JP5743314B2 - 超音波プローブ及び超音波画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の筐体構成部材からなるプローブ筐体を備える超音波プローブ及び超音波画像表示装置に関する。

超音波画像を表示する超音波画像表示装置には、超音波の送信を行ないそのエコー信号を受信する超音波プローブが接続されている。この超音波プローブは、プローブ筐体内に超音波振動子が設けられており、この超音波振動子により超音波の送受信が行なわれる。前記超音波プローブは、超音波画像表示装置の装置本体とプローブケーブルによって接続されており、このプローブケーブルを介してエコー信号が前記装置本体に入力されるようになっている。

前記プローブ筐体は一対の筐体構成部材により構成されている。この一対の筐体構成部材は、例えば特許文献１に記載されているように、接着剤により互いに接着されている。

特開２００６−３０３８７４号公報

ちなみに、超音波のビーム（ｂｅａｍ）をエレベーション（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）方向に絞る音響レンズと前記プローブ筐体との間なども接着剤により接着されている。

ここで、接着剤を用いることにより、前記一対の筐体構成部材の間が液密にシール（ｓｅａｌ）されることにもなる。従って、接着剤により、前記超音波プローブを使用後に洗浄する時などに、プローブ筐体内への液体の浸入が防止されている。

しかし、前記超音波プローブの製造時において、接着剤が硬化するまでに多くの時間が費やされている。また、前記超音波振動子の交換等の修理を行なう時に、前記筐体構成部材等の前記超音波プローブを構成する部品の解体が困難である。さらに、これら部品を破壊しながら解体しなければならないこともあるため、例えば前記超音波振動子のみを交換すれば足りるのに、他の部品の再利用ができない場合も多い。

このため、本願発明者は、接着剤を用いずに前記筐体構成部材の接合などを行なうことについて鋭意検討した。しかし、接着剤を用いない場合、前記プローブ筐体内部への液体の浸入を防止することが課題になる。

上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、プローブ筐体と、該プローブ筐体の先端部に設けられた音響レンズと、を備え、前記プローブ筐体は、複数の筐体構成部材からなり、該複数の筐体構成部材の間が、前記音響レンズと一体に設けられたガスケットによりシールされていることを特徴とする超音波プローブである。

他の観点の発明は、前記一の観点の発明において、互いに係合する前記筐体構成部材は、対向する係合面が圧迫された状態でネジによって結合されており、該ネジによって前記筐体構成部材が結合されることにより、前記ガスケットが弾性変形して前記筐体構成部材の間がシールされていることを特徴とする超音波プローブである。

他の観点の発明は、前記一の観点の発明において、前記音響レンズは、弾性を有していて、前記プローブ筐体の先端部に設けられた開口部に設けられており、 該開口部において、前記音響レンズが前記筐体構成部材の間で該筐体構成部材に対して押圧状態で設けられて該音響レンズと前記プローブ筐体との間がシールされていることを特徴とする超音波プローブである。

上記観点の発明によれば、前記複数の筐体構成部材の間が前記ガスケットによりシールされているので、接着剤を用いずに前記プローブ筐体内への液体の浸入を防止することができる。また、前記ガスケットは前記音響レンズと一体になっているので、前記ガスケットと音響レンズとの間をシールするための構造が別途必要になることがなく、製造も容易である。

また、上記他の観点の発明によれば、前記ネジによって前記筐体構成部材が結合されることにより前記ガスケットが弾性変形してシールされるので、接着剤が不要になる。また、前記筐体構成部材が、前記ネジによって結合されているので簡単に分解することができる。

さらに、上記他の観点の発明によれば、前記開口部において、前記音響レンズが前記プローブ筐体に対して押圧状態で設けられて前記音響レンズと前記プローブ筐体との間がシールされているので、前記音響レンズと前記プローブ筐体との間を接着剤で接着せずともシール性を確保することができる。

本発明に係る超音波画像表示装置の実施形態の外観の一例を示す図である。 本発明に係る超音波プローブの全体斜視図である。 図２に示す超音波プローブの平面図である。 図２に示す超音波プローブの分解斜視図である。 図２に示す超音波プローブの図４とは異なる方向からの分解斜視図である。 音響レンズの平面図である。 図６のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図６のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図３のＤ−Ｄ線拡大断面図である。 一方の筐体構成部材の平面図である。 図３のＥ−Ｅ線拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図１２に基づいて説明する。図１に示すように、超音波画像表示装置１００は、装置本体１０１と接続された超音波プローブ１を有している。この超音波プローブ１は、プローブケーブル２（図１，２にのみ図示。他の図においては図示省略）を介して前記装置本体１０１と接続されている。

前記超音波プローブ１は、図２〜５に示すようにプローブ筐体３と音響レンズ４とガスケット（ｇａｓｋｅｔ）５（図２では不図示）とを備えている。前記プローブ筐体３内には、特に図示しないが超音波振動子や音響整合層などが収容される。

前記音響レンズ４は、前記プローブ筐体３の先端部３ａに設けられている。前記音響レンズ４は、弾性を有する材質で長方形状に形成されており、例えばシリコンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）で形成されている。そして、前記音響レンズ４は、図６〜図８に示すように、凸面６ａを有する凸面部６と、この凸面部６の周囲に設けられた鍔部７とを有している。

