JP3222376U - 超音波変換器の圧電セラミックの連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連結精度が高く、超音波変換器の動作性能、動作安定性、動作信頼性を高めることができる超音波変換器の圧電セラミックの連結装置を提供する。【解決手段】超音波変換器の圧電セラミックの連結装置は、ナット１と、ナットに合わせて使用されるスクリュー・レバー構造を有する超音波変換器５と、超音波変換器のスクリュー・レバーの外周にスリーブ連結され間隔的に配列される複数の圧電セラミック３及び複数の金属片４とを含み、ナットと圧電セラミックとの間に位置するスペーサー２を更に含み、スペーサーには、スクリュー・レバーがその中を透過するためのスルーホールが開設されている。【選択図】図１

Description

本考案は、医療機器設備分野に関するものであって、超音波変換器に関し、特に、超音波変換器の圧電セラミックを連結するための連結コンポーネントに関するものである。

超音波変換器はエネルギー変換装置であり、その機能は、入力される電気エネルギーを機械エネルギー（即ち、超音波）に変換して出力するが、その自身が非常に少ない一部のパワーのみを消耗することにある。更に、超音波変換器の応用分野が十分広く、特に、最近に、超音波変換器が医療機器分野に広く応用されて、大部分の患者に福音をもたらしている。

圧電セラミックは、超音波変換器の必要不可欠な部品であり、使用される際に、通常、スクリュー・レバーとナットを採用し、一緒に積層されている複数の圧電セラミックと金属片を固くプレスする。しかし、圧電セラミックと金属片の平行表面に平行度の誤差があるため、複数の圧電セラミックと複数の金属片とが積層された後、誤差が絶えず累積され、組立て精度に非常に大きい影響をもたらし、超音波変換器の使用効果にも更に影響してしまう。

現存の問題に対して、本考案は超音波変換器の圧電セラミックの連結装置を提供しており、ナットと、ナットに合わせて使用されるスクリュー・レバー構造を有する超音波変換器と、超音波変換器のスクリュー・レバーの外周にスリーブ連結される間隔的に配列される複数の圧電セラミック及び複数の金属片とを含み、超音波変換器の圧電セラミックの連結装置は、ナットと圧電セラミックとの間に位置するスペーサーを更に含み、スペーサーには、超音波変換器のスクリュー・レバーがその中を透過するためのスルーホールが開設されている。

好ましくは、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、ナットとスペーサーとが接触する一端が球台構造であり、球台の軸線がナットの軸線に重ね合い、ナットの他端は平面であり、スペーサーの外形は円柱体構造を呈し、それがナットと相互接触する一端は、ナットの球台構造に合わせるための内凹曲面を有し、内凹曲面の軸線はスペーサーの軸線に重ね合い、スペーサーの他端は平面である。

好ましくは、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、ナットの球台高さは、それに合わせるスペーサーの内凹曲面の高さより高い。

好ましくは、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、スペーサーの内凹曲面の頂部の円周直径はスペーサーの外径より小さい。複数の圧電セラミックと複数の金属片の外径がスペーサーの外径と同じであることが好ましい。

好ましくは、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、ナットの側面の、その平面端に近い位置に、ナットを固く締めるための挟持面が開設されている。挟持面の数が偶数個であり、且つ二つずつ対称して設置されることが更に好ましい。

好ましくは、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、スペーサーに開設されるスルーホールの直径は、超音波変換器のスクリュー・レバーの雄ねじの外径以上である。

好ましくは、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、超音波変換器のスクリュー・レバーの根部は径方向に沿って外方へ延伸され、超音波変換器と接触する金属片を支持するためのステップ面が形成される。ステップ面の外径を金属片の外径と等しくすることが更に好ましい。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、球台構造を有するナットと、内凹曲面を有するスペーサーとが合わせて使用され、その接触面はサイズが等しい球形サイズを採用して設計し、生産されており、ナットと超音波変換器のスクリュー・レバーが連結される時に、ナットとスペーサーの相対的な位置は複数層積層された圧電セラミックと金属片に従って自動的に調整され、複数の圧電セラミックと金属片の力受けを均一にさせ、組立ての精度を更に向上させ、複数枚の圧電セラミックと複数枚の金属片とが積層された後の接触面の平行度の誤差が組立てに対する影響を低減させ、超音波変換器の動作効能を向上させ、超音波変換器の動作する安定性及び信頼性を保証している。

