JPH08163696A - 超音波振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波振動子を構成する超音波振動板の固定
にロウ付けを使用せず、金属疲労による超音波振動子の
破損を防止すると共に、超音波振動板の材料として任意
の好適な金属を使用できる超音波振動子を提供する。 【構成】 超音波振動板１０が、コーン１２と一体的に
形成されたコの字型部材１８により挟持され、ネジ２０
によりコの字型部材１８と共にその両端部付近で締め付
け固定されている。これにより、超音波振動子１１を構
成する超音波振動板１０が束ねられ固定されると共に、
超音波振動板１０によって発生された超音波振動は、コ
の字型部材１８、コーン１２を介してホーン１６に伝達
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波手術器等の超音
波振動子、特に超音波振動板の固定方法を改良した超音
波振動子に関する。

【０００２】

【従来の技術】脳や肝臓等の手術で使用される超音波手
術器等の超音波振動子には、磁歪振動子を用いることが
多い。これらの磁歪振動子は、動作中に渦電流による熱
が発生する。従って、渦電流による発熱を減少させるた
めに、ニッケル合金などの磁歪性を持つ金属を薄板状に
形成した素子を積層して超音波振動子を構成することが
従来より行われている。

【０００３】従来は、この超音波振動子を構成する超音
波振動板が、その両端部付近でロウ付けにより固定され
ていた。

【０００４】図５には、上述した従来の超音波手術器等
の超音波振動子の部分断面図が示される。図５におい
て、薄板状の素子が積層されて構成された超音波振動板
１０は、その一端がコーン１２に取り付け固定されてい
る。この取り付け固定には、ロウ付け１４が用いられて
いる。この超音波振動板１０とコーン１２とにより超音
波振動子１１が構成されている。超音波振動板１０がコ
ーン１２に固定されることにより、超音波振動板１０の
振動エネルギーはコーン１２に伝達され、更にコーン１
２からホーン１６に超音波振動が伝達されて所定部位の
手術に使用される。

【０００５】一方、超音波振動板１０の他端は、超音波
振動板１０を構成する各素子の振動エネルギーが分散し
ないように、上記と同様にロウ付け１４により束ねら
れ、かつ固定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の超
音波振動子１１においては、ロウ付け１４により超音波
振動板１０のコーン１２への取り付け固定及び超音波振
動子１１を構成する超音波振動板１０の他端の束ね固定
を行っていたので、ロウ付け１４により強力な固定がで
きる半面、超音波振動板１０の振動による金属疲労によ
り、ロウ付け１４が剥がれやすいという欠点があった。

【０００７】また、超音波振動板１０を構成する金属の
種類によっては、コーン１２と超音波振動板１０とのロ
ウ付けができない場合があり、材料面での改良に障害が
あるという問題もあった。例えば、振動エネルギーの伝
達に優れているチタン合金は、超音波振動板１０のニッ
ケル合金とはロウ付けにより接合できないので、上記従
来の超音波振動子１１にはコーンとして使用できないと
いう問題があった。

【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、超音波振動子を構成する超音
波振動板の固定にロウ付けを使用せず、金属疲労による
超音波振動子の破損を防止すると共に、超音波振動板及
びコーンの材料として任意の好適な金属を使用できる超
音波振動子を提供することにある。

【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、超音波振動を発生する薄板状の素子が積
層されて構成された超音波振動板と、前記超音波振動板
が取り付けられたコーンと、を備える超音波振動子にお
いて、前記超音波振動子を構成する積層された超音波振
動板がその両端部付近で締め付け固定されたことを特徴
とする。

【００１０】また、前記超音波振動板は、コの字型の部
材で挟持された状態で締め付け固定されるのが好適であ
る。

【００１１】また、前記超音波振動板は、板状部材を両
側から挟み込んだ状態で締め付け固定されるのも好適で
ある。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、超音波振動子を構成する超
音波振動板をその両端部付近で締め付け固定しているの
で、超音波振動板を固定するためにロウ付けを使用する
必要がない。

【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。

【００１４】図１には、本発明に係る超音波振動子の実
施例の部分断面図が示され、図５に示された従来例と同
一部材には同一符号を付して説明を省略する。

【００１５】図１において、超音波振動板１０は、コー
ン１２と一体的に形成された金属製のコの字型部材１８
で挟持され、ネジ２０によりコの字型部材１８と共にそ
の両端部付近で締め付け固定されている。これにより、
超音波振動板１０がコの字型部材１８を介してコーン１
２に取り付け固定されると共に、振動エネルギーが分散
しないように超音波振動子１１を構成する超音波振動板
１０が束ねられ、かつ固定されている。

【００１６】図２には、本実施例の斜視図が示される。

【００１７】本実施例においては、超音波振動板１０
が、その全長にわたってコの字型部材１８により挟持さ
れている。このコの字型部材１８は、図２に示されるよ
うに、両側に切り欠きを有する円管の形状をしている。
そして、超音波振動板１０が、その円管中に納められた
構造となっている。

