JPH057594A - Bolt-tightened ultrasonic vibrator - Google Patents

Bolt-tightened ultrasonic vibrator

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Publication number
JPH057594A
JPH057594A JP3164539A JP16453991A JPH057594A JP H057594 A JPH057594 A JP H057594A JP 3164539 A JP3164539 A JP 3164539A JP 16453991 A JP16453991 A JP 16453991A JP H057594 A JPH057594 A JP H057594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bolt
magnetostrictive element
ultrasonic
magnetostrictive
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3164539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Tanaka
秀昭 田中
Masahiro Akiyasu
昌宏 秋保
Shizuo Ninomiya
鎮男 二宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aloka Co Ltd filed Critical Aloka Co Ltd
Priority to JP3164539A priority Critical patent/JPH057594A/en
Publication of JPH057594A publication Critical patent/JPH057594A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To allow a reduction in patient's leakage current in an ultrasonic surgical apparatus. CONSTITUTION:A bolt 32 is inserted through a cylindrical magnetostrictive element 30 comprising ferrite or the like and metal blocks 34 and 36 are engaged at both ends of the bolt 32. Hence, the magnetostrictive element 30 is grasped with the metal blocks 34 and 36. A coil 38 for generating a magnetic field is wound in the perimeter of the magnetostrictive element 30. Current flows through the coil 38 to generate a magnetic field eventually producing an ultrasonic vibration with the magnetostrictive element 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ボルト締め型の超音波
振動子、特に超音波を発生する振動素子材料の改良に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bolted type ultrasonic vibrator, and more particularly to improvement of a vibration element material for generating ultrasonic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】医療の分野において、超音波手術器が活
用されている。この超音波手術器においては、プローブ
の先端に金属製のチップが設けられており、このチップ
先端を縦方向に超音波振動させて生体組織の破砕等が行
われる。
2. Description of the Related Art Ultrasonic surgical instruments are used in the medical field. In this ultrasonic surgical instrument, a tip made of metal is provided at the tip of the probe, and the tip of the tip is ultrasonically vibrated in the longitudinal direction to crush living tissue.

【0003】このような超音波手術器において、前記チ
ップへ伝達される超音波振動を発生するものとして、い
わゆるボルト締め超音波振動子(別名、ランジュバン型
振動子)が知られている。
In such an ultrasonic surgical instrument, a so-called bolted ultrasonic oscillator (also known as Langevin type oscillator) is known as a device for generating ultrasonic vibration transmitted to the tip.

【0004】図2には、従来のボルト締め超音波振動子
の断面が示されている。図において、環状の複数の振動
素子10には、それらの間及び両端に複数の環状の端子
板12が配置されている。そして、端子板12−1は、
一方側の電極であり、端子板12−2は他方側の電極で
ある。
FIG. 2 shows a cross section of a conventional bolted ultrasonic transducer. In the figure, a plurality of ring-shaped vibrating elements 10 are provided with a plurality of ring-shaped terminal plates 12 between and at both ends thereof. And the terminal board 12-1 is
It is an electrode on one side and the terminal plate 12-2 is an electrode on the other side.

【0005】この従来のボルト締め超音波振動子におい
て、前記振動素子10は、電歪材料で構成されている。
すなわち、一方側の電極と他方側の電極との間に電圧を
印加することにより、その電極間に電界が生じ、この結
果、電歪材料から成る振動素子10が超音波振動を生ず
ることになる。
In this conventional bolted ultrasonic vibrator, the vibration element 10 is made of an electrostrictive material.
That is, by applying a voltage between the electrode on one side and the electrode on the other side, an electric field is generated between the electrodes, and as a result, the vibration element 10 made of an electrostrictive material generates ultrasonic vibration. ..

