(57)【要約】【課題】超音波診断装置本体に外付けされるバッテリーユニットの筐体を樹脂筐体とする場合において、バッテリーユニットの接地を強化して、バッテリーユニットからの電磁放射を低減し、対ＥＭＣ性能を向上する。【解決手段】超音波診断装置本体１０に外付けされるバッテリーユニット３０は、バッテリー３３を内部に収めた樹脂製のバッテリー筐体３１と、バッテリー筐体に固定され超音波診断装置本体に接続するための電気コネクタ３２ａと、バッテリーとバッテリー筐体の内壁との間に配置された導電性部材３４とを有し、同導電性部材が超音波診断装置本体に同電気コネクタや固定ボルト３６を介して接地される。【選択図】図４
2019122682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を送信し、当該超音波探触子から得られた受信信号に基づいて、超音波画像を生成する超音波診断装置本体と、
前記超音波診断装置本体に外付けされ前記超音波診断装置本体に電力を供給するバッテリーユニットとを備え、
前記バッテリーユニットは、バッテリーを内部に収めた樹脂製のバッテリー筐体と、前記バッテリー筐体に固定され前記超音波診断装置本体に接続するための電気コネクタと、前記バッテリーと前記バッテリー筐体の内壁との間に配置された導電性部材とを有し、
前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地される超音波診断装置。
【請求項２】
前記導電性部材が前記電気コネクタを介して前記超音波診断装置本体に接地される請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記導電性部材が、前記バッテリー筐体を前記超音波診断装置本体に固定するためのボルトを介して前記超音波診断装置本体に接地される請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記導電性部材に設けられた孔及びコイルスプリングに前記ボルトが挿通し、前記コイルスプリングが前記ボルトの頭部と前記孔の周囲の前記導電性部材とに圧接することで、前記導電性部材と前記ボルトとの電気的導通がとられる請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記超音波診断装置本体の筐体である本体筐体が導電性であり、前記ボルトが前記本体筐体に連結することで、前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地される請求項３又は請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記導電性部材が板状またはシート状である請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を送信し、当該超音波探触子から得られた受信信号に基づいて、超音波画像を生成する超音波診断装置本体に外付けされ前記超音波診断装置本体に電力を供給するバッテリーユニットであって、
バッテリーを内部に収めた樹脂製のバッテリー筐体と、前記バッテリー筐体に固定され前記超音波診断装置本体に接続するための電気コネクタと、前記バッテリーと前記バッテリー筐体の内壁との間に配置された導電性部材とを有し、
前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地可能にされた超音波診断装置の外付けバッテリーユニット。
【請求項８】
前記導電性部材が前記電気コネクタを介して前記超音波診断装置本体に接地可能にされた請求項７に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニット。
【請求項９】
前記導電性部材が、前記バッテリー筐体を前記超音波診断装置本体に固定するためのボルトを介して前記超音波診断装置本体に接地可能にされた請求項７又は請求項８に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニット。
【請求項１０】
前記導電性部材に設けられた孔及びコイルスプリングに前記ボルトが挿通し、前記コイルスプリングが前記ボルトの頭部と前記孔の周囲の前記導電性部材とに圧接することで、前記導電性部材と前記ボルトとの電気的導通がとられる請求項９に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニット。
【請求項１１】
前記ボルトが、前記超音波診断装置本体の筐体であって導電性の本体筐体に連結することで、前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地可能にされた請求項９又は請求項１０に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニット。
【請求項１２】
前記導電性部材が板状またはシート状である請求項７から請求項１１のうちいずれか一に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波探触子にて生体等の被検体に対して超音波の送受信を行い、受信した超音波から得られた信号に基づいて超音波画像データを生成し、これに基づく超音波画像を画像表示装置に表示する超音波診断装置が知られている。このような装置による超音波画像診断は、超音波探触子を被検体の体表に当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動き等の様子がリアルタイムで得られ、かつ非侵襲で安全性が高いため、繰り返して実施することができるものである。
【０００３】
また、近年では、小型で携帯が可能な携帯型超音波診断装置が実用化されており、病院等の医療施設以外での診断が可能になっている。
また、携帯型の開発に伴いバッテリー駆動方式が採用されている。
