(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端と基端を有している超音波振動子であって：
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；
前記受動素子に電力を供給する為の電極と；
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、
を備えており、
前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されていて、
前記ホーン連結部が金属ガラスを含み、
そして、前記ホーン連結部の前記一端部及び前記他端部の少なくとも一方が、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に応力を加えられて変形され、対応している前記ホーン本体部又は前記裏打部に連結される、
ことを特徴とする超音波振動子。
【請求項２】
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子。
【請求項３】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波振動子。
【請求項４】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項５】
先端と基端を有している超音波振動子であって：
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；
前記受動素子に電力を供給する為の電極と；
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、
を備えており、
前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されていて、
前記ホーン連結部が金属ガラスを含み、
前記ホーン本体部が金属ガラスを含み、
前記ホーン本体部と前記ホーン連結部とが金属ガラスにより一体的に形成されており、
前記ホーン連結部の前記他端部が、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、対応している前記裏打部に連結される、
ことを特徴とする超音波振動子。
【請求項６】
前記ホーン本体部及び前記ホーン連結部が相互に同心的な孔を有している、ことを特徴とする請求項５に記載の超音波振動子。
【請求項７】
前記ホーン本体部及び前記ホーン連結部を貫通してパイプが埋設されている、ことを特徴とする請求項５に記載の超音波振動子。
【請求項８】
前記ホーン本体部が前記先端側に生物の病変部分を切断する処理部を含む、ことを特徴とする請求項５に記載の超音波振動子。
【請求項９】
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項１０】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項１１】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項１２】
先端と基端を有している超音波振動子であって：
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；
前記受動素子に電力を供給する為の電極と；
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、
を備えており、
前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されていて、
前記ホーン連結部が金属ガラスを含み、
前記裏打部が金属ガラスを含み、
前記裏打部と前記ホーン連結部とが金属ガラスにより一体的に形成されており、
前記ホーン連結部の前記一端部が、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、対応している前記本体部に連結される、
ことを特徴とする超音波振動子。
【請求項１３】
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の超音波振動子。
【請求項１４】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の超音波振動子。
【請求項１５】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項１６】
先端と基端を有している超音波振動子であって：
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；
前記受動素子に電力を供給する為の電極と；
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、
を備えており、
前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されていて、
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする超音波振動子。
【請求項１７】
前記ホーン連結部が金属ガラスを含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載の超音波振動子。
【請求項１８】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の超音波振動子。
【請求項１９】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項２０】
先端と基端を有している超音波振動子であって：
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；
前記受動素子に電力を供給する為の電極と；
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と；そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び開口を有した他端部を含んでおり前記受動素子を取り囲む覆いと、
を備えており、
前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記覆いが金属ガラスにより一体的に形成されている、
ことを特徴とする超音波振動子。
【請求項２１】
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする請求項２０に記載の超音波振動子。
【請求項２２】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の超音波振動子。
【請求項２３】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の超音波振動子。
【請求項２４】
先端と基端を有している超音波振動子であって、
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と、
前記受動素子に電力を供給する為の電極と、
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と、
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び開口を有した他端部を含んでおり前記受動素子を取り囲む覆いと、
を備えており、
前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記覆いが金属ガラスにより一体的に形成されている、
超音波振動子と；
前記超音波振動子の前記覆いの前記他端部の前記開口に嵌合する蓋と；
前記蓋を貫通し、前記超音波振動子の前記電極に電気を供給する電線と；そして、
前記電線を収納しており、可撓性を有した保護管と、
を備えている、ことを特徴とする超音波治療器。
【請求項２５】
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする請求項２４に記載の超音波治療器。
【請求項２６】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の超音波治療器。
【請求項２７】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項２４乃至２６のいずれか１項に記載の超音波治療器。
【請求項２８】
先端と基端を有している超音波振動子であって：
電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；
前記受動素子に電力を供給する為の電極と；
前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；
前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、
前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記受動素子を取り囲んでいるとともに前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、
を備えており、
前記ホーン本体部及び前記ホーン連結部が金属ガラスにより一体的に形成されていて、
前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される、
ことを特徴とする超音波振動子。
【請求項２９】
前記金属ガラスのガラス転移温度が前記受動素子のキュリー温度以下である、ことを特徴とする請求項２８に記載の超音波振動子。
【請求項３０】
前記金属ガラスが、３つ以上の元素を含んでいて、チタニウム，ジルコニウム，そしてアルミニウムの中の少なくとも１つを含んでいる、ことを特徴とする請求項２８又は２９３に記載の超音波振動子。
【請求項３１】
超音波振動を発生させ、超音波振動を増幅させるホーン本体部を有しており、前記ホーン本体部が金属ガラスを含む超音波振動子と；そして、
前記超音波振動子の前記ホーン本体部が固定される超音波振動子固定孔を有している底壁を含む洗浄槽と、
を備えており、
前記ホーン本体部の金属ガラスが、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、前記洗浄槽の対応している前記超音波振動子固定孔に連結される、
ことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項３２】
超音波振動を発生させ、超音波振動を増幅させるホーン本体部を有しており、前記ホーン本体部が金属ガラスを含む超音波振動子と；そして、
前記超音波振動子の前記ホーン本体部が固定される超音波振動子固定孔を有している底壁を含む密閉容器と、
を備えており、
前記ホーン本体部の金属ガラスが、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、前記密閉容器の対応している前記超音波振動子固定孔に連結される、
ことを特徴とする水中音響探信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波振動子，超音波治療器、超音波洗浄装置，そして水中音響探信器に関係している。
【背景技術】
【０００２】
超音波振動子は、日本国特開平５−９５９５７号公報（特許文献１），日本国特開２００３−１１２１１８号公報（特許文献２），日本国特開２００３−１１２１２０号公報（特許文献３），そして日本国特開平１０−４２９号公報（特許文献４）により知られている。
【０００３】
日本国特開平５−９５９５７号公報（特許文献１）は、超音波振動子としての超音波治療器を開示している。この公報の図１中に図示されている如く、この超音波治療器のハンドピース１のケーシング１０内では、ホーン６の裏側に超音波振動素子２が配置され、さらに超音波振動素子２の裏側に共振バランスの為の裏打ち板８が配置されている。ホーン６から超音波振動素子２及び裏打ち板８を貫通してボルト１１が延びていて、ボルト１１の先端部にナット１２が螺合されている。ナット１２を締め付けることにより、ホーン６と超音波振動素子２と裏打ち板８とが一体化されている。
【０００４】
日本国特開２００３−１１２１１８号公報（特許文献２）は、ランジュバン型超音波振動子を開示している。この公報の図４中に図示されている如く、この振動子では、ホーン３とバックマス１との間に圧電素子２１，２２が配置されていて、ボルト４がバックマス１から圧電素子２１，２２を貫通しホーン３に先端部が螺合されている。ボルト４を締めつけることにより、ホーン３と圧電素子２１，２２とバックマス１とが一体化されている。
【０００５】
日本国特開２００３−１１２１２０号公報（特許文献３）は、ランジュバン型超音波振動子を開示している。この公報の図３中に図示されている如く、この振動子の電気信号―機械振動変換部２では、ホーン３とバックマス１との間に圧電素子２１，２２が配置されていて、圧電素子２１，２２を貫通したボルト４の両端部にバックマス１とホーン３とが螺合されている。バックマス１とホーン３とを相互に接近させるようボルト４の両端部上でバックマス１とホーン３とを相対的に回転させることにより、ホーン３と圧電素子２１，２２とバックマス１とが一体化されている。
【０００６】
日本国特開平１０−４２９号公報（特許文献４）は、ランジュバン型超音波振動子を開示している。この公報の図２中に図示されている如く、この振動子では、ホーン６の裏側にフロントマス３ａ，圧電セラミックス１ａ，１ｂ，そしてバックマス３ｂがこの順で配置されている。フロントマス３ａ，圧電セラミックス１ａ，１ｂ，そしてバックマス３ｂをボルト４が貫通している。このボルト４の一端部がホーン６に螺合され、ボルト４の他端部にナット８螺合されている。ナット８を締め付けることにより、ホーン６，フロントマス３ａ，圧電セラミックス１ａ，１ｂ，そしてバックマス３ｂが一体化されている。
【０００７】
これら従来の超音波振動子は、超音波を効率よく伝達する為に高い寸法精度を有していなければならず、また耐蝕性も必要な場合が多い。従って、例えばチタン，チタン合金，アルミニウム合金，またはニッケル―アルミニウム合金等の金属材料を機械加工することにより作成されている。
【０００８】
これらの金属材料の高い寸法精度を伴った機械加工は、従来の超音波振動子の作成に要する時間を多くしているとともにコストを高くしている。また、金属材料により形成され相互に組み合わされた複数の部品は、長期間にわたり負荷される超音波振動により相互間の組み合わせに緩みや分離が生じ易くなる。そして、この傾向は雰囲気温度が高くなるほど顕著になる。
【０００９】
金属材料に比べ、耐蝕性，強度，弾性率，成形加工性，そして形状転写性に優れている材料として金属ガラスが近年注目を集めている。例えば、日本国特開平１０−２０２３７２号公報（特許文献５）には、２つ以上の部材を金属ガラスを用いて一体的に接合することが開示されている。また、日本国特開２０００−３４３２０５号公報（特許文献６）には、金属ガラスをその過冷却液体域において筒状に成形することが開示されている。さらに、日本国特開平９−３２３１７４号公報（特許文献７）にも、２つ以上の部材を金属ガラスを用いて一体的に接合することが開示されている。
【特許文献１】特開平５−９５９５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１１２１１８号公報
【特許文献３】特開２００３−１１２１２０号公報
【特許文献４】特開平１０−４２９号公報
【特許文献５】特開平１０−２０２３７２号公報
【特許文献６】特開２０００−３４３２０５号公報
【特許文献７】特開平９−３２３１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、従来に比べ、より容易により短時間でより低コストでより高い寸法精度を伴って製造可能であり、しかも長期間にわたり負荷される超音波振動や雰囲気温度の上昇によっても相互に組み合わされた複数の部品の相互間の組み合わせに緩みや分離が生じることのない超音波振動子，超音波治療器、超音波洗浄装置，そして水中音響探信器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したこの発明の目的を達成するために、この発明の１つの概念に従った、先端と基端とを有している超音波振動子は：電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；前記受動素子に電力を供給する為の電極と；前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、を備えており、前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されている。ここにおいては：前記ホーン連結部が金属ガラスを含み；そして、前記ホーン連結部の前記一端部及び前記他端部の少なくとも一方が、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に応力を加えられて変形され、対応している前記ホーン本体部又は前記裏打部に連結される。
上述したこの発明の目的を達成するために、この発明の別の１つの概念に従った、先端と基端とを有している超音波振動子は：電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；前記受動素子に電力を供給する為の電極と；前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、を備えており、前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されている。ここにおいては：前記ホーン連結部が金属ガラスを含み；前記ホーン本体部が金属ガラスを含み；前記ホーン本体部と前記ホーン連結部とが金属ガラスにより一体的に形成されており；そして、前記ホーン連結部の前記他端部が、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、対応している前記裏打部に連結される。
上述したこの発明の目的を達成するために、この発明の別の１つの概念に従った、先端と基端とを有している超音波振動子は：電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；前記受動素子に電力を供給する為の電極と；前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、を備えており、前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されている。ここにおいては：前記ホーン連結部が金属ガラスを含み；前記裏打部が金属ガラスを含み；前記裏打部と前記ホーン連結部とが金属ガラスにより一体的に形成されており；前記ホーン連結部の前記一端部が、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、対応している前記本体部に連結される。
上述したこの発明の目的を達成するために、この発明の別の１つの概念に従った、先端と基端とを有している超音波振動子は：電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；前記受動素子に電力を供給する為の電極と；前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、を備えており、前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されている。ここにおいては：前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される。
【００１２】
この発明の別の概念に従った、先端と基端とを有している超音波振動子は：電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；前記受動素子に電力を供給する為の電極と；前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と；そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び開口を有した他端部を含んでおり前記受動素子を取り囲む覆いと、を備えており、前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記覆いが金属ガラスにより一体的に形成されている。
【００１３】
この発明のさらに別の概念に従った超音波治療器は：先端と基端を有している超音波振動子であって、電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と、前記受動素子に電力を供給する為の電極と、前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と、前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と、前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び開口を有した他端部を含んでおり前記受動素子を取り囲む覆いと、を備えており、前記ホーン本体部，前記ホーン連結部，そして前記覆いが金属ガラスにより一体的に形成されている、超音波振動子と；前記超音波振動子の前記覆いの前記他端部の前記開口に嵌合する蓋と；前記蓋を貫通し、前記超音波振動子の前記電極に電気を供給する電線と；そして、前記電線を収納しており、可撓性を有した保護管と、を備えている、ことを特徴としている。
