超声波探头的制作方法

本发明涉及一种医用超声波诊断装置用的机械三维(three-dimensional，3D)超声波探头，尤其涉及如下的超声波探头，即，将内装有缓冲材的联轴节(coupling)与飞轮(flywheel)组合而设置于使探头本体驱动的动力源与探头之间，从而实现了来自探头本体的振动与噪声的减少。

背景技术：

现有的超声波探头，例如医用的经阴道、经直肠用的机械3D超声波探头10，如图7所示，在前端呈变细形状的壳体(housing)11内设置作为探头本体13的驱动源的步进马达(stepping motor)1，在步进马达1的输出轴1a与驱动轴1c之间设置轮毂(hub)4a、轮毂4b、轮毂4c。而且，将轮毂4c螺固于步进马达1的输出轴1a、且将轮毂4a螺固于驱动轴1c，在两方的轮毂4a、轮毂4b、轮毂4c之间分别插入固定金属制圆盘(disk)2a，使输出轴1a的转矩传递到驱动轴1c，使驱动轴1c向规定角度正反方向摇动。

而且，利用该驱动轴1c的摇动，使在驱动轴1c的前端与小伞齿轮(bevel gear)7a啮合的大伞齿轮7b摇动，在嵌着于壳体11的前端的罩(cover)12内所填充的超声波传播介质中，使超声波收发部(压电元件群)13向其短轴方向正反摇动。

作为医用超声波诊断装置用的机械3D超声波探头10，在用于超声波诊断装置而进行患者的超声波诊断时，将盖(cap)14嵌合于图7所示的壳体11的下端部，使壳体11内为密封状态，将超声波探头10的罩12的表面例如插入到患者的阴道内、直肠内，与所述部位的内壁面或者体表面接触而进行超声波的收发。

这样，使得探头本体13摇动的结构的医用超声波诊断装置用的机械3D超声波探头中，使其前端部在超声波诊断中与患者的体表面、如阴道、直肠之类的体腔的内部接触而加以使用，因而必须做到不使患者感到来自探头本体的振动、噪声等。

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

现有的使得探头本体13摇动的结构的超声波诊断装置的超声波探头，使用步进马达作为用以使探头本体13摇动的动力源，尤其，如图8所示，使用如下形式的圆盘型的联轴节2，即，在轮毂4a、轮毂4b、轮毂4c之间分别插入圆盘2a而连结于步进马达1的输出轴1a与使小伞齿轮7a驱动的驱动轴1c之间，利用金属制圆盘2a的扭转刚性将转矩传递到驱动轴1c。

然而，此种现有的超声波诊断装置的超声波探头中，如前所述，使用步进马达1作为探头本体13的驱动源，且，联轴节使用的是圆盘型联轴节2，因而步进马达1的旋转方向的振动直接传到探头本体，由此会产生对于患者而言不舒服的振动与噪声。

而且，因使大小伞齿轮7a、7b啮合，将探头本体13(压电元件群)沿其短轴方向而向规定角度正反方向摇动，所以会因两伞齿轮的组装精度的不均等而在两齿轮的轴间产生偏斜，伞齿轮间的齿隙(backlash)也会产生个体差。所述结果是：存在作为超声波探头的产品的振动级(vibration level)中，也产生个体差的问题。

[解决问题的技术手段]

本发明的超声波探头是，使联轴节摇动自如地间隙配合于使探头本体摇动的动力源与所述探头本体之间，而且，使飞轮摇动自如地间隙配合于所述动力源的输出轴，而减少来自所述探头本体的振动及噪声。

而且，本发明的超声波探头的特征在于：所述联轴节包含两个相向的轮毂、及设置于所述两个轮毂之间的缓冲材。

进而，本发明的超声波探头的特征在于：在所述联轴节的所述两个轮毂之间，除所述缓冲材外，还设置着压缩盘簧(compression coil spring)。

本发明的超声波探头的特征在于：将所述联轴节设置于所述输出轴的一端部，而且将所述飞轮设置于所述输出轴的另一端部。

而且，本发明的超声波探头的特征在于：所述缓冲材包含硅橡胶(silicon rubber)。

进而，本发明的超声波探头的特征在于：所述缓冲材呈俯视为十字状的形状。

[发明的效果]

