專利名稱：一種用于3d超聲成像的機(jī)械探頭和3d超聲成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3D超聲成像設(shè)備，尤其涉及一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭和3D超
聲成像裝置。
背景技術(shù)：
3D機(jī)械容積探頭是用于三維超聲成像系統(tǒng)的超聲波探頭，其內(nèi)部一般有作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過內(nèi)部的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)聲頭在一定的角度內(nèi)擺動(dòng)，在擺動(dòng)的角度過程當(dāng)中，3D機(jī)械容積探頭可以像傳統(tǒng)的探頭一樣發(fā)射和接收超聲波，因而可以在擺動(dòng)的角度范圍內(nèi)的每個(gè)角度對(duì)人體的組織進(jìn)行三維成像，且不需要醫(yī)生將探頭在人體的表面滑動(dòng)或者擺動(dòng)。
這種探頭的核心在于提供一種是探頭聲頭實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的往復(fù)擺動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，就可以將探頭內(nèi)的動(dòng)力源步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為聲頭在一定范圍內(nèi)的擺動(dòng)?，F(xiàn)有設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)這種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)有很多，例如齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)等等，只用其中一種或者幾種都可以實(shí)現(xiàn)，但是，步進(jìn)電機(jī)本身運(yùn)動(dòng)不平緩，在改變方向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)伴有振動(dòng)，且傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)也會(huì)在傳動(dòng)的過程中產(chǎn)生振動(dòng)、傳動(dòng)不準(zhǔn)確等問題，對(duì)于醫(yī)用超聲探頭來說這都將影響探頭的工作性能?，F(xiàn)有的3D機(jī)械容積探頭體積較大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且輸出不穩(wěn)定，從而在一定程度上對(duì)探頭的性能產(chǎn)生影響。因此需要一種能夠有效緩沖探頭工作過程的振動(dòng)，保證傳動(dòng)準(zhǔn)確的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的探頭。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭和3D超聲成像裝置。本發(fā)明提供了一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，包括基座、設(shè)置在所述基座上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、與所述基座鉸接的聲頭支架和設(shè)置在所述聲頭支架上的聲頭，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述聲頭支架連接以驅(qū)動(dòng)所述聲頭支架擺動(dòng)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部連接的一級(jí)傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的二級(jí)傳動(dòng)的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中心轉(zhuǎn)軸，所述繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述中心轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述聲頭支架的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括繩索，所述繩索包括纏繞部和拉扯部,所述繩索的纏繞部纏繞在所述中心轉(zhuǎn)軸上,所述繩索的拉扯部至少有二個(gè)并分別與所述聲頭支架連接，所述繩索的拉扯部與所述聲頭支架的連接處為擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)處，所述聲頭支架與所述基座鉸接所形成的旋轉(zhuǎn)軸與所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)處不重合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聲頭支架的兩側(cè)分別連接有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽的徑向平面與所述聲頭支架與所述基座鉸接所形成的旋轉(zhuǎn)軸相垂直，所述繩索的拉扯部設(shè)置在所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽內(nèi)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