JPH0466301A - ボルト締め超音波振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、医療用の超音波発振源に用いられるボルト締
め超音波振動子、例えば、生体患部に超音波振動を伝達
させて患部の組織を切開する超音波手術器の超音波発振
源として用いられるボルト締め超音波振動子に関する。

［従来の技術］ 近時、生体患部に振動子で発生した超音波振動を伝達さ
せて患部の組織を切開する超音波手術器に用いられるボ
ルト締め超音波振動子か知られている。

ボルト締め超音波振動子１０は、第３図に示すように、
電気信号を超音波振動に変換する複数（例えば４個）の
電歪素子１２を有している。

そして、電歪素子１２の各素子間及び電歪素子１２の両
端には交互に正負か異なるように複数の電極１４か配置
されており、これらの電極１４は発振部１６へ変圧器１
８を介して接続されている。

更に、このボルト締め超音波振動子１０は、前記複数の
電歪素子１２及び複数の電極１４に挿通されたボルト２
０を備えている。

そして、ボルト２０の両端には金属ブロック２２．２４
が螺合されており、この金属ブロック２２．２４により
複数の電歪素子１２及び複数の電極１４は締め付けられ
ている。

次に動作について説明する。

発振部１６から発振される電気信号は変圧器１８及び電
極１４を介して電歪素子１２に送られ、電歪素子１２は
この電気信号により超音波振動を発生する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のボルト締め超音波振動子１０では両端の電極１４
と金属ブロック２２．２４とが直接接触しているため、
′漏れ電流が多いという課題があった。

そこで、この課題を解消するものとして、本出願人は、
両端の電極１４と金属ブロック２２．２４との間に誘電
率の極めて小さい材料から成る絶縁ワッシャを配置した
ボルト締め超音波振動子を提案している。しかし、この
ボルト締め超音波振動子においても、両端の電極１４か
同極となるため、両端の電極１４から絶縁ワッシャを介
して金属ブロック２２．２４へ漏洩する漏れ電流も同極
となり、ボルト締め超音波振動子を超音波手術器に用い
た場合、この漏れ電流ｌ。は、第４図の等価回路に示す
ように、接地されている患者の生体組織２８を介して大
地に流れるという不具合があった。

また、ボルト締め超音波振動子１０を超音波手術器に用
いる場合、医療器の患者漏れ電流には第６図に示すよう
な規格（ＪＩＳ　　Ｔ１００Ｉ−１９８３医用電気機器
の安全通則）があるため、ボルト締め超音波振動子１０
を例えば心臓手術用のＣＦ型の超音波手術器に用いるた
めには、第５図に示す測定用器具を超音波手術器の装着
部（メス部）と接地されている患者の生体組織２８が位
置するアースとの間に配置して漏れ電流を計測し、第６
図に示す規格（ＣＦ型の場合はＯ，Ｃ）１ｍＡ以下）を
満足しなければならないが、それには技術的な困難か伴
った。

発明の目的 本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、漏れ電流を極力小さくしたボルト締め超音
波振動子を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成させるために、本発明に係るボルト締め
超音波振動子は、電気信号を超音波振動に変換する複数
の電歪素子と、前記複数の電歪素子の各素子間及び両端
に極性が交互に異なるように配置されかつ発振部に接続
された複数の電極と、前記複数の電歪素子及び前記複数
の電極に挿通したボルトと、前記ボルトに外嵌した前記
複数の電歪素子及び前記複数の電極を締め付けるため前
記ボルトに係合する金属ブロック対と、を有するボルト
締め超音波振動子において、前記電歪素子を奇数個配置
し、前記金属ブロックと両端の電極との間に絶縁ワッシ
ャを配置したことを特徴とするものである。

［作用］ 以上のような構成としたので、本発明に係るボルト締め
超音波振動子は、発振部から出力される電気信号を複数
の電極から電工素子へ供給し、電気信号を奇数個の電歪
素子により超音波振動に変換し、金属ブロックと両端の
電極との間に配置された誘電率の小さい材料から成る絶
縁ワッシャにより金属ブロックと各電極とを絶縁する。