【００１８】従って、超音波振動板１０及びコの字型部
材１８の外側に、超音波振動板１０の駆動用のコイル
（図示せず）を巻いた場合、駆動用のコイルによって発
生された磁束を、この切り欠きにより直接超音波振動板
１０に作用させることができる。このため、超音波振動
板１０の駆動を確実に行うことができる。

【００１９】本実施例において特徴的なことは、超音波
振動板１０がネジ２０により、その両端部付近で締め付
け固定されたことにある。これにより、超音波振動子１
１を構成する超音波振動板１０をロウ付けにより固定す
る必要がなくなり、金属疲労によるロウ付けの剥がれを
防止できる。

【００２０】また、超音波振動板１０及びコーン１２の
材質による制約を解消することもできる。すなわち、上
述したようなロウ付けができない金属であっても、ネジ
２０による固定は可能なので、超音波振動子１１を構成
する超音波振動板１０及びコーン１２として適した材料
なら、その種類を問わず使用することができる。

【００２１】更に、本実施例においては、超音波振動板
１０の締め付け固定にネジを使用しているので、万一超
音波振動板１０に不具合が発生したような場合にも、そ
の交換が容易である。

【００２２】なお、超音波振動板１０を締め付け固定す
る方法としては、ネジ止めに限らず、リベットあるいは
機械的な圧入などを使用することもできる。すなわち、
ロウ付けによらずに超音波振動板を締め付け固定できる
ものなら、その方法は限定されない。

【００２３】なお、コの字型部材１８は、コーン１２と
一体的に形成された金属パイプの一部分、すなわち両側
が切り欠かれた金属管として構成されているが、これに
限られるものではない。例えば、コの字型部材１８を他
の材料で形成し、これをコーン１２に接合する方法でも
よい。すなわち、超音波振動板１０で発生した超音波振
動がコーン１２を介してホーン１６まで伝達される構造
であればよい。

【００２４】図３には、本発明に係る他の実施例の部分
断面図が示される。図３において、超音波振動板１０
は、コーン１２側の一部分だけがコの字型部材１８によ
って挟持されており、ネジ２０により締め付け固定され
ている。これにより、本実施例においても超音波振動板
１０がコの字型部材１８を介してコーン１２に取り付け
固定される。

【００２５】また、超音波振動板１０の他の部分はコの
字型部材１８には挟持されず、コーン１２と反対側の端
部付近が、ネジ２０により直接締め付け固定され、束ね
られている。

【００２６】本実施例においても、超音波振動板１０に
より発生した超音波振動は、コの字型部材１８からコー
ン１２を介してホーン１６に伝達される。

【００２７】本実施例においては、超音波振動板１０
は、その大部分の長さがコの字型部材１８に挟まれずに
露出しているので、駆動用のコイル（図示せず）を超音
波振動板１０の周囲に巻いた時にそのコイルにより発生
する磁界を、より直接的に効率よく超音波振動板１０に
作用させることができる。

【００２８】図４には、本発明に係る更に他の実施例の
斜視図が示される。図４において、超音波振動板１０
は、コーン１２と一体的に形成された板状部材１３を両
側から、すなわち図の上下方向から挟み込んだ状態でネ
ジ２０により締め付け固定されている。これにより、超
音波振動板１０が板状部材１３を介してコーン１２に取
り付け固定されると共に、振動エネルギーが分散しない
ように超音波振動板１０が束ねられている。

【００２９】本実施例においても、超音波振動板１０が
露出しており、駆動用のコイル（図示せず）により発生
する磁界を、より直接的に効率よく超音波振動板１０に
作用させることができる。

【００３０】なお、板状部材１３は、必ずしもコーン１
２と一体的に形成される必要はなく、別部材として形成
して超音波振動板１０を締め付け固定した後、コーン１
２に接合する方法でもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波振動子を構成する超音波振動板をネジなどにより
締め付け固定するので、ロウ付けにより固定する必要が
なくなる。その結果、ロウ付けの剥がれなどによる超音
波振動板の破損を防止でき、超音波振動板の材料として
任意の好適な金属を使用することができる超音波振動子
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波振動子の実施例の部分断面
図である。

【図２】図１に示された実施例の斜視図である。

【図３】本発明に係る超音波振動子の他の実施例の部分
断面図である。

【図４】本発明に係る超音波振動子の更に他の実施例の
斜視図である。

【図５】従来の超音波振動子の部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 超音波振動板 １１ 超音波振動子 １２ コーン １３ 板状部材 １４ ロウ付け １６ ホーン １８ コの字型部材 ２０ ネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動を発生する薄板状の素子が積
   層されて構成された超音波振動板と、 前記超音波振動板が取り付けられたコーンと、 を備える超音波振動子において、 前記超音波振動子を構成する積層された超音波振動板が
   その両端部付近で締め付け固定されたことを特徴とする
   超音波振動子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波振動子であって、 前記超音波振動板がコの字型の部材で挟持された状態で
   締め付け固定されたことを特徴とする超音波振動子。
3. 【請求項３】 請求項１記載の超音波振動子であって、 前記超音波振動板が板状部材を両側から挟み込んだ状態
   で締め付け固定されたことを特徴とする超音波振動子。