JP6242559B2 - 振動伝達部材、超音波処置具、振動体ユニット及び振動伝達部材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の別のある態様は、超音波トランスデューサが取付けられ、前記超音波トランスデューサで発生した超音波振動を伝達することにより、所定の共振周波数で振動する振動伝達部材の製造方法であって、前記振動伝達部材を形成する材料のヤング率を含む物性を特定することと、前記所定の共振周波数で前記振動伝達部材が振動する状態での振動腹及び振動節の位置を前記物性に基づいて特定することと、長手方向について互いに対して異なる領域に延設される複数のセグメントを形成することであって、前記セグメントのそれぞれを、互いに対して隣り合う対応する2つの振動腹の間の半波長部分に形成することと、 前記セグメントのそれぞれにおいて、前記半波長部分を、前記対応する2つの振動腹の間の振動節を中心として前記長手方向について対称に形成することと、前記複数のセグメントの中から複数の凹セグメントを形成することであって、前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記半波長部分に内周側へ凹む溝を形成し、前記対応する2つの振動腹の間の前記振動節が前記溝に位置する状態に前記溝を形成することと、前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記長手方向について前記半波長部分の基端から前記溝の基端まで基端側延設部を、前記長手方向について前記溝の先端から前記半波長部分の先端まで先端側延設部を、前記長手方向について前記溝の前記基端から前記溝の前記先端まで中間延設部を、それぞれ形成することと、前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記基端側延設部の前記長手方向についての寸法を、前記先端側延設部の前記長手方向についての寸法と同一にするとともに、前記基端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積を、前記先端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積と同一にすることと、前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な断面積を、前記基端側延設部及び前記先端側延設部のそれぞれの前記長手方向に垂直な前記断面積に比べて、小さくすることと、前記凹セグメントの少なくとも1つにおいて、前記物性に基づいて、前記中間延設部の前記長手方向についての寸法及び前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積の少なくとも一方を調整することにより、前記振動伝達部材の前記長手方向についての全長を所定の寸法に調整するとともに、前記振動伝達部材の共振周波数を前記所定の共振周波数に調整することと、を備える。
本発明の第1の実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本実施形態の処置システム1を示す図である。図1に示すように、処置システム1は、超音波処置具2と、トランスデューサユニット3と、エネルギー制御装置5と、を備える。超音波処置具2は、長手軸Cを有する。ここで、長手軸Cに沿う方向を長手方向(矢印C1及び矢印C2で示す方向)とする。そして、長手方向の一方側が先端側(矢印C1側)であり、先端側とは反対側が基端側(矢印C2側)である。
(変形例)
なお、前述の実施形態等では、ハンドル12は、グリップ11に対して先端側に位置し、開動作及び閉動作のそれぞれにおいて長手方向に対して略平行に移動するが、これに限るものではない。例えば、ある変形例では、ハンドル12がグリップ11に対して基端側に位置してもよく、別のある変形例では、開動作及び閉動作のそれぞれにおいて、長手方向に対して交差する方向に沿ってハンドル12が移動してもよい。また、ある変形例では、回転ノブ21は、設けられなくてもよい。
(付記項1)
超音波トランスデューサが取付けられ、前記超音波トランスデューサで発生した超音波振動を伝達することにより、所定の共振周波数で振動する振動伝達部材の製造方法であって、
前記振動伝達部材を形成する材料のヤング率を含む物性を特定することと、
前記所定の共振周波数で前記振動伝達部材が振動する状態での振動腹及び振動節の位置を前記物性に基づいて特定することと、
長手方向について互いに対して異なる領域に延設される複数のセグメントを形成することであって、前記セグメントのそれぞれを、互いに対して隣り合う対応する2つの振動腹の間の半波長部分に形成することと、
前記セグメントのそれぞれにおいて、前記半波長部分を、前記対応する2つの振動腹の間の振動節を中心として前記長手方向について対称に形成することと、
前記複数のセグメントの中から複数の凹セグメントを形成することであって、前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記半波長部分に内周側へ凹む溝を形成し、前記対応する2つの振動腹の間の前記振動節が前記溝に位置する状態に前記溝を形成することと、
前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記長手方向について前記半波長部分の基端から前記溝の基端まで基端側延設部を、前記長手方向について前記溝の先端から前記半波長部分の先端まで先端側延設部を、前記長手方向について前記溝の前記基端から前記溝の前記先端まで中間延設部を、それぞれ形成することと、
前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記基端側延設部の前記長手方向についての寸法を、前記先端側延設部の前記長手方向についての寸法と同一にするとともに、前記基端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積を、前記先端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積と同一にすることと、
