超声波振动器件、超声波振动器件的制造方法以及超声波医疗装置的制造方法_3

文档序号:9600597阅读:来源:国知局
各电极板62,63成为四棱柱形状且以在外壳部件50内被加压的状态进行固定保持。
[0087]通过上述说明,对于超声波振子2,能够使用将钛锆酸铅(PZT)或者加工性特别差的铌酸锂(LiNb03)等具有耐热性的非铅的单晶材料切成矩形状而得到的多个矩形压电体61,并将由这些多个矩形压电体61与各绝缘部件42、43和各电极板62、63 —同层叠而得到的层叠振子41以高的定位精度组装在外壳部件50内。
[0088]而且,超声波振子2可以采用如下高效的结构:由于能够在组装时同时进行层叠振子41向外壳部件50的封入以及加压保持,因此生产率提高,层叠振子41与外壳部件50中的构成前质量的盖体51和构成后质量的外壳主体52的底部55不接触,由于不发生干涉,因此防止因振动衰减导致的输出降低、研磨粉的产生、短路故障等不良情况。
[0089](变形例)
[0090]如图8或图9所示,形成在外壳部件50的外壳主体52的外周部的配线导出部53和定位部件插入部54也可以是采用同一缝56、57的结构。
[0091]图8的缝56是如下的结构:使配线导出部53和定位部件插入部54成为一个,形成到外壳主体52的形成于开口部的内螺纹部52a的近前侧。另一方面,图9的缝57是如下的结构:使配线导出部53和定位部件插入部54成为一个,形成到外壳主体52的开口部。
[0092]如图10所示,采用如下结构:在将盖体51和外壳主体52紧固时,各电极板62、63的导出部62a、63a以导出的方式配置于这些缝56、57中,并且在这些缝56、57中插入有以与层叠体的背离的角部抵靠的方式进行固定保持的两个定位部件100。通过采用这样的结构,能够使超声波振子2的外壳部件50的外壳主体52的结构简单化而提高生产率。
[0093](第2实施方式)
[0094]接着,以下根据附图对本发明的第2实施方式进行说明。另外,关于第1实施方式中记载的各结构要素,对于相同的结构使用相同的标号,并省略它们的详细说明。
[0095]图11是示出外壳主体的结构的立体图,图12是示出层叠振子收纳在外壳主体内由定位部件保持的状态的图,图13是示出超声波振子的组装状态的剖视图,图14是示出第1变形例的超声波振子的组装状态的分解立体图,图15是示出第2变形例的超声波振子的组装状态的分解立体图,图16是第2变形例的超声波振子的局部剖视图。
[0096]如图11所不,对于本实施方式的超声波振子2,在外壳部件50的外壳主体52的底部55沿着外壳部件50的长度方向设置有至少4个作为定位部件插入部的贯通孔58。另夕卜,这里的外壳主体52采用只形成配线导出部53而不形成定位部件插入部54的结构。
[0097]如图12所示,由金属、硬质树脂、硬质橡胶、金属丝、纤维等形成的销状的定位部件70从外壳部件50的底部55的外部端面侧分别插入到4个贯通孔58。如图13所示,这4个定位部件70与层叠收纳在外壳主体52内的绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63各自的角部附近的一边抵接而进行保持。
[0098]S卩,与第1实施方式同样,外壳主体52分别在4个贯通孔58中插入销状的定位部件70而使它们竖立设置,在该外壳主体52的内部,在与该外壳主体52的内壁不接触的位置上,绝缘部件42、43、矩形压电体61、各电极板62、63以与4个定位部件70抵接保持的另一状态被层叠收纳。另外,各电极板62、63的导出部62a、63a被配置为从形成在外壳主体52上的配线导出部53导出。
[0099]在该状态下,作为加压部件的盖体51通过螺合而紧固于外壳主体52,利用盖体51的外螺纹部51c与外壳主体52的底部55相对的表面使层叠振子41与前后的绝缘部件42、43—同被加压,绝缘部件42、43和层叠振子41以不移动的方式组装为一体。然后,从贯通孔58拔出4个定位部件70将其移除。
[0100]即使采用这样的结构,对于本实施方式的超声波振子2,能够使用将加工性差的铌酸锂(LiNb03)等具有耐热性的非铅的单晶材料切成矩形状而得到的多个矩形压电体61,并将由这些多个矩形压电体61与各绝缘部件42、43和各电极板62、63 —同层叠而得到的层叠振子41以高的定位精度组装在外壳部件50内。而且,对于超声波振子2,除了第1实施方式所记载的效果之外,由于只形成配线导出部53而未形成定位部件插入部54,因此抑制因多个缝导致的外壳部件50的刚性降低,而成为高效率的结构。
[0101](变形例)
[0102]另外,像本实施方式那样,通过销状的定位部件70保持层叠体来进行组装的超声波振子2也可以是以下记载的结构。
[0103](第1变形例)
[0104]这里的超声波振子2如图14所示,外壳部件50构成为具有通过与圆筒状的外壳主体52的两端螺合而紧固的两个盖体51。在这两个盖体51中分别沿着外壳部件50的长度方向设置有至少4个贯通孔58,销状的定位部件70以贯通的方式插入该贯通孔58。
