用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于超声外科手术切割器械的换能装置，上述换能装置包括压电陶瓷及与上述压电陶瓷连接的金属件，上述压电陶瓷及与上述压电陶瓷连接的上述金属件之间至少设有一处过度材料，上述过度材料的热膨胀系数α

【技术实现步骤摘要】
用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，进一步涉及超声外科器械，特别涉及一种用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械。

技术介绍

[0002]用于超声外科手术切割器械的换能装置，以下简称换能器，现有技术中，常见的换能器主要包括：预紧螺栓4(锁紧件)、后盖板2、前盖板3、法兰5以及变幅杆6，如图1及图1-1所示。
[0003]现有的超声换能器在长时间工作后会导致发热累积，而压电陶瓷的热导率较低(约为2.1W/(MK),因此容易热量累积，同时压电陶瓷的激化方向热膨胀系数为1.5e-6/℃，而预紧螺栓与后盖板材料(一般为密度较大的金属材料，如不锈钢等)的热膨胀系数为1.1e-5/℃，前盖板(一般为密度较小的铝合金)的热膨胀系数为2.3e-5/℃，即压电陶瓷的热膨胀系数与后盖板、预紧螺栓、前盖板的热膨胀系数差异很大(约10倍)，故当换能器因温升伸长时，压电陶瓷的晶堆的伸长量远远小于其周围零件的伸长量，此时会导致预紧螺栓的预紧力不足，而预紧力不足会导致：
[0004]1)换能器工作过程中伸缩力大于预紧力，换能器共振频率显著降低；
[0005]2)换能器各个接触面之间产生较大的能量损耗，降低其机电转换效率；
[0006]此外，换能器停止工作温度下降以后收缩变形量同样有着很大差异，会导致预紧力过大，这样反复多次“升温-降温”后可致使压电陶瓷碎裂而损坏换能器，进而影响换能器的寿命。而这在一些安全性、稳定性要求较高的应用领域(比如医疗超声切割)有着很大的隐患，故有待提出一种新的用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械，以至少解决现有技术中预紧螺栓的预紧力不足的技术问题。
[0008]本专利技术提供了一种用于超声外科手术切割器械的换能装置，上述换能装置包括压电陶瓷及与上述压电陶瓷连接的金属件，上述压电陶瓷及与上述压电陶瓷连接的上述金属件之间至少设有一处过度材料，上述过度材料的热膨胀系数α
t
介于上述压电陶瓷的热膨胀系数α
p
和上述金属件的热膨胀系数α
m
之间。
[0009]可选的，上述过度材料的热膨胀系数α
t
大于上述压电陶瓷的热膨胀系数α
p
，且上述过度材料的热膨胀系数α
t
小于上述金属件的热膨胀系数α
m
，即：α
p
<α
t
<α
m
。
[0010]可选的，上述与上述压电陶瓷连接的金属件为后盖板及前盖板，上述换能装置还包括锁紧件。
[0011]可选的，上述压电陶瓷与上述后盖板之间设有上述过度材料或上述压电陶瓷与上述前盖板之间设有上述过度材料。
[0012]可选的，上述压电陶瓷与上述后盖板之间设有上述过度材料且上述压电陶瓷与上
述前盖板之间设有上述过度材料。
[0013]可选的，上述后盖板与上述锁紧件之间设有上述过度材料。
[0014]可选的，上述过度材料为金属或非金属。
[0015]可选的，上述过度材料为聚合物。
[0016]可选的，上述聚合物为聚乙烯。
[0017]本专利技术还提供了一种超声外科器械，上述超声外科器械包括任一上述的超声外科手术切割器械用换能装置。
[0018]本专利技术针对现有技术中的上述不足，提供了一种用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械，能有效的解决压电陶瓷的热膨胀系数(小)与周围金属零件的热膨胀系数(大)差异较大导致温度改变时预应力不足或者过大，进而影响换能器的性能和寿命的问题。这样本专利技术技术方案中的换能器在工作过程中伸缩力虽然大于预紧力，但由于设置了过渡材料，固平滑的过渡了这种差距较大的力的缓冲，换能器共振频率降低很少，此外，有益效果还体现在换能器各个接触面之间产生的能量损耗明显降低，机电转换效率依然很高；