【００１４】
この発明のさらにもう１つの概念に従っている、先端と基端とを有している超音波振動子は：電気エネルギーを超音波振動に変換する受動素子と；前記受動素子に電力を供給する為の電極と；前記受動素子より先端側にあり前記超音波振動を増幅するホーン本体部と；前記受動素子より基端側にあり前記受動素子を裏打ちする裏打部と；そして、前記ホーン本体部と連結された一端部及び前記裏打部と連結された他端部を有しており、前記受動素子を取り囲んでいるとともに前記ホーン本体部と前記裏打部との間に前記受動素子を挟んだ状態で前記ホーン本体部と前記裏打部とを連結するホーン連結部と、を備えており、前記ホーン本体部及び前記ホーン連結部が金属ガラスにより一体的に形成されている。ここにおいては、前記ホーン連結部と前記ホーン本体部又は前記裏打部とを連結する際に、（（受動素子の圧縮強さ）−（受動素子の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が前記受動素子に負荷される。
【００１５】
この発明の１つの概念に従った超音波洗浄装置は：超音波振動を発生させ、超音波振動を増幅させるホーン本体部を有しており、前記ホーン本体部が金属ガラスを含む超音波振動子と；そして、前記超音波振動子の前記ホーン本体部が固定される超音波振動子固定孔を有している底壁を含む洗浄槽と、を備えており、前記ホーン本体部の金属ガラスが、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、前記洗浄槽の対応している前記超音波振動子固定孔に連結される。
【００１６】
この発明の１つの概念に従った水中音響探信器は：超音波振動を発生させ、超音波振動を増幅させるホーン本体部を有しており、前記ホーン本体部が金属ガラスを含む超音波振動子と；そして、前記超音波振動子の前記ホーン本体部が固定される超音波振動子固定孔を有している底壁を含む密閉容器と、を備えており、前記ホーン本体部の金属ガラスが、過冷却液体域の温度範囲に加熱されることにより軟化させられた後に、応力を加えられて変形され、前記密閉容器の対応している前記超音波振動子固定孔に連結される。
【発明の効果】
【００１７】
上述した如く構成されたことを特徴とするこの発明に従った種々の超音波振動子，超音波治療器、超音波洗浄装置，そして水中音響探信器のいずれもが、ホーン本体部，ホーン連結部，そして裏打部の少なくとも１つが金属ガラスにより形成されている。その結果、従来に比べ、より容易により短時間でより低コストでより高い寸法精度を伴って製造可能であり、しかも長期間にわたり負荷される超音波振動や雰囲気温度の上昇によっても相互に組み合わされた複数の部品の相互間の組み合わせに緩みや分離が生じることのない超音波振動子，超音波治療器、超音波洗浄装置，そして水中音響探信器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施の形態］
最初に、図１の（Ａ）〜図２の（Ｂ）を参照しながら、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【００１９】
図１の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の素材１０´は、側方２分割型部材１２の雌型１２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１２ｂを介して、金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが、成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。図１の（Ａ）中では、雌型１２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）１２ｂを示す為に側方２分割型部材１２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型１２ａは、側方２分割型部材１２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【００２０】
溶融材料流入通路（湯道）１２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。金属ガラスの基になる母合金ＧＫは、３つ以上の元素を含んでいて、Ti, Zr,そしてAlの中の少なくとも１つを含んでいる。Alは音響インピーダンスが低い（14GPa・s/m3）。TiはAlほどではないが音響インピーダンスが低く（21GPa・s/m3）、しかも機械的品質係数Ｑ及び強度が高い。Zrはアモルファス成形能力を高めて過冷却液体域を拡大する効果がある。
【００２１】
より詳細には、この実施の形態において使用される金属ガラスは、Zr55Cu30Al10Ni5である。とはいうものの、ホーン部の素材１０´の所望の形成と、ホーン部の素材１０´からのホーン部の最終製品の所望の性能と、が得られる限り、種々の公知の金属ガラスであることができる。このような公知の金属ガラスは、Zr60Cu30Al10, Ti53Cu30Ni15Co2, Al10Ni15La65Y10, Ti53Cu15Ni18.5Hf3Al7Si3B0.5, Ti40Zr10Cu36Pd14, Ti53Cu15Ni18.5Zr3Al7Si3B0.5, etc. を含んでいる。
【００２２】
溶融材料流入通路（湯道）１２ｂを介して雌型１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫが液相状態のまま固化するよう、側方２分割型部材１２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスになることにより、雌型１２ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【００２３】
雌型１２ａ中でガラス固体域になり雌型１２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部の素材１０´は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１２から取り出される。この時には、雌型１２ａの形状が転写されているホーン部の素材１０´は、溶融材料流入通路（湯道）１２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図１の（Ｂ）中に図示されている如きホーン部の素材１０´が完成する。
【００２４】
次に、ホーン部の素材１０´の両端部がさらに機械加工されることにより図１の（Ｃ）中に図示されている如きホーン部１０の最終製品が完成される。この実施の形態では、ホーン部１０は、大略的に錘形状のホーン本体部１０ａ及びホーン本体部１０ａの大径の基端部から軸方向に延出した軸状のホーン連結部１０ｂを含んでいる。ホーン部１０の一端部であるホーン本体部１０ａの小径の突出端部の端面には雌ねじを伴った孔１０ｃが機械加工により形成されて、ホーン部１０の他端部であるホーン連結部１０ｂの延出端部の外周面には雄ねじ１０ｄが機械加工により形成されている。
【００２５】
これらの機械加工の間には、これらの機械加工が適用された素材１０´の部分の金属ガラスの温度がガラス結晶化温度以上にならない（即ち、金属ガラスが結晶化しない）よう、例えば冷却液体を含む冷却媒体の適用などの公知の種々の冷却対策をとる必要がある。
【００２６】
図１の（Ａ）乃至図１の（Ｃ）を参照しながら前述した如く金属ガラスにより作成されたホーン部１０のホーン連結部１０ｂには、図２の（Ａ）中に図示されている如き複数の受動素子１４及び受動素子１４の為の電極１６が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部１８が装着される。裏打部１８は、ホーン連結部１０ｂの延出端部の外周面の雄ねじ１０ｄに螺合される。裏打部１８をホーン本体部１０ａに向かい締め付けることにより、ホーン本体部１０ａと裏打部１８との間で電極１６を伴い複数の受動素子１４が挟持され、その結果として図２の（Ｂ）中に示されている如きこの発明の第１の実施の形態に従っている超音波振動子２０が完成される。
【００２７】
受動素子１４は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部１０ｂと裏打部１８とを連結する際に、（（受動素子１４の圧縮強さ）−（受動素子１４の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子１４に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子１４が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子１４には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【００２８】
受動素子１４は電極１６を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部１０ａは、受動素子１４から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。小径の突出端部の雌ねじを伴った孔１０ｃには、そこに増幅された状態で伝達されてきた超音波振動を対象物に適用するための図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブが螺合され固定される。図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブは、上記対象物に押し当てられるので磨耗や破損を生じやすい傾向にある。そのために図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブは、容易に新品と交換可能になるよう、ホーン本体部１０ａの小径の突出端部の雌ねじを伴った孔１０ｃに対し容易に着脱可能に固定されている。
【００２９】
次に、図３を参照しながら、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子２０のホーン部１０の最終製品を、実質的な機械加工無しで、金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【００３０】
ここにおいては、側方２分割型部材１２´の雌型１２´ａにおいてホーン部１０の最終製品の一端部、即ちホーン本体部１０ａの小径の突出端部、に対応する位置に、上記突出端部の端面の雌ねじを伴った孔１０ｃに対応する外径寸法を伴った中子１２´ｂが配置されている。また、雌型１２´ａにおいてホーン部１０の最終製品の他端部、即ちホーン連結部１０ｂの小径の突出端部、に対応する位置に、そこの外周面に形成される雄ねじ１０ｄに対応した外径寸法を伴った雄ねじ形成形状１２´ｃが形成されている。
【００３１】
このような側方２分割型部材１２´の雌型１２´ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１２ｂを介して溶融している母合金ＧＫを流し込み、前述した如く液相状態のまま固化させて金属ガラスにすることにより、金属ガラスはその優れた形状転写性を発揮し、側方２分割型部材１２´の雌型１２´ａ中に図１の（Ｃ）中に図示されている如きホーン部１０の最終製品を形成することが出来る。
【００３２】
雌型１２´ａ中でガラス固体域になり雌型１２´ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部１０の最終製品は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１２´から取り出される。この時には、雌型１２´ａの形状が転写されているホーン部１０の最終製品は、溶融材料流入通路（湯道）１２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分のみが機械加工により取り除かれる。
【００３３】
また、中子１２´ｂもホーン部１０の最終製品のホーン本体部１０ａの一端部から取り除かれ、中子１２´ｂが取り除かれた跡には、中子１２´ｂの外周面の形状が精密に転写されることにより形成された雌ねじを伴った孔１０ｃが残される。
【００３４】
次に図４の（Ａ）及び図４の（Ｂ）を参照しながら、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子２０のホーン部１０の素材１０´の複数個を同時に金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【００３５】
ここにおいては、図１の（Ａ）乃至図２の（Ｂ）を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った超音波伝達子２０のホーン部の素材１０を金属ガラスにより形成する為の雌型１２ａと同じ雌型１２´´ａが複数形成されている縦方向２分割型部材２１が準備される。
【００３６】
複数の雌型１２´´ａは、縦方向２分割型部材２１の２つの上下半片２１ａ，２１ｂの夫々の分割面に水平に分割されて形成されている。
【００３７】
型部材２１において複数の雌型１２´´ａは、夫々の一端部を一点に集めて放射状に配置されていて、下半片２１ｂには上記一点に位置した内端と下半片２１ｂの下表面に開口した外端（湯口）とを有した溶融材料流入通路（湯道）２２が形成されている。
【００３８】
溶融材料流入通路（湯道）２２の外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫを保持した公知の溶融金属加圧注入機構２４の注入口が接続される。溶融金属加圧注入機構２４はその注入口から融点に溶かされた母合金ＧＫを所定の圧力を伴って溶融材料流入通路（湯道）２２を介し複数の雌型１２´´ａに注入する。
【００３９】
溶融金属加圧注入機構２４は、融点に溶かされた母合金ＧＫを保持する内孔を有したシリンダ２４ａと、シリンダ２４ａの内孔に摺動可能に収容され内孔中の融点に溶かされた母合金ＧＫを上記注入口に向かい所定の圧力で押し出すピストン２４ｂと、シリンダ２４ａの内孔に保持されている溶融された母合金ＧＫの温度を融点以上に保つためのヒータ２４ｃと、を含んでいる。
【００４０】
溶融材料流入通路（湯道）２２は型部材２１の上半片２１ａに形成することも出来る。その場合には、溶融材料流入通路（湯道）２２を介して溶融された母合金ＧＫを複数の雌型１２´´ａの夫々に巣を生じることなく流し込むことが出来るのであれば、溶融金属加圧注入機構２４を使用することなく溶融された母合金ＧＫを重力のみを利用して溶融材料流入通路（湯道）２２の外端（湯口）に注ぎ込むことも出来る。
【００４１】
さらに、溶融材料流入通路（湯道）２２を介して溶融された母合金ＧＫを複数の雌型１２´´ａの夫々に巣を生じることなく流し込むことが出来るのであれば、型部材２１において複数の雌型１２´´ａを放射状以外の種々の配列で並べることも出来る。
【００４２】
またさらに、図４の（Ａ）及び図４の（Ｂ）を参照しながら前述した雌型１２´´ａは、図３を参照しながら前述したこの発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子２０のホーン部１０の最終製品の為の雌型１２´ａと同じ雌型１２´ａとしても良い。
【００４３】
また、溶融材料流入通路（湯道）２２を介して雌型１２´´ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫが液相状態を保って固化するよう、型部材２１には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、複数の雌型１２´´ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは10K/sec以上の冷却速度で冷却される。複数の雌型１２´´ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとなることにより、複数の雌型１２´´ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【００４４】
図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）を参照しながら前述した第１の実施の形態に従った超音波振動子２０は、例えば腹腔鏡手術において使用される超音波凝固切開装置に搭載されて使用される。
【００４５】
［第２の実施の形態］
次に、図５の（Ａ）乃至図５の（Ｃ）を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部の素材を金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【００４６】
図５の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第２の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部の素材３０´は、側方２分割型部材３２の雌型３２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）３２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【００４７】
図５の（Ａ）中では、雌型３２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）３２ｂを示す為に側方２分割型部材３２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型３２ａは、側方２分割型部材３２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【００４８】
溶融材料流入通路（湯道）３２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【００４９】
溶融材料流入通路（湯道）３２ｂを介して雌型３２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態のまま固化させ金属ガラスとするよう、側方２分割型部材３２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型３２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとされることにより、雌型３２ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【００５０】
雌型３２ａ中でガラス固体域になり雌型３２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン連結部の素材３０´は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材３２から取り出される。この時には、雌型３２ａの形状が転写されているホーン連結部の素材３０´は、溶融材料流入通路（湯道）３２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図５の（Ｂ）中に図示されている如きホーン連結部の素材３０´が完成する。
【００５１】
次に、ホーン連結部の素材３０´の両端部がさらに機械加工されることにより図５の（Ｃ）中に図示されている如きホーン連結部３０の最終製品が完成される。
【００５２】
この実施の形態では、ホーン連結部の素材３０´の両端部には雄ねじ３０ａ，３０ｂが機械加工される。これらの機械加工の間には、これらの機械加工が適用された素材３０´の部分の金属ガラスの温度がガラス結晶化温度以上にならない（即ち、金属ガラスが結晶化しない）よう、例えば冷却液体を含む冷却媒体の適用などの公知の種々の冷却対策をとる必要がある。
【００５３】
図６中にはこの実施の形態に従った超音波振動子３３の縦断面が概略的に図示されていて、この超音波振動子３３のホーン部３４は、従来の金属により構成された大略的に錘形状のホーン本体部３４ａと、ホーン本体部３４ａの大径の基端部から軸方向に延出した上述した如く金属ガラスにより形成された軸状のホーン連結部３０を含んでいる。ホーン部３４の一端部であるホーン本体部３４ａの小径の突出端部の端面には、雌ねじを伴った孔３４ｂが機械加工により形成されている。ホーン本体部３４ａの大径の基端部の端面の中央には、ホーン連結部３０の一端部の外周面の雄ねじ３０ａが螺合されることにより固定されている。ホーン本体部３４ａの大径の基端部から軸方向に延出したホーン連結部３０の延出端部の外周面の雄ねじ３０ｂは、ホーン部３４の他端部を構成している。
【００５４】
金属ガラスにより構成されているホーン連結部３０には、図６中に図示されている如く、複数の受動素子３６及び受動素子３６の為の電極３８が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部４０が装着される。裏打部４０は、ホーン連結部３０の延出端部の外周面の雄ねじ３０ｂに螺合される。裏打部４０をホーン本体部３４ａに向かい締め付けることにより、ホーン本体部３４ａと裏打部４０との間で電極３８を伴い複数の受動素子３６が挟持され、その結果として図６中に示されている如きこの発明の第２の実施の形態に従っている超音波振動子３３が完成される。
【００５５】
