧端部中。螺纹近侧端部1862被构造成能够接收螺母1834，所述螺母1834在固定到螺纹近侧端部1862时起到类似于头部134的作用。接触构件1850包括远侧环形构件1852、近侧环形构件1854、和在环形构件1852,1854之间延伸的多个腿1856。包括接触构件1850的整个螺栓组件1830由导电和可变形材料形成。参考本文的教导内容，可用于形成螺栓组件1830的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。应当理解，螺栓组件1830可用作螺栓130的替代品。
接触构件1850初始具有如图45所示的基本上直式构型。在此构型中，接触构件1850在杆1831的近侧端部1862上滑动，直至远侧环形构件1852接合凸缘1860。凸缘1860具有大于远侧环形构件1852的外径。杆1831和接触构件1850被插入镗孔111中。在这一阶段，接触构件1850的有效外径小于镗孔111的内径。端块120然后在近侧端部1862上滑动，并且随后将螺母1834固定到近侧端部1862。远侧端部1832可在此组装过程期间在任何合适时间拧入焊头140内。当沿着近侧端部1862朝远侧端部1832驱动螺母1834时，接触构件1850被纵向地压缩在凸缘1860和端块120之间。这导致接触构件1850的腿1856弯曲，使得腿1856向外变形并且与换能器元件110的内径表面116接触，如图46所示。接触构件1850因此在操作上类似于具有可扩展有效外径的莫莉(molly)螺栓的可变形特征部。由于接触构件1850由导电材料形成，因此接触构件1850提供螺栓组件1830和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。参考本文的教导内容，接触构件1850的其他变型和螺栓组件1830的其他部分对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。仅以举例的方式，尽管本例的腿1856通过弯曲而变形，但一些其他型式可具有以下腿1856，所述腿1856具有响应于纵向压缩而以一些其他方式提供腿1856的塌缩和向外扩展的有销轴铰链、活动铰链、和/或其他特征部。作为另一个仅示例性变型，杆1831可为焊头140的一体化特征部。
D.示例性导电液体填料
弹性和/或可以其他方式变形的接触构件的上述例子仅接触换能器元件110的内径表面116的某些部分。在一些情况下，可期望利用导电构件接触整个内径表面116。可实现这种情况的一种仅示例性方式示于图47中。具体地讲，图47示出了设置在换能器元件110的镗孔111内并且位于杆131和内径表面116之间的填料材料1900。填料材料1900可包括任何合适的导电材料，例如盐水、银环氧树脂等。填料材料1900还可具有任何合适的稠度，包括但不限于流体、泡沫、粉末、整体固体等。参考本文的教导内容，可用于填料材料1900的各种合适类型的材料对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
类似地，参考本文的教导内容，可将填料材料1900引入镗孔111中的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。在一些型式中，在将杆131插入镗孔111中之前将填料材料1900引入镗孔111中。在一些其他型式中，将类似于杆1831的杆引入镗孔中，随后将填料材料1900引入杆1831和内径表面116之间的间隙中，随后将类似于螺母1834的螺母固定到杆1831。无论如何引入填料材料1900，应当理解，填料材料1900的导电性提供螺栓130和换能器元件110之间的电气连续性。
E.围绕螺栓的示例性环形导体
图48-49示出了具有示例性另选电接触构件2050的示例性另选螺栓2030。本例的螺栓2030与螺栓130基本上相同，并且包括杆2031、螺纹远侧端部2032、和头部2034。与螺栓130不同，本例的螺栓2030包括杆2031中的环形凹部2036。接触构件2050被设置在凹部2036中。本例的接触构件2050包括形成环形形状的连续螺旋弹簧。接触构件2050的有效内径小于杆2031的外径。在一些型式中，接触构件2050被弹性地偏压以呈现具有小于凹部2036的外径的有效内径的形状，使得接触构件2050紧密地装配在凹部2036中。螺栓2030和接触构件2050两者均由导电材料形成。参考本文的教导内容，可用于形成螺栓2030和接触构件2050的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
