CN213283756U - 变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统，超声乳化系统包括超声乳化手柄和高频信号发生器，超声振子与高频信号发生器连接，高频信号发生器用于向纵振发生体输出驱动信号，超声乳化手柄包括壳体和超声振子，超声振子设置在壳体中，超声振子包括变幅杆、纵振发生体、后配重和连接件；连接件的至少一部分与后配重连接并且穿过纵振发生体与变幅杆连接；纵振发生体安装在变幅杆和后配重之间，并被配置为受到激励后产生形变以使超声振子产生纵振；变幅杆用于通过外表面上的模式转换槽将纵振发生体产生的纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出。本实用新型的优点是简化了实现扭转振动的结构，降低了制作成本。

Description

变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统。

背景技术

人类眼睛通过角膜的澄清部分传送光线，由晶状体将图像聚焦于视网膜上来产生视觉。视觉的质量依赖许多因素，包括眼睛的大小以及角膜和晶状体的透明度。当由于年龄和疾病的原因导致晶状体透明度降低，患者就会因为外部传入眼睛视网膜上的光线变少而变得实现模糊不清，甚至失明。这种疾病便是白内障。白内障可以接受的治疗是通过超声乳化手柄，乳化与吸出患者病变的晶状体，然后置换一个人工晶状体。

现有的超声乳化手柄根据振动模式大致分为两种：一种是只具有纵振模式；另一种是具有纵振和扭振两种模式。在单独的纵振模式中，超声乳化手柄的振动模式仅仅为纵振，此时，超声乳化手柄的乳化物吸出效率较低。因此，抽吸液体无法给乳化针头充分的冷却降温，故而这种模式的超声乳化手柄多用于超声乳化仪的早期产品中。在纵振与扭振模式中，超声乳化手柄的振动模式包括纵振和扭振，通过扭振可以减少乳化针头上的热量累积。因此，这种超声乳化手柄可以给乳化针头充分的冷却降温，散热效果好。

现有技术中，超声乳化手柄实现振动的技术方案存在种种问题，如只能实现纵振，导致乳化针头的散热效果欠佳，存在容易损伤眼睛组织的问题，又例如虽能实现扭振，但结构复杂，或者加工难度大，加工成本高，而且还会增加手术的风险。

实用新型内容

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，本实用新型的目的在于提供一种变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统，旨在利用变幅杆上的模式转换槽将纵振发生体产生的纵向振动至少部分转换成扭转振动并输出，以此简化实现扭转振动的结构，降低制作成本。

为实现上述目的，根据本实用新的第一个方面，提供一种变幅杆，具有轴向贯通的内孔，以用于液体的流通；所述变幅杆的外表面上设置有与所述内孔不连通的模式转换槽，所述模式转换槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线成夹角设置，用以将所述变幅杆受到的纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出。

可选的，所述模式转换槽包括至少一个凹孔组，所述凹孔组包括至少三个间隔设置的凹孔，至少三个所述凹孔在所述变幅杆上螺旋地分布，或者，所述模式转换槽为斜切槽。

可选的，当所述模式转换槽包括所述凹孔组时，所述凹孔组中的每个所述凹孔为圆形孔且等间距设置在所述变幅杆上，所述凹孔的中心轴线与所述变幅杆的径向一致。

可选的，当所述模式转换槽包括所述凹孔组时，所述凹孔组的数量为多个，多个所述凹孔组周向均匀布置在所述变幅杆上，且多个所述凹孔组的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角相同且倾斜方向也相同。

可选的，当所述模式转换槽为所述斜切槽时，所述斜切槽的数量为多个，多个所述斜切槽周向均匀布置在所述变幅杆上，且多个所述斜切槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角相同且倾斜方向也相同。

可选的，所述模式转换槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角小于或等于45°。

可选的，所述夹角为15°～45°。

可选的，所述变幅杆至少包括轴向分布的头部和主体部，所述主体部的外径大于所述头部的外径，所述模式转换槽开设在所述主体部上。

可选的，所述变幅杆还包括颈部，所述颈部位于所述头部和所述主体部之间，且所述颈部的外径介于所述头部的外径和所述主体部的外径之间。

可选的，所述变幅杆还包括至少两个对称设置的平口槽，所述平口槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线平行，且所述平口槽与所述内孔不连通，所述平口槽设置于所述颈部或者所述主体部。