超音波診断装置に対してバッテリーを一体的に配置する方法として、バッテリーを超音波診断装置本体の内部に配置する内装方法のほか、バッテリーを超音波診断装置本体の外面に取り付け、本体の外部に配置する外付け方法が採用される。例えば、内部バッテリーに加えて外付けバッテリーを利用可能にする方式が見られる。外付けバッテリーによれば、本体の内部空間に配置されないので、本体を大型化することなく、容量の異なった複数種を用意することもできる等の利点がある。
外付けバッテリーは本体に内装されない。したがって、外付けのバッテリーユニットには、バッテリー保護等のためバッテリーを収容する筐体（ハードケース）があることが好ましい。同筐体があれば、本体に接続するための電気コネクタを同筐体に固定しておくこと、本体にバッテリーユニットを確実に固定するために締結具（ボルトなど）を同筐体に係止することなどができ、本体に対する外付けのバッテリーユニットの着脱や確実な固定が容易である。
バッテリーユニットの筐体の材料としては金属や樹脂を選択できるが、携行性、廉価性等を考慮して軽量で安価な樹脂が望まれる傾向がある。
【０００４】
例えば、特許文献１のように携帯型・カート型に限らず装置内部にバッテリーを複数搭載する形態や、特許文献２，３のようにドッキングステーションを例とする拡張装置内にサブバッテリーを搭載し、サブバッテリーから本体バッテリーへの充電を行い、装置の稼働時間の延長を可能としている形態がある。
しかし、複数のバッテリーを内蔵できる構造にすると、本体の内部空間を圧迫してしまうことがある。また、サブバッテリーを収める筐体が金属筐体である場合、システムの総重量が増え、可搬が難しい状況が結果的に増えてしまう。
さらに、軽い金属で筐体を作成する場合、原料が高価、加工費が高価な場合があって、原価が高くなってしまうこともあり、樹脂筐体の採用を迫られる状況がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０３３０５８８号明細書
【特許文献２】特許第３８２８７４４号公報
【特許文献３】米国特許第７８４９２５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、外付けのバッテリーユニットの筐体を樹脂にすると、バッテリーを囲う外壁が樹脂でありバッテリーが金属材料により遮蔽されていないので、電磁放射を効果的に防ぐことができない。
バッテリーユニットの樹脂筐体は、超音波診断装置本体に接触しても樹脂であるため電気的接続が取れず、バッテリーユニットと超音波診断装置本体との電気的接続は電気コネクタに限定される。
その場合、同電気コネクタだけでしかバッテリーユニットの接地がとれず、また樹脂筐体は接地金属として機能していないから、バッテリーユニットの接地が不十分であり、対ＥＭＣ性能に課題があった。対ＥＭＣ性能が不十分であると、超音波診断装置の用途では対ＥＭＣ性能の基準が厳しいから、同基準を満たすことができない、周囲の電子機器の動作を妨害する、自己の超音波画像にノイズが発生するなどの不具合のおそれがある。
【０００７】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、超音波診断装置本体に外付けされるバッテリーユニットの筐体を樹脂筐体とする場合において、バッテリーユニットの接地を強化して、バッテリーユニットからの電磁放射を低減し、対ＥＭＣ性能を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を送信し、当該超音波探触子から得られた受信信号に基づいて、超音波画像を生成する超音波診断装置本体と、
前記超音波診断装置本体に外付けされ前記超音波診断装置本体に電力を供給するバッテリーユニットとを備え、
前記バッテリーユニットは、バッテリーを内部に収めた樹脂製のバッテリー筐体と、前記バッテリー筐体に固定され前記超音波診断装置本体に接続するための電気コネクタと、前記バッテリーと前記バッテリー筐体の内壁との間に配置された導電性部材とを有し、
前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地される超音波診断装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記導電性部材が前記電気コネクタを介して前記超音波診断装置本体に接地される請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記導電性部材が、前記バッテリー筐体を前記超音波診断装置本体に固定するためのボルトを介して前記超音波診断装置本体に接地される請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記導電性部材に設けられた孔及びコイルスプリングに前記ボルトが挿通し、前記コイルスプリングが前記ボルトの頭部と前記孔の周囲の前記導電性部材とに圧接することで、前記導電性部材と前記ボルトとの電気的導通がとられる請求項３に記載の超音波診断装置である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記超音波診断装置本体の筐体である本体筐体が導電性であり、前記ボルトが前記本体筐体に連結することで、前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地される請求項３又は請求項４に記載の超音波診断装置である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記導電性部材が板状またはシート状である請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載の超音波診断装置である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を送信し、当該超音波探触子から得られた受信信号に基づいて、超音波画像を生成する超音波診断装置本体に外付けされ前記超音波診断装置本体に電力を供給するバッテリーユニットであって、
