JP2002542005A - 圧縮圧力の伝達を改良した超音波トランスデューサ - Google Patents

圧縮圧力の伝達を改良した超音波トランスデューサ

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JP2002542005A JP2000611818A JP2000611818A JP2002542005A JP 2002542005 A JP2002542005 A JP 2002542005A JP 2000611818 A JP2000611818 A JP 2000611818A JP 2000611818 A JP2000611818 A JP 2000611818A JP 2002542005 A JP2002542005 A JP 2002542005A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、個々の圧電部及び圧電スタック全体における圧力の均一性を、実質的に増加させた結果としての効率を向上させた超音波装置（１０）である。特に、圧電スタック（１２）は、個々の圧電素子の表面とほぼ同じ表面積をもつ頭部を備えたボルト（１６）によって、均一に圧縮圧力がかけられる。このボルト（１６）は、さらに、ボルト頭部（２２）との削減された接触面を持つ後端ベル状部（１４）と、隣接した圧電スタック（１２）とのより大きな面と結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は概して超音波トランスデューサ装置に関し、特に、より均等な圧縮荷
重をトランスデューサ装置にかける圧縮部を備えた、コンポジット型もしくはサ
ンドイッチ型のトランスデューサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波伝達装置は、外科における手術や処置のような種々の応用としてよく知
られている。この超音波伝達装置は、通常、電気エネルギーを超音波周波数の振
動運動に変換するトランスデューサを含む。この振動運動は、外科医用器具の末
端を振動させるために伝達される。このような利用は、代表的なものでは米国特
許第３，６３６，９４３号及び同第５，７４６，７５６号に開示されており、両
公報とも参考文献として本願に含むものとする。
【０００３】 コンポジット型もしくはサンドイッチ型の強力な超音波トランスデューサは、
典型的に、環状の圧電トランスデューサ及び電極を交互に積層した、前方及び後
方の集合部材を含む。このような強力なトランスデューサのほとんどは、プレス
トレス型のものである。それらは、圧電トランスデューサが耐えられる圧縮力の
半分程度の静的なバイアスをかけるために、このスタックを通して軸方向に伸張
した圧縮ボルトを採用している。英国特許第８６８，７８４号には、共振周波数
と同調させかつ共振周波数の半分の波長に設計された、ねじ止めしたスタックを
用いているサンドイッチ型のトランスデューサが開示されている。トランスデュ
ーサは、動作中、常時圧縮圧力を受け続けるように設計されており、常態でゼロ
の最小圧縮力から材質の最大圧縮力を超えない最高点へと振動する。
【０００４】 図１に示すように、超音波装置の音響部もしくは伝達部８０には、通常、トラ
ンスデューサスタックもしくは、トランスデューサ部８２、さらに伝達部もしく
は作用部がある。この伝達部は、取付具８４、伝送ロッドもしくは導波管８６、
さらに末端作動部もしくは棒状部８８を含む。伝送ロッド８６と末端作動部８８
は、外科医用器具の一部であることが望ましい。
【０００５】 音響部８０のトランスデューサ部８２は、発電機（図示せず）からの電気信号
を、末端作動部８８の長さ方向における超音波周波数の振動運動を生み出す機械
エネルギーへと変換する。この音響部８０を動作させると、音響部８０を貫いて
振動定在波が形成される。音響部８０内のある点における振動運動の振幅は振動
運動を測定する音響部８０内の位置によって決まる。ランジュバンスタックとし
て知られるトランスデューサ部８２は、通常、変換部９０、第一の共振器もしく
は後端ベル状部９２、さらに第二の共振器もしくは前端ベル状部９４を持つ。こ
のトランスデューサ部８２の長さは、この系固有の波長の１／２の整数倍（ｎλ
／２）であることが好ましい。
【０００６】 第一の共振器９２の遠端部は変換部９０の近端部に接続され、第二の共振器９