接触构件2050的有效外径小于镗孔111的内径。因此，当螺栓2030和接触构件2050插入镗孔111中时，如图49所示，接触构件2050被压缩在螺栓2030和内径表面116之间。由于接触构件2050由导电材料形成，因此接触构件2050提供螺栓2030和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。参考本文的教导内容，接触构件2050的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
F.示例性导电泡沫管
图50-51示出了可插置在螺栓130的杆131和换能器元件110的内径表面116之间的示例性导电泡沫管2100。泡沫管2100具有远侧端部2102、近侧端部2104、外径表面2118、和限定镗孔2111的内径表面2116。泡沫管2100由可压缩的导电材料形成。仅以举例的方式，泡沫管2100可由钢丝绒和/或类似于钢丝绒形式的一些其他金属材料形成。参考本文的教导内容，可用于形成泡沫管2100的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
在一些型式中，在杆131插入镗孔2111中之前，镗孔2111的内径小于杆131的外径。因此，当杆131插入镗孔2111中时，内径表面2116完全接触杆131。此外，在泡沫管2100插入镗孔111中之前，泡沫管2100的外径小于镗孔111的内径。因此，当泡沫管2100插入镗孔111中时，泡沫管2100的外径表面2118完全接触换能器元件110的内径表面116，如图51所示。因此，应当理解，泡沫管2100在被组装时完全接触杆131和内径表面116，如图51所示。由于泡沫管2100由导电材料形成，因此泡沫管2100提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。参考本文的教导内容，泡沫管2100的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
仅以举例的方式，在泡沫管2100插入镗孔111中之前，泡沫管2100的一些型式可具有大于镗孔111的长度的高度。在一些此类型式中，当螺栓130固定到焊头140时，螺栓130、端块120、和焊头140可配合以纵向压缩泡沫管2100，这可向内驱动内径表面2116以进一步与杆131接触并且/或者向外驱动外径表面2118以进一步与内径表面116接触。作为此类型式的一个仅示例性变型，泡沫管2100可具有有利于响应于纵向压缩而甚至向内/向外挠曲的手风琴状轮廓。还应当理解，此类构型不一定必须由泡沫材料形成。例如，此类构型可由金属片和/或一些其他类型/形式的材料形成。在一些其他变型中，泡沫管2100被构造为较类似于相对较短的垫圈，而非被构造为细长管。
图52-54示出了另一个仅示例性变型。具体地讲，图52-54示出了与示例性另选焊头2140和示例性另选螺母2130一起使用的泡沫管2100。如图52最佳可见，螺母2130包括限定镗孔2132的渐缩杆2131。镗孔2132的近侧端部2136具有螺纹。杆2131的近侧端部包括头部2134。如图53最佳可见，焊头2140包括具有螺纹近侧端部2142的朝近侧延伸的杆2141。波导150从焊头2140朝远侧延伸。焊头2140的杆2141的尺寸设定成装配在螺母2130的镗孔2132中。镗孔2132的近侧端部2136处的螺纹被构造成能够与杆2131的近侧端部2142处的螺纹互补。本例的螺母2130由导电材料形成。焊头2140也可由导电材料形成。
如图54所示，泡沫管2100装配在杆2131的外部和换能器元件110的内径表面116之间。在组装期间，泡沫管2100可初始围绕杆2141进行设置。杆2131随后可插入到杆2141上，并且位于杆2141和泡沫管2100的内径表面2116之间。杆2131的渐缩构型有助于抵靠换能器元件110的内径表面116来进一步压缩泡沫管2100的外径表面2118。由于泡沫管2100由导电材料形成，因此泡沫管2100提供螺母2130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性。参考本文的教导内容，泡沫管2100的其他变型和可与其一起使用的部件对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
G.用于圆筒状压电换能器元件的内径和外径的示例性交替接触特征部
