JP2002301080A - Ultrasonic oscillator driving motor and ultrasonic diagnostic apparatus using it - Google Patents

Ultrasonic oscillator driving motor and ultrasonic diagnostic apparatus using it

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JP2002301080A
JP2002301080A JP2001108170A JP2001108170A JP2002301080A JP 2002301080 A JP2002301080 A JP 2002301080A JP 2001108170 A JP2001108170 A JP 2001108170A JP 2001108170 A JP2001108170 A JP 2001108170A JP 2002301080 A JP2002301080 A JP 2002301080A
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ultrasonic
base
drive
drive motor
rotor
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JP2001108170A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Toyoshima
弘祥 豊島
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diagnostic apparatus having a driving motor equipped with ultrasonic oscillator contained in a window case. SOLUTION: This ultrasonic diagnostic apparatus has a two-dimensional driving mechanism comprising a base 4 for supporting a driving rotor 3 equipped with ultrasonic oscillators 1 and 2, which is formed by MIM(metal injection molding), and the driving motor 104 built in an ultrasonic probe.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2次元超音波診断
装置の2次元超音波振動子駆動モータのベースをメタル
インジェクションモールド工法で形成した金属粉末部品
に関するものであって、そのベースを使用した駆動モー
タを超音波プローブの先端に組み込んだ装置を使用した
2次元超音波診断装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal powder part in which a base of a two-dimensional ultrasonic vibrator driving motor of a two-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus is formed by a metal injection molding method, and uses the base. The present invention relates to a two-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus using a device in which a drive motor is incorporated at the tip of an ultrasonic probe.

【0002】[0002]

【従来の技術】複雑な部品を製造するには、樹脂成形な
どの方法があったが、部品の強度など、使用環境によっ
ては金属部品でないといけない場合がある。特に光通信
の進展に伴い市場規模が拡大する光伝送部品や光増幅器
部品、自動車の燃料噴射系部品、医療機器などは金属部
品が使用されている。
2. Description of the Related Art In order to manufacture a complicated part, there has been a method such as resin molding. However, depending on the use environment such as the strength of the part, it may be necessary to use a metal part. In particular, metal parts are used for optical transmission parts and optical amplifier parts, fuel injection system parts for automobiles, medical equipment, and the like, whose market scale is expanding with the progress of optical communication.

【0003】その金属部品とは、メタルインジェクショ
ンモールド工法(金属粉末射出成形法、Metal I
njection Molding、以後MIMとす
る)で製造されることが多くなってきている。
[0003] The metal part is a metal injection molding method (metal powder injection molding method, Metal I
njection Molding (hereinafter referred to as MIM).

【0004】MIMは、R.E.Wiechがウィテッ
ク・プロセスを開発し、1972年に実用化された技術
で、3次元的な複雑な形状の部品を精度良く生産できる
ことから、機械加工、ダイカスト、精密鋳造、粉末冶金
に次ぐ第五世代の金属加工法として注目を集めている工
法であって、寸法公差的には一般公差においては10m
m以下で±0.05mm、特別公差においては±0.0
3mm程度であり、金属加工精度に匹敵するうえに、他
の金属ダイキャストなどでは得られない精度である。
[0004] MIM is described in R. E. FIG. Wiech developed the Whitec process, a technology that was put into practical use in 1972, and was able to accurately produce three-dimensional parts with complex shapes. This is the fifth generation after machining, die casting, precision casting, and powder metallurgy. It is a construction method that has attracted attention as a metal processing method, and its dimensional tolerance is 10 m in general tolerance.
± 0.05mm at m or less, ± 0.0mm at special tolerance
It is about 3 mm, which is comparable to the precision of metalworking, and cannot be obtained by other metal die casting.

【0005】このMIMの技術もまだ新しい技術である
うえに、製造コストが高く、一部の分野に使用されてい
て、時計や医療機器のメスなどが良く知られている。
[0005] This MIM technology is still a new technology, has a high manufacturing cost, is used in some fields, and watches and scalpels of medical equipment are well known.

【0006】特開平9−154269号公報や特開平9
−154250号公報に示されるようにモータのコアの
製造方法として、MIMを使用したモータを構成してい
る。
[0006] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-154269 and
As shown in JP-A-154250, a motor using MIM is configured as a method for manufacturing a motor core.

【0007】また、特開平9−154269号公報や特
開平9−154250号公報では、モータのコアをピー
スごとにMIMで製造し、そのピースを組立してモータ
にする。そのピースはコイルを巻回する部位とマグネッ
トの磁束を集束するための凸極部を形成している。強度
部材というよりも磁気回路部材としての目的があるの
で、材料も磁束の通り易いものである必要がある。
In Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-154269 and 9-154250, a motor core is manufactured for each piece by MIM, and the pieces are assembled into a motor. The piece forms a portion around which the coil is wound and a salient pole portion for focusing the magnetic flux of the magnet. Since the purpose is not as a strength member but as a magnetic circuit member, the material needs to be easy to pass magnetic flux.

【0008】特開平6−302098号公報はモータの
フレームをMIMで形成し、切削箇所を削減してバイト
ライフなどを伸ばし、低コストにフレームを製作するこ
とが訴求されている。このフレームの中央円筒部には軸
受を挿入する軸受挿入部が構成されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-302098 proposes that a frame of a motor is formed by MIM, a cutting portion is reduced, a tool life is extended, and a frame is manufactured at low cost. A bearing insertion portion for inserting a bearing is formed in a central cylindrical portion of the frame.

【0009】また、特開平9−87702号公報に記載
があるように、MIMで金属部品を製作する場合、脱脂
や焼結時に成型品に部品収縮が生じるために、収縮を安
定にするための対応が述べられている。特開平9−87
702号公報では金属粉末の密度が部分的に異なるため
に、焼結時の収縮率が部分的に異なることになり、その
歪みにより希望した収縮の製品でないものが得られない
ようなことがないように金型の温度をコントロールする
ものである。
Also, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-87702, when a metal part is manufactured by MIM, the part shrinks in a molded product at the time of degreasing or sintering. Correspondence is stated. JP-A-9-87
In Japanese Patent Publication No. 702, since the density of the metal powder is partially different, the shrinkage ratio at the time of sintering is partially different, and there is no possibility that a product that does not have a desired shrinkage cannot be obtained due to the distortion. In this way, the temperature of the mold is controlled.

【0010】収縮を考慮して金型の成形に反映するため
に、肉厚が均一で、密度が均一であることが望まれてい
る。密度を均一にする金型や製品形状は設計段階で十分
検討する必要があり、複雑な形状でのMIMはあまりな
かったが、3次元CADの普及に伴って、最近応用例が
出始めてきた。
In order to reflect the shrinkage in the molding of the mold in consideration of the shrinkage, it is desired that the thickness is uniform and the density is uniform. It is necessary to sufficiently consider a mold and a product shape to make the density uniform at the design stage, and there is not much MIM in a complicated shape. However, with the spread of three-dimensional CAD, application examples have recently appeared.

【0011】また、医療分野では、MIMで製作された
金属部品が手術用メスなど医療機器に使用されているこ
とが知られているが、医療機器でも超音波診断装置には
あまり使用されていない。
In the medical field, it is known that metal parts manufactured by MIM are used for medical instruments such as scalpels, but medical instruments are not often used for ultrasonic diagnostic apparatuses. .

【0012】従来の超音波診断装置について説明する。A conventional ultrasonic diagnostic apparatus will be described.

【0013】生体を対象とした超音波診断装置などに用
いる超音波プローブとしては、大別してリニア走査方式
とセクタ走査方式とがあり、セクタ走査方式には、主と
して電子セクタ走査方式とメカニカルセクタ走査方式と
がある。このメカニカルセクタ走査型超音波プローブと
しては、医歯薬出版株式会社発行「超音波検査入門(第
2版))」54頁に記載された種類と方法が知られてい
る。また、このメカニカルセクタ走査型超音波プローブ
としては、(社)日本電子機械工業会編『改訂医用超音
波機器ハンドブック』(1997.1.20コロナ社発
行)91頁の表3.11にも記載されている。
Ultrasound probes used in ultrasonic diagnostic apparatuses for living bodies are roughly classified into a linear scanning system and a sector scanning system. The sector scanning system mainly includes an electronic sector scanning system and a mechanical sector scanning system. There is. As the mechanical sector scanning type ultrasonic probe, the types and methods described on page 54 of "Introduction to Ultrasound Inspection (2nd edition)" issued by Medical and Dental Publishing Co., Ltd. are known. The mechanical sector scanning ultrasonic probe is also described in Table 3.11 on page 91 of "Revised Medical Ultrasound Equipment Handbook" (published by Corona Co., Ltd.), edited by Japan Electronics and Machinery Industries Association. Have been.

【0014】従来、超音波プローブ(超音波探触子、超
音波診断用プローブともいう)は、たとえば、特開平7
−184888号公報および特開平7−163562号
公報に記載されたもの等が知られている。
Conventionally, an ultrasonic probe (also referred to as an ultrasonic probe or an ultrasonic diagnostic probe) is disclosed in
Japanese Patent Application Laid-Open No. 184888/1994 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-163562 are known.

【0015】特開平7−184888号公報に開示され
ている超音波プローブは、超音波振動子を超音波プロー
ブのハンドル軸方向に向かうように取り付け、その超音
波振動子に対向して音響ミラーを設けた超音波送受信部
と振動子の取付台に連結したシャフトを回転駆動する駆
動モータに接続している。駆動モータの回転によって、
超音波送受信部はシャフトを中心に回転し、超音波振動
子のビームは音響ミラーで反射されるので、超音波振動
子の駆動軸に対して反射された面でのビーム軌跡面とな
る。音響ミラーの傾斜角度によるが、一般的には45度
の傾斜面のため、ビーム軌跡面は駆動軸に対して垂直な
面になる。
In the ultrasonic probe disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-184888, an ultrasonic transducer is mounted so as to face the handle axis of the ultrasonic probe, and an acoustic mirror is opposed to the ultrasonic transducer. The drive unit is connected to a drive motor that rotationally drives a shaft connected to the provided ultrasonic transmitting and receiving unit and a mount for the vibrator. By the rotation of the drive motor,
The ultrasonic transmission / reception unit rotates about the shaft, and the beam of the ultrasonic transducer is reflected by the acoustic mirror, so that a beam trajectory is formed on a plane reflected on the drive axis of the ultrasonic transducer. Although it depends on the tilt angle of the acoustic mirror, the beam trajectory plane is a plane perpendicular to the drive axis because it is generally a 45-degree inclined plane.

【0016】駆動モータが超音波振動子に比べてハンド
ル部側に構成されているために、シャフトで超音波振動
子の取付台を回転させるために駆動軸に対して軸変換の
音響ミラーが必要であるうえに、ビーム軌跡面は超音波
プローブのハンドル軸方向に対して垂直な面である超音
波断層画像となっている。
Since the drive motor is arranged closer to the handle portion than the ultrasonic vibrator, an acoustic mirror for converting the axis with respect to the drive shaft is required to rotate the mount for the ultrasonic vibrator with the shaft. In addition, the beam trajectory plane is an ultrasonic tomographic image which is a plane perpendicular to the handle axis direction of the ultrasonic probe.

【0017】駆動モータには直接超音波振動子は取り付
けられていないうえに、駆動モータの軸が回転し、駆動
モータから飛び出した軸は片方向であり、モータを一方
の面から取り付けている。駆動モータを取り付けるため
に特別の工夫があるようには判断できない。
The drive motor is not directly equipped with an ultrasonic vibrator, and the shaft of the drive motor rotates. The shaft protruding from the drive motor is unidirectional, and the motor is mounted from one side. It cannot be determined that there is any special contrivance for mounting the drive motor.

【0018】特開平7−163562号公報に開示され
ている超音波プローブは、超音波振動子を超音波プロー
ブのハンドル軸方向に対してラジアル方向に向かうよう
に取り付けられているので、音響ミラーは不要である。
その超音波振動子の取付台の軸を間接的に駆動モータの
シャフトに連結している。駆動モータの回転によって、
超音波振動子取付台はシャフトの軸に合わせて回転し、
超音波振動子のビーム軌跡面は駆動軸に対して垂直な面
となる。駆動モータの取付は特に記載はないが、図から
判断してシャフト回転であるのでモータの外装部材を固
定している。
The ultrasonic probe disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-163562 has an ultrasonic vibrator mounted so as to extend radially with respect to the axial direction of the handle of the ultrasonic probe. Not required.
The axis of the mount for the ultrasonic transducer is indirectly connected to the shaft of the drive motor. By the rotation of the drive motor,
The ultrasonic vibrator mount rotates along the axis of the shaft,
The beam trajectory plane of the ultrasonic transducer is a plane perpendicular to the drive axis. Although the mounting of the drive motor is not particularly described, the outer member of the motor is fixed because the shaft rotates as judged from the drawing.

【0019】駆動モータが超音波振動子に比べてハンド
ル部側に構成されているために、シャフトで超音波振動
子の取付台を回転させるためにビーム軌跡面は超音波プ
ローブのハンドル軸方向に対して垂直な面である超音波
断層画像を得る。
Since the drive motor is arranged on the handle portion side compared with the ultrasonic transducer, the beam trajectory plane is set in the handle axis direction of the ultrasonic probe in order to rotate the mount of the ultrasonic transducer with the shaft. An ultrasonic tomographic image, which is a plane perpendicular to the plane, is obtained.

【0020】特開平7−184888号公報、特開平7
−163562号公報に記載された超音波診断装置は2
次元超音波断層画像が得られるが、ハンドル部の伝達機
構部と先端部の駆動機構部が複雑なものとなり、超音波
画像の位置精度を向上させるのは十分でない。超音波振
動子部と駆動部を先端部に構成するような検討がなされ
つつある。
JP-A-7-184888, JP-A-7-184888
The ultrasonic diagnostic apparatus described in JP-163562A
Although a two-dimensional ultrasonic tomographic image can be obtained, the transmission mechanism of the handle and the driving mechanism of the distal end become complicated, and it is not sufficient to improve the positional accuracy of the ultrasonic image. Investigations have been made to configure the ultrasonic vibrator section and the drive section at the distal end.

【0021】しかし、この超音波プローブも、超音波振
動子と駆動動力部が離れてしまっているので、駆動機構
が複雑となり、動力を駆動するためにも損失が多くなる
ために駆動動力部が大きくなり、プローブ重量が重くな
り作業性が低下するなどの課題がある。また、超音波媒
体の封止容積が大きくなるなど課題が多い。
However, also in this ultrasonic probe, since the ultrasonic vibrator and the driving power unit are separated from each other, the driving mechanism becomes complicated, and the driving power unit increases the loss for driving the power. There is a problem that the probe becomes large, the weight of the probe increases, and the workability decreases. In addition, there are many problems such as an increase in the sealed volume of the ultrasonic medium.

【0022】また、特開平1−136640号公報、特
開平1−293850号公報に開示されている超音波プ
ローブはプローブ先端に超音波振動子を取り付けたロー
タを回転するように支持された機構部があって、そのロ
ータの回転軸には駆動を伝達するための機構であるベル
トとかウォームギアを介して動力を超音波振動子のロー
タに伝えている。駆動モータは超音波振動子ロータとは
直結していないために、超音波振動子ロータの位置を精
度よく把握することができない。
The ultrasonic probe disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-136640 and 1-293850 is a mechanism for rotating a rotor having an ultrasonic vibrator attached to the tip of the probe. Power is transmitted to the rotor of the ultrasonic vibrator via a belt or worm gear, which is a mechanism for transmitting drive, to the rotating shaft of the rotor. Since the drive motor is not directly connected to the ultrasonic vibrator rotor, the position of the ultrasonic vibrator rotor cannot be accurately grasped.

【0023】上記の従来例では、超音波振動子部分を回
転駆動する機構を先端部に構成し、その機構までの動力
を伝達するために、複雑で、伝達経路の長い機構の超音
波プローブである。そのために、超音波振動子の回転位
置を精度よく把握することができない。回転位置精度を
あげることができないために、画像の情報が荒く、最近
の高画質な画像にするのは、従来の機構では困難になり
つつあった。
In the above-mentioned conventional example, a mechanism for rotating and driving the ultrasonic vibrator portion is formed at the distal end portion, and in order to transmit power to the mechanism, an ultrasonic probe having a complicated and long transmission path is used. is there. Therefore, the rotational position of the ultrasonic transducer cannot be accurately grasped. Since the rotational position accuracy cannot be improved, the information of the image is rough, and it is becoming difficult to obtain a recent high-quality image with the conventional mechanism.

【0024】さらには駆動モータ機構が複雑で大掛かり
になるので、超音波プローブの先端の小型化や軽量化が
できない。
Further, since the driving motor mechanism is complicated and large, the size and weight of the tip of the ultrasonic probe cannot be reduced.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のメカニカルセクタ走査型超音波プローブは2次元
の超音波断層画像が得られるものである。超音波振動子
を取り付けるロータ部と駆動モータ部が異なっているた
めに、駆動力を伝達させる機構を設ける必要があって、
機構的に複雑になる。さらには、それらの機構のため
に、超音波プローブは全体的に重量が重く、大きなサイ
ズとなり、取り扱いにくいなどの課題があった。
However, the above-mentioned conventional mechanical sector scanning type ultrasonic probe can obtain a two-dimensional ultrasonic tomographic image. Because the rotor unit to which the ultrasonic transducer is attached and the drive motor unit are different, it is necessary to provide a mechanism to transmit the driving force,
It becomes mechanically complicated. Further, due to these mechanisms, the ultrasonic probe has a problem that it is generally heavy, large in size, and difficult to handle.

【0026】さらに、従来例の2次元断層画像は超音波
振動子のビーム軌跡面は超音波プローブのハンドル軸に
対して垂直な面であり、ハンドル軸に対して平行なビー
ム軌跡面でないために産婦人科や泌尿科など使用する体
腔内走査には十分な診断ができないなどの課題がある。
特開平1−293850号公報にあるような超音波振動
子のビーム軌跡面が必要であるが、サイズが大きくなる
ので、小型にする必要があった。
Further, in the conventional two-dimensional tomographic image, the beam trajectory plane of the ultrasonic transducer is a plane perpendicular to the handle axis of the ultrasonic probe and is not a beam trajectory plane parallel to the handle axis. There is a problem that scanning in the body cavity used in obstetrics and gynecology or urology cannot be sufficiently diagnosed.
Although a beam trajectory plane of the ultrasonic transducer as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-293850 is required, it is necessary to reduce the size because the size becomes large.

【0027】しかしコンパクトに2次元機構化するため
には、駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モ
ータの内部軸の範囲内に超音波振動子を構成するように
する必要があるが、従来例では超音波振動子は駆動モー
タの内部軸の範囲外に構成されているので、全体を回転
させる機構にするためには非常に大きな超音波プローブ
となり、実用上使用できないものとなっている。
However, in order to make the two-dimensional mechanism compact, it is necessary to configure the ultrasonic vibrator within the range of the internal axis of the drive motor due to the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic vibrator. However, in the conventional example, since the ultrasonic vibrator is configured outside the range of the internal axis of the drive motor, it becomes a very large ultrasonic probe in order to make a mechanism for rotating the whole, and cannot be used practically. I have.

【0028】また、取り扱いの不注意で超音波プローブ
を落下させてしまう場合、モータの重量が大きいとそれ
だけ衝撃荷重が大きくなるので、できるだけ軽量にし、
剛性の強い支持部材で構成する必要がある。
When the ultrasonic probe is dropped due to careless handling, if the weight of the motor is large, the impact load increases accordingly.
It is necessary to use a rigid support member.

【0029】コンパクトに2次元機構化するためには、 (1)駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モ
ータの内部軸の範囲内に超音波振動子を構成する機構に
する必要がある。 (2)駆動ロータを支承する支柱部を設ける必要があ
る。 (3)駆動モータのモータ線を回転駆動に支障がないよ
うに取り出すことが必要である。 (4)超音波振動子の回転位置を知る装置が必要であ
る。 (5)駆動ロータを支柱部に装着するために工夫が必要
である。 (6)支柱部と支持部を一体ものにしたベースが必要。
In order to make a two-dimensional mechanism compact, (1) it is necessary to provide a mechanism that constitutes an ultrasonic vibrator within the range of the internal axis of the drive motor due to the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic vibrator. is there. (2) It is necessary to provide a column supporting the drive rotor. (3) It is necessary to take out the motor wire of the drive motor so as not to hinder the rotation drive. (4) A device for knowing the rotational position of the ultrasonic transducer is required. (5) A device must be devised to mount the drive rotor on the column. (6) A base that integrates the support and the support is required.

【0030】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものである。さらに、支柱部と支持部を一体
ものにしたベースを製作するのに、MIMを使用するに
あたって次のような課題がある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. Further, there are the following problems in using the MIM to manufacture a base in which the support portion and the support portion are integrated.

【0031】(a)MIMは金属粉末と有機バインダー
を混合して射出成形を行うことによって複雑な3次的形
状を得ることができる金属射出成形法であって、このM
IMは金属粉末を射出成形するために、多量の有機バイ
ンダーが必要であり、成形後の脱脂および焼結工程での
収縮率が大きいために、部品の肉厚を均一にしたり、密
度が均一になるようにして、等方収縮されるようにする
ことが、寸法精度がいい製品を作成することである。
(A) MIM is a metal injection molding method capable of obtaining a complicated tertiary shape by mixing metal powder and an organic binder and performing injection molding.
IM requires a large amount of organic binders for injection molding of metal powder, and a large shrinkage rate in the degreasing and sintering steps after molding. In order to make the product isotropically shrunk, a product having good dimensional accuracy is created.

【0032】(b)十字形状の支持部の先端に支柱部が
構成された形状であるので、成形後の脱脂および焼結工
程で異常変形を起こすことがないようにすること。
(B) Since the support has a cross-shaped shape with a support at the tip, a deforming and sintering process after molding does not cause abnormal deformation.

【0033】(c)本発明のような対称に部材の構成が
なくU字形状のものはどうしても、支柱部の間隔が安定
しない。そのため、強制的に規制する方法ができるよう
な形状にあらかじめしておくようにする。
(C) In the case of a U-shaped member having no symmetrical member structure as in the present invention, the interval between the pillar portions is not always stable. For this reason, it is necessary to prepare in advance a shape that allows a method of forcibly regulating.

【0034】以上のように、MIMで作成された金属部
品を使用する超音波診断装置には、解決しようとする課
題があるが、3次元形状の複雑な形状にしてコンパクト
にまとめてウインドウケース内に駆動モータを内蔵する
ためには寸法精度がよい工法でベースを製作する必要が
ある。そのためにMIMでベースを作成し、MIMを備
えた超音波振動子駆動モータおよびそれを使用した超音
波診断装置を提供することである。
As described above, there is a problem to be solved in an ultrasonic diagnostic apparatus using a metal part made by MIM. However, the ultrasonic diagnostic apparatus has a complicated three-dimensional shape and is compactly integrated into a window case. In order to incorporate the drive motor into the base, it is necessary to manufacture the base by a method with good dimensional accuracy. An object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer drive motor provided with an MIM and a ultrasonic diagnostic apparatus using the same.