根据本实用新型的第二个方面，提供一种超声振子，包括纵振发生体、后配重、连接件以及任一项所述的变幅杆；所述连接件的一端与所述后配重连接，并延伸穿过所述纵振发生体后，另一端与所述变幅杆连接；其中，

所述纵振发生体安装在所述变幅杆和所述后配重之间，并被配置为受到激励后产生形变以使所述超声振子产生纵向振动；

所述变幅杆用于通过所述模式转换槽将所述纵振发生体产生的纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出。

可选的，所述后配重包括平口槽，所述平口槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线平行。

根据本实用新型的第二个方面，提供一种超声乳化手柄，包括壳体以及所述的超声振子，所述超声振子设置在所述壳体中。

根据本实用新型的第三个方面，提供一种超声乳化系统，包括所述的超声乳化手柄和高频信号发生器，其中，所述超声振子与所述高频信号发生器连接；所述高频信号发生器被配置为向所述纵振发生体输出驱动信号。

在本实用新型提供的变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统中，所述超声振子接收高频信号发生器所发出的驱动信号，使纵振发生体受到激励后产生形变以使超声振子产生纵向振动，且当纵向振动传递到变幅杆上时，变幅杆上的模式转换槽能够将纵振发生体产生的纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出，从而使超声振子在产生纵向振动的同时还能产生扭转振动，这样设计，简化了实现扭转振动的结构，降低了实现扭转振动的结构的加工难度，降低了制作成本。具体的，可以避免在超声乳化针头或变幅杆上开设细长连续螺旋槽，还可避免增加超声乳化针头尺寸的问题，降低乳化手术的风险。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例提供的超声振子的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例提供的变幅杆的主视图；

图3为本实用新型优选实施例提供的变幅杆的轴向剖视图；

图4为本实用新型优选实施例提供的纵振发生体的结构示意图；

图5a为本实用新型优选实施例提供的另一种变幅杆的结构示意图；

图5b为图5a所示变幅杆于斜切槽A-A处的截面图；

图6为本实用新型优选实施例提供的另一种后配重的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。在以下说明中，为了便于描述，使用了“远端”和“近端”、“轴向”以及“周向”；“远端”通常是指远离医生而靠近患者眼部的一端；“近端”是指该医疗设备在正常操作过程中靠近医生的一端；“轴向”参照的是沿着手柄的纵向轴线方向；“周向”参照的是围绕手柄的纵向轴线方向。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

如背景技术，发明人发现，超声乳化手柄实现振动的技术方案存在种种问题。例如，现有实现纵振和扭振的一种技术方案，在通过压电换能器激发出纵振的同时，使用直流无刷电机实现微角度的扭转运动，该结构十分复杂，需要同时控制两套电机系统，还需要同时对直流无刷电机以及压电换能器进行密封，成本极高。在另外一个实现纵振和扭振的技术方案中，超声乳化针头被设计成弯曲形状，并通过压电换能器激发出的纵振来实现针头的扭转运动。这种方案的原理是使超声乳化针头与整个手柄不同轴，通过超声乳化手柄的纵振激发针头处的扭转运动，但是针头的直径很小(通常1.8mm)，加工难度非常大。又或者是，在超声乳化针头上设置微细的连续螺纹槽，由于超声乳化针头直径较小(通常直径小于2.5mm)，为了能够在超声乳化针头上增加用于刻蚀槽的空间，针头直径势必需要增大，然后在加厚的针头上刻蚀螺旋线，因此，增加了针头的尺寸，将会增加超声乳化手术所需的切口直径，增加了手术的风险，而且加工难度较大。在另外一个实现纵振和扭振的技术方案中，在压电换能器的变幅杆上开设连续螺纹槽，但是变幅杆的材料通常为钛合金，而在钛合金上雕刻细小连续螺纹槽的加工难度大，加工精度不易保证。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种新的变幅杆以及包含该变幅杆的超声振子。所述超声振子包括变幅杆、纵振发生体、后配重以及连接件。所述连接件的一端与所述后配重连接，延伸穿过所述纵振发生体后，另一端与所述变幅杆连接。所述纵振发生体安装于所述变幅杆和所述后配重之间，用于受激励后产生形变以使超声振子产生纵向振动。其中，所述变幅杆设有轴向贯通的内孔，所述内孔用于液体的流通；所述变幅杆的外表面上设置有模式转换槽，所述模式转换槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线成夹角设置，所述夹角优选小于或等于45°，且所述模式转换槽与所述变幅杆的内孔不贯通。由此，当变幅杆受到纵向振动后，通过模式转换槽，可以将至少部分纵向振动转换为扭转振动并输出。