【0006】振動素子10及び端子板12の中央にはボ
ルト挿通口が形成されており、そのボルト挿通口にはボ
ルト14が挿通されている。そして、ボルト14の一方
端には、一方の金属ブロック16が係合しており、ボル
ト14の他方端には他方の金属ブロック18が係合して
いる。すなわち、この2つの金属ブロックを互いに締め
付けることにより、振動素子10及び端子板12が強固
に挟持される。
A bolt insertion hole is formed in the center of the vibrating element 10 and the terminal plate 12, and a bolt 14 is inserted into the bolt insertion hole. Then, one metal block 16 is engaged with one end of the bolt 14, and the other metal block 18 is engaged with the other end of the bolt 14. That is, the vibration element 10 and the terminal plate 12 are firmly sandwiched by fastening the two metal blocks to each other.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のボルト締め超音波振動子を用いた超音波手術器にお
いては、振動素子を駆動するために高電圧を印加する必
要があり、このため、患者漏洩電流が多くなるという問
題があった。すなわち、このような超音波手術器は、で
きる限り患者漏洩電流が少ないほうが望ましいが、従来
においては、上述したように高電圧の印加の必要性か
ら、完全なる電気絶縁性を保つことが困難となり、この
結果、一定の基準内には納まっていたが、患者漏洩電流
を更に要望される値にまで抑え込むことができなかっ
た。
However, in the conventional ultrasonic surgical instrument using the above-mentioned bolted ultrasonic transducer, it is necessary to apply a high voltage to drive the vibrating element. There was a problem that leakage current increased. That is, in such an ultrasonic surgical instrument, it is desirable that the patient leakage current is as small as possible, but in the conventional case, it is difficult to maintain complete electrical insulation because of the necessity of applying a high voltage as described above. As a result, although it was within a certain standard, the patient leakage current could not be further suppressed to a desired value.

【0008】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、高電圧の印加を必要とする電
歪素子を用いないで、患者漏洩電流をできるだけ抑える
ことのできるボルト締め超音波振動子を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to tighten a bolt capable of suppressing a patient leakage current as much as possible without using an electrostrictive element which requires application of a high voltage. It is to provide an ultrasonic transducer.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ボルト挿通孔が形成された円筒状の超音
波発生部材であって、磁歪材料から成る磁歪素子と、前
記磁歪素子の前記ボルト挿通孔を挿通するボルトと、前
記ボルトの両端にそれぞれ係合して、前記磁歪素子を両
側から挟む一対の金属ブロックと、前記円筒状の磁歪素
子に巻回されたコイルと、を含み、前記コイルに電流を
流して前記磁歪材料から成る磁歪素子にて超音波振動を
起こさせることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a cylindrical ultrasonic wave generating member having a bolt insertion hole, the magnetostrictive element being made of a magnetostrictive material, and the magnetostrictive element. A bolt inserted through the bolt insertion hole, a pair of metal blocks that engage with both ends of the bolt and sandwich the magnetostrictive element from both sides, and a coil wound around the cylindrical magnetostrictive element. In addition, a current is passed through the coil to cause ultrasonic vibration in the magnetostrictive element made of the magnetostrictive material.

【0010】[0010]

【作用】上記構成によれば、円筒状の磁歪素子に巻回さ
れたコイルに電流を流すことにより、このコイルにて磁
界が発生し、この磁界により磁歪素子が物理的に歪み、
超音波振動を生ずることになる。
According to the above structure, a current is applied to the coil wound around the cylindrical magnetostrictive element to generate a magnetic field in the coil, and the magnetic field physically distorts the magnetostrictive element.
This will generate ultrasonic vibrations.

【0011】従って、電歪素子を用いた従来のように高
電圧を必要とせず、患者漏洩電流を極めて小さくするこ
とが可能となる。
Therefore, it is possible to make the patient leakage current extremely small without requiring a high voltage as in the conventional case using the electrostrictive element.