【0035】また、超音波走査を2次元的に確保するこ
とができ、小型、軽量である走査可能な超音波振動子駆
動モータとそれを使用した2次元走査超音波診断装置を
提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a small and lightweight ultrasonic transducer driving motor capable of ensuring two-dimensional ultrasonic scanning and capable of scanning, and a two-dimensional scanning ultrasonic diagnostic apparatus using the same. Aim.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、超音波振動子のビーム軌跡面をハンドル
軸に平行な面に形成できるように駆動モータの駆動軸を
ハンドル軸に対して垂直になるように構成する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a drive shaft of a drive motor is provided on a handle shaft so that a beam trajectory surface of an ultrasonic transducer can be formed in a plane parallel to the handle shaft. It is configured so as to be perpendicular to it.

【0037】さらに、超音波伝播媒質を内包しウインド
ウケース内に、駆動モータの駆動軸と超音波振動子の回
転軸と一つの軸で構成した超音波振動子駆動モータを構
成させ、軽量、小型の超音波プローブにするためには、 (1)駆動モータの駆動軸のロータ範囲内にビーム軌跡
面を構成する。 (2)駆動モータのロータケースに超音波振動子を取り
付ける。 (3)駆動モータの軸受を支承する支柱部は支持部と一
体とした部材(ベース)で構成され、駆動ロータに剛性
のある支持をする。 (4)駆動ロータが搭載されたベースはMIM(メタル
インジェクションモールド)工法で製作する。 (5)駆動モータの駆動軸を、軸受カラを介して、ベー
スの支柱部に支承する。 (6)軸受カラは中空円筒のリングで形成されている。 (7)駆動モータの駆動軸を、軸受カラを介して支承す
るベースの支柱部がベースの2カ所である。その2カ所
の支柱部にはさまれた箇所に駆動ロータが構成される。 (8)ベースの2カ所の支柱部は平行に配置され、駆動
ロータの両側に支柱部が構成されて、支持部がウインド
ウケース近傍に配置され、中央部のベースよりも幅寸法
が小さい支柱部で駆動ロータを両持ち支持して、超音波
振動子駆動モータの剛性を強くさせている。 (9)駆動軸と軸受カラとベースとは接着剤などで固定
して、超音波振動子駆動モータの剛性を高めている。 (10)駆動モータのコイルからの接続リード線を駆動
軸の一部を切り欠いた部から通し、軸受カラの駆動軸支
持穴から通して、ハンドル部側へ接続する。 (11)駆動モータの駆動軸と超音波振動子の回転軸は
同一軸であるので、駆動モータの位置情報が超音波振動
子の位置情報になり、駆動モータの位置情報の精度を上
げることで超音波振動子の位置情報精度が向上する。 (12)駆動ロータの位置検出はエンコーダで行い、エ
ンコーダマグネットは駆動ロータ側に付け、位置検出素
子はベースの支柱部に取付台を介して取り付ける。 (13)駆動ロータの基準位置検出は磁性化ピンとMR
素子からなっていて、駆動ロータには磁性材のピンを付
け、ベースの中央支持部にはZ相MR素子を取付台を介
して取り付ける。 (14)駆動ロータの組み込んだ超音波素子への信号の
送受信にはスリップリングが用いられていて、スリップ
リング電極を駆動ロータ側に取り付け、ブラシをベース
支柱部にブラシホルダを介して取り付ける。 (15)ブラシホルダーには入出力機能を有する可撓性
基板(以下I/OFPCと記す)を取り付け、I/OF
PCのランドに半田付けし、そのI/OFPCをベース
にねじにて固定する。 (16)I/OFPCをベースに固定したねじで、電気
グランドをベースに接続する。 (17)駆動モータの信号線などの引き回し関係で、ベ
ースの支柱部の寸法はベース中央部支持部寸法よりも幅
を小さくする。 (18)ベースの軸支承するための支柱部が構成され、
その支柱部には軸を支承するための円筒部とその円筒部
に繋がった平行な開口部があり、その開口部は外部に繋
がっている。その開口部の幅は駆動軸の径よりも大き
く、軸受カラの外径よりも小さくする。
Further, an ultrasonic vibrator driving motor including a driving shaft of the driving motor, a rotating shaft of the ultrasonic vibrator, and one shaft is formed in the window case and including the ultrasonic wave propagating medium. (1) A beam trajectory plane is formed within the rotor range of the drive shaft of the drive motor. (2) Attach the ultrasonic vibrator to the rotor case of the drive motor. (3) The support portion for supporting the bearing of the drive motor is formed of a member (base) integrated with the support portion, and supports the drive rotor with rigidity. (4) The base on which the drive rotor is mounted is manufactured by the MIM (Metal Injection Mold) method. (5) The drive shaft of the drive motor is supported on the support of the base via the bearing collar. (6) The bearing collar is formed of a hollow cylindrical ring. (7) There are two support portions of the base for supporting the drive shaft of the drive motor via the bearing collar. A drive rotor is formed between the two pillars. (8) The two pillar portions of the base are arranged in parallel, the pillar portions are formed on both sides of the drive rotor, the support portion is arranged near the window case, and the pillar portion has a smaller width than the center portion of the base portion. To support the drive rotor at both ends to increase the rigidity of the ultrasonic vibrator drive motor. (9) The drive shaft, the bearing collar and the base are fixed with an adhesive or the like to increase the rigidity of the ultrasonic vibrator drive motor. (10) A connection lead wire from a coil of the drive motor is passed through a part of the drive shaft cut out, and is passed through a drive shaft support hole of a bearing collar, and is connected to the handle portion side. (11) Since the drive shaft of the drive motor and the rotation axis of the ultrasonic transducer are the same axis, the position information of the drive motor becomes the position information of the ultrasonic transducer, and the accuracy of the position information of the drive motor can be improved. The position information accuracy of the ultrasonic transducer is improved. (12) The position detection of the drive rotor is performed by an encoder, the encoder magnet is attached to the drive rotor side, and the position detection element is attached to the support of the base via a mounting base. (13) The reference position of the drive rotor is detected by the magnetized pin and MR.
The drive rotor is provided with magnetic material pins, and the Z-phase MR element is mounted on the center support of the base via a mount. (14) A slip ring is used for transmitting and receiving signals to and from the ultrasonic element in which the drive rotor is incorporated. A slip ring electrode is attached to the drive rotor, and a brush is attached to the base support via a brush holder. (15) A flexible substrate (hereinafter referred to as I / OFPC) having an input / output function is attached to the brush holder, and the I / OF
It is soldered to the land of the PC and the I / OFPC is fixed to the base with screws. (16) Connect the electric ground to the base with the screw fixing the I / OFPC to the base. (17) Due to the arrangement of the signal lines of the drive motor and the like, the width of the column portion of the base is made smaller than the dimension of the support portion of the base central portion. (18) A support portion for supporting the base shaft is configured,
The column has a cylindrical portion for supporting the shaft and a parallel opening connected to the cylindrical portion, and the opening is connected to the outside. The width of the opening is larger than the diameter of the drive shaft and smaller than the outer diameter of the bearing collar.

【0038】駆動モータを装着するため両方の支柱部の
開口部から駆動軸をはめ込み、支柱部の円筒部まで挿入
し、その後軸受カラをシャフト軸方から挿入し、軸受カ
ラの内径円筒部をシャフトに係合挿入させつつ、軸受カ
ラの円筒部の外周部は支柱部の円筒部に挿入して、駆動
軸はベースから抜けないようにする。 (19)機構部を小型軽量にさせ、超音波伝播媒質の封
止範囲を狭くでき、全体的な超音波プローブの重量を軽
くできるうえに、駆動モータの駆動軸と超音波振動子の
回転軸が同一軸である。 (20)MIMのベースを使用した超音波振動子モータ
装置を使用して、超音波診断装置を製造する。 (21)ベースの材質がステンレス系材料である。 (22)2つの支柱部の先端部の円筒形状の穴はモータ
の駆動軸を搭載するものである。 (23)2つの支柱部の先端部の円筒形状の穴には一部
に切り欠きを設ける。 (24)ベースは十字形状の支持部の十字の先端には、
支持部と支柱部が一体で金属粉末部品で作成される。 (25)ベース支持部は薄い均一な肉厚にし、リブにて
ベースの剛性を確保する。 (26)超音波振動子と超音波伝播媒質とを内包し、超
音波透過性を有する窓材からなるウインドウケースと上
記超音波振動子を駆動させる駆動モータである。 (27)超音波振動子を駆動モータのロータフレームの
外周部に取り付けて、駆動モータの回転軸で回転させた
超音波振動子の軌道平面に形成される機構。 (28)本発明による電子−機械走査式の2次元走査用
超音波振動子駆動モータによって、超音波伝播媒質を内
包しウインドウケース内に、駆動モータの駆動軸と超音
波振動子の回転軸を同一軸で構成した超音波振動子駆動
モータを構成させる。 (29)機構部を小型軽量にし、超音波伝播媒質の封止
範囲をプローブ先端にする。 (30)ハンドル軸に対して平行なビーム軌跡面であ
る。 (31)ベースに支柱部と支持部が一体で構成されてい
るので、ベースの剛性が大きく、駆動ロータの支持剛性
が増した超音波プローブができる。
In order to mount the drive motor, the drive shafts are fitted through the openings of both support portions, inserted into the cylindrical portions of the support portions, then the bearing collar is inserted from the shaft axis, and the inner cylindrical portion of the bearing collar is inserted into the shaft. The outer peripheral portion of the cylindrical portion of the bearing collar is inserted into the cylindrical portion of the column so that the drive shaft does not fall out of the base. (19) The size and size of the mechanism can be reduced, the sealing range of the ultrasonic wave propagation medium can be narrowed, the weight of the entire ultrasonic probe can be reduced, and the drive shaft of the drive motor and the rotational axis of the ultrasonic transducer can be reduced. Are the same axis. (20) An ultrasonic diagnostic apparatus is manufactured using an ultrasonic vibrator motor device using a MIM base. (21) The material of the base is a stainless steel material. (22) The cylindrical holes at the tips of the two pillars are for mounting the drive shaft of the motor. (23) A notch is provided in a part of the cylindrical hole at the tip of the two pillars. (24) The base is at the tip of the cross of the cross-shaped support,
The support part and the support part are integrally made of a metal powder part. (25) The base support section is made thin and uniform in thickness, and the rigidity of the base is secured by ribs. (26) A window case that includes an ultrasonic transducer and an ultrasonic propagation medium and is made of a window material having ultrasonic transparency, and a drive motor that drives the ultrasonic transducer. (27) A mechanism in which an ultrasonic vibrator is attached to an outer peripheral portion of a rotor frame of a drive motor, and is formed on a track plane of the ultrasonic vibrator rotated by a rotation shaft of the drive motor. (28) The two-dimensional scanning ultrasonic vibrator drive motor for electro-mechanical scanning according to the present invention includes an ultrasonic wave propagation medium, and a drive shaft of the drive motor and a rotational axis of the ultrasonic vibrator are provided in a window case. An ultrasonic vibrator drive motor constituted by the same axis is constituted. (29) The mechanism is reduced in size and weight, and the sealing range of the ultrasonic wave propagation medium is set at the tip of the probe. (30) A beam trajectory plane parallel to the handle axis. (31) Since the support portion and the support portion are integrally formed on the base, an ultrasonic probe having high rigidity of the base and increased support rigidity of the drive rotor can be obtained.

【0039】MIMで製作したベースを用いることで軽
量、小型の超音波プローブが作成できて、その超音波プ
ローブを使用した超音波診断装置ができる。
By using a base made of MIM, a lightweight and small ultrasonic probe can be made, and an ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic probe can be made.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、超音波振動子と超音波伝播媒質とを内包し、超音波
透過性を有する窓材からなるウインドウケースと上記超
音波振動子を駆動させる駆動モータとを具備した超音波
プローブにおいて、超音波振動子を駆動モータのロータ
フレームの外周部に取り付け、駆動モータの駆動軸と超
音波振動子が同一軸で構成され、回転させた超音波振動
子の軌道平面に超音波ビーム軌跡面があり、この超音波
ビーム軌跡面に対して駆動軸は直交し、さらに駆動モー
タの駆動軸を、軸受カラを介して、ベースに支承される
構成で、このベースには、駆動軸を支承する支柱部が2
つあって、この支柱部には、円筒部とその円筒部に繋が
った平行な開口部があり、この開口部は外部に繋がって
おり、軸受カラを駆動軸と支柱部の円筒部の間に介在さ
せて、駆動ロータがベースから抜けないようにし、前記
ベースはメタルインジェクションモールド工法で形成さ
れている金属粉末部品で、駆動ロータを支承する支柱部
と、プローブ本体に取り付けるための支持部とを有する
金属粉末部品からなることがベースを使用したことを特
徴とする超音波振動子駆動モータとしたものであり、駆
動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの駆
動軸の範囲内に超音波振動子を構成する機構となってい
るので、コンパクトに2次元断層像の得られる超音波振
動子駆動機構とすることができる。超音波振動子のビー
ム軌跡面はハンドル軸と同一方向を向いているので、駆
動モータ軸はハンドル軸とは垂直な関係であり、ビーム
軌跡面はハンドル軸に対して平行な面である走査面とな
る超音波断層画像を得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a window case including an ultrasonic vibrator and an ultrasonic wave propagating medium and made of a window material having ultrasonic transparency and the ultrasonic vibration. In the ultrasonic probe having a drive motor for driving the element, the ultrasonic transducer is attached to the outer peripheral portion of the rotor frame of the drive motor, and the drive shaft of the drive motor and the ultrasonic transducer are formed on the same axis and rotated. There is an ultrasonic beam trajectory plane on the trajectory plane of the ultrasonic transducer, and the drive axis is orthogonal to this ultrasonic beam trajectory plane, and the drive shaft of the drive motor is supported on the base via a bearing collar. In this configuration, the base has two support columns for supporting the drive shaft.
Therefore, this support has a cylindrical part and a parallel opening connected to the cylindrical part, and this opening is connected to the outside, and the bearing collar is connected between the drive shaft and the cylindrical part of the support. Interposed to prevent the drive rotor from falling out of the base, the base is a metal powder part formed by a metal injection molding method, and a support portion for supporting the drive rotor and a support portion for attaching to the probe body. It is an ultrasonic vibrator drive motor characterized by using a base that is made of a metal powder part having a positional relationship between the drive motor and the ultrasonic vibrator, within a range of a drive shaft of the drive motor. Since the mechanism constitutes the ultrasonic transducer, the ultrasonic transducer driving mechanism can obtain a two-dimensional tomographic image in a compact manner. Since the beam trajectory plane of the ultrasonic transducer is oriented in the same direction as the handle axis, the drive motor axis is perpendicular to the handle axis, and the beam trajectory plane is a plane parallel to the handle axis. Thus, an ultrasonic tomographic image can be obtained.

【0041】さらに、ベースの軸支承するための支柱部
には軸を支承するための円筒部と開口部があり、この支
柱部に円筒部と駆動軸との間には、中空円筒形状をした
軸受カラが挿入されていて、駆動軸が支柱部から抜けな
いようになっている。そのために駆動モータの組立が容
易になるとともに小型、軽量に作製することができ、プ
ローブ先端部に駆動モータを内蔵することができる。ま
た、ベースは複雑な形状のものであるが、金属粉末成形
型で合理的に製造することができるという作用を有す
る。
Further, the support portion for supporting the shaft of the base has a cylindrical portion for supporting the shaft and an opening, and the support portion has a hollow cylindrical shape between the cylindrical portion and the drive shaft. A bearing collar is inserted so that the drive shaft does not fall out of the column. Therefore, assembling of the drive motor is facilitated, and the drive motor can be manufactured to be small and lightweight, and the drive motor can be built in the probe tip. Further, although the base has a complicated shape, it has an effect that it can be rationally manufactured with a metal powder molding die.

【0042】請求項2に記載の発明は、メタルインジェ
クションモールド工法で製作したベースの材質がステン
レス系材料であることを特徴とする請求項1記載の超音
波振動子駆動モータとしたものであり、超音波伝播媒質
のなかでの使用のうえで、耐油、耐薬品性があるうえ
に、錆などの発生の心配がないという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the ultrasonic vibrator drive motor according to the first aspect, wherein the base material manufactured by the metal injection molding method is a stainless steel material. When used in an ultrasonic wave propagation medium, it has an oil and chemical resistance, and has the effect of not causing rust or the like.

【0043】請求項3に記載の発明は、超音波振動子と
超音波伝播媒質とを内包し、超音波透過性を有する窓材
からなるウインドウケースと上記超音波振動子を駆動さ
せる駆動モータとを具備した超音波プローブにおいて、
超音波振動子を駆動モータのロータフレームの外周部に
取り付けて、駆動モータの駆動軸と超音波振動子が同一
軸で構成され、回転させた超音波振動子の軌道平面に超
音波ビーム軌跡面があって、このビーム軌跡面に対して
駆動軸は直交し、さらに駆動ロータを、軸受カラを介し
て、ベースに回転可能に支承した構成であって、前記ベ
ースは十字形状の支持部で構成され、この支持部の18
0度の位置に相当する支持部の先端側には、超音波プロ
ーブ本体とモータを取り付ける取付支持部が構成され、
この取付支持部以外の支持部先端側には駆動ロータを支
承するための支柱部が十字形状の支持部に垂直な方向に
構成され、前記ベースはメタルインジェクションモール
ド工法で形成されている金属粉末部品からなるベースを
使用したことが特徴の超音波振動子駆動モータとしたも
のであり、駆動モータの駆動軸と軸受カラとベースの支
柱部とを固定することで、ベースの支柱部同士を駆動軸
で固定したことになり固定部で閉空間ができるので、ベ
ースの剛性が増す。また、2つの支柱部が一体のベース
であるために、駆動モータの支承強度が充分に確保でき
るという作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a window case including an ultrasonic vibrator and an ultrasonic wave propagation medium and made of a window material having ultrasonic transparency, and a drive motor for driving the ultrasonic vibrator. In the ultrasonic probe having
The ultrasonic vibrator is attached to the outer periphery of the rotor frame of the drive motor, and the drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator have the same axis, and the ultrasonic beam trajectory plane is on the orbit plane of the rotated ultrasonic vibrator. The drive shaft is orthogonal to the beam trajectory surface, and the drive rotor is rotatably supported on a base via a bearing collar. The base is formed of a cross-shaped support. Of this support
On the tip side of the support portion corresponding to the position of 0 degree, a mounting support portion for mounting the ultrasonic probe body and the motor is configured,
On the distal end side of the support portion other than the mounting support portion, a support portion for supporting the drive rotor is configured in a direction perpendicular to the cross-shaped support portion, and the base is a metal powder component formed by a metal injection molding method. An ultrasonic vibrator drive motor characterized by using a base consisting of a base, and by fixing the drive shaft of the drive motor, the bearing collar and the support of the base, the support of the base are connected to each other by the drive shaft. As a result, the closed space is formed in the fixing portion, and the rigidity of the base increases. In addition, since the two support portions are formed as an integrated base, there is an effect that the bearing strength of the drive motor can be sufficiently secured.

【0044】請求項4に記載の発明は、駆動ロータを支
承するベースはメタルインジェクションモールド工法で
形成されている金属粉末部品であって、2つの支柱部の
うち一方にはスリップリングのブラシホルダを取り付け
ることができ、もう一方の支柱部には回転位置検出素子
を取り付けることができる構成となっていることを特徴
とする請求項1または請求項3記載の超音波振動子駆動
モータとしたものであり、駆動モータをコンパクトにま
とめることができる。また、ベースの支柱部に機能部を
構成することで、一体のベースのために剛性があるの
で、スリップリングや回転位置検出素子を確実に取り付
けることができ、外部からの力、衝撃力による機能劣化
がないという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, the base for supporting the drive rotor is a metal powder component formed by a metal injection molding method, and one of the two pillars is provided with a brush holder of a slip ring. The ultrasonic vibrator drive motor according to claim 1 or 3, wherein a rotational position detecting element can be mounted on the other support portion. Yes, the drive motor can be compactly assembled. In addition, since the functional part is configured on the column of the base, the rigidity is provided because of the integral base, so the slip ring and the rotational position detecting element can be securely attached, and the function by external force and impact force Has the effect of no degradation.

【0045】請求項5に記載の発明は、駆動ロータを支
承するベースはメタルインジェクションモールド工法で
形成されている金属粉末部品であって、十字形状のベー
ス支持部の中央部には駆動ロータの回転基準位置検出素
子を取り付けることができる構成となっていることを特
徴とする請求項1または請求項3記載の超音波振動子駆
動モータとしたものであり、駆動ロータが安定して支承
できるベースが金属粉末で一体で作成できるので、剛性
が強いうえに、各部の位置関係がしっかりしており、ロ
ータの位置基準を検出する素子をベースの十字形状の支
持部の中央部に構成して、精度のよい超音波素子を駆動
するモータができ、ビームの軌跡が安定し、送受信が安
定するために画像が鮮明になるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, the base for supporting the drive rotor is a metal powder part formed by a metal injection molding method, and the rotation of the drive rotor is provided at the center of the cross-shaped base support. The ultrasonic transducer drive motor according to claim 1 or 3, wherein a reference position detecting element can be mounted thereon, wherein the base on which the drive rotor can be stably supported is provided. Since it can be made in one piece with metal powder, it has high rigidity and the positional relationship of each part is firm, and the element that detects the reference position of the rotor is configured at the center of the cross-shaped support part of the base, A motor that drives a good ultrasonic element is obtained, and the trajectory of the beam is stabilized, and the transmission and reception are stabilized, so that the image becomes clear.