图55-56示出了被构造成能够同时接触螺栓130和换能器元件110的内径表面116的另一个示例性电接触构件2200。本例的接触构件2200包括金属片，所述金属片被压模并且随后被卷成存在接缝2210的圆筒状构型。形成接触构件2200的材料可为有弹性的，使得在接触构件2200被卷成圆筒状构型之后，接触构件2200可进行偏压以返回到大体平坦构型。在一些其他型式中，接触构件2200形成为无缝管。参考本文的教导内容，可用于形成接触构件2200的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
本例的接触构件2200还包括多个向外突出的特征部2202和多个向内突出的特征部2204。向外突出的特征部2202具有凸形构型而向内突出的特征部2204具有凹形构型。在图55-56所示的例子中，特征部2202,2204的位置沿着接触构件2200的长度和圆周交替。当然，可使用任何其他合适的布置方式。例如，在一些其他型式中，特征部2202,2204的最远侧带仅由向内突出的特征部2204组成，特征部2202,2204的中间带仅由向外突出的特征部2202组成，并且特征部2202,2204的最近侧带仅由向内突出的特征部2204组成。根据本文的教导内容，其他合适的布置方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
接触构件2200被构造成能够装配在换能器元件110的镗孔111中以及螺栓130的杆131和换能器元件的内径表面116之间。在接触构件2200处于被卷起的构型的情况下，向外突出的特征部2202一起限定大于镗孔1110的内径的有效外径。向外突出的特征部2202因此在接触构件2200插入镗孔111中时接触内径表面116，如图56所示。在一些型式中，每个向外突出的特征部2202在对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处接触内径表面116。
此外，当接触构件2200处于被卷起的构型时，向内突出的特征部2204一起限定小于杆131的外径的有效内径。向内突出的特征部2204因此在接触构件2200围绕杆131进行设置时接触杆131，如图56所示。在一些型式中，特征部2202,2204被弹性地偏压，使得向外突出的特征部2202弹性地抵靠内径表面116并且向内突出的特征部2204弹性地抵靠杆131。由于接触构件2200由导电材料形成，因此接触构件2200在组装时提供螺栓130和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性，如图56所示。参考本文的教导内容，接触构件2200的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
IV.用于圆筒状压电换能器元件的外径的示例性另选接触特征部
若干上述例子尤其涉及可用于提供螺栓130(或其变型)和换能器元件110的内径表面116之间的电气连续性的部件和特征部，其中一些其他部件/特征部还提供螺栓130(或其变型)和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性。如上所述，换能器元件110的外径表面118还将需要设置成与发生器14(或一些其他功率源)具有电气连续性，以便在换能器元件110中产生电压，由此引起声学组件100中的超声振动。下述例子包括各种特征部，所述各种特征部被构造成能够直接接触外径表面或者接触沉积在外径表面118上或以其他方式施加到外径表面118的一些导电材料，由此提供外径表面118和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性。应当理解，下述例子可易于与本文中有关可对内径表面116提供电气连通的方式的教导内容中的任一个结合。可应用以下教导内容的其他合适的器械构型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
仅以举例的方式，外径表面118可包括与下述各种特征部中的任一个接触的导电涂层或插入件(例如BeCu、黄铜、一些其他铜合金等)，以便提供与外径表面118的电气连通。还应当理解，各种下述电接触特征部中的每个可被纵向地定位在对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处(或者被定位成在该位置处形成接触)。就电接触特征部初始未被定位在此类波节位置处的情况而言，一些此类电接触特征部可在声学组件100被启动的某个时间段之后移动到此类位置。换句话讲，通过声学组件100传输的振动可最终将电接触特征部驱动到波节位置。
