超声波传递单元和超声波处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及沿着长度轴线延伸设置且能够在与长度轴线平行的方向上传递超声波振动的超声波传递单元和包括该超声波传递单元的超声波处理装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I和专利文献2中公开了一种沿着长度轴线延伸设置的超声波传递单元。各个超声波传递单元分别具备柱状部和与柱状部的顶端方向侧连接的超声波探头。在柱状部上安装有超声波振子等用于产生超声波振动的超声波产生部。在超声波产生部产生的超声波振动通过柱状部和超声波探头从基端方向朝向顶端方向被传递。
[0003]此外，在各个超声波传递单元中，在柱状部设有与长度轴线垂直的截面积发生变化的截面积变化部(变幅杆部)。利用截面积变化部，超声波振动的振幅增加。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特表2010 - 535089号公报
[0007]专利文献2:日本特表2000 - 506431号公报
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]在所述专利文献I和所述专利文献2各自的超声波传递单元中，利用截面积变化部(变幅杆部)使超声波振动的振幅增加。但是，为了增大截面积变化部处的超声波振动的振幅的放大比率，需要在比截面积变化部靠基端方向侧充分地增大超声波传递单元(柱状部)的与长度轴线垂直的截面积。因此，在比截面积变化部靠基端方向侧，超声波传递单元的外径变粗。通过超声波传递单元的外径变粗，从而所采用超声波传递单元的超声波处理装置大型化，处理性能有可能降低。
[0010]也考虑增大超声波传递单元的与长度轴线平行的方向上的尺寸，设有多个截面积变化部。但是，例如在剖腹手术(abdominal sect1n)中使用的超声波传递单元中，从处理性能的方面考虑，需要减小超声波传递单元的与长度轴线平行的方向上的尺寸。在超声波传递单元的与长度轴线平行的方向上的尺寸较小的情况下，难以在超声波传递单元上设有多个截面积变化部。因此，超声波振动的振幅无法有效率地放大。
[0011]本发明即是着眼于所述课题而完成的，其目的在于提供能够有效地使超声波振动的振幅放大的超声波传递单元和超声波处理装置。
_2] 用于解决问题的方案
[0013]为了达到所述目的，本发明的一个技术方案是一种超声波传递单元，其沿着长度轴线延伸设置，能够在与所述长度轴线平行的方向上传递超声波振动，其中，该超声波传递单元具备:第I振动部，其通过从顶端方向朝向基端方向传递所述超声波振动，从而以预定的频率进行具有第I波腹位置和第I波节位置的第I振动；以及第2振动部，其通过从所述基端方向朝向所述顶端方向传递从所述第I振动部传递来的所述超声波振动，从而以与所述第I振动相同的所述预定的频率进行具有第2波腹位置和第2波节位置的第2振动，所述第I振动部包括:第I振动主体部；以及顶端侧中继部，其设于所述第I振动主体部，并位于作为所述第I波腹位置之一的中继波腹位置，所述第2振动部包括:所述第2振动主体部；基端侧中继部，其以与所述第I振动部的所述顶端侧中继部连续或者与所述第I振动部的所述顶端侧中继部抵接的状态设于所述第2振动主体部，该基端侧中继部位于与所述第2波腹位置和所述第2波节位置不同的中途位置；以及非接触振动部，所述第2振动部的顶端位于该非接触振动部，该非接触振动部以不与所述第I振动部接触的状态自所述基端侧中继部向所述顶端方向侧延伸设置，并延伸设置到比所述第I振动部的顶端靠所述顶端方向侧的位置。
_4] 发明的效果
[0015]采用本发明，能够提供能够有效地使超声波振动的振幅放大的超声波传递单元和超声波处理装置。
【附图说明】
[0016]图1是表示本发明的第I实施方式的超声波处理装置的概略图。
[0017]图2是概略地表示第I实施方式的振子壳体的内部结构的剖视图。
[0018]图3是概略地表示第I实施方式的超声波传递单元的结构的立体图。
[0019]图4是概略地表示第I实施方式的超声波传递单元的结构的剖视图。
[0020]图5是图3的V — V线剖视图。
[0021]图6是图3的VI — VI线剖视图。
[0022]图7是表示第I实施方式的第I振动部以单体振动的情况下的、第I振动相对于第I振动部上的沿着长度轴线的位置变化而产生的变化的概略图。
[0023]图8是表示第I实施方式的第2振动部以单体振动的情况下的、第2振动相对于第2振动部上的沿着长度轴线的位置变化而产生的变化的概略图。
[0024]图9是表示第I实施方式的超声波传递单元振动的情况下的、第I振动和第2振动相对于超声波传递单元上的沿着长度轴线的位置变化而产生的变化的概略图。
[0025]图10是表示第I实施方式的超声波传递单元振动的情况下的、第I振动部的中继波腹位置处的第I振动的随时间的变化的概略图。