【0046】請求項6に記載の発明は、駆動ロータを支
承するベースはメタルインジェクションモールド工法で
形成されている金属粉末部品であって、駆動ロータに搭
載された超音波振動子の信号を回転部から取り出すスリ
ップリングが構成され、そのスリップリングのスリップ
リング電極は駆動ロータ側に固定され、このスリップリ
ングのブラシをブラシホルダに固着されたI/OFPC
を半田付け接続し、前記I/OFPCをベースにビスに
て固定し、このビスから電気グランドをベースに接続す
ることができるようにしたことを特徴とする請求項1ま
たは請求項3記載の超音波振動子駆動モータとしたもの
であり、駆動ロータの回転側にスリップリングの電極が
あるために、ベースのブラシが安定にコンタクトして摺
動することができ、超音波素子の送受信信号を、ブラシ
からFPCを用いて接続し、そのFPCをモータのベー
スに固定して、超音波画像のノイズを小さくすることが
できる。また、FPCの固定ビスを用いて、電気グラン
ドをベースに落とすことで、ノイズの強い超音波素子の
送受信信号を得ることができるという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, the base for supporting the drive rotor is a metal powder part formed by a metal injection molding method, and the signal of the ultrasonic vibrator mounted on the drive rotor is transmitted to the rotating part. A slip ring is taken out of the I / OFPC, and the slip ring electrode of the slip ring is fixed to the drive rotor side, and the brush of the slip ring is fixed to the brush holder.
4. The device according to claim 1, wherein the I / OFPC is fixed to the base with a screw, and an electric ground can be connected to the base from the screw. It is a sonic transducer drive motor, and since there is a slip ring electrode on the rotation side of the drive rotor, the base brush can stably contact and slide, and the transmission and reception signals of the ultrasonic element, The connection from the brush using the FPC can be made, and the FPC can be fixed to the base of the motor to reduce the noise of the ultrasonic image. Further, by using the fixing screw of the FPC to drop the electric ground to the base, it is possible to obtain a transmission / reception signal of the ultrasonic element having strong noise.

【0047】請求項7に記載の発明は、駆動ロータを支
承するベースはメタルインジェクションモールド工法で
形成されている金属粉末部品であって、回転位置検出素
子や回転基準位置検出素子の信号を駆動ロータの近傍で
増幅する電子部品を搭載した中継アンプ基板をベースに
ビスにて固定し、駆動モータの信号線を中継アンプ基板
から取り出すようにしたことを特徴とする請求項1また
は請求項3記載の超音波振動子駆動モータとしたもので
あり、回転位置検出素子や回転基準位置検出素子の信号
を駆動ロータの近傍で増幅することで、微弱信号レベル
の区間が短く、外部からのノイズの影響を小さくでき
る。さらにその増幅の中継アンプ基板を駆動モータのベ
ースに固定するために、超音波プローブに作用した衝撃
力などの外部力によっても基板が動かないので、基板周
辺の金属部に接触することがないという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, the base for supporting the drive rotor is a metal powder part formed by a metal injection molding method, and the drive rotor detects the signal of the rotation position detection element and the rotation reference position detection element. 4. A relay amplifier board on which an electronic component to be amplified in the vicinity of the base is mounted is fixed to a base with a screw, and a signal line of a drive motor is taken out from the relay amplifier board. This is an ultrasonic transducer drive motor, which amplifies the signals of the rotation position detection element and the rotation reference position detection element near the drive rotor to shorten the section of the weak signal level and reduce the influence of external noise. Can be smaller. Furthermore, because the amplification amplifier board is fixed to the base of the drive motor, the board does not move due to external force such as impact force applied to the ultrasonic probe, so it does not contact metal parts around the board. Has an action.

【0048】請求項8に記載の発明は、超音波振動子を
駆動モータのロータフレームの外周部に取り付け、駆動
モータの駆動軸と超音波振動子が同一軸で構成され、回
転させた超音波振動子の軌道平面に超音波ビーム軌跡面
があり、このビーム軌跡面に対して駆動軸は直交してい
る構成で、駆動ロータを支承するベースはメタルインジ
ェクションモールド工法で形成されている金属粉末部品
で、駆動ロータを回転支承された駆動モータと信号を増
幅する中継アンプ基板とを、ウインドウケース内の超音
波伝播媒質においたことを特徴とする請求項1または請
求項3または請求項6記載の超音波振動子駆動モータと
したものであり、駆動ロータ近くに回転位置検出素子や
回転基準位置検出素子の信号を増幅するために、中継ア
ンプ基板を取り付け、微弱信号レベルの区間が短く、外
部からのノイズの影響を小さくできる。さらに駆動ロー
タとともに中継アンプ基板もウインドウケース内の超音
波伝播媒質におくようにした構造にすることで超音波プ
ローブを小型、軽量化することができるという作用を有
する。
According to an eighth aspect of the present invention, the ultrasonic vibrator is mounted on the outer peripheral portion of the rotor frame of the drive motor, and the drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator are formed on the same axis, and the ultrasonic vibrator is rotated. The ultrasonic beam trajectory plane is on the trajectory plane of the transducer, and the drive axis is perpendicular to this beam trajectory plane. The base supporting the drive rotor is a metal powder part formed by metal injection molding. 7. The method according to claim 1, wherein the drive motor having the drive rotor rotatably supported and the relay amplifier board for amplifying a signal are placed in an ultrasonic wave propagation medium in a window case. This is an ultrasonic transducer drive motor, and a relay amplifier board is mounted near the drive rotor to amplify the signals of the rotation position detection element and the rotation reference position detection element. , Weak signal level of the interval is short, it is possible to reduce the influence of noise from the outside. Further, by providing the relay amplifier substrate together with the drive rotor in the ultrasonic propagation medium in the window case, the ultrasonic probe can be reduced in size and weight.

【0049】本発明の請求項9に記載の発明は、超音波
振動子を駆動モータのロータフレームの外周部に取り付
け、駆動モータの駆動軸と超音波振動子が同一軸で構成
され、回転させた超音波振動子の軌道平面に超音波ビー
ム軌跡面があって、そのビーム軌跡面に対して駆動軸は
直交し、さらに駆動ロータを、軸受カラを介して、ベー
スに回転可能に支承された構成で、前記ベースは十字形
状の支持部で構成され、この支持部の180度の位置に
相当する支持部の先端側には、超音波プローブ本体とモ
ータを取り付ける取付支持部が構成され、この取付支持
部以外の支持部先端側には駆動ロータを支承するための
支柱部が十字形状の支持部に垂直な方向に構成され、前
記ベースはメタルインジェクションモールド工法で形成
され、十字形状の支持部には、両側にリブを設け、この
リブはベースの金属粉末部品からなることが特徴の請求
項3または請求項5または請求項6または請求項7また
は請求項8記載の超音波振動子駆動モータとしたもので
あり、ベースの支持部にリブを用いることで、MIMベ
ースの肉厚を均一にできることでMIMでの部品精度が
安定するうえに、ベースの剛性が増し、駆動モータの支
承強度が充分に確保できるという作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, the ultrasonic vibrator is mounted on the outer peripheral portion of the rotor frame of the drive motor, and the drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator are constituted by the same axis, and are rotated. There is an ultrasonic beam trajectory plane in the trajectory plane of the ultrasonic transducer, and the drive shaft is orthogonal to the beam trajectory plane, and the drive rotor is rotatably supported on the base via a bearing collar. In the configuration, the base is formed of a cross-shaped support portion, and a mounting support portion for mounting the ultrasonic probe main body and the motor is formed on a tip side of the support portion corresponding to a position of 180 degrees of the support portion. On the distal end side of the support portion other than the mounting support portion, a support portion for supporting the drive rotor is formed in a direction perpendicular to the cross-shaped support portion, and the base is formed by a metal injection molding method, and the cross-shaped The ultrasonic vibrator according to claim 3, wherein the holding portion is provided with ribs on both sides thereof, and the ribs are made of a base metal powder part. This is a drive motor. By using ribs for the base support, the thickness of the MIM base can be made uniform, so that the accuracy of parts in the MIM is stabilized, and the rigidity of the base is increased. It has the effect of ensuring sufficient strength.

【0050】本発明の請求項10に記載の発明は、超音
波振動子と超音波伝播媒質とを内包し、超音波透過性を
有する窓材からなるウインドウケースと上記超音波振動
子を駆動させる駆動モータとを具備した超音波プローブ
において、駆動モータの駆動軸を、軸受カラを介して、
ベースに支承される構成で、このベースには、駆動軸を
支承する支柱部が2つあって、この支柱部には、円筒部
とこの円筒部に繋がった平行な開口部があり、この開口
部は外部に繋がっており、また、軸受カラは中空円筒形
状で、開口部の間隔がh1で、支柱部の円筒部の直径が
d1で、軸受カラの円筒部の外径がd2で、軸受カラの
中空円筒部の内径がd3で、駆動軸の軸径がDであっ
て、これらが以下の関係
According to a tenth aspect of the present invention, an ultrasonic oscillator and an ultrasonic wave propagation medium are included, and a window case made of a window material having ultrasonic transparency and the ultrasonic oscillator are driven. In an ultrasonic probe equipped with a drive motor, the drive shaft of the drive motor is
The base is supported on the base. The base has two support portions for supporting the drive shaft. The support portion has a cylindrical portion and a parallel opening connected to the cylindrical portion. The bearing portion is connected to the outside, the bearing collar has a hollow cylindrical shape, the interval between the openings is h1, the diameter of the cylindrical portion of the support portion is d1, and the outer diameter of the cylindrical portion of the bearing collar is d2, The inner diameter of the hollow cylindrical portion of the hollow is d3, the shaft diameter of the drive shaft is D, and the following relationship is satisfied.

【0051】[0051]

【数2】 (Equation 2)

【0052】にあって、軸受カラを駆動軸と支柱部の円
筒部の間に介在させて、駆動ロータがベースから抜けな
いようにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれ
か1項に記載の超音波振動子駆動モータとしたものであ
り、ベースの軸支承するための支柱部に形成された円筒
部と開口部があって、駆動軸を開口部から円筒部の中央
まで挿入して、軸受カラを駆動軸方向から挿入し、この
支柱部に円筒部と駆動軸との間には、中空円筒形状をし
た軸受カラで構成することで、駆動軸が支柱部から抜け
ないようになっている。そのために駆動モータの組立が
容易になるとともに、駆動モータと超音波振動子の位置
関係で、駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子を
構成する機構となるのでコンパクト機構ができ、小型軽
量な駆動モータを提供できるという作用を有する。
5. The apparatus according to claim 1, wherein a bearing collar is interposed between the drive shaft and the cylindrical portion of the column so that the drive rotor does not fall out of the base. There is a cylindrical portion and an opening formed in a column portion for supporting the shaft of the base, and the drive shaft is inserted from the opening portion to the center of the cylindrical portion. Then, the bearing collar is inserted from the drive shaft direction, and between this cylindrical part and the drive shaft is formed by a hollow cylindrical bearing collar so that the drive shaft does not fall out of the pillar part. Has become. As a result, the drive motor can be easily assembled, and because of the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic vibrator, the ultrasonic vibrator can be configured within the range of the internal axis of the drive motor. This has the function of providing a lightweight drive motor.

【0053】本発明の請求項11に記載の発明は、請求
項1から10のいずれか1項に記載の超音波振動子駆動
モータを使用した超音波診断装置としたものであり、駆
動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの内
部軸の範囲内に超音波振動子を構成する機構となってい
るのでコンパクトに2次元超音波駆動を機構化すること
ができる。超音波振動子のビーム軌跡面はハンドル軸と
同一方向を向いていて、駆動モータ軸はハンドル軸とは
垂直な関係であり、ビーム軌跡面はハンドル軸に対して
平行な面である走査面となる超音波断層画像を得ること
ができる。2次元駆動部の駆動モータをウインドウケー
スの中に内蔵できるので、小型で軽量な超音波プローブ
ができ、それを使用した超音波診断ができ、診断の便宜
性を向上させることができるという作用を有する。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic vibrator driving motor according to any one of the first to tenth aspects. Due to the positional relationship of the ultrasonic vibrator, the ultrasonic vibrator is configured within the range of the internal axis of the drive motor, so that the two-dimensional ultrasonic drive can be compactly structured. The beam trajectory plane of the ultrasonic transducer points in the same direction as the handle axis, the drive motor axis is perpendicular to the handle axis, and the beam trajectory plane is a scanning plane that is parallel to the handle axis. Thus, an ultrasonic tomographic image can be obtained. Since the drive motor of the two-dimensional drive unit can be built into the window case, a small and lightweight ultrasonic probe can be formed, and ultrasonic diagnosis using the probe can be performed, and the convenience of diagnosis can be improved. Have.

【0054】[0054]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0055】図1は本発明の一実施例におけるメカニカ
ルセクタ走査型超音波プローブを使用した超音波診断装
置の全体を示す概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an entire ultrasonic diagnostic apparatus using a mechanical sector scanning ultrasonic probe according to one embodiment of the present invention.

【0056】実施例の超音波診断装置は超音波プローブ
と本体システム部から構成される。超音波プローブの先
端には超音波振動子1、2を回転駆動させる駆動モータ
の駆動ロータ3、駆動ロータ3を支持するベース4(ベ
ースやハウジングともいう)が内蔵され、超音波プロー
ブのハンドル部には駆動モータの位置検出信号の中継調
整基板5と超音波伝播媒質の容積調整機構6とが構成さ
れている。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment comprises an ultrasonic probe and a main system unit. A drive rotor 3 of a drive motor for rotating the ultrasonic transducers 1 and 2 and a base 4 (also referred to as a base or a housing) for supporting the drive rotor 3 are built into the tip of the ultrasonic probe, and a handle portion of the ultrasonic probe is provided. Are provided with a relay adjustment board 5 for the position detection signal of the drive motor and a volume adjustment mechanism 6 for the ultrasonic wave propagation medium.

【0057】超音波振動子1、2は駆動ロータ3の回転
部の外周部に取り付けられている、そのため超音波振動
子1、2の回転軸と駆動モータ104の駆動軸とは同一
の軸となる。駆動軸に対して超音波振動子1、2のビー
ムはラジアル方向に放射させる。その駆動ロータ3が回
転することが超音波振動子1、2のビームの軌跡面は駆
動軸に対して直交した面である。すなわち、そのビーム
の軌跡面に垂直な軸は駆動モータ104の駆動軸であ
る。
The ultrasonic vibrators 1 and 2 are attached to the outer periphery of the rotating portion of the drive rotor 3. Therefore, the rotational axes of the ultrasonic vibrators 1 and 2 and the drive shaft of the drive motor 104 are the same. Become. The beams of the ultrasonic transducers 1 and 2 are radiated in the radial direction with respect to the drive shaft. The rotation of the drive rotor 3 causes the trajectory planes of the beams of the ultrasonic transducers 1 and 2 to be orthogonal to the drive axis. That is, the axis perpendicular to the trajectory plane of the beam is the drive axis of the drive motor 104.

【0058】駆動ロータ3の回転位置情報を知ること
は、駆動ロータ3に取り付けられた超音波振動子1、2
の位置情報を知ることになる。駆動ロータ3の回転位置
は1回転の基準となる基準位置手段と相対位置情報を位
置手段を併用して駆動ロータ3の回転位置情報を知るこ
とができる。基準位置手段として磁性材のピン7(Z相
ピンともいう)とMR素子8(Z相MR素子ともいう)
で構成されていて、そのMR素子8はZ相MR素子とし
て他のMR素子と区別している。Z相MR素子8では磁
性材のピン7が1つであるために、Z相MR素子8では
駆動ロータの1回転に1パルスの信号が検出される。そ
のために駆動ロータの基準位置を知ることができる。そ
のZ相MR信号は信号レベルが小さいので、ノイズを受
けないためモータの近くの中継アンプ基板9で信号増幅
される。
Knowing the rotational position information of the drive rotor 3 is based on the ultrasonic transducers 1, 2 attached to the drive rotor 3.
Will know the location information. The rotational position of the drive rotor 3 can be known by using the reference position means serving as a reference for one rotation and the relative position information together with the position means. Magnetic material pins 7 (also called Z-phase pins) and MR elements 8 (also called Z-phase MR elements) as reference position means
The MR element 8 is distinguished from other MR elements as a Z-phase MR element. Since the Z-phase MR element 8 has only one magnetic material pin 7, the Z-phase MR element 8 detects one pulse signal per rotation of the drive rotor. Therefore, the reference position of the drive rotor can be known. Since the Z-phase MR signal has a small signal level, it is not affected by noise and is amplified by the relay amplifier board 9 near the motor.

【0059】相対位置情報手段として磁気式エンコーダ
10が組み込まれ、その磁気式エンコーダ10は駆動ロ
ータ側にエンコーダマグネット11とベース4側にMR
素子12(AB相MR素子ともいう)で構成されてい
る。MR素子12はAB相MR素子として別のMR素子
と区別される。AB相MR素子12はA相、B相の2チ
ャンネルの信号が得られるMR素子であって、A相とB
相の位相差は90度のものである。A相とB相との位相
差が90度であるために駆動モータの回転方向をその位
相差から求めることができる。エンコーダマグネット1
1の外周には多極の磁極が着磁されていて、その磁極数
に相当した数の信号をAB相MR素子12から得る。た
とえば、エンコーダマグネット11は300極程度の磁
極であるので、AB相MR信号も300パルスとなるの
で、駆動モータの位置情報としては1回転あたり300
程度の分解精度の信号が得られる。エンコーダマグネッ
ト11は回転着磁がなされるために、磁極間の角度精度
は非常に高い。そのAB相信号もモータの近傍の中継ア
ンプ基板9で一旦増幅して、さらに正弦波波形の信号を
矩形波処理する中継調整基板5に配線し、長い配線処理
をして超音波診断装置本体まで接続される。
A magnetic encoder 10 is incorporated as relative position information means. The magnetic encoder 10 has an encoder magnet 11 on the drive rotor side and an MR magnet on the base 4 side.
An element 12 (also referred to as an AB phase MR element) is provided. The MR element 12 is distinguished from another MR element as an AB phase MR element. The AB-phase MR element 12 is an MR element that can obtain signals of two channels of A-phase and B-phase.
The phase difference between the phases is 90 degrees. Since the phase difference between the A phase and the B phase is 90 degrees, the rotation direction of the drive motor can be obtained from the phase difference. Encoder magnet 1
A plurality of magnetic poles are magnetized on the outer circumference of 1, and the number of signals corresponding to the number of magnetic poles is obtained from the AB phase MR element 12. For example, since the encoder magnet 11 has about 300 magnetic poles, the AB phase MR signal also has 300 pulses.
A signal with a degree of resolution accuracy is obtained. Since the encoder magnet 11 is rotationally magnetized, the angular accuracy between the magnetic poles is very high. The AB-phase signal is also amplified once by the relay amplifier board 9 near the motor, and further wired to the relay adjustment board 5 for processing the sine-wave signal into a rectangular wave. Connected.

【0060】この駆動ロータ3は回転数300r/mi
nから1200r/minまで数段階に切り換えて回転
駆動する。たとえば、エンコーダマグネット11が30
0極程度の磁極である場合、AB相MR信号もそれぞれ
300パルスとなるので、そのままのパルス数でも使用
できるが、超音波振動子1、2の回転角度位置の分解精
度を上げるために、A相B相を4逓倍すれば、1回転あ
たり1200パルスとなり、元信号に比べて4倍の分解
精度となる。その駆動ロータ3の駆動軸と超音波振動子
の回転軸が同一軸であるので、ばらつきもなく回転角度
精度の良好なものとなり、画像もその信号をトリガーに
使用しているのでかなり画質の良い超音波診断画像とな
る。
The driving rotor 3 has a rotational speed of 300 r / mi.
The rotational driving is performed in several steps from n to 1200 r / min. For example, if the encoder magnet 11 is 30
When the number of magnetic poles is about 0, the AB phase MR signal also has 300 pulses, so that the number of pulses can be used as it is. However, in order to increase the resolution of the rotational angle positions of the ultrasonic transducers 1 and 2, A If the phase B phase is multiplied by 4, the number of pulses becomes 1200 pulses per rotation, which is four times the resolution of the original signal. Since the drive axis of the drive rotor 3 and the rotation axis of the ultrasonic vibrator are the same axis, there is no variation and the rotation angle accuracy is good, and since the signal is used as a trigger, the image quality is quite good. It becomes an ultrasonic diagnostic image.

【0061】超音波振動子1、2からの信号を駆動モー
タ104の外部に取り出すために、スリップリング13
が駆動ロータ3のロータ端部に構成されている。超音波
振動子1(または2)から放射した超音波は超音波振動
子1(または2)の中央に放射状に進み生体組織内に入
射する。組織内に入射した超音波の一部は組織内におい
て反射した後、前記超音波振動子1(または2)で受信
され電気信号に変換されて、スリップリング13を通っ
て駆動モータ104の外部に取り出されて、システム本
体内の増幅器に送られる。
In order to extract signals from the ultrasonic transducers 1 and 2 to the outside of the drive motor 104, the slip ring 13
Are formed at the rotor end of the drive rotor 3. The ultrasonic wave radiated from the ultrasonic transducer 1 (or 2) advances radially to the center of the ultrasonic transducer 1 (or 2) and enters the living tissue. After a part of the ultrasonic wave incident on the tissue is reflected in the tissue, the ultrasonic wave is received by the ultrasonic transducer 1 (or 2), converted into an electric signal, and passed through the slip ring 13 to the outside of the drive motor 104. It is taken out and sent to the amplifier in the system body.

【0062】超音波振動子1、2からの信号の周波数特
性がそれぞれ異なるように構成されていて、周波数の高
い方の超音波振動子を高周波振動子、周波数の低い方を
低周波振動子という。
The frequency characteristics of the signals from the ultrasonic vibrators 1 and 2 are different from each other, and the ultrasonic vibrator with the higher frequency is called the high frequency vibrator and the one with the lower frequency is called the low frequency vibrator. .

【0063】駆動ロータ3を支承するベース4はプロー
ブ本体の取付台に固定されている。またベース4には駆
動ロータ3を支承する支持部とプローブ本体の取付台に
固定される支持部から構成された、一体部材もので形成
されている。ベース剛性を高めて、駆動モータの支持剛
性を強くしている。
The base 4 supporting the drive rotor 3 is fixed to a mounting base of the probe body. Further, the base 4 is formed as an integral member, which comprises a support portion for supporting the drive rotor 3 and a support portion fixed to a mounting base of the probe body. The base rigidity is increased to increase the support rigidity of the drive motor.

【0064】駆動ロータ3とベース4と中継アンプ基板
9は超音波プローブの先端部に構成されていて、全体が
超音波透過性を有する窓材からなるウインドウケース1
4内の超音波伝播媒質に内包されている。ウインドウケ
ース内の超音波伝播媒質は気泡が含まれないように減圧
して、脱気したうえで、封止される。封止された超音波
伝播媒質が環境によって膨張したりしても、媒質の圧力
が緩和されるように超音波伝播媒質の容積調整機構6が
設けられている。この超音波伝播媒質の容積調整機構6
はゴム系の弾力性のある袋で構成されている。その容積
調整機構6と中継調整基板は超音波プローブのハンドル
部27に構成されている。
The drive rotor 3, the base 4, and the relay amplifier board 9 are formed at the tip of the ultrasonic probe, and the window case 1 is entirely made of a window material having ultrasonic transparency.
4 is included in the ultrasonic wave propagation medium. The ultrasonic wave propagation medium in the window case is depressurized so as not to contain bubbles, degassed, and sealed. The ultrasonic wave propagation medium volume adjusting mechanism 6 is provided so that the pressure of the sealed ultrasonic wave propagation medium is relaxed even if the sealed ultrasonic wave propagation medium expands due to the environment. This ultrasonic wave propagation medium volume adjustment mechanism 6
Consists of a rubber-based elastic bag. The volume adjustment mechanism 6 and the relay adjustment board are formed in a handle portion 27 of the ultrasonic probe.