前記音響レンズ４は、前記鍔部７の長辺部７ａが、後述するように筐体構成部材８，９がネジ１２ａ〜１２ｄによって結合されることにより、前記筐体構成部材８，９の間で押圧状態で挟持される。また、前記鍔部の短辺部７ｂは、前記筐体構成部材８，９の前記ネジ１２ａ〜１２ｄによる結合によって押圧されないものの、後述するように嵌合溝１９，２０に圧入状態で嵌合するようになっている。

前記ガスケット５は、本例ではＯリングである。ただし、Ｏリングに限定されるものではない。前記ガスケット５は、前記音響レンズ４と一体に設けられている。より詳細には、前記ガスケット５は、前記音響レンズ４の前記鍔部７に一体成型により設けられている。これにより、前記音響レンズ４と一体のガスケットを容易に製造することができる。

前記ガスケット５は、前記音響レンズ４と同一の材質、例えばシリコンゴムで形成されていてもよい。また、前記ガスケット５は前記音響レンズ４とは異なる材質で形成されていてもよく、例えばニトリルゴム（ｎｉｔｒｉｌｅ ｒｕｂｂｅｒ）、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｌｉｎｋａｇｅ）などで形成されていてもよい。さらに、前記ガスケット５は、例えばシリコンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴムなどに銀粉末や銅粉末等の導電性フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が添加された導電性を有する材質で形成されて、電磁シールド性を有していてもよい。

前記ガスケット５は、前記音響レンズ４を含めて平面視略矩形状に形成されており、この音響レンズ４とは反対側の部分に円弧状のアーチ部５ａを有している。

前記プローブ筐体３は、一対の筐体構成部材８，９からなる。この一対の筐体構成部材８，９は硬質の合成樹脂で形成されている。

前記一対の筐体構成部材８，９は、それぞれの周壁１０，１１の対向面１０ａ，１１ａ同士が当接して係合し前記プローブ筐体３を構成している。前記周壁１０，１１の対向面１０ａ，１１ａは、本発明における係合面の実施の形態の一例である。

前記筐体構成部材８，９は、ネジ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって結合され、前記プローブ筐体３が構成される。前記筐体構成部材８には、前記ネジ１２ａ〜１２ｄが貫通する孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが形成されている。また、前記筐体構成部材９の前記対向面１１ａには、前記ネジ１２ａ〜１２ｄが螺合するネジ穴１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されている。前記筐体構成部材８，９は、前記ネジ穴１４ａ〜１４ｄに前記ネジ１２ａ〜１２ｄが螺合することにより、前記対向面１０ａ，１１ａが圧迫された状態で結合されるようになっている。

前記対向面１０ａには、溝部１５が形成されており、この溝部１５に前記ガスケット５が設けられるようになっている。そして、図９に示すように、前記筐体構成部材８，９がネジによって結合されることによって、前記ガスケット５は、前記溝部１５内において前記対向面１０ａによって押圧されて弾性変形し、前記筐体構成部材８，９の間が液密にシールされるようになっている。

なお、図９の断面図では端面のみが図示され、奥行は省略されている。

前記プローブ筐体３の先端部３ａには先端側開口部１６（図２参照）が形成され、この先端側開口部１６に前記音響レンズ４が設けられている。前記先端側開口部１６は、本発明における開口部の実施の形態の一例である。前記先端側開口部１６は、前記筐体構成部材８，９の前記周壁１０，１１に設けられた長方形状の先端側切欠部１７，１８によって構成される。この先端側切欠部１７，１８には、前記溝部１５から連続するようにして嵌合溝１９，２０が設けられ、図１０に示すように、この嵌合溝１９，２０に、前記音響レンズ４の鍔部７が嵌合している。

より詳細には、図１１に示すように、一方の前記筐体構成部材９の前記嵌合溝２０は、前記鍔部７の短辺部７ｂが当接する側の長さｌが、前記鍔部７が圧入状態で嵌合される長さに設定されている。また、特に図示しないが、同様に他方の前記筐体構成部材８の前記嵌合溝１９も、前記鍔部７の短辺部７ｂが当接する側の長さが、前記鍔部７が圧入状態で嵌合される長さに設定されている。そして、弾性を有する前記鍔部７が前記嵌合溝１９に圧入状態で嵌合されると、前記短辺部７ｂと前記筐体構成部材８，９の間が液密にシールされている。

前記鍔部７の長辺部７ａは、前記筐体構成部材８，９が前記ネジ１２ａ〜１２ｄによって結合されることにより、筐体構成部材８，９によって押圧される状態で前記嵌合溝１９，２０に嵌合し、前記筐体構成部材８，９の間で挟持されている。これにより、前記長辺部７ａと前記筐体構成部材８，９の間も液密にシールされている。

ちなみに、従来は前記筐体構成部材８，９は接着剤により結合されていたので、前記筐体構成部材８，９によって前記音響レンズ４が押圧された状態とすることはできなかった。しかし、本例では前記ネジ１２ａ〜１２ｄによって前記筐体構成部材８，９が結合されるので、前記筐体構成部材８，９によって前記音響レンズ４を押圧することができ、これにより前記音響レンズと前記筐体構成部材８，９の間の接着剤は不要となる。