有主動(dòng)繩輪，所述主動(dòng)繩輪上設(shè)有螺旋槽，所述繩索的纏繞部纏繞在所述主動(dòng)繩輪的螺旋槽上，所述聲頭支架的端部連接有被動(dòng)繩輪，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽設(shè)置在所述被動(dòng)繩輪上，所述被動(dòng)繩輪連接有彈性元件，所述繩索的二個(gè)拉扯部分別通過所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽的兩側(cè)與所述彈性元件的兩端連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性元件為第一扭轉(zhuǎn)彈簧，所述繩索的二個(gè)拉扯部分別通過所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽的兩側(cè)與所述第一扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端連接，所述基座內(nèi)設(shè)有用于調(diào)整所述繩索的拉扯部穿過所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽位置的第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱，所述繩索的其中一個(gè)拉扯部繞過所述第一導(dǎo)向柱，所述繩索的的另一個(gè)拉扯部繞過所述第二導(dǎo)向柱，所述被動(dòng)繩輪上設(shè)有限制所述第一扭轉(zhuǎn)彈簧擺動(dòng)角度的限位柱。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第二扭轉(zhuǎn)彈簧和圓環(huán)狀的主動(dòng)繩輪，所述主動(dòng)繩輪設(shè)有至少二個(gè)沿其軸線方向的軸線槽，每個(gè)所述軸線槽均連通有沿所述主動(dòng)繩輪徑向方向的徑向槽，所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端設(shè)置在所述徑向槽內(nèi)，所述繩索包
括至少二條分側(cè)繩索，所述分側(cè)繩索的一端為纏繞部，所述分側(cè)繩索的另一端為拉扯部，其中一條所述分側(cè)繩索的纏繞部的末端與所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧的其中一端連接，另一條所述分側(cè)繩索的纏繞部的末端與所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧的另一端連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主動(dòng)繩輪上設(shè)有限定所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧軸向位置的彈黃壓塊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基座上設(shè)有導(dǎo)向柱和滑輪，所述分側(cè)繩索的拉扯部依次繞過所述導(dǎo)向柱、滑輪、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽與所述聲頭支架連接，所述主動(dòng)繩輪上設(shè)有螺旋槽，所述分側(cè)繩索的纏繞部纏繞在所述螺旋槽上。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭還包括聲窗和與所述聲窗連接的手柄殼，所述聲窗與所述手柄殼之間設(shè)有安裝腔體，所述基座設(shè)置在所述安裝腔體內(nèi)，所述聲頭支架與所述基座通過軸承鉸接，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種3D超聲成像裝置，包括如上述中任一項(xiàng)所述的用于3D超聲成像的機(jī)械探頭。本發(fā)明的有益效果是通過上述方案，由繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將中心轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為聲頭支架的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，有利于緩沖振動(dòng)，使傳動(dòng)更為平穩(wěn)、可靠，并且，可以減小整體結(jié)構(gòu)的尺寸。


圖1為本發(fā)明一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭的立體結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭去除聲窗和手柄殼后的主視 圖3為本發(fā)明一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭去除聲窗和手柄殼后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；；
圖4為本發(fā)明一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭去除聲窗和手柄殼后的立體剖面結(jié)構(gòu)示意 圖5為實(shí)施例一的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的爆炸視圖一；
圖6為實(shí)施例一的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的爆炸視圖二 ；