【0065】また駆動モータを駆動するための駆動回路
15はシステム本体内に構成されている。
The drive circuit 15 for driving the drive motor is configured in the system body.

【0066】次にシステム本体103(本体装置)内の
送受信回路部分について説明する。超音波振動子の周波
数特性の異なる2つの振動子に対して、高周波用と低周
波用と信号線が異なる。図1では、異なって信号線で記
載してあるが、超音波振動子1、2の説明の都合上、高
周波振動子を超音波振動子1とし、低周波振動子を超音
波振動子2とする。
Next, the transmission / reception circuit portion in the system main body 103 (main body device) will be described. For two vibrators having different frequency characteristics of the ultrasonic vibrator, signal lines are different for high frequency and low frequency. In FIG. 1, the signal lines are shown differently, but for convenience of description of the ultrasonic vibrators 1 and 2, the high-frequency vibrator is referred to as the ultrasonic vibrator 1 and the low-frequency vibrator is referred to as the ultrasonic vibrator 2. I do.

【0067】超音波を生体内に送信する場合には、まず
パルス発生器16によって超音波パルスの繰り返し周期
を決定するレートパルスが出力され、超音波周波数の決
まったパルス振動子駆動回路17に送られる。この振動
子駆動回路17では周波数に相当する超音波振動子に駆
動信号を周波数に相当した方のスリップリング13を介
して、相当した超音波振動子1(または2)に供給駆動
されて超音波を発生するため駆動パルスが形成される。
その駆動パルスによって超音波振動子1(または2)か
ら生体内に放射される。
When transmitting an ultrasonic wave into a living body, first, a pulse generator 16 outputs a rate pulse for determining a repetition period of the ultrasonic pulse, and transmits the pulse to a pulse oscillator driving circuit 17 having a fixed ultrasonic frequency. Can be In the vibrator drive circuit 17, a drive signal is supplied to the corresponding ultrasonic vibrator 1 (or 2) via the slip ring 13 corresponding to the frequency to drive the ultrasonic vibrator corresponding to the frequency. , A driving pulse is formed.
The driving pulse radiates the ultrasonic wave from the ultrasonic transducer 1 (or 2) into the living body.

【0068】高周波用送信信号の場合は高周波振動子1
から、低周波用送信信号の場合は低周波振動子2から生
体内に放射された超音波は生体内組織にて反射される。
その反射超音波を超音波エコーという。送信時に用いた
超音波振動子1(または2)によって受信され、この超
音波エコーの反射強度に相当な微弱な受信信号はシステ
ム本体内の増幅器(高周波の場合は増幅器18a、低周
波の場合は増幅器18b)にて増幅されたのちBモード
用信号処理回路に送られる。Bモード信号処理回路にお
いて振動子出力は対数増幅器(高周波の場合は対数増幅
器19a、低周波の場合は対数増幅器19b)で対数圧
縮し、包絡線検波用の検波回路(高周波の場合は検波回
路20a、低周波の場合は検波回路20b)にて検波さ
れ、ゲイン補正用のゲイン設定器(高周波の場合はゲイ
ン設定器21a、低周波の場合はゲイン設定器21b)
をゲイン制御用コントローラ22で制御されてゲイン補
正され、合成回路23で信号合成されて、A/D変換器
100にてA/D変換され、高速画像DSP101で画
像処理される。DSP101で処理された座像は一旦画
像メモリ24にストアされる。駆動時の複数の画像も画
像メモリ24にストアされ、高速画像DSP101を用
いて信号処理され、その信号をデジタル・スキャン・コ
ンバータ(DSC)25を介してTV走査用フォーマッ
トに対応した画像データに変換され、テレビモニタ26
にて2次元超音波断層画像として表示される。本体装置
103には、装置全体の回路を統括するホストCPU1
02があり、画像データやメモリや駆動モータの駆動回
路などを総合的に監視、処理命令などしている。ホスト
CPU102は本体装置への外部入力操作にともなう入
力による、プローブとしての処理を統括していることに
なる。
In the case of a high-frequency transmission signal, the high-frequency vibrator 1
Therefore, in the case of the transmission signal for low frequency, the ultrasonic wave radiated into the living body from the low frequency transducer 2 is reflected by the tissue in the living body.
The reflected ultrasonic waves are called ultrasonic echoes. The received signal is received by the ultrasonic transducer 1 (or 2) used for transmission, and a weak reception signal corresponding to the reflection intensity of the ultrasonic echo is supplied to an amplifier (amplifier 18a for high frequency, amplifier 18a for low frequency) After being amplified by the amplifier 18b), it is sent to the B-mode signal processing circuit. In the B-mode signal processing circuit, the vibrator output is logarithmically compressed by a logarithmic amplifier (logarithmic amplifier 19a for high frequency, logarithmic amplifier 19b for low frequency), and a detection circuit for envelope detection (detection circuit 20a for high frequency). In the case of a low frequency, the signal is detected by a detection circuit 20b) and a gain setting device for gain correction (a gain setting device 21a for a high frequency and a gain setting device 21b for a low frequency).
Is controlled by a gain control controller 22, gain is corrected, a signal is synthesized by a synthesizing circuit 23, A / D converted by an A / D converter 100, and image processed by a high-speed image DSP 101. The seat image processed by the DSP 101 is temporarily stored in the image memory 24. A plurality of images at the time of driving are also stored in the image memory 24, subjected to signal processing using the high-speed image DSP 101, and converted into image data corresponding to a TV scanning format via a digital scan converter (DSC) 25. TV monitor 26
Is displayed as a two-dimensional ultrasonic tomographic image. The main device 103 includes a host CPU 1 that controls the entire circuit of the device.
02, which comprehensively monitors image data, a memory, and a drive circuit of a drive motor, and issues a processing instruction. The host CPU 102 supervises the processing as a probe by the input according to the external input operation to the main unit.

【0069】図2に超音波プローブの外観斜視図を示
す。図2において、27はハンドル部を示し、中継調整
基板が内蔵されている。28は超音波プローブの先端部
であり、超音波透過性を有する窓材からなるウインドウ
ケース14が先端に取り付けられていて、駆動モータと
超音波振動子などが内蔵されている。超音波プローブは
本体にケーブル29の先にコネクタ30で接続されてい
る。先端部28は体腔内に挿入しやすいように円筒形状
のなめらかな流線形状をしている。このケーブル29
は、超音波振動子1、2と超音波診断装置本体とを接続
する入出力線(I/O線)と駆動モータを駆動制御する
ための電気制御線とエンコーダなどの信号線と衝撃検出
用の信号線などを超音波診断装置本体と接続するケーブ
ル29であって、被覆により保護され、かつシールドが
施されている。ケーブル29は超音波振動子側と超音波
診断装置本体側の両端で接地されている。図2ではケー
ブル29は長いので、途中省略して表現している。
FIG. 2 is an external perspective view of the ultrasonic probe. In FIG. 2, reference numeral 27 denotes a handle portion, in which a relay adjustment board is built. Reference numeral 28 denotes a distal end portion of the ultrasonic probe. A window case 14 made of a window material having ultrasonic transparency is attached to the distal end, and a drive motor, an ultrasonic vibrator, and the like are built in. The ultrasonic probe is connected to the main body via a connector 30 at the end of a cable 29. The distal end portion 28 has a cylindrical, smooth streamline shape so as to be easily inserted into a body cavity. This cable 29
Are input / output lines (I / O lines) connecting the ultrasonic transducers 1 and 2 and the ultrasonic diagnostic apparatus main body, electric control lines for driving and controlling the drive motor, signal lines such as encoders, and shock detection. Cable 29 for connecting the signal line or the like to the ultrasonic diagnostic apparatus main body, which is protected by a coating and shielded. The cable 29 is grounded at both ends of the ultrasonic transducer side and the ultrasonic diagnostic apparatus main body side. In FIG. 2, since the cable 29 is long, it is omitted in the middle.

【0070】図3、図4、図5は、本実施例における超
音波振動子駆動モータ装置の構造図を示す。説明のため
に図3、図4にはウインドウケース14やハンドル部2
7などケーシング類は省略してある。
FIGS. 3, 4 and 5 show structural diagrams of the ultrasonic vibrator drive motor device in this embodiment. 3 and 4 show the window case 14 and the handle portion 2 for explanation.
Cases such as 7 are omitted.

【0071】図3、図4、図5において、1、2は超音
波振動子、3は駆動モータの駆動ロータ、4はベース、
7は磁性材のピン、9は中継アンプ基板、10は磁気式
エンコーダ、11はエンコーダマグネット、12はAB
相MR素子、13はスリップリングである。
3, 4 and 5, reference numerals 1 and 2 denote ultrasonic vibrators, 3 denotes a driving rotor of a driving motor, 4 denotes a base,
7 is a magnetic material pin, 9 is a relay amplifier board, 10 is a magnetic encoder, 11 is an encoder magnet, and 12 is AB
The phase MR element 13 is a slip ring.

【0072】図1、図2と同じものについては同じ符号
を用いている。
The same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

【0073】駆動モータ104の回転部は駆動モータの
駆動軸31(シャフトともいう)を中心に回転し、ロー
タフレーム32の外周部に超音波振動子1、2が取り付
けられている。その超音波振動子1、2は、トランスデ
ューサとも呼ばれて、超音波プローブの中核をなす部品
である。超音波振動子1、2の先端には音響レンズ33
がついている。屈折の現象を有効に利用するのが音響レ
ンズ33であって、超音波は液体中よりも固体中での音
速が早いために振動子表面には凹型の音響レンズで超音
波ビームを集束させている。凹型の音響レンズ以外の平
面型音響レンズや凸型音響レンズを貼り付けられた超音
波振動子が使用される。
The rotating portion of the drive motor 104 rotates about the drive shaft 31 (also referred to as a shaft) of the drive motor, and the ultrasonic vibrators 1 and 2 are attached to the outer periphery of the rotor frame 32. The ultrasonic transducers 1 and 2 are also called transducers, and are components that form the core of an ultrasonic probe. An acoustic lens 33 is provided at the tips of the ultrasonic vibrators 1 and 2.
Is attached. The acoustic lens 33 effectively utilizes the phenomenon of refraction. Since ultrasonic waves have a higher sound velocity in a solid than in a liquid, the ultrasonic beam is focused on a vibrator surface by a concave acoustic lens. I have. An ultrasonic vibrator to which a flat acoustic lens or a convex acoustic lens other than the concave acoustic lens is attached is used.

【0074】超音波振動子1、2のビームは駆動モータ
104の駆動軸31に対して直交してラジアル方向にス
キャンされる。そのためにビームの軌跡面は駆動軸に直
交している。駆動モータ104の駆動軸には直交してい
るが、ハンドル部(図2の27)の軸に対しては平行な
面となっているビーム軌跡面の超音波断層画像が得られ
る。超音波振動子1、2は駆動モータ104で回転され
るのでその時の超音波振動子のビームの軌跡面(駆動ビ
ーム軌跡面とする)が駆動モータ104の駆動軸に対し
て直交する面である。図3からわかるように、超音波振
動子から超音波を送受信して得られる超音波振動子配列
方向の超音波断層画像取得領域は360度の全周ではな
くベース4に妨げられて、ある範囲の超音波画像しか得
られない。図4では角度αで示される範囲となる。その
範囲では超音波振動子で走査できる超音波走査可能領域
を表す。実際の超音波診断装置では反射の問題などを考
慮して幾何学的な角度αよりも少し小さな設定となって
いる。本実施例の場合では230度となっている。
The beams of the ultrasonic transducers 1 and 2 are scanned in the radial direction orthogonal to the drive shaft 31 of the drive motor 104. The trajectory of the beam is therefore perpendicular to the drive axis. An ultrasonic tomographic image of a beam trajectory plane that is orthogonal to the drive axis of the drive motor 104 but parallel to the axis of the handle (27 in FIG. 2) is obtained. Since the ultrasonic transducers 1 and 2 are rotated by the drive motor 104, the trajectory plane of the beam of the ultrasonic transducer at that time (referred to as a drive beam trajectory plane) is a plane orthogonal to the drive axis of the drive motor 104. . As can be seen from FIG. 3, the ultrasonic tomographic image acquisition area in the ultrasonic transducer array direction obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves from the ultrasonic transducer is not obstructed by the 360-degree entire circumference but by the base 4 and has a certain range. Only the ultrasonic image of is obtained. In FIG. 4, the range is indicated by an angle α. The range represents an ultrasonic scannable area that can be scanned by the ultrasonic transducer. In an actual ultrasonic diagnostic apparatus, the angle is set slightly smaller than the geometric angle α in consideration of the problem of reflection and the like. In the case of this embodiment, it is 230 degrees.

【0075】駆動モータ104には基準位置情報を知る
ための基準位置手段として磁性材のピン7(Z相ピンと
もいう)がSUM24LやSUYなどの磁性材のロータ
フレーム32の外周部に取り付けられている。このピン
7は円筒形状した部分をロータフレーム32の外周に設
けられた円筒の穴に挿入して取り付けられ、駆動回転方
向に対して先端部鋭角になるようにカット面34が両方
に設けられている。このピン7への磁束は駆動ロータ3
のメインマグネットから得ている。ピン7を検出するZ
相MR素子(図3、図4、図5には図示せず)が磁性材
の取付台を介してベース4に取り付けられている。Z相
MR素子の信号はフレキシブルプリントサーキット35
(以後可撓性基板、FPC、Z相FPCともいう)を通
って中継アンプ基板9に接続され、中継アンプ基板9か
ら超音波プローブのハンドル部にある中継調整基板にフ
ラットリード線36(FFCともいう)を介して接続さ
れて、その中継調整基板からシールドケーブルを通って
コネクタを介して超音波診断装置本体側へ接続される。
磁性材のピン7とZ相MR素子で構成されていて基準位
置手段は、磁性材のピン7が1つであるために、Z相M
R素子8では駆動モータの1回転に1パルスの信号が検
出される。そのZ相MR信号は信号レベルが小さいの
で、ノイズを受けないためモータの近くの中継アンプ基
板9で信号増幅される。その増幅後のZ相信号は図6
(a)に示すような信号(Z相アンプ信号とする)であ
る。そのZ相アンプ信号を中継調整基板5のコンパレー
タ回路で矩形処理される。矩形処理された信号は図6
(b)(Z相コンパレータ信号とする)に示すような0
−5Vの信号であり、外部からのノイズの影響を受けに
くい。Z相MR素子からすぐの信号は外部ノイズの影響
を受けやすいので、中継アンプ基板9をベース4の近く
に配置して、増幅するようにしている。Z相コンパレー
タ信号の立ち上がり位置を駆動モータ104の基準位置
にすれば、駆動モータ104の回転基準位置になり、さ
らには超音波振動子1、2の回転基準位置にもなる。こ
のZ相信号により基準位置を元に、超音波振動子1、2
の位置を決めておけば、超音波振動子の回転位置の基準
を個々の超音波プローブ間に相違なく決定することがで
きる。
The drive motor 104 has a magnetic material pin 7 (also referred to as a Z-phase pin) attached to the outer peripheral portion of the rotor frame 32 made of a magnetic material such as SUM24L or SUY as reference position means for finding reference position information. I have. The pin 7 is attached by inserting a cylindrical portion into a cylindrical hole provided on the outer periphery of the rotor frame 32, and a cut surface 34 is provided on both sides so as to have an acute angle at the tip end with respect to the driving rotation direction. I have. The magnetic flux to this pin 7 is
From the main magnet. Z to detect pin 7
A phase MR element (not shown in FIGS. 3, 4, and 5) is mounted on the base 4 via a magnetic material mounting base. The signal of the Z-phase MR element is a flexible printed circuit 35
(Hereinafter, also referred to as a flexible board, FPC, or Z-phase FPC), is connected to the relay amplifier board 9, and is connected from the relay amplifier board 9 to a relay adjustment board on the handle portion of the ultrasonic probe by a flat lead wire 36 (also referred to as FFC). ), And the relay adjustment board is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body side via a connector through a shielded cable.
The reference position means is composed of a magnetic material pin 7 and a Z-phase MR element.
The R element 8 detects one pulse signal for one rotation of the drive motor. Since the Z-phase MR signal has a small signal level, it is not affected by noise and is amplified by the relay amplifier board 9 near the motor. The amplified Z-phase signal is shown in FIG.
This is a signal (referred to as a Z-phase amplifier signal) as shown in FIG. The Z-phase amplifier signal is subjected to rectangular processing by the comparator circuit of the relay adjustment board 5. The signal subjected to the rectangle processing is shown in FIG.
(B) 0 as shown in (Z-phase comparator signal)
It is a signal of -5 V, and is hardly affected by external noise. Since the signal immediately from the Z-phase MR element is easily affected by external noise, the relay amplifier board 9 is arranged near the base 4 to amplify the signal. If the rising position of the Z-phase comparator signal is set to the reference position of the drive motor 104, it becomes the rotation reference position of the drive motor 104, and also the rotation reference position of the ultrasonic transducers 1, 2. Based on the Z-phase signal, the ultrasonic transducers 1, 2,
Is determined, the reference of the rotational position of the ultrasonic transducer can be determined without any difference between the individual ultrasonic probes.

【0076】また駆動モータ104の回転位置情報を知
るための相対位置情報手段として磁気式エンコーダ10
が組み込まれている。その磁気式エンコーダ10は駆動
ロータ3側にエンコーダマグネット11とベース4側に
AB相MR素子12とで構成されている。エンコーダマ
グネット11の材料はプラスチックマグネットであり、
ベース樹脂として12ナイロン系を使用している。
The magnetic encoder 10 is used as relative position information means for knowing the rotational position information of the drive motor 104.
Is incorporated. The magnetic encoder 10 includes an encoder magnet 11 on the drive rotor 3 side and an AB phase MR element 12 on the base 4 side. The material of the encoder magnet 11 is a plastic magnet,
A 12-nylon resin is used as the base resin.

【0077】メインマグネットの漏洩磁束の影響をエン
コーダ出力に受けないために、エンコーダマグネット1
1と、ベース4側に取り付けられたAB相MR素子12
との隙間を非常に狭く設定している。その隙間が狭いた
めに、エンコーダマグネット11の膨潤などの影響を少
なくする必要がある。そのために、エンコーダマグネッ
ト11はプラスチックマグネットで、そのフェライトの
含有量については、超音波伝播媒質中で使用されるので
膨潤影響を考慮して、79%以上磁性材を含有したもの
を使用している。
In order to avoid the influence of the leakage flux of the main magnet on the encoder output, the encoder magnet 1
1 and an AB phase MR element 12 attached to the base 4 side
The gap between the two is set very narrow. Since the gap is narrow, it is necessary to reduce the influence of the encoder magnet 11 such as swelling. For this purpose, the encoder magnet 11 is a plastic magnet, and its ferrite content is 79% or more containing a magnetic material in consideration of the swelling effect because it is used in an ultrasonic wave propagation medium. .

【0078】また、添加剤の入ったオイルを超音波伝播
媒質に使用する場合は12ナイロン以外のプラスチック
材料としてポリフェニレンスルフィド(PPSと一般に
呼ばれている)であるプラスチックマグネットを使用す
る。
When an oil containing an additive is used for the ultrasonic wave propagation medium, a plastic magnet made of polyphenylene sulfide (commonly called PPS) is used as a plastic material other than nylon 12.

【0079】相対位置情報手段として磁気式エンコーダ
10が組み込まれ、その磁気式エンコーダ10の位置検
出素子はAB相MR素子12である。そのAB相MR素
子12はA相、B相の2チャンネルの信号が得られるM
R素子であって、A相とB相の位相差は90度のもので
ある。A相とB相との位相差が90度であるために、駆
動モータの回転方向をその位相差から求めることができ
る。そのために制御用エンコーダに使用されるMR素子
は90度位相差のものがほとんどである。多極に回転着
磁されたエンコーダマグネット11の外周とのギャップ
を介してAB相MR素子12は対向配置されている。
A magnetic encoder 10 is incorporated as relative position information means, and a position detecting element of the magnetic encoder 10 is an AB phase MR element 12. The AB phase MR element 12 obtains a signal of two channels of A phase and B phase.
In the R element, the phase difference between the A phase and the B phase is 90 degrees. Since the phase difference between the A phase and the B phase is 90 degrees, the rotation direction of the drive motor can be obtained from the phase difference. Therefore, most MR elements used in the control encoder have a phase difference of 90 degrees. The AB-phase MR element 12 is arranged to face the outer periphery of the encoder magnet 11 which is rotationally magnetized in multiple poles via a gap.

【0080】そのエンコーダマグネットの磁極数に相当
した数の信号をAB相MR素子12から得る。たとえ
ば、エンコーダマグネット11は300極である場合、
AB相MR信号も300パルスとなるので、駆動モータ
の位置情報としては1回転あたり300パルスの分解精
度の信号が得られる。エンコーダマグネット11は回転
着磁がなされるために、磁極間の角度精度は非常に高
い。A相、B相の信号を4逓倍すれば、1回転あたり1
200の分解精度の信号が得られるので、磁極間の角度
精度は非常に高いので、4逓倍してもかなり角度精度の
よい位置情報が得られる。
The number of signals corresponding to the number of magnetic poles of the encoder magnet is obtained from the AB phase MR element 12. For example, if the encoder magnet 11 has 300 poles,
Since the AB phase MR signal also has 300 pulses, a signal having a resolution accuracy of 300 pulses per rotation can be obtained as the position information of the drive motor. Since the encoder magnet 11 is rotationally magnetized, the angular accuracy between the magnetic poles is very high. If the A-phase and B-phase signals are multiplied by four, 1 per rotation
Since a signal having a resolution accuracy of 200 can be obtained, the angular accuracy between the magnetic poles is very high, so that even if the frequency is quadrupled, position information with considerably high angular accuracy can be obtained.

【0081】そのAB相MR素子12の信号は可撓性基
板37(AB相FPCともいう)を通って駆動ロータ3
の近傍の中継アンプ基板9で一旦増幅して、さらに正弦
波波形の信号を矩形波処理する中継調整基板に配線し、
そこからケーブルを使用した長い配線処理をして超音波
診断装置本体まで接続される。
The signal of the AB-phase MR element 12 passes through a flexible substrate 37 (also called AB-phase FPC) to drive the rotor 3.
Is once amplified by the relay amplifier board 9 near the above, and further wired to a relay adjustment board for processing a sine wave waveform signal into a rectangular wave,
From there, a long wiring process using a cable is performed and connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body.