【0012】また、磁歪素子はそれに挿通されたボルト
と一対の金属ブロックの作用により、その両端から堅固
に挟持されているため、発生される超音波振動を有効に
外部へ伝搬させることが可能となる。また、磁歪素子が
超音波振動をした際に危惧される割れなどを防止するこ
とが可能となる。
Further, since the magnetostrictive element is firmly clamped from both ends by the action of the bolt inserted through it and the pair of metal blocks, it is possible to effectively propagate the generated ultrasonic vibration to the outside. Become. In addition, it is possible to prevent cracks and the like that may occur when the magnetostrictive element vibrates ultrasonically.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1には、本発明に係るボルト締め超音波
振動子の断面が示されている。円筒形状の超音波振動素
子である磁歪素子30には、絶縁部材40を介してボル
ト32が挿通しており、このボルト32の一方端には、
一方の金属ブロック34が係合し、その他方端には他方
の金属ブロック36が係合されている。
FIG. 1 shows a cross section of a bolted ultrasonic vibrator according to the present invention. A bolt 32 is inserted into the magnetostrictive element 30, which is a cylindrical ultrasonic vibration element, via an insulating member 40, and one end of the bolt 32 is
One metal block 34 is engaged, and the other metal block 36 is engaged at the other end.

【0015】従って、一方の金属ブロック34及び他方
の金属ブロック36を互いに締め付けることにより、磁
歪素子30は挟持されることになる。
Therefore, the magnetostrictive element 30 is sandwiched by clamping the one metal block 34 and the other metal block 36 to each other.

【0016】ここにおいて、磁歪素子30は、磁力線を
受けることによって歪を生じ、この結果、超音波振動を
生ずるものであり、その具体的な材料等についは以下に
述べる。
Here, the magnetostrictive element 30 is distorted by receiving a line of magnetic force, and as a result, ultrasonic vibration is generated. Specific materials thereof will be described below.

【0017】磁歪素子30の外周囲には、磁場発生用の
コイル38が巻回されている。そして、このボルト締め
超音波振動子を超音波手術器の超音波発生源として使用
した際には、コイル38には、例えば、数アンペア程度
で、20kHz〜100kHz程度の高周波信号が供給
される。
A coil 38 for generating a magnetic field is wound around the outer circumference of the magnetostrictive element 30. When this bolted ultrasonic transducer is used as an ultrasonic wave generation source for an ultrasonic surgical instrument, the coil 38 is supplied with a high frequency signal of about 20 kHz to 100 kHz at about several amperes, for example.

【0018】本実施例において、このボルト締め超音波
振動子の全長は、例えば10cmであり、超音波のλ/
2に相当するものである。また、その径は、例えば15
mmである。
In this embodiment, the bolted ultrasonic vibrator has a total length of, for example, 10 cm.
It is equivalent to 2. The diameter is, for example, 15
mm.

【0019】なお、本実施例において、ボルト32と磁
歪素子30の内周面との間には、例えば樹脂等の絶縁部
材40が介在配置されている。
In the present embodiment, an insulating member 40 such as resin is interposed between the bolt 32 and the inner peripheral surface of the magnetostrictive element 30.

【0020】次に、磁歪素子30について説明する。本
実施例において、この磁歪素子30は、フェライト磁歪
材料で構成されている。具体的には、Ni−Cu−Co
フェライトが用いられている。なお、その他の磁歪材料
としては、Tb−Dy−Fe合金などがあり、その他に
は、鉄系アモルファス合金なども用いることができる。
いずれにおいても、磁力線によって超音波振動を生ずる
磁歪材料であれば他のものでも用いることができる。た
だし、飽和磁歪が大きいことが好ましい。
Next, the magnetostrictive element 30 will be described. In this embodiment, the magnetostrictive element 30 is made of a ferrite magnetostrictive material. Specifically, Ni-Cu-Co
Ferrite is used. Other magnetostrictive materials include Tb-Dy-Fe alloys and the like, and iron-based amorphous alloys and the like can also be used.
In any case, any other magnetostrictive material can be used as long as it produces ultrasonic vibrations by the lines of magnetic force. However, it is preferable that the saturation magnetostriction is large.