A.示例性导电封套
图57示出了围绕换能器元件110的外径表面118进行设置的示例性封套2300。封套2300由导电材料形成并且被构造成能够为与发生器14或一些其他功率源联接的刷、片簧、或其他导电部件提供结构稳固的触点。具体地讲，封套2300具有硬度和/或厚度，所述硬度和/或厚度可被选择以允许换能器元件110相对于外部接触件(例如刷、片簧等)进行旋转，而不损害封套2300的结构完整性并且不损害封套2300和外部接触件之间的电气连通接触。仅以举例的方式，封套2300可利用镀覆、丝网印刷、或层合方法形成。参考本文的教导内容，可用于形成封套2300的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。参考本文的教导内容，可用于以机械的方式和电的方式接合封套2300的各种类型的外部接触件对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
B.示例性卷绕导电组件
图58A-59示出了可用于接触外径表面118的示例性接触构件2400或已与外径表面118的一些特征部(例如，封套2300)。本例的接触构件2400包括远侧环形构件2402、近侧环形构件2404、和在环形构件2404之间纵向延伸的多根线2406。在本例中，环形构件2402,2404和线2406全部由导电材料形成。接触构件2400被构造成能够通过使一个环形构件2402,2404相对于另一个环形构件2402,2404围绕延伸穿过接触构件2400的中心的纵向轴线旋转来在第一状态(如图58A所示)和第二状态(如图58B所示)之间转变。当接触构件2400处于第二状态时，线2406相对于环形构件2402,2404被倾斜地取向。如图58A所示，当接触构件2400处于第一状态时，线2406一起限定第一有效外径d3。如图58B所示，当接触构件2400处于第二状态时，线2406一起限定第二有效外径d4。第二有效外径d4小于第一有效外径d3。
在本例中，第一有效外径d3大于换能器元件110的外径。因此，当接触构件2400处于第一状态时，接触构件2400可围绕换能器元件110的外径表面118进行定位。当接触构件2400围绕外径表面118被合适地定位时，一个环形构件2402,2404可相对于另一个环形构件2402,2404进行旋转以使接触构件2400转变到第二状态。当转变到第二状态时，线2406与外径表面118接触，如图59所示。随后可固定环形构件2402,2404的位置(例如，固定到护罩外壳52等)。环形构件2402,2404中的任一者或两者可利用任何合适的部件或布置方式进一步与发生器14(或一些其他功率源)联接，参考本文的教导内容，所述任何合适的部件或布置方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。由于接触构件2400为导电的，因此接触构件2400通过线2406提供外径表面118和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性。
应当理解，第二有效外径d4被限定在对应于每根线2406的纵向中点的区域处。接触构件2400可围绕换能器元件110进行定位，使得该接触区域被定位在对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。在一些型式中，线2406被构造成能够具有向内突出的特征部，所述向内突出的特征部还定位成当接触构件2400到达第二状态时在对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关联的波节的位置处与外径表面118的触点。在其中声学组件100能够相对于柄部组件20围绕由波导150限定的纵向轴线旋转的一些型式中，接触构件2400与声学组件100一起旋转。在其中声学组件100能够相对于柄部组件20围绕由波导150限定的纵向轴线旋转的一些其他型式中，声学组件100还相对于接触构件2400旋转，所述接触构件2400相对于柄部组件20保持旋转固定。参考本文的教导内容，接触构件2400的其他合适变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
C.具有环形导电沟槽的示例性换能器