【0082】超音波振動子1、2への送受信信号を駆動
ロータ3の外部に取り出すために、スリップリング13
が構成されている。スリップリング13については詳し
く後述するのでここでは簡単に説明する。スリップリン
グの代わりにロータリトランスであってもよい。スリッ
プリング13は駆動モータ側に絶縁シートなどの絶縁材
を中間に介在させて、所用数量の電極38を構成して、
その電極38は超音波振動子1、2が接続されている。
その電極38はそれぞれの電極にコンタクトして電気的
接続をするためのブラシ39がフェノール樹脂材などの
電気絶縁材からなるブラシホルダー40を介してベース
4に取り付けられている。ブラシ39からの信号(I/
O信号)は可撓性基板41(I/OFPCという)を通
って超音波診断装置本体側へ接続される。
In order to extract transmission / reception signals to / from the ultrasonic vibrators 1 and 2 to the outside of the drive rotor 3, the slip ring 13
Is configured. Since the slip ring 13 will be described later in detail, it will be briefly described here. A rotary transformer may be used instead of the slip ring. The slip ring 13 forms a required number of electrodes 38 with an insulating material such as an insulating sheet interposed on the drive motor side in the middle.
The ultrasonic transducers 1 and 2 are connected to the electrode 38.
The electrodes 38 are provided with a brush 39 for contacting and electrically connecting the electrodes to the base 4 via a brush holder 40 made of an electrically insulating material such as a phenol resin material. The signal (I /
The O signal is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body through a flexible substrate 41 (referred to as I / OFPC).

【0083】駆動モータ104のモータ線42はシャフ
トの溝から外部に引き出されて、モータ線42は駆動モ
ータが3相であることから、3本であり、その個々のモ
ータ線は所定の中継アンプ基板9に半田接続される。中
継アンプ基板9に接続されたモータ線は一般にU相、V
相、W相として区別されている。さらにモータ線はFF
Cを介して超音波プローブのハンドル部の中継調整基板
を通って超音波装置本体側へ接続される。モータ線42
はモータの駆動電流が流れるために、リード線抵抗が小
さなものを使用している。すなわち、導体を太くしてい
る。
The motor wire 42 of the drive motor 104 is drawn out of the groove of the shaft, and the motor wire 42 is three because the drive motor has three phases, and each of the motor wires is a predetermined relay amplifier. It is soldered to the substrate 9. The motor wires connected to the relay amplifier board 9 are generally U-phase, V-phase.
Phase and W phase. Furthermore, the motor wire is FF
It is connected to the ultrasonic apparatus main body side through the relay adjustment board of the handle portion of the ultrasonic probe via C. Motor wire 42
Since the drive current of the motor flows, the one having a small lead wire resistance is used. That is, the conductor is thickened.

【0084】駆動ロータ3の両端はベース4の支柱部で
支承されているので、駆動モータは両持ち支持である。
すなわち、超音波振動子の回転体も両持ち支持されてい
ることになる。ベース4はプローブの取付台に取り付け
る支持部と駆動ロータ3を支承する支柱部から構成され
ている。ベース4の工法や形状については後述する。支
持部での支承は、ベース4が凹形状したくぼみの中に駆
動ロータ3を取り付けるために、簡単には組み込みでき
ない。組み込まれた状態で説明すれば、駆動ロータ3の
両端に駆動軸31を軸受カラ43で外周を覆い、その軸
受カラ43がベース4の支柱部の穴に係合挿入されてい
る。軸受カラ43があるために、ベース4から駆動軸3
1は抜けない。すなわち、超音波振動子は両持ち軸受の
駆動ロータ3のロータフレーム外周に取り付けられてい
るために駆動ロータ3の両軸受の間に構成されている。
したがって駆動軸31に対して超音波断層画像は直交し
ていて、ハンドル軸に対して直交することはない。
Since both ends of the drive rotor 3 are supported by the support portions of the base 4, the drive motor is supported at both ends.
That is, the rotating body of the ultrasonic transducer is also supported at both ends. The base 4 is composed of a support part to be attached to a mounting base of the probe and a support part for supporting the drive rotor 3. The construction method and shape of the base 4 will be described later. The support at the support cannot be easily integrated because the drive rotor 3 is mounted in a recess in which the base 4 is concave. Describing in an assembled state, the outer periphery of the drive shaft 31 is covered with bearing collars 43 at both ends of the drive rotor 3, and the bearing collars 43 are engaged and inserted into holes in the support portions of the base 4. Because of the bearing collar 43, the drive shaft 3
1 does not come off. That is, since the ultrasonic vibrator is attached to the outer periphery of the rotor frame of the drive rotor 3 of the double-ended bearing, it is configured between both bearings of the drive rotor 3.
Therefore, the ultrasonic tomographic image is orthogonal to the drive shaft 31 and is not orthogonal to the handle axis.

【0085】駆動モータを回転させると、駆動軸を中心
にして走査するので、駆動軸に直交した駆動ビーム軌跡
面で超音波断層画像が得られる。その超音波断層画像は
2次元画像である。このように、本実施例では2次元走
査用超音波プローブが可能となる。たとえば、230度
範囲の超音波断層画像が得られるという従来にない測定
範囲の広いものを得ることができる。また、2次元走査
用超音波プローブを体腔内に挿入して使用する場合に
は、挿入部先端に超音波振動子を配置することができる
ので、より挿入部を小型化、軽量化することができると
いう利点を有する。
When the drive motor is rotated, scanning is performed about the drive axis, so that an ultrasonic tomographic image is obtained on a drive beam trajectory plane perpendicular to the drive axis. The ultrasonic tomographic image is a two-dimensional image. As described above, in this embodiment, a two-dimensional scanning ultrasonic probe can be realized. For example, it is possible to obtain an unprecedented wide measurement range in which an ultrasonic tomographic image in a range of 230 degrees is obtained. In addition, when the ultrasonic probe for two-dimensional scanning is used by inserting it into the body cavity, the ultrasonic transducer can be arranged at the distal end of the insertion section, so that the insertion section can be made smaller and lighter. It has the advantage of being able to.

【0086】本実施例では超音波振動子は2個使用して
いる。符号では1、2である。超音波振動子1、2から
の信号の周波数特性がそれぞれ異なるように構成されて
いて、高周波振動子と低周波振動子の2種類の超音波振
動子を搭載することができるので、1つの超音波プロー
ブで2つの距離分解能の異なったものとして扱える。一
般に距離分解能は周波数が高いと向上するが、周波数が
高くなると超音波の減衰が大きくなるために、深度の深
い部分で診断ができなくなるので、1つの超音波プロー
ブで振動数の異なる超音波振動子を切り換えて使用する
ことができるためによりよい超音波診断が可能となる。
In this embodiment, two ultrasonic transducers are used. The codes are 1 and 2. The frequency characteristics of the signals from the ultrasonic vibrators 1 and 2 are different from each other, and two types of ultrasonic vibrators, a high-frequency vibrator and a low-frequency vibrator, can be mounted. The acoustic probe can handle two different distance resolutions. Generally, the distance resolution improves as the frequency increases, but as the frequency increases, the attenuation of the ultrasonic waves increases, so that diagnosis cannot be performed at a deep part. Because the child can be switched and used, better ultrasonic diagnosis is possible.

【0087】また、ロータフレーム32に取り付けた超
音波振動子1、2は駆動軸に対して180度離れた位置
に取り付けられる、一方の超音波振動子から放射した超
音波がもう一方の超音波振動子でも受信され、超音波の
受信信号にノイズとして入らないように、180度の対
で2個の超音波振動子を取り付けている。送信された超
音波振動子はその反射信号を受信するが、反射信号をも
う一方の超音波振動子で受信すると、その信号はノイズ
となるために、複数個の超音波振動子を使用する場合は
相受信は同一の超音波振動子で行い、他の超音波振動子
には受信信号がのらないようにする必要がある。スリッ
プリングの場合はそのノイズ影響がほとんどないが、ロ
ータリトランスなどの場合ではクロストークとして、画
像のノイズとなるので、充分な配慮が必要となる。
The ultrasonic vibrators 1 and 2 mounted on the rotor frame 32 are mounted at a position 180 degrees away from the drive shaft, and the ultrasonic waves radiated from one ultrasonic vibrator are transmitted to the other ultrasonic vibrator. Two ultrasonic vibrators are attached in pairs of 180 degrees so that they are also received by the vibrator and do not enter the received ultrasonic signal as noise. The transmitted ultrasonic transducer receives its reflected signal, but when the reflected signal is received by the other ultrasonic transducer, the signal becomes noise, so when using multiple ultrasonic transducers It is necessary to perform phase reception with the same ultrasonic transducer, and to prevent reception signals from being applied to other ultrasonic transducers. In the case of a slip ring, the noise is hardly affected, but in the case of a rotary transformer or the like, crosstalk causes image noise, so that sufficient consideration is required.

【0088】図7はスリップリングの説明をするための
図である。図7において、電極38(図3での符号と同
じ)は3個の電極38a、38b、38cで構成されて
いて、それぞれ電極はポリエステルの絶縁シート44
a、44b、44cで絶縁されている。電極38は黄銅
を金属加工で切削またはプレス加工して内側に突起部4
5のあるリングに加工され、突起部45にはリード線半
田付け用の小さな穴46が開けられている。また突起部
45には外周リング部の厚みに比べて、薄くなっている
段差部47がある。その段差部47は突起部45の片方
の面に構成され、電極のリング内径よりも小さな半径ま
で範囲に構成されている。リード線を半田した場合、半
田が段差部47にとどまり、電極のリング側まで流れな
いために、スリップリング組立の際に電極が半田による
積層傾きが発生しない。積層傾きがないために、ブラシ
39(図3の符号)との摺動位置が回転にともなって振
れないなど有効な効果がある。
FIG. 7 is a diagram for explaining a slip ring. In FIG. 7, the electrode 38 (same as the reference numeral in FIG. 3) is composed of three electrodes 38a, 38b, and 38c, each of which is a polyester insulating sheet 44.
a, 44b, 44c. The electrode 38 is formed by cutting or press-working brass by metal working and forming the protrusion 4 on the inner side.
5, and a small hole 46 for soldering a lead wire is formed in the projection 45. Further, the projection 45 has a step 47 which is thinner than the thickness of the outer peripheral ring. The step 47 is formed on one surface of the projection 45 and extends to a radius smaller than the inner diameter of the ring of the electrode. When the lead wire is soldered, the solder stays in the step portion 47 and does not flow to the ring side of the electrode, so that the electrode does not tilt due to the solder when assembling the slip ring. Since there is no stacking inclination, there is an effective effect that the sliding position with the brush 39 (reference numeral in FIG. 3) does not fluctuate with rotation.

【0089】1個の超音波振動子にはリード線が2本出
ていて、1本は電気グランド(GND)であり、もう1
本は信号線である。本実施例の超音波プローブでは駆動
ロータ3に超音波振動子が2個取り付けられているの
で、4本のリード線があるが、電気グランドは共通とし
て取り扱うために3本のリード線として処理できる。超
音波振動子は180度離れているので、電気グランドの
線同士を容易に接続することはできないので電極38を
介して接続している。電極38からは4本のリード線が
出ている。その内2本は約180度離れた同じ電極から
出ている。
One ultrasonic transducer has two lead wires, one is an electric ground (GND), and the other is
The book is a signal line. In the ultrasonic probe of the present embodiment, two ultrasonic vibrators are attached to the drive rotor 3, so there are four lead wires. However, since the electric ground is treated as a common, it can be processed as three lead wires. . Since the ultrasonic transducers are separated by 180 degrees, the electric ground lines cannot be easily connected to each other. Four lead wires protrude from the electrode 38. Two of them emerge from the same electrode about 180 degrees apart.

【0090】電極の個数の方は2個の超音波振動子のた
めに3個必要である。その3個の電極のうち、ウインド
ウケース側に電気グランドの電極38cを構成し、内部
に向かうにしたがって超音波振動子の周波数が高くなる
ように構成する。
The number of electrodes is three for two ultrasonic transducers. Of the three electrodes, the electrode 38c of the electric ground is formed on the window case side, and the frequency of the ultrasonic transducer is increased toward the inside.

【0091】超音波診断装置本体からI/O線を介して
送られた電気信号により超音波振動子は超音波を放射
し、被検体から反射される超音波を受波し電荷量の変化
が生じる。この超音波振動子の電気的変化はI/O線を
介して超音波診断装置本体に伝達される。I/O線に流
れる電気信号は3kHz〜8kHzの範囲の周波数信号
であるために不要輻射の主たるノイズ源となる。本実施
例ではI/O線一部を可撓性基板で構成している。I/
O線はシールド線などを使用してシールドしているた
め、不要輻射対策の効果を有するが、スリップリングの
電極部はシールドをすることができない。使用する周波
数の電極の位置を検討することで、不要輻射を低減させ
ている。すなわち、その3個の電極のうち、ウインドウ
ケース側に電気グランドの電極を構成し、内部に向かう
にしたがって超音波振動子の周波数が高くなるように構
成する。
The ultrasonic transducer emits an ultrasonic wave in response to an electric signal transmitted from the ultrasonic diagnostic apparatus main body via the I / O line, receives the ultrasonic wave reflected from the subject, and changes the electric charge. Occurs. The electrical change of the ultrasonic transducer is transmitted to the ultrasonic diagnostic apparatus main body via the I / O line. Since the electric signal flowing through the I / O line is a frequency signal in the range of 3 kHz to 8 kHz, it becomes a main noise source of unnecessary radiation. In this embodiment, a part of the I / O line is formed of a flexible substrate. I /
Since the O line is shielded by using a shield line or the like, it has an effect of preventing unnecessary radiation, but the electrode portion of the slip ring cannot be shielded. The unnecessary radiation is reduced by examining the position of the electrode at the frequency to be used. That is, of the three electrodes, the electrode of the electric ground is formed on the window case side, and the frequency of the ultrasonic transducer is increased toward the inside.

【0092】図8、図9はブラシホルダー40における
ブラシ39と可撓性基板41の関係を説明するための図
である。図8、図9において、40はブラシホルダー、
39はブラシ、41は可撓性基板である。
FIGS. 8 and 9 are views for explaining the relationship between the brush 39 and the flexible substrate 41 in the brush holder 40. FIG. 8 and 9, 40 is a brush holder,
39 is a brush and 41 is a flexible substrate.

【0093】ブラシホルダー40はフェノール樹脂材な
どの電気絶縁材からなっていて、ベース4に取り付ける
ことができるようにネジ穴48が加工されている。ブラ
シホルダー40には可撓性基板41を接着して固定する
位置に可撓性基板41の厚みに相当した段差のある凹部
49が構成されている。この凹部49があることでブラ
シ39はブラシホルダーの面50に密着して固定するこ
とができる。ブラシホルダー40にはブラシ39を貫通
して取り付ける貫通穴51が設けられている。ブラシ3
9を貫通穴51に取り付けた後、貫通穴51の近傍部を
接着剤にて封止固定する。I/O線用可撓性基板41は
3つの電極に相対する位置にブラシがあり、間隔の狭い
ブラシ39を可撓性基板41に半田付けのために、ラン
ド52a、52b、52cはブラシ39に直角に配列さ
れていない。そのために、狭い間隔のブラシをI/OF
PC41に半田接続することができる。図ではランド5
2a、52b、52cはブラシの長手方向に場所を変え
て、52bのランドが中央のブラシに接続され、モータ
の内側に位置するランド52aは図9では紙面下側に表
現されていて、モータの外側に位置し、ウインドウケー
スに近いランド52cは図9では紙面上側に表現されて
いる。たとえば、ブラシ間のピッチは0.688mmで
ブラシ線径0.15mmであれば、ブラシに対してラン
ドを直角に配置する場合ではそのランド径0.3mm程
度となり半田付け作業性が困難になってしまう。しか
し、図9のような配列にランドに配置すれば、ランド径
を0.6mm程度にすることができるので、半田作業が
容易になる。
The brush holder 40 is made of an electrically insulating material such as a phenol resin material, and has a screw hole 48 so that it can be attached to the base 4. A recess 49 having a step corresponding to the thickness of the flexible substrate 41 is formed at a position where the flexible substrate 41 is bonded and fixed to the brush holder 40. The presence of the concave portion 49 allows the brush 39 to be in close contact with and fixed to the surface 50 of the brush holder. The brush holder 40 is provided with a through hole 51 that penetrates and attaches the brush 39. Brush 3
After attaching 9 to the through-hole 51, the vicinity of the through-hole 51 is sealed and fixed with an adhesive. The I / O line flexible substrate 41 has brushes at positions corresponding to the three electrodes, and the lands 52a, 52b, and 52c are brushes 39 for soldering the brush 39 with a small interval to the flexible substrate 41. Are not arranged at right angles. For this purpose, I / OF brushes with narrow spacing
It can be connected to the PC 41 by soldering. In the figure, land 5
2a, 52b, and 52c change places in the longitudinal direction of the brush, the land of 52b is connected to the central brush, and the land 52a located inside the motor is represented in FIG. The land 52c located on the outside and close to the window case is represented on the upper side of the paper in FIG. For example, if the pitch between the brushes is 0.688 mm and the brush wire diameter is 0.15 mm, the land diameter is about 0.3 mm when the lands are arranged at right angles to the brush, which makes soldering workability difficult. I will. However, if the lands are arranged in the arrangement as shown in FIG. 9, the land diameter can be reduced to about 0.6 mm, so that the soldering operation is facilitated.

【0094】またI/OFPC41には3本のパターン
線があって、両側のパターン線は電気信号線であり、中
央のパターン線は電気グランド線である。中央のパター
ン線は電気グランドであって、ベースに電気的に落とす
ためにランド105があって、そのランド105をビス
(図5の106)などでベースに接続することによっ
て、ベースの電位を電気グランドにしている。ベースが
電気グランドであるために、電気シールドの効果が得ら
れている。
The I / OFPC 41 has three pattern lines, the pattern lines on both sides are electric signal lines, and the central pattern line is an electric ground line. The center pattern line is an electric ground, and there is a land 105 for electrically dropping the base to the base. The land 105 is connected to the base with a screw (106 in FIG. 5), so that the potential of the base is changed to an electric potential. On the ground. Since the base is an electric ground, an electric shielding effect is obtained.

【0095】ベースのI/Oのランド105にビスで電
気グランドを落とすことで、超音波素子の送受信信号
を、ブラシからFPCを用いて接続し、そのFPCをモ
ータのベースに固定して、超音波画像のノイズを小さく
することができる。また、FPCの固定ビスを用いて、
電気グランドをベースに落とすことで、ノイズの強い超
音波素子の送受信信号を得ることができる。また、一度
モータ部に基板接続してあるので、そこから本体までを
シールド線が使用できるので、よりノイズの影響を小さ
くすることができる。
By dropping the electric ground to the base I / O land 105 with a screw, the transmission / reception signals of the ultrasonic element are connected from the brush using the FPC, and the FPC is fixed to the motor base. Noise of the sound wave image can be reduced. Also, using the fixing screw of FPC,
By dropping the electric ground to the base, a transmission / reception signal of the ultrasonic element having strong noise can be obtained. Further, since the board is once connected to the motor section, a shield wire can be used from there to the main body, so that the influence of noise can be further reduced.

【0096】I/OFPC41やその線には超音波振動
子を駆動する高電圧の電圧がかかるので、I/Oの信号
線からは不要輻射が発生する。その発生した不要輻射が
MR素子の信号ライン(位置情報信号ラインとする)に
飛び込まないように、I/OFPC41のところから直
ちにシールド線でプローブのケーブル内を通させて、コ
ネクタを介して本体装置へ接続される。また、I/O信
号線と駆動モータ用の線は一緒にならないようにして、
信号のレベルが低い間はノイズ源から離すようにした。
Since a high voltage for driving the ultrasonic vibrator is applied to the I / OFPC 41 and its lines, unnecessary radiation is generated from the I / O signal lines. In order to prevent the generated unnecessary radiation from jumping into the signal line of the MR element (referred to as a position information signal line), immediately pass the shield cable through the probe cable from the I / OFPC 41, and connect the main unit via the connector. Connected to Also, make sure that the I / O signal line and the drive motor line are not
When the signal level was low, it was kept away from the noise source.

【0097】超音波伝播媒質(音響媒体液)中で回転駆
動される駆動モータの位置情報信号ラインは、エンコー
ダからの位置情報を知るものであってかつ、超音波振動
子の走査位置を知るための信号ラインである。したがっ
て、I/OFPC41からのノイズがMR素子信号(モ
ータ位置情報信号)に入ると、位置情報が不安定とな
り、駆動モータの制御が不安定になる。ベースでの配線
位置が異なっているので、I/OFPCはシールドが十
分になるように工夫されている。したがってI/O線は
電気シールドされているので、ノイズの影響を受けるこ
とがない。
The position information signal line of the drive motor that is driven to rotate in the ultrasonic wave propagation medium (acoustic medium liquid) is used to know the position information from the encoder and to know the scanning position of the ultrasonic transducer. Signal line. Therefore, when noise from the I / OFPC 41 enters the MR element signal (motor position information signal), the position information becomes unstable, and the control of the drive motor becomes unstable. Since the wiring positions at the base are different, the I / OFPC is devised so that the shield is sufficient. Therefore, since the I / O lines are electrically shielded, they are not affected by noise.

【0098】超音波振動子と装置本体との電気信号の送
受信が正しく行われ、ノイズの少ない正確な超音波画像
を得ることができる。
The transmission and reception of electric signals between the ultrasonic vibrator and the apparatus main body are correctly performed, and an accurate ultrasonic image with little noise can be obtained.

【0099】ベース4は金属粉末射出成形法(MIM)
によって金属焼結金属から形成されている。
The base 4 is made of metal powder injection molding (MIM).
Is formed from a sintered metal.

【0100】MIMは、R.E.Wiechがウィテッ
ク・プロセスを開発し、1972年に実用化された技術
で、3次元的な複雑な形状の部品を精度良く生産できる
ことから、機械加工、ダイカスト、精密鋳造、粉末冶金
に次ぐ第五世代の金属加工法として注目を集めている工
法であって、寸法公差的には一般公差で10mm以下で
±0.05mm、特別公差で±0.03mm程度であ
り、金属加工精度に匹敵するうえに、他の金属ダイキャ
ストなどでは得られない精度である。本実施例のベース
4(図3、4、5の符号4)は3次元的な複雑な形状で
あるうえに、駆動モータを支承するために支柱部は支持
剛性が必要であるうえに、超音波振動子の回転軸の位置
寸法が安定であることも重要な要件であり、MIMで製
作をした。
MIM is described in R.M. E. FIG. Wiech developed the Witec process, a technology that was put into practical use in 1972, and was able to produce parts with complex three-dimensional shapes with high precision. This is the fifth generation after machining, die casting, precision casting and powder metallurgy. This method is attracting attention as a metal processing method. The dimensional tolerance is about ± 0.05 mm for general tolerance of 10 mm or less and about ± 0.03 mm for special tolerance. The precision cannot be obtained by other metal die casting. The base 4 of this embodiment (reference numeral 4 in FIGS. 3, 4, and 5) has a complicated three-dimensional shape, requires a support portion for supporting the drive motor, and has a rigid support. It is also an important requirement that the position dimensions of the rotation axis of the sonic transducer be stable, and it was manufactured by MIM.

