超声波振动器件及超声波医疗装置制造方法及图纸

一种超声波振动器件(2)以及具备该超声波振动器件(2)的超声波医疗装置，超声波振动器件(2)具有以使分极成分交替地反转的方式层叠的多个压电单晶板(44a～44f)，使与来自夹装于多个压电单晶板上的电极(45a、45b)的电压施加方向正交的方向的应变变形最大的方向一致，将多个压电单晶板(44a～44f)层叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波振动器件及超声波医疗装置
本专利技术涉及具备激励超声波振动的超声波振动器件及具备该超声波振动器件的超声波医疗装置。
技术介绍
近年来，已知具备超声波振子的超声波医疗装置。作为超声波医疗装置，包括将生物体内的状态图像化的超声波诊断装置、在外科手术中进行凝固切割的超声刀等。在这些装置中，在根据电信号生成超声波振动的超声波振子中使用压电材料，使用以PZT (锆钛酸铅)为代表的压电陶瓷、压电单晶。另外，以低阻抗化、高功率化为目的，使用由多个压电材料层叠而成的构造。作为将压电单晶层叠而成的超声波振子，已知有例如JP特开2001-102650号公报所公开的技术。该现有的振子是使用接合用金属材料将由AB03型钙钛矿结构构成的单晶(I — x)Pb (BI, B2)03 — xPbTi03 (x = 0 - 0.55，且 BI = Mg、Zn、N1、Sc、In, Yb, Lu, B2 =Nb, Ta)粘贴2张以上，进行加热接合之后，进行分极而得的层叠压电单晶元件。在现有的振子中使用的单晶材料，由单轴性的材料在振子的层叠方向分极，所以层叠方向成为旋转对称轴，在与层叠方向垂直的方向、即振子的面内的变形相同，与方向无关。但是，某些压电单晶材料，层叠方向不成为旋转对称轴，根据方向的不同而压电常数不同，应变方式有所不同。在将层叠方向不成为旋转对称轴的至少2张以上的压电单晶材料进行层叠、层叠方向的分极成分交替地反转的例如朗之万型振子中，将各压电元件的表面、背面交替地反转来进行层叠，所以存在不能够使与层叠方向垂直(正交)的面内方向的变形、即压电振子的面内方向的变形相对于全部方向在相邻的压电振子之间一致的问题。此外，以往的朗之万型振子，由于相邻的压电振子之间的面内方向的应变不一致，所以面内方向的变形受阻，其结果，影响到层叠方向的变形，对变形相对于相同的输入电压来讲变小的层间作用多余的应力而容易破裂，驱动时有可能损伤。在此，本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种超声波振动器件及使用了该超声波振动器件的超声波医疗装置，该超声波振动器件尽可能减小压电振子的面内方向的变形的阻碍及相邻振子间的多余的应力，防止驱动时的损伤，且更有效地得到振子层叠方向的变形。
技术实现思路
为了解决课题的手段本专利技术的一个方式的超声波振动器件，具有以使分极成分交替地反转的方式层叠的多个压电单晶板，使与来自夹装于所述多个压电单晶板的电极的电压施加方向正交的方向的应变变形最大的方向一致，将所述多个压电单晶板层叠。另外，本专利技术的一个方式的超声波医疗装置，具备超声波振动器件，该超声波振动器件具有以使分极成分交替地反转的方式层叠的多个压电单晶板，使与来自夹装于所述多个压电单晶板的电极的电压施加方向正交的方向的应变变形最大的方向一致，将所述多个压电单晶板层叠。根据以上所述的本专利技术，提供一种超声波振动器件及使用了该超声波振动器件的超声波医疗装置，该超声波振动器件尽可能减小压电振子的面内方向的变形的阻碍及相邻振子间的多余的应力，防止驱动时的损伤，且更有效地得到振子层叠方向的变形。【附图说明】图1是表示本专利技术的一个方式的超声波医疗装置的整体构成的剖视图。图2是表示振子单元的整体的概要结构的图。图3是表示超声波振子的构成的立体图。图4是表不超声波振子的构成的局部剖视图。图5是表示层叠振子的构成的剖视图。图6是表示单晶晶片的立体图。图7是从单晶晶片的抛光面侧观察的俯视图。图8是表示压电单晶板的应变方式的图，(a)为电压施加方向，(b)表示垂直(正交)应变，(C)表示剪切应变。图9是表示压电应变常数的基板上的面内方向依赖性的图。图10是表示施加了垂直应变和剪切应变的压电应变常数的基板上的面内方向依赖性的图。图11是表不层置振子的晶片坐标系的相对关系的不意图。图12是表示压电单晶板的第I例，表示其变形最大的方向的俯视图。图13是表示压电单晶板的第2例，表示其变形最大的方向的俯视图。