受動素子３６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部３０によりホーン本体部３４ａと裏打部４０とを連結する際に、（（受動素子３６の圧縮強さ）−（受動素子３６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子３６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子３６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子３６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【００５６】
ここにおいて、受動素子３６は電極３８を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部３４ａは、受動素子３６から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。小径の突出端部の雌ねじを伴った孔３４ｂには、そこに増幅された状態で伝達されてきた超音波振動を対象物に適用するための図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブが螺合され固定される。図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブは、上記対象物に押し当てられるので磨耗や破損を生じやすい傾向にある。そのために図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブは、容易に新品と交換可能になるよう、ホーン本体部３４ａの小径の突出端部の雌ねじを伴った孔３４ｂに対し容易に着脱可能に固定されている。
【００５７】
次に、図７を参照しながら、この発明の第２の実施の形態に従った超音波振動子３３のホーン部３４のホーン連結部３０の最終製品を、実質的な機械加工無しで、金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【００５８】
ここにおいては、側方２分割型部材３２´の雌型３２´ａにおいてホーン連結部３０の最終製品の両端部に対応する位置にそこの外周面に形成される雄ねじ３０ａ，３０ｂに対応した外径寸法を伴った雄ねじ形成形状３２´ｃ，３２´ｄが形成されている。
【００５９】
このような側方２分割型部材３２´の雌型３２´ａに対し溶融材料流入通路（湯道）３２ｂを介して溶融している母合金ＧＫを、前述したのと同様に液相状態を維持したままで固化するよう流し込み金属ガラスとすることにより、金属ガラスはその優れた形状転写性を発揮し、側方２分割型部材３２´の雌型３２´ａ中に図５の（Ｃ）中に図示されている如きホーン連結部３０の最終製品を形成することが出来る。
【００６０】
雌型３２´ａ中でガラス固体域になり雌型３２´ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン連結部３０の最終製品は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材３２´から取り出される。この時には、雌型３２´ａの形状が転写されているホーン連結部３０の最終製品は、溶融材料流入通路（湯道）３２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分のみが機械加工により取り除かれる。
【００６１】
［第３の実施の形態］
次に、図８の（Ａ）及び図８の（Ｂ）を参照しながら、この発明の第３の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部及び裏打部を金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【００６２】
図８の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第３の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部５０及び裏打部５２の組み合わせは、側方２分割型部材５４の雌型５４ａに対し溶融材料流入通路（湯道）５４ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【００６３】
図８の（Ａ）中では、雌型５４ａ及び溶融材料流入通路（湯道）５４ｂを示す為に側方２分割型部材５４の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型５４ａは、側方２分割型部材５４の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【００６４】
溶融材料流入通路（湯道）５４ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【００６５】
溶融材料流入通路（湯道）５４ｂを介して雌型５４ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したまま固化させ金属ガラスとするよう、側方２分割型部材５４には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型５４ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型５４ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫをこのように急冷して金属ガラスとすることにより、雌型５４ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【００６６】
雌型５４ａ中でガラス固体域になり雌型５４ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン連結部５０及び裏打部５２の組み合わせは、所定の時間のさらなる放熱後に型部材５４から取り出される。この時には、雌型５４ａの形状が転写されているホーン連結部５０及び裏打部５２は、溶融材料流入通路（湯道）５４ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図８の（Ｂ）中に図示されている如きホーン連結部５０及び裏打部５２の組み合わせが完成する。
【００６７】
この組み合わせでは、裏打部５２とは反対側のホーン連結部５０の一端部の外周面に雄ねじ５０ａが形成されていて、ホーン連結部５０の他端部は裏打部５２と一体的に連結され結合されている。
【００６８】
なお、側方２分割型部材５４の雌型５４ａにおいて、裏打部５２とは反対側のホーン連結部５０の一端部の外周面に対応した位置に、ホーン連結部５０の一端部の外周面の雄ねじ５０ａを形成する為の雄ねじ形成形状を形成する代わりに、ホーン連結部５０及び裏打部５２の組み合わせを雌型５４ａから取り出した後に、ホーン連結部５０の一端部の外周面に対応した上記位置に雄ねじ５０ａを機械加工により形成しても良い。
【００６９】
とはいうものの、この機械加工の間には、この機械加工が適用された上記一端部の金属ガラスの温度がガラス結晶化温度以上にならない（即ち、金属ガラスが結晶化しない）よう、例えば冷却液体を含む冷却媒体の適用などの公知の種々の冷却対策をとる必要がある。
【００７０】
図８の（Ｂ）中にはこの実施の形態に従った超音波振動子５６の縦断面が概略的に図示されていて、この超音波振動子５６のホーン部５８は、従来の金属により構成された大略的に錘形状のホーン本体部５８ａと、ホーン本体部５８ａの大径の基端部から軸方向に延出した上述した如く金属ガラスにより形成された軸状のホーン連結部５０と、を含んでいる。ホーン連結部５０においてホーン本体部５８ａとは反対側の端部は上述した如く裏打部５２と一体的に結合されている。
【００７１】
金属ガラスにより裏打部５２と一体的に構成されているホーン連結部５０には、図８の（Ｂ）中に図示されている如く、裏打部５２とは反対側の一端部から複数の受動素子６０及び受動素子６０の為の電極６２が装着される。その後、ホーン連結部５０の一端部の外周面の雄ねじ５０ａは、ホーン本体部５８ａの大径の基端部の端面の中央に螺合されることにより固定される。
【００７２】
ホーン連結部５０の一端部の外周面の雄ねじ５０ａによって裏打部５２をホーン本体部５８ａに向かい締め付けることにより、ホーン本体部５８ａと裏打部５２との間で電極６２を伴い複数の受動素子６０が挟持され、その結果として図８の（Ｂ）中に示されている如きこの発明の第３の実施の形態に従っている超音波振動子５６が完成される。
【００７３】
受動素子６０は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部５０をホーン本体部５８ａに連結する際に、（（受動素子６０の圧縮強さ）−（受動素子６０の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子６０に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子６０が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子６０には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【００７４】
ここにおいて、受動素子６０は電極６２を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部５８ａは、受動素子６０から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。小径の突出端部には、そこに増幅された状態で伝達されてきた超音波振動を対象物に適用するための図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブを着脱可能に固定することが出来る。
【００７５】
［第４の実施の形態］
次に、図９の（Ａ）〜図１０の（Ｃ）を参照しながら、この発明の第４の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【００７６】
図９の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第４の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部７０は、側方２分割型部材７２の雌型７２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）７２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【００７７】
図９の（Ａ）中では、雌型７２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）７２ｂを示す為に側方２分割型部材７２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型７２ａは、側方２分割型部材７２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【００７８】
溶融材料流入通路（湯道）７２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【００７９】
溶融材料流入通路（湯道）７２ｂを介して雌型７２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したままで固化させ金属ガラスとするよう、側方２分割型部材７２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型７２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型７２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷され金属ガラスとされることにより、雌型７２ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【００８０】
雌型７２ａ中でガラス固体域になり雌型７２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部７０の全体は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材７２から取り出される。この時には、雌型７２ａの形状が転写されているホーン部７０は、溶融材料流入通路（湯道）７２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図９の（Ｂ）中に図示されている如きホーン部７０が完成する。
【００８１】
この実施の形態では、ホーン部７０は、大略的に錘形状のホーン本体部７０ａ，ホーン本体部７０ａの大径の基端部から軸方向に延出した軸状のホーン連結部７０ｂ，そしてホーン本体部７０ａの小径の先端部から軸方向に延出した軸状の先端処置部７０ｃを含んでいる。
【００８２】
図９の（Ｂ）中に図示されている如く、金属ガラスにより全体が作成されたホーン部７０のホーン連結部７０ｂには、複数の受動素子７４及び受動素子７４の為の電極７６が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部７８が装着される。詳細には、上記装着は、図１０の（Ａ）中に図示されている如く、金属ガラスにより全体が作成されたホーン部７０のホーン連結部７０ｂの大径の基端部が治具８０により支持されている間に行なわれる。
【００８３】
さらに、図１０の（Ａ）中に図示されている如く、ホーン部７０のホーン連結部７０ｂの延出端部は裏打部７８に形成されている貫通孔を貫通している。裏打部７８の外端には外周にヒータ８２を伴った筒状の押圧部材８４が押圧される。押圧部材８４は良熱伝導性の材料により形成されていて、裏打部７８から突出しているホーン部７０のホーン連結部７０ｂの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【００８４】
この間には、複数の受動素子７４の温度が、受動素子７４の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【００８５】
さらにこの間に、図１０の（Ｂ）中に図示されている如く、押圧部材８４の中心孔中に挿入された変形加工部材８６がホーン連結部７０ｂの延出端部を強く押圧して押しつぶすよう変形させ、裏打部７８の外端における上記貫通孔の拡径部７８ａに変形されたホーン連結部７０ｂの延出端部を係合させる。
【００８６】
その後、ヒータ８２は加熱を停止し、ホーン連結部７０ｂの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材８６及びヒータ８２とともに押圧部材８４が裏打部７８の外端から遠ざけられる。
【００８７】
この結果として、ホーン本体部７０ａと裏打部７８との間で電極７６を伴い複数の受動素子７４が挟持され、その結果として図１０の（Ｃ）中に示されている如きこの発明の第４の実施の形態に従っている超音波振動子８８が完成される。
【００８８】
受動素子７４は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部７０ｂに裏打部７８を連結する際に、（（受動素子７４の圧縮強さ）−（受動素子７４の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子７４に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子７４が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子７４には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【００８９】
ここにおいて、受動素子７４は電極７６を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部７０ａは、受動素子７４から発生した超音波振動を増幅し、その小径の先端処置部７０ｃに伝達する。
【００９０】
この実施の形態の超音波振動子８８は、例えば内視鏡用の超音波治療装置に搭載され早期癌の切除等に用いられる。もちろん他の用途、例えば前述した第１の実施の形態に従った超音波振動子２０と同様に腹腔鏡手術において使用される超音波凝固切開装置に搭載して使用されることも出来る。その場合には、ホーン本体部７０ａの小径の先端部の先端処置部７０ｃに雌ねじを設け、この雌ねじに対し図示しない超音波振動適用チップ或いはプローブを螺合して使用する。
【００９１】
［第５の実施の形態］
次に、図１１の（Ａ）〜図１１の（Ｂ）を参照しながら、この発明の第５の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部を金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【００９２】
図１１の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第５の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部９０は、側方２分割型部材９２の雌型９２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）９２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【００９３】
図１１の（Ａ）中では、雌型９２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）９２ｂを示す為に側方２分割型部材９２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型９２ａは、側方２分割型部材９２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【００９４】
溶融材料流入通路（湯道）９２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【００９５】
溶融材料流入通路（湯道）９２ｂを介して雌型９２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したままで固化させ金属ガラスとするよう、側方２分割型部材９２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型９２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型９２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとされることにより、雌型９２ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【００９６】
雌型９２ａ中でガラス固体域になり雌型９２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン連結部９０は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材９２から取り出される。この時には、雌型９２ａの形状が転写されているホーン連結部９０は、溶融材料流入通路（湯道）９２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図１１の（Ｂ）中に図示されている如きホーン連結部９０が完成する。
【００９７】
次に、図１１の（Ｂ）〜図１２の（Ｂ）を参照しながら、上述した如く金属ガラスにより構成されたホーン連結部９０を使用してこの発明の第５の実施の形態に従った超音波振動子が構成される様子を説明する。
【００９８】
ホーン連結部９０の一端部は、図１１の（Ｂ）中に図示されている従来の金属により構成された大略的に錘形状のホーン本体部９４の大径の基端部の中心に固定される。この固定は、図１１の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン本体部９４の大径の基端部が治具９６に支持されている間に行なわれる。
【００９９】
詳細には、図１１の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン本体部９４の大径の基端部の端面の中心にはホーン連結部９０の一端部が係合され固定される固定孔９７が形成されていて、固定孔９７に向けられたホーン連結部９０の一端部がヒータ９８により金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱され維持される。
【０１００】
この間にホーン連結部９０の他端部に変形加工部材１００の中心孔が被せられ、次に、図１１の（Ｃ）中に図示されている如く、変形加工部材１００がホーン連結部９０を押圧してホーン連結部９０の一端部をホーン本体部９４の大径の基端部の端面の固定孔９７内で押しつぶすよう変形させ、固定孔９７に変形されたホーン連結部９０の一端部を係合させ固定させる。
【０１０１】
このようなホーン連結部９０とホーン本体部９４との組み合わせはホーン部１０２を構成する。
【０１０２】
その後、ヒータ９８は加熱を停止し、ホーン連結部９０の変形した一端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材１００はヒータ９８とともにホーン連結部９０の他端部から遠ざけられる。
【０１０３】
次に、図１１の（Ｄ）中に図示されている如く、ホーン本体部９４の大径の基端部に固定されたホーン連結部９０には、複数の受動素子１０４及び受動素子１０４の為の電極１０６が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部１０８が装着される。ここにおいて、ホーン連結部９０の他端部は裏打部１０８に形成されている貫通孔を貫通している。