４の近端部は変換部９０の遠端部に接続されている。第一の共振器９２及び第二
の共振器９４は、チタン、アルミニウム、鋼鉄もしくは他の適切な材料から加工
することが望ましい。この第一の共振器９２及び第二の共振器９４の長さは、変
換部９０の厚み、共振器９２及び共振器９４に使う材料の密度や弾性係数、さら
にトランスデューサ部８２の基本周波数を含む様々な変数によって決定される。
第二の共振器９４は、超音波振動の振幅を増幅するために、その近端部から遠端
部にかけて内側に向かって次第に細く形成してもよい。
【０００７】 トランスデューサ部８２の変換部９０には、正電極９６と負電極９８が交互に
配置された圧電区間があり、圧電素子１００が電極９６及び電極９８の間でひと
つ置きに設けられることが好ましい。この圧電素子１００は、例えば、ジルコニ
ウム酸チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛、もしくはセラミック圧電クリ
スタル材料のような適切な材料から形成することができる。各正電極９６、各負
電極９８、さらに圧電素子１００は、その中心を通って拡張した穴があけられて
いる。正電極９６と負電極９８は、それぞれワイヤー１０２及びワイヤー１０４
と電気的に接続されている。このワイヤー１０２及びワイヤー１０４は、発電機
から電極９６及び電極９８へ電気信号を伝えるものである。
【０００８】 圧電素子１００は、音響部８０において音響定在波を形成するために、発電機
から供給される電気信号に応じて動作する。電気信号は、材料内部での大きな圧
縮圧力による小さな変位を繰り返し、圧電素子１００の内部に変動を引き起こす
。この繰り返される小さな変位は、電圧変化の方向に圧電素子１００を連続的に
伸縮させ、超音波エネルギーの高周波の縦波を作り出す。超音波エネルギーは、
音響部８０を通じて棒状部８８へと伝えられる。
【０００９】 圧電素子１００は、従来、第一の共振器９２及び第二の共振器９４の間でボル
トワッシャー結合１０６により保持されていた。このボルト１０６は、頭部、脚
部、さらにねじが切ってある端部を持っていることが望ましい。ボルト１０６は
、第一の共振器９２の近端部から挿入され、第一の共振器９２、電極９６及び電
極９８、さらに圧電素子１００の穴を通される。ボルト１０６の、ねじ山が形成
された遠端部は、ねじが切ってある第二の共振器９４の穴にねじ込まれる。
【００１０】 他の従来実施例においては、圧電トランスデューサスタックへ圧縮圧力を供給
するため、脚部が第一の共振器９２及び第二の共振器９４の両方にねじ止めされ
ている。ねじ山のある脚部は、伝達部がトランスデューサ部に対して着脱可能な
従来例として知られている。例として、米国特許第５，３２４，２９９号及び同
第５，７４６，７５６号がある。このようなボルトと脚部は、サンドイッチ型ト
ランスデューサもしくは取り付けられたあらゆる伝達装置における素子間の音響
結合を維持するために利用される。結合は、共振で動作させる装置のチューニン
グを保持するために重要である。
【００１１】 従来例における課題は、圧縮手段が適切でなく、各圧電トランスデューサの内
径と外形、すべての圧電トランスデューサスタック、さらに図１及びグラフで示
した図２のｒ軸及びｚ軸の全域で、均一な圧力を供給するためには用いることが
できないことである。有限要素解析では、ｒ軸における圧力比率はほぼ４：１で
あることを示す。
【００１２】 ｒ軸及びｚ軸における不均一な圧力は、トランスデューサの効率を下げ、高温
の発熱を引き起こす。この限界は、温度の制限された用途において、深刻で重大
なものとなる。温度の制限された用途において、下がった効率の分だけトランス
デューサ内部での高温の発熱へと転化され、最大出力を落とすことになる。さら
に、不均一な圧力は圧縮の強さを制限し、ひいてはトランスデューサの仕事能力
をも制限する。
【００１３】 米国特許第５，７９８，５９９号が、圧電スタックの隣接部材における対抗面
に柔らかいアルミホイルワッシャーを付けた超音波トランスデューサ装置を開示
している。このワッシャーは、隣接部材の表面の凹凸になじむように圧縮圧力の
もとで変型する。
【００１４】 従って、発熱を低減させて出力効率を上げるため、圧電スタックを通して各圧
電素子への均一な圧縮圧力を実質的に発揮する超音波トランスデューサが必要と
なる。本願発明はこの要求に答えるものである。
【００１５】
【発明の概要】