图60示出了示例性另选换能器元件2510。本例的换能器元件2510与上述换能器元件110相同，不同的是本例的换能器元件2510包括环形凹部2560以及从环形凹部2560朝远侧和朝近侧延伸的一系列电极指状物2562。应当理解，换能器元件2510可易于代替本文涉及的任何换能器元件110。环形凹部2560位于沿换能器元件2510的长度的对应于与通过声学组件100传输的谐振超声振动相关的波节的位置处。在一些型式中，环形凹部2560由导电材料(例如，BeCu、银等)进行溅涂，其中利用相同的溅涂来形成电极指状物2562。在一些此类型式中，环形凹部2560中的溅涂厚度大于指状物2562处的溅涂厚度。当然，溅涂仅为一个仅示例性例子。可使用任何其他合适的方法。指状物2562可有助于从凹部2560沿着外径表面2518的长度来分布电气连通。尽管本例的指状物2562纵向地延伸，但应当理解，指状物2562可具有任何其他合适的构型和取向。还应当理解，指状物2562仅为任选的，使得指状物2562可根据需要而被省去。
图61-62示出了设置在凹部2560中的一组示例性导电滚珠轴承2600，使得凹部2560充当座圈。环形导电构件2650围绕滚珠轴承2600进行设置。如图62所示，导电构件2650被牢固地固定在护罩外壳52中并且向内弹性地抵靠滚珠轴承2600。仅以举例的方式，导电构件2650可单独形成并且随后卡扣到(或以其他方式固定到)护罩外壳52中，可模塑成为护罩外壳52的一体化特征部，可通过位于护罩外壳52中的挠曲电路的暴露迹线来形成，或者可以其他方式形成。导电构件2650利用任何合适的部件与发生器14(或一些其他功率源)电联接。由于轴承2600和导电构件2650为导电的，因此轴承2600和导电构件2650配合以提供用于外径表面2518和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性的路径。还应当理解，轴承2600可有利于换能器元件2560(以及声学组件100的其他部件)相对于柄部组件20围绕由波导150限定的纵向轴线的旋转。换能器元件2560可因此进行旋转同时仍保持与发生器14(或一些其他功率源)的电气连续性。
图63-64示出了设置在凹部2560中的示例性连续螺旋弹簧2700。螺旋弹簧2700包括导电材料并且形成环形形状。螺旋弹簧2700的有效内径小于换能器元件2510的外径。在一些型式中，螺旋弹簧2700被弹性地偏压以呈现具有小于凹部2560的外径的有效内径的形状，使得螺旋弹簧2700紧密地装配在凹部2560中。参考本文的教导内容，可用于形成螺旋弹簧2700的各种合适材料和方法对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。如图64所示，导电构件围绕螺旋弹簧2700进行设置。如上所述，导电构件2650利用任何合适的部件与发生器14(或一些其他功率源)电联接。由于螺旋弹簧2700和导电构件2650为导电的，因此螺旋弹簧2700和导电构件2650配合以提供用于外径表面118和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性的路径。还应当理解，螺旋弹簧2700可允许换能器元件2560(以及声学组件100的其他部件)相对于柄部组件20围绕由波导150限定的纵向轴线的旋转。换能器元件2560可因此进行旋转同时仍保持与发生器14(或一些其他功率源)的电气连续性。
图65-66示出了示例性座圈组件2800，其可用作导电构件2650的替代品。尽管座圈组件2800在图66中被示为与轴承2600结合，但应当理解，座圈组件2800也可与设置在凹部2560中的螺旋弹簧2700或其他结构结合。座圈组件2800包括第一部分2810和第二部分2820。每个部分2810,2820限定相应的半环形凹部2812,2822。部分2810,2820被构造成能够装配在一起以限定环形形状，其中凹部2812,2822也彼此对准以限定环形形状。部分2810,2820被构造成能够在部分2810,2820围绕轴承2600进行定位之后固定在护罩外壳52内。在这种构型中，轴承2600插置在凹部2812,2822和凹部2560之间。座圈组件2800可通过卡扣配合或任何其他合适的关系与护罩外壳52联接。在一些情况下，座圈组件2800包括一个或多个片簧以抵靠轴承2600来弹性地偏压座圈组件2800。
座圈组件2800为导电的并且利用任何合适的部件与发生器14(或一些其他功率源)电联接。因此，轴承2600和座圈组件2800配合以提供用于外径表面2518和发生器14(或一些其他功率源)之间的电气连续性的路径。参考本文的教导内容，座圈组件2800的其他变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