圖7為實(shí)施例一的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為實(shí)施例一的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左側(cè)視 圖9為實(shí)施例一的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的正面視 圖10為實(shí)施例一的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的右側(cè)視 圖11為實(shí)施例二的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖12為實(shí)施例二的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的爆炸視 圖13為圖11中的A方向的剖面視 圖14為圖11中的B方向的剖面視 圖15為實(shí)施例二的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
圖16為實(shí)施例二的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的左側(cè)視 圖17為實(shí)施例二的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的右側(cè)視具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1至圖17中的附圖標(biāo)號(hào)為聲窗I ;手柄殼2 ;聲頭3 ;被動(dòng)繩輪4 ;斜槽Cl ;斜槽C2 ;限位柱dl ；d2 ;附加輪5 ;基座6 ;電機(jī)基座7 ;同步齒輪帶8 ;主動(dòng)同步帶輪9 ;被動(dòng)同步帶輪10 ;中心轉(zhuǎn)軸11 ;步進(jìn)電機(jī)12 ;電機(jī)基板13 ;儲(chǔ)油軟管組件14 ;聲頭支架15 ;孔15a ；孔15b ;容納腔15c ;容納腔15d ;鋼絲繩索16 ;鋼絲繩索16的兩端16a、16b ;軸承17 ;軸承17a ;軸承17b ;主動(dòng)繩輪18 ;軸線槽18a ;軸線槽18c ;徑向槽18b ;徑向槽18d ;第一扭轉(zhuǎn)彈簧19 ;第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的兩端19a、19b ;第一導(dǎo)向柱20 ;導(dǎo)向柱支架21 ;第二導(dǎo)向柱22 ；軸承23 ;墊塊24a ;墊塊24b ;第三導(dǎo)向柱26a ;第三導(dǎo)向柱26b ;導(dǎo)繩架27 ;“L”型孔28a ；“L”型孔28b ;滑輪基座29 ;滑輪30 ;第一側(cè)滑輪30a;第二側(cè)滑輪30b ;導(dǎo)向柱31 ;導(dǎo)向柱31a ;導(dǎo)向柱31b ;第二扭轉(zhuǎn)彈簧32 ;第二扭轉(zhuǎn)彈簧32的兩端32a、32b ;彈簧壓塊33 ;第二側(cè)鋼絲繩索34 ;第二側(cè)鋼絲繩34的兩端34a、34b ;螺釘36 ;擋塊37 ;螺釘38。圖1至圖10所不為本發(fā)明一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭的實(shí)施例一,包括聲窗1、手柄殼2、聲頭3、基座6、傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)基座7、步進(jìn)電機(jī)12、電機(jī)基板13、聲頭支架15以及儲(chǔ)油軟管組件14，聲窗I與手柄殼2配合連接構(gòu)成機(jī)械探頭的外部形狀，聲頭3固定安裝于聲頭支架15上，所述聲頭支架15通過軸承17安裝于基座6上，并可相對(duì)于基座6自由擺動(dòng)一定角度，步進(jìn)電機(jī)12通過電機(jī)基板13固定安裝在電機(jī)基座7上，所述電機(jī)基座7通過螺釘固定安裝在基座6上，所述基座6安裝于由聲窗I和手柄殼2所構(gòu)成的安裝腔體中。如圖1至圖3所示。步進(jìn)電機(jī)12通過電機(jī)基座7固定連接在基座6上并輸出動(dòng)力帶動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明中機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩級(jí)，其中第一級(jí)傳動(dòng)為旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，優(yōu)選為同步齒輪帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體包括主動(dòng)同步帶輪9、同步齒輪帶8、被動(dòng)同步帶輪10和中心轉(zhuǎn)軸
11。步進(jìn)電機(jī)12的輸出軸上固定連接有主動(dòng)同步帶輪9，主動(dòng)同步帶輪9通過同步齒輪帶8將步進(jìn)電機(jī)12的運(yùn)動(dòng)傳遞輸出至被動(dòng)同步帶輪10,被動(dòng)同步帶輪10固定連接在中心轉(zhuǎn)軸11上，中心轉(zhuǎn)軸11通過軸承23安裝于基座6上并可以自由的旋轉(zhuǎn)，如圖2、圖3所示。第二級(jí)傳動(dòng)為繩索傳動(dòng),優(yōu)選為繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),具體包括主動(dòng)繩輪18、中心轉(zhuǎn)軸11、被動(dòng)繩輪4、鋼絲繩索16、第一扭轉(zhuǎn)彈簧19、第一導(dǎo)向柱20、導(dǎo)向柱支架21、第二導(dǎo)向柱22、軸承23、墊塊24a和墊塊24b。