【０１０４】
次に、図１２の（Ａ）中に図示されている如く、裏打部１０８の外端に外周にヒータ１１０を伴った筒状の押圧部材１１２が押圧される。押圧部材１１２は良熱伝導性の材料により形成されていて、裏打部１０８から突出しているホーン連結部９０の他端部を金属ガラスの過冷却液体温度域に加熱し維持する。
【０１０５】
この間には、複数の受動素子１０４の温度が、受動素子１０４の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１０６】
さらにこの間に、図１２の（Ａ）中に図示されている如く、押圧部材１１２の中心孔中に挿入された変形加工部材１１４がホーン連結部９０の他端部を強く押圧して押しつぶすよう変形させ、裏打部１０８の外端における上記貫通孔の拡径部１０８ａに変形されたホーン連結部９０の他端部を係合させる。
【０１０７】
その後、ヒータ１１０は加熱を停止し、ホーン連結部９０の変形した他端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材１１１４及びヒータ１１０とともに押圧部材１１２が裏打部１０８の外端から遠ざけられる。
【０１０８】
この結果として、ホーン本体部９４と裏打部１０８との間で電極１０６を伴い複数の受動素子１０４が挟持され、その結果として図１２の（Ｂ）中に示されている如きこの発明の第５の実施の形態に従っている超音波振動子１１６が完成される。
【０１０９】
受動素子１０４は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部９０を裏打部１０８に連結する際に、（（受動素子１０４の圧縮強さ）−（受動素子１０４の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子１０４に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子１０４が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子１０４には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０１１０】
ここにおいて、受動素子１０４は電極１０６を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部９４は、受動素子１０４から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。
【０１１１】
なお、裏打部１０８の外端とホーン連結部９０の他端部との連結は、以下のようにしても行なうことが可能である。即ち、裏打部１０８の外端における上記貫通孔の拡径部１０８ａに代わり、裏打部１０８の外端の近傍における上記貫通孔の内周面に、図１３の（Ａ）中に図示されている如く、軸方向係合形状１０８´ａを形成する。
【０１１２】
次に、図１３の（Ａ）中に図示されている如く、裏打部１０８の外端の近傍においてホーン連結部９０の他端部をヒータ１１０により加熱し金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に維持する。さらに、図１３の（Ｂ）中に図示されている如く裏打部１０８の外端に筒状の押圧部材１１２が押圧される。押圧部材１１２は良熱伝導性の材料により形成されていて、裏打部１０８の外端の近傍におけるホーン連結部９０の他端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に維持する。
【０１１３】
この間には、複数の受動素子１０４の温度が、受動素子１０４の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１１４】
さらにこの間に、図１３の（Ｂ）中に図示されている如く、押圧部材１１２の中心孔中に挿入された変形加工部材１１４がホーン連結部９０の他端部を強く押圧して拡径するよう変形させ、裏打部１０８の外端の近傍における軸方向係合形状１０８´ａに変形されたホーン連結部９０の他端部を係合させる。
【０１１５】
その後、ヒータ１１０は加熱を停止し、ホーン連結部９０の変形した他端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材１１１４及びヒータ１１０とともに押圧部材１１２が裏打部１０８の外端から遠ざけられる。
【０１１６】
図１１の（Ａ）乃至図１３の（Ｂ）を参照しながら前述した第５の実施の形態に従った超音波振動子１１６は、例えば腹腔鏡手術において使用される超音波凝固切開装置に搭載されて使用される。その場合には、ホーン本体部９４の小径の先端部に雌ねじを設け、この雌ねじに対し図示しない超音波振動適用チップ或いはプローブを螺合して使用する。
【０１１７】
［第６の実施の形態］
次に、図１４の（Ａ）乃至図１４の（Ｃ）を参照しながら、この発明の第６の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部及び裏打部を金属ガラスにより形成する様子を説明する。
【０１１８】
図１４の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第６の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部１２０及び裏打部１２２の組み合わせは、側方２分割型部材１２４の雌型１２４ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１２４ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０１１９】
図１４の（Ａ）中では、雌型１２４ａ及び溶融材料流入通路（湯道）１２４ｂを示す為に側方２分割型部材１２４の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型１２４ａは、側方２分割型部材１２４の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【０１２０】
溶融材料流入通路（湯道）１２４ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０１２１】
溶融材料流入通路（湯道）１２ｂを介して雌型１２４ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫが液相状態を維持したまま固化されて金属ガラスとなるよう、側方２分割型部材１２４には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型１２４ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型１２４ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとなることにより、雌型１２４ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０１２２】
雌型１２４ａ中でガラス固体域になり雌型１２４ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン連結部１２０及び裏打部１２２の組み合わせは、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１２４から取り出される。この時には、雌型１２４ａの形状が転写されているホーン連結部１２０及び裏打部１２２は、溶融材料流入通路（湯道）１２４ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図１４の（Ｂ）中に図示されている如きホーン連結部１２０及び裏打部１２２の組み合わせが完成する。
【０１２３】
金属ガラスにより裏打部１２２と一体的に構成されているホーン連結部１２０には、図１４の（Ｂ）中に図示されている如く、裏打部１２２とは反対側の一端部から複数の受動素子１２６及び受動素子１２６の為の電極１２８が装着される。その後、ホーン連結部１２０の一端部が、大略的に錘形状をした従来の金属製のホーン本体部１３０の大径の基端部の中心に固定される。この固定は、図１４の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン本体部１３０の大径の基端部が治具１３２に支持されている間に行なわれる。
【０１２４】
詳細には、図１４の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン本体部１３０の大径の基端部の端面の中心にはホーン連結部１２０の一端部が係合され固定される固定孔１３０ａが形成されている。複数の受動素子１２６及び電極１２８が装着されたホーン連結部１２０の一端部はホーン本体部１３０の大径の基端部の端面の固定孔１３０ａに挿入され、さらに、図１４の（Ｃ）中に図示されている如く、裏打部１２２の外端面に従来の超音波振動子１３４を適用する。従来の超音波振動子１３４は裏打部１２２の外端面を押圧しながら裏打部１２２に超音波を適用する。この超音波は裏打部１２２よりも遥かに小径のホーン連結部１２０の一端部に集中し、ホーン連結部１２０の一端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０１２５】
この間には、複数の受動素子１２６の温度が、受動素子１２６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１２６】
さらにこの間に、図１４の（Ｃ）中に図示されている如く、ホーン連結部１２０の一端部はホーン本体部１３０の大径の基端部の端面の固定孔１３０ａ内で押しつぶされるよう変形され、固定孔１３０ａに変形されたホーン連結部１２０の一端部を係合させ固定させる。
【０１２７】
このように相互に連結されたホーン連結部１２０とホーン本体部１３０との組み合わせはホーン部１３６を構成する。
【０１２８】
その後、従来の超音波振動子１３４は超音波の適用を停止し、ホーン連結部１２０の変形した一端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、従来の超音波振動子１３４は裏打部１２２の外端面から遠ざけられる。
【０１２９】
最終的に、ホーン本体部１３０と裏打部１２２との間で電極１２８を伴い複数の受動素子１２６が挟持され、その結果として図１４の（Ｃ）中に示されている如きこの発明の第６の実施の形態に従っている超音波振動子１３８が完成される。
【０１３０】
受動素子１２６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部１２０をホーン本体部１３０に連結する際に、（（受動素子１２６の圧縮強さ）−（受動素子１２６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子１２６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子１２６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子１２６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０１３１】
ここにおいて、受動素子１２６は電極１２８を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部１３０は、受動素子１２６から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。小径の突出端部には、そこに増幅された状態で伝達されてきた超音波振動を対象物に適用するための図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブを着脱可能に固定することが出来る。
【０１３２】
［第７の実施の形態］
次に、図１５の（Ａ）〜図１６を参照しながら、この発明の第７の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０１３３】
図１５の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第７の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部１４０は、側方２分割型部材１４２の雌型１４２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０１３４】
図１５の（Ａ）中では、雌型１４２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂを示す為に側方２分割型部材１４２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型１４２ａは、側方２分割型部材１４２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【０１３５】
雌型１４２ａにより金属ガラスから作成されるホーン部１４０は、大略的に錘形状のホーン本体部１４０ａ及びホーン本体部１４０ａの大径の基端部から軸方向に延出した軸状のホーン連結部１４０ｂを含んでいる。さらにホーン連結部１４０ｂは、軸方向の所定の位置に環状の中間張り出し１４０ｃを有している。
【０１３６】
雌型１４２ａにおいてホーン部１４０の最終製品の一端部、即ちホーン本体部１４０ａの小径の突出端部、に対応する位置に、上記突出端部の端面の雌ねじを伴った孔１４０ｄに対応する外径寸法を有した雌ねじ形成構造中子１４４が配置されている。雌ねじ形成構造中子１４４はさらに、雌型１４２ａにおいてホーン部１４０の最終製品の他端部、即ちホーン連結部１４０ｂの小径の突出端部、に対応する位置まで延出している細長い棒状の中心孔形成部分１４４ａを備えている。
【０１３７】
溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０１３８】
溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂを介して雌型１４２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したままで固化させることにより金属ガラスとするよう、側方２分割型部材１４２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型１４２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型１４２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとなることにより、雌型１４２ａ、雌ねじ形成構造中子１４４、そして、中心孔形成部分１４４ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０１３９】
雌型１４２ａ中でガラス固体域になり雌型１４２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部１４０の全体は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１４２から取り出される。この時には、雌型１４２ａの形状が転写されているホーン部１４０は、溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っているが、溶融材料流入通路対応部分は機械加工により取り除かれる。さらに、雌ねじ形成構造中子１４４が細長い棒状の中心孔形成部分１４４ａとともにホーン部１４０から分離されることにより、図１５の（Ｂ）中に図示されている如きホーン部１４０が完成する。
【０１４０】
ホーン部１４０において、雌ねじ形成構造中子１４０に対応していたホーン本体部１４０ａの小径の突出端部には雌ねじを伴った孔１４０ｄが残され、ホーン部１４０において上記一端部の孔１４０ｄから他端部、即ちホーン連結部１４０ｂの小径の突出端部、まで細長い中心孔１４０ｅが残される。
【０１４１】
図１５の（Ｂ）中に図示されている如く、金属ガラスにより全体が作成されたホーン部１４０のホーン連結部１４０ｂには、複数の受動素子１４６及び受動素子１４６の為の電極１４８が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部１５０が装着される。詳細には、上記装着は、図１５の（Ｂ）中に図示されている如く、金属ガラスにより全体が作成されたホーン部１４０の大径の基端部が治具１５２により支持されている間に行なわれる。
【０１４２】
さらに、図１５の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン連結部１４０ｂの延出端部は裏打部１５０に形成されている貫通孔を貫通しており、ホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃは裏打部１５０の外端において上記中心孔に形成された拡径部１５０ａ中に隙間を伴って収容されている。この間に、中間張り出し１４０ｃの軸方向内端面は裏打部１５０の外端の拡径部１５０ａの底面から僅かの距離離間しており、また中間張り出し１４０ｃの軸方向外端面は裏打部１５０の外端よりも外方に位置している。
【０１４３】
裏打部１５０の外端の拡径部１５０ａ中のホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃを、ヒータ１５４により金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。その間に、図１５の（Ｃ）中に図示されている如く、筒形状の変形加工部材１５６がホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃの軸方向外端面を裏打部１５０の外端に向かい押圧する。変形加工部材１５６は良熱伝導性の材料により形成されていて、ホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃを金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０１４４】
この間には、複数の受動素子１４６の温度が、受動素子１４６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１４５】
さらにこの間に、変形加工部材１５６はホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃを強く押圧して押しつぶすよう変形させ、裏打部１５０の外端における上記貫通孔の拡径部１５０ａに変形されたホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃを係合させる。
【０１４６】
その後、ヒータ１５４は加熱を停止し、ホーン連結部１４０ｂの中間張り出し１４０ｃが金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材１５６がヒータ１５４とともに裏打部１５０の外端から遠ざけられる。
【０１４７】
この結果として、ホーン本体部１４０ａと裏打部１５０との間で電極１４８を伴い複数の受動素子１４６が挟持され、その結果として図１６中に示されている如きこの発明の第７の実施の形態に従っている超音波振動子１５８が完成される。
【０１４８】
受動素子１４６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部１４０ｂを裏打部１５０に連結する際に、（（受動素子１４６の圧縮強さ）−（受動素子１４６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子１４６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子１４６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子１４６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０１４９】
ここにおいて、受動素子１４６は電極１４８を介して高周波電源ＨＦＳから高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部１４０ａは、受動素子１４６から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。
【０１５０】
ホーン本体部１４０ａの小径の突出端部の孔１４０ｄ（図１５の（Ｂ）参照）には、そこに増幅された状態で伝達されてきた超音波振動を対象物に適用するための超音波振動適用チップ或いはプローブ１６０（図１６参照）を着脱可能に固定することが出来る。超音波振動適用チップ或いはプローブ１６０に長手方向中心貫通孔が形成されていれば、ホーン連結部１４０ｂの延出端部に図１６中に図示されているごとく吸引ポンプＳＰを接続することにより超音波振動適用チップ或いはプローブ１６０の先端における長手方向中心貫通孔の開口から上記長手方向中心貫通孔及びホーン部１４０の中心孔１４０ｅを介して物体を吸引することが出来る。
【０１５１】
この実施の形態に従った超音波振動子１５８は、例えば外科手術において脂肪等の組織を吸引する為に使用される超音波吸引装置に搭載される。
【０１５２】
次に、図１７を参照しながら、この発明の第７の実施の形態に従った超音波振動子１５８のホーン部１４０を図１５の（Ａ）中に図示されていたのとは別のやり方で形成する様子を説明する。