【0021】なお、図示されてはいないが、金属ブロッ
ク34及びボルト32の中央軸方向に、液体流通路など
を設けることが好適である。
Although not shown, it is preferable to provide a liquid flow passage or the like in the central axis direction of the metal block 34 and the bolt 32.

【0022】以上のように、本実施例のボルト締め超音
波振動子によれば、従来のように高電圧源を必要とせ
ず、電流によって磁界を発生させて更に超音波振動を生
じさせることができるので、患者漏洩電流を著しく低減
させることが可能となる。従って、手術等に用いられる
超音波手術器に好適な超音波振動子を提供できる。ま
た、本実施例では、磁歪素子30は、一対の金属ブロッ
ク34及び36によって挟持されているので、超音波振
動の発生効率を高めることができ、更に、磁歪素子30
の割れ等を防止することができるという効果を有する。
As described above, according to the bolted ultrasonic vibrator of this embodiment, it is possible to generate a magnetic field by an electric current and further generate ultrasonic vibration without requiring a high voltage source unlike the conventional case. Therefore, the patient leakage current can be significantly reduced. Therefore, it is possible to provide an ultrasonic transducer suitable for an ultrasonic surgical instrument used for surgery or the like. Further, in the present embodiment, since the magnetostrictive element 30 is sandwiched by the pair of metal blocks 34 and 36, the generation efficiency of ultrasonic vibration can be increased, and further, the magnetostrictive element 30.
This has the effect of preventing cracks and the like.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁歪材料によって超音波発生を行う素子を構成したの
で、従来のように高電圧源を必要とせず、これにより超
音波手術器に適用した場合の患者漏洩電流を著しく小さ
くすることが可能となる。従って、更に手術における安
全性を高めることができるという効果を有する。
As described above, according to the present invention,
Since the element for generating ultrasonic waves is composed of the magnetostrictive material, it is not necessary to use a high voltage source as in the conventional case, and it is possible to remarkably reduce the patient leakage current when applied to an ultrasonic surgical instrument. Therefore, there is an effect that the safety in surgery can be further enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るボルト締め超音波振動子の断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a bolted ultrasonic transducer according to the present invention.

【図2】従来のボルト締め超音波振動子の構成を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional bolted ultrasonic transducer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 磁歪素子 32 ボルト 34,36 金属ブロック 38 コイル 30 magnetostrictive element 32 bolt 34, 36 metal block 38 coil

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】ボルト挿通孔が形成された円筒状の超音波
発生部材であって、磁歪材料からなる磁歪素子と、 前記磁歪素子の前記ボルト挿通孔に挿通するボルトと、 前記ボルトの両端にそれぞれ係合して、前記磁歪素子を
両側から挟む一対の金属ブロックと、 前記円筒状の磁歪素子に巻回されたコイルと、 を含み、 前記コイルに電流を流して前記磁歪材料から成る磁歪素
子にて超音波振動を起こさせることを特徴とするボルト
締め超音波振動子。
Claim: What is claimed is: 1. A cylindrical ultrasonic wave generating member having a bolt insertion hole, wherein the magnetostrictive element is made of a magnetostrictive material, and a bolt inserted into the bolt insertion hole of the magnetostrictive element. A pair of metal blocks that engage with both ends of the bolt and sandwich the magnetostrictive element from both sides, and a coil wound around the cylindrical magnetostrictive element, and apply a current to the coil to A bolted ultrasonic vibrator, wherein ultrasonic vibration is caused by a magnetostrictive element made of a magnetostrictive material.
JP3164539A 1991-07-04 1991-07-04 Bolt-tightened ultrasonic vibrator Pending JPH057594A (en)

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JP3164539A JPH057594A (en) 1991-07-04 1991-07-04 Bolt-tightened ultrasonic vibrator

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ID=15795084

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JP (1) JPH057594A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5577413A (en) * 1993-02-12 1996-11-26 Mory Suntour Inc. Bicycle speed change operation assembly that permits speed change operation during braking

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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