JP2011526797A5 - - Google Patents

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Description

上述した本開示の教えの利益を有する当業者が、そこへの変更をもたらす。このような変更は、添付の特許請求の範囲によって規定されたような、本開示の範囲内におけるものとして構成される。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
超音波振動を発生するように設けられた振動子スタックであって、
このスタックの第１の端部に近接して配置された後ろ板手段と上記第１の端部から離れた上記スタックの第２の端部に近接して配置されたスペーサー要素手段との間で、交互に連続して互いに留められた複数の薄層状のピエゾ電気要素および複数の薄層状の電極手段を有し、上記第２の端部によって超音波振動ツール手段へ搭載され或いは搭載可能な振動子スタック。
［２］
上記各ピエゾ電気要素および上記各電極手段を通って上記後ろ板手段から伸びる細長いシャフト手段を有し、上記スペーサー要素手段が、上記シャフト手段の先端に近接して該シャフト手段に取り付けられ、上記ピエゾ電気要素および上記電極手段が上記スペーサー要素手段と上記後ろ板手段との間で圧縮されて保持される［１］の振動子スタック。
［３］
上記シャフト手段は、実質的に、当該スタックの軸の方向に伸びる［２］の振動子スタック。
［４］
上記シャフト手段は、ねじを切った手段を備えている［２］或いは［３］の振動子スタック。
［５］
上記スペーサー要素手段は、上記ねじを切った手段に螺合可能である［４］の振動子スタック。
［６］
上記後ろ板手段は、上記シャフト手段の上記ねじを切った手段に螺合可能な第２のねじを切った要素を有する［２］〜［５］のいずれかの振動子スタック。
［７］
上記シャフト手段の先端によって、随意に、そのねじを切った手段によって、超音波で振動可能なツール手段へ搭載され或いは搭載可能な［２］〜［６］のいずれかの振動子スタック。
［８］
複数の超音波周波数振動モードを製造するように選択的に動作可能な［１］〜［７］のいずれかの振動子スタック。
［９］
実質的に直交する少なくとも２つの面でたわみ振動モードを発生するように動作可能な［１］〜［８］のいずれかの振動子スタック。
［１０］
当該振動子スタックの振動モードは、上記スペーサー要素手段の長さ、質量、および／或いは軸方向の配置位置を選択的に調節することによって調整可能である［１］〜［９］のいずれかの振動子スタック。
［１１］
当該振動子スタックの振動モードは、上記後ろ板手段の長さ、質量、および／或いは軸方向の配置位置、随意に、上記第２のねじを切った要素手段の長さ、質量、および／或いは軸方向の配置位置を選択的に調節することによって調整可能である［１］〜［１０］のいずれかの振動子スタック。
［１２］
上記スペーサー要素手段、および、随意に、上記後ろ板手段の上記第２のねじを切った要素は、異なる寸法および／或いは質量を有する同等の要素に選択的に交換可能である［１］〜［１１］のいずれかの振動子スタック。
［１３］
上記第２のねじを切った要素は、当該振動子スタックが上記後ろ板手段と上記スペーサー要素手段との間で圧縮状態を維持する一方で、同等の要素に交換可能である［１２］の振動子スタック。
［１４］
上記第２のねじを切った要素は、当該振動子スタックの上記ツール手段への取り付けを維持する一方で、同等の要素に交換可能である［１２］〜［１３］のいずれかの振動子スタック。
［１５］
そこから伸びる細長い導波管手段を有する超音波ホーン手段を有し、且つ上記導波管手段の長手軸へ偏心して上記ホーン手段へ取り付けられた振動子スタック手段を有し、この振動子スタック手段は、［１］〜［１４］の振動子スタックを含む、超音波で振動可能なツール手段。
［１６］
外科ツール、随意に、腹腔鏡検査の外科方法において使用するために取り付けられた外科ツールを有する［１５］の超音波で振動可能なツール手段。
［１７］
そこから伸びる細長い導波管手段を有する超音波ホーン手段を有し、且つ上記導波管手段の長手軸へ偏心して上記ホーン手段へ取り付けられた単一の振動子スタック手段を有し、この振動子スタック手段は、代替の振動モードを有する超音波振動を上記ホーン手段および上記導波管手段内で発生するように選択的に動作可能である、超音波で振動可能なツール手段。
［１８］
上記代替の振動モードは、ねじれモード超音波振動および縦モード超音波振動を有する［１７］の超音波で振動可能なツール手段。
［１９］
上記振動子スタック手段は、［１］〜［１６］のいずれかの振動子スタックを有する［１７］或いは［１８］の超音波で振動可能なツール手段。
［２０］
外科ツール、随意に、腹腔鏡検査の外科方法において使用するために取り付けられた外科ツールを有する［１７］〜［１９］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２１］
上記振動子スタック手段は、上記導波管手段と実質的に平行な面内でたわみモードで振動するように動作可能であり、それにより、上記ホーン手段および上記導波管手段内で縦モード振動を発生する［１７］〜［２０］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２２］
上記振動子スタック手段は、上記導波管手段と実質的に直交する面内でたわみモードで振動するように動作可能であり、それにより、上記ホーン手段および上記導波管手段内でねじれモード振動を発生する［１７］〜［２１］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２３］
上記振動子スタック手段は、所望される振動周波数を有する選択された振動モードを上記ホーン手段および上記導波管手段内で製造するように調整可能である［１７］〜［２２］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２４］
上記振動子スタック手段は、予め選択された波長を有する共振ねじれモード振動を上記導波管手段内で製造するように調整可能である［１７］〜［２３］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２５］
上記導波管手段は、上記共振ねじれモード振動の節面に配置された放射状に突き出した複数のスペーサーリングを備えている［２４］の超音波で振動可能なツール手段。
［２６］
上記振動子スタック手段は、上記共振ねじれモード振動の複数の節面に一致し、且つ上記複数のスペーサーリングに一致した複数の節面を有する共振縦モード振動を上記導波管手段内で製造するように調整可能である［２５］の超音波で振動可能なツール手段。
［２７］
上記複数のスペーサーリングは、その中の振動を実質的に孤立させるように上記導波管手段を囲むシュラウドを支持するように取り付けられている［２５］或いは［２６］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２８］
上記ホーン手段は、２つ或いはそれ以上の作動センサー手段を備え、第１の上記センサー手段は、上記導波管手段によって規定された長手軸に近接して配置され、第２の上記センサー手段は、上記軸から離れて上記ホーン手段の周縁部に近接して配置している［１７］〜［２７］のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
［２９］
上記複数の作動センサー手段は、縦モード振動において上記各センサー手段からの信号の位相が同じである一方、当該ツール手段のねじれモード振動において上記周縁部の第２のセンサー手段からの信号が上記軸に近い第１のセンサー手段からの信号と位相がずれるように取り付けられている、［２８］の超音波で振動可能なツール手段。
［３０］
上記信号の間の違いに基づいて、ねじれモード振動および縦モード振動を識別するように設けられた制御回路手段を備えている［２９］の超音波で振動可能なツール手段。
［３１］
上記制御回路手段は、上記振動子スタック手段へ与えられた電圧、電流、および／或いは電力を、実質的にねじれモード共振をそれぞれ指し示す最大値と一致した、上記第１および第２のセンサー手段からの信号の位相の違いと比較する、［３０］の超音波で振動可能なツール手段。
［３２］
超音波振動を発生するように超音波で振動可能なツール手段へ取り付け可能な振動子スタックを製造する方法であって、
複数の薄層状のピエゾ電気要素、複数の薄層状の電極手段、後ろ板手段、およびスペーサー要素手段を用意する工程と、
上記後ろ板手段と上記スペーサー要素手段との間で、上記複数のピエゾ電気要素と複数の電極手段を互いに交互に連続して留める工程と、
を有する方法。
［３３］
上記後ろ板手段から伸びる細長いシャフト手段を用意する工程と、
環状の上記複数のピエゾ電気要素と環状の上記複数の電極手段を用意する工程と、
上記シャフト手段の周りに上記複数のピエゾ電気要素と上記複数の電極手段を交互に配置する工程と、
上記後ろ板手段と上記スペーサー要素手段との間で、上記ピエゾ電気要素と電極手段が圧縮されて保持された上記シャフト手段へ上記スペーサー要素手段を取り付ける工程と、
を有する［３２］の振動子スタックを製造する方法。
［３４］
上記シャフト手段がねじを切った手段を備え、上記スペーサー要素手段がそれに螺合可能である［３３］の振動子スタックを製造する方法。
［３５］
上記後ろ板手段は、上記シャフト手段の上記ねじを切った手段に螺合可能な第２のねじを切った要素手段を有する［３４］の振動子スタックを製造する方法。
［３６］
上記スペーサー要素手段の長さおよび／或いは質量を調節することによって、例えば、そこから材料の薄層を機械加工することによって、所望される周波数の振動を発生するように当該振動子スタックを調整する工程を有する［３２］〜［３５］のいずれかの振動子スタックを製造する方法。
［３７］
上記後ろ板手段の長さおよび／或いは質量を調節することによって、例えば、そこから材料の薄層を機械加工することによって、所望される周波数の振動を発生するように当該振動子スタックを調整する工程を有する［３２］〜［３６］のいずれかの振動子スタックを製造する方法。
