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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を被検者の体内に放射し、各体内組織の境界で反射する超音波から、体内の断層像を表示する超音波診断装置に使用される超音波探触子に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の超音波探触子として、例えば、特開平10−85219号公報に開示されたものがある。以下、図9を参照してこの公報に記載の超音波探触子について説明する。図9において、超音波探触子100は、主に、超音波の送受信を行う送受信部101と、ケーブル102と、外来電磁波が送受信部101やケーブル102に入射することを防止するとともに、送受信部101やケーブル102から電磁波が外部に放射されることを防止するシールド板103と、これら送受信部101、ケーブル102及びシールド板103を収容する筐体105と、この筐体105に設けられた孔104を通して、筐体105内に充填されたモールド剤106とで構成されている。
【0003】
送受信部101は、超音波の送受信を行う複数の振動子107、これらの振動子とそれぞれ電気的に接続された複数の基板108、これらの基板108に結合された基板109及び複数のコネクタ110からなっている。このうち、基板109にはスルーホールが形成されており、これに複数の基板108と複数のコネクタ110とがそれぞれ固定されるとともに、これらが電気的に接続されている。
【0004】
一方、ケーブル102は、送受信部101の電気信号を伝送する多数の信号線111が導出され、コネクタ110にそれぞれ結合された複数のコネクタ112、シリコーンゴムや塩化ビニルなどの絶縁材料で構成され、信号線111を保護するシース113から構成されている。
【0005】
このうち、筐体105は二つ割りのABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料で構成され、送受信部101及びケーブル102を収容し、これらを外環境から保護している。そして、筐体105内にはシリコーン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ゴムなどの材料で構成されたモールド剤106が充填され、これによって、送受信部101を保持し、筐体同士を接合している。孔104は筐体105の上部の外側に面した位置に形成され、ABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料からなる蓋114によりこの孔104が塞がれている。
【0006】
スリーブ115は、ABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料から構成され、ここにケーブル102を収容し、かつ、二つ割りの筐体105を固定している。また、筐体105の内部のシールド板103は、金属フィルムから構成され、ケーブル102と送受信部101の周囲を囲んでおり、半田付けによってケーブル102を構成する図示省略のシールド用の編組線に接続され、図示しない超音波診断装置本体のフレームの接地点に接続されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の超音波探触子にあっては、筐体105内をモールド剤106で充填すると、充填されたモールド剤106の質量が大きく、したがって、超音波探触子の質量も大きくなって使用者の操作性が悪くなるという問題があった。
また、シールド板103は、フィルム状の導電シートや、金属の薄板の端部同士を半田で接続することによって隙間をなくし、外部に対する電磁波の漏れや、外部からの電磁波の侵入を防止するが、半田作業はケーブル102や送受信部101に機械的、熱的損傷を与え、断線などの悪影響を及ぼすことがあった。
【0008】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、少量のモールド剤で筐体構成部品の接合を行うとともに、質量を低減し、これによって操作性の向上を図り得る超音波探触子を提供することを目的とするものである。
本発明の他の目的は、シールド板に対する半田作業を無くすことができ、これによって、ケーブルや送受信部に対する熱的悪影響を防止することのできる超音波探触子を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、超音波を送受信する送受信部と、送受信部を外部機器に接続するためのケーブルと、送受信部及びケーブルを収容する筐体と、筐体の内部に充填されるモールド剤とを備えた超音波探触子において、筐体は、一対の対向側壁部がそれぞれ内外方向に二重に形成され、被検体側の端部に送受信部を収容し、他端部にケーブルを収容するとともに、対向する対向側壁部の端部の近傍にモールド剤注入用の孔が形成された筒状側壁を有し、モールド剤は、筐体の内部に収容される送受信部の周囲と、二重の側壁を構成する内壁及び外壁の間とにそれぞれ充填されたことを特徴とするものである。
このように構成することにより、筐体内にモールド剤が充填されない空間を設けることができるため、従来よりも少量のモールド剤で筐体を接合でき、軽くて操作性に優れた超音波探触子が得られる。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の超音波探触子において、二重の側壁の内壁及び外壁の間のモールド剤は、一端部から他端部まで充填されたことを特徴とするものである。
このように構成することにより、二重の側壁の軸方向全体にわたって確実な接合ができるという効果も得られる。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の超音波探触子において、モールド剤注入用の孔は、二重に形成された対向側壁部の一方の側壁の他端部の外壁に形成された第1の孔と、この第1の孔に重ねて内壁に形成された第2の孔とで構成されたことを特徴とするものである。
このように構成にすることにより、同一の場所から送受信部の周囲と、二重の側壁の内壁及び外壁の間とにモールド剤を注入できる利点も得られる。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項1又は2に記載の超音波探触子において、モールド剤注入用の孔は、二重に形成された対向側壁部の一方の側壁の他端の外壁端面に形成された第1の孔と、内壁端面に形成された第2の孔とで構成されたことを特徴とするものである。
