[發明專利]超聲波振子的制造方法和超聲波振子

有效

• 申請號: 201580059183.7
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN107113513B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 戶田雅也
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: H04R17/10
• 分類號: H04R17/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

本發明的超聲波振子的制造方法包含如下步驟：排列確定步驟(S2)，根據各壓電元件所具有的機械品質因數來確定層疊體中的多個壓電元件的排列；以及組裝步驟(S3)，將層疊體、喇叭以及后質量塊組裝成一體，在該層疊體上按照在該排列確定步驟中確定的排列而排列有多個壓電元件，在排列確定步驟(S2)中，以使得在長度方向上相鄰的壓電元件之間的機械品質因數的差在多個壓電元件的機械品質因數的平均值的5％以內的方式確定多個壓電元件的排列。

技術領域

本發明涉及超聲波振子的制造方法和超聲波振子。

背景技術

以往，在活體組織的切開等處置中使用超聲波治療裝置(例如，參照專利文獻1)。另外，作為搭載于治療用超聲波裝置中的超聲波振子的一種，已知有高輸出的螺栓緊固朗之萬型(BLT)振子(例如，參照專利文獻2)。

超聲波振子隨著振動而發熱，從而使得內置有超聲波振子的機頭的溫度上升。因此，提出了如下的超聲波治療裝置：該超聲波治療裝置為了將機頭的表面溫度保持為操作者徒手能夠把持的溫度而在機頭的握柄部分設置有散熱片那樣的空冷結構(例如，參照專利文獻3)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第4642935號公報

專利文獻2：日本特開昭61-18299號公報

專利文獻3：日本特開2001-321388號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，專利文獻3的空冷結構的散熱量不充分，難以充分抑制超聲波振子的溫度上升。例如，在骨或軟骨等硬組織或鈣化的組織的處置中，需要非常高的輸出，從而需要增大對超聲波振子的電力投入量。在這樣的情況下，超聲波振子的發熱量會變得非常大而使發熱量高于空冷結構的散熱量，從而使得超聲波振子的溫度上升。

由于超聲波振子的諧振頻率取決于溫度，因此當因溫度上升而導致超聲波振子的諧振頻率變化時，超聲波振子的諧振頻率相對于供給至超聲波振子的驅動電力的頻率的偏差變大，超聲波振子的輸出(振動振幅)降低。為了持續維持高輸出必須進一步增大電力投入量，這會導致進一步的發熱或者使得超聲波振子的驅動變得不穩定。這樣，在專利文獻3中，具有難以以較高的輸出穩定地持續驅動超聲波振子的問題。

本發明就是鑒于上述的情況而完成的，其目的在于提供能夠抑制伴隨振動而發生的溫升，能夠以較高的輸出穩定地持續驅動的超聲波振子的制造方法和超聲波振子。

用于解決課題的手段

為了實現上述目的，本發明提供以下的手段。

本發明的第一方式是一種超聲波振子的制造方法，所述超聲波振子從末端側向基端側沿長度方向依次具有喇叭、在所述長度方向上層疊有多個壓電元件的層疊體以及后質量塊，該超聲波振子產生所述長度方向的縱向振動，且該超聲波振子的制造方法包含如下步驟：排列確定步驟，根據各所述壓電元件所具有的機械品質因數來確定所述層疊體中的所述多個壓電元件的排列；以及組裝步驟，將所述層疊體、所述喇叭以及所述后質量塊組裝成一體，其中所述層疊體根據在該排列確定步驟中確定的排列而排列有所述多個壓電元件，在所述排列確定步驟中，以使得在所述長度方向上相鄰的壓電元件之間的機械品質因數的差在所述多個壓電元件的機械品質因數的平均值的5％以內的方式確定所述多個壓電元件的排列。

根據本發明的第一方式，在組裝步驟中，能夠以使得具有壓電元件的層疊結構的層疊體被喇叭和后質量塊從兩側夾住的方式將層疊體、喇叭以及后質量塊組裝成一體，從而制造出超聲波振子。