WO2023084661A1 - 超音波処置具、及び超音波処置具の製造方法 - Google Patents

超音波処置具、及び超音波処置具の製造方法 Download PDF

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WO2023084661A1
WO2023084661A1 PCT/JP2021/041430 JP2021041430W WO2023084661A1 WO 2023084661 A1 WO2023084661 A1 WO 2023084661A1 JP 2021041430 W JP2021041430 W JP 2021041430W WO 2023084661 A1 WO2023084661 A1 WO 2023084661A1
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fastening
ultrasonic
ultrasonic transducer
vibration
vibration transmission
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PCT/JP2021/041430
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English (en)
French (fr)
Inventor
康博 前田
稔 勝俣
之彦 沢田
英人 吉嶺
裕 芦葉
哲 島袋
俊介 松井
Original Assignee
オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic treatment device and a method for manufacturing an ultrasonic treatment device.
  • An ultrasonic treatment instrument that treats a site to be treated (hereinafter referred to as a target site) in a living tissue with ultrasonic vibrations includes an ultrasonic transducer that generates the ultrasonic vibrations and a device that transmits the ultrasonic vibrations. and a vibration transmission member.
  • the ultrasonic transducer and the vibration transmission member are connected to each other by screwing the male threaded portion provided at the proximal end of the vibration transmission member into the female threaded portion provided at the distal end of the ultrasonic transducer. be done.
  • Conventionally, there is known a technique for manufacturing the vibration transmitting member by shrink fitting see, for example, Patent Document 1).
  • the vibration transmitting member described in Patent Document 1 includes a first rod-shaped member formed in a cylindrical shape, having a fitting hole at its distal end and having the above-described male screw portion at its proximal end; and a second rod-shaped member having a cylindrical shape with an outer diameter smaller than that of the rod-shaped member. Then, in the technique described in Patent Document 1, the vibration transmitting member is manufactured by shrink-fitting the base end portion of the second rod-like member inserted into the fitting hole and fixing it to the fitting hole.
  • an aluminum alloy or the like which is a material that easily expands by heating during shrink fitting, is adopted as the second rod-shaped member.
  • the aluminum alloy has relatively low strength.
  • the male threaded portion constituting the second rod-shaped member having a relatively low strength may be broken, and the broken male threaded portion may remain in the female threaded portion of the ultrasonic transducer.
  • the ultrasonic transducer is to be reused, it is necessary to remove the remaining portion from the female screw portion of the ultrasonic transducer, and convenience cannot be improved.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic treatment device that can improve convenience and a method for manufacturing the ultrasonic treatment device.
  • an ultrasonic treatment device includes an ultrasonic transducer that generates ultrasonic vibrations, a vibration transmission member that transmits the ultrasonic vibrations, and the ultrasonic transducer. It has a first fastening portion screwed to the ultrasonic transducer and a second fastening portion screwed to the vibration transmission member, and connects the ultrasonic transducer and the vibration transmission member. a fastening member, wherein the fastening member is made of a material having a higher strength than the base end portion of the vibration transmitting member that is screwed into the second fastening portion.
  • a method for manufacturing an ultrasonic treatment device is a method for manufacturing an ultrasonic treatment device including an ultrasonic transducer that generates ultrasonic vibrations and a vibration transmission member that transmits the ultrasonic vibrations, A step of screwing a fastening member made of a material having a higher strength than the base end portion of the vibration transmitting member and a step of screwing the fastening member to the ultrasonic transducer. and, in each of the steps, the torque at which the fastening member is removed from the ultrasonic transducer is smaller than the torque at which the fastening member is removed from the vibration transmission member.
  • the fastening member is screwed to the vibration transmitting member and the ultrasonic transducer.
  • the ultrasonic treatment device and the method for manufacturing the ultrasonic treatment device according to the present invention convenience can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a treatment system according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the vibration transmitting member.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the fastening member.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the fastening torque of the fastening member with respect to the vibration transmission member.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the fastening torque of the ultrasonic transducer with respect to the fastening member.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the torque at which the fastening member is removed on the ultrasonic transducer side when the ultrasonic transducer is removed from the vibration transmission member.
  • FIG. 1 is a diagram showing a treatment system according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the vibration transmitting member.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the fastening member.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the fastening torque of the fasten
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the torque at which the fastening member is disengaged on the vibration transmission member side when the ultrasonic transducer is removed from the vibration transmission member.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the effects of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of a fastening member according to Embodiment 2.
  • FIG. 10A and 10B are diagrams for explaining the fastening state of the fastening member to the vibration transmission member and the ultrasonic transducer.
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the fastening state of the fastening member to the vibration transmission member and the ultrasonic transducer.
  • FIG. 12 is a diagram explaining a modification of the first and second embodiments.
  • FIG. 1 is a diagram showing a treatment system 1 according to an embodiment.
  • the treatment system 1 treats a target site (hereinafter referred to as a target site) in a living tissue by applying treatment energy to the target site.
  • the treatment energy in this embodiment is ultrasonic energy and high-frequency energy.
  • treatments that can be performed by the treatment system 1 according to the present embodiment are treatments such as coagulation (sealing) of a target site, incision of a target site, and the like. Also, a configuration in which coagulation and incision are performed at the same time may be adopted.
  • This treatment system 1 includes an ultrasonic treatment device 2 and a control device 3, as shown in FIG.
  • the ultrasonic treatment tool 2 is an ultrasonic treatment tool that treats a target site by applying ultrasonic energy and high-frequency energy to the target site.
  • This ultrasonic treatment instrument 2 includes a handpiece 4 and an ultrasonic transducer 5, as shown in FIG.
  • the handpiece 4 includes a housing 6, a movable handle 7, a switch 8, a rotary knob 9, a shaft 10, a jaw 11, a vibration transmission member 12, and a fastening member 13, as shown in FIG. .
  • the housing 6 supports the ultrasonic treatment device 2 as a whole.
  • the housing 6 includes a substantially cylindrical case body 61 coaxial with the central axis Ax, and extending downward from the case body 61 in FIG. and a fixed handle 62 gripped by the .
  • the movable handle 7 receives a closing operation and an opening operation by an operator such as an operator. Then, the movable handle 7 moves toward the fixed handle 62 in response to the closing operation. On the other hand, the movable handle 7 moves away from the fixed handle 62 in response to the opening operation.
  • the switches 8 are exposed to the outside from the side surface of the distal end side Ar1 of the fixed handle 62, as shown in FIG.
  • the switch 8 receives a treatment operation by an operator such as an operator.
  • the treatment operation is an operation of applying treatment energy to the target site.
  • the rotary knob 9 has a substantially cylindrical shape coaxial with the central axis Ax, and is provided on the tip side Ar1 of the case body 61 as shown in FIG.
  • the rotary knob 9 receives a rotary operation by an operator such as an operator. By this rotating operation, the rotary knob 9 rotates about the central axis Ax with respect to the case body 61 . Further, the rotation of the rotary knob 9 also rotates the shaft 10, the jaw 11, and the vibration transmission member 12 around the central axis Ax.
  • the shaft 10 is a cylindrical pipe made of a material such as metal.
  • a jaw 11 is rotatably supported at the end of the tip side Ar1 so as to be rotatable about a rotation axis Rx1 extending in a direction orthogonal to the plane of FIG.
  • the vibration transmitting member 12 is made of a conductive material and has an elongated shape extending linearly along the central axis Ax. Further, as shown in FIG. 1, the vibration transmitting member 12 is inserted inside the shaft 10 with the treatment portion 121 protruding to the outside. At this time, the proximal end portion Ar2 of the vibration transmitting member 12 is mechanically connected to the ultrasonic transducer 52 constituting the ultrasonic transducer 5 by the fastening member 13 . The vibration transmitting member 12 transmits the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic transducer 5 from the end portion on the proximal side Ar2 to the treatment portion 121 . In Embodiment 1, the ultrasonic vibration is longitudinal vibration that vibrates in the direction along the central axis Ax.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the vibration transmission member 12.
  • the vibration transmitting member 12 described above is composed of two members, a small-diameter portion 122 and a large-diameter portion 123.
  • the small-diameter portion 122 is a portion whose end on the distal side Ar1 becomes the treatment portion 121, is made of, for example, a titanium alloy, and has a columnar shape extending linearly along the central axis Ax.
  • the large diameter portion 123 corresponds to the base end portion according to the present invention.
  • the large-diameter portion 123 is made of, for example, an aluminum alloy and has a columnar shape extending linearly along the central axis Ax.
  • the end surface of the large-diameter portion 123 on the distal side Ar1 is provided with a concave portion 1231 (FIG. 2) that is depressed toward the proximal side Ar2.
  • the end portion of the proximal side Ar2 of the small diameter portion 122 is inserted into the recess 1231 and fixed.
  • the fixing method include a fixing method such as shrink fitting and press fitting (see, for example, International Publication No. 2019/116510), and a fixing method such as screwing and adhesion.
  • the fastening member 13 is a member that connects the vibration transmission member 12 and the ultrasonic transducer 52 . A detailed configuration of the fastening member 13 will be described later in "Configuration of Fastening Member".
  • the ultrasonic transducer 5 includes a TD (transducer) case 51 and an ultrasonic transducer 52, as shown in FIG.
  • the TD case 51 supports the ultrasonic transducer 52 and is detachably connected to the case body 61 .
  • the ultrasonic transducer 52 generates ultrasonic vibrations under the control of the control device 3 .
  • the ultrasonic transducer 52 is configured by a BLT (bolted Langevin transducer).
  • the control device 3 centrally controls the operation of the ultrasonic treatment device 2 via the electric cable C (FIG. 1). Specifically, the control device 3 detects a treatment operation to the switch 8 by an operator such as an operator through the electric cable C. As shown in FIG. Then, when the control device 3 detects the treatment operation, the control device 3 applies treatment energy to the target site held between the jaw 11 and the treatment section 121 via the electric cable C. FIG. That is, the control device 3 treats the target site.
  • the control device 3 supplies driving power to the ultrasonic transducer 52 via the electric cable C.
  • the ultrasonic transducer 52 generates longitudinal vibration (ultrasonic vibration) that vibrates in the direction along the central axis Ax.