主動(dòng)繩輪18固定安裝在中心轉(zhuǎn)軸11上，鋼絲繩索16的中部(即纏繞部)按照主動(dòng)繩輪18上的螺旋槽的旋向纏繞在主動(dòng)繩輪18上，分別引出鋼絲繩索I6的兩端l6a、16b，即拉扯部，第一導(dǎo)向柱20和第二導(dǎo)向柱22分別安裝在導(dǎo)向柱支架21上，鋼絲繩索16的兩端16a、16b交叉分別繞過第一導(dǎo)向柱20和第二導(dǎo)向柱22至被動(dòng)繩輪4的兩側(cè)，并纏繞在被動(dòng)繩輪4的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽內(nèi)，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽位于被動(dòng)繩輪4的外側(cè)邊緣，被動(dòng)繩輪4 一側(cè)面上設(shè)有至少二個(gè)斜槽C1、C2，另一側(cè)設(shè)有至少二個(gè)限位柱dl、d2，用于第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的限位。當(dāng)鋼絲繩索16的兩端分別順著被動(dòng)繩輪4兩側(cè)的斜槽Cl與C2，并穿過被動(dòng)繩輪的兩個(gè)“L”型孔28a、28b，將鋼絲繩索16的兩端16a、16b分別通過被動(dòng)繩輪4上的導(dǎo)繩架27的里側(cè)和外側(cè)，并分別掛扣在第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的兩端19a、19b，第一扭轉(zhuǎn)彈簧19支撐在被動(dòng)繩輪4上，第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的兩端限制在被動(dòng)繩輪4上的限位柱dl、d2內(nèi)，并利用擋塊37、螺釘38固定于被動(dòng)繩輪4上。當(dāng)機(jī)械探頭工作時(shí)，步進(jìn)電機(jī)12啟動(dòng)并帶動(dòng)主動(dòng)同步帶輪9轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)同步帶輪9通過同步齒形帶8帶動(dòng)從動(dòng)同步帶輪18運(yùn)動(dòng),此時(shí)步進(jìn)電機(jī)12的動(dòng)力經(jīng)過帶傳動(dòng)被傳遞至中心轉(zhuǎn)軸11,步進(jìn)電機(jī)12的振動(dòng)被同步齒輪帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減弱，與中心轉(zhuǎn)軸11固定連接的主動(dòng)繩輪18同步進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過所述鋼絲繩索16將動(dòng)力傳動(dòng)到被動(dòng)繩輪4,帶動(dòng)被動(dòng)繩輪4相對(duì)于基座6進(jìn)行自由轉(zhuǎn)動(dòng)。被動(dòng)繩輪4和附加輪5通過聲頭支架15固定連接在一起，并分別固定于聲頭支 架15的兩端，聲頭3容置于聲頭支架15上，當(dāng)被動(dòng)繩輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之固定連接的聲頭支架15也將一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而安裝在聲頭支架15上的聲頭3也將一起轉(zhuǎn)動(dòng)，工作過程中若重復(fù)改變步進(jìn)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，就可以實(shí)現(xiàn)聲頭3在一定范圍內(nèi)做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的要求。在本實(shí)施例一中，將鋼絲繩索16的兩端16a、16b分別設(shè)置環(huán)扣，分別將環(huán)扣掛扣在第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的兩端19b、19a后,應(yīng)使第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的兩端19a、19b的產(chǎn)生一定的預(yù)變形，因?yàn)槁曨^3的運(yùn)動(dòng)過程中，要保證傳動(dòng)的精度，必須使鋼絲繩索16在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持繃緊的狀態(tài)，環(huán)扣的加工可采用常用的打結(jié)或者壓鑄方法，可根據(jù)具體需要，鋼絲繩索16的兩端16a、16b的環(huán)扣可以為鉤環(huán)，繩結(jié)或者其他類似的結(jié)構(gòu)。如圖1至圖10，鋼絲繩索16兩端的具體纏繞方式為當(dāng)鋼絲繩索16纏繞在主動(dòng)繩輪18上后，該鋼絲繩索16的其中一端16a繞著第一導(dǎo)向柱20的邊緣至被動(dòng)繩輪4的一偵牝并依次通過被動(dòng)繩輪4上的第三導(dǎo)向柱26b、26a，使鋼絲繩索16順著被動(dòng)繩輪4上的斜槽C2而下，并繞過安裝在被動(dòng)繩輪4的L型孔28a中的墊塊24a，接著穿過被動(dòng)繩輪4上的導(dǎo)繩架27的里側(cè),最后將鋼絲繩索16的一端16a的末端掛扣在第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的一端19b上。鋼絲繩索16的另一端16b則繞著第二導(dǎo)向柱22的邊緣至被動(dòng)繩輪4的另一側(cè)并纏繞其上，使鋼絲繩索16順著處于該側(cè)的斜槽Cl而下，并繞過安裝在被動(dòng)繩輪4繩的L型孔28b中的墊塊24b，接著穿過被動(dòng)繩輪4上的導(dǎo)繩架27的外側(cè)，最后將鋼絲繩索拉緊，鋼絲繩索16的一端16b的末端掛扣在第一扭轉(zhuǎn)彈簧19的一端19a后,第一扭轉(zhuǎn)彈簧19產(chǎn)生一定的變形，整條鋼絲繩索16處于繃緊狀態(tài)，防止機(jī)械探頭在工作過程中由于傳動(dòng)失效而影響性能。