超聲波探頭及其射出成形方法
【專利摘要】本發明涉及一種超聲波探頭，在殼體(2)的內部設置超聲波收發部，并且封入超聲波傳播介質，并設置有使所述超聲波收發部擺動的驅動裝置，所述超聲波探頭的特征在于：包括所述殼體(2)，所述殼體(2)是由塑料材料射出成形而成的成形零件，并且形成為在一個方向上具有開口部(26)的容器形狀，所述容器形狀包括使超聲波穿透的底面部(22)、以及與探頭本體卡合的周緣部(21)，所述周緣部(21)的壁厚大于所述底面部(22)的壁厚，并且在所述周緣部(21)的一部分上設置與模具的脫模方向平行的縱槽(24)，與所述縱槽(24)隔開地在所述周緣部(21)上設置熔融樹脂所流入的澆口(G)而射出成形。
【專利說明】
超聲波探頭及其射出成形方法
技術領域
[000?]本發明涉及一種超聲波探頭(ultrasound probe)及其射出成形方法，特別是涉及一種在射出成形的超聲波探頭的殼體的周緣部形成縱槽，以射出成形時的熔接線(weldline)形成在厚壁的周緣部的方式加以控制的超聲波探頭及其射出成形方法。
【背景技術】
[0002]現有的例如醫療診斷用的短軸擺動型的超聲波探頭I如圖4及圖5所示，包括包含塑料材料的殼體2、卡合所述殼體2的握持套殼(grip case) 3、以及對使探頭本體4擺動的驅動裝置供電的供電電纜6。并且，在設置在殼體2的內部的底座5上，設置構成包含壓電元件群等的超聲波收發部的探頭本體4，并且將油等超聲波傳播介質L封入至殼體2的內部并加以密封，以使殼體2的體表接觸面S與患者的體表接觸，使探頭本體4在壓電元件群的短軸方向上擺動，由此獲取三維數據的方式而構成。
[0003]這種超聲波探頭的殼體與包含使探頭本體在長軸方向上呈直線狀擺動的驅動裝置的線性擺動型的超聲波探頭同樣，是使塑料材料射出成形而制造。
[0004]在這里，在如上所述的殼體中，使超聲波穿透的底面等部位需要均勻的壁厚及精加工，以與患者的體表面直接接觸而使超聲波穿透。因此，在殼體的射出成形時，通常，熔融樹脂的流入口即澆口會避開壁薄的底面部，而配置在殼體的厚壁的周緣部的情況多。
[0005]例如，如圖6所示的(為了進行說明，與圖5上下顛倒地進行圖示)殼體2具有將橄欖球(rugby balI)沿其長軸方向上的中心線加以切斷而二等分的外形形狀，是使塑料材料射出成形而制造，包括從與超聲波探頭的握持套殼3卡合的卡合面25沿垂直方向延伸出的壁厚的周緣部21、及以覆蓋所述周緣部21的方式而形成的曲面狀的壁薄的底面部22。并且，從所述底面部22的內底面22a沿與握持套殼3的卡合面25垂直的方向，例如，與內底面22a—體地直立地射出成形四根安裝銷23，用螺絲緊固安裝銷23的前端部而將殼體2卡合于圖5所示的底座5。
[0006]并且，這種構成的現有的超聲波探頭的殼體2是在殼體2的長軸方向(也可以是短軸方向)上的壁厚的周緣部21的一個部位，如圖6所示，設置澆口(熔融樹脂流入口)G，使熔融樹脂Fo從所述澆口 G流入至模具內，而制造射出成形品即殼體2。
[0007]射出成形時，如圖6所示，從澆口G流入的熔融樹脂F0，呈扇狀分開而形成為熔融樹脂F1^3,在射出成形模具的模腔(cavity)內不斷展開。在這里，這些熔融樹脂F1^3的射出成形模具的模腔內的流速因這些熔融樹脂F1^3所通過的部位的殼體2的壁厚(相當于模腔的流路剖面積)而不同。
[0008]特別是在超聲波探頭的殼體2中，如圖6所示，在超聲波診斷時，與患者的體表接觸而使超聲波穿透的底面部22的壁厚t3為比較薄的壁并且為均勻的厚度，與此相對，從底面部22的外周緣至周緣部21的壁厚tjlj為比較厚的壁，以使殼體2可具有規定的機械強度。
[0009]因此，在射出成形模具的模腔內流動的熔融樹脂的流速是，形成周緣部21的模腔內的熔融樹脂Fl的流速快于形成底面部22的模腔內的熔融樹脂F2、F3的流速。
