振动产生单元、振动体单元以及超声波处置器具制造技术

振动产生单元具备元件单元，所述元件单元具备通过被供给电力来产生超声波振动的压电元件。基端侧固定构件从基端方向侧抵接于所述元件单元，并且前端侧固定构件从前端方向侧抵接于所述元件单元，所述元件单元在长边方向上被夹在所述基端侧固定构件与所述前端侧固定构件之间。与所述基端侧固定构件的声阻抗相比，所述前端侧固定构件的声阻抗大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具备通过被供给电力来产生超声波振动的压电元件的振动产生单元。另外，涉及一种具备该振动产生单元的振动体单元以及具备该振动体单元的超声波处置器具。
技术介绍
在专利文献1中公开了一种使用超声波振动来对生物体组织等处置对象进行处置的超声波处置器具。在该超声波处置器具中，设置有通过被供给电力来产生超声波振动的多个压电元件。所产生的超声波振动通过波导管被传递到末端执行器。作为基端侧固定构件的后质量块从基端方向侧抵接于包括压电元件的元件单元，作为前端侧固定构件的前质量块从前端方向侧抵接于包括压电元件的元件单元。即，元件单元(压电元件)在长边方向上被夹在后质量块与前质量块之间。专利文献1：国际公开2011/005467号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题关于如所述专利文献1那样的超声波处置器具，在包括压电元件(元件单元)、基端侧固定构件(后质量块)以及前端侧固定构件(前质量块)的振动产生单元的前端方向侧连接有具备处置部的探头(振动传递构件)。在此，在由钛材料等材料制造探头(波导管)的过程中，材料的物理性质(特别是杨氏模量)易于发生变动。因此，制造的每个探头在材料的物理性质上产生偏差。由于每个探头在材料的物理性质上产生偏差，因此在由振动产生单元和探头形成的振动体单元中，通过超声波振动而进行振动的状态下的谐振频率与探头的材料的物理性质相对应地发生变化。即，每个振动体单元(部件)在振动的谐振频率上产生偏差。另外，关于振动产生单元，在基端侧固定构件与元件单元(压电元件)的边界处和元件单元与前端侧固定构件的边界处，材料的物理性质(声特性阻抗)发生变化。因此，在振动体单元通过超声波振动而进行振动的状态下，振动的振幅在基端侧固定构件与元件单元之间发生变化，并且振动的振幅在元件单元与前端侧固定构件之间发生变化。元件单元中的振幅相对于基端侧固定构件中的振幅的变幅比和前端侧固定构件中的振幅相对于元件单元中的振幅的变幅比与振动体单元的谐振频率相对应地变化。因此，由于每个振动体单元(部件)在振动的谐振频率上产生偏差，因此导致每个振动体单元(部件)在元件单元中的振幅相对于基端侧固定构件中的振幅的变幅比和前端侧固定构件中的振幅相对于元件单元中的振幅的变幅比上产生偏差。因此，探头(即，比前端侧固定构件靠前端侧的部位)中的振动的振幅按每个振动体单元(部件)产生偏差，处置性能与形成探头的材料的物理性质相对应地发生变化。本专利技术是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在振动的谐振频率按每个振动体单元产生偏差的情况下也能够减少探头(处置部)中的振幅的偏差的振动产生单元。另外，本专利技术的目的在于提供一种具备该振动产生单元的振动体单元以及超声波处置器具。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本专利技术的某个方式的振动产生单元具备：元件单元，其具备通过被供给电力来产生超声波振动的压电元件并且具有基端和前端，该元件单元从所述基端到所述前端沿长边轴延伸设置；基端侧固定构件，其从基端方向侧抵接于所述元件单元；以及前端侧固定构件，其从前端方向侧抵接于所述元件单元，所述元件单元在平行于所述长边轴的长边方向上被夹在该前端侧固定构件与所述基端侧固定构件之间，并且该前端侧固定构件朝向所述前端方向侧传递由所述元件单元产生的所述超声波振动，该前端侧固定构件的声阻抗比所述基端侧固定构件的声阻抗大。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种即使在振动的谐振频率按每个振动体单元产生偏差的情况下也能够减少探头(处置部)中的振幅的偏差的振动产生单元。另外，能够提供一种具备该振动产生单元的振动体单元以及超声波处置器具。附图说明图1是示出第一实施方式所涉及的超声波处置系统的概要图。图2是概要地示出第一实施方式所涉及的振子单元的结构的截面图。图3是示出第一实施方式所涉及的振动产生单元的结构的概要图。图4是说明第一实施方式所涉及的振动体单元在规定的频率范围内进行纵向振动的状态下的、振动产生单元中的纵向振动的概要图。图5是说明比较例所涉及的振动体单元在规定的频率范围内进行纵向振动的状态下的、振动产生单元中的纵向振动的概要图。图6是示出第一实施方式和比较例中谐振频率在规定的频率范围内发生变化的情况下的第二距离比率与谐振频率的关系的概要图。图7是示出第一实施方式和比较例中的第二变幅比与第二距离比率的关系的概要图。图8是示出第一实施方式中谐振频率在规定的频率范围内发生变化的情况下的第一距离比率与谐振频率的关系和比较例中谐振频率在规定的频率范围内发生变化的情况下的比较距离比率与谐振频率的关系的概要图。