JPH057594A - ボルト締め超音波振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波手術器において患者漏洩電流を少なく
できる超音波振動子を提供する。 【構成】 フェライトなどから成る円筒形状の磁歪素子
３０には、ボルト３２が挿通され、そのボルト３２の両
端には金属ブロック３４，３６が係合されている。従っ
て、磁歪素子３０は２つの金属ブロック３４，３６によ
って挟持されている。磁歪素子３０の外周囲には磁場発
生用のコイル３８が巻回されている。このコイル３８に
電流を流すことにより、磁界が発生し、この結果、磁歪
素子３０にて超音波振動が生ずる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボルト締め型の超音波
振動子、特に超音波を発生する振動素子材料の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】医療の分野において、超音波手術器が活
用されている。この超音波手術器においては、プローブ
の先端に金属製のチップが設けられており、このチップ
先端を縦方向に超音波振動させて生体組織の破砕等が行
われる。

【０００３】このような超音波手術器において、前記チ
ップへ伝達される超音波振動を発生するものとして、い
わゆるボルト締め超音波振動子（別名、ランジュバン型
振動子）が知られている。

【０００４】図２には、従来のボルト締め超音波振動子
の断面が示されている。図において、環状の複数の振動
素子１０には、それらの間及び両端に複数の環状の端子
板１２が配置されている。そして、端子板１２−１は、
一方側の電極であり、端子板１２−２は他方側の電極で
ある。

【０００５】この従来のボルト締め超音波振動子におい
て、前記振動素子１０は、電歪材料で構成されている。
すなわち、一方側の電極と他方側の電極との間に電圧を
印加することにより、その電極間に電界が生じ、この結
果、電歪材料から成る振動素子１０が超音波振動を生ず
ることになる。

【０００６】振動素子１０及び端子板１２の中央にはボ
ルト挿通口が形成されており、そのボルト挿通口にはボ
ルト１４が挿通されている。そして、ボルト１４の一方
端には、一方の金属ブロック１６が係合しており、ボル
ト１４の他方端には他方の金属ブロック１８が係合して
いる。すなわち、この２つの金属ブロックを互いに締め
付けることにより、振動素子１０及び端子板１２が強固
に挟持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のボルト締め超音波振動子を用いた超音波手術器にお
いては、振動素子を駆動するために高電圧を印加する必
要があり、このため、患者漏洩電流が多くなるという問
題があった。すなわち、このような超音波手術器は、で
きる限り患者漏洩電流が少ないほうが望ましいが、従来
においては、上述したように高電圧の印加の必要性か
ら、完全なる電気絶縁性を保つことが困難となり、この
結果、一定の基準内には納まっていたが、患者漏洩電流
を更に要望される値にまで抑え込むことができなかっ
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、高電圧の印加を必要とする電
歪素子を用いないで、患者漏洩電流をできるだけ抑える
ことのできるボルト締め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、ボルト挿通孔が形成された円筒状の超音
波発生部材であって、磁歪材料から成る磁歪素子と、前
記磁歪素子の前記ボルト挿通孔を挿通するボルトと、前
記ボルトの両端にそれぞれ係合して、前記磁歪素子を両
側から挟む一対の金属ブロックと、前記円筒状の磁歪素
子に巻回されたコイルと、を含み、前記コイルに電流を
流して前記磁歪材料から成る磁歪素子にて超音波振動を
起こさせることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、円筒状の磁歪素子に巻回さ
れたコイルに電流を流すことにより、このコイルにて磁
界が発生し、この磁界により磁歪素子が物理的に歪み、
超音波振動を生ずることになる。

【００１１】従って、電歪素子を用いた従来のように高
電圧を必要とせず、患者漏洩電流を極めて小さくするこ
とが可能となる。

【００１２】また、磁歪素子はそれに挿通されたボルト
と一対の金属ブロックの作用により、その両端から堅固
に挟持されているため、発生される超音波振動を有効に
外部へ伝搬させることが可能となる。また、磁歪素子が
超音波振動をした際に危惧される割れなどを防止するこ
とが可能となる。

【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、本発明に係るボルト締め超音波
振動子の断面が示されている。円筒形状の超音波振動素
子である磁歪素子３０には、絶縁部材４０を介してボル
ト３２が挿通しており、このボルト３２の一方端には、
一方の金属ブロック３４が係合し、その他方端には他方
の金属ブロック３６が係合されている。

【００１５】従って、一方の金属ブロック３４及び他方
の金属ブロック３６を互いに締め付けることにより、磁
歪素子３０は挟持されることになる。

【００１６】ここにおいて、磁歪素子３０は、磁力線を
受けることによって歪を生じ、この結果、超音波振動を
生ずるものであり、その具体的な材料等についは以下に
述べる。

【００１７】磁歪素子３０の外周囲には、磁場発生用の
コイル３８が巻回されている。そして、このボルト締め
超音波振動子を超音波手術器の超音波発生源として使用
した際には、コイル３８には、例えば、数アンペア程度
で、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の高周波信号が供給
される。

【００１８】本実施例において、このボルト締め超音波
振動子の全長は、例えば１０ｃｍであり、超音波のλ／
２に相当するものである。また、その径は、例えば１５
ｍｍである。

【００１９】なお、本実施例において、ボルト３２と磁
歪素子３０の内周面との間には、例えば樹脂等の絶縁部
材４０が介在配置されている。

【００２０】次に、磁歪素子３０について説明する。本
実施例において、この磁歪素子３０は、フェライト磁歪
材料で構成されている。具体的には、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｃｏ
フェライトが用いられている。なお、その他の磁歪材料
としては、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ合金などがあり、その他に
は、鉄系アモルファス合金なども用いることができる。
いずれにおいても、磁力線によって超音波振動を生ずる
磁歪材料であれば他のものでも用いることができる。た
だし、飽和磁歪が大きいことが好ましい。

【００２１】なお、図示されてはいないが、金属ブロッ
ク３４及びボルト３２の中央軸方向に、液体流通路など
を設けることが好適である。

【００２２】以上のように、本実施例のボルト締め超音
波振動子によれば、従来のように高電圧源を必要とせ
ず、電流によって磁界を発生させて更に超音波振動を生
じさせることができるので、患者漏洩電流を著しく低減
させることが可能となる。従って、手術等に用いられる
超音波手術器に好適な超音波振動子を提供できる。ま
た、本実施例では、磁歪素子３０は、一対の金属ブロッ
ク３４及び３６によって挟持されているので、超音波振
動の発生効率を高めることができ、更に、磁歪素子３０
の割れ等を防止することができるという効果を有する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁歪材料によって超音波発生を行う素子を構成したの
で、従来のように高電圧源を必要とせず、これにより超
音波手術器に適用した場合の患者漏洩電流を著しく小さ
くすることが可能となる。従って、更に手術における安
全性を高めることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボルト締め超音波振動子の断面図
である。

【図２】従来のボルト締め超音波振動子の構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

３０ 磁歪素子 ３２ ボルト ３４，３６ 金属ブロック ３８ コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】ボルト挿通孔が形成された円筒状の超音波
   発生部材であって、磁歪材料からなる磁歪素子と、 前記磁歪素子の前記ボルト挿通孔に挿通するボルトと、 前記ボルトの両端にそれぞれ係合して、前記磁歪素子を
   両側から挟む一対の金属ブロックと、 前記円筒状の磁歪素子に巻回されたコイルと、 を含み、 前記コイルに電流を流して前記磁歪材料から成る磁歪素
   子にて超音波振動を起こさせることを特徴とするボルト
   締め超音波振動子。