[0105]S卩,这4个定位部件70与上述同样地插入到两个盖体51的贯通孔58,使得这4个定位部件70与层叠收纳在外壳主体52内的绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63各自的角部附近的一条边抵接而进行定位保持。另外,这里使各电极板62、63的导出部62a、63a向外部导出的未图示的配线导出部设置于作为超声波振子2的后方侧的盖体51侧。
[0106]此外,关于两个盖体51相对于外壳主体52的螺合方向,一方为右旋,另一方为左旋。由此,外壳部件50采用所谓的松紧螺栓构造:利用固定夹具102抑制两个盖体51使它们不旋转,利用紧固夹具103仅使外壳主体52向一方旋转,使盖体51与外壳主体52的两端开口部同时螺合而被紧固。另外,这里的外壳部件50上形成有紧固夹具103用的平面部52b ο
[0107]由此,在两个盖体51与外壳主体52紧固时,由于盖体51不旋转,因此能够使绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63不产生转矩。由此,用于固定保持由绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63构成的层叠体的定位部件70也不会产生紧固时的转矩。
[0108]因此,能够将由这些多个矩形压电体61与各绝缘部件42、43和各电极板62、63 —同层叠而得到的层叠振子41以更高精度定位在外壳部件50内。另外,在两个盖体51与外壳主体52紧固之后,通过从贯通孔58拔出销状的定位部件70而完成超声波振子2。
[0109](第2变形例)
[0110]如图15和图16所不,这里的超声波振子2的外壳部件50构成为利用外套于外壳主体52的圆环部件80连接盖体51和外壳主体52。
[0111]具体而言,夕卜壳部件50的外壳主体52在开口部附近设置有外向凸缘52c。外壳部件50的圆环部件80外套于外壳主体52,其具有:内向凸缘81,其与外壳主体52的外向凸缘52c抵接;以及内螺纹部82,其与形成于盖体51的外螺纹部51c螺合而紧固。
[0112]外壳部件50的盖体51具有凸部51e,该凸部51e从外螺纹部51c突出形成,从外壳主体52的开口部收纳于内部,对由绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63构成的层叠体进行加压。
[0113]另外,在盖体51中沿着外壳部件50的长度方向设置有至少4个贯通孔58,销状的定位部件70以贯通的方式插入该贯通孔58。这4个定位部件70与上述同样地插入到盖体51和外壳主体52的贯通孔58,使得这4个定位部件70与层叠收纳在外壳主体52内的绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63各自的角部附近的一条边抵接而进行定位保持。
[0114]这样,在超声波振子2中,在使盖体51覆盖外壳主体52的开口部之后,将圆环部件80外套于外壳主体52,与盖体51螺合而被紧固。此时,在外壳主体52的外向凸缘52c与圆环部件80的内向凸缘81抵接的状态下,圆环部件80与盖体51螺合而被紧固,从而将盖体51与外壳主体52连接固定。
[0115]另外,盖体51和外壳主体52在被上述固定夹具102固定保持为不旋转的状态下,只旋转圆环部件80而进行连接固定。由此,外壳部件50成为在不旋转盖体51和外壳主体52的情况下就能够连接固定的构造。
[0116]此外,这里也是使各电极板62、63的导出部62a、63a向外部导出的未图示的配线导出部设置在外壳主体52或者盖体51上。
[0117]在这样构成的本变形例中,在盖体51与外壳主体52连接固定时,由于盖体51和外壳主体52不旋转,因此能够使绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63不产生转矩。由此,用于固定保持由绝缘部件42、43、矩形压电体61以及各电极板62、63构成的层叠体的定位部件70也不产生紧固时的转矩。
[0118]因此,在本变形例中,能够将由多个矩形压电体61与各绝缘部件42、43和各电极板62、63—同层叠而得到的层叠振子41以更高精度定位在外壳部件50内。另外,在利用圆环部件80将盖体51和外壳主体52连接固定之后,通过从贯通孔58拔出销状的定位部件70而完成超声波振子2。
[0119]另外,在上述各结构中,销状的定位部件70是在超声波振子2的组装工序之后被拔出的,但是在使用树脂、橡胶、金属丝、纤维等不容易阻碍振动的材料的情况下,也可以不拔出而保持残留的状态,或者只切断从外壳主体52或者盖体51延伸的部分而完成超声波振子2。
[0120](第3实施方式)
[0121]接着,以下根据附图对本发明的第3实施方式进行说明。另外,本实施方式的超声波振子2的结构是第1实施方式的变形例,关于第1实施方式中记载的各结构要素,对于相同的结构使用相同的标号,并省略它们的详细说明。
[0122]这里,关于第1实施方式中记载的超声波振子2的结构,以下对用于解决如下问题的结构进行说明,该问题是因两个绝缘部件42、43和构成层叠振子41的多个矩形压电体61和多个电极板62、63的制造时的厚度方向的公
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