在一种实施方案中，所述模式转换槽包括至少一个凹孔组，所述凹孔组包括至少三个间隔排列的凹孔，至少三个所述凹孔在所述变幅杆上螺旋地分布，螺旋的延伸方向与变幅杆的中轴线成夹角设置，且每个所述凹孔与所述变幅杆的内孔不贯通。优选的，三个所述凹孔螺旋的延伸方向与变幅杆的中轴线的夹角小于或等于45°，更优选为15°～45°。所述凹孔优选为圆形孔，加工更简单，制作成本更低。每个凹孔组上的相邻凹孔之间的间距(包括轴向间距和/或轴向间距)没有限定，且可以等间距或不等间距分布。所述凹孔的大小没有限定。优选，所述模式转换槽包括2～6个凹孔组，优选为三个凹孔组，四个凹孔组或者六个凹孔组。优选，多个所述凹孔组周向均匀布置在所述变幅杆上。

在另一种实施方案中，所述模式转换槽为斜切槽。即，所述斜切槽的底部为一平面，所述平面可以与变幅杆的中轴线平行或者相交。所述斜切槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线成夹角设置，且所述斜切槽与所述变幅杆的内孔不贯通。优选的，所述斜切槽相对于变幅杆的中轴线的倾斜角度小于或等于45°，更优选为15°～45°。所述斜切槽优选为长腰孔、矩形孔等。如此设计，加工方便，制作成本低。所述斜切槽的大小也没有限定。

应理解，本实用新型的斜切槽或凹孔均可利用最简单的机加工技术，例如铣床加工得到，避免了现有的螺旋细槽或螺旋体加工的复杂性，例如不需要配置多轴，如五轴的数控机床，对加工设备和加工工艺要求不高，因此降低了加工难度，也降低了制作成本。

所述变幅杆的具体工作原理为：当驱动信号输入纵振发生体时，纵振发生体受激励产生形变，进而使变幅杆、后配重和连接件会沿变幅杆的中轴线方向振动；经过变幅杆后，纵向振动至少部分变成扭转振动。具体来说是：当纵向振动传递到模式转换槽处时，模式转换槽会反射纵向振动波，从而改变纵向振动波的传播方向，使一部分纵向振动波朝变幅杆的周向传播，使变幅杆产生扭转振动，另一部分依旧沿变幅杆的中轴线向前方传播，使变幅杆产生纵向振动，继而扭转振动和纵向振动传递到变幅杆的远端输出。

进一步的，本实用新型还提供一种超声乳化手柄，包括壳体以及超声振子，所述超声振子设置在所述壳体中。更进一步的，本实用新型还提供一种超声乳化系统，包括超声乳化手柄和高频信号发生器，所述超声振子与所述高频信号发生器连接。在实际使用时，所述高频信号发生器被配置为向所述纵振发生体输出驱动信号(例如电压信号)，使纵振发生体在受到驱动信号后受激励产生形变，并且驱动信号的频率与超声振子的固有频率相近(包括相同)，以使超声振子产生纵向振动。应知晓，本实用新型的超声振子不限于在超声乳化手柄中应用，其他有类似需求的设备上也可使用。

进一步的，所述凹孔组的数量为多个，多个所述凹孔组可以是2个凹孔组，或者更多个凹孔组。多个所述凹孔组周向均匀布置在所述变幅杆上，且多个所述凹孔组的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角相同且倾斜方向也相同。或者，所述斜切槽的数量为多个，多个所述斜切槽可以是2个斜切槽或更多个斜切槽。多个所述斜切槽周向均匀布置在所述变幅杆上，且多个所述斜切槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角相同且倾斜方向也相同。

以下结合附图和优选实施例对本实用新型提出的变幅杆、超声振子、超声乳化手柄以及超声乳化系统做更详细的说明。

图1是本实用新型优选实施例提供的超声振子的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种超声振子100，包括变幅杆110、纵振发生体120、后配重130和连接件140。所述连接件140一端与所述后配重连接，延伸穿过所述纵振发生体后，另一端与所述变幅杆连接。此处，所述连接件140的作用是连接变幅杆110和后配重130，并使后配重130将纵振发生体120紧紧地夹持于后配重130和变幅杆110之间。如此，超声振子100的各部件之间连接紧密，避免超声振子100通电负载后出现移位，并实现振动的无障板单向辐射。所述后配重130不仅可用于为纵振发生体120提供预紧力，并且还可用于调节整个超声振子100的固有频率，使振动集中在变幅杆110的远端，振动效果更好。