このように構成することによって、内壁及び外壁の間の空間の最上部までモールド剤を注入することができ、また、外側からは見えない構造になっているため、蓋を不要とし、さらに、送受信部の周囲と、二重の側壁の内壁及び外壁の間とに同時にモールド剤を注入できるため製作作業が容易になるという効果も得られる。
【0013】
請求項5に係る発明は、超音波を送受信する送受信部と、送受信部を外部機器に接続するためのケーブルと、送受信部及びケーブルを収容する筐体と、筐体の内部に充填されるモールド剤とを備えた超音波探触子において、筐体は、一対の対向側壁がそれぞれ内外方向に二重に形成され、被検体側の端部に送受信部を収容し、他端部にケーブルを収容するとともに、二重に形成された対向側壁部の一方の側壁の他端の外壁端面に形成された第1の孔と、一端部の内壁側面に形成された第2の孔とで構成されたモールド剤注入用の孔が設けられた筒状側壁を有し、モールド剤は、筐体の内部に収容される送受信部の周囲と、二重の側壁の内側壁及び外側壁の間とにそれぞれ充填されたことを特徴とするものである。
このように構成することにより、第1の孔からモールド剤注入操作のみで、送受信部の周囲と、二重の側壁の内側壁及び外側壁の間とに同一もしくは比重の異なるモールド剤を充填することができるという効果も得られる。
【0014】
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の超音波探触子において、二重の側壁の内側壁及び外側壁の間に充填されるモールド剤として、送受信部の周囲に充填されるモールド剤よりも比重の大きいものを用いたことを特徴とするものである。
このように構成すれば、超音波探触子の重心を送受信部方向から、スリーブ方向に移すことになるため、操作性を向上させる大きな効果も得られる。
【0015】
請求項7に係る発明は、超音波を送受信する送受信部と、送受信部を外部機器に接続するためのケーブルと、送受信部及びケーブルを収容する筐体と、筐体の内部に充填されるモールド剤とを備えた超音波探触子において、送受信部は、振動子と、ケーブルを接続するコネクタと、振動子及びコネクタを互いに反対の面に固定する基板とを含み、筐体は、一対の対向側壁部がそれぞれ内外方向に二重に形成され、一端部に送受信部を収容し、他端部にケーブルを収容するとともに、内部空間を振動子側とケーブル側とに隔離するように基板を固定する固定部を有し、かつ、対向側壁の一方の側壁の他端の外壁端面にモールド剤注入用の孔が形成され、内外方向に二重に形成された一対の対向側壁部で囲まれる空間が振動子を収容した空間と連通するように形成された筒状側壁を有し、モールド剤は、二重の側壁の内壁及び外壁の間と、筐体の内部空間を隔離する基板の振動子側とにそれぞれ充填されたことを特徴とするものである。
このように構成することによって、送受信部の一部を収容する空間を遮蔽して、一回の注入操作で、二重の側壁の内壁及び外壁の間と振動子側とにそれぞれモールド剤を充填することができるという効果も得られる。
【0016】
請求項8に係る発明は、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の超音波探触子において、筐体は、二重に形成された対向側壁を有し略対称に二つ割りにされた部品を突き合わせ接合したことを特徴とするものである。
このように構成することにより、部品の標準化が可能になる他、管理も容易になるという効果も得られる。
【0017】
請求項9に係る発明は、請求項8に記載の超音波探触子において、二つ割りにされた部品の少なくともケーブルが収容される壁の内面に導電層を形成したことを特徴とするものである。
このように構成することにより、半田作業を無くすことができ、これによって、ケーブルや送受信部に対する熱的悪影響を防止することができるという効果も得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る超音波探触子の第1の実施の形態の構成を示す縦断面図である。同図において、送受信部1は、振動子2、基板3、基板4、コネクタ5から構成される。詳細を図示していないが、振動子2は超音波を送受信する圧電素子、超音波を効率よく伝播させるための背面負荷材、音響整合層及び超音波を収束する音響レンズなどから構成される。
【0019】
このうち、圧電素子はPZT系などの圧電セラミックス、単結晶及びPVDFなどの高分子などを用いて成形される。背面負荷材はフェライトゴムやエポキシ樹脂、ウレタンゴムなどにマイクロバルーンなどを混入した材料を用いたもので、圧電素子を保持するとともに、不要な超音波を吸収するために設けられる。音響整合層は無機物を添加したエポキシ樹脂やグラファイトなどの導電性の材料、もしくはエポキシ樹脂などの絶縁性のある高分子材料で構成され、超音波を効率よく伝播させるために圧電素子の被検体側に設けられている。音響レンズは音響整合層の被検体側に設けられ、シリコーンゴムやウレタンゴム、プラスチックなどの材料から構成され、超音波を収束するためのもので、被検体側が凸曲面形状をしている。
【0020】
基板3は振動子の信号電極や接地電極に接続され、コネクタ5と接続されている。基板4にはスルーホールが形成されており、基板3とコネクタ5を固定し、かつ、電気的に接続するものである。コネクタ5には信号線8が接続されたコネクタ7が結合されている。ケーブル6は電気信号を伝送する多数の信号線8、送受信部1に接続するコネクタ7及びシリコーンゴムや塩化ビニルなどの絶縁材料で外部から信号線8を保護しているシース9から構成される。
【0021】
筐体10は送受信部1及びケーブル6を収容し、外部環境から保護するもので、二つ割りの対向する内外方向に二重に形成された側壁を有しABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料から構成されている。図1の断面に平行な面で二つ割りになっている筐体10の接合部11を有する外面部(外壁)の内側に内壁12が設けられている。また、筐体10は二つ割りになっている筐体構成部品の外面部(外壁)の接合部11同士が組み合わされ、内壁の各接合部23同士が組み合わされている。内壁12は筐体の接合部11と接合部23とで囲まれた内部空間15を、送受信部1やケーブル6が収容される空間13とを区切っており、接合部11を有する外面部(外壁)は内部空間15と、その外側の空間とを遮っている。上述したように接合部11を有する外面部が本発明の外壁に対応している。
【0022】