[0026]图11是表示第I实施方式的超声波传递单元振动的情况下的、第2振动部的中途位置处的第2振动的随时间的变化的概略图。
[0027]图12是表示在第I实施方式的第2振动部中使中途位置的位置沿着长度轴线变化的情况下的、第2振动的最顶端波腹位置处的第2振幅相对于第I振动的第I波腹位置处的第I振幅的放大比率的概略图。
[0028]图13是概略地表示第I变形例的超声波传递单元的结构的剖视图。
[0029]图14是概略地表示第2变形例的超声波传递单元的结构的剖视图。
[0030]图15是概略地表示第3变形例的超声波传递单元的结构的剖视图。
[0031]图16是表示第3变形例的超声波传递单元振动的情况下的、第I振动相对于第I振动部上的沿着长度轴线的位置变化而产生的变化的概略图。
[0032]图17是概略地表示第2实施方式的超声波处理装置的剖视图。
[0033]图18是概略地表示第2实施方式的超声波传递单元的剖视图。
[0034]图19是图18的19 一 19线剖视图。
[0035]图20是图18的20 — 20线剖视图。
[0036]图21是从顶端方向观看图17的概略图。
【具体实施方式】
[0037](第I实施方式)
[0038]参照图1?图12说明本发明的第I实施方式。图1是表示本实施方式的超声波处理装置I的图。如图1所示，超声波处理装置I具有长度轴线C。在此，将与长度轴线C平行的2个方向中的一者设为顶端方向(图1中的箭头Cl的方向)，将与顶端方向相反的方向设为基端方向(图1中的箭头C2的方向)。超声波处理装置I包括振子壳体2和沿着长度轴线C延伸设置的超声波传递单元3。
[0039]在振子壳体2上连接有线缆6的一端。线缆6的另一端连接于电源单元7。电源单元7包括电流供给部8和输入部9。
[0040]图2是表不振子壳体2的内部结构的图。如图2所不，在振子壳体2的内部设有作为超声波产生部的超声波振子12，该超声波振子12具备用于将电流转换为超声波振动的压电元件IlA?11D。超声波振子12安装于超声波传递单元3。在超声波振子12上连接有电布线13A、13B的一端。电布线13A、13B的另一端穿过电缆6的内部连接于电源单元7的电流供给部8。通过自电流供给部8经由电布线13A、13B向超声波振子12供给电流，从而在超声波振子12中产生超声波振动。
[0041]图3和图4是表示超声波传递单元3的图。如图3和图4所示，超声波传递单元3包括第I振动传递构件21和第2振动传递构件22。第2振动传递构件22是所谓的超声波探头，第2振动传递构件22的基端成为超声波传递单元3的基端。此外，第2振动传递构件22的顶端成为超声波传递单元3的顶端。在第I振动传递构件21的基端部形成有内螺纹部23。而且，在第2振动传递构件22上形成有外螺纹部25。通过内螺纹部23与外螺纹部25螺纹接合，从而第I振动传递构件21安装于第2振动传递构件22。此外，第I振动传递构件21安装于振子壳体2。
[0042]在第I振动传递构件21上设有振子安装部27。通过将压电元件IlA?IlD等成为超声波振子12的构件安装于振子安装部27，从而将作为超声波产生部的超声波振子12安装于第I振动传递构件21。通过将超声波振子12安装于第I振动传递构件21，能够将在超声波振子12中产生的超声波振动传递到超声波传递单元3。而且，在超声波传递单元3中，从第I振动传递构件21朝向第2振动传递构件22传递超声波振动。超声波传递单元3能够在与长度轴线C平行的方向上传递超声波振动。通过在超声波传递单元3中传递超声波振动，从而超声波传递单元3进行振动方向和传递方向与长度轴线C平行的纵振动。
[0043]超声波传递单元3包括通过被传递超声波振动而以预定的频率f0进行第I振动的第I振动部31和通过被传递超声波振动而以与第I振动相同的预定的频率f0进行第2振动的第2振动部32。在本实施方式中，第I振动传递构件21成为第I振动部31，第2振动传递构件22成为第2振动部32。因而，作为超声波产生部的超声波振子12安装于第I振动部31。
[0044]在超声波传递单元3上安装有超声波振子12的状态下，在超声波振子12中产生的超声波振动传递到第I振动部31。而且，在第I振动部31中，从顶端方向朝向基端方向传递超声波振动。由此，第I振动部31进行具有第I波腹位置(first antinode posit1ns)A1、A2和第I波节位置(first node posit1n) NI的第I振动。超声波振动从第I振动部31传递到第2振动部32。而且，在第2振动部32中，从基端方向朝向顶端方向传递超声波振动。由此，第2振动部32进行具有第2波腹位置(second antinode posit1ns)A’ I?A’ 3 和第 2 波节位置(second node posit1ns)N? 1、N’ 2 的第 2 振动。
[0045]另外，与第I振动部31相同形状的第I振动传递构件21通过被传递超声波振动，从而即使在没有安装第2振动传递构件22的状态下，该第I振