  • the treatment portion 121 vibrates with a desired amplitude due to the longitudinal vibration.
  • Ultrasonic vibrations are applied from the treatment section 121 to the target site gripped between the jaw 11 and the treatment section 121 . In other words, ultrasonic energy is applied from the treatment section 121 to the target site.
  • the control device 3 when applying high-frequency energy to a target part, supplies high-frequency power between the jaw 11 and the vibration transmitting member 12 via the electric cable C. As a result, a high-frequency current flows through the target site gripped between the jaw 11 and the treatment section 121 . In other words, high-frequency energy is applied to the target site.
  • at least part of the jaw 11 is a conductor.
  • the shaft 10 may be used as a current line using a conductive material.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the fastening member 13. As shown in FIG. Specifically, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the vibration transmitting member 12 and the ultrasonic transducer 52 are connected by the fastening member 13. As shown in FIG. In addition, in FIG. 3, as the ultrasonic transducer 52, only the front mass disposed on the tip side Ar1 is illustrated. The front mass is made of, for example, a titanium alloy.
  • the end surface of the ultrasonic transducer 52 (front mass) on the distal end side Ar1 is provided with a concave portion 521 that is depressed toward the proximal end side Ar2.
  • the recess 521 is a circle whose cross section cut by a plane orthogonal to the central axis Ax is coaxial with the central axis Ax, and has substantially the same cross-sectional shape over the entire length along the central axis Ax.
  • a thread groove 522 (FIG. 3) is provided on the inner peripheral surface of the recess 521 . That is, the concave portion 521 corresponds to the first female screw portion according to the present invention.
  • the recessed part 521 is described as the 1st female screw part 521 for convenience of explanation.
  • a concave portion 1232 recessed toward the distal side Ar1 is provided on the end surface of the large diameter portion 123 on the proximal side Ar2.
  • the recess 1232 is a circle whose cross section cut by a plane orthogonal to the central axis Ax is coaxial with the central axis Ax, and has substantially the same cross-sectional shape over the entire length along the central axis Ax.
  • the inner diameter dimension of the concave portion 1232 is substantially the same as the inner diameter dimension of the first female screw portion 521 .
  • a thread groove 1233 (FIG. 3) is provided on the inner peripheral surface of the recess 1232 . That is, the concave portion 1232 corresponds to the second female screw portion according to the invention.
  • the recessed part 1232 is described as the 2nd female screw part 1232 for convenience of explanation.
  • the fastening member 13 may be made of a member having a higher strength than the member forming the large-diameter portion 123, and may be made of, for example, a titanium alloy or stainless steel. As shown in FIG. 3, the fastening member 13 has a cylindrical shape coaxial with the central axis Ax and extending along the central axis Ax.
  • the proximal side Ar2 portion of the fastening member 13 functions as a first fastening portion 14 (FIG. 3) which is a male screw portion screwed into the first female screw portion 521 of the ultrasonic transducer 52. . That is, a screw groove 141 ( FIG. 3 ) is provided on the outer peripheral surface of the first fastening portion 14 .
  • the screwing structure of the first female threaded portion 521 and the first fastening portion 14 is configured by a screwing structure of a positive screw.
  • the distal end side Ar1 portion of the fastening member 13 functions as a second fastening portion 15 ( FIG. 3 ), which is a male screw portion screwed into the second female screw portion 1232 of the vibration transmitting member 12 . That is, a thread groove 151 (FIG. 3) is provided on the outer peripheral surface of the second fastening portion 15 .
  • the screwing structure of the second female threaded portion 1232 and the second fastening portion 15 is formed by a screwing structure of a positive screw.
  • the fastening member 13 has a shape similar to that of a set screw.
  • the operator fastens the fastening member 13 to the vibration transmission member 12 (first fastening step). Specifically, the operator screws the second fastening portion 15 onto the second female screw portion 1232 . Then, the operator uses a torque wrench to rotate the fastening member 13 with respect to the vibration transmission member 12 about the central axis Ax, and rotates the fastening member 13 with respect to the vibration transmission member 12 with a specified torque (described later). (equivalent to the tightening torque T). In this state, the end surface of the distal end side Ar1 of the second fastening portion 15 is in contact with the bottom surface of the second female screw portion 1232 as shown in FIG.
  • the operator incorporates the vibration transmission member 12 with the fastening member 13 fastened into the housing 6 to assemble the handpiece 4 (handpiece assembling step).
  • the operator mounts the ultrasonic transducer 5 on the case body 61 (transducer mounting step).
  • the operator uses a torque wrench to connect the vibration transmission member 12 and the ultrasonic transducer 52 (second fastening step, see Japanese Patent No. 4675437, for example). Specifically, the operator engages the torque wrench with the rotary knob 9 . Also, the operator uses the torque wrench to rotate the rotary knob 9 about the central axis Ax. As a result, the vibration transmitting member 12 rotates together with the rotary knob 9 about the central axis Ax. In addition, the first fastening portion 14 of the fastening member 13 fastened to the vibration transmission member 12 is in contact with the end surface of the proximal side Ar2 of the vibration transmission member 12 and the end surface of the distal side Ar1 of the ultrasonic transducer 52.
  • the position P5 of the bottom surface of the first female screw portion 521 is positioned at the belly position P3 as shown in FIG. That is, the distance between position P5 and antinode position P3 (0 in the first embodiment) is smaller than the distance between position P2 and antinode position P3.
  • the large-diameter portion 123 is made of an aluminum alloy.
  • the fastening member 13 is made of titanium alloy or stainless steel.
  • the ultrasonic transducer 52 front mass is made of titanium alloy. For this reason, the connecting portion of the vibration transmitting member 12 and the ultrasonic transducer 52 by the fastening member 13 is set in a state in which the acoustic impedance of the parts decreases from the proximal end side Ar2 toward the distal end side Ar1.
  • torque T r ′ is the torque at which the fastening member 13 is disengaged on the ultrasonic transducer 52 side when the ultrasonic transducer 52 is removed from the vibration transmission member 12 .
  • torque Tr is the torque at which the fastening member 13 is disengaged from the vibration transmission member 12 when the ultrasonic transducer 52 is removed from the vibration transmission member 12 .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the fastening torque T of the fastening member 13 to the vibration transmission member 12.
  • the engagement torque T is calculated by the following formula (1).
  • F a is the axial force.
  • D2 is the effective diameter of the screw.
  • ⁇ s is the coefficient of sliding friction of the threaded surface.
  • is the half angle of the thread.
  • P is the pitch of the screw.
  • ⁇ w is the coefficient of sliding friction of the bearing surface.
  • Dw is the equivalent friction diameter.
  • Equation (1) is represented by Equation (2) below.
  • the portion corresponding to Mp+P and the portion corresponding to Mw are represented by dashed lines, respectively, and Fa is represented by an arrow.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the fastening torque T' of the ultrasonic transducer 52 with respect to the fastening member 13.
  • the engagement torque T' is calculated by the following equation (3).
  • dashes (') are added to the above-described F a , D 2 , ⁇ s , ⁇ , P, ⁇ w , and D w to indicate that they are the values on the ultrasonic transducer 52 side. showing.
  • formulas (6) and (8) below are the same applies to formulas (6) and (8) below.
  • Equation (3) is represented by Equation (4) below.
  • the portion corresponding to Mp'+P' and the portion corresponding to Mw' are represented by broken lines, respectively, and F a ' is represented by an arrow.
  • the ultrasonic treatment device 2 is manufactured in the above-described method for manufacturing the ultrasonic treatment device 2 in a state that satisfies the following formula (5).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the torque T r ' at which the fastening member 13 is released on the ultrasonic transducer 52 side when the ultrasonic transducer 52 is removed from the vibration transmission member 12 .
  • Torque Tr ' is calculated by the following equation (6).
  • Equation (6) is represented by Equation (7) below.
  • the portion corresponding to Mp'-P' and the portion corresponding to Mw' are represented by broken lines, respectively, and F a ' is represented by an arrow.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the torque Tr at which the fastening member 13 is removed from the vibration transmission member 12 when the ultrasonic transducer 52 is removed from the vibration transmission member 12.
  • Torque Tr is calculated by the following equation (8).
  • Equation (8) is expressed by Equation (9) below.
  • the portion corresponding to Mp-P, the portion corresponding to Mw, and the portion corresponding to Mw' are each represented by broken lines, and F a , F a ', and F a + F a ' are indicated by arrows. is expressed by
  • the ultrasonic treatment device 2 in the method for manufacturing the ultrasonic treatment device 2 described above, the ultrasonic treatment device 2 is manufactured in a state that satisfies the following formula (10). Note that the left side of Equation (10) corresponds to T r ⁇ T r ′. That is, in Embodiment 1, the torque Tr' when the fastening member 13 is disengaged from the ultrasonic transducer 52 is smaller than the torque Tr when the fastening member 13 is disengaged from the vibration transmission member 12. In this state, the ultrasonic treatment instrument 2 is manufactured.
  • the fastening member 13 is made of a material having higher strength than the large-diameter portion 123 forming the vibration transmission member 12 . Therefore, there is no fear that the fastening member 13 will break and the broken fastening member 13 will remain in the first female screw portion 521 . That is, when the ultrasonic transducer 52 is reused, it is not necessary to remove the remaining portion from the first female screw portion 521 . Therefore, according to the ultrasonic treatment device 2 according to Embodiment 1, convenience can be improved.
  • Embodiment 1 in the method for manufacturing the ultrasonic treatment device 2, the ultrasonic treatment device 2 is manufactured in a state where the formula (10) is satisfied. Therefore, when the rotation knob 9 is rotated about the central axis Ax to remove the ultrasonic transducer 52 from the vibration transmission member 12, the fastening member 13 is kept fastened to the vibration transmission member 12. , the ultrasonic transducer 52 is detached. Therefore, when the ultrasonic transducer 52 is reused, there is no need to remove the fastening member 13 from the first female screw portion 521, thereby further improving convenience.
  • the conditions are set so as to satisfy the equations (11) to (13). Therefore, it is possible to easily realize a state that satisfies the expression (10).