[0010]因此，在形成底面部22的模腔內的熔融樹脂F2、F3抵達至與澆口G為相反側的周緣部21之前，從澆口 G流入的熔融樹脂?工會在厚壁的周緣部21上流動而搶先到達，從而熔融樹脂^以將熔融樹脂F2、F3向上方推回的方式流動。
[0011]其結果為，在形成殼體2的底面部22的模腔內流過來的熔融樹脂F2、F3，在薄壁的底面部22上與在形成周緣部21的模腔內流過來的熔融樹脂FJg撞而被向上推，從而在所述薄壁的底面部22的外表面上，產生成為射出成形品的缺陷的所謂“恪接線”。
[0012]在這里，所謂“熔接線”，如圖7所示，是指在射出成形模具的模腔內流動的兩條以上的熔融樹脂合流的地點，在熔融樹脂與射出成形模具的模腔面之間呈V形槽狀產生的條紋狀的痕跡(缺陷)。
【發明內容】
[0013][發明所要解決的問題]
[0014]如果這種熔接線產生在殼體的薄壁的底面部的外表面，那么除了使其壁厚薄以夕卜，產生有熔接線的部分的機械強度通常也低于其它部分。因此，當在操作中因超聲波探頭的落下等而對超聲波探頭施加有沖擊時，所述部分(熔接線)容易發生破裂。其結果為存在如下問題:當殼體發生破損時，封入于其中的油等超聲波傳播介質會從殼體流出至外部，使得超聲波探頭無法使用。
[0015][解決問題的技術手段]
[0016]本發明是為了解決這樣的現有的超聲波探頭所具有的問題而完成的，其是一種在殼體的內部設置超聲波收發部，并且封入超聲波傳播介質，并設置有使所述超聲波收發部擺動的驅動裝置的超聲波探頭，所述超聲波探頭包括所述殼體，所述殼體是由塑料材料射出成形而成的成形品，并且形成為在一個方向上具有開口部的容器形狀，所述容器包括使超聲波穿透的底面部、以及與探頭本體卡合的周緣部，所述周緣部的壁厚大于所述底面部的壁厚，并且在所述周緣部的一部分上設置壁薄部，與所述壁薄部隔開地在所述周緣部的一部分上設置澆口而射出成形。
[0017]而且，本發明的超聲波探頭中:所述壁薄部是在所述周緣部的內周面上與模具的脫模方向平行地形成的縱槽。
[0018]此外，本發明的超聲波探頭中:所述壁薄部是在所述周緣部的外周面上沿模具的脫模方向形成的縱槽。
[0019]而且此外，本發明的超聲波探頭的特征在于:設置有使所述超聲波收發部在短軸方向上擺動的驅動裝置。
[0020]本發明的超聲波探頭中:設置有使所述超聲波收發部在長軸方向上擺動并往返移動的驅動裝置。
[0021]所述本發明的超聲波探頭的射出成形方法中:在所述周緣部的一部分上配置澆口，以熔接線產生在與配置有澆口的所述周緣部相對向的厚壁的所述周緣部的外周面的方式加以控制。
[0022][發明的效果]
[0023]根據本發明，可避免熔接線產生在殼體的薄壁的底面部的外表面，從而可防止對超聲波探頭施加有沖擊時殼體發生破損。
【附圖說明】
[0024]圖1表示對利用本發明的超聲波探頭的射出成形方法而成形的超聲波探頭的殼體從其底面的內側進行觀察的立體圖。
[0025]圖2表示將圖1所示的殼體沿長軸方向上的中心線加以切斷而從體表接觸面方向觀察的立體圖。
[0026]圖3是圖1所示的殼體的A箭頭部的局部放大圖。
[0027]圖4是現有的超聲波探頭的如視圖。
[0028]圖5是圖4所示的現有的超聲波探頭的B箭頭部的縱剖面圖。
[0029]圖6表示將圖4所示的現有的超聲波探頭的殼體沿長軸方向上的中心線加以切斷而從體表接觸面方向觀察的立體圖。
[0030]圖7是表示在射出成形時熔接線產生在模具的模腔內的熔融樹脂的合流部的狀況的概念圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，根據附圖，對本發明的超聲波探頭及其射出成形方法的實施例進行說明。