【0101】MIMで製作するために次のポイントで金
型形状、製品成形条件などを検討した。製作部品につい
ては後述の図10、図11を参照のこと。 (1)部品の厚みができるだけ、均一な厚みになるよう
に、リブ形状化を多用した。 (2)円弧形状が多い形状である。 (3)ベースには、支柱部と支持部がヒトデのようにな
った複雑な形状である。 (4)焼結後の2次加工箇所をできるだけ少なくする。 (5)AB相台を取り付ける面、ブラシホルダを取り付
ける面などは駆動軸との相対位置において抜きテーパを
0にする必要がある。 (6)軽量であること。
In order to manufacture the MIM, the shape of the mold and the conditions for forming the product were examined at the following points. Refer to FIGS. 10 and 11 described later for the manufactured parts. (1) Rib-shaping is frequently used so that the thickness of the component is as uniform as possible. (2) A shape having many arc shapes. (3) The base has a complicated shape in which the strut and the support are like starfish. (4) Minimize the number of secondary processing after sintering. (5) It is necessary to set the draft taper to 0 at the position relative to the drive shaft on the surface on which the AB phase base is mounted and the surface on which the brush holder is mounted. (6) Light weight.

【0102】以上のような観点で、製品形状と金型製品
形状を設計した。
From the above viewpoints, the product shape and the mold product shape were designed.

【0103】また、MIMは、加熱溶融された熱可塑性
の物質を高圧・高速で金型内へ射出し冷却することで部
品を生産するプラスチック成形方法に類似したものであ
り、金属の素材を微粒粉末(金属粉末)に粉砕し、その
金属粉末とバインダーとなる樹脂あるいはワックスなど
の流動性を付与させる有機系物質を混練し、得られた素
材を加熱して溶融し、造粒し、プラスチックと同様に射
出成形をする。その後、得られた成形体を熱分解方式な
どで脱脂した後、焼結を行うことで金属部品を生産する
方法である。
MIM is similar to a plastic molding method in which a heated and melted thermoplastic substance is injected into a mold at high pressure and high speed and cooled to produce a part. Powder (metal powder) is pulverized, and the metal powder is kneaded with a binder or an organic substance such as a resin or wax that imparts fluidity, and the resulting material is heated and melted, granulated, and mixed with plastic. Similarly, injection molding is performed. Thereafter, the obtained molded body is degreased by a thermal decomposition method or the like, and then sintered to produce a metal part.

【0104】ベース4の材料には非磁性体であって、強
度が必要であり、超音波伝播媒体に対して物性が安定で
あり材料として、オーステナイト系のステンレス鋼であ
るSUS303、SUS304、SUS304L、SU
S316、SUS316L等、非鉄系材料WC−Co、
W−Cu−Ni、W−Fe−Ni、Tiなどが使用でき
る材料が選定できる。
The material of the base 4 is a non-magnetic material, requires strength, is stable in physical properties with respect to the ultrasonic wave propagation medium, and is made of austenitic stainless steel SUS303, SUS304, SUS304L, SU
Non-ferrous materials WC-Co, such as S316, SUS316L,
Materials that can use W-Cu-Ni, W-Fe-Ni, Ti, and the like can be selected.

【0105】その中の一例として粉末粒子径が5〜10
μmの微細粉末であるSUS316Lのステンレス鋼粉
末を用いた。
As one example, the powder particle size is 5-10.
SUS316L stainless steel powder, which is a fine powder of μm, was used.

【0106】MIMのベースの材質がステンレス系材料
であることは超音波振動子駆動超音波伝播媒質のなかで
の使用であるので、環境変化のない材料として採用で
き、耐油、耐薬品性があるうえに、錆などの発生の心配
がないなどの理由で、医療用機器にステンレス系材料を
使用される。
Since the material of the base of the MIM is a stainless steel material, since it is used in an ultrasonic wave propagation medium driven by an ultrasonic vibrator, it can be used as a material having no environmental change and has oil resistance and chemical resistance. In addition, stainless steel materials are used for medical equipment because there is no fear of rust or the like.

【0107】一方、バインダーとしては、たとえば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテル、液
晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド等の各種熱可塑
性樹脂や、各種ワックス、パラフィン等のうちの1種ま
たは2種以上を混合して用いた。
On the other hand, examples of the binder include olefin resins such as polyethylene and polypropylene, styrene resins such as acrylic resin and polystyrene, and various thermoplastics such as polyamide, polyimide, polyester, polyether, liquid crystal polymer and polyphenylene sulfide. One or more kinds of resins, various waxes, paraffins and the like were used in combination.

【0108】ベース4のバインダーの一例としてアクリ
ル樹脂とポリスチレン等を配合し、一般に使用する添加
量60vol%程度にして実験した結果、寸法の低下が
見られた。ヒトデ形状の場合には、寸法の不安定になる
ことがいろいろな実験から得られている。また添加量を
10vol%程度にすると、成形流動性が乏しくなり、
射出成形品の不良が発生し、成形離型時のマイクロクラ
ックなどの影響で脱脂後や真空炉に成形体を設置する際
に部品の欠落が発生する。成形体の成形安定性の観点か
ら添加量を設定している。成形体を焼結するときの収縮
によりギア部寸法精度を向上するため添加量20〜50
vol%程度に設定している。
As an example of the binder of the base 4, an acrylic resin and polystyrene were blended, and an experiment was carried out with a commonly used addition amount of about 60 vol%. As a result, a decrease in dimensions was observed. It has been obtained from various experiments that the starfish shape becomes unstable in dimensions. Also, when the addition amount is about 10 vol%, the molding fluidity becomes poor,
Failure of the injection molded product occurs, and parts are missing after degreasing or when the molded product is installed in a vacuum furnace due to the influence of micro cracks and the like during mold release. The addition amount is set from the viewpoint of the molding stability of the molded body. In order to improve the dimensional accuracy of the gear portion due to shrinkage during sintering of the molded body, the addition amount is 20 to 50
It is set to about vol%.

【0109】金属粉末とバインダーの混練物には、ベー
ス4のブランク形状でMR素子取付部やブラシホルダー
取付部は抜きテーパのないストレート部が成形体にある
ために、可塑剤、潤滑剤などの添加物を微量添加してい
る。
In the kneaded product of the metal powder and the binder, since the molded body has a blank portion of the base 4 and a straight portion without a taper for the MR element mounting portion and the brush holder mounting portion, such as a plasticizer and a lubricant. A small amount of additives is added.

【0110】前述した製品形状と金型製品形状を設計す
るためにポイントに基づいて配慮されたベースの金型製
品(MIMブランク品)の斜視図を図10に示す。図1
0において、ベースのMIMブランク品53(ベースブ
ランクともいう)は駆動モータを支承する軸受部が取り
付けられる円筒部54、55が形成された支柱部56、
57があり、円筒部54はスリップリング側の軸受支承
円筒状の穴であって、支柱部56にはブラシホルダー
(図8の40)をビス(図3の58)で固定するための
取付穴59が2個設けられている。ブラシホルダーを取
り付けするベースブランク53の取付面60はブラシホ
ルダーが傾かないようにテーパなしになっている。ブラ
シとスリップリングの電極との摺動の安定のためには、
ブラシホルダーの取付面60は駆動軸に対して直交して
いなくてはならない。I/OFPC(図9の41)をベ
ースブランク53の窓61にあずけて、ベース内部に折
り返して、その横側のベースから外部に取り出す。窓6
1の関係で支柱部56の支持剛性が弱くなりやすいの
で、できるだけ小さな窓形状にしている。ベースブラン
ク53にはI/OFPCを固定するためのねじ穴107
が金型で作られている。このねじ穴107はタップ加工
がなされ、I/OFPCのランドでベースに接続するた
めのねじが締め付けられる。そのねじ穴107の近くに
ねじ穴108があいている。このねじ穴108は中継ア
ンプ基板を取り付けるためのねじ穴である。ねじ締めを
するためにはMIMのベースのねじ穴108部をタップ
加工することで可能となる。
FIG. 10 is a perspective view of a base mold product (MIM blank product) that is considered based on points for designing the product shape and the mold product shape described above. FIG.
At 0, a base MIM blank 53 (also referred to as a base blank) is a support 56 on which cylindrical portions 54 and 55 to which a bearing for supporting a drive motor is attached are formed.
The cylindrical portion 54 is a cylindrical hole for bearing support on the slip ring side, and the support portion 56 has a mounting hole for fixing the brush holder (40 in FIG. 8) with a screw (58 in FIG. 3). 59 are provided. The mounting surface 60 of the base blank 53 on which the brush holder is mounted has no taper so that the brush holder does not tilt. For stable sliding between the brush and the electrode of the slip ring,
The mounting surface 60 of the brush holder must be orthogonal to the drive shaft. The I / OFPC (41 in FIG. 9) is placed in the window 61 of the base blank 53, folded inside the base, and taken out from the base on the side. Window 6
Since the support rigidity of the column portion 56 tends to be weak due to the relationship of 1, the window shape is made as small as possible. A screw hole 107 for fixing the I / OFPC is formed in the base blank 53.
Is made of metal mold. The screw hole 107 is tapped, and a screw for connecting to the base at the land of the I / OFPC is tightened. A screw hole 108 is open near the screw hole 107. This screw hole 108 is a screw hole for mounting the relay amplifier board. The screw can be tightened by tapping the screw hole 108 of the MIM base.

【0111】また支柱部57の軸受取付の円筒部55は
エンコーダ側の軸受が取り付けられる。円筒部55はエ
ンコーダ側の軸受支承円筒部の穴であって、支柱部57
にはAB相MR素子の取付台をビス(図4の62)で固
定するための取付穴63が2個設けられている。AB相
のMR素子の取付台を取り付けする取付面64もエンコ
ーダマグネット(図3の符号11)とAB相MR素子
(図3の符号12)とのギャップを平行に調整可能なよ
うにテーパなしで金型を製作している。AB相MR素子
に接続された2枚の可撓性基板を外部に取り出すため
に、一方はMR素子のサイドから取り出し、もう一方は
取付台の下に回して取り出している。そのFPCが駆動
モータ側に飛び出ないように、ベースブランク53には
凸部65を設けている。I/OFPCの飛び出しについ
ても同様に、ベースブランク53に凸部66を設けてい
る。
Further, a bearing on the encoder side is attached to the cylindrical portion 55 of the column 57 for mounting a bearing. The cylindrical portion 55 is a hole of the bearing bearing cylindrical portion on the encoder side,
Are provided with two mounting holes 63 for fixing the mounting base of the AB phase MR element with screws (62 in FIG. 4). The mounting surface 64 for mounting the mounting base of the AB phase MR element is also tapered without taper so that the gap between the encoder magnet (reference numeral 11 in FIG. 3) and the AB phase MR element (reference numeral 12 in FIG. 3) can be adjusted in parallel. I make molds. In order to take out the two flexible substrates connected to the AB phase MR element, one is taken out from the side of the MR element and the other is turned under the mounting base and taken out. A projection 65 is provided on the base blank 53 so that the FPC does not protrude toward the drive motor. Similarly, a protrusion 66 is provided on the base blank 53 for the protrusion of the I / OFPC.

【0112】ベースブランク53の中央支持部67の十
字形状の一対の端には支柱部56、57があり、もう一
対の端にはプローブ取り付けのための支持部68、69
がある。その中央支持部67にはZ相MR素子の取付台
を固定するための穴70とZ相MR素子のFPC可撓性
基板をベースから取り出すために穴71が形成されてい
る。
The center support 67 of the base blank 53 has columns 56 and 57 at a pair of cross-shaped ends, and supports 68 and 69 at the other end for attaching a probe.
There is. A hole 70 for fixing the mounting base of the Z-phase MR element and a hole 71 for removing the FPC flexible substrate of the Z-phase MR element from the base are formed in the central support portion 67.

【0113】ベースの中央支持部が十字形状になってい
るために、駆動ロータが安定して支承できるベースが金
属粉末で一体で作成できるので、剛性が強いうえに、各
部の位置関係がしっかりすることができる。さらに、ロ
ータの位置基準を検出する素子をベースの十字形状の支
持部の中央部に構成して、精度のよい超音波素子を駆動
するモータができ、ビームの軌跡が安定することがで
き、さらには送受信が安定するために画像が鮮明になる
などの効果がある。
Since the center support portion of the base is formed in a cross shape, the base on which the drive rotor can be stably supported can be integrally formed of metal powder, so that the rigidity is high and the positional relationship between the portions is firm. be able to. Further, the element for detecting the reference position of the rotor is formed at the center of the cross-shaped support portion of the base, so that a motor for driving the ultrasonic element with high accuracy can be obtained, and the trajectory of the beam can be stabilized. Is effective in that the transmission and reception are stabilized and the image becomes clear.

【0114】MIMのベースブランク53は成形体を焼
成した際の収縮率を小さく寸法精度を高めるためととも
に、焼結体の空孔率の減少によって部品寸法精度を向上
させるために、MIMのベースブランク53の厚みがで
きるだけ均一ななるようにしている。重量を軽くしつ
つ、肉厚を均一にするために、1mm厚程度の肉厚にす
ると、支持強度が低下しているので、中央支持部67と
支持部68、69には、リブ109を設けて剛性を高め
ている。ベースの支持部68、69にリブ109を用い
ることで、MIMベースの肉厚を均一にできることでM
IMでの部品精度が安定するうえに、ベースの剛性が増
し、駆動モータの支承強度が充分に確保できる。
The MIM base blank 53 is used in order to reduce the shrinkage ratio when the compact is fired and to increase the dimensional accuracy, and to improve the dimensional accuracy of the component by reducing the porosity of the sintered body. The thickness of 53 is made as uniform as possible. When the thickness is reduced to about 1 mm in order to reduce the weight and make the wall thickness uniform, the supporting strength is reduced. Therefore, the center supporting portion 67 and the supporting portions 68 and 69 are provided with ribs 109. To increase rigidity. By using the rib 109 for the support portions 68 and 69 of the base, the thickness of the MIM base can be made uniform.
In addition to stabilizing the component accuracy in the IM, the rigidity of the base is increased, and the bearing strength of the drive motor can be sufficiently ensured.

【0115】2次加工で削除箇所をできるだけ少なくす
るように金型のサイドコアなどを使用したものにした。
2次加工可能な箇所として、支持部68、69の取付面
と駆動モータを取り付けするための支柱部円筒部54、
55にした。ねじ加工部はMIMでは不可能であるの
で、その箇所はブランクにした穴をあけて、ねじ加工を
施した。ねじの下穴もMIMの金型で製作することもで
きるが、金型が複雑になるために、あまり採用されない
ことが多い。図10では金型で下穴を作製したベースブ
ランク53を表している。
A side core of a mold was used so as to reduce the number of deleted portions in the secondary processing as much as possible.
As a portion that can be subjected to the secondary processing, the mounting surface of the support portions 68 and 69 and the support portion cylindrical portion 54 for mounting the drive motor,
55. Since a threaded portion is impossible with MIM, a blanked hole was drilled at that location and threaded. Although the pilot hole of the screw can also be manufactured with a MIM mold, it is often not adopted because the mold is complicated. FIG. 10 shows a base blank 53 in which a pilot hole is formed using a mold.

【0116】成形体の仕上がりが安定するように、脱脂
工程や焼結工程での部品の置き方として支持部の形状し
たセラミックの台座を設けて、安定に成形体を置いてい
る。
In order to stabilize the finished product, a ceramic pedestal having a support portion is provided as a method of placing components in the degreasing step and the sintering step, and the formed article is stably placed.

【0117】図11は製品形状の2次加工MIM品の斜
視図である。図11に示す2次加工MIM品は図10の
MIMブランク品に2次加工をして、超音波診断装置に
使用されるベース4を示している。部品の符号は図10
と同じ箇所には同じ符号を使用する。
FIG. 11 is a perspective view of a secondary processed MIM product having a product shape. The secondary processing MIM product shown in FIG. 11 shows a base 4 used for an ultrasonic diagnostic apparatus by performing secondary processing on the MIM blank product of FIG. FIG.
The same reference numerals are used for the same parts as.

【0118】図11において、54、55は円筒部、5
6、57は支柱部、59はブラシホルダー固定の取付
穴、60はブラシホルダーの取付面、61は窓、63は
MR素子取付の取付穴、64はMR素子取付の取付面、
67は中央支持部、68、69は支持部、70はZ相M
R素子を固定するための穴、71はベースから取り出す
ための穴である。109はリブである。
In FIG. 11, reference numerals 54 and 55 denote cylindrical portions, 5
Reference numerals 6 and 57 denote support portions, 59 a mounting hole for fixing the brush holder, 60 a mounting surface for the brush holder, 61 a window, 63 a mounting hole for mounting the MR element, 64 a mounting surface for mounting the MR element,
67 is the central support, 68 and 69 are the supports, 70 is the Z phase M
A hole 71 for fixing the R element is a hole for taking out from the base. 109 is a rib.

【0119】MIMで成形されたベースは金属材料であ
るために、成形だけでの精度以上が必要な箇所には機械
加工して寸法精度の向上を図っている、その機械加工に
ついて説明する。
Since the base formed by MIM is a metal material, a portion requiring higher accuracy than the forming alone is machined to improve the dimensional accuracy. The machining will be described.

【0120】ベースの支柱部56、57に軸受カラ(図
4の43)を取り付けるためには、軸受カラが挿入され
る円筒部54、55はわずかの加工代が設けられてい
る。わずかの隙間で係合できるように、円筒部54、5
5の内径を仕上げる。
In order to attach the bearing collars (43 in FIG. 4) to the base pillars 56 and 57, the cylindrical parts 54 and 55 into which the bearing collars are inserted are provided with a slight machining allowance. The cylindrical portions 54, 5
Finish the inside diameter of 5.

【0121】またプローブの取付はベース4の支持部6
8、69を2次加工した基準面も取り付ける。ベースの
取付面は駆動モータの駆動軸に対して傾かないように2
次加工を施す。
The probe is mounted on the support 6 of the base 4.
A reference surface obtained by secondary processing of 8, 69 is also attached. Make sure that the mounting surface of the base is not inclined with respect to the drive shaft of the drive motor.
Next processing is performed.

【0122】また、ウインドウケース内に駆動モータを
内蔵するためには、中央部のベースは幅が広いが外周に
向かうにしたがって狭くする必要があり、ベース4には
十字形状をさせている。たとえば、ベースの支持部の中
央位置の幅に比べて、支柱部の幅は狭い。さらに、ウイ
ンドウケースは先端部は細くなっているために、支柱部
も先端部に向かうにともなって、支柱部の幅は狭くして
いる。そのようにすることで、駆動ロータをウインドウ
ケース内に収めることができ、超音波プローブの先端に
駆動モータを内蔵することができる。
In order to incorporate a drive motor in the window case, the base at the center must be wide but narrow toward the outer periphery. The base 4 has a cross shape. For example, the width of the pillar portion is smaller than the width of the center portion of the support portion of the base. Further, since the tip end of the window case is thin, the width of the strut is also reduced as the strut moves toward the tip. By doing so, the drive rotor can be housed in the window case, and the drive motor can be built in the tip of the ultrasonic probe.

【0123】3次元的な異形状なベース4であるが、金
型形状などを検討することで、2次加工をほとんどしな
くても所用の寸法精度にMIMの金型成形品の精度で出
せる。
Although the base 4 has a three-dimensionally irregular shape, by examining the mold shape and the like, it is possible to obtain the required dimensional accuracy with the accuracy of the MIM mold molded product with almost no secondary processing. .

【0124】図12には軸受カラ43を示す。図12の
軸受カラ43は基本的には円筒形状をしている。中央円
筒部72とその両端に端部円筒部73が構成されてい
て、中空円筒体である。端部円筒部73の端部は駆動モ
ータのボール軸受の内輪に接して組み込まれるため、内
輪の外径に合わせた寸法になっている。中央円筒部72
はベースの支柱部に設けられた円筒部に係合する。中央
円筒部72の両端に端部円筒部73が形成されているの
は、軸受カラが小さいために方向性のあるものにすれ
ば、組立作業の際に間違いやすいので、方向性がないよ
うにした。すなわちどちらの端部円筒部を軸受に当てて
もよい。ベースに駆動ロータを取り付けるためには、中
央円筒部の径は決められた寸法に作られている必要があ
る。その寸法については後述の挿入方法の説明のところ
で説明する。
FIG. 12 shows the bearing collar 43. The bearing collar 43 in FIG. 12 has a basically cylindrical shape. A central cylindrical portion 72 and end cylindrical portions 73 at both ends thereof are hollow cylindrical bodies. Since the end of the end cylindrical portion 73 is incorporated in contact with the inner race of the ball bearing of the drive motor, it has a size corresponding to the outer diameter of the inner race. Central cylindrical part 72
Engages with a cylindrical portion provided on the column of the base. The end cylindrical portions 73 are formed at both ends of the central cylindrical portion 72. If the bearings are small and if they are directional, they are easy to make mistakes during the assembly work. did. That is, either end cylindrical portion may be applied to the bearing. In order to attach the drive rotor to the base, the diameter of the central cylindrical portion needs to be made to a predetermined size. The dimensions will be described later in the description of the insertion method.

【0125】図13はその軸受カラ43をベース4の支
柱部56(または57)に設けられた円筒部54(また
は55)に挿入係合するための説明図である。駆動ロー
タについては、詳細のものではなく、駆動軸31が飛び
出た円筒形状にした概略ロータで表してある。この簡略
ロータは駆動ロータとは説明上符号を同じにし、簡易ロ
ータを駆動ロータとして説明は行っている。符号は3で
ある。
FIG. 13 is an explanatory view for inserting and engaging the bearing collar 43 into the cylindrical portion 54 (or 55) provided on the support 56 (or 57) of the base 4. The drive rotor is not shown in detail but is represented by a cylindrical rotor whose drive shaft 31 protrudes. The simplified rotor has the same reference numeral as the drive rotor, and the simple rotor is described as the drive rotor. The code is 3.

【0126】軸受カラ43は駆動ロータ3の両側にある
ために、2個存在する。その軸受カラ43はエンコーダ
側の軸受カラとスリップリング側の軸受カラとがある
が、挿入係合方法は同じであるので、支柱部56をもと
に説明する。
Since the bearing rollers 43 are on both sides of the drive rotor 3, there are two bearing rollers 43. The bearing collar 43 has an encoder-side bearing collar and a slip ring-side bearing collar. However, since the insertion engagement method is the same, the description will be made based on the support 56.