  • the end surface of the distal end side Ar ⁇ b>1 of the second fastening portion 15 contacts the bottom surface of the second female screw portion 1232 .
  • the end surface of the proximal side Ar ⁇ b>2 of the first fastening portion 14 does not contact the bottom surface of the first male screw portion 521 .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the effects of the first embodiment. Specifically, FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG.
  • the fastening member 13 may be fastened to the vibration transmission member 12 in an inclined posture with respect to the central axis Ax.
  • the ultrasonic transducer 52 is similarly tilted with respect to the central axis Ax as shown in FIG.
  • the fastening member 13 when the fastening member 13 is fastened to the vibration transmitting member 12, the end surface of the distal end side Ar1 of the second fastening portion 15 is the end surface of the second female screw portion 1232. contact the bottom surface. Since the bottom surface of the second male screw portion 1232 is provided so as to be perpendicular to the central axis Ax, the end face of the tip side Ar1 of the second fastening portion 15 can also be fastened in a posture perpendicular to the central axis Ax. can. Therefore, the fastening member 13 is not fastened to the vibration transmission member 12 in a tilted posture with respect to the central axis Ax, and the above-described problem does not occur.
  • the portion of the thread groove 1233 in the second female thread portion 1232 is susceptible to fatigue fracture due to ultrasonic vibration due to (A) to (C) described below. If fatigue fracture occurs in the thread groove 1233, the fastening with the second fastening portion 15 becomes unstable, resulting in insufficient transmission of ultrasonic vibration.
  • A) The portion of the screw groove 1233 is located away from the antinode position P3, so the stress applied by the ultrasonic vibration is large.
  • the screw shape tends to concentrate stress.
  • the second female screw portion 1232 is made of a low-strength aluminum alloy.
  • the end surface of the distal end side Ar1 of the second fastening portion 15 is the end surface of the second female screw portion 1232. contact the bottom surface. Therefore, a strong axial force can be generated in the portion of the screw groove 1233, the stress amplitude can be reduced, and a structure in which fatigue fracture is unlikely to occur in this portion can be obtained.
  • the ultrasonic treatment device 2 in the method for manufacturing the ultrasonic treatment device 2, the ultrasonic treatment device 2 is manufactured in a state that satisfies the formula (5). Therefore, a sufficiently strong axial force can be generated in the thread groove 1233 portion.
  • the ultrasonic transducer 52 when the ultrasonic transducer 52 is removed from the vibration transmitting member 12, the ultrasonic transducer 52 is attached to the fastening member 13 by manufacturing the ultrasonic treatment device 2 in a state that satisfies the expression (5). can be effectively avoided from remaining.
  • the vibration transmitting member 12 in which the small-diameter portion 122 and the large-diameter portion 123 are integrally formed from one material.
  • the large-diameter portion 123 is provided with a tapered portion whose cross-sectional area is reduced from the proximal end side Ar2 toward the distal end side Ar1, thereby increasing the amplitude of the ultrasonic vibration at this portion. can be done.
  • the small diameter portion 122 and the large diameter portion 123 are fixed by a fixing method such as shrink fitting or press fitting.
  • the large-diameter portion 123 cannot be provided with the above-described tapered portion. That is, it is necessary to provide the above-described tapered portion in the small diameter portion 122 .
  • the small diameter portion 122 originally has a small cross-sectional area. Therefore, even if the small diameter portion 122 is provided with the above-described tapered portion, the total enlargement ratio for increasing the amplitude of the ultrasonic vibration becomes insufficient.
  • the cross-sectional area of the small diameter portion 122 is further reduced, and the rigidity of the small diameter portion 122 is lowered, thereby causing abnormal vibrations other than longitudinal vibrations during ultrasonic vibration. may occur.
  • the amplitude of the ultrasonic vibration is increased in the vibration transmitting member 12 by utilizing the fact that the physical properties (especially the acoustic impedance) are different at the boundary position of the different materials and thus the amplitude is increased.
  • the contact position P1 of the ultrasonic vibration 52 and the vibration transmitting member 12, and the position P2 of the bottom surface of the second female threaded portion 1232 with which the end surface of the distal end side Ar1 of the second fastening portion 15 contacts are as described above. corresponds to the boundary position.
  • Each of the positions P1 and P2 is between the antinode position P3 and the node position P4, which are adjacent to each other in the order of the antinode position and the node position, from the proximal side Ar2 toward the distal side Ar1 of the antinode position and the node position in the ultrasonic vibration. is positioned in In other words, the positions P1 and P2 are positioned at positions spaced apart from the antinode position P3 toward the node position P4.
  • the connecting portion of the vibration transmitting member 12 and the ultrasonic transducer 52 by the fastening member 13 is set so that the acoustic impedance of the part decreases from the proximal end side Ar2 toward the distal end side Ar1.
  • the amplitude of ultrasonic vibration can be increased at each of the positions P1 and P2. That is, even when the vibration transmitting member 12 has a structure in which the small-diameter portion 122 and the large-diameter portion 123 are fixed by a fixing method such as shrink-fitting or press-fitting, the total expansion for increasing the amplitude of the ultrasonic vibration is achieved. You can get full rate. In addition, it is not necessary to provide a tapered portion in the small diameter portion 122, and reduction in rigidity of the small diameter portion 122 can be avoided.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the second embodiment. Specifically, FIG. 9 is a sectional view corresponding to FIG. In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the screwing structure of the second female screw portion 1232 and the second fastening portion 15 is changed to the screwing structure of the reverse screw in contrast to the above-described first embodiment. They are different in that they are configured.
  • the ultrasonic treatment device, the vibration transmission member, the large-diameter portion, the second female screw portion (including the thread groove), the fastening member, and the second fastening portion (screw groove) are respectively connected to the ultrasonic treatment instrument 2A, the vibration transmission member 12A, the large diameter portion 123A, the second female screw portion 1232A (including the screw groove 1233A), the fastening member 13A, and the second fastening portion 15A (screw groove 151A).
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining how the fastening member 13A is fastened to the vibration transmitting member 12A and the ultrasonic transducer 52.
  • FIG. Specifically, FIGS. 10 and 11 are sectional views corresponding to FIG. 10 and 11, for convenience of explanation, only the fastening member 13A is not shown in cross section.
  • the fastening state in the second fastening process performed after the first fastening process, handpiece assembly process, and transducer mounting process described in the first embodiment will be described.
  • the operator rotates the rotary knob 9 clockwise about the central axis Ax as viewed from the distal end side Ar1.
  • the screwing structure of the first female threaded portion 521 and the first fastening portion 14 is configured by a screwing structure of a positive screw. Therefore, the first fastening portion 14 of the fastening member 13A fastened to the vibration transmitting member 12A rotates with respect to the first female screw portion 521 in the tightening direction indicated by the arrow A1 shown in FIG. Then, the ultrasonic transducer 52 is fastened to the fastening member 13A.
  • the threaded structure of the second female threaded portion 1232A and the second fastening portion 15A is configured by a reverse threaded threaded structure. Therefore, in the second fastening process, if excessive torque is applied to the fastening member 13A, the second fastening portion 15A will move toward the second female screw portion 1232A as indicated by the arrow A2 shown in FIG. It rotates in the loosening direction and comes off the second female screw portion 1232A. As a result, even if the rotary knob 9 is rotated around the central axis Ax in the second fastening step, the vibration transmitting member 12A idles with respect to the ultrasonic transducer 52. As shown in FIG. That is, the ultrasonic treatment tool 2A becomes unusable.
  • the operator rotates the rotary knob 9 counterclockwise about the central axis Ax as viewed from the distal end side Ar1.
  • the screwing structure of the first female threaded portion 521 and the first fastening portion 14 is configured by a screwing structure of a positive screw. Therefore, the first fastening portion 14 of the fastening member 13A fastened to the vibration transmitting member 12A rotates in the loosening direction of the arrow A3 shown in FIG. It is removed from the second female screw portion 1232A.
  • the threaded structure of the second female threaded portion 1232A and the second fastening portion 15A is configured by a reverse threaded threaded structure. Therefore, as described above, when the rotary knob 9 is rotated counterclockwise about the central axis Ax as viewed from the distal end side Ar1, the second fastening portion 15A rotates with respect to the second female screw portion 1232A. It rotates in the tightening direction of the arrow A4 shown in FIG. 11, and the tightening state with respect to the second female screw portion 1232A becomes stronger.
  • the screwing structure of the first female threaded portion 521 and the first fastening portion 14 is formed by a screwing structure of a positive screw.
  • the screwing structure of the second female threaded portion 1232A and the second fastening portion 15A is configured by a reverse threaded screwing structure. Therefore, when the ultrasonic transducer 52 is removed from the vibration transmitting member 12A, the second fastening portion 15A rotates in the tightening direction indicated by the arrow A4 shown in FIG. 11 with respect to the second female screw portion 1232A. , the fastening state with respect to the second female screw portion 1232A becomes strong. Therefore, it is possible to effectively prevent the fastening member 13A from remaining on the ultrasonic transducer 52 .
  • the performance of treating the target site changes from the desired performance.
  • the second fastening portion 15A is disengaged from the second female screw portion 1232A. , rotates in the loosening direction of arrow A2 shown in FIG. As a result, the ultrasonic treatment tool 2A becomes unusable. Therefore, when the fastening member 13A is fastened to the ultrasonic transducer 52 by an erroneous operation, the ultrasonic treatment instrument 2A can be set in a disabled state.
  • the screwing structure of the first female threaded portion 521 and the first fastening portion 14 is configured by a right-handed screwing structure
  • the threaded structure of 15A is configured by a reverse threaded structure, it is not limited to this.
  • the screwing structure of the first female threaded portion 521 and the first fastening portion 14 is configured by a reverse threaded screwing structure
  • the screwing structure of the second female threaded portion 1232A and the second fastening portion 15A is configured as follows. It may be constituted by a screwing structure of right-handed screws.
  • the ultrasonic treatment device according to the present invention is configured to apply both ultrasonic energy and high-frequency energy to a target site, but the present invention is not limited to this.
