专利名称：超声波探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超声波探头，其具有，沿短轴方向摇动作为超声 波发生源的压电元件群，得到立体图像，特别是操作时减小操作噪音 消除患者不愉快感觉的简易结构的短轴摇动探头(以下称为"短轴摇 动探头")。
背景技术：
短轴摇动探头沿长轴方向电子扫描压电元件群，并且，沿短轴方 向机械扫描(摇动)压电元件群得到立体图像是己知的(特开
2006-346125号公报(现有例l)、特公平7-38851号公报(现有例2)、 特开2003-175033号公报(现有例3))。短轴摇动探头，与例如纵横配 列压电元件的在二维方向上电子扫描的矩阵型探头等相比较，更容易 实现例如配线(接线)和扫描电路，实用化。
图2是说明短轴摇动探头的现有例，图2A是其长轴方向的截面图、 图2B是其短轴方向的截面图。
该现有例的短轴摇动探头，如图2A所示，具有压电元件群l和回 转机构2。竹简状的多个压电元件la宽的方向与长轴方向一致，其长 的方向与短轴方向一致，压电元件群1并列设置在未图示的衬背件上。 衬背件沿长轴方向固定接着在凸曲面状的基台4上，压电元件群1沿
长轴方向弯曲成凸面状。
另外，跨长轴方向全范围与压电元件群l电气连接的柔性基板5， 从探头短轴方向的一端向下方导出。本发明中，柔性基板5的导电电 路5a与压电元件la的未图示驱动电极连接。图2中两者是直接连接, 也有通过例如银箔和导线间接连接压电元件la和导电电路5a的情况。
如图2所示，回转机构2由以下组成，保持板6、壳体7、第一伞 齿轮8a、第二伞齿轮8b、回转轴9、安装在框体7b上的驱动电机10。 保持板6长轴方向的两端下面有脚部6a、 6b，有压电元件群l的基台
4固定在其上面。在两端的脚部6a、 6b，沿长轴方向(图2A所示的水 平方向直线X-X)贯通各脚部6a、 6b，通过轴承llc、 lld设置各中心 轴lla、 llb。脚部6a、 6b，对应于中心轴lla、 llb自由回转。
将壳体7的上面作开口处理形成截面为凹陷状，从脚部6a、 6b突 出的中心轴Ua、 llb的突出端结合(固定)在壳体7的周围壁上。在 壳体7的底壁上沿长轴方向形成开缝12，导出从压电元件群1过来的 柔性基板5到外部。在开缝12处埋入例如合成树脂13进行密封。
第一伞齿轮8a设置在脚部6a的中心轴lla、 lib的下方的一侧脚 部6a的内面，具有将垂线方向的下端作顶点的圆弧形(扇形)齿。第 二伞齿轮8b轴接着于，正交于中心轴lla、 llb(直线X-X)的垂直方 向(直线Y-Y)的回转轴9的前端，与第一伞齿轮8a咬合，在水平方 向(X-X方向)回转。回转轴9从壳体7的底壁导出到外部，通过密 封圈14进行密封，另一端与驱动电机10用例如金属齿轮15a、 15b齿 结合(咬合)。
这种现有例1中，第一伞齿轮8a和第二伞齿轮8b是金属制造， 第一伞齿轮8a的圆弧形齿所在圆形的圆直径大于第二伞齿轮8b的直 径。另外，固定接着在回转轴9的金属齿轮15a的直径大于驱动电机 10的金属齿轮15b的直径。
这样的结构，通过增大从驱动电机10到第一伞齿轮8a的齿数比， 以维持驱动电机10的大回转力(转力矩)，驱动传输到第一伞齿轮8a。 还有，设置有覆盖压电元件群1的未图示的盖子，将压电元件群1等 密封在壳体7中，壳体7内填充着油等超声波介质。