本考案の具体的な実施形態又は従来技術における技術案をより明瞭に説明するために、具体的な実施形態又は従来技術の記述に使用される必要がある図面を下記のように簡単的に紹介する。
図１は、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置の一つの実施例の取付け模式図である。 図２は、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置の一つの実施例のナットとスペーサーの組立て立体模式図である。 図３は、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置の一つの実施例のナットとスペーサーの組立て正面断面図である。 図４は、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置の一つの実施例のナットの立体模式図である。 図５は、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置の一つの実施例のスペーサーの立体模式図である。

以下、図面に合わせて本考案の技術案を明瞭、完全に記述する。明らかに、記述される実施例は本考案の一部の実施例だけであり、全部の実施例ではない。本考案の実施例に基づき、当業者が進歩性に値する労働を要しない上で得られる全ての他の実施例は、いずれも本考案が保護する範囲に属するものである。

本考案では記述する際に、理解させるために用いる用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」等の指示の方位又は位置関係は、図面に示されている方位又は位置関係に基づいており、本考案を容易且つ簡単に説明するためであり、示される装置又は部材が必ずしも特定な方位、特定な方位構造と操作を有するものであると指示又は示唆するものではないため、本考案を制限するものではないと理解されるべきである。それ以外に、技術用語「第１」、「第２」、「第３」は目的のみを記述するためであり、重要性を指示又は暗示すると理解してはいけない。

本考案の記述において、説明すべきこととして、他の明確な規定及び限定を有する以外に、術語「取り付ける」、「互いに連結」、「連結」は広い意味に理解し、例えば、固定して連結してもよく、取り外し可能に連結され、または一体的に連結されてもよく、機械的連結してもよく、電気的接続してもよく、直接的に連結してもよく、中間媒体を介して間接的に連結してもよく、２つの部材の内部が連結していてもよい。当業者は、具体的な状況により上記術語を本考案で果たす具体的な意味として理解しなければならない。

図１に示すように、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置は、ナット１と、ナット１に合わせて使用されるスクリュー・レバー構造を有する超音波変換器５と、超音波変換器５のスクリュー・レバーの外周にスリーブ連結される間隔的に配列される複数の圧電セラミック３及び複数の金属片４とを含み、超音波変換器の圧電セラミックの連結装置は、ナット１と圧電セラミック３との間に位置するスペーサー２を更に含み、スペーサー２には、超音波変換器５のスクリュー・レバーがその中を透過するためのスルーホールが開設されている。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置は、従来技術に比べて、スペーサー２というコンポーネントが増設されることであり、当該スペーサー２はナット１と圧電セラミック３との間に取り付けられ、圧電セラミック３と金属片４とが積層されることによる取付け誤差を補償することができる。

図３に示すように、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、ナット１がスペーサー２と相互接触する一端は球台構造でもよく、球台の軸線はナット１の軸線に重ね合い、ナット１の他端は平面である。スペーサー２の外形は円柱体構造を呈し、それがナット１と相互接触する一端は、ナット１の球台構造に合わせるための内凹曲面を有し、内凹曲面の軸線はスペーサー２の軸線に重ね合い、スペーサー２の他端は平面である。

図２及び図３に示すように、球台構造を有するナット１と内凹曲面を有するスペーサー２とが合わせて使用され、その接触面はサイズが等しい球形サイズを採用して設計し、生産されており、ナット１と超音波変換器５のスクリュー・レバーが連結されとる時に、ナット１とスペーサー２の相対的な位置は複数層積層された圧電セラミック３と金属片４に従って自動的に調整され、複数の圧電セラミック３と金属片４の力受けを均一にさせ、組立ての精度を更に向上させ、かつ、複数枚の圧電セラミック３と複数枚の金属片４とが積層された後の二つの接触面の平行度の誤差が組立てに対する影響を低減させ、超音波変換器５の動作効能を向上させ、超音波変換器５が動作する安定性及び信頼性を保証している。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、ナット１の球台高さはそれに合わせるスペーサー２の内凹曲面の高さ（即ち、深度）よりも高いである。ナット１の球台の高さとスペーサー２の内凹曲面の高さ（深度）との差は、ナット１のスペーサー２に対する回転角度を増大し、組立て精度を更に向上させている。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、スペーサー２の内凹曲面の頂部の円周直径はスペーサー２の外径より小さくしてもよく、スペーサー２がナット１と相互接触する一端には一つのリング面を形成し、当該リング面構造はスペーサー２の内凹曲面に対して保護の役割を果たし、そのエッジが過渡に摩損されることを防止することができる。複数の圧電セラミック３と複数の金属片４は、スペーサー２と外径が同じであることが好ましい。全体的に見ると、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置はより整然し、構造もより密着されている。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、図４に示すように、ナット１の側面には、ナット１の平面端に近い位置で、ナット１を固く締めるための挟持面６が開設されている。挟持面６の数は偶数個であり、且つ二つずつ対称して設置されることが好ましい。挟持面６の設置は、オペレータが工具をより簡便に使用してナット１を固く締めるようにし、取り付け精度をより向上させ、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置の動作信頼性を更に向上させている。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、図５に示すように、スペーサー２に開設されるスルーホールの直径は、超音波変換器５のスクリュー・レバーの雄ねじの外径以上である。このようにすると、超音波変換器５のスクリュー・レバーはスペーサー２のスルーホールから自由に透過することができ、取付けもより簡便である。