  • the ultrasonic treatment instrument according to the present invention may adopt a configuration in which only ultrasonic energy is applied to the target site, and in addition to ultrasonic energy, at least one of high-frequency energy and thermal energy may be applied to the target site. It is also possible to employ a configuration in which Here, "applying thermal energy to a target site” means transferring heat generated by a heater or the like to the target site.
  • the fastening structures between the vibration transmitting members 12 and 12A and the ultrasonic transducer 52 and the fastening members 13 and 13A may be changed.
  • the vibration transmitting member, the ultrasonic transducer, and the fastening member according to this modified example are hereinafter referred to as a vibration transmitting member 12B, an ultrasonic transducer 52B, and a fastening member 13B, respectively.
  • FIG. 12 is a diagram explaining a modification of the first and second embodiments. Specifically, FIG. 12 is a side cross-sectional view of the fastening structure between the vibration transmitting member 12B, the ultrasonic transducer 52B, and the fastening member 13B.
  • the ultrasonic transducer 52B differs from the ultrasonic transducer 52 described in the first and second embodiments in the structure of the end portion of the distal end side Ar1.
  • the first female screw portion 521 described in the first and second embodiments is not provided at the end portion of the distal end side Ar1 of the ultrasonic transducer 52B.
  • FIG. 12 on the end face of the tip end side Ar1 of the ultrasonic transducer 52B, there is a columnar projection coaxial with the central axis Ax and protruding toward the tip end side Ar1 along the central axis Ax. 523 is provided.
  • a thread groove 524 (FIG. 12) is provided on the outer peripheral surface of the projecting portion 523 . That is, the projecting portion 523 functions as a male screw portion.
  • the protrusion part 523 is described as the 1st external thread part 523 for convenience of explanation.
  • a vibration transmitting member 12B according to the present modification differs from the vibration transmitting members 12 and 12A described in the first and second embodiments in the structure of the end portion on the proximal side Ar2. Specifically, the second female screw portions 1232 and 1232A described in the first and second embodiments are not provided at the end of the vibration transmitting member 12B on the proximal side Ar2. Then, as shown in FIG. 12, on the end face of the base end side Ar2 of the vibration transmitting member 12B, there is a columnar protrusion that is coaxial with the central axis Ax and protrudes toward the base end side Ar2 along the central axis Ax. A section 1234 is provided. A thread groove 1235 (FIG. 12) is provided on the outer peripheral surface of the projecting portion 1234 . That is, the projecting portion 1234 functions as a male screw portion. Below, the protrusion part 1234 is described as the 2nd external thread part 1234 for convenience of explanation.
  • a fastening member 13B according to this modification has a columnar shape that is coaxial with the central axis Ax and extends along the central axis Ax.
  • the portion on the proximal side Ar2 functions as a first fastening portion 14B (FIG. 12), which is a female screw portion screwed into the first male screw portion 523 of the ultrasonic transducer 52B. do.
  • the end surface of the fastening member 13B on the proximal side Ar2 is provided with a concave portion 142 that is recessed toward the distal side Ar1.
  • the recess 142 is a circle whose cross section cut by a plane orthogonal to the central axis Ax is coaxial with the central axis Ax, and has substantially the same cross-sectional shape over the entire length along the central axis Ax.
  • the inner diameter dimension of the concave portion 142 is substantially the same as the outer diameter dimension of the first male screw portion 523 .
  • a thread groove 143 (FIG. 12) is provided on the inner peripheral surface of the recess 142 .
  • the portion on the tip side Ar1 functions as a second fastening portion 15B, which is a female screw portion that is screwed into the second male screw portion 1234 of the vibration transmitting member 12B.
  • the end surface of the fastening member 13B on the distal side Ar1 is provided with a concave portion 152 that is recessed toward the proximal side Ar2.
  • the recess 152 is a circle whose cross section cut by a plane orthogonal to the central axis Ax is coaxial with the central axis Ax, and has substantially the same cross-sectional shape over the entire length along the central axis Ax.
  • the inner diameter dimension of the concave portion 152 is substantially the same as the outer diameter dimension of the second male screw portion 1234 .
  • a thread groove 153 (FIG. 12) is provided on the inner peripheral surface of the recess 152 .
  • the fastening structure between the vibration transmission members 12 and 12A and the fastening members 13 and 13A is used as the fastening structure between the vibration transmission members 12 and 12A and the ultrasonic transducer 52 and the fastening members 13 and 13A.
  • the fastening structure between the ultrasonic transducer 52 and the fastening members 13 and 13A may be the structure described in the modified example shown in FIG.

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Abstract

超音波処置具は、超音波振動を発生させる超音波振動子52と、超音波振動を伝達させる振動伝達部材12と、超音波振動子52に対して螺合する第1の締結部14と、振動伝達部材12に対して螺合する第2の締結部15と、を有し、超音波振動子52及び振動伝達部材12を接続する締結部材13と、を備える。締結部材13は、振動伝達部材12における第2の締結部15に対して螺合する基端部123よりも強度の高い材料によって構成されている。