前記プローブ筐体３の後端部３ｂには、前記プローブケーブル２がブッシング２１を介して接続されている。前記後端部３ｂについて詳しく説明すると、前記筐体構成部材９の前記後端部３ｂ側には、前記ブッシング２１が挿入される挿入孔２２が前記周壁１１に形成されている。より詳細には、前記筐体構成部材９の前記後端部３ｂ側においては、前記周壁１１の一部がアーチ部２３になっており、このアーチ部２３の下方に前記挿入孔２２が形成されている。

ちなみに、前記アーチ部２３における前記筐体構成部材９との対向面には、前記溝部１５が設けられている。

前記筐体構成部材８の前記後端部３ｂ側の周壁１０には、前記アーチ部２３が係合する切欠部２４が設けられている。ちなみに、前記切欠部２４と前記アーチ部２３の間は、図１２に示すように前記ガスケット５により液密にシールされる。

前記ブッシング２１は、弾性を有する合成樹脂で形成されている。このブッシング２１の先端側外周面には、周方向に位置決め溝２５が設けられている。そして、前記ブッシング２１は、前記挿入孔２２に挿入されて、前記筐体構成部材８，９に設けられた位置決めリブ２６，２７に前記位置決め溝２５が係合することにより、前記挿入孔２２において位置決めがされるようになっている。

また、前記ブッシング２１の前記位置決め溝２５よりも後端側には、周方向に凸部２８が設けられている。そして、前記ブッシング２１が前記挿入孔２２に挿入された状態で、前記凸部２８が前記挿入孔２２の内周面２２ａによって押圧されて弾性変形することにより、前記ブッシング２１と前記筐体３との間がシールされる。

前記ブッシング２１の前記凸部２８よりも後端側には、複数の外周切欠部２９が設けられている。この外周切欠部２９により、前記ブッシング２１に挿入されたプローブケーブル２が屈曲した時に前記ブッシング２１も容易に屈曲することができる。

以上説明した本例によれば、前記対向面１０ａ，１１ａが圧迫された状態で前記ネジ１２ａ〜１２ｄによって前記筐体構成部材８，９を結合することによって、前記ガスケット５が弾性変形して前記筐体構成部材８，９の間がシールされる。従って、筐体構成部材８，９を結合するために接着剤が用いられていないものの、筐体構成部材８，９の間から前記プローブ筐体３の内部への液体の浸入を防止することができる。

また、前記音響レンズ４と前記筐体構成部材８，９との間も、接着剤を用いずにシールすることができ、前記プローブ筐体３の内部への液体の浸入を防止することができる。

そして、前記筐体構成部材８，９の間及び前記音響レンズ４と前記筐体構成部材８，９の間に、接着剤が用いられておらず、前記ネジ１２ａ〜１２ｄによって前記筐体構成部材８，９が結合されているので、前記プローブ筐体３を簡単に分解することができる。従って、例えば超音波振動子のみを交換すればよい場合、前記筐体構成部材８，９や前記音響レンズ４などを再利用することができる。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。

１ 超音波プローブ
３ プローブ筐体
３ａ 先端部
４ 音響レンズ
５ ガスケット
８，９ 筐体構成部材
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ ネジ
１５ 溝部
１６ 先端側開口部
１９，２０ 嵌合溝

Claims (8)

1. プローブ筐体と、
   該プローブ筐体の先端部に設けられた音響レンズと、を備え、
   前記プローブ筐体は、複数の筐体構成部材からなり、該複数の筐体構成部材の間が、前記音響レンズと一体に設けられたガスケットによりシールされており、
   互いに係合する前記筐体構成部材の対向する係合面のうち、少なくとも一方の前記係合面に溝部が形成され、該溝部に前記ガスケットが設けられている
   ことを特徴とする超音波プローブ。
2. 前記ガスケットは、前記音響レンズと一体成型されることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
3. 互いに係合する前記筐体構成部材は、対向する係合面が圧迫された状態でネジによって結合されており、該ネジによって前記筐体構成部材が結合されることにより、前記ガスケットが弾性変形して前記筐体構成部材の間がシールされ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。
4. 前記音響レンズは、弾性を有していて、前記プローブ筐体の先端部に設けられた開口部に設けられており、
   該開口部において、前記音響レンズが前記筐体構成部材の間で該筐体構成部材に対して押圧状態で設けられて該音響レンズと前記プローブ筐体との間がシールされている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
5. 前記音響レンズは、複数の前記筐体構成部材がネジによって結合されることにより、前記筐体構成部材の間において押圧状態で挟持されることを特徴とする請求項４に記載の超音波プローブ。
6. 前記音響レンズは、前記開口部に設けられた嵌合溝に圧入状態で嵌合することを特徴とする請求項４又は５に記載の超音波プローブ。
7. 前記ガスケットは弾性を有するとともに電磁シールド性を有する材質で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波プローブを有することを特徴とする超音波画像表示装置。

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