送受信部1やケーブル6が収容される空間13内の送受信部1を設けた下部にはモールド剤14が充填されている。また、筐体10の外面部の接合部11と内壁12の間の内部空間15にはモールド剤16が注入されている。モールド剤14及びモールド剤16はシリコーン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ゴムや発泡剤などの高分子材料で構成された絶縁性の材料、又は導電性の材料であり、送受信部1を保持し、あるいは筐体同士を接合するためのものである。蓋17は孔18を塞ぐもので、ABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料からなる。孔18は筐体同士の接合部11の上部の外面部に設けられており、筐体同士の接合部11と内壁12に挟まれた空間13に通じている。蓋19は内壁12の孔20を塞ぐもので、ABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料から構成される。
【0023】
孔20は内壁12の上部において、送受信部1やケーブル6を収容する空間13に通じている。スリーブ21はシース9を収容し、かつ、二つ割りの筐体を固定するものであり、ABS樹脂やノリルなどのプラスチック材料からなる。また、筐体10の内壁12で囲まれる空間13の内面には、導電層22が設けられている。導電層22はケーブル6の図示省略のシールド用の編組線に接続され、図示しない超音波診断装置本体のフレームの接地点に接続されている。
【0024】
図2は図1に示した超音波探触子のA−A矢視断面図である。同図において、筐体10の空間13を画定する内壁12の内面及び内壁12の接合部23には、導電層22が形成されており、筐体10を組み立てた際に、接合部23により二つ割りの筐体の内壁に設けられた導電層22も電気的に接続される。導電層22は銅、ニッケル、アルミ、錫、金、銀などの導電性の金属もしくは他の樹脂との混合剤による層であり、筐体の内面に密着している。
【0025】
以下、上記のように構成された超音波探触子の製造方法について説明する。あらかじめスリーブ21を嵌通させたケーブル6と送受信部1とを接続し、筐体10の所定の位置、すなわち、図面の下方の開口部に配置する。次に、筐体10同士の接合部11と、筐体10及び送受信部1の接合部(図示せず)と、スリーブ21及び筐体10の接合部とに、それぞれシリコーン材料のシール剤を塗布し、二つ割りの筐体10を組み立て、スリーブ21を嵌め込み固定する。筐体10の組み立てにより、内壁12の接合部23に形成された導電層22の凸設部が圧接され、二つ割りの筐体10の内面に設けた導電層22が電気的に接続される。シール剤が硬化した後に、筐体10の孔18と孔20とを通して空間13にモールド剤14を注入する。
【0026】
モールド剤14は、あらかじめ外側の一部がモールドされた送受信部1と筐体10との接合面にモールドされる。注入量は、モールドを必要とする部位や質量のバランス、または質量仕様によって決定すればよい。モールド剤14を空間13に注入した後、孔20をモールド剤14と同じ材料か、他のエポキシ樹脂やシリコーンで塞いで蓋19とする。次に孔18より筐体10の外面部の接合部11と内壁12で挟まれた空間13にモールド剤16を注入した後、孔18にモールド剤16と同じ材料か、他のエポキシ樹脂やシリコーンで塞いで蓋17とする。
【0027】
なお、本発明の第1の実施の形態では、内壁12は筐体10の外面部の接合部11に沿って、最下面まで延び、最下面にて筐体10の外面部の接合部11に繋がれているが、最下面に至る途中で筐体10の外面部の接合部11に接続するようにしてもよい。また、筐体10は二つ割りでなくてもよく、送受信部1を囲う第1の筐体と、ケーブルを囲う第2の筐体を組み合わせる構成にしてもよい。モールド剤14とモールド剤16は、同じ材料でもよいが、送受信部1の一部もしくは全部をモールドするモールド剤14をモールド剤16よりも比重の軽いものを使用すると、超音波探触子の重量のバランスが、下部より上部に移るので、操作性が向上するという利点がある。
また、本発明の第1の実施の形態では、孔20を筐体10の内壁12に設けているが、注入するモールド剤14の液面よりも上部の筐体10の外面部に設けてもよい。
【0028】
以上のように、本発明に係る超音波探触子の第1の実施の形態によれば、筐体内にモールド剤が充填されない空間を設けることができ、かつ、筐体の接合部をモールド剤で接合することができるので、従来よりも少量のモールド剤で筐体を接合でき、軽くて操作性に優れた超音波探触子を提供することができる。さらに、導電層を壁の接合面で接続することで、半田作業を無くすことができ、機械的損傷や熱的損傷を送受信部やケーブルに与えることを無くし、容易に製作が可能な超音波探触子を提供することができる。
【0029】
次に、本発明に係る超音波探触子の第2の実施の形態の構成を示す縦断面図を図3に示す。図3において、図1又は図2と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図1に示した第1の実施の形態では、筐体10の接合部における上側部に孔18を、内壁12の接合部における上側部に孔20をそれぞれ設けたが、図3に示す第2の実施の形態は内壁24の接合部における上端面に孔26を、筐体25の接合部における上端面に孔27をそれぞれ設けた点が第1の実施の形態と構成を異にしている。
【0030】
図4は図3に示す第2の実施の形態の主要部の斜視図である。ここで、筐体25は二つ割りになっており、外側の接合部11が相互に突き合わされて接着され、内壁の接合部23も相互に突き合わされて接着される構成になっている。そして接合部11が設けられる筐体の上端面の外側に孔27が、内壁の各接合部23が設けられる筐体の上端面の内側に孔26がそれぞれ二つ割れの両側にまたがって設けられている。
【0031】
次に、図3及び図4に示した第2の実施の形態の製造方法について説明する。あらかじめスリーブ21が嵌通されたケーブル6と送受信部1とを接続し、筐体25の所定の位置に配置する。筐体25の接合部11や内壁24の接合部23、及び送受信部1との接合部(図示せず)に、シリコーン材料のシール剤を塗布し、二つ割りの筐体25を組み立て、スリーブ21を嵌め込んで固定する。筐体25の組み立てにより、内壁24の接合部23に形成した導電層22が相互に圧接され、二つ割りの筐体25の内壁面に設けた導電層22が電気的に接続される。シール剤が硬化した後に、筐体25の孔26を通して空間13にモールド剤14を注入する。モールド剤14は送受信部1の一部あるいは全てをモールドし、筐体25と送受信部1の接合面(図示せず)をモールドしている。注入量は、モールドを必要とする部位や重量のバランス、または重量仕様によって決定すればよい。次に、孔27より内部空間15にモールド剤28を注入した後、スリーブ21を嵌め込みシリコーン材料のシール剤によって接着固定する。