Description

超音波処置具、及び超音波処置具の製造方法
 本発明は、超音波処置具、及び超音波処置具の製造方法に関する。
 超音波振動によって生体組織における処置の対象となる部位(以下、対象部位と記載)を処置する超音波処置具は、当該超音波振動を発生させる超音波振動子と、当該超音波振動を伝達する振動伝達部材とを備える。これら超音波振動子及び振動伝達部材は、当該超音波振動子の先端に設けられた雌ネジ部に対して当該振動伝達部材の基端に設けられた雄ネジ部を螺合することによって互いに接続される。そして、従来、当該振動伝達部材を焼き嵌めによって製造する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 具体的に、特許文献1に記載の振動伝達部材は、円柱状に形成され、先端に嵌合穴を有するとともに基端に上述した雄ネジ部を有する第1の棒状部材と、当該第1の棒状部材よりも外径寸法が小さい円柱形状を有する第2の棒状部材とを備える。そして、特許文献1に記載の技術では、焼き嵌めによって、第2の棒状部材の基端部を嵌合穴に挿入した状態で当該嵌合穴に固定することによって、振動伝達部材を製造している。
国際公開第2019/116510号
 ところで、特許文献1に記載の振動伝達部材において、第2の棒状部材としては、焼き嵌め時に加熱膨脹し易い材料であるアルミニウム合金等が採用されている。そして、当該アルミニウム合金は、比較的に強度が低いものである。
 このため、比較的に強度が低い第2の棒状部材を構成する雄ネジ部が破断し、当該破断した雄ネジ部が超音波振動子における雌ネジ部に残留する場合がある。このような場合には、超音波振動子を再利用する際に、当該残留した部分を超音波振動子における雌ネジ部から除去する作業が必要となり、利便性を向上させることができない。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利便性を向上させることができる超音波処置具、及び超音波処置具の製造方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波処置具は、超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記超音波振動を伝達させる振動伝達部材と、前記超音波振動子に対して螺合する第1の締結部と、前記振動伝達部材に対して螺合する第2の締結部と、を有し、前記超音波振動子及び前記振動伝達部材を接続する締結部材と、を備え、前記締結部材は、前記振動伝達部材における前記第2の締結部に対して螺合する基端部よりも強度の高い材料によって構成されている。
 本発明に係る超音波処置具の製造方法は、超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記超音波振動を伝達させる振動伝達部材とを備えた超音波処置具の製造方法であって、前記振動伝達部材における基端部に対して前記基端部よりも強度の高い材料によって構成された締結部材を螺合する工程と、前記超音波振動子に対して前記締結部材を螺合する工程と、を備え、各前記工程では、前記超音波振動子に対して前記締結部材が外れる際のトルクが前記振動伝達部材に対して前記締結部材が外れる際のトルクよりも小さくなる状態で、前記振動伝達部材及び前記超音波振動子に対して前記締結部材をそれぞれ螺合する。
 本発明に係る超音波処置具、及び超音波処置具の製造方法によれば、利便性を向上させることができる。
図1は、実施の形態1に係る処置システムを示す図である。 図2は、振動伝達部材の構成を説明する図である。 図3は、締結部材の構成を説明する図である。 図4は、振動伝達部材に対する締結部材の締結トルクを説明する図である。 図5は、締結部材に対する超音波振動子の締結トルクを説明する図である。 図6は、振動伝達部材から超音波振動子を取り外す際に超音波振動子側で締結部材が外れるトルクを説明する図である。 図7は、振動伝達部材から超音波振動子を取り外す際に振動伝達部材側で締結部材が外れるトルクを説明する図である。 図8は、実施の形態1の効果を説明する図である。 図9は、実施の形態2に係る締結部材の構成を説明する図である。 図10は、振動伝達部材及び超音波振動子に対する締結部材の締結状態を説明する図である。 図11は、振動伝達部材及び超音波振動子に対する締結部材の締結状態を説明する図である。 図12は、実施の形態1,2の変形例を説明する図である。
 以下に、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態(以下、実施の形態)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
(実施の形態1)
 〔処置システムの概略構成〕
 図1は、実施の形態に係る処置システム1を示す図である。
 処置システム1は、生体組織における処置の対象となる部位(以下、対象部位と記載)に対して処置エネルギを付与することによって、当該対象部位を処置する。なお、本実施の形態における処置エネルギは、超音波エネルギ及び高周波エネルギである。また、本実施の形態における処置システム1によって実行可能とする処置は、対象部位の凝固(封止)、あるいは対象部位の切開等といった処置である。また、凝固と切開とを同時に行う構成を採用しても構わない。この処置システム1は、図1に示すように、超音波処置具2と、制御装置3とを備える。
 〔超音波処置具の構成〕
 なお、以下では、超音波処置具2の構成を説明するにあたって、シャフト10の中心軸Axに沿う一方側を先端側Ar1と記載し、他方側を基端側Ar2と記載する。
 超音波処置具2は、対象部位に対して超音波エネルギ及び高周波エネルギを付与することによって、当該対象部位を処置する超音波処置具である。この超音波処置具2は、図1に示すように、ハンドピース4と、超音波トランスデューサ5とを備える。
 ハンドピース4は、図1に示すように、ハウジング6と、可動ハンドル7と、スイッチ8と、回転ノブ9と、シャフト10と、ジョー11と、振動伝達部材12と、締結部材13とを備える。
 ハウジング6は、超音波処置具2全体を支持する。このハウジング6は、図1に示すように、中心軸Axと同軸となる略円筒状のケース体61と、当該ケース体61から図1中、下方側に延在し、術者等の操作者によって把持される固定ハンドル62とを備える。
 可動ハンドル7は、術者等の操作者による閉操作及び開操作をそれぞれ受け付ける。そして、可動ハンドル7は、当該閉操作に応じて、固定ハンドル62に対して近接する方向に移動する。一方、可動ハンドル7は、当該開操作に応じて、固定ハンドル62から離間する方向に移動する。
 スイッチ8は、図1に示すように、固定ハンドル62における先端側Ar1の側面から外部にそれぞれ露出する。そして、スイッチ8は、術者等の操作者による処置操作を受け付ける。当該処置操作は、対象部位に対して処置エネルギを付与させる操作である。
 回転ノブ9は、中心軸Axと同軸となる略円筒形状を有し、図1に示すように、ケース体61の先端側Ar1に設けられている。そして、回転ノブ9は、術者等の操作者による回転操作を受け付ける。当該回転操作によって、回転ノブ9は、ケース体61に対して、中心軸Axを中心として回転する。また、回転ノブ9の回転によって、シャフト10、ジョー11、及び振動伝達部材12も中心軸Axを中心として回転する。
 シャフト10は、金属等の材料によって構成された円筒状のパイプである。
 このシャフト10において、先端側Ar1の端部には、図1の紙面に直交する方向に延在する回転軸Rx1を中心として回転可能にジョー11が軸支されている。
 ここで、具体的な図示は省略したが、ハウジング6及びシャフト10の内部には、術者等の操作者による可動ハンドル7への開操作及び閉操作に応じて、回転軸Rx1を中心としてジョー11を回転させる開閉機構が設けられている。
 そして、ジョー11は、当該開閉機構によって、振動伝達部材12における先端側Ar1の端部121(以下、処置部121(図1)と記載)に対して開閉し、当該処置部121との間で対象部位を把持する。
 振動伝達部材12は、導電性材料によって構成され、中心軸Axに沿って直線状に延在した長尺形状を有する。また、振動伝達部材12は、図1に示すように、処置部121が外部に突出した状態で、シャフト10の内部に挿通される。この際、振動伝達部材12における基端側Ar2の端部は、締結部材13によって、超音波トランスデューサ5を構成する超音波振動子52に対して機械的に接続する。
 そして、振動伝達部材12は、超音波トランスデューサ5が発生させた超音波振動を基端側Ar2の端部から処置部121まで伝達する。本実施の形態1では、当該超音波振動は、中心軸Axに沿う方向に振動する縦振動である。
 図2は、振動伝達部材12の構成を説明する図である。
 以上説明した振動伝達部材12は、図2に示すように、細径部122と、太径部123との2つの部材によって構成されている。
 細径部122は、先端側Ar1の端部が処置部121となる部分であり、例えばチタン合金によって構成され、中心軸Axに沿って直線状に延在する円柱形状を有する。
 太径部123は、本発明に係る基端部に相当する。この太径部123は、例えばアルミ合金によって構成され、中心軸Axに沿って直線状に延在する円柱形状を有する。ここで、太径部123における先端側Ar1の端面には、基端側Ar2に向けて窪む凹部1231(図2)が設けられている。そして、細径部122における基端側Ar2の端部は、凹部1231に挿入された状態で固定される。当該固定方法としては、焼き嵌め、圧入等の固定方法(例えば国際公開第2019/116510号参照)や、螺合、接着等の固定方法を例示することができる。
 締結部材13は、振動伝達部材12と超音波振動子52とを接続する部材である。
 なお、締結部材13の詳細な構成については、後述する「締結部材の構成」において説明する。
 超音波トランスデューサ5は、図1に示すように、TD(トランスデューサ)ケース51と、超音波振動子52とを備える。
 TDケース51は、超音波振動子52を支持するとともに、ケース体61に対して着脱可能に接続する。
 超音波振動子52は、制御装置3による制御の下、超音波振動を発生させる。本実施の形態1では、超音波振動子52は、BLT(ボルト締めランジュバン型振動子)によって構成されている。
 〔制御装置の構成〕
 制御装置3は、電気ケーブルC(図1)を経由することによって、超音波処置具2の動作を統括的に制御する。
 具体的に、制御装置3は、電気ケーブルCを経由することによって、術者等の操作者によるスイッチ8への処置操作を検知する。そして、制御装置3は、当該処置操作を検知した場合には、電気ケーブルCを経由することによって、ジョー11と処置部121との間に把持された対象部位に対して処置エネルギを付与する。すなわち、制御装置3は、当該対象部位を処置する。
 例えば、対象部位に対して超音波エネルギを付与する際には、制御装置3は、電気ケーブルCを経由することによって、超音波振動子52に対して駆動電力を供給する。これによって、超音波振動子52は、中心軸Axに沿う方向に振動する縦振動(超音波振動)を発生させる。また、処置部121は、当該縦振動によって、所望の振幅で振動する。そして、ジョー11と当該処置部121との間に把持された対象部位には、当該処置部121から超音波振動が付与される。言い換えれば、当該処置部121から対象部位に対して超音波エネルギが付与される。
 また、例えば、対象部位に対して高周波エネルギを付与する際には、制御装置3は、電気ケーブルCを経由することによって、ジョー11と振動伝達部材12との間に高周波電力を供給する。これによって、当該ジョー11と処置部121との間に把持された対象部位には、高周波電流が流れる。言い換えれば、当該対象部位には、高周波エネルギが付与される。この場合、ジョー11の少なくとも一部は、導電体である。また、シャフト10を導電材として電流ラインとしてもよい。
 〔締結部材の構成〕
 次に、締結部材13の構成について説明する。
 図3は、締結部材13の構成を説明する図である。具体的に、図3は、締結部材13によって振動伝達部材12及び超音波振動子52が接続された状態を示す断面図である。
 なお、図3では、超音波振動子52として、先端側Ar1に配置されたフロントマスのみを図示している。当該フロントマスは、例えば、チタン合金によって構成されている。