本实施例中，所述纵振发生体120的数量至少为一个。每个所述纵振发生体120包括多个纵振压电元件121和多个电极片122，所述电极片122设置在相邻的纵振压电元件121之间，用于接受驱动信号(例如交变电压)，使纵振发生体120受激励后产生轴向形变。具体的，所述纵振发生体120被配置为轴向设置于所述变幅杆110和所述后配重130之间，并接受驱动信号后受激励产生轴向形变，以使超声振子100产生纵向振动。优选，所述纵振压电元件121的受力变形为厚度变形型，所述连接件140的一端与所述后配重130连接，另一端沿纵振压电元件121的厚度方向穿过纵振发生体120后与所述变幅杆110连接。

所述电极片122优选由磷青铜或者铍青铜制成。磷青铜或者铍青铜具有耐磨性好的特点。每个纵振压电元件121例如为纵振压电陶瓷片。所述纵振压电陶瓷片为环状结构。优选，所述纵振压电陶瓷片采用锆钛酸铅系(PZT)材料制成。优选，所述纵振压电陶瓷片表面具有镀银层以增强导电性。更具体而言，多个所述纵振压电元件121和电极片122构成夹心结构，在相邻两片纵振压电元件121之间设置一个电极片122，电极片122用于给纵振压电元件121施加高频电压信号。本实施例中，纵振压电元件121的受力变形为厚度变形型。

具体地，如图4所示，所述纵振压电元件121的极化方向为图4中箭头所指的方向，即为纵振压电元件121的厚度h方向，且施加于纵振压电元件121的高频电压信号方向也为厚度方向，因此，产生沿厚度方向的变形。此处，纵振压电元件121的厚度方向即为变幅杆110的中轴线方向。每个所述纵振发生体120中的所述纵振压电元件121的数量至少为两个，也即包括至少两片堆叠的纵振压电陶瓷片，两两相对配置，极化方向相反。每个所述纵振发生体120中的所述纵振压电陶瓷片的数量也可以为其他偶数数量的个数。所述纵振压电元件121的作用是将电能转化为机械能，激发出纵振，所施加的电压信号可以是正弦电压信号U₀sin(ωt+φ)，也可以是余弦电压信号U₀cos(ωt+φ)；其中U₀为振幅，ω为角频率，

为相位角，t为时间；向纵振压电元件121施加高频电压信号后，纵振压电元件121就会沿轴向形变，使超声振子100产生高频振动。此时，如果所施加的电压信号的频率正好与超声振子100的纵振的固有频率一致，那么就会在整个超声振子100上激发纵振。

参阅图3，所述变幅杆110为阶梯型的轴状结构，具有轴向贯通的内孔以形成灌注通道，所述灌注通道可用于输送液体，例如灌注的生理盐水。本实施例中，所述变幅杆110至少包括轴向分布的头部111和主体部112。所述主体部112用于接受纵振发生体130产生的纵向振动，并传递至所述头部111，在头部111将纵向振动放大以作用于目标物体。进一步，所述头部111具有第一外径d1，所述主体部112具有第二外径d2。d1小于d2，且d1与d2的比值即可以确定变幅杆110的振动幅值放大的比例。本实用新型对该比值的具体数值不作限定，具体可参考现有技术中的变幅杆110的振动幅值放大的比例。此外，所述主体部112则用于与连接件140连接，例如主体部112设置有与内孔连通的连接孔113，所述连接件140与连接孔113螺纹连接。本实用新型对连接件140与主体部112的连接方式不做限定，其他可实现两者可拆卸的连接方式均可使用。