【0127】軸受カラを挿入することは、超音波振動子
の回転位置を確定することである。その挿入方法は簡単
に図13をもとに説明する。ベース4に軸支承するため
の支柱部56が構成され、その支柱部56には駆動軸3
1を支承するための円筒部54とその円筒部54に繋が
った平行な開口部74があり、その開口部74は外部に
繋がっている。その開口部74の狭い幅のところを開放
側から駆動軸31を挿入方向75にしたがって支柱部の
円筒部54まで挿入し、ベース4の凹部に駆動ロータ3
を挿入する。続いて、軸受カラ43を駆動軸方向である
挿入方向76から次のように挿入する。中空円筒形状の
軸受カラ43の内径円筒部を駆動軸31に係合挿入させ
つつ、軸受カラ43の円筒部の中央円筒部(図12の7
2)は支柱部56の円筒部54に係合挿入して、駆動ロ
ータ3の軸受端面に軸受カラ43の端部円筒部(図12
の73)の端部を当てて、駆動ロータ3の位置を決め、
ベース4の中での駆動ロータ3のガタつきを防止してい
る。また、円筒部54と駆動軸31との間に軸受カラ4
3で構成されるので、軸受カラ43がベース4の開口部
74から外れないために、駆動ロータ3はベース4に外
れないように容易に組立できる。
[0127] Inserting the bearing collar means determining the rotational position of the ultrasonic transducer. The insertion method will be described briefly with reference to FIG. A support 56 for supporting the shaft on the base 4 is formed.
1 and a parallel opening 74 connected to the cylindrical portion 54, and the opening 74 is connected to the outside. The drive shaft 31 is inserted into the narrow portion of the opening 74 from the open side to the cylindrical portion 54 of the column in the insertion direction 75, and the drive rotor 3 is inserted into the recess of the base 4.
Insert Subsequently, the bearing collar 43 is inserted as follows from the insertion direction 76 which is the drive shaft direction. While the inner cylindrical portion of the hollow hollow cylindrical bearing collar 43 is engaged and inserted into the drive shaft 31, the central cylindrical portion (7 in FIG.
2) is engaged with and inserted into the cylindrical portion 54 of the column 56, and the end cylindrical portion of the bearing collar 43 is inserted into the bearing end surface of the drive rotor 3 (FIG. 12).
73) to determine the position of the drive rotor 3,
The backlash of the drive rotor 3 in the base 4 is prevented. A bearing collar 4 is provided between the cylindrical portion 54 and the drive shaft 31.
3, the drive rotor 3 can be easily assembled so as not to come off the base 4 because the bearing collar 43 does not come off from the opening 74 of the base 4.

【0128】さらに、この挿入のためには、部品の寸法
がある関係で、挿入方法の補足説明となるが、以下に説
明する。
Further, this insertion is a supplementary explanation of the insertion method due to the relation of the dimensions of the parts, which will be described below.

【0129】ベース4の支柱部56に設けられた円形の
円筒部54には中央支持部とは反対側に平行の開口部7
4が支柱部の外部まで設けられている。その開口部74
は外部と円筒部54を繋ぐ部分である。支柱部56の開
口部74は平行な面で構成されその間隔(距離h1とす
る)は駆動モータの駆動軸の外径よりも大きくなってい
る。また、開口部74の間隔h1は円筒部54の直径d
1よりも小さくなっている。すなわち
The circular cylindrical portion 54 provided on the support 56 of the base 4 has an opening 7 parallel to the opposite side of the central support.
4 is provided up to the outside of the support. Its opening 74
Is a portion connecting the outside and the cylindrical portion 54. The opening 74 of the support 56 is formed of parallel surfaces, and the interval between the openings 74 (referred to as a distance h1) is larger than the outer diameter of the drive shaft of the drive motor. The interval h1 between the openings 74 is the diameter d of the cylindrical portion 54.
It is smaller than 1. Ie

【0130】[0130]

【数3】 (Equation 3)

【0131】である。Is as follows.

【0132】軸受カラ43は支柱部の円筒部に挿入係合
されるためには、軸受カラ43の中央円筒部の外径d2
は円筒部の内径d1と同じであることになる。すなわ
ち、
In order for the bearing collar 43 to be inserted into and engaged with the cylindrical portion of the column, the outer diameter d2 of the central cylindrical portion of the bearing collar 43 is required.
Is the same as the inner diameter d1 of the cylindrical portion. That is,

【0133】[0133]

【数4】 (Equation 4)

【0134】である。Is as follows.

【0135】(数3)(数4)の関係から、軸受カラ4
3は開口部を通すことができないことになる。
From the relationship of (Equation 3) and (Equation 4), the bearing collar 4
No. 3 cannot pass through the opening.

【0136】駆動ロータ3の両端はベース4の支柱部で
支承されているので、駆動ロータ3の両サイドにベース
の支柱部があるために、駆動ロータ3をベースに取り付
けるために、支柱部が邪魔になるが、本発明の場合は支
柱部に開口部が形成されているために、容易に駆動ロー
タ3を装着することができる。両方の支柱部の開口部か
ら駆動モータの駆動軸を挿入し、その後軸受カラ43を
軸方向から挿入する。その際、軸受カラ43の内径円筒
部を駆動軸31(軸径をDとする)に係合挿入させつ
つ、軸受カラ43の中央円筒部の外周部は支柱部の円筒
部に挿入する。すなわち、駆動軸を開口部から挿入する
ことができるためには
Since both ends of the drive rotor 3 are supported by the support portions of the base 4, the support portions of the base are provided on both sides of the drive rotor 3. Although it is an obstacle, in the case of the present invention, the drive rotor 3 can be easily mounted since the support portion has the opening. The drive shafts of the drive motors are inserted through the openings of both support portions, and then the bearing collar 43 is inserted from the axial direction. At this time, the outer peripheral portion of the central cylindrical portion of the bearing collar 43 is inserted into the cylindrical portion of the support column while the inner cylindrical portion of the bearing collar 43 is engaged and inserted into the drive shaft 31 (shaft diameter is D). That is, to be able to insert the drive shaft through the opening,

【0137】[0137]

【数5】 (Equation 5)

【0138】であって、駆動軸31が軸受カラ43の内
円筒部に嵌合されるためには
In order for the drive shaft 31 to be fitted into the inner cylindrical portion of the bearing collar 43,

【0139】[0139]

【数6】 (Equation 6)

【0140】である。ただし、d3は軸受カラ43の内
円筒部直径を表す。
Is as follows. Here, d3 represents the diameter of the inner cylindrical portion of the bearing collar 43.

【0141】軸受カラ43の中央円筒部の直径d2とす
ると、軸受カラ43が支柱部の円筒部に密着して挿入さ
れる。
Assuming that the diameter of the central cylindrical portion of the bearing collar 43 is d2, the bearing collar 43 is inserted in close contact with the cylindrical portion of the column.

【0142】そのことで、駆動軸31はベース4から抜
けないようにすることができる。駆動ロータ3はベース
の両持ち支持であるので、超音波振動子の回転体も両持
ち支持されていることになる。駆動モータの駆動軸31
はベース4の2つの支柱部に軸受カラ43を介して支持
される。
Thus, the drive shaft 31 can be prevented from coming off the base 4. Since the drive rotor 3 supports the base at both ends, the rotating body of the ultrasonic vibrator is also supported at both ends. Drive shaft 31 of drive motor
Are supported by two pillars of the base 4 via bearing collars 43.

【0143】上記のような関係において、軸受カラ43
に用いることで、一体もののベース4に駆動ロータ3を
装着できる。軸受カラ43を軸方向に移動させること
で、駆動ロータ3の位置をずらすことができるので、ブ
ラシとスリップリリングの位置関係を調整することがで
きる。軸受カラ43の位置が決定すれば、速やかに接着
剤でベース4と軸受カラ43と駆動軸31を固定する。
In the above relationship, the bearing collar 43
, The drive rotor 3 can be mounted on the integrated base 4. By moving the bearing collar 43 in the axial direction, the position of the drive rotor 3 can be shifted, so that the positional relationship between the brush and the slip reeling can be adjusted. When the position of the bearing collar 43 is determined, the base 4, the bearing collar 43, and the drive shaft 31 are quickly fixed with an adhesive.

【0144】図14はベース77(組立ベース)を支柱
部78と支持部79の部品に分けて、組み立てたもので
あるが、支持部79に支柱部78をねじ80で固定する
ために、そのねじ80の関係で支持部79の板厚が厚く
なり、図11に示すような軽量なMIMのベースとはな
らず、重くなってしまう。組立ベース77の場合、軽量
化のために支持部79の板厚を薄くすると、支柱部78
を締結するねじ80を小さなものにすることになる。ね
じ80を小さくすると、締結強度が低下し、衝撃などに
よって、ねじ80が破断する問題が発生しやすくなる。
破断までいかなくても、締結した支柱部78がずれてし
まうなどの問題も発生しやくなるので、ベースの剛性を
上げるためには、ビスでの締結のないようなベースであ
る必要があるので、本発明の場合はMIMで一体のベー
スを作成した。ベースが一体で製作されているので、駆
動ロータの位置精度が良好となり、駆動ロータをベース
の支柱部に安定して支承できるので、超音波振動子の位
置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が
安定するために画像が鮮明になる。また、2つの支柱部
が一体のベースであるために、駆動モータはベースで両
持ち支持されるので駆動モータの支承強度が充分に確保
できる。
FIG. 14 shows an assembly in which the base 77 (assembled base) is divided into parts of the support portion 78 and the support portion 79 and assembled. In order to fix the support portion 78 to the support portion 79 with screws 80, the base 77 is assembled. Due to the screw 80, the thickness of the support portion 79 is increased, so that the base of the lightweight MIM as shown in FIG. In the case of the assembly base 77, if the plate thickness of the support portion 79 is reduced for weight reduction, the support portion 78
Will be small. When the screw 80 is made smaller, the fastening strength is reduced, and the problem that the screw 80 is broken by an impact or the like easily occurs.
Even if the fracture does not occur, problems such as displacement of the fastened support portion 78 are likely to occur. In order to increase the rigidity of the base, it is necessary to use a base that does not fasten with screws. In the case of the present invention, an integrated base was created by MIM. Since the base is manufactured integrally, the position accuracy of the drive rotor is improved, and the drive rotor can be stably supported on the support column of the base, so that the position of the ultrasonic transducer is stable and the beam trajectory is at the same position. And the image becomes clear because transmission and reception are stable. In addition, since the two support portions are formed as an integral base, the drive motor is supported at both ends by the base, so that the support strength of the drive motor can be sufficiently secured.

【0145】駆動ロータがMIMベースの支柱部に安定
して支承できるので、ロータ位置がガタつかない。ベー
スの中央部幅よりもベースの支柱部の幅を小さくするこ
とでウインドウケースとの中で駆動ロータを支承するこ
とができる。
Since the drive rotor can be stably supported on the MIM-based support, the rotor position does not rattle. By making the width of the column portion of the base smaller than the width of the center portion of the base, the drive rotor can be supported in the window case.

【0146】ベースをMIMにすることで、ベースの駆
動モータ支持構造が簡単になるうえに、複雑なベースを
成形のままの寸法で精度よく作製でき、基準面や嵌合す
る穴のみを2次的な金属加工をして、複雑なベースを安
価で製作することができる。また、ベースの支柱部の円
筒部と開口部は金型で成形することができるので、駆動
モータの駆動軸と軸受カラとベースの支柱部とを容易に
組立固定することができる。また、ベースを一体の金属
材料で製作するので、ベースの剛性が増し、そのために
駆動モータの支承強度が充分に確保できる。
By using the MIM as the base, the structure for supporting the drive motor of the base is simplified, and a complicated base can be manufactured with high precision as it is molded. Complex base can be manufactured at low cost by performing effective metal processing. Further, since the cylindrical portion and the opening of the support portion of the base can be molded by a mold, the drive shaft of the drive motor, the bearing collar, and the support portion of the base can be easily assembled and fixed. In addition, since the base is made of an integral metal material, the rigidity of the base is increased, so that the bearing strength of the drive motor can be sufficiently secured.

【0147】機構的には複雑なうえに、体腔内に挿入す
る駆動機構部であるために、小さな部品となり、一般的
な旋削加工などでは不可能な形状となるために、ベース
をMIM工法で製作すると、強度などが充分なうえに、
安定した形状の回転ベースを容易に製作することができ
るという効果がある。
Since the mechanical mechanism is complicated and the drive mechanism is inserted into the body cavity, it becomes a small part and has a shape that cannot be obtained by general turning or the like. When it is manufactured, it has sufficient strength,
There is an effect that a rotation base having a stable shape can be easily manufactured.

【0148】駆動モータと超音波振動子の位置関係で、
駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子を構成する
機構となっているのでコンパクトにウインドウケース内
に構成できる2次元超音波画像用走査をする機構を内蔵
することができる。超音波を走査するための駆動モータ
を小型、軽量に作製でき、駆動モータをウインドウケー
スに内蔵した超音波プローブを提供でき、そのプローブ
を用いて超音波診断ができ、診断の便宜性を向上させる
ことができる超音波診断装置が提供できる。
In the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic transducer,
Since the mechanism is such that the ultrasonic vibrator is configured within the range of the internal shaft of the drive motor, a mechanism for scanning for a two-dimensional ultrasonic image that can be configured compactly in the window case can be built in. A drive motor for scanning ultrasonic waves can be made small and lightweight, and an ultrasonic probe having a drive motor built in a window case can be provided. Ultrasonic diagnosis can be performed using the probe, thereby improving the convenience of diagnosis. An ultrasonic diagnostic apparatus capable of performing the above can be provided.

【0149】このように、本実施例における2次元走査
用超音波プローブは軽量で小型でプローブ先端部に駆動
部の主な機構部が内蔵されている。超音波振動子による
と、広角な範囲の超音波断層画像が得られる。また、2
次元走査用超音波プローブを体腔内に挿入して使用する
場合には、挿入部先端に超音波振動子を配置することが
できるので、より挿入部を小型化することができるとい
う利点を有する。
As described above, the two-dimensional scanning ultrasonic probe according to the present embodiment is lightweight and small, and the main mechanism of the driving unit is built in the probe tip. According to the ultrasonic transducer, an ultrasonic tomographic image in a wide angle range can be obtained. Also, 2
When the ultrasonic probe for dimensional scanning is used by inserting it into the body cavity, the ultrasonic transducer can be arranged at the distal end of the insertion section, and therefore, there is an advantage that the insertion section can be further reduced in size.

【0150】本実施例の2次元走査用超音波プローブに
よる2次元的スキャンが可能であり、超音波振動子が固
定された駆動モータの回転にともなって、駆動モータ側
のエンコーダから回転角度信号が超音波診断装置に伝送
され、2次元の超音波断層画像が得られる。駆動ロータ
を支承したベースをプローブの取付部にしっかり取り付
けることで、耐衝撃性が向上することになる。
The two-dimensional scanning by the two-dimensional scanning ultrasonic probe of this embodiment is possible, and the rotation angle signal is output from the encoder on the driving motor side with the rotation of the driving motor on which the ultrasonic transducer is fixed. The data is transmitted to the ultrasonic diagnostic apparatus, and a two-dimensional ultrasonic tomographic image is obtained. By firmly attaching the base supporting the drive rotor to the attachment portion of the probe, impact resistance is improved.

【0151】[0151]

【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項1記載の発明によれば、駆動モータと超音波振動
子の位置関係で、駆動モータの駆動軸の範囲内に超音波
振動子を構成する機構となっているので、コンパクトに
2次元断層像の得られる超音波振動子駆動機構とするこ
とができる。超音波振動子のビーム軌跡面はハンドル軸
と同一方向を向いているので、駆動モータ軸はハンドル
軸とは垂直な関係であり、ビーム軌跡面はハンドル軸に
対して平行な面である走査面となる超音波断層画像を得
ることができる。
As is clear from the description of the above embodiment,
According to the first aspect of the present invention, the ultrasonic transducer is configured within the range of the drive shaft of the drive motor based on the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic transducer. An ultrasonic transducer driving mechanism capable of obtaining an image can be provided. Since the beam trajectory plane of the ultrasonic transducer is oriented in the same direction as the handle axis, the drive motor axis is perpendicular to the handle axis, and the beam trajectory plane is a plane parallel to the handle axis. Thus, an ultrasonic tomographic image can be obtained.

【0152】さらに、ベースの軸支承するための支柱部
には軸を支承するための円筒部と開口部があり、その支
柱部の円筒部と駆動軸との間には、中空円筒形状をした
軸受カラが挿入されていて、駆動軸が支柱部から抜けな
いようになっている。そのために駆動モータの組立が容
易になるとともに小型、軽量に作製することができ、プ
ローブ先端部に駆動モータを内蔵することができる。ま
た、ベースは複雑な形状のものであるが、金属粉末成形
型で合理的に製造することができるという有利な効果が
得られる。
Further, the support portion for supporting the shaft of the base has a cylindrical portion for supporting the shaft and an opening, and a hollow cylindrical shape is provided between the cylindrical portion of the support portion and the drive shaft. A bearing collar is inserted so that the drive shaft does not fall out of the column. Therefore, assembling of the drive motor is facilitated, and the drive motor can be manufactured to be small and lightweight, and the drive motor can be built in the probe tip. In addition, the base has a complicated shape, but has an advantageous effect that it can be rationally manufactured with a metal powder molding die.

【0153】また、請求項2記載の発明によれば、超音
波伝播媒質のなかでの使用のうえで、耐油、耐薬品性が
あるうえに、錆などの発生の心配がないということが得
られるものである。
Further, according to the second aspect of the present invention, it is found that, when used in an ultrasonic wave propagation medium, it has oil resistance and chemical resistance, and has no fear of rust or the like. It is something that can be done.

【0154】また、請求項3記載の発明によれば、駆動
モータの駆動軸と軸受カラとベースの支柱部とを固定す
ることで、ベースの支柱部同士を駆動軸で固定したこと
になり固定部で閉空間ができるので、ベースの剛性が増
す。また、2つの支柱部が一体のベースであるために、
駆動モータの支承強度が充分に確保できるということが
得られるものである。
According to the third aspect of the present invention, by fixing the drive shaft of the drive motor, the bearing collar, and the support of the base, the support of the base is fixed by the drive shaft. Since a closed space is formed in the portion, the rigidity of the base increases. Also, because the two pillars are an integrated base,
It is obtained that the bearing strength of the drive motor can be sufficiently ensured.

【0155】さらに、請求項4記載の発明によれば、駆
動モータをコンパクトにまとめることができる。また、
ベースの支柱部に機能部を構成することで、一体のベー
スのために剛性があるので、スリップリングや回転位置
検出素子を確実に取り付けることができ、外部からの
力、衝撃力による機能劣化がないということが得られる
ものである。
Further, according to the fourth aspect of the present invention, the drive motor can be compactly assembled. Also,
By forming the functional part on the base column, the rigidity is achieved because of the integral base, so the slip ring and the rotational position detecting element can be securely attached, and the functional deterioration due to external force and impact force is reduced. It is obtained that there is no.

【0156】また、請求項5記載の発明によれば、駆動
ロータが安定して支承できるベースが金属粉末で一体で
作成できるので、剛性が強いうえに、各部の位置関係が
しっかりしているので、ロータの位置基準を検出する素
子をベースの十字形状の支持部の中央部に構成して、精
度のよい超音波素子を駆動するモータができ、ビームの
軌跡が安定し、送受信が安定するために画像が鮮明にな
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the base on which the drive rotor can be stably supported can be integrally formed of metal powder, so that the rigidity is high and the positional relationship between the parts is firm. Since the element for detecting the reference position of the rotor is configured at the center of the cross-shaped support portion of the base, a motor for driving the ultrasonic element with high accuracy can be formed, and the beam trajectory is stable, and the transmission and reception are stable. The image becomes clearer.

【0157】請求項6記載の発明によれば、駆動ロータ
の回転側にスリップリングの電極があるために、ベース
のブラシが安定にコンタクトして摺動することができ、
超音波素子の送受信信号を、ブラシからFPCを用いて
接続し、そのFPCをモータのベースに固定して、超音
波画像のノイズを小さくすることができる。また、FP
Cの固定ビスを用いて、電気グランドをベースに落とす
ことで、ノイズの強い超音波素子の送受信信号を得るこ
とができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the slip ring electrode is provided on the rotating side of the driving rotor, the brush of the base can stably contact and slide.
The transmission / reception signals of the ultrasonic element are connected from the brush using the FPC, and the FPC is fixed to the base of the motor, so that the noise of the ultrasonic image can be reduced. Also, FP
By dropping the electric ground to the base using the fixing screw of C, a transmission / reception signal of the ultrasonic element having strong noise can be obtained.

【0158】また、請求項7記載の発明によれば、回転
位置検出素子や回転基準位置検出素子の信号を駆動ロー
タの近傍で増幅することで、微弱信号レベルの区間が短
く、外部からのノイズの影響を小さくできる。さらにそ
の増幅の中継アンプ基板を駆動モータのベースに固定す
るために、超音波プローブに作用した衝撃力などの外部
力によっても基板が動かないので、基板周辺の金属部に
接触することがないなど有効が効果が得られる。
According to the seventh aspect of the present invention, by amplifying the signals of the rotational position detecting element and the rotational reference position detecting element in the vicinity of the driving rotor, the section of the weak signal level is short, and noise from the outside is reduced. Influence can be reduced. In addition, since the amplification relay amplifier board is fixed to the drive motor base, the board does not move due to external force such as impact force applied to the ultrasonic probe, so that it does not contact metal parts around the board. Effective but effective.

【0159】さらに、請求項8記載の発明によれば、駆
動ロータ近くに回転位置検出素子や回転基準位置検出素
子の信号を増幅するために、中継アンプ基板を取り付
け、微弱信号レベルの区間が短く、外部からのノイズの
影響を小さくできる。さらに駆動ロータとともに中継ア
ンプ基板もウインドウケース内の超音波伝播媒質におく
ようにした構造にすることで超音波プローブを小型、軽
量化することができる。
Further, according to the present invention, a relay amplifier board is attached near the drive rotor to amplify the signals of the rotational position detecting element and the rotational reference position detecting element, and the section of the weak signal level is shortened. The effect of external noise can be reduced. Further, the ultrasonic probe can be reduced in size and weight by forming the relay amplifier substrate together with the drive rotor in the ultrasonic propagation medium in the window case.

【0160】さらに、請求項9記載の発明によれば、ベ
ースの支持部にリブを用いることで、MIMベースの肉
厚を均一にできることでMIMでの部品精度が安定する
うえに、ベースの剛性が増し、駆動モータの支承強度が
充分に確保できる。
Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, the ribs are used for the support portions of the base, so that the thickness of the MIM base can be made uniform, so that the accuracy of the components in the MIM is stabilized, and the rigidity of the base is improved. And the bearing strength of the drive motor can be sufficiently ensured.