なお、上記構成において、孔26は筐体25の接合部に設けているが、筐体25の接合部にまたがらないスリーブ接合面に設けてもよい。
【0032】
このように、第2の実施の形態によれば、筐体25の外側接合部11と内壁24との間の空間の最上部までモールド剤28を注入することができる。また、孔26及び27が外側からは見えない構造になっているため、蓋を無くすことができる。また、空間13及び内部空間15に通じる孔26、27を各々設けることによってモールド剤14及び28を同時に注入できて製作作業が容易になるという効果も得られる。
【0033】
次に、図5は本発明に係る超音波探触子の第3の実施の形態の構成を示す縦断面図である。図中、第2の実施の形態を示す図3と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態は図3中の孔26を無くし、その代わりに壁29の下側部の接合部34の両側にまたがって孔31を設けて構成される筐体30を備え、上端面に設けた孔27及び壁29に設けた孔31を通して送受信部1の周囲にモールド剤32を注入し、続いて、モールド剤32よりも比重の大きいモールド剤33を内部空間15に注入するようにした点が図3と構成を異にしている。ここで、モールド剤32及びモールド剤33はシリコーン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ゴムなどの材料を用い、少なくともモールド剤33としてはモールド剤32よりも比重の大きいものを選択して用いる。
【0034】
図6は図5に示す第3の実施の形態の主要部の構成を示す斜視図である。ここで、筐体30は二つ割りになっており、外側の接合部11が相互に突き合わされて接着され、壁の接合部34も相互に突き合わされて接着される構成になっている。そして接合部34が設けられる壁29の下側部に孔31が、壁の接合部34の両側にまたがって設けられている。この場合、孔31は送受信部1をモールドする位置よりも下側に設けられ、その形状を円形で示したが多角形であってもよい。
【0035】
次に、図5及び図6に示した第3の実施の形態の製造方法について説明する。あらかじめスリーブ21が嵌通されたケーブル6及び送受信部1を接続し、筐体30の所定の位置に配置する。次に、筐体30の接合部11や壁29の接合部、並びに送受信部1との接合部(図示せず)に、シリコーン材料のシール剤を塗布し、二つ割りの筐体30を組み立て、スリーブ21を嵌め込み、固定する。筐体30の組み立てにより、壁29の接合部34に形成した導電層22が圧接され、二つ割りの筐体30の内壁面に設けた導電層22が電気的に接続される。シール剤が硬化した後に、筐体30の孔27を通して内部空間15を経由して送受信部1が収容される空間13の下部に、モールド剤32を注入する。
【0036】
モールド剤32は、送受信部1の一部をモールドし、筐体30と送受信部1との接合面をモールドする。注入量は、モールドを必要とする部位や質量のバランス、または質量仕様によって決定すればよいが、壁29に設けた孔31よりも上部まで注入し硬化させる。モールド剤32が硬化した後、同様に孔27より内部空間15にモールド剤33を注入した後、スリーブ21をシリコーン材料のシール剤によって、接着固定する。
なお、孔31を設ける代わりに、下部において、壁の無い領域を設けるか、断続的に壁を設けてもよい。
【0037】
このように、第3の実施の形態によれば、筐体の壁の下部に孔31を設け、かつ、モールド剤を注入するために、内部空間15に通じる孔27のみとし、さらに、下部に注入するモールド剤32の比重をモールド剤33よりも軽くしたことで、従来装置と比較して少量のモールド剤で筐体を接合でき、かつ、超音波探触子の重心を送受信部方向の下部から、スリーブ方向の上部に移すことで、軽く、操作性に優れた超音波探触子を提供することができる。さらに、導電層を壁の接合面で接続することによって、半田作業を無くすことができ、機械的損傷や熱的損傷を送受信部やケーブルに与えることを無くし、容易に製作可能な超音波探触子を提供することができる。
【0038】
次に、図7は本発明に係る超音波探触子の第4の実施の形態の構成を示す縦断面図である。図中、第3の実施の形態を示す図5と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態は内壁35の下部に基板4を固定し、この基板4と内壁35で囲まれる空間42に導電層22、コネクタ5、コネクタ7及び信号線8を収容する。この場合、内壁35の下部の両側に基板4の縁部を緩挿するように突出する固定壁39が形成され、さらに、図7の紙面と直交する方向の下部の両側、すなわち、図8の両側に基板4を、導電層22を介して挟み込む固定壁38が形成されている。
【0039】
なお、導電層22は固定壁39に装着された基板4の上面で終端するが、固定壁38が形成される側は筐体36の下端に沿って延出し、その末端が振動子2の側部で終端している。また、筐体36の下端も内側に折り曲げられ、その末端は同じく振動子2の側部で終端している。この結果、筐体36の二つ割りの接合部11と、その内側の内壁35の接合部41と、基板4と、振動子2とで内部空間40が形成され、この内部空間40にモールド剤37が充填されている。これによって、振動子2の側部の空間と、筐体36の接合部11及び内壁35の接合部41で囲まれる空間とにモールド剤を1回で注入するだけで済むことになる。この場合、モールド剤37は孔27より注入され、硬化する。モールド剤37としてはシリコーン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ゴムなどの材料であり、これによって、送受信部1を保持し、二つ割れの筐体同士を接合することができる。なお、モールド剤としては、複数種類のモールド剤を積み重ねてもよい。
【0040】
次に、図7及び図8に示した第4の実施の形態についてその製造方法を以下に説明する。あらかじめスリーブ21が嵌通されたケーブル6及び、送受信部1を接続し、筐体36の所定の位置に配置する。筐体36の接合部11や接合部41及び、送受信部1との接合部(図示せず)に、シリコーン材料のシール剤を塗布し、二つ割りの筐体36を組み立て、スリーブ21をはめ込み、固定する。筐体36の組み立てにより、内壁35の接合部41に形成した導電層22が圧接され、二つ割りの筐体36の内壁面に設けた導電層22が電気的に接続される。シール剤が硬化した後に、筐体36の孔27を通して内部空間40及び振動子2の側部空間に、モールド剤37を注入する。モールド剤37は、送受信部1の一部をモールドし、筐体36と送受信部1の接合面をもモールドする。注入量は、モールドを必要とする部位や重量のバランス、または重量仕様によって決定すればよい。モールド剤37を注入した後、スリーブ21を嵌め込み、シリコーン材料のシール剤によって接着固定する。
【0041】
このように、本発明に係る超音波探触子の第4の実施の形態によれば、筐体36の外面部の接合部11の内側に設けた内壁35と、固定壁39、固定壁38及び基板4が、ケーブルと送受信部の一部を収容する空間42を形成し、かつ、筐体36の外面部の接続部11と内壁35の接合部41と基板4で囲まれ、送受信部の一部を収容する内部空間40を遮蔽したことで、一回のモールド剤の注入で、空間42にモールド剤を充填することなく、内部空間40にモールド剤37を注入でき、軽くて操作性を向上させた超音波探触子を提供することができる。
【0042】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、少量のモールド剤で筐体構成部品の接合を行うとともに、質量を低減し、これによって操作性の向上を図ることができる。
また、電磁波の漏れや侵入を防具ためのシールド剤に対する半田作業を無くすことができ、これによって、ケーブルや送受信部に対する熱的悪影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超音波探触子の第1の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【図2】図1に示した第1の実施の形態のA−A矢視断面図である。
【図3】本発明に係る超音波探触子の第2の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【図4】図3に示した第2の実施の形態の主要部の構成を示す斜視図である。
【図5】本発明に係る超音波探触子の第3の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【図6】図5に示した第3の実施の形態の主要部の構成を示す斜視図である。
【図7】本発明に係る超音波探触子の第4の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【図8】図7に示した第4の実施の形態の主要部の構成を示す部分縦断面図である。
【図9】従来の超音波探触子の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 送受信部
2 振動子
3、4 基板
5、7 コネクタ
6 ケーブル
8 信号線
9 シース
10、25、30、36 筐体
11、23、34、41 接合部
12、24、35 内壁
13、42 空間
14、16、28、32、33、37 モールド剤
15、40 内部空間
17、19 蓋
18、20、26、27、31 孔
21 スリーブ
22 導電層
29 壁
38、39 固定壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a tomographic image in a body from an ultrasonic wave that radiates an ultrasonic wave into the body of a subject and is reflected at a boundary between tissues in the body.
[0002]
[Prior art]
As this type of conventional ultrasonic probe, for example, there is one disclosed in JP-A-10-85219. Hereinafter, the ultrasonic probe described in this publication will be described with reference to FIG. In FIG. 9, an ultrasonic probe 100 mainly includes a transmission / reception unit 101 that transmits and receives ultrasonic waves, a cable 102, and prevents external electromagnetic waves from entering the transmission / reception unit 101 and the cable 102. 101 and a shield plate 103 for preventing electromagnetic waves from being radiated from the cable 102, a housing 105 for housing the transmission / reception unit 101, the cable 102 and the shield plate 103, and a hole 104 provided in the housing 105. And a molding agent 106 filled in the housing 105.
[0003]
The transmission / reception unit 101 includes a plurality of transducers 107 that transmit and receive ultrasonic waves, a plurality of substrates 108 that are electrically connected to these transducers, a substrate 109 coupled to these substrates 108, and a plurality of connectors 110. It has become. Among these, through holes are formed in the substrate 109, and a plurality of substrates 108 and a plurality of connectors 110 are respectively fixed to the substrates 109, and these are electrically connected.
[0004]
On the other hand, the cable 102 includes a plurality of signal lines 111 for transmitting electrical signals of the transmission / reception unit 101, a plurality of connectors 112 respectively coupled to the connectors 110, and an insulating material such as silicone rubber or vinyl chloride. It consists of a sheath 113 that protects the wire 111.
[0005]
Among these, the housing | casing 105 is comprised with plastic materials, such as a bisected ABS resin and Noryl, and accommodates the transmission / reception part 101 and the cable 102, and protects these from the external environment. The housing 105 is filled with a molding agent 106 made of a material such as silicone, epoxy resin, urethane resin, or rubber, thereby holding the transmitting / receiving unit 101 and joining the housings together. The hole 104 is formed at a position facing the outside of the upper portion of the housing 105, and the hole 104 is closed by a
[0006]
The sleeve 115 is made of a plastic material such as ABS resin or Noryl, accommodates the cable 102 therein, and fixes the split housing 105. The shield plate 103 inside the casing 105 is made of a metal film, surrounds the cable 102 and the transmission / reception unit 101, and is connected to a braided wire for shielding (not shown) constituting the cable 102 by soldering. It is connected to the ground point of the frame of the ultrasonic diagnostic apparatus main body (not shown).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional ultrasonic probe, when the inside of the housing 105 is filled with the molding agent 106, the mass of the filled molding agent 106 is large, and thus the mass of the ultrasonic probe is also large. There was a problem that the user's operability deteriorated.
The shield plate 103 eliminates the gap by connecting the end portions of the film-like conductive sheet or metal thin plate with solder, and prevents leakage of electromagnetic waves to the outside and intrusion of electromagnetic waves from the outside. The soldering work may cause mechanical and thermal damage to the cable 102 and the transmission / reception unit 101, and may have adverse effects such as disconnection.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Ultrasonic waves that can reduce the mass and thereby improve the operability by joining the casing components with a small amount of molding agent. The purpose is to provide a probe.
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that can eliminate the soldering operation for the shield plate and thereby prevent the thermal adverse effect on the cable and the transmission / reception unit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
By configuring in this way, it is possible to provide a space that is not filled with a molding agent in the casing, so that the casing can be joined with a smaller amount of molding agent than in the past, and it is light and has excellent operability. Is obtained.
[0010]
The invention according to
By comprising in this way, the effect that reliable joining can be performed over the whole axial direction of a double side wall is also acquired.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the ultrasonic probe according to the first or second aspect, the hole for injecting the molding agent is an outer wall at the other end of one of the opposite side walls. And a second hole formed in the inner wall so as to overlap the first hole.
Such a configuration also provides an advantage that the molding agent can be injected from the same place to the periphery of the transmission / reception unit and between the inner wall and the outer wall of the double side wall.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic probe according to the first or second aspect, the hole for molding agent injection is an outer wall end surface at the other end of one side wall of the opposing side wall portion formed in a double manner. The first hole formed on the inner wall and the second hole formed on the end face of the inner wall.
By configuring in this way, the molding agent can be injected up to the top of the space between the inner wall and the outer wall, and since it has a structure that is not visible from the outside, a lid is unnecessary, and transmission and reception are further performed. Since the molding agent can be injected at the same time between the periphery of the portion and between the inner wall and the outer wall of the double side wall, the manufacturing work can be facilitated.
[0013]
The invention according to
By comprising in this way, the molding agent of the same or different specific gravity is filled into the circumference | surroundings of a transmission / reception part, and between the inner wall of a double side wall, and an outer side wall only by molding agent injection | pouring operation from a 1st hole. The effect that it can be also obtained.
[0014]
The invention according to claim 6 is the ultrasonic probe according to
If comprised in this way, since the gravity center of an ultrasonic probe will be moved to a sleeve direction from a transmission-and-reception part direction, the big effect which improves operativity is also acquired.
[0015]
The invention according to
With this configuration, the space that accommodates part of the transmitter / receiver is shielded, and the mold agent is filled between the inner and outer walls of the double side wall and the vibrator side by a single injection operation. The effect that it can do is also acquired.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the ultrasonic probe according to any one of the first to seventh aspects, the housing has a double-sided opposing side wall and is divided into two substantially symmetrically. It is characterized in that parts are butt-joined.
By configuring in this way, it is possible to standardize components and to obtain an effect that management is also easy.
[0017]
The invention according to claim 9 is the ultrasonic probe according to claim 8, characterized in that a conductive layer is formed on the inner surface of the wall in which at least the cable of the divided part is accommodated. .
By configuring in this way, the soldering work can be eliminated, and thereby the effect that the thermal adverse effect on the cable and the transmitting / receiving unit can be prevented is also obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a first embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention. In the figure, the transmission /
[0019]
Among these, the piezoelectric element is formed using a piezoelectric ceramic such as PZT, a single crystal, and a polymer such as PVDF. The back load material is made of a material in which microballoon or the like is mixed into ferrite rubber, epoxy resin, urethane rubber or the like, and is provided to hold the piezoelectric element and absorb unnecessary ultrasonic waves. The acoustic matching layer is made of a conductive material such as epoxy resin or graphite to which inorganic substances are added, or an insulating polymer material such as epoxy resin, and the object side of the piezoelectric element is used to efficiently propagate ultrasonic waves. Is provided. The acoustic lens is provided on the subject side of the acoustic matching layer, and is made of a material such as silicone rubber, urethane rubber, plastic, or the like, and converges ultrasonic waves. The subject side has a convex curved surface shape.
[0020]
The
[0021]
The housing 10 accommodates the transmission /
[0022]
A molding agent 14 is filled in the lower part of the space 13 in which the transmission /
[0023]
The hole 20 communicates with the space 13 in which the transmitting / receiving
[0024]
2 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe shown in FIG. In the figure, a conductive layer 22 is formed on the inner surface of the inner wall 12 that defines the space 13 of the housing 10 and the joint portion 23 of the inner wall 12. When the housing 10 is assembled, the conductive layer 22 is divided by the joint portion 23. The conductive layer 22 provided on the inner wall of the casing is also electrically connected. The conductive layer 22 is a layer made of a conductive metal such as copper, nickel, aluminum, tin, gold, silver, or a mixture with another resin, and is in close contact with the inner surface of the housing.
[0025]
Hereinafter, a method for manufacturing the ultrasonic probe configured as described above will be described. The cable 6 in which the
[0026]
The molding agent 14 is molded on a joint surface between the transmission /
[0027]
In the first embodiment of the present invention, the inner wall 12 extends to the lowermost surface along the
Further, in the first embodiment of the present invention, the hole 20 is provided in the inner wall 12 of the housing 10. However, the hole 20 may be provided in the outer surface portion of the housing 10 above the liquid surface of the molding agent 14 to be injected. Good.
[0028]
As described above, according to the first embodiment of the ultrasonic probe of the present invention, a space that is not filled with a molding agent can be provided in the housing, and the joint portion of the housing can be used as a molding agent. Therefore, it is possible to provide an ultrasonic probe that can be joined with a smaller amount of molding agent than before and that is light and excellent in operability. Furthermore, by connecting the conductive layer at the joint surface of the wall, the soldering work can be eliminated, and there is no mechanical or thermal damage to the transmitter / receiver or cable, and an ultrasonic probe that can be easily manufactured is used. Tentacles can be provided.
[0029]
Next, FIG. 3 shows a longitudinal sectional view showing the configuration of the second embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. In FIG. 3, the same elements as those in FIG. 1 or FIG. In the first embodiment shown in FIG. 1, the hole 18 is provided in the upper portion of the joint portion of the housing 10, and the hole 20 is provided in the upper portion of the joint portion of the inner wall 12. This embodiment is different from the first embodiment in that a
[0030]
FIG. 4 is a perspective view of the main part of the second embodiment shown in FIG. Here, the housing 25 is divided into two parts, and the outer
[0031]
Next, the manufacturing method of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 will be described. The cable 6 in which the
In the above configuration, the
[0032]
As described above, according to the second embodiment, the molding agent 28 can be injected up to the uppermost portion of the space between the outer
[0033]
Next, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the third embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in FIG. 3 showing the second embodiment, and the description thereof is omitted. This embodiment is provided with a casing 30 configured such that holes 26 in FIG. 3 are eliminated, and holes 31 are provided on both sides of the joint portion 34 on the lower side of the wall 29 instead. The molding agent 32 is injected around the transmitter /
[0034]
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the main part of the third embodiment shown in FIG. Here, the housing 30 is divided into two, and the outer
[0035]
Next, the manufacturing method of the third embodiment shown in FIGS. 5 and 6 will be described. The cable 6 in which the
[0036]
The molding agent 32 molds a part of the transmission /
Instead of providing the hole 31, a region without a wall may be provided in the lower portion, or a wall may be provided intermittently.
[0037]
As described above, according to the third embodiment, the hole 31 is provided in the lower portion of the wall of the housing, and only the hole 27 leading to the internal space 15 is provided in order to inject the molding agent. By making the specific gravity of the molding agent 32 to be injected lighter than that of the molding agent 33, the casing can be joined with a small amount of molding agent compared to the conventional device, and the center of gravity of the ultrasonic probe is set to the lower part in the direction of the transmitting / receiving unit By moving to the upper part in the sleeve direction, it is possible to provide an ultrasonic probe that is light and excellent in operability. In addition, by connecting the conductive layer at the joint surface of the wall, the soldering work can be eliminated, and the ultrasonic probe can be easily manufactured without causing mechanical or thermal damage to the transmitter / receiver or cable. Can provide a child.
[0038]
Next, FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the fourth embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in FIG. 5 showing the third embodiment, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the substrate 4 is fixed to the lower part of the inner wall 35, and the conductive layer 22, the
[0039]
The conductive layer 22 terminates on the upper surface of the substrate 4 attached to the fixed wall 39, but the side on which the fixed wall 38 is formed extends along the lower end of the housing 36, and the end is on the
[0040]
Next, a manufacturing method for the fourth embodiment shown in FIGS. 7 and 8 will be described below. The cable 6 in which the
[0041]
As described above, according to the fourth embodiment of the ultrasonic probe of the present invention, the inner wall 35 provided on the inner side of the
[0042]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the casing components can be joined with a small amount of molding agent, and the mass can be reduced, thereby improving operability.
Further, it is possible to eliminate the soldering work for the shielding agent for preventing leakage or intrusion of electromagnetic waves, thereby preventing the thermal adverse effect on the cable and the transmission / reception unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a first embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a second embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention.