进一步的，所述连接件140可选为螺杆。如图3所示，所述连接孔113内设置第二内螺纹。所述纵振发生体120整体为空心圆柱结构。所述后配重130为空心柱状结构，且所述后配重130的内壁上设有第一内螺纹。所述连接件140具有相对的第一近端和第一远端，且所述第一近端和所述第一远端上分别设置有第一外螺纹和第二外螺纹，且所述连接件140的第一近端通过第一外螺纹与第一内螺纹的配合实现与所述后配重130螺纹连接，所述第一远端穿过所述纵振发生体120后与所述变幅杆110的连接孔113通过第二外螺纹与第二内螺纹的配合实现螺纹连接。较佳地，所述连接件140与所述后配重130相互配合的螺纹之间还涂覆有胶粘剂，以使两者粘接，从而可进一步增强两者之间的连接，避免因螺纹松动而改变预紧力。另外，所述变幅杆110与所述连接件140之间可设有密封圈，以达到保护螺纹和加固连接的作用，密封圈可采用硅胶密封圈。

参考图2和图3，所述变幅杆110还可包括颈部115，分别连接头部111和主体部112。在本实施例中，所述头部111的第一外径d₁小于颈部115的外径，所述颈部115的外径小于主体部112的第二外径d₂。此处，方便在颈部115位置密封超声振子100，防止液体、空气或杂质进入超声振子的电气部分(压电陶瓷片、电极片)。例如，所述颈部115可用于设置O型圈(未示出)，所述O型圈与一壳体的内表面紧密接触，以固定和密封所述超声振子100，超声振子100即设置于壳体中。由此通过O型圈可以防止手术中或手术后清洗超声乳化手柄时，液体进入壳体内部而影响纵振发生体120的性能。可选的，所述颈部115为圆柱段，即图2和图3所示，或所述颈部115除了圆柱段之外还包括圆弧过渡段，如图5a所示。

进一步的，所述主体部112的近端优选设置密封装置，以进一步防止液体、空气或杂质进入超声振子的电气部分(压电陶瓷片、电极片)。例如，所述主体部112的近端外表面设置有环形沟槽116，所述环形沟槽116内设置有密封圈，例如硅胶密封圈，这里的密封圈也可用于防止手术中或手术后清洗超声乳化手柄时，液体进入壳体内部而影响纵振发生体120的性能。

所述变幅杆110通常为金属弹性体，金属弹性体的材料包括但不限于钛合金，还可以是其他生物相容性良好的金属。此外，所述变幅杆110及后配重130不限于通过螺纹与连接件140连接，例如也可通过弹扣、卡扣等可拆卸的方式与连接件140连接，本实用新型对变幅杆110及后配重130与连接件140的连接方式不作限定。另外，所述后配重130的形状可以有很多，例如图1所示的方形，还可以是图6所示的圆柱形，或法兰螺母等。

进一步的，本实施例还提供一种超声乳化手柄，包括壳体以及设置于所述壳体中的超声振子100。进一步的，本实施例还提供一种超声乳化系统，包括超声乳化手柄和高频信号发生器，所述超声振子100可通过电缆与所述高频信号发生器连接。所述纵振发生体120响应于高频信号发生器产生的驱动信号而产生相应的振动。所述高频信号发生器能够调整驱动信号的参数，例如电压信号的频率和电压，使得驱动信号的参数，例如输出频率和输出电压，符合纵振发生体120所需的频率和电压。所述高频信号发生器包括一驱动信号源，用于激励纵振发生体120的驱动信号。例如，所述高频信号发生器通过将市电转化为高频低压交流电信号(例如电压有效值为10～24V，频率为20～40KHz)，以向所述超声振子100提供电能。进一步，纵振发生体120能够将电能转化为机械能，产生对应的振动，并通过所述变幅杆110将振动放大并耦合，之后再传递至目标物体。目标物体例如可以是眼部的晶状体。

以下描述中，为了便于叙述，以超声振子100应用在超声乳化手柄和超声乳化系统上作为示例进行说明，但本领域技术人员应当知晓还可以将超声振子100应用在其他情况。

继续参阅图1至图3，所述变幅杆110上，优选在主体部112的外表面上设置有模式转换槽114，所述模式转换槽114与变幅杆110的内孔不贯通，以避免液体泄漏。本实施例中，所述模式转换槽114包括至少一个凹孔组，所述凹孔组包括至少三个间隔排列的凹孔1141，三个凹孔1141在变幅杆110上螺旋地分布，也即，三个凹孔1141沿着主体部112的外表面轮廓的连线为螺旋线，螺旋线的螺旋方向与变幅杆110的中轴线呈一定夹角θ，θ优选小于或等于45°，如15°或45°。此外，每个所述凹孔1141与变幅杆110的内孔不贯通。