这样的现有例中，电机10在构成回转机构2的第二伞齿轮8b的 水平方向上左右回转(摇动)，通过该电机10摇动/回转，第一伞齿轮 8a对应于垂直面，以其顶点为中心在斜上方左右摇动。即，第一伞齿 轮8a以顶点为中心在垂直方向上左右回转摇动。而且，保持板6的脚 部6a、 6b对应于中心轴lla、 11b左右回转/摇动，另一侧压电元件群1 在短轴方向上，与第一伞齿轮8a沿相反方向左右回转/摇动。而且，通 过回转轴9的回转角检测机构(未图示)，检测出相对于基准位置的短 轴方向回转角，得到被测物体(生物体)的信息。
但是，上述结构的现有例的短轴摇动探头中，都是金属材料制造
的第一伞齿轮8a和第二伞齿轮8b以及金属齿轮15a、 15b在咬合时发 出特有的金属声音，在操作时给医师(操作者)、特别是给患者带来不 愉快的感觉。
另外，上述现有例3中，电机和压电元件侧的回转轴通过使用皮 带的滑轮结合直接传递动力，可消除金属声音的发生。但是，这种情 况下，除了前述的直接结合驱动电机的齿轮外，因为不使用伞齿轮二 段结合，所以为了确保电机的回转力传递到压电元件侧的回转轴，必 须增大滑轮直径比。但是，如果压电元件侧的滑轮直径比变大的话， 难以设计紧凑的探头。
与之相对应，上述现有例1的结构中，驱动电机10的动力通过金 属齿轮15a、 15b齿结合，并且使用第一伞齿轮8a、第二伞齿轮8b作 二段结合，各金属齿轮15a、 15b以及第一伞齿轮8a、第二伞齿轮8b 可以做小。因此，容易做到紧凑设计。
本发明的目的是提供一种短轴摇动探头，消除齿轮咬合时发出的 金属声音，解除给操作者和患者带来的不愉快感觉。
发明内容
本发明的超声波探头具有，做成竹简状的多个压电元件沿长轴方 向并列组成的压电元件群、以前述长轴方向为中心沿短轴方向左右回 转摇动前述压电元件群的回转机构。超声波探头中的前述回转机构具 有，至少有圆弧形齿的第一伞齿轮、与前述第一伞齿轮咬合的在水平 方向回转的第二伞齿轮、回转驱动前述第二伞齿轮的驱动电机。前述 第二伞齿轮的回转轴与前述驱动电机使用皮带作滑轮结合，同时，前 述第一伞齿轮或前述第二伞齿轮至少一个由合成树脂制成。
通过这样的结构，第二伞齿轮的回转轴与驱动电机使用皮带作滑 轮结合，第一伞齿轮或第二伞齿轮至少一个由合成树脂制成，因为不 是金属同类咬合，回转时不发出特有的金属声音。因此，可以消除超 声波探头给操作者、特别是给患者带来的不愉快感觉。
图1是说明本发明的短轴摇动探头实施形态的长轴方向截面图。
图2是说明短轴摇动探头的现有例，图2A是长轴方向的截面图、 图2B是短轴方向的截面图。
具体实施形态
图1是说明本发明的短轴摇动探头一种实施形态的长轴方向截面图。
本发明的短轴摇动探头具有压电元件群1和回转机构2。压电元件 群1是，多个压电元件la以宽的方向为长轴方向排列在安装于基台4 上面的未图示衬背件上，做成凸面形状，通过压电元件群1和导电电 路5a进行电气连接的柔性基板5从短轴方向的一端导出。
回转机构2由以下构成压电元件群1固定在保持板6上面；截 面是凹陷状的壳体7具有中心轴lla、 llb，中心轴lla、 llb通过轴承 llc、 lld，转动地连接在保持板6的两端脚部6a、 6b中，可自由回转； 第一伞齿轮8a设置于保持板6—侧脚部下方，有圆弧形齿；第二伞齿 轮8b与第一伞齿轮8a咬合，回转轴9从壳体7的底壁密封导出；安 装在框体7b上的驱动电机10。