【０１５３】
ここにおいては、側方２分割型部材１４２´の雌型１４２ａ中に細長い棒状の中心孔形成部分１４４ａに代わり細長い管状部材１４４ｂが配置されているとともに、雌ねじ形成構造中子１４４´が細長い管状部材１４４ｂとは独立して形成されている。
【０１５４】
このような側方２分割型部材１４２´の雌型１４２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂを介して溶融している母合金ＧＫを流し込み、雌型１４２ａに流し込まれた溶融している母合金ＧＫを前述したのと同様に液相状態を維持したままで固化させて金属ガラスとする。金属ガラスはその優れた形状転写性を発揮し、側方２分割型部材１４２´の雌型１４２ａ中に図１５の（Ｂ）中に図示されているホーン部１４０と外観は同じホーン部１４０´を形成することが出来る。また、ホーン部１４０´のホーン本体部１４０ａの小径の一端部には雌ねじ形成構造中子１４４´により精密な雌ねじが転写された孔１４０ｄが形成される。
【０１５５】
雌型１４２ａ中でガラス固体域になり雌型１４２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部１４０´は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１４２´から取り出される。この時には、雌型１４２ａの形状が転写されているホーン部１４０´は、溶融材料流入通路（湯道）１４２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分のみが機械加工により取り除かれる。
【０１５６】
さらに、雌ねじ形成構造中子１４４´がホーン部１４０´から取り除かれるが、細長い管状部材１４４ｂはホーン部１４０´中に残される。ホーン部１４０´は細長い管状部材１４４ｂを伴ったまま使用される。
【０１５７】
［第８の実施の形態］
次に、図１８の（Ａ）〜図１９の（Ｄ）を参照しながら、この発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０１５８】
図１８の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部１７０は、中子部材１７１と組み合わされている側方２分割型部材１７２の雌型１７２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１７２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０１５９】
側方２分割型部材１７２は、例えば銅の如き良熱伝導性の金属により形成されている。図１８の（Ｂ）及び図１８の（Ｃ）中に図示されている如く、２つの半側片１７２ｃ，１７２ｄは、相互に対称な形状をしており、公知の分離可能な固定構造、例えばボルトとナットの組み合わせ、により分離可能に相互に固定されている。雌型１７２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）１７２ｂは、側方２分割型部材１７２の２つの半側片１７２ｃ，１７２ｄの夫々の分割面に縦に分割されて形成されている。
【０１６０】
側方２分割型部材１７２の雌型１７２ａの所定の位置は外部に開口されていて、上記所定の位置の開口は、側方２分割型部材１７２に公知の分離可能な固定構造、例えばボルトとナットの組み合わせ、により分離可能に固定されている中子部材１７１により閉鎖されている。中子部材１７１の中子１７１ａが、側方２分割型部材１７２の雌型１７２ａの所定の位置の開口から雌型１７２ａにより規定されている空間中の所定の位置に突入されている。
【０１６１】
側方２分割型部材１７２の雌型１７２ａ及び中子部材１７１の中子１７１ａとの組み合わせにより金属ガラスから作成されるホーン部１７０は、大略的に錘形状のホーン本体部１７０ａ、ホーン本体部１７０ａの大径の基端部から軸方向に延出した軸状のホーン連結部１７０ｂ、そしてホーン本体部１７０ａの大径の基端部においてホーン連結部１７０ｂの周囲から軸方向に延出しホーン連結部１７０ｂの外周面を取り囲んでいる筒状の覆い１７０ｃを含んでいる。
【０１６２】
この実施の形態では、ホーン本体部１７０ａの大径の基端部に対し小径の軸状のホーン連結部１７０ｂ及び筒状の覆い１７０ｃは相互に同心的に配置されている。
【０１６３】
溶融材料流入通路（湯道）１７２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０１６４】
溶融材料流入通路（湯道）１７２ｂを介して雌型１７２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したまま固化させて金属ガラスとするよう、側方２分割型部材１７２及び中子部材１７１には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型１７２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型１７２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスになることにより、雌型１７２ａ及び中子１７１ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０１６５】
中子１７１ａが突入されている雌型１７２ａ中でガラス固体域になり雌型１７２ａ及び中子１７１ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部１７０の全体は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１７２及び中子部材１７１から取り出される。この時には、雌型１７２ａ及び中子１７１ａの形状が転写されているホーン部１７０は、溶融材料流入通路（湯道）１７２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っているが、溶融材料流入通路対応部分は機械加工により取り除かれることにより、図１９の（Ａ）中に図示されている如きホーン部１７０が完成する。
【０１６６】
図１９の（Ａ）中に図示されている如く、ホーン部１７０のホーン本体部１７０ａの大径の基端部が治具１７４により支持されている間に、ホーン連結部１７０ｂには、複数の受動素子１７６及び受動素子１７６の為の電極１７８が装着され、さらに従来の金属又は金属ガラスにより構成された裏打部１８０が装着される。
【０１６７】
図１９の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン連結部１７０ｂに装着された複数の受動素子１７６、電極１７８、そして裏打部１８０はホーン部１７０の筒状の覆い１７０ｃにより周囲を覆われている。さらに、ホーン連結部１７０ｂの延出端部は裏打部１８０に形成されている貫通孔を貫通している。
【０１６８】
次に、ホーン連結部１７０ｂの延出端にヒータ内蔵又は超音波加熱変形加工部材１８２を押し当て、ホーン連結部１７０ｂの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０１６９】
この間には、複数の受動素子１７６の温度が、受動素子１７６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１７０】
さらにこの間に、図１９の（Ｃ）中に図示されている如く、変形加工部材１８２がホーン連結部１７０ｂの延出端部を強く押圧して押しつぶすよう変形させ、裏打部１８０の外端における上記貫通孔の拡径部１８０ａに変形されたホーン連結部１７０ｂの延出端部を係合させる。
【０１７１】
その後、ヒータ内蔵又は超音波加熱変形加工部材１８２による加熱が停止され、ホーン連結部１７０ｂの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材１８２がホーン連結部１７０ｂの延出端部から遠ざけられる。
【０１７２】
この結果として、ホーン本体部１７０ａと裏打部１８０との間で電極１７８を伴い複数の受動素子１７６が挟持される。
【０１７３】
最後に、ホーン部１７０の覆い１７０ｃの延出端部の開口に蓋１８４が被せられ、上記開口を覆う。蓋１８４は覆い１７０ｃの延出端部の開口に対し着脱可能に取り付けられても良いし、例えば接着剤を含む公知の固定要素により固定されても良いし、必要に応じて例えばＯ−リング１８４ａを伴い防水機能を発揮させることも出来る。
【０１７４】
蓋１８４は、覆い１７０ｃに対し相互間で悪影響を及ぼすことなく所望の機能を発揮することができるどのような材料によっても作成が可能であり、この実施の形態では例えばＰＥＥＫ（Polyether etherketone）により形成されている。蓋１８４には、受動素子１７６の電極１７８の為の電線ＬＬを通過させる為の貫通孔１８４ｂが形成されていて、貫通孔１８４ｂは、防水処理が必要な場合は電線ＬＬを通過させた後に公知のシール剤１８６により密封される。
【０１７５】
ホーン部１７０の覆い１７０ｃの延出端部の開口が上述した如くして蓋１８４により覆われることにより、図１９の（Ｄ）中に示されている如きこの発明の第８の実施の形態に従っている超音波振動子１８８が完成される。
【０１７６】
受動素子１７６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部１７０ｂを裏打部１８０に連結する際に、（（受動素子１７６の圧縮強さ）−（受動素子１７６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子１７６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子１７６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子１７６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０１７７】
ここにおいて、受動素子１７６は電線ＬＬ及び電極１４８を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部１７０ａは、受動素子１７６から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。
【０１７８】
また、超音波振動子１８８のホーン部１７０の覆い１７０ｃから外部に引き出された電線ＬＬを外力から保護する為に、図２０中に図示されている如く、覆い１７０ｃの外端面に覆い１７０ｃから外部に引き出された電線ＬＬを収容した可撓性の保護管ＰＴの末端を取り付けることも出来る。保護管ＰＴは例えばいわゆるコイルシャフトであることが出来る。
【０１７９】
可撓性の保護管ＰＴを伴った超音波振動子１８８は軟性内視鏡用の超音波治療装置ＵＳＷＴＤとして使用することが可能である。このような超音波治療装置ＵＳＷＴＤは軟性内視鏡の挿入部のチャンネルに挿脱自在に搭載され、例えば早期癌の切除等の治療に使用できる。
【０１８０】
超音波振動子１８８のホーン本体部１７０ａの小径の先端に雌ねじを設け、この雌ねじに対し長尺の超音波伝達部材の基端部を螺合させることにより、腹腔鏡手術に用いられる超音波凝固切開装置として使用することが可能である。
【０１８１】
さらに、図２１中に図示されている如く、ホーン部１７０の覆い１７０ｃの延出端部の開口を覆う蓋１８４´を金属ガラスにより作成することもできる。この場合には、蓋１８４´をホーン部１７０の覆い１７０ｃの延出端部の開口に対し、ヒータ内蔵又は超音波加熱変形加工部材ＨＰＭにより押し当て、覆い１７０ｃの延出端部及び蓋１８４´の周縁部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０１８２】
この間には、図１９の（Ｄ）中に図示されている如く、覆い１７０ｃにより囲まれている複数の受動素子１７６の温度が、受動素子１７６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１８３】
金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱され維持された覆い１７０ｃの延出端部及び蓋１８４´の周縁部は相互に固着する。
【０１８４】
その後、ヒータ内蔵又は超音波加熱変形加工部材ＨＰＭによる加熱が停止され、覆い１７０ｃの延出端部及び蓋１８４´の周縁部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材ＨＰＭが蓋１８４´から遠ざけられる。
【０１８５】
［第９の実施の形態］
次に、図２２の（Ａ）〜図２３の（Ｂ）を参照しながら、この発明の第９の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０１８６】
図２２の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第９の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部１９０は、中子部材１９１と組み合わされている側方２分割型部材１９２の雌型１９２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）１９２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０１８７】
側方２分割型部材１９２は、例えば銅の如き良熱伝導性の金属により形成されている。図２２の（Ｂ）及び図２２の（Ｃ）中に図示されている如く、２つの半側片１９２ｃ，１９２ｄは、相互に対称な形状をしており、公知の分離可能な固定構造、例えばボルトとナットの組み合わせ、により分離可能に相互に固定されている。雌型１９２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）１９２ｂは、側方２分割型部材１９２の２つの半側片１９２ｃ，１９２ｄの夫々の分割面に縦に分割されて形成されている。
【０１８８】
側方２分割型部材１９２の雌型１９２ａの所定の位置は外部に開口されていて、上記所定の位置の開口は、側方２分割型部材１９２に公知の分離可能な固定構造、例えばボルトとナットの組み合わせ、により分離可能に固定されている中子部材１９１により閉鎖されている。中子部材１９１の中子１９１ａが、側方２分割型部材１９２の雌型１９２ａの所定の位置の開口から雌型１９２ａにより規定されている空間中の所定の位置に突入されている。
【０１８９】
側方２分割型部材１９２の雌型１９２ａ及び中子部材１９１の中子１９１ａとの組み合わせにより金属ガラスから作成されるホーン部１９０は、大略的に錘形状のホーン本体部１９０ａ、ホーン本体部１９０ａの大径の基端部の外端面に形成されている位置決め要素１９０ｂ、そしてホーン本体部１９０ａの大径の基端部の外端面において位置決め要素１９０ｂの周囲からホーン本体部１９０ａの軸方向に延出している筒状のホーン連結部１９０ｃを含んでいる。
【０１９０】
この実施の形態では、ホーン本体部１９０ａの大径の基端部に対し位置決め要素１９０ｂ及び筒状のホーン連結部１９０ｃは相互に同心的に配置されている。そして、位置決め要素１９０ｂはホーン本体部１９０ａの大径の基端部の外端面に形成された突起又は凹所である。
【０１９１】
溶融材料流入通路（湯道）１９２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０１９２】
溶融材料流入通路（湯道）１９２ｂを介して雌型１９２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したまま固化させることにより金属ガラスとするよう、側方２分割型部材１９２及び中子部材１９１には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型１９２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型１９２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとされることにより、雌型１９２ａ及び中子１９１ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０１９３】
中子１９１ａが突入されている雌型１９２ａ中でガラス固体域になり雌型１９２ａ及び中子１９１ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部１９０の全体は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材１９２及び中子部材１９１から取り出される。この時には、雌型１９２ａ及び中子１９１ａの形状が転写されているホーン部１９０は、溶融材料流入通路（湯道）１９２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っているが、溶融材料流入通路対応部分は機械加工により取り除かれることにより、図２３の（Ａ）中に図示されている如きホーン部１９０が完成する。
【０１９４】
図２３の（Ａ）中に図示されている如く、ホーン部１９０のホーン本体部１９０ａの大径の基端部が治具１９４により支持されている間に、ホーン本体部１９０ａの大径の基端部の外端面に位置決め要素１９０ｂからホーン本体部１９０ａの長手方向中心線に沿い複数の受動素子１９６及び受動素子１９６の為の電極１９８が積層され、さらに従来の金属又は金属ガラスにより構成された裏打部２００が装着される。この実施の形態では、詳細には、複数の電極１９８の為の電線ＬＬは、夫々の電極１９８の上に積層されている種々の部材に形成されている電線貫通要素２０２、例えば貫通溝又は貫通孔、に挿通されて、裏打部２００の外部に導かれている。電線貫通要素２０２は、上記種々の部材においてホーン本体部１９０ａの長手方向中心線に対し同心的に配置されている。
【０１９５】
図２３の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン本体部１９０ａの大径の基端部の外端面に位置決め要素１９０ｂから積層されている複数の受動素子１９６、電極１９８、そして裏打部２００はホーン部１９０の筒状のホーン連結部１９０ｃにより周囲を覆われている。さらに、ホーン連結部１９０ｃの延出端部はホーン本体部１９０ａの長手方向中心線に沿い裏打部１８０よりも外方に位置している。
【０１９６】
次に、ホーン連結部１９０ｃの延出端にヒータ内蔵又は超音波加熱変形加工部材２０４を押し当て、ホーン連結部１９０ｃの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０１９７】
この間には、複数の受動素子１９６の温度が、受動素子１９６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０１９８】
さらにこの間に、図２３の（Ｂ）中に図示されている如く、変形加工部材２０４がホーン連結部１９０ｃの延出端部を強く押圧して裏打部２００の外端面の周縁領域上に押しつぶすよう変形させ、裏打部１８０の外端面の周縁領域上に変形されたホーン連結部１９０ｃの延出端部を係合させる。
【０１９９】
その後、ヒータ内蔵又は超音波加熱変形加工部材２０４による加熱が停止され、ホーン連結部１９０ｃの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材２０４がホーン連結部１９０ｃの延出端部から遠ざけられる。
【０２００】
この結果として、ホーン本体部１９０ａと裏打部２００との間で電極１９８を伴い複数の受動素子１９６が挟持される。
【０２０１】
最後に、必要に応じて、裏打部２００の電線貫通要素２０２に公知の密封材を適用することにより、ホーン連結部１９０ｃに囲まれ複数の受動素子１９６、電極１９８、そして裏打部２００が上述した如く積層された状態で収容されている空間を外部空間から密封することが出来、この発明の第９の実施の形態に従った超音波振動子２０６が完成される。
【０２０２】
ここにおいて、受動素子１９６は電極１９８を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部１９０ａは、受動素子１９６から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端部に伝達する。小径の突出端部には、そこに増幅された状態で伝達されてきた超音波振動を対象物に適用するための図示されていない超音波振動適用チップ或いはプローブを着脱可能に固定することが出来る。
【０２０３】
受動素子１９６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部１９０ｃを裏打部２００に連結する際に、（（受動素子１９６の圧縮強さ）−（受動素子１９６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子１９６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子１９６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子１９６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０２０４】
［第１０の実施の形態］
次に、図２４の（Ａ）〜図２４の（Ｃ）を参照しながら、この発明の第１０の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０２０５】
