一種pzt換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，由螺母、螺栓、左側(cè)PZT圓環(huán)疊片、法蘭盤、右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片、變幅桿組成；變幅桿、右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片、法蘭盤、左側(cè)PZT圓環(huán)疊片依次排列后用螺栓聯(lián)接，然后用螺母固定；右側(cè)PZT換能器由PZT圓環(huán)形疊片變?yōu)閳A臺(tái)形疊片，右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；依據(jù)法蘭盤兩側(cè)PZT尺寸和變幅桿滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，圓環(huán)形PZT換能器、法蘭盤的圓形輪廓減小的尺寸轉(zhuǎn)化為圓臺(tái)形PZT換能器和法蘭盤疊片的厚度。本發(fā)明的一體化結(jié)構(gòu)，能夠獲得了減小超聲驅(qū)動(dòng)手術(shù)裝置輪廓尺寸效果，外徑尺寸由目前的12-15mm范圍，降低到外徑在8-10mm范圍內(nèi)，進(jìn)一步滿足應(yīng)用要求。
【專利說明】一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲驅(qū)動(dòng)醫(yī)療手術(shù)裝置及其應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種ΡΖΤ(壓電陶瓷材料)換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝的超聲振動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的PZT換能器和變幅桿超聲驅(qū)動(dòng)裝置，如圖1所示，由螺母1，螺栓2，左側(cè)PZT圓環(huán)疊片3，法蘭盤4，右側(cè)PZT圓環(huán)疊片5，變幅桿6組成。在現(xiàn)有PZT材料、超聲產(chǎn)生和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)條件下，驅(qū)動(dòng)裝置輪廓尺寸局限在一定空間范圍內(nèi)，其外徑尺寸較大，達(dá)不到理想的腹部微創(chuàng)要求。對(duì)PZT換能器和變幅桿一體化設(shè)計(jì)和組裝，法蘭盤4兩側(cè)PZT材料尺寸和變幅桿形狀應(yīng)滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，本發(fā)明修改了傳統(tǒng)的PZT換能器和變幅桿分開設(shè)計(jì)和組裝方法，進(jìn)行PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝，如圖2所示，把右側(cè)PZT疊片設(shè)計(jì)和組裝成為變幅桿的一部分，在不改變PZT總體尺寸前提下，相對(duì)減小常規(guī)變幅桿尺寸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小超聲驅(qū)動(dòng)裝置外徑尺寸的目標(biāo)，經(jīng)驗(yàn)證一種PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝方法，其驅(qū)動(dòng)裝置外徑尺寸明顯減小。圖3和圖4為法蘭盤、左側(cè)PZT換能器與右側(cè)換能器、變幅桿一體化設(shè)計(jì)的超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)常規(guī)的PZT換能器和變幅桿超聲驅(qū)動(dòng)裝置分離設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有PZT材料、超聲產(chǎn)生和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)條件下，驅(qū)動(dòng)裝置輪廓尺寸局限在一定空間范圍內(nèi)，其外徑在12-15_范圍內(nèi)，達(dá)不到理想的腹部微創(chuàng)要求的問題。依據(jù)法蘭盤4兩側(cè)PZT材料尺寸和變幅桿滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，修改傳統(tǒng)的PZT換能器和變幅桿分開設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝。
[0004]本發(fā)明將壓電換能器和變幅桿一體化設(shè)計(jì)，把右側(cè)PZT疊片5設(shè)計(jì)和組裝成為變幅桿的一部分，在不改變PZT總體尺寸前提下，相對(duì)減小變幅桿尺寸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小超聲驅(qū)動(dòng)裝置外徑尺寸的目標(biāo)，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0005]一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括螺母、螺栓、左側(cè)PZT圓環(huán)疊片、法蘭盤、右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片和變幅桿；變幅桿、右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片、法蘭盤、左側(cè)PZT圓環(huán)疊片依次排列后用螺栓聯(lián)接，然后用螺母固定；右側(cè)PZT換能器由PZT圓環(huán)形疊片變?yōu)閳A臺(tái)形疊片，右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)過程依據(jù)法蘭盤兩側(cè)PZT尺寸和變幅桿滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，圓環(huán)形PZT換能器、法蘭盤的圓形輪廓減小的尺寸轉(zhuǎn)化為圓臺(tái)形PZT換能器和法蘭盤疊片的厚度。依據(jù)法蘭盤[4]兩側(cè)PZT尺寸和變幅桿滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，圓環(huán)形PZT換能器、法蘭盤的圓形輪廓減小的尺寸轉(zhuǎn)化為圓臺(tái)形PZT換能器和法蘭盤疊片的厚度。
[0006]進(jìn)一步，前述的一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，可以擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)為:法蘭盤為圓臺(tái)形，與右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0007]更進(jìn)一步，如前兩項(xiàng)所述的一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，還可以擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)為:左側(cè)PZT換能器為圓臺(tái)形，其與法蘭盤、右側(cè)PZT換能器、變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的有益效果是PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)，能夠獲得了減小超聲驅(qū)動(dòng)裝置輪廓尺寸效果，外徑尺寸由目前的12-15mm范圍，降低到外徑在8_10mm范圍內(nèi)，進(jìn)一步滿足應(yīng)用要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是常規(guī)PZT換能器和變幅桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是一種右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是法蘭盤、右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是左側(cè)PZT換能器、法蘭盤、右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖中:1螺母；2螺栓；3左側(cè)PZT圓環(huán)疊片；4圓環(huán)形法蘭盤；
[0014]5右側(cè)PZT圓環(huán)疊片；6變幅桿。

【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明把超聲驅(qū)動(dòng)醫(yī)療手術(shù)裝置中的壓電換能器和變幅桿一體化設(shè)計(jì)，在不改變PZT總體尺寸前提下，分別把法蘭盤和PZT疊片設(shè)計(jì)和組裝成為變幅桿的一部分，PZT疊片既有電和機(jī)械變換功能，又有振幅放大功能，相對(duì)減小變幅桿尺寸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小超聲驅(qū)動(dòng)裝置外徑尺寸的目標(biāo)。
[0016]【具體實(shí)施方式】為，一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲振動(dòng)結(jié)構(gòu)，由螺母1，螺栓2，左側(cè)PZT圓環(huán)疊片3，圓環(huán)形法蘭盤4，右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片5，變幅桿6組成；把變幅桿6，右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片5，法蘭盤4，左側(cè)PZT圓環(huán)疊片3依次排列后，用螺栓2串連聯(lián)接，然后用螺母I固定；如圖2所示，右側(cè)PZT結(jié)構(gòu)形狀，由右側(cè)PZT圓環(huán)狀疊片，重新設(shè)計(jì)為圓臺(tái)結(jié)構(gòu)疊片，對(duì)PZT換能器和變幅桿一體化設(shè)計(jì)和組裝，法蘭盤4兩側(cè)PZT材料尺寸和變幅桿滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，其圓環(huán)輪廓減小的尺寸轉(zhuǎn)化為右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片5的厚度，并保持左側(cè)PZT圓環(huán)疊片數(shù)和右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片數(shù)對(duì)應(yīng)一致，同時(shí)，疊片之間粘接需保持足夠的剛性，以保證PZT變換器電能到機(jī)械能的較高轉(zhuǎn)換效率。
[0017]本發(fā)明一種PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)圖有3種結(jié)構(gòu)形式，如前面所述的一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，可以擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式，法蘭盤為圓臺(tái)形，與右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，如前兩項(xiàng)所述的一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，還可以擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式為，左側(cè)PZT換能器為圓臺(tái)形，其與法蘭盤、右側(cè)PZT換能器、變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0018]一種PZT換能器和變幅桿一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝方法，明顯取得了減小超聲驅(qū)動(dòng)手術(shù)裝置輪廓尺寸的效果，外徑尺寸由目前的12-15_范圍，降低到外徑小于10_，進(jìn)一步滿足應(yīng)用要求，本發(fā)明一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)方法，還可以應(yīng)用到其它需要減小尺寸的超聲驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中。
【權(quán)利要求】
1.一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括螺母[I]、螺栓[2]、左側(cè)PZT圓環(huán)疊片[3]、法蘭盤[4]、右側(cè)PZT圓臺(tái)疊片[5]和變幅桿[6];其特征在于:變幅桿[6]、右偵^PZT圓臺(tái)疊片[5]、法蘭盤[4]、左側(cè)PZT圓環(huán)疊片[3]依次排列后用螺栓[2]聯(lián)接，然后用螺母[I]固定；右側(cè)PZT換能器由PZT圓環(huán)形疊片變?yōu)閳A臺(tái)形疊片，右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)； 依據(jù)法蘭盤[4]兩側(cè)PZT尺寸和變幅桿滿足超聲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)和腹點(diǎn)要求，圓環(huán)形PZT換能器、法蘭盤的圓形輪廓減小的尺寸轉(zhuǎn)化為圓臺(tái)形PZT換能器和法蘭盤疊片的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:法蘭盤為圓臺(tái)形，與右側(cè)PZT換能器和變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種PZT換能器和變幅桿一體化超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:左側(cè)PZT換能器為圓臺(tái)形，其與法蘭盤、右側(cè)PZT換能器、變幅桿一體化構(gòu)成超聲驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】A61B17/00GK104434231SQ201410707662
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】王睿, 王續(xù)躍, 王曉明 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)