本発明は、個々の圧電部分及び圧電スタック全体において圧力の均一度を実質
的に上げた結果として効率を上げる超音波装置である。本発明は、正電極及び負
電極と圧電素子をひとつ置きの関係で配置したスタックと、第一の端部及び第二
の端部を持ち、このスタックからの超音波振動を受けて第一の端部から第二の端
部へ超音波を伝達する取付具と、圧縮圧力をスタックへ与えて、スタックを単独
結合させ、個々の圧電素子と実質的に同等な面積で圧縮圧力を伝える面を持ち、
圧縮圧力を供給するための構成手段とを備え、電気エネルギーに応じて超音波周
波数で振動させるトランスデューサからなる。
【００１６】 さらなる実施例において、圧縮手段は、この面積部分と圧電素子との間に配置
された空間部分からなる。この空間部分は、第一の接触面及び第二の接触面を含
むように構成され、第一の接触面は、圧電スタックの近端部と接触する第二の接
触面よりも小さな面積でこの面と接触している。
【００１７】 ある実施例においては、個々の圧電素子の面の面積とほぼ同じボルト頭部の面
の面積を持つねじ山付きボルトによって、圧電スタックが均一に圧縮される。こ
のボルトは、さらに、ボルト頭部と接触する第一の接触面と、隣接する圧電スタ
ックと接触する第二の接触面とを持ち、選択的に形成されたベル状端部と結合す
ることができる。この第二の接触面は、第一の接触面より大きい。
【００１８】 この発明の利点としては、トランスデューサの温度と出力の効率が上がること
である。
【００１９】 さらに、この発明の利点としては、冷却システムの必要のない程度に発熱を低
減することである。
【００２０】 さらに、この発明の利点としては、均一な圧力が、より大きな動作規模にする
ためのより大きな圧縮圧力を許容できることである。より大きな動作規模は、圧
電部の利用範囲の拡大につながる。
【００２１】 本発明におけるこれらの他の特長及び利点は、例示や発明の原理を図示した添
付図面と連係させた以下の詳細な説明によりさらに明確になるであろう。
【００２２】 上述の一般的な説明と以下の詳細な説明の両方ともに模範的かつ解釈上のもの
であり、本発明の請求の範囲のさらなる説明を意図するものである。
【００２３】
【好ましい実施態様の説明】
本発明の詳細な説明においては、本発明がこの適用例もしくは添付図面に描い
た部材の構成及び装置の使用に限定されるものではないことを留意すべきである
。むしろ、描かれた本発明の実施例は、その他の実施例、変型例または修正の中
において実施され具体化することができ、様々な方法で実行し実現しうるもので
ある。さらに、特に説明しない限り、ここで用いる用語や表現は、読み手に対す
る便宜上、本発明で具体化した実施例を説明する目的で採用したものであり、本
発明を限定するためのものではない。
【００２４】 図３において、本発明のトランスデューサ部１０は、前端ベル状部１４を結合
した圧電スタック部１２を備えている。この圧電スタックは、ボルト１６によっ
て保持されており、好ましくは、特別に形成した後端ベル状部３０と結合されて
いる。ボルト１６は、上述したように、前端ベル状部１４とねじ結合されている
ことが望ましい。
【００２５】 図４はボルト１４を示す図であり、脚部２０と頭部２２からなる。脚部２０は
、前端ベル状部１４内部のねじ穴部（図示せず）と結合するため、末端２４にね
じ山が切ってある。脚部２０は、近端部２６において広がって頭部２２と一体化
しており、圧力の集中を削減し、疲労寿命を伸ばしかつ粘弾性的減衰を減少させ
る。近端部２６の外面的形態は、関係する圧電スタック及び全体のトランスデュ
ーサ部１０の設計上の制約によって制限を受けるだけである。ボルト頭部２２の
直径は、個々の圧電部の直径と実質的に同じである。好ましくは、ボルト１４は
チタンから形成する。圧電スタック１２に圧縮圧力をかけるためにボルト１４を
単独で使用すると、各圧電部及び圧電スタック全体にわたる圧力分散が、従来の
圧縮手段の向上をもたらした。特に、本発明の圧縮手段と従来のボルト圧縮手段
に同じトルクを与えると、本発明において出力電圧の増加が見られた。
【００２６】 他の実施例として、ボルト１４が後端ベル状部３０と結合したものを図５ａに
示す。この後端ベル状部３０は、第一の接触面３２と第二の接触面３４を備える
。接触面３４の面積は、接触面３２の面積よりも小さい。接触面３４はボルト１
４の面１８と接触し、接触面３２は最初の圧電スタック１２と接触する。