図２４の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第１０の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部２１０は、その一部が側方２分割型部材２１２の雌型２１２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）２１２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０２０６】
図２４の（Ａ）中では、雌型２１２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）２１２ｂを示す為に側方２分割型部材２１２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型２１２ａは、側方２分割型部材２１２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【０２０７】
詳細には、従来の金属、例えばチタン、により形成されている大略的に錘形状のホーン本体部２１０ａが側方２分割型部材２１２の雌型２１２ａ中の所定の位置に配置されていて、ホーン本体部２１０ａにはその長手方向中心線に沿い中心貫通孔ＣＨが形成されている。雌型２１２ａは、ホーン本体部２１０ａの中心貫通孔ＣＨの両側にホーン本体部２１０ａの先端部２１０ｂ及びホーン連結部２１０ｃを金属ガラスにより形成する為の所定の空間を提供している。
【０２０８】
溶融材料流入通路（湯道）２１２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０２０９】
溶融材料流入通路（湯道）２１２ｂを介して雌型２１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したまま固化させることにより金属ガラスとするよう、側方２分割型部材２１２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型２１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型２１２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとなることにより、雌型２１２ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０２１０】
雌型２１２ａ中でガラス固体域になり雌型２１２ａの形状が転写された金属ガラスは、従来の金属、例えばチタン、により形成されている大略的に錘形状のホーン本体部２１０ａの中心貫通孔ＣＨの両側に、先端部２１０ｂ及びホーン連結部２１０ｃを提供している。
【０２１１】
ホーン本体部２１０ａの先端部２１０ｂ及びホーン連結部２１０ｃはホーン本体部２１０ａの中心貫通孔ＣＨ中に流入し中心貫通孔ＣＨの形状が転写されている金属ガラスにより相互に接続されているとともにホーン本体部２１０ａと一体化されていて、ホーン部２１０を構成している。
【０２１２】
この実施の形態において、先端部２１０ｂ及びホーン連結部２１０ｃはホーン本体部２１０ａに対し同心的に配置されていて、ホーン連結部２１０ｃはホーン本体部２１０ａの大径の基端部から外方に同心的に延出している棒形状をしている。
【０２１３】
このように構成されたホーン部２１０は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材２１２から取り出される。この時には、雌型２１２ａの形状が転写されているホーン連結部２１０ｃは、溶融材料流入通路（湯道）２１２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、図２４の（Ｂ）中に図示されている如きホーン部２１０が完成する。
【０２１４】
次に、図２４の（Ｃ）中に図示されている如く、ホーン部２１０のホーン本体部２１０ａの大径の基端部が治具２１４により支持されている間に、金属ガラスにより作成されたホーン連結部２１０ｃには、複数の受動素子２１６及び受動素子２１６の為の電極２１８が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部２２０が装着される。
【０２１５】
さらに、図２４の（Ｃ）中に図示されている如く、ホーン部２１０のホーン連結部２１０ｃの延出端部は裏打部２２０に形成されている貫通孔を貫通している。裏打部２２０の外端には外周にヒータ２２２を伴った筒状の押圧部材２２４が押圧される。押圧部材２２４は良熱伝導性の材料により形成されていて、裏打部２２０から突出しているホーン連結部２１０ｃの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０２１６】
この間には、複数の受動素子２１６の温度が、受動素子２１６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０２１７】
さらにこの間に、図２４の（Ｃ）中に図示されている如く、押圧部材２２４の中心孔中に挿入された変形加工部材２２６がホーン連結部２１０ｃの延出端部を強く押圧して図２４の（Ｃ）中に２点鎖線で示されている如く押しつぶすよう変形させ、裏打部２２０の外端における上記貫通孔の拡径部２２０ａに変形されたホーン連結部２１０ｃの延出端部を係合させる。
【０２１８】
その後、ヒータ２２２は加熱を停止し、ホーン連結部２１０ｃの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材２２６及びヒータ２２２とともに押圧部材２２４が裏打部２２０の外端から遠ざけられる。
【０２１９】
この結果として、ホーン本体部２１０ａと裏打部２２０との間で電極２１８を伴い複数の受動素子２１６が挟持され、その結果として、この発明の第１０の実施の形態に従っている超音波振動子２２８が完成される。
【０２２０】
受動素子２１６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部２１０ｃを裏打部２２０に連結する際に、（（受動素子２１６の圧縮強さ）−（受動素子２１６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子２１６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子２１６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子２１６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０２２１】
ここにおいて、受動素子２１６は電極２１８を介して高周波電流が供給されることにより超音波振動を発生する公知の圧電素子である。そして、ホーン本体部２１０ａは、受動素子２１６から発生した超音波振動を増幅し、その小径の突出端の先端部２１０ｂに伝達する。
【０２２２】
この実施の形態において先端部２１０ｂは前述した金属ガラスにより構成されているので、単なる金属製やセラミックス製の場合に比べ、機械的強度や耐磨耗性能や超音波振動伝達性能や耐腐食性能、その他、において遥かに優れている。
【０２２３】
前述した如く、鋳造又は射出成形により金属ガラスの所望の物体を形成する場合、金属ガラスの母合金ＧＫは液相状態を維持したまま10K/sec以上の冷却速度で固化されなければ、冷却後に金属ガラスにならない。
【０２２４】
所望の物体、例えばホーン部、の外径寸法が大きくなると、上述した冷却条件を満たして金属ガラスの上記所望の物体を鋳造により形成することが出来なくなる。
【０２２５】
所望の物体、例えばホーン部、の外径寸法が大きくなった場合、図２４の（Ａ）及び図２４の（Ｂ）中に図示されている実施の形態のように、ホーン本体部２１０ａを金属製とし、金属製のホーン本体部２１０ａに対し上述した冷却条件を満たした鋳造により金属ガラスの先端部２１０ｂ及びホーン連結部２１０ｃを一体的に形成することが出来る。即ち、ホーン部２１０において、先端部２１０ｂ及びホーン連結部２１０ｃのみは、金属ガラスにより作成したことにより得ることが出来る上述した如き種々の技術的な利点を有する。
【０２２６】
この実施の形態に従った超音波振動子は、例えば超音波溶着に使用することが出来る。
【０２２７】
［第１１の実施の形態］
次に、図２５の（Ａ）〜図２５の（Ｃ）を参照しながら、この発明の第１１の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０２２８】
図２５の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第１１の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部２３０は、側方２分割型部材２３２の雌型２３２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）２３２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０２２９】
図２５の（Ａ）中では、雌型２３２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）２３２ｂを示す為に側方２分割型部材２３２の一方の半側片２３２ｃのみがその分割線に沿って図示されている。雌型２３２ａは、図２５の（Ｂ）中に図示されている如く、側方２分割型部材２３２の２つの半側片２３２ｃ，２３２ｄの夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【０２３０】
雌型２３２ａにより金属ガラスから作成されるホーン部２３０は、大略的に錘形状のホーン本体部２３０ａ及びホーン本体部２３０ａの大径の基端部から軸方向に延出した軸状のホーン連結部２３０ｂを含んでいる。
【０２３１】
雌型２３２ａにおいてホーン部２３０の最終製品の一端部、即ちホーン本体部２３０ａの小径の突出端部、に対応する位置に、刃物２３４の係合孔２３４ａを有している基部２３４ｂが配置されている。刃物２３４は基部２３４ｂと反対側に刃部２３４ｃを有している。
【０２３２】
溶融材料流入通路（湯道）２３２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０２３３】
溶融材料流入通路（湯道）２３２ｂを介して雌型２３２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したままで固化させて金属ガラスとするよう、側方２分割型部材２３２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型２３２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型２３２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとされることにより、雌型２３２ａ及び刃物２３４の係合孔２３４ａを有している基部２３４ｂに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０２３４】
雌型２３２ａ中でガラス固体域になり雌型２３２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部２３０の全体は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材２３２から取り出される。この時には、雌型２３２ａの形状が転写されているホーン部２３０は、溶融材料流入通路（湯道）２３２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っているが、溶融材料流入通路対応部分は機械加工により取り除かれる。
【０２３５】
そして、図２５の（Ｃ）中に図示されている如きホーン部２３０が完成する。このホーン部２３０のホーン本体部２３０ａの小径の突出端部には、刃物２３４の基端部２３４ｂが係合孔２３４ａにおいて鋳造された金属ガラスにより固定されている。
【０２３６】
図２５の（Ｃ）中に図示されているホーン部２３０のホーン連結部２３０ｂには、図９の（Ｂ）乃至図１０の（Ｃ）中に図示されていた全体が金属ガラスにより形成されているホーン部７０のホーン連結部７０ｂの場合と同様に、ホーン部２３０の大径の基端部を治具８０（図１０の（Ａ）参照）により支持させている間に複数の受動素子７４（図１０の（Ａ）参照）及び受動素子７４の為の電極７６（図１０の（Ａ）参照）が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部７８（図１０の（Ａ）参照）が装着される。
【０２３７】
さらに、裏打部７８の外端にヒータ８２を伴った筒状の押圧部材８４（図１０の（Ａ）参照）が押圧され、裏打部７８の貫通孔７８ａから突出しているホーン部２３０のホーン連結部２３０ｂの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持している間に、押圧部材８４の中心孔中に挿入された変形加工部材８６（図１０の（Ｂ）参照）によりホーン連結部２３０ｂの延出端部を強く押圧して押しつぶすよう変形させ、裏打部７８の外端における上記貫通孔の拡径部７８ａに変形されたホーン連結部２３０ｂの延出端部を係合させる。
【０２３８】
その後、ヒータ８２の加熱を停止し、ホーン連結部２３０ｂの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材８６及びヒータ８２とともに押圧部材８４が裏打部７８の外端から遠ざけられる。
【０２３９】
この結果として、ホーン本体部２３０ａと裏打部７８との間で電極７６を伴い複数の受動素子７４が挟持され、その結果として、図１０の（Ｃ）中に示されている如きこの発明の第４の実施の形態に従っている超音波振動子８８と同様に、図２５の（Ｃ）中に図示されている刃物２３４付きホーン部２３０を備えたこの発明の第１１の実施の形態に従っている超音波振動子が完成される。
【０２４０】
受動素子７４は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部２３０ｂを裏打部７８に連結する際に、（（受動素子７４の圧縮強さ）−（受動素子７４の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子７４に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子７４が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子７４には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０２４１】
ここにおいて、第１１の実施の形態に従っている超音波振動子のホーン部２３０のホーン本体部２３０ａの大径の基端部を図示されていない支持体に支持させ、ホーン本体部２３０ａの小径の突出端部の刃物２３４の刃部２３４ｃを刃部２３４ｃにより切断しようとする図示しない切断対象物に押し当てている間に、複数の受動素子７４（図１０の（Ｃ）参照）に電極７６（図１０の（Ｃ）参照）を介して高周波電流を供給し複数の受動素子７４（図１０の（Ｃ）参照）に超音波を発生させる。この超音波はホーン本体部２３０ａにおいて増幅されホーン本体部２３０ａの小径の突出端部の刃物２３４の刃部２３４ｃは上述した図示しない切断対象物を切断する。
【０２４２】
なお、この実施の形態では、刃物２３４はホーン部２３０とは独立して予め準備されていたが、側方２分割型部材２３２の雌型２３２ａにおいてホーン本体部２３０ａの小径の突出端部に刃物の為の雌型をさらに追加することにより、刃物をホーン部２３０とともに金属ガラスにより一体的に形成することも出来る。前述した如く金属ガラスは優れた形状転写性を有するので、刃物の為の雌型の寸法を精密に設定することにより、金属ガラスにより鋳造された刃物の切れ味は鋭くなる。
【０２４３】
［第１２の実施の形態］
次に、図２６の（Ａ）及び図２６の（Ｂ）を参照しながら、この発明の第１２の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０２４４】
図２６の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第１２の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部２４０は、側方２分割型部材２４２の雌型２４２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）２４２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０２４５】
図２６の（Ａ）中では、雌型２４２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）２４２ｂを示す為に側方２分割型部材２４２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型２４２ａは、側方２分割型部材２４２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【０２４６】
雌型２４２ａにより金属ガラスから作成されるホーン部２４０は、大略的に錘形状のホーン本体部２４０ａ及びホーン本体部２４０ａの大径の基端部から軸方向に延出した軸状のホーン連結部２４０ｂを含んでいる。
【０２４７】
雌型２４２ａにおいてホーン部２４０の最終製品の一端部、即ちホーン本体部２４０ａの小径の突出端部、に対応する位置から、ホーン本体部２４０ａの長手方向中心線に沿い、ホーン本体部２４０ａの大径の基端部の外周面の所定の位置に対応した位置まで延出した後に、さらにホーン本体部２４０ａの大径の基端部の外周面の所定の位置までホーン本体部２４０ａの大径の基端部の径方向の外方に向かい延びた、管状部材２４４が配置されている。
【０２４８】
管状部材２４４は、そこに流される予定の液体に対する耐腐食性の高い材料、上記液体が水の場合は例えばチタニウム又はチタニウム合金又は銅又は銅合金等、により形成されている。
【０２４９】
溶融材料流入通路（湯道）２４２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０２５０】
溶融材料流入通路（湯道）２４２ｂを介して雌型２４２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したままで固化させ金属ガラスとするよう、側方２分割型部材２４２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型２４２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型２４２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとされることにより、雌型２４２ａ及び管状部材２４４に対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０２５１】
雌型２４２ａ中でガラス固体域になり雌型２４２ａの形状が転写された金属ガラスにより構成されたホーン部２４０の全体は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材２４２から取り出される。この時には、雌型２４２ａの形状が転写されているホーン部２４０は、溶融材料流入通路（湯道）２４２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っているが、溶融材料流入通路対応部分は機械加工により取り除かれる。
【０２５２】
そして、上述した如く配置された管状部材２４４を内蔵したホーン部２４０が完成する。
【０２５３】
ホーン部２４０のホーン連結部２４０ｂには、図９の（Ｂ）乃至図１０の（Ｃ）中に図示されていた全体が金属ガラスにより形成されているホーン部７０のホーン連結部７０ｂの場合と同様に、ホーン部２４０の大径の基端部を治具８０（図１０の（Ａ）参照）により支持させている間に複数の受動素子７４（図１０の（Ａ）参照）及び受動素子７４の為の電極７６（図１０の（Ａ）参照）が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部７８（図１０の（Ａ）参照）が装着される。
【０２５４】
さらに、裏打部７８の外端にヒータ８２（図１０の（Ａ）参照）を伴った筒状の押圧部材８４（図１０の（Ａ）参照）が押圧され、裏打部７８の貫通孔７８ａから突出しているホーン部２４０のホーン連結部２４０ｂの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持している間に、押圧部材８４の中心孔中に挿入された変形加工部材８６（図１０の（Ａ）参照）によりホーン連結部２４０ｂの延出端部を強く押圧して押しつぶすよう変形させ、図２６の（Ｂ）中に図示されている如く、裏打部７８の外端における上記貫通孔の拡径部７８ａに変形されたホーン連結部２４０ｂの延出端部を係合させる。
【０２５５】
その後、ヒータ８２は加熱を停止し、ホーン連結部２３０ｂの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材８６及びヒータ８２とともに押圧部材８４が裏打部７８の外端から遠ざけられる。
【０２５６】
この結果として、ホーン本体部２４０ａと裏打部７８との間で電極７６を伴い複数の受動素子７４が挟持され、その結果として、図１０の（Ｃ）中に示されている如きこの発明の第４の実施の形態に従っている超音波振動子８８と同様に、図２６の（Ｂ）中に図示されている管状部材２４４を内蔵したホーン部２４０を備えたこの発明の第１２の実施の形態に従っている超音波振動子２４６が完成される。