本发明确保探头本体的正反摇动时的啮合精度，且减少振动、噪声的产生。

附图说明

图1是表示本发明的医用超声波诊断装置用的机械3D超声波探头的整体构成的纵剖视图。

图2是在图1所示的本发明的超声波探头的探头本体的驱动马达与摇动用的伞齿轮之间设置内装有缓冲材的联轴节、及在驱动马达的驱动轴设置飞轮的实施例的侧视图。

图3是在图1所示的本发明的超声波探头的探头的驱动马达与摇动用的伞齿轮之间设置内装有缓冲材与压缩盘簧的联轴节、及在驱动马达的驱动轴设置飞轮的实施例的侧视图。

图4(a)是图2所示的本发明的超声波探头的实施例的联轴节部的放大侧视图、及图4(b)是从图4(a)的IV-IV箭视方向观察到的前视图。

图5(a)是图3所示的本发明的超声波探头的实施例的联轴节部的放大侧视图、及图5(b)是从图5(a)的V-V箭视方向观察到的前视图。

图6是图5(a)～图5(b)所示的内装有缓冲材与压缩盘簧的联轴节的分解立体图。

图7是表示现有的医用超声波诊断装置用的机械3D超声波探头的整体构成的纵剖视图。

图8是在图7所示的超声波探头的探头的驱动马达与摇动用的伞齿轮之间设置圆盘型联轴节的联轴节部的侧视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的超声波探头的实施例进行说明。

本发明的超声波探头与所述现有的医用超声波诊断装置用的机械3D超声波探头同样地，在前端呈变细形状的壳体11内设置作为探头本体的动力源的步进马达1，在步进马达1的输出轴1a与驱动轴1c之间设置轮毂4a、轮毂4b。而且，将轮毂4b螺固于步进马达1的输出轴1a，且将轮毂4a螺固于驱动轴1c，使两方的轮毂4a、轮毂4b卡合，将输出轴1a的转矩传递到驱动轴1c，使驱动轴1c向规定角度正反方向摇动。而且，利用驱动轴1c的摇动，使与固接于驱动轴1c的前端的小伞齿轮7a啮合的大伞齿轮7b摇动，在嵌着于壳体11的前端的罩12的超声波传播介质中，使超声波收发部(压电元件群)13向其短轴方向摇动(参照图1)。

此处，图7及图8所示的现有的超声波探头与本发明的超声波探头的构成不同点在于：如图1所示，本发明的超声波探头中，联轴节2使用缓冲材，进而，在作为探头的动力源的步进马达1的输出轴1b设置飞轮3，而减少来自探头的振动及噪声。

即，本发明的超声波探头的实施例1中，如图3与图4所示，利用螺钉(screw)4c将轮毂4b螺固于步进马达1的输出轴1a的一端部1a，且利用螺钉4c将轮毂4a螺固并固接于伞齿轮7a的驱动轴1c。此处，如图4(a)所示，在轮毂4a、轮毂4b的相向的端面间，为了阻止两面的接触，而设置着间隙g。

而且，如图4(b)所示，在位于两个轮毂4a、轮毂4b之间的轮毂4b的十字状腕部间，配置了包含硅橡胶等的俯视十字状的缓冲材5，将两方的轮毂4a与轮毂4b卡合而形成联轴节。该缓冲材5减少通过联轴节2从步进马达1的输出轴1a向探头本体13传递振动，并且阻止来自联轴节2的噪声的产生。此处，缓冲材5被要求能够防止振动、噪声，且被要求能够确实地将输出轴1a的转矩传递到驱动轴1c的程度的硬度及柔软性。

进而，该实施例1中，如图2所示，将飞轮3游动自如地隔着油层而间隙配合于步进马达1的一另一端部1b，利用防止脱落用的垫圈(washer)3a而保持。

这样，将飞轮3摇动自如(例如最大为6往复/秒)地保持于输出轴1a的另一端部1b，利用飞轮3减少来自步进马达1的振动。另外，如果存在临时设置的空间，则也可将飞轮3游动自如地设置于输出轴1a的一端部。

而且，本发明的超声波探头的实施例2中，除所述实施例1记载的缓冲材5及飞轮3外，如图3及图5所示，在位于两个轮毂4a、轮毂4b之间的轮毂4b的十字状腕部间，配置了包含硅橡胶等的俯视十字状的缓冲材5，并且，以将螺固着驱动轴1c的轮毂4b从其背面按压、赋予势能的方式，配置着压缩盘簧6(参照图5)。

这样，利用压缩盘簧6，将螺固着驱动轴1c的轮毂4b从其背面向轴方向进行按压、赋予势能，由此，其前端固接有小伞齿轮7a的驱动轴1c是以消除与大伞齿轮7b的齿面间的间隙(齿隙)的方式而发挥作用，从而消除两伞齿轮的啮合时的不均，确保正反摇动时的啮合精度，并减少振动、噪声的产生。

[符号的说明]

1：步进马达

1a：输出轴的一端部

1b：输出轴的另一端部

1c：驱动轴

2：联轴节

3：飞轮

4a：轮毂

4b：轮毂

5：缓冲材

6：压缩盘簧

7a：小伞齿轮

7b：大伞齿轮

10：超声波探头

11：壳体

12：罩

13：超声波送受波部(探头本体)

14：盖