[0019]此外，当换能器停止工作时温度下降以后收缩变形量虽然同样有着很大差异，但由于设置了过渡材料，预紧力过渡平滑，这样反复多次“升温-降温”后不会致使压电陶瓷碎裂而损坏换能器，进而延续了换能器的寿命。
附图说明
[0020]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：
[0021]图1为本专利技术实施例提供的一种可选的超声外科手术切割器械用换能装置的示意图；
[0022]图1-1为本专利技术实施例提供的一种可选的图1的立体剖面示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种可选的后盖板与压电陶瓷晶堆之间设有过渡材料的换能装置的立体剖面示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的一种可选的前盖板与压电陶瓷晶堆之间设有过渡材料的换能装置的立体剖面示意图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的一种可选的后盖板及前盖板与压电陶瓷晶堆之间均设有过渡材料的换能装置的立体示意图；
[0026]图4-1为本专利技术实施例提供的一种可选的图4的立体剖面示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的一种可选的后盖板及前盖板与压电陶瓷晶堆之间、以及后盖板与预紧螺栓之间均设有过渡材料的换能装置的立体示意图。
[0028]附图标记：压电陶瓷晶堆1，后盖板2，前盖板3，预紧螺栓4，法兰5，变幅杆6，后盖板与压电陶瓷晶堆之间的过渡材料7-1，前盖板与压电陶瓷晶堆之间的过渡材料7-2，后盖板与预紧螺栓之间的过渡材料7-3。
具体实施方式
[0029]下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本申请公开更加透彻和完整，并且能够将本申请公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0030]本实施例如图1至图5所示。
[0031]本专利技术提供了一种用于超声外科手术切割器械的换能装置，上述换能装置包括预压电陶瓷晶堆1、后盖板2、前盖板3、预紧螺栓4、法兰5以及变幅杆6，如图1及图1-1所示。上述换能装置包括压电陶瓷晶堆1及与上述压电陶瓷晶堆1连接的金属件，上述金属件为后盖板2以及前盖板3，上述压电陶瓷晶堆1及与上述压电陶瓷晶堆1连接的上述金属件之间至少设有一处过度材料，上述过度材料的热膨胀系数α
t
介于上述压电陶瓷晶堆1的热膨胀系数α
p
和上述金属件的热膨胀系数α
m
之间，例如可以为图2所示，仅仅在上述后盖板2与上述压电陶瓷晶堆1之间设有过渡材料7-1，还可以为图3所示，仅仅在上述前盖板3与上述压电陶瓷晶堆1之间设有过渡材料7-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于超声外科手术切割器械的换能装置，所述换能装置包括压电陶瓷及与所述压电陶瓷连接的金属件，其特征在于，所述压电陶瓷及与所述压电陶瓷连接的所述金属件之间至少设有一处过度材料，所述过度材料的热膨胀系数α
t
介于所述压电陶瓷的热膨胀系数α
p
和所述金属件的热膨胀系数α
m
之间。2.根据权利要求1所述的用于超声外科手术切割器械的换能装置，其特征在于，所述过度材料的热膨胀系数α
t
大于所述压电陶瓷的热膨胀系数α
p
，且所述过度材料的热膨胀系数α
t
小于所述金属件的热膨胀系数α
m
，即：α
p
<α
t
<α
m
。3.根据权利要求1所述的用于超声外科手术切割器械的换能装置，其特征在于，所述与所述压电陶瓷连接的金属件为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，孙齐齐，王东，
申请(专利权)人：盈甲医疗器械制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：