【００２７】 内部空間部もしくは段差部３６と、外部空間部もしくは段差部３８は、接触面
３４の形を規定する。接触面３４の特定の寸法は、トランスデューサ部の与えら
れた空間制限内で、各圧電部と圧電スタック全体における最大均一圧力を提供す
る有限要素解析により最適化される。最適化されるたか否かにかかわらず、接触
面３４の面積が接触面３２の面積よりも狭い分、圧電スタックへの圧力供給は、
従来技術より向上するはずである。接触面３４への圧縮圧力によって、圧力の集
中は、ｒ軸及びｚ軸に関して後端ベル状部の厚さの短い距離で分散され、これに
よって、均等に圧力を分散するに必要な後端ベル状部の厚さを薄くすることがで
きる。この内部空間部３６もまた脚部２０の近端部２６を効率的に収容する。好
ましくは、内部空間部と外部空間部３６及び３８のベベル角が等しいことである
が、これは要求事項ではない。実例的なベベル角は４５度である。
【００２８】 図３の実施例でいえば、図６は、r軸方向の圧力比率がほぼ１．３：１である
ことを示す。これはまた、圧電スタックの近端部でのz方向における圧縮圧力が
より均一であることをも明らかに示すものである。さらに、本発明はまた、従来
技術に比較して、圧電スタックの遠端部もしくはこのスタックの前端ベル状部表
面で、z軸方向の圧力変化を削減する。
【００２９】 図５b乃至図５gは、後端ベル状部３０の他の実施例を示す図である。各実施例
は、接触面３２b乃至３２gの接触面積よりも狭い個々の接触面３４b乃至３４gを
定義付けるものである。第一の段差部３６b乃至３６g及び第二の段差部３８b乃
至３８gは、各接触面３４b乃至３４gをそれぞれ定義する。容易に解るように、
段差部３６b乃至３６gと段差部３８b乃至３８gは、接触面３４b乃至３４gを定義
するための多種多様な形状をとることができる。
【００３０】 下記の表１は、本発明で測定したトランスデューサの効率を従来の効率と比較
したものである。
【表１】
【００３１】 本発明は、図や例示を用いて詳細に説明をしてきたが、それは、広範囲の変更
や修正が本発明の範囲及びその精神から逸脱することなしに、上述の好ましい実
施態様を構成することを理解すべきである。例えは、図７と図８は、本発明の他
の実施例を示し、後端ベル状部がボルト頭部２２の必要不可欠な形状となってい
る。
【００３２】 複合後端ベル状部は、ボルト１４と結合されることによって形成されてもよい
。この実施例の第一の後端ベル状部３０は、図５に示されている。図９及び図１
０に示されている第二の後端ベル状部３０ａは、ベル状端部３０と圧電スタック
１２の間に挿入されてもよい。このベル状端部３０ａの追加は、r軸とz軸に関す
る圧力変動を、ベル状端部３０を単独で使用するよりも効率的にかつ円滑にする
。ベル状端部３０ａは、接触面３２に隣接する二つの接触面１３４及び接触面１
３４ａからなる。接触面１３２は、同様に圧電スタック１２の最初の圧電素子と
接触する。接触面１３４及び接触面１３４ａの特定の形状は、トランスデューサ
部の与えられた空間の制約内で各圧電部及び圧電スタック全体の最大均一圧力を
生み出す有限要素解析によって決定される。
【００３３】 さらに、第三のベル状端部３０bを含めることもできる。このベル状端部３０b
の追加は、図１１及び図１２に示すように、r軸とz軸に関する圧力変動を、ベル
状端部３０及びベル状端部３０ａを使用するよりも効率的かつ円滑にする。この
ベル状端部３０bは、接触面１３２に隣接する三つの接触面２３４，２３４ａ及
び２３４bからなる。接触面２３２は、同様に圧電スタック１２の最初の圧電素
子と接触する。接触面２３４，２３４ａ及び２３４ｂの特定の形状は、トランス
デューサ部の与えられた空間の制約内で各圧電部及び圧電スタック全体の最大均
一圧力を生み出す有限要素解析によって決定される。これらの分野の技術者には
容易に理解できることであるが、対応する接触面のあるベル状端部は、圧電スタ
ック１２の内部での圧力変動をさらに減少させるために組み入れることができる
。
【００３４】 さらに、技術者には容易に理解されるものとして、図１３に示すように、ひと
つ以上の後端ベル状部を圧電スタックと前端ベル状部との間に配置してもよい。
本発明のトランスデューサ部１１０は、前端部１１４を備えた圧電スタック部１
１２からなる。この圧電スタックは、本発明において、特別に製作した後端ベル
状部１３０を備えたボルト１１６によって、圧縮保持される。ボルト１１６は、