图9是示出第一实施方式中的第一变幅比与第一距离比率的关系和比较例中的比较变幅比与比较距离比率的关系的概要图。图10是示出第一变形例所涉及的振动产生单元的结构的概要图。图11是示出第一变形例中的第一变幅比、物理性质变幅要素以及截面积变幅要素与第一距离比率的关系的概要图。图12是示出第二变形例所涉及的振动产生单元的结构的概要图。具体实施方式(第一实施方式)参照图1至图9来说明本专利技术的第一实施方式。图1是示出本实施方式的超声波处置系统1的图。如图1所示，超声波处置系统1具备超声波处置器具2。超声波处置器具2具有长边轴C。在此，将与长边轴C平行的两个方向设为长边方向。另外，长边方向中的一个方向是前端方向(图1的箭头C1的方向)，与前端方向相反的方向是基端方向(图1的箭头C2的方向)。超声波处置器具2具备振子单元3、能够由手术操作者等保持的保持单元5、护套6、钳口(把持构件)7以及探头(前端侧振动传递构件)8。保持单元5具备：壳体主体部11，其沿长边轴C延伸设置；固定手柄12，其从壳体主体部11朝向与长边轴C交叉的某个方向延伸设置；以及可动手柄13，其以能够转动的方式安装于壳体主体部11。可动手柄13相对于壳体主体部11进行转动，由此可动手柄13相对于固定手柄12打开或关闭。在壳体主体部11的前端方向侧连结有作为旋转操作输入部的旋转操作旋钮15。旋转操作旋钮15能够以长边轴C为中心相对于壳体主体部11进行旋转。另外，在壳体主体部11安装有作为能量操作输入部的能量操作按钮16。护套6以从前端方向侧插入到旋转操作旋钮15的内部和壳体主体部11的内部的状态连结于保持单元5。另外，钳口7以能够转动的方式安装于护套6的前端部。探头8从壳体主体部11的内部穿过护套6的内部而朝向前端方向侧延伸设置。在本实施方式中，探头8的中心轴与长边轴C一致，探头8从基端到前端沿长边轴C延设设置。在探头8的前端部设置有处置部17。探头8以处置部17从护套6的前端朝向前端方向侧突出的状态贯穿护套6。通过使作为开闭操作输入部的可动手柄13相对于固定手柄12进行打开动作或关闭动作，护套6的可动部(未图示)沿长边轴C移动，从而钳口7进行转动。通过钳口7进行转动，钳口7相对于探头8的处置部17进行打开动作或关闭动作。另外，护套6、钳口7以及探头8能够与旋转操作旋钮15一起以长边轴C为中心相对于壳体主体部11进行旋转。图2是示出振子单元3的结构的图。如图1和图2所示，振子单元3具备形成振子单元3的外壳的振子壳体21。振子壳体21以从基端方向侧插入到壳体主体部11的内部的状态连结于保持单元5。另外，在壳体主体部11的内部，振子壳体21以能够与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动产生单元，具备：元件单元，其具备通过被供给电力来产生超声波振动的压电元件并且具有基端和前端，该元件单元从所述基端到所述前端沿长边轴延伸设置；基端侧固定构件，其从基端方向侧抵接于所述元件单元；以及前端侧固定构件，其从前端方向侧抵接于所述元件单元，所述元件单元在平行于所述长边轴的长边方向上被夹在该前端侧固定构件与所述基端侧固定构件之间，并且该前端侧固定构件朝向所述前端方向侧传递由所述元件单元产生的所述超声波振动，该前端侧固定构件的声阻抗比所述基端侧固定构件的声阻抗大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.22 JP 2014-1929841.一种振动产生单元，具备：元件单元，其具备通过被供给电力来产生超声波振动的压电元件并且具有基端和前端，该元件单元从所述基端到所述前端沿长边轴延伸设置；基端侧固定构件，其从基端方向侧抵接于所述元件单元；以及前端侧固定构件，其从前端方向侧抵接于所述元件单元，所述元件单元在平行于所述长边轴的长边方向上被夹在该前端侧固定构件与所述基端侧固定构件之间，并且该前端侧固定构件朝向所述前端方向侧传递由所述元件单元产生的所述超声波振动，该前端侧固定构件的声阻抗比所述基端侧固定构件的声阻抗大。2.根据权利要求1所述的振动产生单元，其特征在于，所述压电元件产生所述超声波振动，由此使所述元件单元、所述基端侧固定构件以及所述前端侧固定构件在使一个波节位置位于所述元件单元的规定的频率范围内进行振动。3.根据权利要求2所述的振动产生单元，其特征在于，在所述元件单元、所述基端侧固定构件以及所述前端侧固定构件在所述规定的频率范围内进行振动的状态下，相当于从作为位于所述元件单元的波节位置的基准波节位置起向所述前端方向侧的振动的四分之一波长的第一长度比相当于从所述基准波节位置起向所述基端方向侧的所述振动的四分之一波长的第二长度小。4.根据权利要求3所述的振动产生单元，其特征在于，在所述元件单元、所述基端侧固定构件以及所述前端侧固定构件以所述规定的频率范围内包含的规定的谐振频率进行振动的状态下，在所述长边方向上所述基准波节位置与所述前端侧固定构件的前端之间的尺寸与所述第一长度一致，并且在所述长边方向上所述基准波节位置与所述基端侧固定构件的基端之间的尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田将志，
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