 ここで、超音波振動子52(フロントマス)における先端側Ar1の端面には、図3に示すように、基端側Ar2に向けて窪む凹部521が設けられている。この凹部521は、中心軸Axに直交する平面によって切断した断面が当該中心軸Axと同軸となる円であり、当該中心軸Axに沿う全長に亘って略同一の断面形状を有する。また、凹部521の内周面には、ネジ溝522(図3)が設けられている。すなわち、凹部521は、本発明に係る第1の雌ネジ部に相当する。以下では、説明の便宜上、凹部521を第1の雌ネジ部521と記載する。
 また、太径部123における基端側Ar2の端面には、図3に示すように、先端側Ar1に向けて窪む凹部1232が設けられている。この凹部1232は、中心軸Axに直交する平面によって切断した断面が当該中心軸Axと同軸となる円であり、当該中心軸Axに沿う全長に亘って略同一の断面形状を有する。なお、凹部1232の内径寸法は、第1の雌ネジ部521の内径寸法と略同一である。また、凹部1232の内周面には、ネジ溝1233(図3)が設けられている。すなわち、凹部1232は、本発明に係る第2の雌ネジ部に相当する。以下では、説明の便宜上、凹部1232を第2の雌ネジ部1232と記載する。
 締結部材13は、太径部123を構成する部材よりも強度の高い部材で構成されていればよく、例えばチタン合金やステンレスによって構成されている。この締結部材13は、図3に示すように、中心軸Axと同軸となり、当該中心軸Axに沿って延在する円柱形状を有する。
 この締結部材13における基端側Ar2の部分は、超音波振動子52における第1の雌ネジ部521に対して螺合する雄ネジ部である第1の締結部14(図3)として機能する。すなわち、第1の締結部14の外周面には、ネジ溝141(図3)が設けられている。本実施の形態1では、第1の雌ネジ部521及び第1の締結部14の螺合構造は、正ネジの螺合構造によって構成されている。
 また、締結部材13における先端側Ar1の部分は、振動伝達部材12における第2の雌ネジ部1232に対して螺合する雄ネジ部である第2の締結部15(図3)として機能する。すなわち、第2の締結部15の外周面には、ネジ溝151(図3)が設けられている。本実施の形態1では、第2の雌ネジ部1232及び第2の締結部15の螺合構造は、正ネジの螺合構造によって構成されている。
 以上説明したように締結部材13は、所謂、止めネジと同様の形状を有する。
 〔超音波処置具の製造方法〕
 次に、上述した超音波処置具2の製造方法(組立方法)について説明する。
 なお、以下では、締結部材13によって振動伝達部材12及び超音波振動子52を接続する工程を主に説明する。
 先ず、作業者は、振動伝達部材12に対して締結部材13を締結する(第1の締結工程)。
 具体的に、作業者は、第2の締結部15を第2の雌ネジ部1232に対して螺合する。そして、作業者は、トルクレンチを用いて、中心軸Axを中心として締結部材13を振動伝達部材12に対して回転させ、当該締結部材13を当該振動伝達部材12に対して規定のトルク(後述する締結トルクTに相当)で締結する。この状態では、第2の締結部15における先端側Ar1の端面は、図3に示すように、第2の雌ネジ部1232の底面に接触した状態となる。
 次に、作業者は、締結部材13が締結された振動伝達部材12をハウジング6の内部に組み込み、ハンドピース4を組み立てる(ハンドピース組立工程)。
 次に、作業者は、超音波トランスデューサ5をケース体61に対して装着する(トランスデューサ装着工程)。
 そして、作業者は、トルクレンチを用いて、振動伝達部材12及び超音波振動子52同士を接続する(第2の締結工程、例えば、特許第4675437号公報参照)。
 具体的に、作業者は、トルクレンチを回転ノブ9に対して係合させる。また、作業者は、当該トルクレンチを用いて、中心軸Axを中心として回転ノブ9を回転させる。これによって、振動伝達部材12は、回転ノブ9とともに中心軸Axを中心として回転する。また、当該振動伝達部材12に対して締結した締結部材13における第1の締結部14は、振動伝達部材12における基端側Ar2の端面と超音波振動子52における先端側Ar1の端面とが当接するまで、第1の雌ネジ部521に対して螺合する。そして、超音波振動子52は、締結部材13に対して規定のトルク(後述する締結トルクT´に相当)で締結する。この状態では、第1の締結部14における基端側Ar2の端面は、図3に示すように、第1の雌ネジ部521の底面に接触しない。
 〔締結部材による振動伝達部材及び超音波振動子の接続部分について〕
 上述したように締結部材13によって振動伝達部材12及び超音波振動子52を接続した状態では、当該接続部分と超音波振動(縦振動)における腹位置及び節位置との位置関係は、以下に示す位置関係となる。
 超音波振動子52及び振動伝達部材12の当接位置P1と、第2の雌ネジ部1232の底面の位置P2とは、超音波振動における腹位置及び節位置のうち基端側Ar2から先端側Ar1に向けて腹位置及び節位置の順に互いに隣り合う腹位置P3及び節位置P4の間に位置付けられている(図3)。また、第1の雌ネジ部521の底面の位置P5は、図3に示すように、当該腹位置P3に位置付けられている。すなわち、位置P5と腹位置P3との間の距離(本実施の形態1では0)は、位置P2と腹位置P3との間の距離よりも小さい。
 ここで、上述したように、太径部123は、アルミ合金によって構成されている。また、締結部材13は、チタン合金またはステンレスによって構成されている。そして、超音波振動子52(フロントマス)は、チタン合金によって構成されている。
 このため、締結部材13による振動伝達部材12及び超音波振動子52の接続部分は、基端側Ar2から先端側Ar1に向かって、部品の音響インピーダンスが小さくなる状態に設定されている。
 〔締結時及び分解時のトルクについて〕
 次に、振動伝達部材12及び超音波振動子52に対する締結部材13の締結時のトルク、及び振動伝達部材12及び超音波振動子52に対する締結部材13の分解時のトルクについて説明する。
 以下では、振動伝達部材12に対する締結部材13の締結トルクを締結トルクTと記載する。また、締結部材13に対する超音波振動子52の締結トルクを締結トルクT´と記載する。さらに、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す際に超音波振動子52側で締結部材13が外れるトルクをトルクT´と記載する。また、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す際に振動伝達部材12側で締結部材13が外れるトルクをトルクTと記載する。
 〔締結トルクTについて〕
 図4は、振動伝達部材12に対する締結部材13の締結トルクTを説明する図である。
 締結トルクTは、以下の式(1)によって算出される。式(1)において、Fは、軸力である。Dは、ネジの有効径である。μは、ネジ面の滑り摩擦係数である。αは、ネジ山の半角である。Pは、ネジのピッチである。μは、座面の滑り摩擦係数である。Dは、等価摩擦直径である。以下の式(8)でも同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 以下では、説明の便宜上、式(1)のカッコ内における第1項をMpとし、第2項をPとし、第3項をMwとする。これによって、式(1)は、以下の式(2)によって表される。そして、図4では、Mp+Pに相当する部分、及びMwに相当する部分をそれぞれ破線によって表現し、Fを矢印によって表現している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 〔締結トルクT´について〕
 図5は、締結部材13に対する超音波振動子52の締結トルクT´を説明する図である。
 締結トルクT´は、以下の式(3)によって算出される。式(3)では、上述したF、D、μ、α、P、μ、Dに対してダッシュ(´)を付加することによって超音波振動子52側の値であることを示している。以下の式(6)及び式(8)でも同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 以下では、説明の便宜上、式(3)のカッコ内における第1項をMp´とし、第2項をP´とし、第3項をMw´とする。これによって、式(3)は、以下の式(4)によって表される。そして、図5では、Mp´+P´に相当する部分、及びMw´に相当する部分をそれぞれ破線によって表現し、F´を矢印によって表現している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 そして、本実施の形態1では、上述した超音波処置具2の製造方法において、以下の式(5)を満足する状態で超音波処置具2を製造する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 〔トルクTr´について〕
 図6は、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す際に超音波振動子52側で締結部材13が外れるトルクT´を説明する図である。
 トルクT´は、以下の式(6)によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 また、上述したMp´、P´、及びMw´を用いると、式(6)は、以下の式(7)によって表される。そして、図6では、Mp´-P´に相当する部分、及びMw´に相当する部分をそれぞれ破線によって表現し、F´を矢印によって表現している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 〔トルクTについて〕
 図7は、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す際に振動伝達部材12側で締結部材13が外れるトルクTを説明する図である。
 トルクTは、以下の式(8)によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 また、上述したMp、Mp´、P、P´、Mw、Mw´を用いると、式(8)は、以下の式(9)によって表される。そして、図7では、Mp-Pに相当する部分、Mwに相当する部分、及びMw´に相当する部分をそれぞれ破線によって表現し、F、F´、及びF+F´を矢印によって表現している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 そして、本実施の形態1では、上述した超音波処置具2の製造方法において、以下の式(10)を満足する状態で超音波処置具2を製造する。なお、式(10)の左辺は、T-T´に相当する。すなわち、本実施の形態1では、超音波振動子52に対して締結部材13が外れる際のトルクT´が振動伝達部材12に対して締結部材13が外れる際のトルクTよりも小さくなる状態で、超音波処置具2が製造されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 さらに、本実施の形態1では、式(10)を満足させるために、以下の式(11)~(13)を満足する状態に設定している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果を奏する。
 本実施の形態1に係る超音波処置具2では、締結部材13は、振動伝達部材12を構成する太径部123よりも強度の高い材料によって構成されている。このため、締結部材13が破断し、当該破断した締結部材13が第1の雌ネジ部521に残留してしまう虞がない。すなわち、超音波振動子52を再利用する際に、残留した部分を第1の雌ネジ部521から除去する作業が不要となる。
 したがって、本実施の形態1に係る超音波処置具2によれば、利便性を向上させることができる。
 本実施の形態1では、超音波処置具2の製造方法において、式(10)を満足する状態で超音波処置具2を製造する。このため、中心軸Axを中心として回転ノブ9を回転させ、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す際、締結部材13は、当該振動伝達部材12に対して締結した状態を維持しつつ、超音波振動子52側で外れることとなる。したがって、超音波振動子52を再利用する際に、締結部材13を第1の雌ネジ部521から除去する作業が不要となり、利便性をさらに向上させることができる。
 特に、本実施の形態1では、式(11)~(13)を満足する状態に設定している。このため、式(10)を満足する状態を容易に実現することができる。