上述したように、前端ベル状部１１４とねじ止めにより連結される。本発明にお
いては、第二の前端ベル状部１３０ａが、前端ベル状部１１４と圧電スタック１
１２の間に配置される。
【００３５】 圧電スタックを圧縮圧力の中に保持する手段は、圧電スタックの長さ方向に沿
って中心に位置させるボルトもしくは脚部以外にも、様々な実施態様に含めるこ
とができる。図１４は、他の実施例を示し、二つの端板２００及び２０２のボル
ト締めにより、圧電スタック２１２が圧縮保持されている。この実施例において
、本発明で構成した後端ベル状部２０４及び後端ベル状部２０６は、環状のくり
抜き穴を持っていない。この穴は中心に取り付けられるボルトと脚部を受け入れ
るためのものだからである。
【００３６】 このように、上述の実施例は単に図示したものであり、限定されないすべての
態様において考慮される。従って、本発明の範囲は上記の説明よりもむしろ添付
した請求の範囲により表現されるものである。この請求の範囲と等価な意味及び
その範囲内でなされるすべての修正は、この請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 外科医用システムに使用される従来のトランスデューサの一例の切欠部分断面
図である。
【図２】 図１ａにおける個々の圧電部及び圧電スタック全体に圧力をかけた例示的な等
値プロット図である。
【図３】 本発明のトランスデューサの斜視図である。
【図４】 本発明のボルトの斜視図である。
【図５ａ】 本発明の後端ベル状部の斜視図である。
【図５ｂ】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における断面斜視図である。
【図５ｃ】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における断面斜視図である。
【図５ｄ】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における断面斜視図である。
【図５ｅ】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における断面斜視図である。
【図５ｆ】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における断面斜視図である。
【図５ｇ】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における断面斜視図である。
【図６】 本発明のトランスデューサにおける個々の圧電部及び圧電スタック全体に圧力
をかけた例示的な等値プロット図である。
【図７】 本発明のボルトの別の実施例における斜視図である。
【図８】 図７におけるボルトの断面図である。
【図９】 本発明の後端ベル状部の別の実施例における斜視図である。
【図１０】 図９の実施例の立面図である。
【図１１】 本発明の後端ベル状部のさらに別の実施例における斜視図である。
【図１２】 図１２の実施例の立面図である。
【図１３】 圧電スタックの一端に配置した二つの後端ベル状部を備えた別の実施例におけ
る斜視図である。
【図１４】 圧電スタックを圧縮するための本発明の別の手段における断面立面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 17/00 Ｈ０４Ｒ 17/00 ３３０Ｋ ３３２Ｙ ３３２ Ａ６１Ｂ 17/36 ３３０ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ボープレ・ジャン・エム アメリカ合衆国、45242 オハイオ州、ブ ルー・アッシュ、ビー・ハンターズ・クリ ーク 9200 Ｆターム(参考） 4C060 JJ11 MM24 5D019 AA24 BB10 FF04 GG02 GG12 HH02 5D107 AA03 BB07 CC04 CC10 FF01 FF03 FF07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気エネルギーに応じて超音波周波数で振動するトランスデ
    ューサ装置を備え、 前記トランスデューサ装置は、 交互に設けられた正電極及び負電極と、該正電極及び負電極とひとつ置きの関
    係で設けられた圧電素子とのスタックと、 第一の端部及び第二の端部を持ち、前記スタックからの超音波振動を受けて前