图14是表示压电单晶板的第3例，表示其变形最大的方向的俯视图。图15是表示设置了形成有第I标识部的电极的压电单晶板的一面的俯视图。图16是表示设置了形成有第2标识部的电极的压电单晶板的另一面的俯视图。【具体实施方式】下面使用附图来说明本专利技术。另外，在以下的说明中，基于各实施方式的附图属于示意性的图，应注意各部分的厚度与宽度之间的关系、各个部分的厚度的比率等与现实的产品不同，在附图彼此之间也有包括彼此的尺寸关系、比率不同的部分的情况。(超声波医疗装置)图1是表示本实施的方式的超声波医疗装置的整体构成的剖视图。如图1所示，超声波医疗装置I设置有振子单元3和手柄单元4，振子单元3主要具有作为产生超声波振动的超声波器件的超声波振子2，手柄单元4使用该超声波振动进行患部的治疗。手柄单元4具备操作部5、由长条的外套管7构成的插入套部8、以及前端处置部30。插入套部81的基端部以可绕轴旋转的方式被安装到操作部5。前端处置部30设置于插入套部8的前端。手柄单元4的操作部5具有操作部主体9、固定手柄10、可动手柄11、以及旋转捏手12。操作部主体9与固定手柄10形成为一体。在操作部主体9与固定手柄10的连结部形成有狭缝13，在背面侧将可动手柄11插通到狭缝13。可动手柄11的上部穿过狭缝13而延伸到操作部主体9的内部。在狭缝13的下侧的端部固定有手柄挡块14。可动手柄11经由手柄支轴15可转动地安装到操作部主体9。而且，随着可动手柄11以手柄支轴15为中心转动的动作，可动手柄11相对于固定手柄10进行开闭操作。在可动手柄11的上端部设置有大致U字状的连结臂16。另外，插入套部8具有外套管7和可沿着轴向移动地插通到该外套管7内的操作管17。在外套管7的基端部形成有直径比前端侧部分大的大径部18。在该大径部18的周围安装旋转捏手12。在操作管19的外周可沿着轴向移动地设置有环状的滑块20。在滑块20的后方经由螺旋弹簧(弹性部件)21配设有固定环22。此外，在操作管19的前端部，经由作用销可转动地连结有把持部23的基端部。该把持部23与探头6的前端部31 —起构成超声波医疗装置I的处置部。而且，在操作管19沿轴向移动的动作时，把持部23经由作用销在前后方向上进行进出操作。此时，在操作管19向手的一侧进行移动操作的动作时，把持部23通过作用销以支点销为中心进行转动。由此，把持部23向靠近探头6的前端部31的方向(关闭方向)转动。此时，能够在单开门型的把持部23和探头6的前端部31之间把持生物体组织。在像这样把持了生物体组织的状态下，从超声波电源向超声波振子2供电，使超声波振子2振动。该超声波振动被传递到探头6的前端部31。于是，使用该超声波振动对把持在把持部23和探头6的前端部31之间的生物体组织进行凝固切开。(振子单元)在此，说明振子单元3。另外，图2是表示振子单元3的整体的概要结构的图，图3是表示超声波振子的整体的概要结构的立体图。如图2及图3所示，振子单元3是将超声波振子2和探头6安装成一体而成的，该探头6是传递该超声波振子2产生的超声波振动的棒状的振动传递部件。超声波振子2上连接设置有放大振幅的变幅部(horn) 32。变幅部32由硬铝或例如64Ti等钛合金形成。变幅部32形成为随着朝向前端侧而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波振动器件，其特征在于，具有以使分极成分交替地反转的方式层叠的多个压电单晶板，使与来自夹装于所述多个压电单晶板的电极的电压施加方向正交的方向的应变变形最大的方向一致，将所述多个压电单晶板层叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.26 JP 2011-2836701.一种超声波振动器件，其特征在于， 具有以使分极成分交替地反转的方式层叠的多个压电单晶板， 使与来自夹装于所述多个压电单晶板的电极的电压施加方向正交的方向的应变变形最大的方向一致，将所述多个压电单晶板层叠。2.如权利要求1所述的超声波振动器件，其特征在于， 所述多个压电单晶板由无铅材料形成。3.如权利要求2所述的超声波振动器件，其特征在于， 所述多个压电单晶板由铌酸锂或钽酸锂压电单晶形成。4.如权利要求1?3中任一项所述的超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤宽，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP