JP2006162414A - Ultrasonic probe - Google Patents

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JP2006162414A JP2004353883A JP2004353883A JP2006162414A JP 2006162414 A JP2006162414 A JP 2006162414A JP 2004353883 A JP2004353883 A JP 2004353883A JP 2004353883 A JP2004353883 A JP 2004353883A JP 2006162414 A JP2006162414 A JP 2006162414A
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Yasushi Nakagawa
泰志 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe constituted so as not only to easily perform work for housing the electrical parts, such as piezoelectric elements or the like connected to a lead wire group in a housing, even if the probe is miniaturized but also to prevent disconnection in the connection parts with lead wires. <P>SOLUTION: The ultrasonic probe 1 is equipped with a part set (formation part) 12, which has a piezoelectric vibrator 7, an acoustically matching layer (acoustically matching part) 8; a back-load material (back-load part) 10 and the flexible substrate (substrate part) 11 mounted on the back load part 10; a housing part which has a housing body 13 and the back plate (separation part) 15 and the lid 16 separated from the housing body 13 to house the part set 12; a cable (signal wire) 18 for transmitting and receiving a signal from the flexible substrate 11, with respect to an inspection machine body; a first positioning part 20 for positioning the back plate 15 and the part set 12; and a second positioning part 21 for positioning the back plate 15, which is positioned in the part set 12, to the housing body 13. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超音波探傷を行うための超音波プローブに関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe for performing ultrasonic flaw detection.

超音波プローブは、圧電振動子の両面に設けられた電極に電気信号を印加することにより超音波を発振させ、この超音波を被検体となる検査媒質中に放射するとともに検査媒質から反射される超音波を圧電振動子で受信し、これを電気信号に変換して電極により取り出し、電気信号から検査媒質中の構造を探るようになっている。   The ultrasonic probe oscillates an ultrasonic wave by applying an electric signal to electrodes provided on both surfaces of the piezoelectric vibrator, and radiates the ultrasonic wave into a test medium as a subject and reflects it from the test medium. An ultrasonic wave is received by a piezoelectric vibrator, converted into an electric signal, taken out by an electrode, and a structure in a test medium is searched from the electric signal.

このような超音波プローブは、通常、圧電振動子やリード線群を含む電気的部品を組み付け後にハウジング内に納めて製造される。この際、上記電気的部品を容易にハウジングに納めるためにハウジングを二つに分け、電気的部品を両側から挟み込むように二つのハウジング部品を接着して組立てるものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、ハウジングに収納後の圧電振動子に対するリード線への負荷を低減するために、圧電振動子の大きさに対してそれを囲うハウジングを大きくして、リード線の十分な収容スペースを有するものが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   Such an ultrasonic probe is normally manufactured by assembling an electrical component including a piezoelectric vibrator and a lead wire group into a housing after assembling. At this time, in order to easily store the electrical parts in the housing, the housing is divided into two parts, and two housing parts are bonded and assembled so as to sandwich the electrical parts from both sides (for example, patents). Reference 1). In addition, in order to reduce the load on the lead wire with respect to the piezoelectric vibrator after being housed in the housing, the housing surrounding the piezoelectric vibrator is enlarged with respect to the size of the piezoelectric vibrator so that there is sufficient space for the lead wire. Has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、ハウジング内でのリード線群が図示されていないため、特に狭い場所を探傷するためにプローブを小型化しようとしても、その際にハウジング内でのリード線群の取り扱いが不明である。また、特許文献2に記載の技術の場合、圧電振動子に合わせてハウジングを小さくした場合には、リード線群がハウジングと干渉する可能性がある。この場合、ハウジング内部でリード線にストレスが加わり、圧電振動子との接続部分での剥がれや断線の恐れがある。
特開平10−5227号公報 特開平5−340932号公報
However, since the lead wire group in the housing is not shown in the technique described in Patent Document 1, even if an attempt is made to reduce the size of the probe in order to detect flaws in a narrow space, the lead in the housing at that time. The handling of the line group is unknown. In the case of the technique described in Patent Document 2, when the housing is made small in accordance with the piezoelectric vibrator, the lead wire group may interfere with the housing. In this case, stress is applied to the lead wire inside the housing, and there is a risk of peeling or disconnection at the connection portion with the piezoelectric vibrator.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-5227 JP-A-5-340932

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、小型化してもリード線群と接続された圧電素子等の電気的部品をハウジングに収納する作業を容易に行うことができ、リード線との接続部での断線を防止することができる超音波プローブを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if it is reduced in size, it is possible to easily store an electrical component such as a piezoelectric element connected to a group of lead wires in a housing. An object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that can prevent disconnection at the connecting portion.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る超音波プローブは、音波を送受信する圧電振動子と、該圧電振動子と被検体との間に配される平面状の音響整合部と、前記圧電振動子の前記音響整合部と反対側に配される背面負荷部と、該背面負荷部に装着される基板部とを有する形成部と、ハウジング本体と該ハウジング本体と分離された少なくとも一つの分離部とを有して前記形成部を内部に収納するハウジング部と、前記基板部から検査機本体に信号を送受信する信号線と、前記分離部と前記形成部とを位置決めする第一位置決め部と、前記形成部に位置決めされた前記分離部を前記ハウジング本体に位置決めする第二位置決め部とを備えていることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
An ultrasonic probe according to the present invention includes a piezoelectric vibrator that transmits and receives a sound wave, a planar acoustic matching portion disposed between the piezoelectric vibrator and a subject, and the acoustic matching portion of the piezoelectric vibrator. The formation includes a rear load portion disposed on the opposite side, a forming portion having a substrate portion attached to the rear load portion, and a housing main body and at least one separation portion separated from the housing main body. A housing part that houses the part, a signal line that transmits and receives signals from the substrate part to the inspection machine body, a first positioning part that positions the separating part and the forming part, and a positioning part that is positioned on the forming part And a second positioning portion for positioning the separating portion on the housing body.

この超音波プローブは、分離部と形成部とを第一位置決め部にて位置決めした状態で、さらに第二位置決め部にてハウジング本体に位置決めすることができ、圧電振動子のハウジング部に対するずれを精度良く規制しながらハウジング部に容易に収納することができる。   This ultrasonic probe can be positioned on the housing body with the second positioning portion in a state where the separating portion and the forming portion are positioned with the first positioning portion, and the displacement of the piezoelectric vibrator with respect to the housing portion is accurate. It can be easily stored in the housing part while being well regulated.

また、本発明に係る超音波プローブは、前記超音波プローブであって、前記分離部に、前記信号線が挿通可能な貫通孔が配されていることを特徴とする。
この超音波プローブは、圧電振動子をハウジング部内に収納する前に信号線を分離部の貫通孔に挿通し、分離部と背面負荷部とを位置決めした状態で信号線を基板部に接続することができる。また、この状態で分離部をハウジング本体に位置決めすることによって形成部をハウジング部内に容易に収納することができる。この際、信号線と基板部との固定部にかかるストレスを軽減して断線を抑えることができる。
Moreover, the ultrasonic probe according to the present invention is the ultrasonic probe, wherein a through-hole through which the signal line can be inserted is arranged in the separation part.
In this ultrasonic probe, the signal line is inserted into the through hole of the separation part before the piezoelectric vibrator is housed in the housing part, and the signal line is connected to the substrate part in a state where the separation part and the rear load part are positioned. Can do. Further, in this state, the forming portion can be easily accommodated in the housing portion by positioning the separating portion on the housing body. At this time, it is possible to reduce the stress applied to the fixing portion between the signal line and the substrate portion and suppress disconnection.

また、本発明に係る超音波プローブは、前記超音波プローブであって、前記第二位置決め部が、一方に配された凸部と他方に配された凹部とを備えていることを特徴とする。
この超音波プローブは、ハウジング部を組立てる際、凸部と凹部とを凹凸結合することによって、容易に双方の位置決めを行うことができる。
The ultrasonic probe according to the present invention is the ultrasonic probe, wherein the second positioning portion includes a convex portion arranged on one side and a concave portion arranged on the other side. .
When assembling the housing part, this ultrasonic probe can easily position both of them by connecting the convex part and the concave part to each other.

また、本発明に係る超音波プローブは、前記超音波プローブであって、前記信号線が延びる方向と前記音響整合部の法線方向とが直交して配され、前記背面負荷部が、前記信号線の延びる方向と前記音響整合部の法線方向との何れに対しても同一平面上で傾く傾斜面を備え、前記基板部の少なくとも一部が前記傾斜面に配されていることを特徴とする。   Further, the ultrasonic probe according to the present invention is the ultrasonic probe, wherein a direction in which the signal line extends and a normal direction of the acoustic matching unit are arranged to be orthogonal to each other, and the back load part is the signal An inclined surface that is inclined on the same plane with respect to both the line extending direction and the normal direction of the acoustic matching portion, and at least a part of the substrate portion is disposed on the inclined surface. To do.

この超音波プローブは、信号線を基板部に接続する際、信号線の引き出し方向を傾斜面の法線方向と信号線の延びる方向との間の方向とすることができ、基板部から信号線を屈曲することなく引き出して信号線と基板部との固定部にかかるストレスを軽減することができ、使用時の断線を抑えることができる。   In this ultrasonic probe, when connecting the signal line to the substrate part, the signal line can be drawn out in the direction between the normal direction of the inclined surface and the direction in which the signal line extends. It is possible to reduce the stress applied to the fixing portion between the signal line and the substrate portion by bending the wire without bending, and the disconnection during use can be suppressed.

また、本発明に係る超音波プローブは、前記超音波プローブであって、前記信号線が延びる方向と前記音響整合部の法線方向とが直交して配され、前記背面負荷部が、前記信号線の軸線方向と前記音響整合部の法線方向との何れに対しても直交する側面を備え、前記基板部が、前記側面に配され、前記基板部からの前記信号線の引き出し方向が、前記信号線が延びる方向と前記音響整合部の法線方向との何れに対しても同一平面上で傾く方向とされていることを特徴とする。   Further, the ultrasonic probe according to the present invention is the ultrasonic probe, wherein a direction in which the signal line extends and a normal direction of the acoustic matching unit are arranged to be orthogonal to each other, and the back load part is the signal A side surface orthogonal to both the axial direction of the line and the normal line direction of the acoustic matching unit, the substrate unit is disposed on the side surface, and the direction in which the signal line is drawn from the substrate unit is The signal line extends in the same plane with respect to both the direction in which the signal line extends and the normal direction of the acoustic matching unit.

この超音波プローブは、基板部からの信号線の引き出しスペースを十分に確保できない場合でも、基板部から信号線を屈曲することなく引き出すことができ、信号線と基板部との接続部分にかかるストレスを軽減することができ、使用時の断線を抑えることができる。   This ultrasonic probe can be pulled out without bending the signal line from the board part even when sufficient space for the signal line from the board part cannot be secured, and stress applied to the connection part between the signal line and the board part Can be reduced, and disconnection during use can be suppressed.

本発明によれば、圧電振動子の位置決め精度を維持しながら組立て作業を容易に行うことができる。   According to the present invention, assembly work can be easily performed while maintaining the positioning accuracy of the piezoelectric vibrator.

本発明に係る第1の実施形態について、図1から図4を参照して説明する。
本実施形態に係る超音波プローブ1は、図1に示す超音波探傷装置2に配されている。
超音波探傷装置2は、図示しない電源回路及び制御部と探傷器の設定条件等の設定等装置の制御を行う各種の操作スイッチ3とを備える検査機本体5と、設定条件や探傷結果等を表示する液晶モニタ6とを備えている。
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
An ultrasonic probe 1 according to this embodiment is arranged in an ultrasonic flaw detector 2 shown in FIG.
The ultrasonic flaw detector 2 includes an inspection machine main body 5 including a power supply circuit and a control unit (not shown) and various operation switches 3 for controlling the apparatus such as setting conditions of the flaw detector, and setting conditions, flaw detection results, and the like. And a liquid crystal monitor 6 for display.

超音波プローブ1は、図2から図4に示すように、音波を送受信する圧電振動子7と、圧電振動子7と図示しない被検体との間に配される平面状の音響整合層(音響整合部)8と、圧電振動子7の音響整合層8と反対側に配される背面負荷材(背面負荷部)10と、背面負荷材10に装着されるフレキシブル基板(基板部)11とを有する部組(形成部)12と、ハウジング本体13とハウジング本体13と分離された背面板(分離部)15と蓋16とを有して部組12を内部に収納するハウジング部17と、フレキシブル基板11から検査機本体5に信号を送受信するケーブル(信号線)18と、背面板15と部組12とを位置決めする第一位置決め部20と、部組12に位置決めされた背面板15をハウジング本体13に位置決めする第二位置決め部21とを備えている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the ultrasonic probe 1 includes a piezoelectric vibrator 7 that transmits and receives sound waves, and a planar acoustic matching layer (acoustic layer) disposed between the piezoelectric vibrator 7 and a subject (not shown). A matching portion) 8, a back load material (back load portion) 10 disposed on the opposite side of the acoustic matching layer 8 of the piezoelectric vibrator 7, and a flexible substrate (substrate portion) 11 attached to the back load material 10. A housing part 17 having a part (formation part) 12, a housing body 13, a back plate (separation part) 15 separated from the housing body 13, and a lid 16, and housing the part 12 therein; A cable (signal line) 18 for transmitting and receiving signals from the substrate 11 to the inspection machine main body 5, a first positioning portion 20 for positioning the back plate 15 and the set 12, and the back plate 15 positioned on the set 12 are housed. Positioning the body 13 And a positioning portion 21.

圧電振動子7は矩形状に構成されており、ケーブル18が延びる方向をY方向とし、音響整合層8の法線方向をZ方向とするとき、XY平面上に配されている。この圧電振動子7のZ方向の面には電極面7Aが配されており、電極面7Aには図示しない信号電極及びグランド電極が奇数チャンネル及び偶数チャンネルに分かれて配されている。そして、それぞれの電極に応じてリード22がX方向側側面7Bにそれぞれ9本ずつ半田若しくは導電性接着剤にて固定されている。この圧電振動子7の被検体側に音響整合層8が配されている。   The piezoelectric vibrator 7 has a rectangular shape, and is arranged on the XY plane when the direction in which the cable 18 extends is the Y direction and the normal direction of the acoustic matching layer 8 is the Z direction. An electrode surface 7A is disposed on the surface of the piezoelectric vibrator 7 in the Z direction, and a signal electrode and a ground electrode (not shown) are separately disposed in the odd-numbered channel and the even-numbered channel on the electrode surface 7A. In accordance with each electrode, nine leads 22 are fixed to the X-direction side surface 7B by solder or conductive adhesive. An acoustic matching layer 8 is disposed on the subject side of the piezoelectric vibrator 7.

背面負荷材10は、XY軸方向にそれぞれ法線が延びる側面を有する六面体形状とされており、Z方向下方側を法線方向とする接着面10Aには圧電振動子7の電極面7Aが接着剤にて接着される。
Z方向上方側は、ケーブル18側がZ方向下方に向かうように、Y方向とZ方向との何れに対しても法線Cが同一平面上で所定の角度に傾く傾斜面10Bとされている。フレキシブル基板11は、傾斜面10BとX方向側面10Cとのそれぞれにわたって貼り付けられている。
The back load material 10 has a hexahedron shape having side surfaces extending in the normal direction in the XY axes, and the electrode surface 7A of the piezoelectric vibrator 7 is bonded to the bonding surface 10A having the lower side in the Z direction as the normal direction. Glued with an agent.
The upper side in the Z direction is an inclined surface 10B in which the normal C is inclined at a predetermined angle on the same plane with respect to both the Y direction and the Z direction so that the cable 18 side is directed downward in the Z direction. The flexible substrate 11 is attached to each of the inclined surface 10B and the X-direction side surface 10C.

Y方向側面10Dのケーブル18側には、傾斜面10Bとの稜線10aから下方側に、ケーブル18側に突出する突起23が配されている。
この突起23には、背面板15をZ方向上方側から載置可能なXY平面23Aが配されている。
On the cable 18 side of the Y-direction side surface 10D, a protrusion 23 is provided on the lower side from the ridge line 10a with the inclined surface 10B so as to protrude toward the cable 18 side.
The protrusion 23 is provided with an XY plane 23A on which the back plate 15 can be placed from the upper side in the Z direction.

リード22はフレキシブル基板11上に設けられた図示しないランド18本にそれぞれ半田若しくは導電性接着剤にて固定される。
フレキシブル基板11には図示しないパターンが形成されており、ランド18本のうち16本が背面負荷材10の傾斜面10Bに設けられた図示しない信号電極用ランドと接触する信号電極用接触部25と接続され、残りの2本が同様に設けられた図示しないグランド用ランドと接触するグランド用接触部26と接続されている。
The leads 22 are respectively fixed to 18 lands (not shown) provided on the flexible substrate 11 with solder or a conductive adhesive.
A pattern (not shown) is formed on the flexible substrate 11, and 16 of 18 lands contact signal electrode lands (not shown) provided on the inclined surface 10 </ b> B of the back load material 10. The remaining two are connected to a ground contact portion 26 that contacts a ground land (not shown) that is similarly provided.

ハウジング本体13は、Z方向に貫通する角筒状とされており、背面負荷材10のY方向側面10Dと対向するY方向側面13Aの一部には、背面板15が固定される開口部27が配されている。開口部27は、ハウジング本体の上端13B側にも開口して形成されている。   The housing body 13 has a rectangular tube shape penetrating in the Z direction, and an opening 27 to which the back plate 15 is fixed is part of the Y direction side surface 13 </ b> A facing the Y direction side surface 10 </ b> D of the back load material 10. Is arranged. The opening 27 is also formed so as to open on the upper end 13B side of the housing body.

背面板15は、平板状に形成されて突起23のXY平面23Aと当接する底面15Aを備えており、ケーブル18が挿通可能な貫通孔15Bが配されている。
背面板15の内面15CのX方向両端15D、15E側には、Y方向内方に突出する一対の突出部28A、28Bが、背面負荷材10を間に挿入して嵌合可能な距離に互いに離間して配されている。
The back plate 15 is formed in a flat plate shape and includes a bottom surface 15A that comes into contact with the XY plane 23A of the projection 23, and a through hole 15B through which the cable 18 can be inserted is arranged.
A pair of projecting portions 28A, 28B projecting inward in the Y direction on the X direction both ends 15D, 15E side of the inner surface 15C of the back plate 15 are spaced from each other at a distance that allows the back load material 10 to be inserted therebetween. They are spaced apart.

即ち、第一位置決め部20は、背面板15の底面15A、内面15C及び一対の突出部28A、28Bと、背面負荷材10の突起23のXY平面23A、Y方向側面10D及びX方向側面10Cとからなる。そして背面板15は、突起23のXY平面23Aに底面15Aを当て付けることによってZ方向の位置決めがなされ、背面負荷材10のX方向側面10Cと一対の突出部28A、28Bとを当て付けながら内面15Cと背面負荷材10のY方向側面10Dとが当接する位置まで嵌合することによってXY方向の位置決めがなされる。   That is, the first positioning portion 20 includes a bottom surface 15A, an inner surface 15C and a pair of protrusions 28A, 28B of the back plate 15, an XY plane 23A, a Y-direction side surface 10D, and an X-direction side surface 10C of the protrusion 23 of the back surface load member 10. Consists of. The back plate 15 is positioned in the Z direction by applying the bottom surface 15A to the XY plane 23A of the projection 23, and the inner surface of the back plate 15 is applied while the X side surface 10C of the back load member 10 and the pair of protrusions 28A, 28B are applied. Positioning in the X and Y directions is achieved by fitting up to the position where 15C and the Y direction side surface 10D of the back surface load member 10 come into contact with each other.

ハウジング本体13における開口部27近傍のX方向側面13Cの内側部分には、互いに対向する位置にZ方向上方から下方に向かって延びる溝(凹部)30A、30Bが形成されている。また、開口部27の終端部には背面板15の底面15Aと当接する規制面13Dが形成されている。   Grooves (concave portions) 30 </ b> A and 30 </ b> B extending downward from the upper side in the Z direction are formed on the inner portion of the X direction side surface 13 </ b> C near the opening 27 in the housing body 13. In addition, a regulation surface 13 </ b> D that contacts the bottom surface 15 </ b> A of the back plate 15 is formed at the end portion of the opening 27.

この溝30A、30Bの幅は、背面板15の板厚と略同一とされている。即ち、背面板15のX方向両端15D、15Eが凸部となって、ハウジング本体13の溝30A、30Bと凹凸結合可能とされている。そして、ハウジング本体13の溝30A、30B及び規制面13Dと、背面板15のX方向両端15D、15E及び底面15Aとから第二位置決め部21が構成されている。   The widths of the grooves 30A and 30B are substantially the same as the thickness of the back plate 15. That is, both ends 15D and 15E in the X direction of the back plate 15 become convex portions, and can be connected to the grooves 30A and 30B of the housing body 13 in a concave-convex manner. And the 2nd positioning part 21 is comprised from the groove | channels 30A and 30B and the regulation surface 13D of the housing main body 13, and X direction both ends 15D and 15E of the backplate 15, and the bottom face 15A.

即ち、背面板15及び部組12は、ハウジング本体13の規制面13Dに背面板15の底面15Aを当て付けることによってZ方向の位置決めがなされ、ハウジング本体の溝30A、30Bと背面板15のX方向両端15D、15Eとを係合させることによってXY方向の位置決めがなされる。
なお、ハウジング本体13の規制面13Dと背面負荷材10のXY平面23Aとは組立て後には同一平面上に配される。
That is, the back plate 15 and the assembly 12 are positioned in the Z direction by applying the bottom surface 15A of the back plate 15 to the regulating surface 13D of the housing body 13, and the grooves 30A and 30B of the housing body and the X of the back plate 15 are aligned. Positioning in the XY directions is performed by engaging the direction ends 15D and 15E.
The regulating surface 13D of the housing body 13 and the XY plane 23A of the back surface load member 10 are arranged on the same plane after assembly.

ケーブル18は、内部に複数の同軸信号線31を備えており、ケーブルクランプ32を介して背面板15の貫通孔15Bに固定されている。
同軸信号線31は、芯線33とグランド線35とこれらを覆う被覆36とを備えており、芯線33は信号電極用接触部25に接続され、グランド線35は、グランド用接触部26にまとめて接続される。
The cable 18 includes a plurality of coaxial signal lines 31 inside, and is fixed to the through hole 15 </ b> B of the back plate 15 via a cable clamp 32.
The coaxial signal line 31 includes a core wire 33, a ground wire 35, and a coating 36 that covers them. The core wire 33 is connected to the signal electrode contact portion 25, and the ground wire 35 is gathered together in the ground contact portion 26. Connected.

次に、本実施形態に係る超音波プローブの組立て方法、及び、作用・効果について説明する。
まず、リード22が接続された圧電振動子7の図示しない被検体側に音響整合層8を接着し、さらに圧電振動子7の電極面7Aと背面負荷材10の接着面10Aとを接着剤で接着する。
続いてフレキシブル基板11を背面負荷材10の傾斜面10BとX方向側面10Cとに接着する。そして、リード22をフレキシブル基板11の図示しない各ランドに接続して部組12を形成する。
Next, a method for assembling the ultrasonic probe according to the present embodiment, and an operation / effect will be described.
First, the acoustic matching layer 8 is bonded to the object side (not shown) of the piezoelectric vibrator 7 to which the lead 22 is connected, and the electrode surface 7A of the piezoelectric vibrator 7 and the bonding surface 10A of the back load material 10 are bonded with an adhesive. Glue.
Subsequently, the flexible substrate 11 is bonded to the inclined surface 10 </ b> B and the X-direction side surface 10 </ b> C of the back surface load material 10. Then, the lead 22 is connected to each land (not shown) of the flexible substrate 11 to form the set 12.

一方、ケーブルクランプ32にケーブル18を所定の長さで挿通して背面板15に固定して、被覆36を剥がして同軸信号線31を取り出す。
この状態で、芯線33をフレキシブル基板11の信号電極用接触部25に半田によって接続し、グランド線35をフレキシブル基板11のグランド用接触部26にまとめて半田によって接続する。
On the other hand, the cable 18 is inserted into the cable clamp 32 with a predetermined length and fixed to the back plate 15, the coating 36 is peeled off, and the coaxial signal line 31 is taken out.
In this state, the core wire 33 is connected to the signal electrode contact portion 25 of the flexible substrate 11 by soldering, and the ground wire 35 is collectively connected to the ground contact portion 26 of the flexible substrate 11 by soldering.

そして、第一位置決め部20にて、背面板15と背面負荷材10とを位置決めして接着固定する。   Then, the back plate 15 and the back load material 10 are positioned and bonded and fixed by the first positioning unit 20.

得られた部組12をハウジング本体13内に収納する。
この際、背面板15のX方向両端15D、15Eをハウジング本体13の溝30A、30Bにそれぞれ係合した後、底面15Aがハウジング本体13の規制面13Dと当接するまで、溝30A、30Bに沿って背面板15を滑らせて背面板15の底面15Aとハウジング本体13の規制面13Dとが当接するまで移動し、その位置で固定する。
The obtained assembly 12 is stored in the housing body 13.
At this time, the X direction ends 15D and 15E of the back plate 15 are engaged with the grooves 30A and 30B of the housing main body 13, respectively, and then along the grooves 30A and 30B until the bottom surface 15A comes into contact with the regulating surface 13D of the housing main body 13. Then, the back plate 15 is slid to move until the bottom surface 15A of the back plate 15 and the regulating surface 13D of the housing body 13 come into contact with each other, and are fixed at that position.

こうして、部組12のハウジング部17に対するX、Y方向、Z軸回りの回転方向の位置だしを行うとともに、Z方向の位置決めも行う。
ハウジング部17内に収納後、内部の空間部分に接着剤を充填して蓋16を接着し、超音波プローブ1を得る。
In this way, the position of the rotation direction about the X, Y direction, and Z axis with respect to the housing portion 17 of the subassembly 12 is determined, and positioning in the Z direction is also performed.
After being accommodated in the housing part 17, an internal space portion is filled with an adhesive and the lid 16 is adhered to obtain the ultrasonic probe 1.

この超音波プローブ1によれば、背面板15と部組12とを第一位置決め部20にて位置決めした状態で、さらに第二位置決め部21にてハウジング本体13に位置決めすることができ、圧電振動子7のハウジング部17に対するずれを精度良く規制しながらハウジング部17に容易に収納することができる。
従って、圧電振動子7の位置決め精度を維持しながら組立て作業を容易に行うことができる。
According to this ultrasonic probe 1, the back plate 15 and the assembly 12 can be positioned on the housing main body 13 by the second positioning portion 21 while being positioned by the first positioning portion 20. The child 7 can be easily accommodated in the housing portion 17 while accurately regulating the displacement of the child 7 with respect to the housing portion 17.
Therefore, the assembly work can be easily performed while maintaining the positioning accuracy of the piezoelectric vibrator 7.

また、ケーブル18の同軸信号線31をフレキシブル基板11に接続する際、各同軸信号線31の引き出し方向を傾斜面10Bの法線C方向と同軸信号線31の延びる方向との間の方向とすることができ、フレキシブル基板11から同軸信号線31を途中で屈曲することなく引き出して同軸信号線31とフレキシブル基板11との固定部にかかるストレスを軽減することができ、使用時の断線を抑えることができる。   Further, when the coaxial signal lines 31 of the cable 18 are connected to the flexible substrate 11, the drawing direction of each coaxial signal line 31 is a direction between the normal C direction of the inclined surface 10 </ b> B and the direction in which the coaxial signal line 31 extends. The coaxial signal line 31 can be pulled out from the flexible substrate 11 without being bent halfway, and stress applied to the fixing portion between the coaxial signal line 31 and the flexible substrate 11 can be reduced, and disconnection during use can be suppressed. Can do.

さらに、圧電振動子7をハウジング部17に収納する前に同軸信号線31を背面板15の貫通孔15Bに挿通し、同軸信号線31をフレキシブル基板11に接続して背面板15と背面負荷材10とを位置決めでき、作業性を向上することができる。
また、この状態で背面板15をハウジング本体13に位置決めして部組12をハウジング部17に容易に収納する際、同軸信号線31とフレキシブル基板11との固定部にかかるストレスを軽減して断線を抑えることができる。
Further, before the piezoelectric vibrator 7 is housed in the housing portion 17, the coaxial signal line 31 is inserted into the through hole 15 </ b> B of the back plate 15, and the coaxial signal line 31 is connected to the flexible substrate 11 to connect the back plate 15 and the back load material. 10 can be positioned and workability can be improved.
Further, in this state, when the back plate 15 is positioned on the housing body 13 and the assembly 12 is easily accommodated in the housing portion 17, the stress applied to the fixing portion between the coaxial signal line 31 and the flexible substrate 11 is reduced and the wire breaks. Can be suppressed.

さらに、ハウジング部17を組立てる際、背面板15のX方向両端15D、15Eを溝30A、30Bにそれぞれ凹凸結合させながら滑らせて移動することによって、容易に双方の位置決めを行うことができる。   Further, when the housing portion 17 is assembled, both the X-direction ends 15D and 15E of the back plate 15 are slid and moved while being concavo-convexly connected to the grooves 30A and 30B, respectively, so that both can be easily positioned.

次に、第2の実施形態について図5及び図6を参照しながら説明する。
なお、上述した第1の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第2の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る超音波プローブ40の背面負荷材41には第1の実施形態に係る背面負荷材10の突起23が配されておらず、背面板42が、ハウジング本体43に対してケーブル18側のY方向側面全体とされている点である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st Embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the back load material 41 of the ultrasonic probe 40 according to the present embodiment is provided with the protrusion 23 of the back load material 10 according to the first embodiment. However, the back plate 42 is the entire side surface in the Y direction on the cable 18 side with respect to the housing body 43.

即ち、本実施形態では、背面負荷材41は突起23が配されていない以外は、第1の実施形態に係る背面負荷材10と同一形状とされている。
また、ハウジング部44は、蓋16、ハウジング本体43及び背面板42を備えており、第一位置決め部45は、背面板42の内面42C及び一対の突出部28A、28Bと、背面負荷材41のY方向側面41D及びX方向側面41Cとからなる。そして背面板42は、背面負荷材41のX方向側面41Cと一対の突出部28A、28Bとを当て付けながら内面42Cと背面負荷材41のY方向側面41Dとが当接する位置まで嵌合することによってXY方向の位置決めがなされる。
That is, in this embodiment, the back load material 41 has the same shape as the back load material 10 according to the first embodiment except that the protrusions 23 are not provided.
The housing portion 44 includes the lid 16, the housing main body 43, and the back plate 42. The first positioning portion 45 includes the inner surface 42 </ b> C and the pair of projecting portions 28 </ b> A and 28 </ b> B of the back plate 42, and the back load material 41. It consists of a Y-direction side surface 41D and an X-direction side surface 41C. Then, the back plate 42 is fitted to a position where the inner surface 42C and the Y direction side surface 41D of the back load material 41 contact each other while abutting the X direction side surface 41C of the back load material 41 and the pair of projecting portions 28A, 28B. Thus, positioning in the XY directions is performed.

一方、ハウジング本体43の溝30A、30Bは、ハウジング本体43の上端43Bから下端43Eまで延びて配されており、第二位置決め部46が、ハウジング本体43の溝30A、30Bと、背面板42のX方向両端42D、42Eとから構成されている。
即ち、背面板42及び部組12は、ハウジング本体の溝30A、30Bと背面板42のX方向両端42D、42Eとを係合させることによってXY方向の位置決めがなされる。
On the other hand, the grooves 30A and 30B of the housing main body 43 extend from the upper end 43B to the lower end 43E of the housing main body 43, and the second positioning portion 46 is formed between the grooves 30A and 30B of the housing main body 43 and the back plate 42. It is comprised from X direction both ends 42D and 42E.
That is, the back plate 42 and the assembly 12 are positioned in the X and Y directions by engaging the grooves 30A and 30B of the housing body with the X direction ends 42D and 42E of the back plate 42.

背面板42と背面負荷材41とのZ方向の位置決め、及び、背面板42とハウジング本体43とのZ方向の位置決めは、何れの場合も、ハウジング本体43の下端43E及び音響整合層8と同一の平面を形成する図示しない基準面に対して、背面板42の底面42Aを押付けることによって行う。   The positioning of the back plate 42 and the back load material 41 in the Z direction and the positioning of the back plate 42 and the housing body 43 in the Z direction are the same as the lower end 43E of the housing body 43 and the acoustic matching layer 8 in any case. This is done by pressing the bottom surface 42A of the back plate 42 against a reference surface (not shown) that forms the flat surface.

この超音波プローブ40によれば、第一の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。
特に、本実施形態の場合、上述のように背面負荷材41が突起を設けない構成とされているので、背面負荷材41の形状を簡略化でき、より精度の高い部品を提供することができる。また、組立作業性をより向上することができる。
According to the ultrasonic probe 40, the same actions and effects as in the first embodiment can be achieved.
In particular, in the case of the present embodiment, since the back surface load material 41 is configured not to have a protrusion as described above, the shape of the back surface load material 41 can be simplified, and more accurate parts can be provided. . Moreover, assembly workability can be further improved.

次に、第3の実施形態について図7を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第3の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る超音波プローブ50のフレキシブル基板51が、略直方体形状とされた背面負荷材52のX方向側面52Cのそれぞれのみに配設可能に二つ(一方側のみ図示)に分割されて配されている点である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that the flexible substrate 51 of the ultrasonic probe 50 according to the present embodiment is only the X-direction side surface 52C of the back load member 52 having a substantially rectangular parallelepiped shape. It is the point which is divided | segmented into two (only one side is shown in figure) so that arrangement | positioning is possible.

背面負荷材52のZ方向上方側は、接着面52Aと略平行の平面52Bとされている。
信号電極用接続部25及びグランド用接続部26は、フレキシブル基板51からの同軸信号線31の引き出し方向が、ケーブル18が延びるY方向と音響整合層8の法線方向となるZ方向との何れの方向に対しても同一平面上で傾くように背面板15側に向かって配されている。
An upper side in the Z direction of the back load member 52 is a flat surface 52B substantially parallel to the bonding surface 52A.
In the signal electrode connection portion 25 and the ground connection portion 26, any one of the Y direction in which the cable 18 extends and the Z direction that is the normal direction of the acoustic matching layer 8 can be drawn out of the coaxial signal line 31 from the flexible substrate 51. It is arranged toward the back plate 15 side so as to be inclined on the same plane with respect to the direction.

本実施形態に係る超音波プローブ50も、第一の実施形態と同様の方法で組立てを行うことができ、同様の作用・効果を奏することができる。
特に、小型化によって、ハウジング部内のZ方向にフレキシブル基板51からの同軸信号線31の引き出しスペースを十分に確保できない場合であっても、フレキシブル基板51から同軸信号線31を屈曲することなく、かつ、ハウジング本体13等の内壁に干渉することなく引き出すことができ、同軸信号線31とフレキシブル基板51との接続部分にかかるストレスを軽減することができ、使用時の断線を抑えることができる。
The ultrasonic probe 50 according to the present embodiment can also be assembled by the same method as in the first embodiment, and the same actions and effects can be achieved.
In particular, even if the space for drawing the coaxial signal line 31 from the flexible board 51 in the Z direction in the housing portion cannot be sufficiently secured due to downsizing, the coaxial signal line 31 is not bent from the flexible board 51, and It can be pulled out without interfering with the inner wall of the housing body 13 and the like, the stress applied to the connecting portion between the coaxial signal line 31 and the flexible substrate 51 can be reduced, and disconnection during use can be suppressed.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、ハウジング部をハウジング本体、背面板、蓋の三部品にて構成させているが、三部品に限らず、二部品、四部品以上であっても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the housing part is configured by three parts, that is, a housing main body, a back plate, and a lid. However, the number of parts is not limited to three parts, and may be two parts or four or more parts.

本発明の第1の実施形態に係る超音波プローブを備える超音波探傷装置の全体概要を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall outline of an ultrasonic flaw detector provided with an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る超音波プローブを示す斜視図である。1 is a perspective view showing an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る超音波プローブの分解構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the decomposition | disassembly structure of the ultrasonic probe which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る超音波プローブを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ultrasonic probe which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る超音波プローブの分解構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the decomposition | disassembly structure of the ultrasonic probe which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る超音波プローブであって、図5のB−B断面に相当する部分を示す一部側面断面図である。FIG. 6 is a partial side cross-sectional view illustrating an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention and showing a portion corresponding to a cross section taken along line BB in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

1、40、50 超音波プローブ
7 圧電振動子
8 音響整合層(音響整合部)
10、41、52 背面負荷材(背面負荷部)
10B 傾斜面
11、51 フレキシブル基板(基板部)
12 部組(形成部)
13、43 ハウジング本体
15、42 背面板(分離部)
15B 貫通孔
15D、15E、42D、42E X方向両端(凸部)
17、44 ハウジング部
18 ケーブル(信号線)
20、45 第一位置決め部
21、46 第二位置決め部
30A、30B 溝(凹部)
52C X方向側面(側面)
1, 40, 50 Ultrasonic probe 7 Piezoelectric vibrator 8 Acoustic matching layer (acoustic matching part)
10, 41, 52 Back load material (back load section)
10B Inclined surface 11, 51 Flexible substrate (substrate part)
12 parts (formation part)
13, 43 Housing body 15, 42 Back plate (separation part)
15B Through-holes 15D, 15E, 42D, 42E Both ends in X direction (convex part)
17, 44 Housing part 18 Cable (signal line)
20, 45 First positioning part 21, 46 Second positioning part 30A, 30B Groove (concave part)
52C X direction side surface (side surface)

Claims (5)

音波を送受信する圧電振動子と、該圧電振動子と被検体との間に配される平面状の音響整合部と、前記圧電振動子の前記音響整合部と反対側に配される背面負荷部と、該背面負荷部に装着される基板部とを有する形成部と、
ハウジング本体と該ハウジング本体と分離された少なくとも一つの分離部とを有して前記形成部を内部に収納するハウジング部と、
前記基板部から検査機本体に信号を送受信する信号線と、
前記分離部と前記形成部とを位置決めする第一位置決め部と、
前記形成部に位置決めされた前記分離部を前記ハウジング本体に位置決めする第二位置決め部とを備えていることを特徴とする超音波プローブ。
Piezoelectric vibrator for transmitting and receiving sound waves, a planar acoustic matching section disposed between the piezoelectric vibrator and the subject, and a back load section disposed on the opposite side of the piezoelectric vibrator from the acoustic matching section And a forming part having a substrate part attached to the back load part,
A housing part having a housing main body and at least one separation part separated from the housing main body, and housing the forming part therein;
A signal line for transmitting and receiving a signal from the board portion to the inspection machine body;
A first positioning part for positioning the separating part and the forming part;
An ultrasonic probe, comprising: a second positioning portion that positions the separation portion positioned by the forming portion on the housing body.
前記分離部に、前記信号線が挿通可能な貫通孔が配されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein a through-hole through which the signal line can be inserted is arranged in the separation part. 前記第二位置決め部が、一方に配された凸部と他方に配された凹部とを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the second positioning portion includes a convex portion arranged on one side and a concave portion arranged on the other side. 前記信号線が延びる方向と前記音響整合部の法線方向とが直交して配され、
前記背面負荷部が、前記信号線の延びる方向と前記音響整合部の法線方向との何れに対しても同一平面上で傾く傾斜面を備え、
前記基板部の少なくとも一部が前記傾斜面に配されていることを特徴とする請求項2に記載の超音波プローブ。
The direction in which the signal line extends and the normal direction of the acoustic matching unit are arranged orthogonally,
The back load portion includes an inclined surface that is inclined on the same plane with respect to both the extending direction of the signal line and the normal direction of the acoustic matching portion,
The ultrasonic probe according to claim 2, wherein at least a part of the substrate portion is disposed on the inclined surface.
前記信号線が延びる方向と前記音響整合部の法線方向とが直交して配され、
前記背面負荷部が、前記信号線の軸線方向と前記音響整合部の法線方向との何れに対しても直交する側面を備え、
前記基板部が、前記側面に配され、
前記基板部からの前記信号線の引き出し方向が、前記信号線が延びる方向と前記音響整合部の法線方向との何れに対しても同一平面上で傾く方向とされていることを特徴とする請求項2に記載の超音波プローブ。

The direction in which the signal line extends and the normal direction of the acoustic matching unit are arranged orthogonally,
The back load portion includes a side surface that is orthogonal to both the axial direction of the signal line and the normal direction of the acoustic matching portion,
The substrate portion is disposed on the side surface;
The drawing direction of the signal line from the substrate part is a direction inclined on the same plane with respect to both the direction in which the signal line extends and the normal line direction of the acoustic matching part. The ultrasonic probe according to claim 2.

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