本實用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種超聲換能器。

背景技術(shù)：

超聲骨刀系統(tǒng)是一種將電能轉(zhuǎn)換為超聲骨刀的機械振動能進行工作的手術(shù)刀具系統(tǒng)，由高頻振蕩電路產(chǎn)生高頻振蕩信號并作用于超聲骨刀的超聲換能器本體上，利用逆壓電效應(yīng)(或磁致伸縮效應(yīng))產(chǎn)生超聲頻率的縱向振動，使連接于超聲換能器本體的超聲變幅桿受到激勵產(chǎn)生共振，在變幅桿能量聚焦的作用下，使安裝于變幅桿前端的刀頭尖端產(chǎn)生縱向的高頻振動，高速撞擊骨組織，使骨組織碎化，從而達到去除的目的。

而現(xiàn)有技術(shù)中，超聲換能器本體和變幅桿通過螺紋配合實現(xiàn)可拆卸連接，變幅桿和刀頭固定連接，且通常為一次性使用，在更換刀具時，將變幅桿和刀頭一起從超聲換能器本體上拆下更換，但由于超聲換能器本體與變幅桿之間螺紋連接，使得在連接處存在較大的能量損失，同時增加了使用者更換刀具的復(fù)雜程度，并且變幅桿為一次性使用，造成器械的材料成本較高，增加患者的經(jīng)濟負擔(dān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的，是為了提供一種超聲換能器，能夠有效避免能量損失，保證超聲換能器的能量能夠高效輸出，同時方便使用者更換刀具，并且結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低。

本實用新型的超聲換能器，包括超聲換能器本體和變幅桿，所述超聲換能器本體與變幅桿一體成型。

進一步，所述變幅桿為階梯形變幅桿。

進一步，所述變幅桿與超聲換能器本體組成至少兩級振幅放大的結(jié)構(gòu)。

進一步，所述超聲換能器本體的前段為縮徑段，所述縮徑段與超聲換能器本體的后段組成第一級振幅放大結(jié)構(gòu)，所述變幅桿與縮徑段的前端一體成型。

進一步，所述變幅桿由后向前至少包括后桿段和直徑小于后桿段的前桿段，所述后桿段與前桿段組成第二級振幅放大結(jié)構(gòu)，所述縮徑段的前端與后桿段的后端之間一體成型。

進一步，所述后桿段的直徑與縮徑段的直徑之比值為1-4，所述縮徑段與后桿段之間錐形過渡且過渡的錐角為0-120°。

進一步，所述超聲換能器本體的直徑與縮徑段的直徑之比值為1-4，超聲換能器本體與縮徑段之間為圓弧過渡且過渡圓弧的半徑與縮徑段的直徑之比值為0-0.7。

所述后桿段的直徑與縮徑段的直徑之比值為1-4，所述縮徑段與后桿段之間為圓弧過渡且過渡圓弧的半徑與縮徑段的直徑之比值為0-0.7。

進一步，所述后桿段的直徑與前桿段的直徑之比值為1-4，后桿段與前桿段之間為圓弧過渡且過渡圓弧的半徑與前桿段的直徑之比值為0-0.7。

進一步，所述超聲超能器沿軸向貫通設(shè)置有過水孔。

本實用新型的有益效果是：本實用新型公開的一種超聲換能器，通過將變幅桿與超聲換能器本體一體成型，避免變幅桿與超聲換能器本體通過螺紋連接，能夠有效避免能量損失，保證超聲換能器的能量能夠高效輸出，同時方便使用者更換刀具，并且結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型超聲換能器的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型超聲換能器的另一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實施例中的超聲換能器；包括超聲換能器本體1和變幅桿2，所述超聲換能器本體1與變幅桿2一體成型；所述超聲換能器本體1可采用現(xiàn)有的柱狀結(jié)構(gòu)，并包括預(yù)緊螺栓3、設(shè)置于預(yù)緊螺栓3中間的換能組件和分別螺紋外套于預(yù)緊螺栓3兩端用于緊固換能組件的后蓋體4及前蓋體5；換能組件包括電極片6和壓電陶瓷片7，所述電極片6和壓電陶瓷片7均為多片并相互沿預(yù)緊螺栓3軸向間隔疊加，所述前蓋體5的后端外圓與超聲骨刀的手柄殼體固定連接，所述變幅桿2的后端與前蓋體5的前端一體成型，刀頭8安裝于變幅桿2的前端；向前表示從變幅桿2中間沿軸向指向刀頭一端的方向，反之為向后；通過旋轉(zhuǎn)后蓋體4或/和前蓋體5進而調(diào)節(jié)對換能組件的壓緊力，后蓋體4、前蓋體5和壓電陶瓷片7的外圓直徑基本相等且為超聲換能器本體1的直徑；通過將變幅桿2與超聲換能器本體1一體成型，減少了變幅桿2與超聲換能器本體1之間的連接接口，能夠有效避免能量損失，保證超聲換能器的能量能夠高效輸出，同時在更換刀具時，只需要更換刀頭8，操作更加方便，且變幅桿2可重復(fù)使用，避免了因變幅桿2與刀頭8一起更換造成的資源浪費，有利于降低成本。