前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な断面積を、前記基端側延設部及び前記先端側延設部のそれぞれの前記長手方向に垂直な前記断面積に比べて、小さくすることと、
前記凹セグメントの少なくとも1つのそれぞれにおいて、前記物性に基づいて、前記中間延設部の前記長手方向についての寸法及び前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積の少なくとも一方を調整することにより、前記振動伝達部材の前記長手方向についての全長を所定の寸法に調整するとともに、前記振動伝達部材の共振周波数を前記所定の共振周波数に調整することと、
を具備する。
付記項1の製造方法であって、
弾性材料からライナー部材を形成することと、
前記複数の凹セグメントのいずれか1つ又はいずれか複数のそれぞれにおいて、前記中間延設部に外周側から前記ライナー部材を当接し、前記ライナー部材を前記溝と係合することと、
を具備する。
付記項2の製造方法であって、
前記ライナー部材が前記溝と係合する前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法を、所定の長さに形成するとともに、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積を所定の断面積に形成することを具備する。
付記項3の製造方法であって、
前記ライナー部材が取付けられない前記凹セグメントの中から、前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法及び前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積の少なくとも一方が調整される前記少なくとも1つの凹セグメントを選択することを具備する。
付記項4の製造方法であって、
選択された前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法を、前記所定の長さとは異ならせること、及び、
選択された前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積を、前記所定の断面積とは異ならせること、
の少なくとも一方を行うことを、具備する。
Claims (14)
- 超音波トランスデューサが取付けられ、前記超音波トランスデューサで発生した超音波振動を伝達することにより、所定の共振周波数で振動する振動伝達部材であって、
長手方向について互いに対して異なる領域に延設される複数のセグメントであって、前記セグメントのそれぞれは、前記振動伝達部材が前記所定の共振周波数で振動する状態において、互いに対して隣り合う対応する2つの振動腹の間の半波長部分に相当するとともに、前記セグメントのそれぞれでは、前記対応する2つの振動腹の間の振動節を中心として、前記半波長部分が前記長手方向について対称になる、セグメントを具備し、
前記複数のセグメントは、複数の凹セグメントであって、前記凹セグメントのそれぞれでは、前記半波長部分において内周側へ凹む溝が形成されるとともに、前記対応する2つの振動腹の間の前記振動節が前記溝に位置する凹セグメントと、前記半波長部分の基端から先端まで前記長手方向に垂直な断面積が均一になる均一セグメントと、を備え、
前記複数の凹セグメントのそれぞれは、前記長手方向について前記半波長部分の基端から前記溝の基端まで延設される基端側延設部と、前記長手方向について前記溝の先端から前記半波長部分の先端まで延設される先端側延設部と、前記長手方向について前記溝の前記基端から前記溝の前記先端まで延設される中間延設部と、を備え、
前記凹セグメントのそれぞれでは、前記基端側延設部の前記長手方向についての寸法が、前記先端側延設部の前記長手方向についての寸法と同一であるとともに、前記基端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積が、前記先端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積と同一であり、
前記凹セグメントのそれぞれでは、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な断面積が、前記基端側延設部及び前記先端側延設部のそれぞれの前記長手方向に垂直な前記断面積に比べて、小さく、
前記複数の凹セグメントの中の少なくとも2つは、前記中間延設部の前記長手方向についての寸法及び前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積の少なくとも一方が、互いに対して異なる、
振動伝達部材。 - 弾性材料から形成されるとともに、前記凹セグメントの中のいずれか1つ又はいずれか複数のそれぞれにおいて、前記中間延設部に外周側から当接する状態で前記溝と係合するライナー部材をさらに具備する、請求項1の振動伝達部材。
- 前記均一セグメントの前記長手方向に垂直な前記断面積は、前記複数の凹セグメントのそれぞれにおける前記基端側延設部及び前記先端側延設部のそれぞれでの前記長手方向に垂直な前記断面積と、同一である、請求項1の振動伝達部材。
- 前記複数の凹セグメントの中で前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法が最も大きい凹セグメントには、前記均一セグメント、又は、前記複数の凹セグメントの中で前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法が最も小さい凹セグメントが、前記長手方向について少なくとも一方側に連続する、請求項1の振動伝達部材。