［３８］
上記後ろ板手段の上記第２のねじを切った要素の長さおよび／或いは質量を調節する工程を有する［３７］の振動子スタックを製造する方法。
［３９］
上記第２のねじを切った要素を分離してその長さおよび／或いは質量を調節し、それを再び取り付ける工程を有する［３８］の振動子スタックを製造する方法。
［４０］
始めにそれを分離することなく、上記第２のねじを切った要素の長さおよび／或いは質量を調節する工程を有する［３８］の振動子スタックを製造する方法。

Claims (15)

  1. 超音波振動を発生するように設けられた振動子スタックであって、
    このスタックの第１の端部に近接して配置された後ろ板手段と上記第１の端部から離れた上記スタックの第２の端部に近接して配置されたスペーサー要素手段との間で、交互に連続して互いに留められた複数の薄層状のピエゾ電気要素および複数の薄層状の電極手段を有し、上記第２の端部によって超音波振動ツール手段へ搭載され或いは搭載可能であり、上記各ピエゾ電気要素は軸方向に分極されている振動子スタック。
  2. 上記各ピエゾ電気要素および上記各電極手段を通って上記後ろ板手段から実質的に当該スタックの軸の方向に伸びる細長いシャフト手段を有し、上記スペーサー要素手段が、上記シャフト手段の先端に近接して該シャフト手段に取り付けられ、上記ピエゾ電気要素および上記電極手段が上記スペーサー要素手段と上記後ろ板手段との間で圧縮されて保持される請求項１の振動子スタック。
  3. 上記シャフト手段は、ねじを切った手段を備え、上記スペーサー要素手段は、上記ねじを切った手段に螺合可能である請求項２の振動子スタック。
  4. 上記後ろ板手段は、上記シャフト手段の上記ねじを切った手段に螺合可能な第２のねじを切った要素を有する請求項３の振動子スタック。
  5. 上記シャフト手段の先端で、ねじを切った手段によって、上記超音波で振動可能なツール手段へ搭載され或いは搭載可能な請求項２乃至請求項４のいずれかの振動子スタック。
  6. 上記ツール手段で複数の超音波周波数振動モードの所望される１つを製造するように選択的に動作可能な請求項１乃至請求項５のいずれかの振動子スタック。
  7. 実質的に直交する少なくとも２つの面で当該スタックにおいてたわみ振動モードを発生するように動作可能な請求項１乃至請求項６のいずれかの振動子スタック。
  8. 当該振動子スタックの振動モードは、上記スペーサー要素手段および／或いは上記後ろ板手段の長さ、質量、および／或いは軸方向の配置位置を選択的に調節することによって調整可能である請求項１乃至請求項７のいずれかの振動子スタック。
  9. そこから伸びる細長い導波管手段を有する超音波ホーン手段を有し、且つ上記導波管手段の長手軸へ偏心して上記ホーン手段へ取り付けられた振動子スタック手段を有し、この振動子スタック手段は、請求項１乃至請求項８の振動子スタックを含む、超音波で振動可能なツール手段。
  10. そこから伸びる細長い導波管手段を有する超音波ホーン手段を有し、且つ請求項１乃至請求項８のいずれかの単一の振動子スタック手段を有し、上記振動子スタック手段が上記導波管手段の長手軸へ偏心して上記ホーン手段へ取り付けられ、上記振動子スタック手段がねじれモード超音波振動或いは縦モード超音波振動を有する超音波振動を上記ホーン手段および上記導波管手段内で発生するように選択的に動作可能である、超音波で振動可能なツール手段。
  11. 上記振動子スタック手段は、上記導波管手段と実質的に平行な面内でたわみモードで振動するように動作可能であり、それにより、上記ホーン手段および上記導波管手段内で縦モード振動を発生する請求項１０の超音波で振動可能なツール手段。
  12. 上記振動子スタック手段は、上記導波管手段と実質的に直交する面内でたわみモードで振動するように動作可能であり、それにより、上記ホーン手段および上記導波管手段内でねじれモード振動を発生する請求項１０の超音波で振動可能なツール手段。
  13. 上記振動子スタック手段は、所望される振動周波数を有する選択された振動モードを上記ホーン手段および上記導波管手段内で製造するように調整可能である請求項１０乃至請求項１２のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
  14. 上記ホーン手段は、２つ或いはそれ以上の作動センサー手段を備え、第１の上記センサー手段は、上記導波管手段によって規定された長手軸に近接して配置され、第２の上記センサー手段は、上記軸から離れて上記ホーン手段の周縁部に近接して配置している請求項１０至請求項１３のいずれかの超音波で振動可能なツール手段。
  15. 上記複数の作動センサー手段は、縦モード振動において上記各センサー手段からの信号の位相が同じである一方、当該ツール手段のねじれモード振動において上記周縁部の第２のセンサー手段からの信号が上記軸に近い第１のセンサー手段からの信号と位相がずれるように取り付けられている、請求項１４の超音波で振動可能なツール手段。
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