V.杂项
应当理解，本文所述的任何型式的器械还可包括除上述那些之外或作为上述那些的替代的各种其他特征部。仅以举例的方式，本文所述的任何器械还可包括以引用方式并入本文的各种参考文献任何一者中公开的各种特征部中的一种或多种。还应当理解，本文的教导内容可以容易地应用于本文所引用的任何其他参考文献中所述的任何器械，使得本文的教导内容可以容易地以多种方式与本文所引用的任何参考文献中的教导内容组合。可结合本文的教导内容的其他类型的器械对于本领域普通技术人员而言将显而易见。
应当理解，据称以引用的方式并入本文中的任何专利、出版物或其他公开材料，无论是全文或部分，仅在所并入的材料与本公开中所述的定义、陈述或者其他公开材料不冲突的范围内并入本文。同样地并且在必要的程度上，本文明确阐述的公开内容取代了以引用方式并入本文的任何冲突材料。据称以引用方式并入本文但与本文所述的现有定义、陈述或其他公开材料相冲突的任何材料或其部分，仅在所并入的材料和现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入本文。
上文所述装置的型式可应用在由医疗专业人员进行的传统医疗处理和手术中、以及可应用在机器人辅助的医疗处理和手术中。仅以举例的方式，本文的各种教导内容可易于结合到机器人外科系统诸如Intuitive Surgical,Inc.(Sunnyvale,California)的DAVINCITM系统中。相似地，本领域的普通技术人员将认识到本文中的各种教导内容可易于结合如下专利中的各种教导内容：2004年8月31日公布的名称为“Robotic Surgical Toolwith Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument”的美国专利6,783,524，其公开内容以引用方式并入本文。
上文所述的型式可被设计成在单次使用后废弃，或者其可被设计成能够使用多次。在任一种或两种情况下，可对各型式进行修复，以便在至少一次使用后再使用。修复可包括以下步骤的任意组合：拆卸装置、然后清洗或更换特定零件和随后进行重新组装。具体地讲，可拆卸一些型式的所述装置，并且可选择性地以任何组合形式来更换或移除所述装置的任意数量的特定零件或部分。在清洗和/或更换特定部分时，所述装置的一些型式可在修复设施处重新组装或者在即将进行手术前由使用者重新组装以供随后使用。本领域的技术人员将会知道，修复装置时可利用多种技术进行拆卸、清洗/更换和重新组装。这些技术的使用和所得重新修复的装置均在本申请的范围内。
仅以举例的方式，本文描述的型式可在手术之前和/或之后被消毒。在一种消毒技术中，将装置放置在闭合并密封的容器中，诸如塑料袋或TYVEK袋中。然后可将容器和装置放置在可穿透所述容器的辐射场中，诸如γ辐射、X射线或高能电子。辐射可将装置上和容器中的细菌杀死。经杀菌的装置随后可存储在无菌容器中，以供以后使用。还可使用本领域已知的任何其他技术对装置消毒，所述技术包括但不限于β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽。
已经示出和描述了本发明的各种实施例，可在不脱离本发明的范围的情况下由本领域的普通技术人员进行适当修改来实现本文所述的方法和系统的进一步改进。已经提及了若干此类潜在修改，并且其他修改将对本领域的技术人员显而易见。例如，上文所讨论的示例、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是例示性的而非所要求的。因此，本发明的范围应根据以下权利要求书来考虑，并且应理解为不限于说明书和图式中示出和描述的结构和操作细节。

Claims (20)

1.一种用于对组织进行操作的设备，所述设备包括：
(a)轴组件；
(b)设置在所述轴组件的远侧端部处的超声刀；以及
(c)声学组件，所述声学组件包括：
(i)与所述刀联接的声波导，
(ii)压电换能器元件，其中所述压电换能器元件限定内径表面和环绕所述内径表面的外径表面，
(iii)紧固件，所述紧固件被构造成能够相对于所述声波导固定所述压电换能器元件，和
(iv)联接构件，所述联接构件被定位成与所述压电换能器元件的所述内径表面接触，并且其中所述联接构件被构造成能够提供所述紧固件和所述内径表面之间的电气连续性。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述压电换能器元件具有细长的圆筒状形状。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述压电换能器元件的内径表面的至少一部分包括导电涂层。