圖11至圖17為本發(fā)明一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭的實(shí)施例二，與實(shí)施例一的區(qū)別在于繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖11、圖12所示，一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭包括聲頭3、基座6、聲頭支架15、第一側(cè)鋼絲繩索16、第二側(cè)鋼絲繩索34、第一側(cè)滑輪30a、第二側(cè)滑輪30b、滑輪基座29、中心轉(zhuǎn)軸11、軸承23、第二扭轉(zhuǎn)彈簧32、主動(dòng)繩輪18、彈簧壓塊33。各組件的連接方式為主動(dòng)繩輪18設(shè)置在中心轉(zhuǎn)軸11上，可隨中心轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，通過主動(dòng)繩輪18的軸線方向開設(shè)至少二個(gè)軸線槽18a、18c和徑向方向開設(shè)至少二個(gè)徑向槽18b、18d，第二扭轉(zhuǎn)彈簧32空套在中心轉(zhuǎn)軸11上，并處于主動(dòng)繩輪18的內(nèi)部，第二扭轉(zhuǎn)彈簧32的兩端32a、32b分別可在主動(dòng)繩輪18的徑向槽18b、18d中活動(dòng)一小角度，即主動(dòng)繩輪18的徑向槽18b、18d用于限制第二扭轉(zhuǎn)彈簧32的擺動(dòng)角度。彈簧壓塊33處于第二扭轉(zhuǎn)彈簧32和主動(dòng)繩輪18之間，并使彈簧壓塊33的一端面貼緊主動(dòng)繩輪18的上端面，以控制第二扭轉(zhuǎn)彈簧32在軸向方向上的串動(dòng)，滑輪基座29通過螺釘36固定連接在基座6上，滑輪30安裝在滑輪基座29上，可在滑輪基座29上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪30和導(dǎo)向柱31主要起到的作用是改變傳動(dòng)方向和傳遞動(dòng)力，其表面應(yīng)較光滑。安裝時(shí)，先組裝好主動(dòng)繩輪18、第二扭轉(zhuǎn)彈簧32、彈簧壓塊33之后，再將中心轉(zhuǎn)軸11穿過該組件，即可固定主動(dòng)繩輪18相對(duì)與基座6的位置，所述繩索優(yōu)選為鋼絲繩索16，所述鋼絲繩索16包括至少二條分側(cè)繩索，二條分側(cè)繩索分別為第一側(cè)鋼絲繩16a和第二側(cè)鋼絲繩34。將第一側(cè)鋼絲繩16的一端16a掛扣在第二扭轉(zhuǎn)彈簧端32a上，之后纏繞于主動(dòng)繩輪18上，即第一側(cè)鋼絲繩16的一端16a為纏繞部，具體圈數(shù)可視情況確定，將第一側(cè)鋼絲繩16的另一端16b引出，繞過基座6上的導(dǎo)向柱31a至滑輪30a，當(dāng)?shù)谝粋?cè)鋼絲繩16的另一端16b繞過滑輪30a后，將第一側(cè)鋼絲繩16繼續(xù)向上拉動(dòng)直至聲頭支架15上，之后將第一側(cè)鋼絲繩16的另一端16b穿過被動(dòng)繩輪15上的孔15b至容納腔15d,再將第一側(cè)鋼絲繩16的另一端16b打結(jié)或構(gòu)成其他環(huán)扣形式，防止第一側(cè)鋼絲繩16的另一端16b從孔15b處脫離，即第一側(cè)鋼絲繩16的另一端16b為拉扯部，這樣就完成了第一側(cè)鋼絲繩16的連接，被動(dòng)繩輪15通過一對(duì)軸承17a、17b安裝在基座6上，并可相對(duì)與基座6自由轉(zhuǎn)動(dòng)。第二側(cè)鋼絲繩34的連接與第一側(cè)鋼絲繩16相似，具體為第二側(cè)鋼絲繩34的一端34a掛扣在第二扭轉(zhuǎn)彈簧的一端32b上，之后也纏繞于主動(dòng)繩輪18上，即第二側(cè)鋼絲繩34的一端34a為纏繞部，具體圈數(shù)可視情況確定，將第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b引出繞過基座6上的導(dǎo)向柱31b至滑輪30b，并繞過滑輪30b后，將第二側(cè)鋼絲繩34繼續(xù)向上拉動(dòng)直至聲頭支架15的另一側(cè)，之后將第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b穿過聲頭支架15上的孔15a至容納腔15c，再將第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b打結(jié)或構(gòu)成其他環(huán)扣形式，防止第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b從孔34b處脫離，即第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b為拉扯部，值得注意的是，此時(shí)由于已完成了第一側(cè)鋼絲繩16的連接，在將第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b打結(jié)時(shí)，第二扭轉(zhuǎn)彈簧32兩側(cè)都有環(huán)扣連接，為了使第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16在機(jī)械探頭的工作過程中始終保持繃緊的狀態(tài)，在第二側(cè)鋼絲繩34的另一端34b打結(jié)之前，應(yīng)使第二扭轉(zhuǎn)彈簧32預(yù)先產(chǎn)生一定的變形，使第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16處于繃緊狀態(tài)，變形量可視情況而定。