而且，这里，从动侧的第一伞齿轮8a是合成树脂制造，驱动侧的 第二伞齿轮8b是金属制造。另外，第二伞齿轮8b的回转轴9与前述 驱动电机10的回转轴10 a使用皮带16作滑轮结合。
这里，第一伞齿轮8a直径大于第二伞齿轮8b直径，回转轴9的 滑轮17a大于驱动电机10的滑轮17b (增大齿数比)，增大驱动电机 IO回转力。各滑轮17a、滑轮17b和皮带16使用设置有凹凸沟槽互相 咬合的同步齿型轮和同步齿型带。
通过这样的结构，第二伞齿轮8b的回转轴9与驱动电机10的回 转轴10a，使用皮带16作滑轮结合，确保传递驱动力，又不发出现有 例那样金属齿轮15a、 15b咬合时的金属声音。另外，第一伞齿轮8a 是合成树脂制造，第二伞齿轮8b是金属制造，这样也可以减小咬合时 的金属声音。因此，抑制探头操作时发出金属声音，可以消除超声波 探头给操作者、特别是给患者带来的不愉快感觉。
权利要求
1.一种超声波探头，其特征在于，具有，做成竹简状的多个压电元件沿长轴方向并列组成的压电元件群、以前述长轴方向为中心沿短轴方向左右回转摇动前述压电元件群的回转机构；超声波探头中的前述回转机构具有，至少有圆弧形齿的第一伞齿轮、与前述第一伞齿轮咬合的在水平方向回转的第二伞齿轮、回转驱动前述第二伞齿轮的驱动电机；前述第二伞齿轮的回转轴与前述驱动电机的驱动轴使用皮带作滑轮结合，同时，前述第一伞齿轮或前述第二伞齿轮至少一个由合成树脂制成。
2. —种超声波探头，其特征在于，具有，做成竹简状的多个压电 元件沿长轴方向并列组成的压电元件群、以前述长轴方向为中心沿短 轴方向左右回转摇动前述压电元件群的回转机构；超声波探头中的前 述回转机构具有，至少有圆弧形齿的第一伞齿轮、与前述第一伞齿轮 咬合的在水平方向回转的第二伞齿轮、回转驱动前述第二伞齿轮的驱 动电机；前述第二伞齿轮的回转轴与前述驱动电机的驱动轴使用皮带 作滑轮结合。
3. —种超声波探头，其特征在于，具有，做成竹简状的多个压电 元件沿长轴方向并列组成的压电元件群、以前述长轴方向为中心沿短 轴方向左右回转摇动前述压电元件群的回转机构；超声波探头中的前 述回转机构具有，至少有圆弧形齿的第一伞齿轮、与前述第一伞齿轮 咬合的在水平方向回转的第二伞齿轮、回转驱动前述第二伞齿轮的驱 动电机；前述第一伞齿轮或前述第二伞齿轮至少一个由合成树脂制成。
全文摘要
本发明提供一种超声波探头，具有，做成竹简状的多个压电元件沿长轴方向并列组成的压电元件群、以前述长轴方向为中心沿短轴方向左右回转摇动前述压电元件群的回转机构；超声波探头中的前述回转机构具有，至少有圆弧形齿的第一伞齿轮、与前述第一伞齿轮咬合的在水平方向回转的第二伞齿轮、回转驱动前述第二伞齿轮的驱动电机；超声波探头中的前述第二伞齿轮的回转轴与前述驱动电机的回转轴使用皮带作滑轮结合，同时，前述第一伞齿轮或前述第二伞齿轮至少一个由合成树脂制成。由此抑制发出金属声音，解除给患者带来的不愉快感觉。
文档编号G10K11/00GK101112321SQ200710139050
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月24日 优先权日2006年7月25日
发明者长谷川恭信 申请人:日本电波工业株式会社