[0032]應用通過本發明的射出成形方法而成形的殼體的超聲波探頭與圖4至圖6所示的現有的超聲波探頭同樣地，包括:殼體2，由聚烯烴系的熱塑性塑料材料射出成形，在一個方向上形成有開口部26;握持套殼3，結合所述殼體2;探頭本體4，收納在殼體2內；以及供電電纜6，對使所述探頭本體4擺動的驅動裝置供電。并且，在殼體2的內部，在底座5上設置包含壓電元件群等的超聲波收發部即探頭本體4，并且將油等超聲波傳播介質L封入至殼體2的內部并加以密封，以使殼體2的體表接觸面與患者的體表面接觸，使探頭本體4在壓電元件群的短軸方向上擺動而獲取受檢體的三維數據的方式而構成。
[0033]并且，殼體2如圖1所示，具有將橄欖球沿其長軸方向上的中心線對半切斷的外形曲面形狀，殼體2包括從與握持套殼3的卡合面25沿垂直方向延伸出的壁厚的周緣部21、及以覆蓋所述周緣部21的方式而形成的曲面狀的壁薄的底面部22。并且，從所述底面部22的內底面22a，沿與殼體2的端面即卡合面25垂直的方向直立地，例如，與內底面22a—體地射出成形四根安裝銷23，將其前端部用螺絲緊固在圖5所示的底座5而對殼體2進行固定。
[0034]并且，如上所述的構成的超聲波探頭的殼體2在殼體2的長軸方向(也可以是短軸方向)上的壁厚的周緣部21的一個部位，如圖2所示，沿分模線(parting line)(模具分割線)PL設置具有與經射出成形的殼體2的熔融樹脂量相對應的流路剖面積的澆口(熔融樹脂流入口)G，經由未圖示的射出成型機的射出噴嘴、饒道(sprue)、流道(runner)等，使恪融樹脂Fo從所述澆口 G流入至射出成形模具的模腔內。
[0035]在這里，關于澆口G，只要適用于這種成形品的射出成形，便可以使用側向澆口(side gate)、膜狀饒口(film gate)、環形饒口(ring gate)、針狀饒口(pin gate)、點狀饒口(point gate)等任意形式的饒口。
[0036]而且，作為用于本發明的超聲波探頭的射出成形的熔融樹脂，例如，是使聚烯烴系的熱塑性樹脂即塑料材料在280 °C?300 °C左右的溫度下熔融而使用。
[0037]在本發明的超聲波探頭的射出成形方法的實施例中，特別是為了防止現有的超聲波探頭的射出成形時的問題即熔接線產生在殼體的薄壁的底面部22，如圖2及圖3所示，在殼體的2的周緣部21的內壁面21 a上沿與PL (模具分割線:分模線)垂直的方向(脫模方向)在澆口 G與和澆口 G相對向的容器周緣部21之間形成多個規定寬度的縱槽24 ο在這里，這些縱槽24的內側側面也可以與脫模方向平行或者賦予拔模斜度以使脫模變得容易。
[0038]通過在周緣部21的內壁面21a上形成所述縱槽24，而如圖3所示，相對于內壁面21a的通常的厚度而言，在內壁面21a上形成薄的厚度^的部分。由于所述薄的厚度的部分為t2，流經這里的熔融樹脂F1的流路剖面積變窄，熔融樹脂F1的流速因為所述部分的流動阻力而降低，另一方面，形成殼體的2的底面部22的厚度t3的在模具的模腔內流動的熔融樹脂F3的流速加快。
[0039]S卩，從澆口 G流入的熔融樹脂Fo呈扇狀地形成為熔融樹脂F1^3而在射出成形模具的模腔(流槽(sprue runner))內不斷展開。在這里，這些恪融樹脂F1、2、3的射出成形模具的模腔內的流速因它們所通過的部位的殼體2的壁厚(相當于模腔的剖面積)而不同。
[0040]但是，在本發明的超聲波探頭的射出成形方法中，在周緣部21的內壁面21a上形成有多個縱槽24，因此從澆口 G在周緣部21的兩側流動而澆口 G的對向端的抵達的熔融樹脂F1會被在形成曲面狀的壁薄的容器底面部22的模腔內流過來的熔融樹脂F2、3推擠替換，從而對熔融樹脂的流動方向的行為進行控制。因此，從前，在以虛線所示的位置(厚度t3薄的底面部22)的附近所產生的熔接線Wl向熔接線W2移動而產生在壁厚較厚而機械強度大的周緣部。