聲頭3固定安裝在聲頭支架15上，隨聲頭支架15—起轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖11至圖17，在具體的實(shí)施時(shí)，導(dǎo)向柱31a、31b也可以用滑輪等機(jī)構(gòu)替代，以減小摩擦等問題。繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體傳動(dòng)方式為機(jī)械探頭工作時(shí)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)12動(dòng)力傳遞至中心轉(zhuǎn)軸11后，帶動(dòng)固定安裝其上的主動(dòng)繩輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)繩輪18通過兩側(cè)的第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16將其運(yùn)動(dòng)傳遞至聲頭支架15，帶動(dòng)聲頭支架15及安裝于聲頭支架15上的聲頭3轉(zhuǎn)動(dòng)。在工作過程中重復(fù)改變步進(jìn)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)械探頭的聲頭3在一定范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)。第二扭轉(zhuǎn)彈簧32的預(yù)變形可以使第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16保持持續(xù)繃緊，可以防止步進(jìn)電機(jī)12在改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)沖擊，起到緩沖減震的作用。其次，第二扭轉(zhuǎn)彈簧32還可以降低對(duì)第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16的要求，本實(shí)施例中的第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16可以采用其他符合要求的繩索替換，第二側(cè)鋼絲繩34和第一側(cè)鋼絲繩16兩端的加工可根據(jù)實(shí)際需要加工成繩結(jié)、環(huán)扣或者其他類似的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種3D超聲成像裝置，包括如上述中任一項(xiàng)所述的用于3D超聲成像的機(jī)械探頭。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，包括基座、設(shè)置在所述基座上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、與所述基座鉸接的聲頭支架和設(shè)置在所述聲頭支架上的聲頭，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述聲頭支架連接以驅(qū)動(dòng)所述聲頭支架擺動(dòng)，其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部連接的一級(jí)傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的二級(jí)傳動(dòng)的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中心轉(zhuǎn)軸，所述繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述中心轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述聲頭支架的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括繩索，所述繩索包括纏繞部和拉扯部，所述繩索的纏繞部纏繞在所述中心轉(zhuǎn)軸上，所述繩索的拉扯部至少有二個(gè)并分別與所述聲頭支架連接，所述繩索的拉扯部與所述聲頭支架的連接處為擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)處，所述聲頭支架與所述基座鉸接所形成的旋轉(zhuǎn)軸與所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)處不重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述聲頭支架的兩側(cè)分別連接有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽的徑向平面與所述聲頭支架與所述基座鉸接所形成的旋轉(zhuǎn)軸相垂直，所述繩索的拉扯部設(shè)置在所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有主動(dòng)繩輪，所述主動(dòng)繩輪上設(shè)有螺旋槽，所述繩索的纏繞部纏繞在所述主動(dòng)繩輪的螺旋槽上，所述聲頭支架的端部連接有被動(dòng)繩輪，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽設(shè)置在所述被動(dòng)繩輪上，所述被動(dòng)繩輪連接有彈性元件，所述繩索的二個(gè)拉扯部分別通過所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽的兩側(cè)與所述彈性元件的兩端