应理解，由于螺旋分布的一个或多个凹孔组的设置，使得由纵振发生体120产生的纵向应力通过所述螺旋分布的凹孔组产生折射，这些应力折射叠加后形成产生扭转振动的应力，从而使超声乳化针头产生扭转运动。较佳地，每个所述凹孔组中的凹孔1141之间的距离恒定，也即至少三个凹孔1141等间距设置。

由多个凹孔1141螺旋分布所形成的凹孔组，其螺旋线的旋向可以是右旋或左旋，对此不作限定。应知晓，可以由三个凹孔1141构建一个螺旋分布的凹孔组，也可以由更多个凹孔1141构建一个凹孔组，具体根据实际需要进行设置。进一步的，螺旋分布的凹孔组的数量可为多个，优选沿变幅杆110的周向均匀地布置，且所有凹孔组的螺旋角度和螺旋旋向相同。在其他实施例中，所述凹孔组的数量还可为一个，且一个凹孔组中的多个凹孔1141沿变幅杆110的周向螺旋分布一整圈，以将纵向振动转换为扭转振动。

此外，同一个凹孔组上任意相邻两个凹孔1141之间的距离，可以为结构允许设置的任意值，对此不加限定。而且应知晓，凹孔组的数量根据需要来设定，凹孔组的数量越少，则扭矩输出值也越小，反之，凹孔组的数量越多，扭矩输出值也越大，因此，变幅杆110上的凹孔组的数量根据实际需要输出的扭矩的大小来设定，本实用新型没有特别的要求。

因此，利用纵振发生体120的压电元件的d33逆压电效应，可产生纵向振动，同时利用变幅杆110上的至少一个凹孔组，可将纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出，使超声振子10产生扭振。这样做，可快速、方便地提供扭振，无需制作复杂的结构，也无需配置复杂的控制系统，而且也无需在变幅杆110或超声乳化针头上开设细小的连续螺纹槽，从而简化了超声振子100的结构，降低了制作成本。

本实用新型对凹孔1141的形状和大小没有特别的限制，可以是规则形状或不规则形状，在优选的实施例中，所述凹孔1141为圆形孔，加工更简单、方便。进一步的，当凹孔组为多个时，通常的，多个凹孔组的结构相同，结构相同包括凹孔1141的数量、形状、大小以及相邻凹孔1141的间距。此外，本实用新型对多个凹孔组是否轴向对齐没有要求，既可以是沿轴向的两端对齐，也可一端对齐，另一端不对齐，或者两端都不对齐，较佳方案中，多个凹孔组沿轴向的两端对齐。进一步的，在制备时，可沿变幅杆110的径向开设凹孔1141，也可相对于径向倾斜开设凹孔1141，较佳地沿变幅杆110的径向开设凹孔1141，即凹孔1141的中心轴线沿着变幅杆110的径向，从而保证振动的稳定性，并避免应力集中问题。

在一可替代的实施例中，所述模式转换槽114还可以是斜切槽，具体如图5a所示。在图5a中，提供了另一种变幅杆110’，该变幅杆110’与前述变幅杆110的结构的区别在于，在主体部112上设置至少一个斜切槽117，该斜切槽117的延伸方向(即长度方向)与变幅杆110’的中轴线成夹角设置，夹角优选为小于或等于45°，如15°或45°。更详细地，在图5a所示的斜切槽117的位置沿A-A连线剖切得到图5b所示的横向截面图，如图5b所示，所述斜切槽117的底部为一平面，所述平面可以与变幅杆的中轴线平行。所述斜切槽117与变幅杆110’的内孔不贯通。优选，斜切槽117的数量为两个或更多个，多个斜切槽117相对于变幅杆的中轴线的倾斜角度和倾斜方向相同。优选的，所述斜切槽117的数量为2～6个，如3个、4个、6个。本实用新型对斜切槽117的形状和大小没有限定，例如可以是矩形孔、椭圆孔、长腰形孔等。在此，通过斜切槽117激发扭转振动的原理与前文类似，此处不再赘述。斜切槽117的倾斜方向可以是朝变幅杆的近端或远端倾斜，对此没有限定。在实际应用时，通过调整斜切槽117的槽宽和倾斜角度，可调节超声乳化手柄的振幅和频率，使其满足实际使用需求。