【０２５７】
受動素子７４は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部２４０ｂを裏打部７８に連結する際に、（（受動素子７４の圧縮強さ）−（受動素子７４の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子７４に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子７４が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子７４には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０２５８】
次に、図２６の（Ｂ）中に図示されている如く、超音波振動子２４６のホーン部２４０のホーン本体部２４０ａの大径の基端部に、複数の受動素子７４，電極７６，さらに裏打部７８を覆う主ハウジング２４８ａを取り付けるとともに、ホーン本体部２４０ａの小径の突出端部に小径の突出端部の周囲を覆うフード２４８ｂを取り付ける。さらに、超音波振動子２４６のホーン部２４０の管状部材２４４の半径方向突出部分に主ハウジング２４８ａを介して液体供給源ＬＳＳを取り付けるとともに、複数の受動素子７４の為の電極７６に主ハウジング２４８ａを介して高周波電源ＨＦＳを接続することにより、この発明の第１２の実施の形態に従っている超音波振動子２４６を駆動源として使用した噴霧器を提供することが出来る。
【０２５９】
そして、複数の受動素子７４に電極７６を介して高周波電源から高周波電流を供給し複数の受動素子７４に超音波を発生させると、この超音波はホーン本体部２４０ａにおいて増幅され、ホーン本体部２４０ａの小径の突出端部において液体供給源から管状部材２４４を介して供給されてきた液体を霧化し、上記突出端部からフード２４８ｂの開口に向かい上記液体の霧２４９を噴出させる。
【０２６０】
ここにおいて、ホーン部２４０のホーン本体部２４０ａにおいて管状部材２４４の半径方向突出部分がホーン本体部２４０ａの径方向の外方に向かい延出している前述した所定の位置は、複数の受動素子７４からホーン本体部２４０ａに伝達されてきた超音波の波の節に一致していることが好ましい。これによって、管状部材２４４の半径方向突出部分が上記超音波により疲労破壊される確率を非常に低減出来る。
【０２６１】
この噴霧器では、噴霧器において発生される霧にその一部を露出させたホーン本体部２４０ａが金属ガラスにより構成されているので、ホーン本体部２４０ａの上記一部が上記霧により例えば腐食等の悪影響を受けることがなく、逆に、ホーン本体部２４０ａの上記一部が上記霧の成分に悪影響を与えることもない。
【０２６２】
［第１３の実施の形態］
次に、図２７の（Ａ）乃至図２８を参照しながら、この発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０２６３】
図２７の（Ａ）中に図示されている如く、この発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部２５０は、その一部が側方２分割型部材２５２の雌型２５２ａに対し溶融材料流入通路（湯道）２５２ｂを介して金属ガラスの基になる合金（以下、母合金という）ＧＫを溶融した状態で注入することにより作成される。母合金ＧＫは、金属ガラスと同じ成分を有しているが成分が結晶化していることが金属ガラスと異なっている。母合金ＧＫは、例えばアークにより溶解される。
【０２６４】
図２７の（Ａ）中では、雌型２５２ａ及び溶融材料流入通路（湯道）２５２ｂを示す為に側方２分割型部材２５２の一方の半側片のみがその分割線に沿って図示されている。雌型２５２ａは、側方２分割型部材２５２の２つの半側片の夫々の分割面に縦方向に分割されて形成されている。
【０２６５】
詳細には、従来の金属、例えばチタン、により形成されている大略的に短い円柱形状のホーン本体部２５０ａが側方２分割型部材２５２の雌型２５２ａ中の所定の位置に配置されていて、ホーン本体部２５０ａにはその長手方向中心線に沿い中心貫通孔ＰＨが形成されている。雌型２５２ａはホーン本体部２５０ａの中心貫通孔ＰＨの両側に、ホーン本体部２５０ａの先端部２５０ｂ及びホーン連結部２５０ｃを金属ガラスにより形成する為の所定の空間を提供している。
【０２６６】
溶融材料流入通路（湯道）２５２ｂの外端（湯口）には、融点に溶かされた母合金ＧＫが流し込まれる。
【０２６７】
溶融材料流入通路（湯道）２５２ｂを介して雌型２５２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫを液相状態を維持したままで固化させ金属ガラスとするよう、側方２分割型部材２５２には図示されていない種々の公知の放熱及び／又は冷却構造が適用されている。この結果、雌型２５２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫは、10K/sec以上の冷却速度で冷却される。雌型２５２ａ中に流し込まれた溶融している母合金ＧＫがこのように急冷されて金属ガラスとされることにより、雌型２５２ａに対する金属ガラスの優れた形状転写性が達成される。
【０２６８】
雌型２５２ａ中でガラス固体域になり雌型２５２ａの形状が転写された金属ガラスは、従来の金属、例えばチタン、により形成されている大略的に短い円柱形状のホーン本体部２５０ａの中心貫通孔ＰＨの両側に、先端部２５０ｂ及びホーン連結部２５０ｃを提供している。
【０２６９】
先端部２５０ｂ及びホーン連結部２５０ｃはホーン本体部２５０ａの中心貫通孔ＰＨ中に流入し中心貫通孔ＰＨの形状が転写されている金属ガラスにより相互に接続されているとともにホーン本体部２５０ａと一体化されていて、ホーン部２５０を構成している。
【０２７０】
この実施の形態において、先端部２５０ｂ及びホーン連結部２５０ｃはホーン本体部２５０ａに対し同心的に配置されていて、ホーン連結部２５０ｃはホーン本体部２５０ａの大径の基端部から外方に同心的に延出している棒形状をしている。
【０２７１】
このように構成されたホーン部２５０は、所定の時間のさらなる放熱後に型部材２５２から取り出される。この時には、雌型２５２ａの形状が転写されているホーン連結部２５０ｃは、溶融材料流入通路（湯道）２５２ｂに対応した形状の溶融材料流入通路対応部分を伴っている。その後、溶融材料流入通路対応部分が機械加工により取り除かれることにより、ホーン部２５０が完成する。
【０２７２】
次に、図２７の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン部２５０の先端部２５０ｂが治具２５４により支持されている間に、金属ガラスにより作成されたホーン連結部２５０ｃには、複数の受動素子２５６及び受動素子２５６の為の電極２５８が装着され、さらに従来の金属により構成された裏打部２６０が装着される。
【０２７３】
図２７の（Ｂ）中に図示されている如く、ホーン部２５０のホーン連結部２５０ｃの延出端部は裏打部２６０に形成されている貫通孔を貫通している。裏打部２６０の外端には外周にヒータ２６２を伴った筒状の押圧部材２６４が押圧される。押圧部材２６４は良熱伝導性の材料により形成されていて、裏打部２６０から突出しているホーン連結部２５０ｃの延出端部を金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０２７４】
この間には、複数の受動素子２５６の温度が、受動素子２５６の特性を無くすキュリー点温度を超えないことが重要である。
【０２７５】
さらにこの間に、図２７の（Ｂ）中に図示されている如く、押圧部材２６４の中心孔中に挿入された変形加工部材２６６がホーン連結部２５０ｃの延出端部を強く押圧して図２７の（Ｂ）中に示されている如く押しつぶすよう変形させ、裏打部２６０の外端における上記貫通孔の拡径部２６０ａに変形されたホーン連結部２５０ｃの延出端部を係合させる。
【０２７６】
その後、ヒータ２６２は加熱を停止し、ホーン連結部２５０ｃの延出端部が金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材２６６及びヒータ２６２とともに押圧部材２６４が裏打部２６０の外端から遠ざけられる。
【０２７７】
この結果として、ホーン本体部２５０ａと裏打部２６０との間で電極２５８を伴い複数の受動素子２５６が挟持され、その結果として、この発明の第１３の実施の形態に従っている超音波振動子２６８が完成される。
【０２７８】
受動素子２５６は圧電セラミックスにより構成されていることが多く、圧電セラミックスは引っ張り応力に比較的弱い。従ってこの場合には、ホーン連結部２５０ｃを裏打部２６０に連結する際に、（（受動素子２５６の圧縮強さ）−（受動素子２５６の引っ張り強さ））／２の圧縮応力が受動素子２５６に負荷されることが好ましい。例えば、圧電セラミックスの圧縮強さは８００ＭＰａであり引っ張り強さは８０ＭＰａなので、受動素子２５６が圧電セラミックスにより構成されている場合には、受動素子２５６には３６０ＰＭａの圧縮応力が負荷されることが好ましい。
【０２７９】
図２７の（Ｃ）中に図示されている如く、この発明の第１３の実施の形態に従っている超音波振動子２６８を使用する超音波洗浄槽２７０の底壁の外表面の複数の所定の位置に超音波振動子固定孔２７０ａが形成されている。超音波振動子固定孔２７０ａは、入口の径よりも内部の径のほうが大である。
【０２８０】
超音波洗浄槽２７０の超音波振動子固定孔２７０ａにこの発明の第１３の実施の形態に従っている超音波振動子２６８を固定するには、図２７の（Ｃ）中に図示されている如く、超音波洗浄槽２７０の底壁の内表面を支持台座２７２上に載置し、超音波振動子固定孔２７０ａの周辺をヒータ２７４により金属ガラスの過冷却液体温度域（ガラス転移温度）に加熱し維持する。
【０２８１】
次に、図２７の（Ｄ）中に図示されている如く、このように加熱された超音波振動子固定孔２７０ａにこの発明の第１３の実施の形態に従っている超音波振動子２６８のホーン部２５０の先端部２５０ｂを挿入し、さらに裏打部２６０の外端を変形加工部材２７６により強く押圧する。この結果、図２７の（Ｄ）中に示されている如く、超音波洗浄槽２７０の底壁超音波振動子固定孔２７０ａ内で金属ガラスの先端部２５０ｂが押しつぶされるよう変形し、底壁超音波振動子固定孔２７０ａに係合される。
【０２８２】
その後、ヒータ２７４は加熱を停止し、超音波振動子２６８のホーン部２５０の変形された先端部２５０ｂが金属ガラスの過冷却液体温度域以下、即ちガラス転移温度以下、になった後に、変形加工部材２７６が裏打部２６０の外端から遠ざけられるとともにヒータ２７４も超音波洗浄槽２７０の底壁の外表面の超音波振動子固定孔２７０ａの周辺から遠ざけられる。
【０２８３】
図２８には、前述した第１３の実施の形態に従った複数の超音波振動子２６８を底壁の外表面の複数の位置に固定されている超音波洗浄槽２７０が概略的に図示されている。
【０２８４】
超音波洗浄槽２７０には超音波洗浄に使用する液体２７１、例えば公知の洗浄補助液、が満たされていて、さらに超音波により洗浄しようとする物体２７２、例えばめがね、が沈められている。
【０２８５】
複数の超音波振動子２６８の複数の受動素子２５６に電極２５８を介して高周波電流を供給すると、複数の受動素子２５６により発生された超音波がホーン本体部２５０ａ及び先端部２５０ｂ（図２７の（Ｄ）参照）を介して、超音波洗浄槽２７０の底壁の上述した複数の位置に伝達され、さらに超音波洗浄液体２７１を介して超音波により洗浄しようとする物体２７２に伝達される。
【０２８６】
ここにおいて複数の超音波振動子２６８は金属ガラスの先端部２５０ｂ（図２７の（Ｄ）参照）が、超音波洗浄槽２７０の底壁の外表面の底壁超音波振動子固定孔２７０ａ内で押しつぶされるよう変形されることにより底壁超音波振動子固定孔２７０ａを充たし底壁超音波振動子固定孔２７０ａに係合され固定されている。従って、超音波振動子２６８から超音波洗浄槽２７０の底壁へと殆ど損失を生じさせることなく効率よく超音波を伝達させることが出来る。
【０２８７】
［第１４の実施の形態］
次に、図２９を参照しながら、この発明の第１４の実施の形態に従った超音波振動子について説明する。
【０２８８】
図２９中には、この発明の第１４の実施の形態に従った超音波振動子２８０を使用した水中音響探信器（ＳＯＮＡＲ）２８２の縦断面が概略的に図示されている。
【０２８９】
この超音波振動子２８０の構造は、図２７の（Ａ）乃至図２７の（Ｄ）を参照しながら前述したこの発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子２６８の構造と類似している。この超音波振動子２８０の構造が第１３の実施の形態に従った超音波振動子２６８の構造と異なっているのは、以下の通りである。
【０２９０】
即ち、第１３の実施の形態に従った超音波振動子２６８のホーン部２５０においては、ホーン本体部２５０ａは従来の金属製であり先端部２５０ｂが金属ガラス製であった。これに対し、第１４の実施の形態に従った超音波振動子２８０のホーン部２５０´においては、ホーン本体部２５０´ａが図２９には図示されていないホーン連結部と金属ガラスにより一体的に作成されていて、先端部２５０ｂは省略されている。
【０２９１】
第１４の実施の形態に従った超音波振動子２８０の金属ガラス製のホーン本体部２５０´ａは、水中音響探信器（ＳＯＮＡＲ）２８２の密封容器の底板２８２ａの内表面に形成されている超音波振動子固定孔２８２ｂに、第１３の実施の形態に従った超音波振動子２６８のホーン部２５０の金属ガラス製の先端部２５０ｂが超音波洗浄槽２７０の底壁の外表面の底壁超音波振動子固定孔２７０ａに固定されたのと同様に、固定されている。
【０２９２】
底板２８２ａの内表面の超音波振動子固定孔２８２ｂに超音波振動子２８０の金属ガラス製のホーン本体部２５０´ａが固定された後には、底板２８２ａに上記密封容器の耐圧容器２８２ｃが被せられる。耐圧容器２８２ｃは底板２８２ａに対し公知の密封固定要素、例えばＯ−リングを伴ったボルトとナットとの組み合わせ、により密封状態で固定される。耐圧容器２８２ｃには、超音波振動子２８０の複数の受動素子２５６の電極２５８からの電線２８４が引き出されている貫通孔２８２ｄが形成されており、貫通孔２８２ｄは公知の密封要素２８２ｅ、例えば合成樹脂、により密封されている。
【０２９３】
ここにおいて超音波振動子２８０は金属ガラスのホーン本体部２５０´ａが、水中音響探信器（ＳＯＮＡＲ）２８２の密封容器の底板２８２ａの内表面に形成されている超音波振動子固定孔２８２ｂ内で押しつぶされるよう変形されることにより底壁超音波振動子固定孔２８２ｂを充たし底壁超音波振動子固定孔２８２ｂに係合され固定されている。従って、超音波振動子２８０から水中音響探信器（ＳＯＮＡＲ）２８２の密封容器の底板２８２ａへと殆ど損失を生じさせることなく効率よく超音波を伝達させることが出来る。
【０２９４】
また、金属ガラスは剛性が高いので、金属ガラスのホーン本体部２５０´ａを伴った超音波振動子２８０は、受動素子２５６に対する入力電力に対し高い線形性で歪みの少ない超音波を送波することが出来、ひいては歪みの少ない受信画像を得ることが出来る。
【０２９５】
最後に、金属ガラスにより超音波振動子の種々の構成部材を前述した如く作成したことによる技術上の利点を述べると以下のようである。
【０２９６】
・上記種々の構成部材を作成していた従来の例えばチタン，チタン合金，アルミニウム合金，またはニッケル―アルミニウム合金等の金属材料に比べると成形加工性や形状転写性に優れるので、複雑な形状であっても種々の構成部材の殆ど全体を鋳造のみにより高い寸法精度で作成することが出来、ホーン部の製造コストを低下させる。
【０２９７】
・金属ガラスは非結晶で結晶粒界がないため、音響特性に優れている。通常の金属は結晶粒界があるので超音波を流すと超音波の反射が起こり、超音波振動エネルギーの損失が生じる。
【０２９８】
・金属ガラスの引っ張り強度は通常の金属よりも遥かに優れる、例えばTi合金の約３倍、ので、種々の構成部材に超音波を流したときに種々の構成部材に生じる振動応力により種々の構成部材が壊れにくい。
【０２９９】
・金属ガラスは非結晶で結晶粒界がないため、耐蝕性に優れている。
【０３００】
・ホーン連結部と裏打板又はホーン本体部とを、金属ガラスの過冷却液体域（ガラス転移領域）での変形を利用して相互に一体的に固定することが出来る。従って、裏打板とホーン本体部との間に挟持される受動素子に対し適切な圧縮応力を安定して負荷することが出来るので、高い水準の品質や性能の超音波振動子を安定して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３０１】
【図１】図１の（Ａ）は、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の素材を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の１つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン部の素材の概略的な側面図であり；そして、  図１の（Ｃ）は、図１の（Ｂ）中に図示されているホーン部の素材の両端部を機械加工することにより作成されたホーン部の最終製品の概略的な側面図である。
【図２】図２の（Ａ）は、図１の（Ｃ）中に図示されているホーン部の最終製品に超音波振動を発生する複数の受動素子及びそれらの電極、そして裏打部を組み合わせる直前の様子を概略的に示す側面図であり；そして、  図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）中に図示されていたホーン部、複数の受動素子及びそれらの電極、そして裏打部が組み合わされることにより作成されたこの発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す側面図である。
【図３】図３は、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の最終製品を実質的な機械加工無しで金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の半分のみで概略的に示す側面図である。
【図４】図４の（Ａ）は、この発明の第１の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の素材の複数を金属ガラスにより同時に形成する様子を縦方向２分割型部材を縦断面にして概略的に示す縦断面図であり；そして、  図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った分割線で分割された縦方向２分割型部材の下半片のみを概略的に示す平面図である。
【図５】図５の（Ａ）は、この発明の第２の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部の素材を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン連結部の素材の概略的な側面図であり；そして、  図５の（Ｃ）は、図５の（Ｂ）中に図示されているホーン連結部の素材の両端部を機械加工することにより作成されたホーン連結部の最終製品の概略的な側面図である。
【図６】図６は、図５の（Ｃ）中に図示されていたホーン連結部により、ホーン本体部、複数の受動素子及びそれらの電極、そして裏打部が組み合わされることにより作成されたこの発明の第２の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す縦断面図である。
【図７】図７は、図５の（Ｃ）中に図示されていたホーン連結部の最終製品を、実質的な機械加工無しで、金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の半分のみで概略的に示す側面図である。
【図８】図８の（Ａ）は、この発明の第３の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部及び裏打部を金属ガラスにより一体的に形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；そして、  図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）中に図示されていた裏打部を伴っているホーン連結部により、ホーン本体部、そして複数の受動素子及びそれらの電極が組み合わされることにより作成されたこの発明の第３の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す縦断面図である。
【図９】図９の（Ａ）は、この発明の第４の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；そして、  図９の（Ｂ）は、図９の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン部を、このホーン部のホーン連結部に組み合わされる複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部とともに概略的に示す縦断面図である。