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述彈性元件為第一扭轉(zhuǎn)彈簧，所述繩索的二個(gè)拉扯部分別通過所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽的兩側(cè)與所述第一扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端連接，所述基座內(nèi)設(shè)有用于調(diào)整所述繩索的拉扯部穿過所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽位置的第一導(dǎo)向柱和第二導(dǎo)向柱，所述繩索的其中一個(gè)拉扯部繞過所述第一導(dǎo)向柱，所述繩索的的另一個(gè)拉扯部繞過所述第二導(dǎo)向柱，所述被動(dòng)繩輪上設(shè)有限制所述第一扭轉(zhuǎn)彈簧擺動(dòng)角度的限位柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第二扭轉(zhuǎn)彈簧和圓環(huán)狀的主動(dòng)繩輪，所述主動(dòng)繩輪設(shè)有至少二個(gè)沿其軸線方向的軸線槽，每個(gè)所述軸線槽均連通有沿所述主動(dòng)繩輪徑向方向的徑向槽，所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端設(shè)置在所述徑向槽內(nèi)，所述繩索包括至少二條分側(cè)繩索，所述分側(cè)繩索的一端為纏繞部，所述分側(cè)繩索的另一端為拉扯部，其中一條所述分側(cè)繩索的纏繞部的末端與所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧的其中一端連接，另一條所述分側(cè)繩索的纏繞部的末端與所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧的另一端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述主動(dòng)繩輪上設(shè)有限定所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧軸向位置的彈簧壓塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述基座上設(shè)有導(dǎo)向柱和滑輪，所述分側(cè)繩索的拉扯部依次繞過所述導(dǎo)向柱、滑輪、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)弧形槽與所述聲頭支架連接，所述主動(dòng)繩輪上設(shè)有螺旋槽，所述分側(cè)繩索的纏繞部纏繞在所述螺旋槽上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，其特征在于所述用于3D超聲成像的機(jī)械探頭還包括聲窗和與所述聲窗連接的手柄殼，所述聲窗與所述手柄殼之間設(shè)有安裝腔體，所述基座設(shè)置在所述安裝腔體內(nèi)，所述聲頭支架與所述基座通過軸承鉸接，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
10.一種3D超聲成像裝置，其特征在于包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的用于3D超聲成像的機(jī)械探頭。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于3D超聲成像的機(jī)械探頭，包括基座、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、聲頭支架和聲頭，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述聲頭支架連接以驅(qū)動(dòng)所述聲頭支架擺動(dòng)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部、與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部連接的一級(jí)傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的二級(jí)傳動(dòng)的繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中心轉(zhuǎn)軸，所述繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述中心轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述聲頭支架的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明還提供了一種3D超聲成像裝置。本發(fā)明的有益效果是由繩索擺動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將中心轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為聲頭支架的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，有利于緩沖振動(dòng)，使傳動(dòng)更為平穩(wěn)、可靠，并且，可以減小整體結(jié)構(gòu)的尺寸。
文檔編號(hào)A61B8/00GK103006262SQ20121053447
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者羅華, 歐陽波, 羅洪波 申請(qǐng)人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司