 また、振動伝達部材12に対して締結部材13を締結した状態では、第2の締結部15における先端側Ar1の端面は、第2の雌ネジ部1232の底面に接触する。一方、超音波振動子52に対して締結部材13を締結した状態では、第1の締結部14における基端側Ar2の端面は、第1の雄ネジ部521の底面に接触しない。このため、第2の雌ネジ部1232及び第2の締結部15間に強力な軸力が発生し、振動伝達部材12に対する締結部材13の締結を超音波振動子52に対する当該締結部材13の締結より強固なものとすることができる。したがって、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す場合において、当該超音波振動子52に締結部材13が残留してしまうことを効果的に回避することができる。
 図8は、実施の形態1の効果を説明する図である。具体的に、図8は、図3に対応した図である。
 ところで、振動伝達部材12に対して締結部材13を締結した状態において、第2の締結部15における先端側Ar1の端面が第2の雌ネジ部1232の底面に接触しない構成の場合には、図8に示した問題が生じる虞がある。
 具体的に、上記の場合には、図8の(a)に示すように、振動伝達部材12に対して締結部材13が中心軸Axに対して傾斜した姿勢で締結してしまうことがある。そして、超音波振動子52に対して締結部材13を締結した状態では、図8の(b)に示すように、超音波振動子52も同様に、中心軸Axに対して傾斜した姿勢となる。このような状態では、振動伝達部材12及び超音波振動子52の接触部に部分的に隙間が生じるため、超音波振動の伝達に異常が生じてしまう、という問題が生じる。
 これに対して、本実施の形態1では、振動伝達部材12に対して締結部材13を締結した状態では、第2の締結部15における先端側Ar1の端面は、第2の雌ネジ部1232の底面に接触する。第2の雄ネジ部1232の底面は中心軸Axに垂直となるように設けられているため、第2の締結部15における先端側Ar1の端面も中心軸Axに垂直の姿勢で締結することができる。このため、振動伝達部材12に対して締結部材13が中心軸Axに対して傾斜した姿勢で締結してしまうことがなく、上述した問題が生じることがない。
 ところで、第2の雌ネジ部1232におけるネジ溝1233の部分は、以下に示す(A)~(C)によって、超音波振動による疲労破壊が生じ易いものである。ネジ溝1233に疲労破壊が生じると、第2の締結部15との締結が不安定となり、超音波振動の伝達が不十分となってしまう。
(A)ネジ溝1233の部分は、腹位置P3から離間した位置にあるため、超音波振動によって加わる応力が大きい。
(B)ネジ形状は、応力が集中し易い。
(C)第2の雌ネジ部1232は、強度の低いアルミ合金によって構成されている。
 これに対して、本実施の形態1では、振動伝達部材12に対して締結部材13を締結した状態では、第2の締結部15における先端側Ar1の端面は、第2の雌ネジ部1232の底面に接触する。このため、ネジ溝1233の部分に強力な軸力を発生させることができ、応力振幅を下げ、当該部分で疲労破壊を生じ難い構造とすることができる。
 特に、本実施の形態1では、超音波処置具2の製造方法において、式(5)を満足する状態で超音波処置具2を製造する。このため、ネジ溝1233の部分に十分に強力な軸力を発生させることができる。
 また、超音波処置具2の製造方法において、式(5)を満足する状態で超音波処置具2を製造することによる他の効果を以下の実験により確認した。
 具体的に、T/T´を0.27とした場合と、T/T´を0.33とした場合との2つの場合において、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外し、当該振動伝達部材12側で締結部材13が外れるか、または、当該超音波振動子52側で当該締結部材13が外れるかを確認した。なお、当該2つの場合において、締結トルクT´は、同一にしている。結果としては、以下の表1に示す通りである。なお、表1では、振動伝達部材12側で締結部材13が外れた場合を「OK」とし、超音波振動子52側で締結部材13が外れた場合を「NG」としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 表1に示す通り、式(5)を満足する状態で超音波処置具2を製造することによって、振動伝達部材12から超音波振動子52を取り外す際、当該超音波振動子52に締結部材13が残留してしまうことを効果的に回避することができる。
 ところで、例えば、1つの素材から細径部122及び太径部123を一体で形成した振動伝達部材12を想定する。当該振動伝達部材12では、当該太径部123に基端側Ar2から先端側Ar1に向けて断面積を小さくしたテーパ状の部分を設けることによって、当該部分で超音波振動の振幅を拡大することができる。
 一方、本実施の形態1に係る振動伝達部材12では、焼き嵌め、圧入等の固定方法によって、細径部122及び太径部123を固定している。そして、細径部122及び太径部123の固定状態を考慮すると、当該太径部123には、上述したテーパ状の部分を設けることができない。すなわち、細径部122に上述したテーパ状の部分を設ける必要がある。しかしながら、細径部122は、元々、断面積が小さい。このため、細径部122に上述したテーパ状の部分を設けたとしても、超音波振動の振幅を拡大させるためのトータルの拡大率が不十分になってしまう。また、細径部122にテーパ状の部分を設けることで当該細径部122の断面積がさらに小さくなり、当該細径部122の剛性が低下して、超音波振動時に縦振動以外の異常振動が生じる場合がある。
 そこで、本実施の形態1では、異種材料の境界位置では物性(特に音響インピーダンス)が異なるため振幅拡大が生じることを利用し、振動伝達部材12において、超音波振動の振幅を拡大させている。
 具体的に、超音波振動52及び振動伝達部材12の当接位置P1と、第2の締結部15における先端側Ar1の端面が当接する第2の雌ネジ部1232の底面の位置P2とが上述した境界位置に相当する。そして、各位置P1,P2は、超音波振動における腹位置及び節位置のうち基端側Ar2から先端側Ar1に向けて腹位置及び節位置の順に互いに隣り合う腹位置P3及び節位置P4の間に位置付けられている。言い換えれば、各位置P1,P2は、腹位置P3から節位置P4に向けて離間した位置に位置付けられている。また、締結部材13による振動伝達部材12及び超音波振動子52の接続部分は、基端側Ar2から先端側Ar1に向かって、部品の音響インピーダンスが小さくなる状態に設定されている。
 このため、各位置P1,P2において、超音波振動の振幅を拡大することができる。すなわち、振動伝達部材12を焼き嵌め、圧入等の固定方法によって細径部122及び太径部123を固定した構造とした場合であっても、超音波振動の振幅を拡大させるためのトータルの拡大率を十分に得ることができる。また、細径部122にテーパ状の部分を設ける必要がなくなり、当該細径部122の剛性の低下を回避することができる。
(実施の形態2)
 次に、本実施の形態2について説明する。
 以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
 図9は、実施の形態2を説明する図である。具体的に、図9は、図3に対応した断面図である。
 本実施の形態2では、図9に示すように、上述した実施の形態1に対して、第2の雌ネジ部1232及び第2の締結部15の螺合構造が逆ネジの螺合構造によって構成されている点が異なる。以下では、説明の便宜上、本実施の形態に係る超音波処置具、振動伝達部材、太径部、第2の雌ネジ部(ネジ溝を含む)、締結部材、及び第2の締結部(ネジ溝を含む)をそれぞれ超音波処置具2A、振動伝達部材12A、太径部123A、第2の雌ネジ部1232A(ネジ溝1233Aを含む)、締結部材13A、及び第2の締結部15A(ネジ溝151Aを含む)と記載する。
 次に、振動伝達部材12A及び超音波振動子52に対する締結部材13Aの締結状態について説明する。
 図10及び図11は、振動伝達部材12A及び超音波振動子52に対する締結部材13Aの締結状態を説明する図である。具体的に、図10及び図11は、図3に対応した断面図である。なお、図10及び図11では、説明の便宜上、締結部材13Aのみについて断面によって図示していない。
 先ず、図10を参照しつつ、上述した実施の形態1において説明した第1の締結工程、ハンドピース組立工程、及びトランスデューサ装着工程の後に実行される第2の締結工程における締結状態について説明する。
 第2の締結工程において、作業者は、中心軸Axを中心として回転ノブ9を先端側Ar1から見て時計回りに回転させる。ここで、第1の雌ネジ部521及び第1の締結部14の螺合構造は、正ネジの螺合構造によって構成されている。このため、振動伝達部材12Aに対して締結した締結部材13Aにおける第1の締結部14は、第1の雌ネジ部521に対して、図10に示した矢印A1の締まる方向に回転する。そして、超音波振動子52は、締結部材13Aに対して締結する。
 ここで、第2の雌ネジ部1232A及び第2の締結部15Aの螺合構造は、逆ネジの螺合構造によって構成されている。このため、第2の締結工程において、締結部材13Aに対して過剰なトルクが加わると、第2の締結部15Aは、第2の雌ネジ部1232Aに対して、図10に示した矢印A2の緩む方向に回転し、当該第2の雌ネジ部1232Aから外れる。これによって、第2の締結工程において、中心軸Axを中心として回転ノブ9を回転させても、振動伝達部材12Aは、超音波振動子52に対して空回りする状態となる。すなわち、超音波処置具2Aは、使用することができない状態となる。
 次に、図11を参照しつつ、振動伝達部材12Aから超音波振動子52を取り外す場合における締結状態について説明する。
 この場合において、作業者は、中心軸Axを中心として回転ノブ9を先端側Ar1から見て反時計回りに回転させる。ここで、第1の雌ネジ部521及び第1の締結部14の螺合構造は、正ネジの螺合構造によって構成されている。このため、振動伝達部材12Aに対して締結した締結部材13Aにおける第1の締結部14は、第1の雌ネジ部521に対して、図11に示した矢印A3の緩む方向に回転し、当該第2の雌ネジ部1232Aから外れる。
 ここで、第2の雌ネジ部1232A及び第2の締結部15Aの螺合構造は、逆ネジの螺合構造によって構成されている。このため、上述したように中心軸Axを中心として回転ノブ9を先端側Ar1から見て反時計回りに回転させると、第2の締結部15Aは、第2の雌ネジ部1232Aに対して、図11に示した矢印A4の締まる方向に回転し、当該第2の雌ネジ部1232Aに対する締結状態が強固なものとなる。
 以上説明した本実施の形態2によれば、上述した実施の形態1と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
 本実施の形態2では、第1の雌ネジ部521及び第1の締結部14の螺合構造は、正ネジの螺合構造によって構成されている。一方、第2の雌ネジ部1232A及び第2の締結部15Aの螺合構造は、逆ネジの螺合構造によって構成されている。
 このため、振動伝達部材12Aから超音波振動子52を取り外す場合には、第2の締結部15Aは、第2の雌ネジ部1232Aに対して図11に示した矢印A4の締まる方向に回転し、当該第2の雌ネジ部1232Aに対する締結状態が強固なものとなる。したがって、超音波振動子52に締結部材13Aが残留してしまうことを効果的に回避することができる。
 ところで、例えば、超音波振動子52に対して第1の締結部14が特定のトルクを超えたトルクによって締結した場合には、対象部位を処置する性能が所望の性能から変化してしまう。
 これに対して、本実施の形態2では、第2の締結工程において、締結部材13Aに対して過剰なトルクが加わると、第2の締結部15Aは、第2の雌ネジ部1232Aに対して、図10に示した矢印A2の緩む方向に回転し、当該第2の雌ネジ部1232Aから外れる。これによって、超音波処置具2Aは、使用することができない状態となる。
 したがって、誤った操作によって締結部材13Aを超音波振動子52に対して締結した場合に、超音波処置具2Aを使用不可の状態に設定することができる。
 上述した実施の形態2では、第1の雌ネジ部521及び第1の締結部14の螺合構造を正ネジの螺合構造によって構成し、第2の雌ネジ部1232A及び第2の締結部15Aの螺合構造を逆ネジの螺合構造によって構成していたが、これに限らない。例えば、第1の雌ネジ部521及び第1の締結部14の螺合構造を逆ネジの螺合構造によって構成し、第2の雌ネジ部1232A及び第2の締結部15Aの螺合構造を正ネジの螺合構造によって構成しても構わない。
(その他の実施形態)
 ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態1,2によってのみ限定されるべきものではない。