ここで両端に位置する電極は互いに異極となるので絶縁
ワッシャから両端の金属ブロックへ漏れる漏れ電流は逆
極性となり漏れ電流か相殺される。

［実施例コ 第１図は、本発明の一実施例におけるボルト締め超音波
振動子の構成を示す図である。

ボルト締め超音波振動子１０は、発振部１６からの電気
信号を超音波振動に変換するセラミック等から成る奇数
個（例えば３個）の電歪素子］２を有している。

そして、電歪素子１２間及び電歪素子１２の両端に交互
に正負が異なるように複数の電極１４か配置されており
、これらの電極１４は発振部１６へ変圧器１８を介して
接続されている。

ここで、２６は両端の電極１４と金属ブロック２２．２
４との間に配置された誘電率の極めて小さい材料から成
る絶縁ワッシャである。

そして、ボルト締め超音波振動子１０はボルト２０を備
えており、このボルト２０は３個の電歪素子１２、絶縁
ワッシャ２６及び複数の電極１４に挿通されている。

また、ボルト２０の両端には金属ブロック２２゜２４か
螺合されており、この金属ブロック２２゜２４により３
個の電歪素子１２、絶縁ワッシャ２６及び複数の電極１
４は締め付けられている。

ついで、本実施例の作用について説明する。

発振部１６から発振される電気信号は変圧器１８及び電
極］４を介して３個の電歪素子１２に送られ、これらの
電歪素子１２はこの電気信号により超音波振動を発生す
る。

この際、金属ブロック２２．２４と両端に位置する電極
１４との間に配置された誘電率の小さい材料から成る絶
縁ワッシャ２６は金属ブロック２２．２４と電極１４と
を絶縁する。

また、両端に位置する電極１４が互いに逆極性どなるの
で、絶縁ワッシャ２６から両端の金属ブロック２２．２
４へ漏れる漏れ電流は逆極性となるため、漏れ電流１１
は第２図に示すように流れて回路内に帰還し、接地され
ている患者の生体組織２８を介して大地へ流れる電流は
非常に少なくなる。

そして、第５図に示した測定用器具を金属ブロック２２
とアースとの間（患者の生体組織２８か位置する位置）
に配置して漏れ電流を計測すると、第６図に示したＪＩ
Ｓ　　Ｔ１００Ｉ−１９８３医用電気機器の安全通則に
規定するＣＦ型の規格である０、０１ｍＡ　（１ｋＨｚ
換算）以下であることか確認されており、これによりボ
ルト締め超音波振動子１０をＣＦ型の医療器に安全に利
用することが可能である。

［発明の効果］ 以上のようにして、本発明のボルト締め超音波振動子に
よれば、電歪素子を奇数個配置すると共に金属ブロック
と両端に位置する電極との間に誘電率の小さい材料から
成る絶縁ワッシャを配置したので、金属ブロックと両端
に位置する電極とを絶縁ワッシャにより絶縁し、両端に
位置する電極の極性を逆極性として、絶縁ワノンヤから
両端の金属ブロックへ漏れる漏れ電流を逆極性として漏
れ電流を相殺して、漏れ電流を低減することかできる。

これによりＪＩＳ　　Ｔ１００Ｉ−１９８３医用電気機
器の安全通則に規定する規格を満足して、本発明のボル
ト締め超音波振動子をＣＦ型の医療器に使用することか
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のボルト締め超音波振動子の構成を示す
図、 第２図は本発明のボルト締め超音波振動子の等ａ１回路
図、 第３図は従来のボルト締め超音波振動子の構成を示す図
、 第４図は従来のボルト締め超音波振動子の等価回路図、 第５図は肺」定用器具の構成を示す回路図、第６図は医
療器の患者漏れ電流の規格を表す図である。 ］　２ ２２゜ 電歪素子 電極 ボルト ２４　・・・　金属ブロック ・・・　絶縁ワッシャ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電気信号を超音波振動に変換する複数の電歪素子と、 前記複数の電歪素子の各素子間及び両端に極性が交互に
   異なるように配置されかつ発振部に接続された複数の電
   極と、 前記複数の電歪素子及び前記複数の電極に挿通したボル
   トと、 前記ボルトに外嵌した前記複数の電歪素子及び前記複数
   の電極を締め付けるため前記ボルトに係合する金属ブロ
   ック対と、を有するボルト締め超音波振動子において、 前記電歪素子を奇数個配置し、 前記金属ブロックと両端の電極との間に絶縁ワッシャを
   配置したことを特徴とするボルト締め超音波振動子。