【図１０】図１０の（Ａ）は、図９の（Ｂ）中に図示されているホーン部のホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び変形加工部材を使用して組み合わせる様子を概略的に示す縦断面図であり；  図１０の（Ｂ）は、図１０の（Ａ）においてホーン部のホーン連結部に組み合わされていた複数の受動素子及びそれらの電極をホーン部のホーン本体部と裏打部との間に挟持する為に、ホーン連結部の突出端部を加熱し塑性加工部材により変形させる様子を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１０の（Ｃ）は、図９の（Ｂ）中に図示されていたホーン連結部により複数の受動素子及びそれらの電極を図１０の（Ａ）及び図１０の（Ｂ）中に図示されている如くホーン部のホーン本体部と裏打部との間に挟持することにより作成されたこの発明の第４の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す側面図である。
【図１１】図１１の（Ａ）は、この発明の第５の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図１１の（Ｂ）は、図１１の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン連結部の一端部を従来の金属により構成されているホーン本体部の基端部に連結させる準備工程の様子を概略的に示す縦断面図であり；  図１１の（Ｃ）は、図１１の（Ｂ）中に図示されている準備工程に引き続く、図１１の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン連結部の一端部を従来の金属により構成されているホーン本体部の基端部に連結させる本工程の様子を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１１の（Ｄ）は、図１１の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン連結部の一端部が、図１１の（Ｂ）中に図示されていた準備工程及び図１１の（Ｃ）中に図示されていた本工程を経て、従来の金属により構成されているホーン本体部の基端部に連結された様子を概略的に示す縦断面図である。
【図１２】図１２の（Ａ）は、図１１の（Ｄ）中のホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び変形加工部材を使用して組み合わせるとともに、ホーン連結部に組み合わされた複数の受動素子及びそれらの電極を、ホーン本体部と裏打部との間に挟持する為にホーン連結部の突出端部を加熱し変形加工部材により変形させる様子を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１２の（Ｂ）は、図１２の（Ａ）中に図示されていたホーン連結部により、ホーン本体部、複数の受動素子及びそれらの電極、そして裏打部が組み合わされることにより作成された、この発明の第５の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す縦断面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）は、図１１の（Ｄ）中に図示されている如くホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び変形加工部材を使用して組み合わせた後に、ホーン連結部に組み合わされた複数の受動素子及びそれらの電極をホーン本体部と裏打部との間に挟持する為に、ホーン連結部の突出端部を加熱し変形加工部材により変形させる図１２の（Ａ）とは異なる２つの工程の中の加熱工程を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１３の（Ｂ）は、図１１の（Ｄ）中に図示されている如くホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び変形加工部材を使用して組み合わせた後に、ホーン連結部に組み合わされた複数の受動素子及びそれらの電極をホーン本体部と裏打部との間に挟持する為に、ホーン連結部の突出端部を加熱し変形加工部材により変形させる図１２の（Ａ）とは異なる２つの工程の中の変形工程を概略的に示す縦断面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）は、この発明の第６の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部のホーン連結部及び裏打部を金属ガラスにより一体的に形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図１４の（Ｂ）は、図１４の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより一体的に作成されたホーン連結部及び裏打部を、このホーン連結部に組み合わされる複数の受動素子及びそれらの電極とともに概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１４の（Ｃ）は、図１４の（Ｂ）中に図示されていた裏打部を伴っているホーン連結部により、ホーン本体部、そして複数の受動素子及びそれらの電極が組み合わされることにより作成されたこの発明の第６の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す縦断面図である。
【図１５】図１５の（Ａ）は、この発明の第７の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図１５の（Ｂ）は、図１５の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスにより作成されたホーン部を、治具により支持している間にホーン部のホーン連結部に組み合わされる複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部とともに概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１５の（Ｃ）は、図１５の（Ｂ）中に図示されている如く治具により支持されている間のホーン部のホーン連結部に、複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を組み合わせている間に、複数の受動素子及びそれらの電極を、ホーン部のホーン本体部と裏打部との間に挟持する為にホーン連結部の中間張り出しを加熱し変形加工部材により変形させる様子を概略的に示す縦断面図である。
【図１６】図１６は、図１５の（Ｂ）中に図示されていたホーン連結部により、複数の受動素子及びそれらの電極を、図１５の（Ｃ）中に図示されている如くホーン部のホーン本体部と裏打部との間に挟持することにより作成されたこの発明の第７の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す側面図である。
【図１７】図１７は、この発明の第７の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を図１５の（Ａ）中に図示されていたのとは別のやり方で形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図である。
【図１８】図１８の（Ａ）は、この発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片と中子部材のみで概略的に示す側面図であり；  図１８の（Ｂ）は、図１８の（Ａ）の側方２分割型部材と中子部材との組み合わせを概略的に示す平面図であり；そして、  図１８の（Ｃ）は、図１８の（Ｂ）の側方２分割型部材と中子部材との組み合わせを分解して概略的に示す平面図である。
【図１９】図１９の（Ａ）は、図１８の（Ａ）乃至図１８の（Ｃ）中に図示された側方２分割型部材と中子部材との組み合わせにより形成されたこの発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部を、ホーン部を支持する治具と、このホーン部のホーン連結部に組み合わされる複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部とともに概略的に示す縦断面図であり；  図１９の（Ｂ）は、図１９の（Ａ）中に図示されているホーン部のホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び塑性加工部材を使用して組み合わせる様子を概略的に示す縦断面図であり；  図１９の（Ｃ）は、図１９の（Ｂ）においてホーン部のホーン連結部に組み合わされていた複数の受動素子及びそれらの電極を、ホーン部のホーン本体部と裏打部との間に挟持する為にホーン連結部の突出端部を加熱し変形加工部材により変形させる様子を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図１９の（Ｄ）は、図１９の（Ｂ）中に図示されている如くホーン連結部に装着されていた複数の受動素子及びそれらの電極を、図１９の（Ｃ）中に図示されている変形加工によりホーン部のホーン本体部と裏打部との間に挟持することにより作成されたこの発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品を概略的に示す縦断面図である。
【図２０】図２０は、図１９の（Ｄ）中に図示されているこの発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品に電線保護部材を組み合わせることにより軟性内視鏡用の超音波治療装置とした様子を概略的に示す側面図である。
【図２１】図２１は、図１９の（Ｄ）中に図示されているこの発明の第８の実施の形態に従った超音波振動子の最終製品の変形例の製造工程の一部を概略的に示す縦断面図である。
【図２２】図２２の（Ａ）は、この発明の第９の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片と中子部材のみで概略的に示す側面図であり；  図２２の（Ｂ）は、図２２の（Ａ）の側方２分割型部材と中子部材との組み合わせを概略的に示す平面図であり；そして、  図２２の（Ｃ）は、図２２の（Ｂ）の側方２分割型部材と中子部材との組み合わせを分解して概略的に示す平面図である。
【図２３】図２３の（Ａ）は、図２２の（Ａ）乃至図２２の（Ｃ）中に図示された側方２分割型部材と中子部材との組み合わせにより形成されたこの発明の第９の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部を、ホーン部を支持する治具と、このホーン部の覆いに収容される複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部、さらにホーン部の覆い中に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を上記覆いにより固定させるための変形加工部材とともに概略的に示す縦断面図であり；そして、  図２３の（Ｂ）は、図２３の（Ａ）においてホーン部の覆いに収容された複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部、を上記覆いの延出端部を変形加工部材により変形加工させて上記覆い中に固定する様子を概略的に示す縦断面図である。
【図２４】図２４の（Ａ）は、この発明の第１０の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の一部を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図２４の（Ｂ）は、図２４の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスによりその一部が作成されたホーン部を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図２４の（Ｃ）は、図２４の（Ｂ）中に図示されていたホーン部の上記一部に含まれるホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び変形加工部材を使用して組み合わせる様子を概略的に示す縦断面図である。
【図２５】図２５の（Ａ）は、この発明の第１１の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図２５の（Ｂ）は、図２５の（Ａ）中の線ＸＸＶＢ−ＸＸＶＢに沿った概略的な水平断面図であり；そして、  図２５の（Ｃ）は、図２５の（Ａ）及び図２５の（Ｂ）中に図示されている側方２分割型部材により金属ガラスから形成されたホーン部の概略的な斜視図である。
【図２６】図２６の（Ａ）は、この発明の第１２の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の全体を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；そして、  図２６の（Ｂ）は、図２６の（Ａ）中に図示されている側方２分割型部材により金属ガラスから形成されたホーン部を含む超音波振動子を使用した噴霧器の概略的な縦断面図である。
【図２７】図２７の（Ａ）は、この発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子のホーン部の一部を金属ガラスにより形成する様子を側方２分割型部材の一つの側半片のみで概略的に示す側面図であり；  図２７の（Ｂ）は、図２７の（Ａ）中に図示されていた型部材を使用して金属ガラスによりその一部が作成されたホーン部の上記一部に含まれるホーン連結部に複数の受動素子及びそれらの電極，そして裏打部を治具及び変形加工部材を使用して組み合わせる様子を概略的に示す縦断面図であり；  図２７の（Ｃ）は、図２７の（Ｂ）において組み合わされたホーン部、複数の受動素子、それ等の電極，そして裏打部により構成されているこの発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子を、超音波洗浄槽の底壁に取り付ける準備の様子を概略的に示す縦断面図であり；そして、  図２７の（Ｄ）は、図２７の（Ｂ）において組み合わされたホーン部、複数の受動素子、それ等の電極，そして裏打部により構成されているこの発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子を、図２７の（Ｃ）中に図示されている準備工程の後に、超音波洗浄槽の底壁に取り付ける準備の様子を概略的に示す縦断面図である。
【図２８】図２８は、図２７の（Ｂ）において組み合わされたホーン部、複数の受動素子、それ等の電極，そして裏打部により構成されているこの発明の第１３の実施の形態に従った超音波振動子を複数使用した超音波洗浄槽を概略的に示す縦断面図である。
【図２９】図２９は、この発明の第１４の実施の形態に従った超音波振動子を使用した水中音響探信器（ＳＯＮＡＲ）を概略的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０３０２】
１０´…素材、ＧＫ…母合金、１０…ホーン部、１０ａ…ホーン本体部、１０ｂ…ホーン連結部、１０ｃ…孔、１０ｄ…雄ねじ、１２…側方２分割型部材、１２ａ…雌型、１２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、１４…受動素子、１６…電極、１８…裏打部、２０…超音波伝達子、１２´…側方２分割型部材、１２´ａ…雌型、１２´ｂ…中子、１２´ｃ…雄ねじ形成形状、２１…縦方向２分割型部材、２１ａ…上半片，２１ｂ…下半片、１２´´ａ…雌型、２２…溶融材料流入通路（湯道）、２４…溶融金属加圧注入機構、２４ａ…シリンダ、２４ｂ…ピストン、２４ｃ…ヒータ；
３０´…素材、３０…ホーン連結部、３０ａ，３０ｂ…雄ねじ、３２…側方２分割型部材、３２ａ…雌型、３２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、３３…超音波振動子、３４…ホーン部、３４ａ…ホーン本体部、３４ｂ…孔、３６…受動素子、３８…電極、４０…裏打部、３２´…側方２分割型部材、３２´ａ…雌型、３２´ｃ，３２´ｄ…雄ねじ形成形状；
５０…ホーン連結部、５０ａ…雄ねじ、５２…裏打部、５４…側方２分割型部材、５４ａ…雌型、５４ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、５６…超音波振動子、５８…ホーン部、５８ａ…ホーン本体部、６０…受動素子、６２…電極；
７０…ホーン部、７０ａ…ホーン本体部、７０ｂ…ホーン連結部、７０ｃ…先端処置部、７２…側方２分割型部材、７２ａ…雌型、７２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、７４…受動素子、７６…電極、７８…裏打部、７８ａ…拡径部、８０…治具、８２…ヒータ、８４…押圧部材、８６…変形加工部材、８８…超音波振動子；
９０…ホーン連結部、９２…側方２分割型部材、９２ａ…雌型、９２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、９４…ホーン本体部、９６…治具、９７…固定孔、９８…ヒータ、１００…変形加工部材、１０２…ホーン部、１０４…受動素子、１０６…電極、１０８…裏打部、１０８ａ…拡径部、１１０…ヒータ、１１２…押圧部材、１１４…変形加工部材、１０８´ａ…軸方向係合形状、１１６…超音波振動子；
１２０…ホーン連結部、１２２…裏打部、１２４…側方２分割型部材、１２４ａ…雌型、１２４ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、１２６…受動素子、１２８…電極、１３０…ホーン本体部、１３０ａ…固定孔、１３２…治具、１３４…従来の超音波振動子、１３６…ホーン部、１３８…超音波振動子；
１４０…ホーン部、１４０ａ…ホーン本体部、１４０ｂ…ホーン連結部、１４０ｃ…中間張り出し、１４０ｄ…孔、１４０ｅ…中心孔、１４２…側方２分割型部材、１４２ａ…雌型、１４２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、１４４…雌ねじ形成構造中子、１４４ａ…中心孔形成部分、１４６…受動素子、１４８…電極、１５０…裏打部、１５０ａ…拡径部、１５２…治具、１５４…ヒータ、１５６…変形加工部材、１５８…超音波振動子、１６０…プローブ、ＳＰ…吸引ポンプ、ＨＦＳ…高周波電源、１４０´ホーン部、１４２´…側方２分割型部材、１４４ｂ…管状部材、１４４´…雌ねじ形成構造中子；
１７０…ホーン部、１７０ａ…ホーン本体部、１７０ｂ…ホーン連結部、１７０ｃ…覆い、１７１…中子部材、１７１ａ…中子、１７２…側方２分割型部材、１７２ａ…雌型、１７２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、１７２ｃ，１７２ｄ…半側片、１７４…治具、１７６…受動素子、１７８…電極、１８０…裏打部、１８０ａ…拡径部、１８２…変形加工部材、１８４…蓋、１８４ａ…Ｏ−リング、１８４ｂ…貫通孔、ＬＬ…電線、１８６…シール剤、１８８…超音波振動子、ＰＴ…保護管、ＵＳＷＴＤ…超音波治療装置、１８４´…蓋、ＨＰＭ…変形加工部材；
１９０…ホーン部、１９０ａ…ホーン本体部、１９０ｂ…位置決め要素、１９０ｃ…ホーン連結部、１９１…中子部材、１９１ａ…中子、１９２…側方２分割型部材、１９２ａ…雌型、１９２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、１９２ｃ，１９２ｄ…半側片、１９４…治具、１９６…受動素子、１９８…電極、２００…裏打部、ＬＬ…電線、２０２…電線貫通要素、２０４…変形加工部材、２０６…超音波振動子；
２１０…ホーン部、２１０ａ…ホーン本体部、ＣＨ…中心貫通孔、２１０ｂ…先端部、２１０ｃ…ホーン連結部、２１２…側方２分割型部材、２１２ａ…雌型、２１２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、２１４…治具、２１６…受動素子、２１８…電極、２２０…裏打部、２２０ａ…拡径部、２２２…ヒータ、２２４…押圧部材、２２６…変形加工部材、２２８…超音波振動子；
２３０…ホーン部、２３０ａ…ホーン本体部、２３０ｂ…ホーン連結部、２３２…側方２分割型部材、２３２ａ…雌型、２３２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、２３２ｃ，２３２ｄ…半側片、２３４…刃物、２３４ａ…係合孔、２３４ｂ…基部、２３４ｃ…刃部；
２４０…ホーン部、２４０ａ…ホーン本体部、２４０ｂ…ホーン連結部、２４２…側方２分割型部材、２４２ａ…雌型、２４２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、２４４…管状部材、２４６…超音波振動子、２４８ａ…主ハウジング、２４８ｂ…フード、ＬＳＳ…液体供給源、ＨＦＳ…高周波電源、２４９…霧；
２５０…ホーン部、２５０ａ…ホーン本体部、ＰＨ…中心貫通孔、２５０ｂ…先端部、２５０ｃ…ホーン連結部、２５２…側方２分割型部材、２５２ａ…雌型、２５２ｂ…溶融材料流入通路（湯道）、２５６…受動素子、２５８…電極、２６０…裏打部、２６０ａ…拡径部、２６２…ヒータ、２６４…押圧部材、２６６…変形加工部材、２６８…超音波振動子、２７０…超音波洗浄槽、２７０ａ…超音波振動子固定孔、２７２…支持台座、２７４…ヒータ、２７６…変形加工部材、２７１…液体、２７２…物体；
２８０…超音波振動子、２５０´…ホーン部、２５０´ａ…ホーン本体部、２８２…水中音響探信器（ＳＯＮＡＲ）、２８２ａ…底板、２８２ｂ…超音波振動子固定孔、２８２ｃ…耐圧容器、２８２ｄ…貫通孔、２８２ｅ…密封要素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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