4.根据权利要求1所述的设备，还包括固定到所述紧固件的盖，其中所述盖与功率源电气连通，其中所述盖被构造成能够提供所述紧固件和所述功率源之间的电气连续性。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述紧固件能够相对于所述盖旋转。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述联接构件被弹性地偏压以抵靠所述压电换能器元件的内径表面。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述联接构件包括第一组臂和第二组臂，其中所述第一组臂弹性地抵靠所述压电换能器元件的内径表面，其中所述第二组臂弹性地抵靠所述紧固件。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述联接构件包括毂构件和从所述毂构件延伸的一组臂，其中所述毂构件固定到所述紧固件，其中所述臂被向外弹性地偏压以抵靠所述压电换能器元件的内径表面。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述臂在相应的活动铰链处从所述毂构件朝近侧延伸。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述臂被弹性地偏压以呈现平坦形状，在平坦形状中，所述臂沿着与所述毂构件的公共平面延伸。
11.根据权利要求6所述的设备，其中所述联接构件包括被卷起的片材，所述被卷起的片材被弹性地偏压以抵靠所述压电换能器元件的内径表面展开。
12.根据权利要求6所述的设备，其中所述联接构件包括螺旋弹簧。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述螺旋弹簧沿着由所述压电换能器元件限定的纵向轴线延伸并且能够沿着由所述压电换能器元件限定的所述纵向轴线延展。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述紧固件能够操作以使所述联接构件变形成与所述压电换能器元件的内径表面接合。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述联接构件包括弯曲特征部，所述弯曲特征部被构造成能够响应于由所述紧固件施加在所述联接构件上的纵向压缩而向外弯曲。
16.根据权利要求1所述的设备，其中所述联接构件包括填料材料，所述填料材料填充限定在所述紧固件和所述压电换能器元件的内径表面之间的间隙。
17.根据权利要求1所述的设备，其中所述紧固件包括螺栓。
18.一种用于对组织进行操作的设备，所述设备包括：
(a)轴组件；
(b)设置在所述轴组件的远侧端部处的超声刀；和
(c)声学组件，所述声学组件包括：
(i)与所述刀联接的声波导，
(ii)压电换能器元件，其中所述压电换能器元件限定内径表面和与所述内径表面反向的外径表面，
(iii)紧固件，所述紧固件被构造成能够相对于所述声波导固定所述压电换能器元件，和
(iv)联接构件，所述联接构件被构造成能够提供所述紧固件和所述压电换能器元件的内径表面之间的电气连续性，
其中所述压电换能器元件、所述紧固件以及所述联接构件同心布置。
19.一种用于对组织进行操作的设备，所述设备包括：
(a)主体；
(b)从所述主体朝远侧延伸的轴组件；
(c)设置在所述轴组件的远侧端部处的超声刀；和
(d)声学组件，所述声学组件包括：
(i)与所述刀联接的声波导，
(ii)压电换能器元件，其中所述压电换能器元件限定内径表面和与所述内径表面反向的外径表面，其中所述外径表面包括形成于所述外径表面中并围绕所述压电换能器元件的纵向轴线周向延伸的环形凹部，
(iii)紧固件，所述紧固件被构造成能够相对于所述声波导固定所述压电换能器元件，和
(iv)联接构件，所述联接构件被定位成与所述压电换能器元件的所述环形凹部接触，其中所述联接构件围绕所述纵向轴线周向延伸并且被构造成能够提供所述环形凹部和功率源之间的电气连续性，同时允许所述压电换能器元件相对于所述主体旋转。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述声学组件还包括联接到所述压电换能器元件的端部的端块。
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