进一步的，所述变幅杆110’的颈部115除了圆柱段之外还具有圆弧过渡面115a，以平滑地连接变幅杆110’的主体部112和头部111，可以让整个超声振子100的结构更加平滑，可消除变幅杆110’的应力集中。进一步的，所述变幅杆110或110’还包括至少两个对称设置的平口槽118，平口槽118与变幅杆110或110’的内部不贯通，且平口槽118的延伸方向(即长度方向)与变幅杆的中轴线平行。优选，所述平口槽118设置于变幅杆110或110’的颈部115的远端，更优选设置在所述颈部115的圆柱段115a远端，例如图5a所示。通过至少两个对称设置的平口槽118来调节超声振子100的频率，更方便地将所需的振型与其他振型分离出来。在变幅杆110或110’上的平口槽118的数量还可以是超过2个。平口槽118的形状和尺寸不限定。应知晓，此处所示意的实施方式，如在主体部112上设置平口槽118的方案也适用于前文所述的变幅杆110。进一步的，如图6所示，还可在后配重130上开设平口槽118，以此调节超声振子100的振动频率。

上述描述仅是对本实用新型优选实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种变幅杆，其特征在于，具有轴向贯通的内孔，以用于液体的流通；所述变幅杆的外表面上设置有与所述内孔不连通的模式转换槽，所述模式转换槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线成夹角设置，用以将所述变幅杆受到的纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出。

2.根据权利要求1所述的变幅杆，其特征在于，所述模式转换槽包括至少一个凹孔组，所述凹孔组包括至少三个间隔设置的凹孔，至少三个所述凹孔在所述变幅杆上螺旋地分布，或者，所述模式转换槽为斜切槽。

3.根据权利要求2所述的变幅杆，其特征在于，当所述模式转换槽包括所述凹孔组时，所述凹孔组中的每个所述凹孔为圆形孔且等间距设置在所述变幅杆上，所述凹孔的中心轴线与所述变幅杆的径向一致。

4.根据权利要求2所述的变幅杆，其特征在于，当所述模式转换槽包括所述凹孔组时，所述凹孔组的数量为多个，多个所述凹孔组周向均匀布置在所述变幅杆上，且多个所述凹孔组的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角相同且倾斜方向也相同。

5.根据权利要求2所述的变幅杆，其特征在于，当所述模式转换槽为所述斜切槽时，所述斜切槽的数量为多个，多个所述斜切槽周向均匀布置在所述变幅杆上，且多个所述斜切槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角相同且倾斜方向也相同。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的变幅杆，其特征在于，所述模式转换槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线所形成的夹角小于或等于45°。

7.根据权利要求1所述的变幅杆，其特征在于，所述变幅杆至少包括轴向分布的头部和主体部，所述主体部的外径大于所述头部的外径，所述模式转换槽开设在所述主体部上。

8.根据权利要求7所述的变幅杆，其特征在于，所述变幅杆还包括颈部，所述颈部位于所述头部和所述主体部之间，且所述颈部的外径介于所述头部的外径和所述主体部的外径之间。

9.根据权利要求8所述的变幅杆，其特征在于，所述变幅杆还包括至少两个对称设置的平口槽，所述平口槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线平行，且所述平口槽与所述内孔不连通，所述平口槽设置于所述颈部或者所述主体部。

10.一种超声振子，其特征在于，包括纵振发生体、后配重、连接件以及如权利要求1-9中任一项所述的变幅杆；所述连接件的一端与所述后配重连接，并延伸穿过所述纵振发生体后，另一端与所述变幅杆连接；其中，

所述纵振发生体安装在所述变幅杆和所述后配重之间，并被配置为受到激励后产生形变以使所述超声振子产生纵向振动；

所述变幅杆用于通过所述模式转换槽将所述纵振发生体产生的纵向振动至少部分转换为扭转振动并输出。

11.根据权利要求10所述的超声振子，其特征在于，所述后配重包括平口槽，所述平口槽的延伸方向与所述变幅杆的中轴线平行。

12.一种超声乳化手柄，包括壳体以及如权利要求10或11所述的超声振子，所述超声振子设置在所述壳体中。

13.一种超声乳化系统，其特征在于，包括如权利要求12所述的超声乳化手柄和高频信号发生器，其中，所述超声振子与所述高频信号发生器连接；所述高频信号发生器被配置为向所述纵振发生体输出驱动信号。

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