【0161】また、請求項10記載の発明によれば、ベ
ースの軸支承するための支柱部に形成された円筒部と開
口部があって、駆動軸を開口部から円筒部の中央まで挿
入して、軸受カラを駆動軸方向から挿入し、その支柱部
の円筒部と駆動軸との間には、中空円筒形状をした軸受
カラを構成することで、駆動軸が支柱部から抜けないよ
うになっている。そのために駆動モータの組立が容易に
なるとともに、駆動モータと超音波振動子の位置関係
で、駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子を構成
する機構となるのでコンパクト機構ができ、小型軽量な
駆動モータを提供できる。
According to the tenth aspect of the present invention, there is provided a cylindrical portion and an opening formed in a column for supporting the shaft of the base, and the drive shaft is inserted from the opening to the center of the cylindrical portion. Then, the bearing collar is inserted from the drive shaft direction, and a hollow cylindrical bearing collar is formed between the cylindrical part of the support part and the drive shaft so that the drive shaft does not fall out of the support part. Has become. As a result, the drive motor can be easily assembled, and because of the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic vibrator, the ultrasonic vibrator can be configured within the range of the internal axis of the drive motor. A lightweight drive motor can be provided.

【0162】さらに、請求項11記載の発明によれば、
駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの
内部軸の範囲内に超音波振動子を構成する機構となって
いるのでコンパクトに2次元超音波駆動を機構化するこ
とができる。超音波振動子のビーム軌跡面はハンドル軸
と同一方向を向いていて、駆動モータ軸はハンドル軸と
は垂直な関係であり、ビーム軌跡面はハンドル軸に対し
て平行な面である走査面となる超音波断層画像を得るこ
とができる。2次元駆動部の駆動モータをウインドウケ
ースの中に内蔵できるので、小型で軽量な超音波プロー
ブができ、それを使用した超音波診断ができ、診断の便
宜性を向上させることができるという有効な効果があ
る。
According to the eleventh aspect of the present invention,
Due to the positional relationship between the drive motor and the ultrasonic transducer, the mechanism constitutes the ultrasonic transducer within the range of the internal axis of the drive motor, so that the two-dimensional ultrasonic drive can be made compact and mechanical. The beam trajectory plane of the ultrasonic transducer points in the same direction as the handle axis, the drive motor axis is perpendicular to the handle axis, and the beam trajectory plane is a scanning plane that is parallel to the handle axis. Thus, an ultrasonic tomographic image can be obtained. Since the drive motor of the two-dimensional drive unit can be built in the window case, a small and lightweight ultrasonic probe can be formed, and ultrasonic diagnosis using the probe can be performed, and the convenience of diagnosis can be improved. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例によるメカニカルセクタ走査型
超音波プローブを使用した超音波診断装置の全体を示す
概略ブロック図
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an entire ultrasonic diagnostic apparatus using a mechanical sector scanning ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による超音波プローブの外観斜
視図
FIG. 2 is an external perspective view of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による超音波振動子駆動モータ
の構造図
FIG. 3 is a structural diagram of an ultrasonic transducer driving motor according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例による超音波振動子駆動モータ
の構造図
FIG. 4 is a structural diagram of an ultrasonic transducer driving motor according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例による超音波振動子駆動モータ
の構造図
FIG. 5 is a structural diagram of an ultrasonic transducer driving motor according to an embodiment of the present invention.

【図6】Z相MR素子の出力信号図 (a)アンプ後のZ相アンプ信号波形図 (b)コンパレータ後のZ相コンパレータ信号波形図FIG. 6 is an output signal diagram of a Z-phase MR element. (A) A waveform diagram of a Z-phase amplifier signal after amplification. (B) A waveform diagram of a Z-phase comparator signal after comparator.

【図7】スリップリングの説明のための図FIG. 7 is a view for explaining a slip ring.

【図8】本発明の実施例によるブラシホルダーにおける
ブラシと可撓性基板の関係を説明するための図
FIG. 8 is a view for explaining a relationship between a brush and a flexible substrate in the brush holder according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例によるブラシホルダーにおける
ブラシと可撓性基板の関係を説明するための図
FIG. 9 is a view for explaining a relationship between a brush and a flexible substrate in the brush holder according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例によるベースのMIMブラン
ク斜視図
FIG. 10 is a perspective view of a base MIM blank according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例による2次加工後のMIMベ
ースの斜視図
FIG. 11 is a perspective view of a MIM base after secondary processing according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例による軸受カラの断面図FIG. 12 is a sectional view of a bearing collar according to an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例による軸受カラをベースの支
柱部に設けられた円筒部に係合するための説明図
FIG. 13 is an explanatory view for engaging a bearing collar according to an embodiment of the present invention with a cylindrical portion provided on a support portion of a base.

【図14】組立ベースの一例の説明図FIG. 14 is an explanatory view of an example of an assembly base.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 超音波振動子 3 駆動ロータ 4、77 ベース 5 中継調整基板 6 超音波伝播媒質の容積調整機構 7 磁性材のピン 8 MR素子(Z相) 9 中継アンプ基板 10 磁気式エンコーダ 11 エンコーダマグネット 12 MR素子(AB相) 13 スリップリング 14 ウインドウケース 15 駆動モータ駆動回路 16 パルス発生器 17 振動子駆動回路 18a、18b 増幅器 19a、19b 対数増幅器 20a、20b 検波回路 21a、21b ゲイン設定器 22 ゲイン制御用コントローラ 23 合成回路 24 画像メモリ 25 DSC 26 テレビモニタ 27 ハンドル部 28 先端部 29 ケーブル 30 コネクタ 31 駆動軸 32 ロータフレーム 33 音響レンズ 34 カット面 35 可撓性基板(Z相FPC) 36 フラットリード線(FFC) 37 可撓性基板(AB相FPC) 38、38a、38b、38c 電極 39 ブラシ 40 ブラシホルダー 41 可撓性基板(I/OFPC) 42 モータ線 43 軸受カラ 44、44a、44b、44c 絶縁シート 45 突起部 46、51 穴 47 段差部 48、107、108 ネジ穴 49 凹部 50 ブラシホルダーの面 52a、52b、52c、105 ランド 53 ベースブランク 54、55 円筒部 56、57、78 支柱部 58、62、106 ビス 59 ブラシホルダー固定の取付穴 60 ブラシホルダーの取付面 61 窓 63 MR素子取付の取付穴 64 MR素子取付の取付面 65、66 凸部 67 中央支持部 68、69、79 支持部 70 Z相MR素子を固定するための穴 71 ベースから取り出すための穴 72 中央円筒部 73 端部円筒部 74 開口部 75、76 挿入方向 80 ねじ 100 A/D 101 DSP 102 ホストCPU 103 システム本体(本体装置) 104 駆動モータ 109 リブ d1 円筒部の直径 h1 開口部の間隔 d2 軸受カラの中央円筒部の外径 D 駆動軸の軸径 d3 軸受カラの内円筒部直径 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Ultrasonic vibrator 3 Drive rotor 4, 77 Base 5 Relay adjustment board 6 Volume adjustment mechanism of ultrasonic propagation medium 7 Pin of magnetic material 8 MR element (Z phase) 9 Relay amplifier board 10 Magnetic encoder 11 Encoder magnet 12 MR element (AB phase) 13 Slip ring 14 Window case 15 Drive motor drive circuit 16 Pulse generator 17 Vibrator drive circuit 18a, 18b Amplifier 19a, 19b Logarithmic amplifier 20a, 20b Detection circuit 21a, 21b Gain setting unit 22 Gain control Controller 23 Synthetic circuit 24 Image memory 25 DSC 26 Television monitor 27 Handle part 28 Tip part 29 Cable 30 Connector 31 Drive shaft 32 Rotor frame 33 Acoustic lens 34 Cut surface 35 Flexible board (Z-phase FPC) 36 Flat lead wire ( FC) 37 Flexible board (AB phase FPC) 38, 38a, 38b, 38c Electrode 39 Brush 40 Brush holder 41 Flexible board (I / OFPC) 42 Motor wire 43 Bearing collar 44, 44a, 44b, 44c Insulation sheet 45 Projection part 46, 51 Hole 47 Step part 48, 107, 108 Screw hole 49 Depression 50 Brush holder surface 52a, 52b, 52c, 105 Land 53 Base blank 54, 55 Cylindrical part 56, 57, 78 Prop part 58, 62 , 106 Screw 59 Mounting hole for fixing brush holder 60 Mounting surface for brush holder 61 Window 63 Mounting hole for mounting MR element 64 Mounting surface for mounting MR element 65, 66 Convex part 67 Central support parts 68, 69, 79 Support part 70Z Hole for fixing phase MR element 71 Hole for taking out from base 72 Central circle Part 73 End cylindrical part 74 Opening 75, 76 Insertion direction 80 Screw 100 A / D 101 DSP 102 Host CPU 103 System main body (main body device) 104 Drive motor 109 Rib d1 Diameter of cylindrical part h1 Distance between openings d2 Bearing collar Outer diameter of center cylindrical part of D D Shaft diameter of drive shaft d3 Diameter of inner cylindrical part of bearing collar

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C301 AA02 BB03 CC02 EE11 EE15 EE16 EE20 FF01 GA07 GA12 GB29 GC01 GC15 GC22 GC24 GC28 GD16 HH04 HH47 HH49 HH52 JA12 JA16 JB03 JB11 JC14 LL03 LL04 5D019 BB02 FF04 5H605 AA04 AA05 AA07 BB05 CC01 CC02 CC03 DD01 DD09 EA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 4C301 AA02 BB03 CC02 EE11 EE15 EE16 EE20 FF01 GA07 GA12 GB29 GC01 GC15 GC22 GC24 GC28 GD16 HH04 HH47 HH49 HH52 JA12 JA16 JB03 JB11 JC14 LL03 LL04 5D04 A05A05 CCB CC02 CC03 DD01 DD09 EA05

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波振動子と超音波伝播媒質とを内包
し、超音波透過性を有する窓材からなるウインドウケー
スと上記超音波振動子を駆動させる駆動モータとを具備
した超音波プローブにおいて、超音波振動子を駆動モー
タのロータフレームの外周部に取り付け、前記駆動モー
タの駆動軸と前記超音波振動子が同一軸で構成され、回
転させた前記超音波振動子の軌道平面に超音波ビーム軌
跡面があり、前記超音波ビーム軌跡面に対して前記駆動
軸は直交し、さらに前記駆動モータの駆動軸を、軸受カ
ラを介して、ベースに支承される構成で、前記ベースに
は、前記駆動軸を支承する支柱部が2つあって、前記支
柱部には、円筒部とこの円筒部に繋がった平行な開口部
があり、この開口部は外部に繋がっており、前記軸受カ
ラを前記駆動軸と前記支柱部の円筒部の間に介在させ
て、前記駆動ロータが前記ベースから抜けないように構
成し、前記ベースはメタルインジェクションモールド工
法で形成されている金属粉末部品で、前記駆動ロータを
支承する前記支柱部と、プローブ本体に取り付けるため
の支持部とを有する金属粉末部品からなるベースを使用
したことを特徴とする超音波振動子駆動モータ。
1. An ultrasonic probe including a window case including an ultrasonic transducer and an ultrasonic wave propagation medium, made of a window material having ultrasonic transparency, and a drive motor for driving the ultrasonic transducer. The ultrasonic vibrator is attached to the outer peripheral portion of the rotor frame of the drive motor, and the drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator are constituted by the same axis. There is a beam trajectory surface, the drive shaft is orthogonal to the ultrasonic beam trajectory surface, and further, the drive shaft of the drive motor is supported on a base via a bearing collar, and the base has There are two support portions that support the drive shaft, and the support portion has a cylindrical portion and a parallel opening connected to the cylindrical portion, and the opening is connected to the outside, and the bearing collar is connected to the outside. The drive shaft and front The drive rotor is interposed between the cylindrical portions of the support columns so that the drive rotor does not come off from the base, and the base is a metal powder part formed by a metal injection molding method and supports the drive rotor. An ultrasonic vibrator drive motor using a base made of a metal powder component having the support portion and a support portion to be attached to a probe body.
【請求項2】 ベースの材質がステンレス系材料である
ことを特徴とする請求項1記載の超音波振動子駆動モー
タ。
2. The ultrasonic vibrator drive motor according to claim 1, wherein the base material is a stainless steel material.
【請求項3】 超音波振動子と超音波伝播媒質とを内包
し、超音波透過性を有する窓材からなるウインドウケー
スと上記超音波振動子を駆動させる駆動モータとを具備
した超音波プローブにおいて、超音波振動子を駆動モー
タのロータフレームの外周部に取り付け、前記駆動モー
タの駆動軸と前記超音波振動子が同一軸で構成され、回
転させた前記超音波振動子の軌道平面に超音波ビーム軌
跡面があり、前記超音波ビーム軌跡面に対して前記駆動
軸は直交し、さらに前記駆動ロータを、軸受カラを介し
て、ベースに回転可能に支承された構成で、前記ベース
は十字形状の支持部で構成され、この支持部の180度
の位置に相当する支持部の先端側には、超音波プローブ
本体とモータを取り付ける取付支持部が構成され、この
取付支持部以外の支持部先端側には前記駆動ロータを支
承するための前記支柱部が十字形状の支持部に垂直な方
向に構成され、前記ベースはメタルインジェクションモ
ールド工法で形成されている金属粉末部品からなるベー
スを使用したことを特徴とする超音波振動子駆動モー
タ。
3. An ultrasonic probe comprising a window case including an ultrasonic transducer and an ultrasonic wave propagation medium and made of a window material having ultrasonic transparency, and a drive motor for driving the ultrasonic transducer. The ultrasonic vibrator is attached to the outer peripheral portion of the rotor frame of the drive motor, and the drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator are constituted by the same axis. There is a beam trajectory surface, the drive shaft is orthogonal to the ultrasonic beam trajectory surface, and the drive rotor is rotatably supported on a base via a bearing collar, and the base has a cross shape. A mounting support for mounting the ultrasonic probe main body and the motor is formed on the distal end side of the support corresponding to the position of 180 degrees of the support, and supports other than the mounting support. On the tip side of the holding portion, the support portion for supporting the drive rotor is configured in a direction perpendicular to the cross-shaped support portion, and the base is a base made of a metal powder component formed by a metal injection molding method. An ultrasonic vibrator drive motor characterized in that it is used.
【請求項4】 駆動ロータを支承するベースはメタルイ
ンジェクションモールド工法で形成されている金属粉末
部品であって、2つの支柱部のうち一方にはスリップリ
ングのブラシホルダを取り付けることができ、もう一方
の支柱部には回転位置検出素子を取り付けることができ
る構成となっていることを特徴とする請求項1または請
求項3記載の超音波振動子駆動モータ。
4. A base for supporting the drive rotor is a metal powder component formed by a metal injection molding method, and a brush holder of a slip ring can be attached to one of the two support portions, and the other is provided. The ultrasonic vibrator drive motor according to claim 1 or 3, wherein a rotation position detecting element can be attached to the support portion.
【請求項5】 駆動ロータを支承するベースはメタルイ
ンジェクションモールド工法で形成されている金属粉末
部品であって、十字形状のベース支持部の中央部には駆
動ロータの回転基準位置検出素子を取り付けることがで
きる構成となっていることを特徴とする請求項1または
請求項3記載の超音波振動子駆動モータ。
5. A base for supporting the driving rotor is a metal powder component formed by a metal injection molding method, and a rotation reference position detecting element of the driving rotor is attached to a central portion of a cross-shaped base supporting portion. 4. The ultrasonic vibrator drive motor according to claim 1, wherein the ultrasonic vibrator drive motor is configured to perform the following.
【請求項6】 駆動ロータを支承するベースはメタルイ
ンジェクションモールド工法で形成されている金属粉末
部品であって、前記駆動ロータに搭載された超音波振動
子の信号を回転部から取り出すスリップリングが構成さ
れ、前記スリップリングのスリップリング電極は駆動ロ
ータ側に固定し、前記スリップリングのブラシをブラシ
ホルダに固着された可撓性基板に半田付け接続し、前記
可撓性基板をベースにビスにて固定し、このビスから電
気グランドをベースに接続することができるようにした
ことを特徴とする請求項1または請求項3記載の超音波
振動子駆動モータ。
6. A base for supporting the drive rotor is a metal powder part formed by a metal injection molding method, and comprises a slip ring for extracting a signal of an ultrasonic vibrator mounted on the drive rotor from a rotating part. The slip ring electrode of the slip ring is fixed to the drive rotor side, the brush of the slip ring is connected by soldering to a flexible substrate fixed to a brush holder, and the flexible substrate is screwed on the base. 4. The ultrasonic vibrator drive motor according to claim 1, wherein the motor is fixed, and the electric ground can be connected to the base from the screw.
【請求項7】 駆動ロータを支承するベースはメタルイ
ンジェクションモールド工法で形成されている金属粉末
部品であって、回転位置検出素子や回転基準位置検出素
子の信号を駆動ロータの近傍で増幅する電子部品を搭載
した中継アンプ基板を前記ベースにビスにて固定し、駆
動モータの信号線を前記中継アンプ基板から取り出すよ
うにしたことを特徴とする請求項1または請求項3記載
の超音波振動子駆動モータ。
7. A base for supporting the drive rotor is a metal powder component formed by a metal injection molding method, and an electronic component for amplifying a signal of a rotational position detecting element or a rotational reference position detecting element near the drive rotor. 4. The ultrasonic vibrator driving device according to claim 1, wherein a relay amplifier board on which is mounted is fixed to the base with a screw, and a signal line of a driving motor is taken out from the relay amplifier board. motor.
【請求項8】 超音波振動子を駆動モータのロータフレ
ームの外周部に取り付け、前記駆動モータの駆動軸と前
記超音波振動子が同一軸で構成され、回転させた超音波
振動子の軌道平面に超音波ビーム軌跡面があり、前記超
音波ビーム軌跡面に対して駆動軸は直交し、 前記駆動ロータを支承するベースはメタルインジェクシ
ョンモールド工法で形成されている金属粉末部品で、前
記駆動ロータを回転支承された駆動モータと信号を増幅
する中継アンプ基板とを、ウインドウケース内の超音波
伝播媒質においたことを特徴とする請求項1または請求
項3または請求項6記載の超音波振動子駆動モータ。
8. An ultrasonic vibrator is attached to an outer peripheral portion of a rotor frame of a drive motor, and a drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator are formed on the same axis, and a track plane of the rotated ultrasonic vibrator. There is an ultrasonic beam trajectory surface, the drive axis is orthogonal to the ultrasonic beam trajectory surface, the base supporting the drive rotor is a metal powder component formed by a metal injection molding method, the drive rotor 7. The ultrasonic vibrator drive according to claim 1, wherein the rotationally supported drive motor and a relay amplifier board for amplifying a signal are placed in an ultrasonic wave propagation medium in a window case. motor.
【請求項9】 超音波振動子を駆動モータのロータフレ
ームの外周部に取り付け、前記駆動モータの駆動軸と前
記超音波振動子が同一軸で構成され、回転させた超音波
振動子の軌道平面に超音波ビーム軌跡面があり、前記超
音波ビーム軌跡面に対して駆動軸は直交し、さらに前記
駆動ロータを、軸受カラを介して、ベースに回転可能に
支承された構成で、前記ベースは十字形状の支持部で構
成され、この支持部の180度の位置に相当する支持部
の先端側には、超音波プローブ本体とモータを取り付け
る取付支持部が構成され、この取付支持部以外の支持部
先端側には前記駆動ロータを支承するための前記支柱部
が十字形状の支持部に垂直な方向に構成され、 前記ベースはメタルインジェクションモールド工法で形
成され、 十字形状の支持部には、両側にリブを設け、このリブは
前記ベースの金属粉末部品からなることが特徴の請求項
3または請求項5または請求項6または請求項7または
請求項8記載の超音波振動子駆動モータ。
9. An ultrasonic vibrator is attached to an outer peripheral portion of a rotor frame of a drive motor, and a drive shaft of the drive motor and the ultrasonic vibrator are constituted by the same axis, and a track plane of the rotated ultrasonic vibrator. There is an ultrasonic beam trajectory surface, the drive axis is orthogonal to the ultrasonic beam trajectory surface, and further, the drive rotor is rotatably supported on the base via a bearing collar, the base is A mounting support for mounting the ultrasonic probe main body and the motor is formed on the distal end side of the support corresponding to the position of 180 degrees of the support, and a support other than the mounting support. The support portion for supporting the drive rotor is formed on the tip end side in a direction perpendicular to a cross-shaped support portion. The base is formed by a metal injection molding method, and the cross-shaped support portion is formed. The ultrasonic vibrator drive motor according to claim 3, wherein ribs are provided on both sides, and the ribs are made of metal powder parts of the base. .
【請求項10】 超音波振動子と超音波伝播媒質とを内
包し、超音波透過性を有する窓材からなるウインドウケ
ースと上記超音波振動子を駆動させる駆動モータとを具
備した超音波プローブにおいて、駆動モータの駆動軸
を、軸受カラを介して、ベースに支承される構成で、こ
のベースには、駆動軸を支承する支柱部が2つあって、
この支柱部には、円筒部とこの円筒部に繋がった平行な
開口部があり、この開口部は外部に繋がっており、前記
軸受カラは中空円筒形状で、前記開口部の間隔がh1
で、前記支柱部の円筒部の直径がd1で、前記軸受カラ
の円筒部の外径がd2で、前記軸受カラの中空円筒部の
内径がd3で、前記駆動軸の軸径がDであって、これら
が以下の関係 【数1】 にあって、 前記軸受カラを前記駆動軸と前記支柱部の円筒部の間に
介在させて、前記駆動ロータが前記ベースから抜けない
ようにしたことを特徴とする請求項1から請求項3のい
ずれか1項に記載の超音波振動子駆動モータ。
10. An ultrasonic probe which includes an ultrasonic oscillator and an ultrasonic wave propagation medium, and includes a window case made of a window material having ultrasonic transparency and a drive motor for driving the ultrasonic oscillator. The drive shaft of the drive motor is supported on a base via a bearing collar. This base has two support portions for supporting the drive shaft,
The support portion has a cylindrical portion and a parallel opening connected to the cylindrical portion, the opening is connected to the outside, the bearing collar has a hollow cylindrical shape, and the interval between the openings is h1.
The diameter of the cylindrical portion of the support portion is d1, the outer diameter of the cylindrical portion of the bearing collar is d2, the inner diameter of the hollow cylindrical portion of the bearing collar is d3, and the shaft diameter of the drive shaft is D. And these have the following relationship: The bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the bearing collar is interposed between the drive shaft and a cylindrical portion of the support portion so that the drive rotor does not fall out of the base. The ultrasonic vibrator drive motor according to any one of the preceding claims.
【請求項11】 請求項1から請求項10のいずれか1
項に記載の超音波振動子駆動モータを使用した超音波診
断装置。
11. The method according to claim 1, wherein
An ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic vibrator drive motor described in the above section.
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