 上述した実施の形態1,2では、本発明に係る超音波処置具として、対象部位に対して超音波エネルギ及び高周波エネルギの双方を付与する構成としていたが、これに限らない。本発明に係る超音波処置具としては、対象部位に対して超音波エネルギのみを付与する構成を採用してもよく、対象部位に対して超音波エネルギの他、高周波エネルギ及び熱エネルギの少なくともいずれかを付与する構成を採用しても構わない。ここで、「対象部位に対して熱エネルギを付与する」とは、ヒータ等に発生した熱を対象部位に伝達することを意味する。
 上述した実施の形態1,2において、振動伝達部材12,12A及び超音波振動子52と締結部材13,13Aとの締結構造を変更しても構わない。以下では、説明の便宜上、本変形例に係る振動伝達部材、超音波振動子、及び締結部材をそれぞれ振動伝達部材12B、超音波振動子52B、及び締結部材13Bと記載する。
 図12は、実施の形態1,2の変形例を説明する図である。具体的に、図12は、振動伝達部材12B及び超音波振動子52Bと締結部材13Bとの締結構造を側方から見た断面図である。
 本変形例に係る超音波振動子52Bでは、上述した実施の形態1,2において説明した超音波振動子52に対して、先端側Ar1の端部の構造が異なる。
 具体的に、超音波振動子52Bにおける先端側Ar1の端部には、上述した実施の形態1,2において説明した第1の雌ネジ部521が設けられていない。そして、超音波振動子52Bにおける先端側Ar1の端面には、図12に示すように、中心軸Axと同軸となり、当該中心軸Axに沿って先端側Ar1に向けて突出する円柱状の突出部523が設けられている。また、突出部523の外周面には、ネジ溝524(図12)が設けられている。すなわち、突出部523は、雄ネジ部として機能する。以下では、説明の便宜上、突出部523を第1の雄ネジ部523と記載する。
 本変形例に係る振動伝達部材12Bでは、上述した実施の形態1,2において説明した振動伝達部材12,12Aに対して、基端側Ar2の端部の構造が異なる。
 具体的に、振動伝達部材12Bにおける基端側Ar2の端部には、上述した実施の形態1,2において説明した第2の雌ネジ部1232,1232Aが設けられていない。そして、振動伝達部材12Bにおける基端側Ar2の端面には、図12に示すように、中心軸Axと同軸となり、当該中心軸Axに沿って基端側Ar2に向けて突出する円柱状の突出部1234が設けられている。また、突出部1234の外周面には、ネジ溝1235(図12)が設けられている。すなわち、突出部1234は、雄ネジ部として機能する。以下では、説明の便宜上、突出部1234を第2の雄ネジ部1234と記載する。
 本変形例に係る締結部材13Bは、中心軸Axと同軸となり、当該中心軸Axに沿って延在する円柱形状を有する。
 この締結部材13Bにおいて、基端側Ar2の部分は、超音波振動子52Bにおける第1の雄ネジ部523に対して螺合する雌ネジ部である第1の締結部14B(図12)として機能する。
 具体的に、締結部材13Bにおける基端側Ar2の端面には、図12に示すように、先端側Ar1に向けて窪む凹部142が設けられている。この凹部142は、中心軸Axに直交する平面によって切断した断面が当該中心軸Axと同軸となる円であり、当該中心軸Axに沿う全長に亘って略同一の断面形状を有する。なお、凹部142の内径寸法は、第1の雄ネジ部523の外径寸法と略同一である。また、凹部142の内周面には、ネジ溝143(図12)が設けられている。
 また、締結部材13Bにおいて、先端側Ar1の部分は、振動伝達部材12Bにおける第2の雄ネジ部1234に対して螺合する雌ネジ部である第2の締結部15Bとして機能する。
 具体的に、締結部材13Bにおける先端側Ar1の端面には、図12に示すように、基端側Ar2に向けて窪む凹部152が設けられている。この凹部152は、中心軸Axに直交する平面によって切断した断面が当該中心軸Axと同軸となる円であり、当該中心軸Axに沿う全長に亘って略同一の断面形状を有する。なお、凹部152の内径寸法は、第2の雄ネジ部1234の外径寸法と略同一である。また、凹部152の内周面には、ネジ溝153(図12)が設けられている。
 上述した実施の形態1,2において、振動伝達部材12,12A及び超音波振動子52と締結部材13,13Aとの締結構造として、振動伝達部材12,12Aと締結部材13,13Aとの締結構造、及び超音波振動子52と締結部材13,13Aとの締結構造のいずれか一方のみを図12に示した変形例に記載の構造としても構わない。
 1 処置システム
 2,2A 超音波処置具
 3 制御装置
 4 ハンドピース
 5 超音波トランスデューサ
 6 ハウジング
 7 可動ハンドル
 8 スイッチ
 9 回転ノブ
 10 シャフト
 11 ジョー
 12,12A,12B 振動伝達部材
 13,13A,13B 締結部材
 14,14B 第1の締結部
 15,15A,15B 第2の締結部
 51 TDケース
 52,52B 超音波振動子
 61 ケース体
 62 固定ハンドル
 121 処置部
 122 細径部
 123,123A 太径部
 141 ネジ溝
 142 凹部
 143 ネジ溝
 151,151A ネジ溝
 152 凹部
 153 ネジ溝
 521 第1の雌ネジ部
 522 ネジ溝
 523 第1の雄ネジ部
 524 ネジ溝
 1231 凹部
 1232,1232A 第2の雌ネジ部
 1233,1233A ネジ溝
 1234 第2の雄ネジ部
 1235 ネジ溝
 A1~A4 矢印
 Ar1 先端側
 Ar2 基端側
 Ax 中心軸
 C 電気ケーブル
 P1~P5 位置
 Rx1 回転軸

Claims (14)

  1.  超音波振動を発生させる超音波振動子と、
     前記超音波振動を伝達させる振動伝達部材と、
     前記超音波振動子に対して螺合する第1の締結部と、前記振動伝達部材に対して螺合する第2の締結部と、を有し、前記超音波振動子及び前記振動伝達部材を接続する締結部材と、を備え、
     前記締結部材は、
     前記振動伝達部材における前記第2の締結部に対して螺合する基端部よりも強度の高い材料によって構成されている超音波処置具。
  2.  前記超音波振動子に対して前記第1の締結部が外れる際のトルクは、
     前記振動伝達部材に対して前記第2の締結部が外れる際のトルクよりも小さい請求項1に記載の超音波処置具。
  3.  前記基端部には、
     前記振動伝達部材の先端に向けて窪む第2の雌ネジ部が設けられ、
     前記第2の締結部は、
     前記第2の雌ネジ部に対して螺合する雄ネジ部であり、前記第2の雌ネジ部の底面に対して接触する請求項2に記載の超音波処置具。
  4.  前記超音波振動子における前記第1の締結部に対して螺合する先端部には、
     前記超音波振動子の基端に向けて窪む第1の雌ネジ部が設けられ、
     前記第1の締結部は、
     前記第1の雌ネジ部に対して螺合する雄ネジ部であり、前記第1の雌ネジ部の底面に対して接触しない請求項3に記載の超音波処置具。
  5.  前記超音波振動子の先端と前記振動伝達部材の基端とは、
     前記超音波振動子及び前記振動伝達部材が前記締結部材によって接続された際に互いに当接し、
     前記超音波振動子及び前記振動伝達部材の当接位置と、前記振動伝達部材における前記雌ネジ部の底面とは、
     前記超音波振動における腹位置及び節位置のうち基端側から先端側に向けて腹位置及び節位置の順に互いに隣り合う腹位置及び節位置の間に位置付けられている請求項4に記載の超音波処置具。
  6.  前記超音波振動子における前記雌ネジ部の底面と前記互いに隣り合う腹位置及び節位置のうち前記腹位置との間の距離は、
     前記振動伝達部材における前記雌ネジ部の底面と前記互いに隣り合う腹位置及び節位置のうち前記腹位置との間の距離よりも小さい請求項5に記載の超音波処置具。
  7.  前記超音波振動子における前記雌ネジ部の底面は、
     前記互いに隣り合う腹位置及び節位置のうち前記腹位置に位置付けられている請求項6に記載の超音波処置具。
  8.  前記締結部材による前記超音波振動子及び前記振動伝達部材の接続部分は、
     基端側から先端側に向かって、部品の音響インピーダンスが小さくなる状態に設定されている請求項5に記載の超音波処置具。
  9.  前記振動伝達部材に対する前記締結部材の締結トルクは、
     前記超音波振動子に対する前記締結部材の締結トルクの0.33倍以上である請求項1に記載の超音波処置具。
  10.  前記基端部は、
     アルミ合金によって形成されている請求項1に記載の超音波処置具。
  11.  前記超音波振動子及び前記第1の締結部の螺合構造と、前記振動伝達部材及び前記第2の締結部の螺合構造とは、
     一方が正ネジの螺合構造であり、他方が逆ネジの螺合構造である請求項1に記載の超音波処置具。
  12.  超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記超音波振動を伝達させる振動伝達部材とを備えた超音波処置具の製造方法であって、
     前記振動伝達部材における基端部に対して前記基端部よりも強度の高い材料によって構成された締結部材を螺合する工程と、
     前記超音波振動子に対して前記締結部材を螺合する工程と、を備え、
     各前記工程では、
     前記超音波振動子に対して前記締結部材が外れる際のトルクが前記振動伝達部材に対して前記締結部材が外れる際のトルクよりも小さくなる状態で、前記振動伝達部材及び前記超音波振動子に対して前記締結部材をそれぞれ螺合する超音波処置具の製造方法。
  13.  前記基端部には、
     前記振動伝達部材の先端に向けて窪む第2の雌ネジ部が設けられ、
     前記締結部材には、
     前記第2の雌ネジ部に対して螺合する雄ネジ部である第2の締結部が設けられ、
     前記振動伝達部材に対して前記締結部材を螺合する工程では、
     前記第2の締結部を前記第2の雌ネジ部に挿入しつつ前記第2の雌ネジ部に対して螺合するとともに、前記第2の雌ネジ部の底面に対して前記第2の締結部を接触させる請求項12に記載の超音波処置具の製造方法。
  14.  前記超音波振動子の先端部には、
     前記超音波振動子の基端に向けて窪む第1の雌ネジ部が設けられ、
     前記締結部材には、
     前記第1の雌ネジ部に対して螺合する雄ネジ部である第1の締結部が設けられ、
     前記超音波振動子に対して前記締結部材を螺合する工程では、
     前記第1の締結部を前記第1の雌ネジ部に挿入しつつ前記第1の雌ネジ部に対して螺合するとともに、前記第1の雌ネジ部の底面に対して前記第1の締結部を接触させない状態に設定する請求項13に記載の超音波処置具の製造方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135249A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Fujitsu Ltd 超音波実装方法およびこれに用いる超音波実装装置
JP2011505194A (ja) * 2007-11-30 2011-02-24 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッド 有効長さを増加させた折り畳み超音波エンドエフェクタ
JP2012043944A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Shibaura Mechatronics Corp 電子部品の実装装置
WO2015133006A1 (ja) * 2014-03-03 2015-09-11 オリンパス株式会社 超音波処置具、プローブ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135249A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Fujitsu Ltd 超音波実装方法およびこれに用いる超音波実装装置
JP2011505194A (ja) * 2007-11-30 2011-02-24 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッド 有効長さを増加させた折り畳み超音波エンドエフェクタ
JP2012043944A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Shibaura Mechatronics Corp 電子部品の実装装置
WO2015133006A1 (ja) * 2014-03-03 2015-09-11 オリンパス株式会社 超音波処置具、プローブ

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