    記第一の端部から前記第二の端部へ超音波振動を伝送する取付具と、 圧縮圧力を前記スタックへ加え、前記スタックを単体で結合保持する圧縮手段
    であって、個々の圧電素子の面積と実質的に等しい面積を有する、圧縮圧力を伝
    える面を備えた圧縮手段とを備えた ことを特徴とする超音波装置。
  2. 【請求項２】 前記圧縮手段が前記取付具とねじ関係にて結合したボルトで
    ある請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 さらに、前記スタックと隣接した第一の接触面と、この面と
    隣接した第ニの接触面とを持ち、前記第二の接触面の面積が前記第一の接触面の
    面積より小さい環状部材を備えた請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記環状部材は前記第二の接触面を規定するベベル角を持っ
    た面を備えた請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記環状部材は前記第二の接触面を規定するベベル角を持っ
    た第一及び第二の面を備えた請求項３に記載の装置。
  6. 【請求項６】 電気エネルギーに応じて超音波周波数で振動するトランスデ
    ューサ装置を備え、 前記トランスデューサ装置は、 長さ方向の軸を持つスタックを形成するように、交互に設けられた環状の正電
    極及び負電極、並びに該正電極及び負電極とひとつ置きの関係で設けられた圧電
    素子と、 第一の端部及び第二の端部を持ち、前記スタックからの超音波振動を受けて前
    記第一の端部から前記第二の端部へ超音波振動を伝送する取付具と、 圧縮圧力を前記スタックへ加え、前記スタックを単体で結合保持する圧縮手段
    であって、前記スタックと重なり合う関係の面積を持つ、圧縮圧力を伝える面を
    備えた圧縮手段とを備えた ことを特徴とする超音波装置。
  7. 【請求項７】 前記圧縮手段が前記取付具とねじの関係をもって前記長さ方
    向の軸に沿って結合したボルトである請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 さらに、前記スタックと隣接した第一の接触面と、この面と
    隣接した第二の接触面とを持ち、前記第二の接触面の面積が前記第一の接触面の
    面積より小さい環状の部材からなる請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】 電気エネルギーに応じて超音波周波数で振動するトランスデ
    ューサ装置を備え、 前記トランスデューサ装置は、 長さ方向の軸を持つスタックを形成するように、交互に設けられた環状の正電
    極及び負電極、並びに該正電極及び負電極とひとつ置きの関係で設けられた圧電
    素子と、 第一の端部及び第二の端部を持ち、前記スタックからの超音波振動を受けて前
    記第一の端部から前記第二の端部へ超音波振動を伝送する取付具と、 圧縮圧力を前記スタックへ加え、前記スタックを単体で結合保持する圧縮手段
    であって、前記スタックと重なり合う関係の面積を持つ、圧縮圧力を伝える面を
    備えた圧縮手段と、 第一の端部及び第二の端部を持ち、前記トランスデューサ装置から超音波振動
    を受けて前記第一の端部から前記第二の端部へ前記超音波振動を伝送する伝送ロ
    ッドと、 第一の端部及び第二の端部を持ち、前記伝送ロッドから前記超音波振動を受け
    て前記第一の端部から前記第二の端部へ前記超音波振動を伝送する末端作動部と
    を備えた ことを特徴とする超音波手術装置。
  10. 【請求項１０】 電気エネルギーに応じて超音波周波数で振動するトランス
    デューサ装置を備え、 前記トランスデューサ装置は、 交互に設けられた正電極及び負電極と、該正電極及び負電極とひとつ置きの関
    係で設けられた圧電素子とのスタックを備え、 さらに、前記スタックに半径方向の軸ｒと長さ方向の軸ｚを規定し、前記スタ
    ックが運転中に圧縮荷重を受けると前記ｒ軸及びｚ軸に沿って実質的に均一な圧
    力を生じる ことを特徴とする超音波装置。
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