[0041]由此，熔接線W2產生在壁厚較厚而機械強度大的周緣部而并非曲面狀的壁薄的容器底面部22，所以即使在操作中使超聲波探頭落下，而對殼體2附加有沖擊，也不會從所述熔接線W2發生破損。
[0042]而且，在本發明的超聲波探頭中，在殼體2的內壁面21a上隔開間隔地形成有多個縱槽24，所以如圖5所示，涂布在殼體2的內周面22a與底座5外周面之間的整周上的粘接劑5a的粘接力增加，從而可防止油等超聲波傳播介質從殼體2內泄漏。
[0043]再者，澆口G是從模具將射出成形品即殼體2加以脫模之后，在修邊時，利用適當的工具從射出成形品即殼體2的周緣部21的外周面加以去除。
[0044]再者，在本實施例中，是在周緣部21的內壁面21a上形成有縱槽24，但是只要是對外觀設計沒有影響的構造，也可以將縱槽24容器周緣部21的外壁面的設置。
[0045]而且，在本實施例中，說明了殼體2的底面部22為曲面狀，并且整體構造為對橄欖球沿其長軸方向進行二等分的形狀的超聲波探頭，但是如線性擺動(往返移動)型超聲波探頭般，殼體2的底面部(超聲波穿透面)為壁薄的平面狀，并且其周緣部為厚壁的盒型形狀的超聲波探頭也可以應用本發明。
[0046][符號的說明]
[0047]1:超聲波探頭
[0048]2:殼體
[0049]3:按扣套殼
[0050]4:超聲波收發部(探頭本體)
[0051]5:底座
[0052]6:供電電纜
[0053]21:周緣部
[0054]22:底面部
[0055]23:安裝銷
[0056]24:縱槽
[0057]25:殼體端面(卡合面)
[0058]26:開口部
[0059]W:熔接線
[0060]G:澆口
[0061]F:熔融樹脂的流動
[0062]S:體表接觸面
[0063]L:超聲波傳播介質
[0064]PL:模具分割線(分模線)
【主權項】
1.一種超聲波探頭，在殼體的內部設置超聲波收發部，并且封入超聲波傳播介質，并設置有使所述超聲波收發部擺動的驅動裝置，所述超聲波探頭的特征在于: 包括所述殼體，所述殼體是由塑料材料射出成形而成的成形品，并且形成為在一個方向上具有開口部的容器形狀，所述容器形狀包括使超聲波穿透的底面部、以及與探頭本體卡合的周緣部，所述周緣部的壁厚大于所述底面部的壁厚，并且在所述周緣部的一部分上設置壁薄部，與所述壁薄部隔開地在所述周緣部的一部分上設置澆口而射出成形。2.根據權利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于:所述壁薄部是在所述周緣部的內周面上與模具的脫模方向平行地形成的縱槽。3.根據權利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于:所述壁薄部是在所述周緣部的外周面上與模具的脫模方向平行地形成的縱槽。4.根據權利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于:設置有使所述超聲波收發部在短軸方向上擺動的驅動裝置。5.根據權利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于:設置有使所述超聲波收發部在長軸方向上擺動并往返移動的驅動裝置。6.—種超聲波探頭的射出成形方法，所述超聲波探頭是根據權利要求1至5所述的超聲波探頭，所述超聲波探頭的射出成形方法的特征在于:在所述周緣部的一部分上設置澆口，使得熔接線產生在與設置有澆口的所述周緣部相對向的厚壁的所述周緣部的外周面。
【文檔編號】A61B8/00GK105979877SQ201580007443
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年5月13日
【發明人】那珂洋二
【申請人】日本電波工業株式會社