- 前記複数の凹セグメントの中で前記中間延設部の前記断面積が最も小さい凹セグメントには、前記均一セグメント、又は、前記複数の凹セグメントの中で前記中間延設部の前記断面積が最も大きい凹セグメントが、前記長手方向について少なくとも一方側に連続する、請求項1の振動伝達部材。
- 請求項1の振動伝達部材と、
保持可能なハウジングであって、前記ハウジングの内部から先端側へ向かって前記振動伝達部材が延設されるとともに、前記ハウジングの前記内部において前記振動伝達部材に前記超音波トランスデューサが取付けられるハウジングと、
を具備する超音波処置具。 - 前記ハウジングに前記先端側から取付けられるとともに、前記振動伝達部材が挿通されるシャフト部であって、前記シャフト部の内部を通って前記振動伝達部材が延設されるシャフト部をさらに具備する、請求項6の超音波処置具。
- 弾性材料から形成されるとともに、前記複数の凹セグメントのいずれか1つ又はいずれか複数のそれぞれにおいて、前記中間延設部に外周側から当接する状態で前記溝と係合するライナー部材をさらに具備し、
前記シャフト部は、前記外周側から前記ライナー部材に当接し、前記振動伝達部材と前記シャフト部とが接触しない状態に前記ライナー部材を介して前記振動伝達部材を支持する、
請求項7の超音波処置具。 - 請求項1の振動伝達部材と、
前記振動伝達部材に取付けられ、前記振動伝達部材に伝達される前記超音波振動を発生する超音波トランスデューサと、
を具備する振動体ユニット。 - 超音波トランスデューサが取付けられ、前記超音波トランスデューサで発生した超音波振動を伝達することにより、所定の共振周波数で振動する振動伝達部材の製造方法であって、
前記振動伝達部材を形成する材料のヤング率を含む物性を特定することと、
前記所定の共振周波数で前記振動伝達部材が振動する状態での振動腹及び振動節の位置を前記物性に基づいて特定することと、
長手方向について互いに対して異なる領域に延設される複数のセグメントを形成することであって、前記セグメントのそれぞれを、互いに対して隣り合う対応する2つの振動腹の間の半波長部分に形成することと、
前記セグメントのそれぞれにおいて、前記半波長部分を、前記対応する2つの振動腹の間の振動節を中心として前記長手方向について対称に形成することと、
前記複数のセグメントの中から複数の凹セグメントを形成することであって、前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記半波長部分に内周側へ凹む溝を形成し、前記対応する2つの振動腹の間の前記振動節が前記溝に位置する状態に前記溝を形成することと、
前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記長手方向について前記半波長部分の基端から前記溝の基端まで基端側延設部を、前記長手方向について前記溝の先端から前記半波長部分の先端まで先端側延設部を、前記長手方向について前記溝の前記基端から前記溝の前記先端まで中間延設部を、それぞれ形成することと、
前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記基端側延設部の前記長手方向についての寸法を、前記先端側延設部の前記長手方向についての寸法と同一にするとともに、前記基端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積を、前記先端側延設部の前記長手方向に垂直な断面積と同一にすることと、
前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な断面積を、前記基端側延設部及び前記先端側延設部のそれぞれの前記長手方向に垂直な前記断面積に比べて、小さくすることと、
前記凹セグメントの少なくとも1つにおいて、前記物性に基づいて、前記中間延設部の前記長手方向についての寸法及び前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積の少なくとも一方を調整することにより、前記振動伝達部材の前記長手方向についての全長を所定の寸法に調整するとともに、前記振動伝達部材の共振周波数を前記所定の共振周波数に調整することと、
を具備する、製造方法。 - 弾性材料からライナー部材を形成することと、
前記複数の凹セグメントのいずれか1つ又はいずれか複数のそれぞれにおいて、前記中間延設部に外周側から前記ライナー部材を当接し、前記ライナー部材を前記溝と係合することと、
をさらに具備する、請求項10の製造方法。 - 前記ライナー部材が前記溝と係合する前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法を、所定の長さに形成するとともに、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積を所定の断面積に形成することをさらに具備する、請求項11の製造方法。
- 前記ライナー部材が取付けられない前記凹セグメントの中から、前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法及び前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積の少なくとも一方が調整される前記少なくとも1つの凹セグメントを選択することをさらに具備する、請求項12の製造方法。
- 選択された前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向についての前記寸法を、前記所定の長さとは異ならせること、及び、
選択された前記凹セグメントのそれぞれにおいて、前記中間延設部の前記長手方向に垂直な前記断面積を、前記所定の断面積とは異ならせること、
の少なくとも一方を行うことを具備する、請求項13の製造方法。
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