本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置において、超音波変換器５のスクリュー・レバーの根部は径方向に沿って外方へ延伸され、超音波変換器５と接触する金属片４を支持するためのステップ面が形成されることがとても良い。これにより、金属片４と、金属片４に積層された複数の圧電セラミック３及び余りの金属片４に対して支持する役割を果たすことができる。ステップ面の外径を金属片４の外径と等しくすることが好ましい。

従来技術に比べて、本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置は、設計思想が巧妙で、構造も簡単であり、取付けに簡便で、加工コストも低い。一つの部品のみを増設することにより、従来技術に存在する、組立て精度が低く、組立て誤差の累積が大きくなる等の問題を解決している。本考案の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置を使用してエネルギー変換動作を行うと、安定性が高く、エネルギー変換効率が高く、信頼性が高く、動作効率も高くなる。

最後に、説明すべきこととして、上記各実施例は本考案の技術案のみを説明するのに用いられ、それを制限するためではない。上記各実施例を参照して本考案を詳細に説明していても、当業者は、依然として上記各実施例に記載された技術案を補正し、或いは、その中の一部又は全部の技術特徴を同等切替することができ、且つこれらの補正又は切替が相応する技術案の本質を本考案の各実施例の技術案の範囲から離れるようにしないことを理解すべきである。

１、ナット
２、スペーサー
３、圧電セラミック
４、金属片
５、超音波変換器
６、挟持面

Claims (10)

1. ナットと、前記ナットに合わせて使用されるスクリュー・レバー構造を有する超音波変換器と、前記超音波変換器のスクリュー・レバーの外周にスリーブ連結される、間隔的に配列される複数の圧電セラミック及び複数の金属片とを含む超音波変換器の圧電セラミックの連結装置であって、
   前記ナットと前記圧電セラミックとの間に位置するスペーサーを更に含み、前記スペーサーには、前記超音波変換器のスクリュー・レバーがその中を透過するためのスルーホールが開設されていることを特徴とする超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
2. 前記ナットが前記スペーサーと接触する一端は球台構造であり、前記球台の軸線は前記ナットの軸線に重ね合い、前記ナットの他端は平面であり、
   前記スペーサーの外形は円柱体構造を呈し、前記スペーサーが前記ナットと相互接触する一端は前記ナットの球台構造に合わせるための内凹曲面を有し、前記内凹曲面の軸線は前記スペーサーの軸線に重ね合い、前記スペーサーの他端は平面であることを特徴とする請求項１に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
3. 前記ナットの球台の高さは、それに合わせる前記スペーサーの内凹曲面の高さよりも高いことを特徴とする請求項請求項２に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
4. 前記スペーサーの内凹曲面の頂部の円周直径は、前記スペーサーの外径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
5. 前記複数の圧電セラミックと前記複数の金属片の外径は、前記スペーサーの外径と同じであることを特徴とする請求項１に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
6. 前記ナットの側面において、その平面端に近い位置には、ナットを固く締めるための挟持面が開設されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
7. 前記挟持面の数が偶数個であり、且つ二つずつ対称して設置されることを特徴とする請求項６に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
8. 前記スペーサーに開設されるスルーホールの直径は、前記超音波変換器のスクリュー・レバーの雄ねじの外径以上であることを特徴とする請求項１に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
9. 前記超音波変換器のスクリュー・レバーの根部は径方向に沿って外方へ延伸され、前記超音波変換器と接触する前記金属片を支持するためのステップ面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。
10. 前記ステップ面の外径を前記金属片の外径と等しくすることを特徴とする請求項９に記載の超音波変換器の圧電セラミックの連結装置。

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