在一實施例中，所述變幅桿2為階梯形變幅桿2；階梯形變幅桿2具有加工簡單、放大比大且參數(shù)易于修正等優(yōu)點。

在另一實施例中，所述變幅桿2與超聲換能器本體1組成至少兩級振幅放大的結(jié)構(gòu)；本實施例優(yōu)選為兩級振幅放大，優(yōu)選兩級振幅放大結(jié)構(gòu)可均為階梯形變幅結(jié)構(gòu)，通過兩級振幅放大結(jié)構(gòu)，保證超聲換能器實現(xiàn)較大的振幅放大比，而單級放大的變幅桿2在同等振幅放大比的情況下，易出現(xiàn)變幅桿2的小徑段半徑過小而造成變幅桿2結(jié)構(gòu)強度較低的問題，保證變幅桿2結(jié)構(gòu)強度大，同時保證變幅桿2長度較長，利于手術(shù)位置較深時操作。

在圖1和圖2所示實施例中，所述超聲換能器本體1的前段為縮徑段5b，所述縮徑段5b與超聲換能器本體1的后段組成第一級振幅放大結(jié)構(gòu)，所述變幅桿2與縮徑段5b的前端一體成型；通過超聲換能器本體1自身實現(xiàn)振幅放大，縮短能量傳遞鏈，提高能量輸出效率；所述縮徑段5b可由前蓋體5的前段縮徑形成，前蓋體的后端形成前蓋板5a，所述前蓋板5a的外圓沿徑向向外凸起形成法蘭盤9；所述法蘭盤9沿周向分布設(shè)置有多個連接孔，超聲骨刀手柄的殼體設(shè)置有與所述法蘭盤9配合的安裝位，通過法蘭盤9將超聲換能器本體1固定安裝于超聲骨刀手柄殼體，保證固定穩(wěn)定且牢固。

本實施例中，所述變幅桿2由后向前至少包括后桿段2a和直徑小于后桿段2a的前桿段2b，所述后桿段2a與前桿段2b組成第二級振幅放大結(jié)構(gòu)，所述縮徑段5b的前端與后桿段2a的后端之間一體成型且錐形過渡；縮徑段5b與后桿段2a之間的過渡段設(shè)置為錐形過渡，可以使過渡段的應(yīng)力變化平順，增加結(jié)構(gòu)壽命。本實施例中，所述后桿段2a的直徑與縮徑段5b的直徑之比值(即D3/D2)為1-4，本實施例D3/D2優(yōu)選為2，所述縮徑段5b與后桿段2a之間錐形過渡的錐角(即2β)為0-120°，0°<β<60°，本實施例β優(yōu)選為30°，合理設(shè)置后桿段2a的直徑與縮徑段5b的直徑之比值和過渡段的錐角，保證過渡段的應(yīng)力變化平順的同時，調(diào)節(jié)后桿段2a或縮徑段5b的有效果長度，保證共振效果好，利于提高振幅放大效率。

在另一實施例中，也可將縮徑段5b與后桿段2a之間的過渡段設(shè)置為圓弧過渡，且過渡圓弧的半徑與縮徑段5b的直徑之比值為0-0.7，優(yōu)選為0.3。

本實施例中，所述超聲換能器本體1的直徑與縮徑段5b的直徑之(即D1/D2)比為1-4，本實施例D1/D2優(yōu)選為2，超聲換能器本體1與縮徑段5b之間為圓弧過渡且過渡圓弧的半徑與縮徑段5b的直徑之比值(即R1/D2)為0-0.7，本實施例R1/D2優(yōu)選為0.3，若R1/D2為0，則說明超聲換能器本體1與縮徑段5b之間為直角階梯結(jié)構(gòu)；所述后桿段2a的直徑與前桿段2b的直徑之比值(即D3/D4)為1-4，本實施例D3/D4優(yōu)選為2，后桿段2a與前桿段2b之間為圓弧過渡且過渡圓弧的半徑與前桿段的直徑之比值(即R2/D4)為0-0.7，本實施例R2/D4優(yōu)選為0.3，若R2/D4為0，則說明后桿段2a與前桿段2b之間為直角階梯結(jié)構(gòu)；合理設(shè)置圓弧過渡和弧度大小可避免超聲換能器本體1或變幅桿2在變截面處應(yīng)力集中，同時保證理論諧振頻率與實際諧振頻率相等，利于振幅放大倍數(shù)的精確控制。

本實施例中，所述超聲超能器沿軸向貫通設(shè)置有過水孔，包括所述預(yù)緊螺栓3中間沿軸向貫通設(shè)置的第一過水孔10，以及所述變幅桿2和縮徑段5b沿軸向貫通設(shè)置的與第一過水孔10連通的第二過水孔12；所述前蓋體5和變幅桿2的后端共同形成用于預(yù)緊螺栓3前端穿入并螺紋連接配合的安裝孔11，第一過水孔10、安裝孔11和第二過水孔12組合形成貫通超聲超能器的過水孔，從預(yù)緊螺栓3后端注入的生理鹽水依次通過第一過水孔10、安裝孔11和第二過水孔12進而對刀頭8進行冷卻和清洗等，所述預(yù)緊螺栓3前端外圓設(shè)置有與安裝孔11配合實現(xiàn)密封的橡膠圈13。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。