4 is a perspective view showing a configuration of a main part of the second embodiment shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a third embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention.
6 is a perspective view showing a configuration of a main part of the third embodiment shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a fourth embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention.
FIG. 8 is a partial longitudinal sectional view showing a configuration of a main part of the fourth embodiment shown in FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional ultrasonic probe.
[Explanation of symbols]
1 Transmitter / receiver
2 vibrator
3,4 substrates
5, 7 connectors
6 Cable
8 signal lines
9 sheath
10, 25, 30, 36 Case
11, 23, 34, 41 Joint
12, 24, 35 Inner wall
13, 42 space
14, 16, 28, 32, 33, 37 Molding agent
15, 40 Interior space
17, 19 Lid
18, 20, 26, 27, 31 holes
21 sleeve
22 Conductive layer
29 walls
38, 39 fixed wall
Claims (9)
前記筐体は、一対の対向側壁部がそれぞれ内外方向に二重に形成され、被検体側の端部に前記送受信部を収容し、他端部に前記ケーブルを収容するとともに、対向する前記対向側壁部の端部の近傍にモールド剤注入用の孔が形成された筒状側壁を有し、
前記モールド剤は、前記筐体の内部に収容される前記送受信部の周囲と、前記二重の側壁を構成する内壁及び外壁の間とにそれぞれ充填されたことを特徴とする超音波探触子。A transmission / reception unit for transmitting / receiving ultrasonic waves, a cable for connecting the transmission / reception unit to an external device, a housing for housing the transmission / reception unit and the cable, and a molding agent filled in the housing. In the ultrasonic probe
The housing has a pair of opposing side wall portions that are doubled inward and outward, accommodates the transmitting / receiving unit at an end on the subject side, accommodates the cable at the other end, and faces the opposing It has a cylindrical side wall in which a hole for molding agent injection is formed in the vicinity of the end of the side wall,
The ultrasonic probe characterized in that the molding agent is filled in the periphery of the transmission / reception unit housed in the housing and between the inner wall and the outer wall constituting the double side wall, respectively. .
前記筐体は、一対の対向側壁がそれぞれ内外方向に二重に形成され、被検体側の端部に前記送受信部を収容し、他端部に前記ケーブルを収容するとともに、二重に形成された前記対向側壁部の一方の側壁の他端の外壁端面に形成された第1の孔と、一端部の内壁側面に形成された第2の孔とで構成されたモールド剤注入用の孔が設けられた筒状側壁を有し、
前記モールド剤は、前記筐体の内部に収容される前記送受信部の周囲と、前記二重の側壁の内側壁及び外側壁の間とにそれぞれ充填されたことを特徴とする超音波探触子。A transmission / reception unit for transmitting / receiving ultrasonic waves, a cable for connecting the transmission / reception unit to an external device, a housing for housing the transmission / reception unit and the cable, and a molding agent filled in the housing. In the ultrasonic probe
The casing has a pair of opposing side walls that are doubled inwardly and outwardly, accommodates the transmitter / receiver at the end on the subject side, and accommodates the cable at the other end, and is doubled. In addition, there is a molding agent injection hole composed of a first hole formed in the outer wall end surface at the other end of the one side wall of the opposing side wall portion and a second hole formed in the inner wall side surface of the one end portion. Having a cylindrical side wall provided,
The ultrasonic probe is characterized in that the molding agent is filled in the periphery of the transmission / reception unit housed in the housing and between the inner side wall and the outer side wall of the double side wall. .
前記送受信部は、振動子と、前記ケーブルを接続するコネクタと、前記振動子及び前記コネクタを互いに反対の面に固定する基板とを含み、
前記筐体は、一対の対向側壁部がそれぞれ内外方向に二重に形成され、一端部に前記送受信部を収容し、他端部に前記ケーブルを収容するとともに、内部空間を前記振動子側と前記ケーブル側とに隔離するように前記基板を固定する固定部を有し、かつ、前記対向側壁の一方の側壁の他端の外壁端面にモールド剤注入用の孔が形成され、内外方向に二重に形成された一対の対向側壁部で囲まれる空間が前記振動子を収容した空間と連通するように形成された筒状側壁を有し、
前記モールド剤は、前記二重の側壁の内壁及び外壁の間と、前記筐体の内部空間を隔離する前記基板の振動子側とにそれぞれ充填されたことを特徴とする超音波探触子。A transmission / reception unit for transmitting / receiving ultrasonic waves, a cable for connecting the transmission / reception unit to an external device, a housing for housing the transmission / reception unit and the cable, and a molding agent filled in the housing. In the ultrasonic probe
The transmission / reception unit includes a vibrator, a connector for connecting the cable, and a substrate for fixing the vibrator and the connector to opposite surfaces.
The housing has a pair of opposing side wall portions that are doubled in the inner and outer directions, accommodates the transmitting / receiving unit at one end, accommodates the cable at the other end, and defines the internal space as the transducer side. There is a fixing portion for fixing the substrate so as to be separated from the cable side, and a hole for injecting a molding agent is formed on the outer wall end surface of the other side wall of the opposite side wall, and two inward and outward directions are formed. A space surrounded by a pair of oppositely formed side walls has a cylindrical side wall formed so as to communicate with the space containing the vibrator;
2. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the molding agent is filled between an inner wall and an outer wall of the double side wall and on a transducer side of the substrate that isolates the internal space of the housing.
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