バッテリーを内部に収めた樹脂製のバッテリー筐体と、前記バッテリー筐体に固定され前記超音波診断装置本体に接続するための電気コネクタと、前記バッテリーと前記バッテリー筐体の内壁との間に配置された導電性部材とを有し、
前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地可能にされた超音波診断装置の外付けバッテリーユニットである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記導電性部材が前記電気コネクタを介して前記超音波診断装置本体に接地可能にされた請求項７に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニットである。
【００１６】
請求項９記載の発明は、前記導電性部材が、前記バッテリー筐体を前記超音波診断装置本体に固定するためのボルトを介して前記超音波診断装置本体に接地可能にされた請求項７又は請求項８に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニットである。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、前記導電性部材に設けられた孔及びコイルスプリングに前記ボルトが挿通し、前記コイルスプリングが前記ボルトの頭部と前記孔の周囲の前記導電性部材とに圧接することで、前記導電性部材と前記ボルトとの電気的導通がとられる請求項９に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニットである。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、前記ボルトが、前記超音波診断装置本体の筐体であって導電性の本体筐体に連結することで、前記導電性部材が前記超音波診断装置本体に接地可能にされた請求項９又は請求項１０に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニットである。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、前記導電性部材が板状またはシート状である請求項７から請求項１１のうちいずれか一に記載の超音波診断装置の外付けバッテリーユニットである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、超音波診断装置本体に外付けされるバッテリーユニットの筐体を樹脂筐体とする場合において、バッテリーユニットの接地を強化して、バッテリーユニットからの電磁放射を低減し、対ＥＭＣ性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るに超音波診断装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る外付けバッテリーユニットの分解図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る外付けバッテリーユニットの分解図である。
【図４】本発明の一実施形態に係り、バッテリーユニットが本体に取り付けられた状態における切断図である。
【図５】本発明の一実施形態に係り、バッテリーユニットが本体に取り付けられた状態における切断図である。
【図６】比較例に係る超音波診断装置の電磁放射量の周波数分布を示すグラフである。
【図７】本発明例に係る超音波診断装置の電磁放射量の周波数分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００２３】
図１に超音波診断装置の構成例を示す。
超音波診断装置１は、病院などの医療機関で使用され、患者の生体などの被検体を診断する装置である。図１に示すように超音波診断装置１は、超音波診断装置本体１０と、超音波探触子２０と、外付けのバッテリーユニット３０とを備える。
超音波探触子２０は、図示しない被検体に対して超音波（送信超音波）を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波（反射超音波（散乱超音波を含む））を受信する。超音波診断装置本体１０は、超音波探触子２０とケーブル２１を介して接続され、超音波探触子２０に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子２０に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子２０にて受信した被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子２０で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。
図１に示す例では、超音波診断装置本体１０は、超音波画像等を表示する表示モニター１１、操作ボタン１２等を正面に備え、本体筐体１３が金属製（例えばマグネシウム・ダイカスト製）であり、背面に折り畳み式スタンド１４を有してテーブル等に置いて使用できる形態のものである。
折り畳み式スタンド１４がＵ字状に形成されており、折り畳み式スタンド１４が折り畳まれたときに囲う範囲の本体背面にバッテリーユニット３０の装着部が設けられており、図１では実際にバッテリーユニット３０が装着された状態である。
【００２４】
バッテリーユニット３０は、図１に示すように超音波診断装置本体１０に外付けされる、すなわち、超音波診断装置本体１０の外部空間に配置される形で超音波診断装置本体１０に一体的に取り付けられる。
バッテリーユニット３０は、超音波診断装置本体１０に電力を供給する。本実施形態では、超音波診断装置本体１０は内部バッテリー１６（図４，図５参照）を備えているが、内部バッテリーを備えず、外付けのバッテリーユニット３０を取り付けたときのみバッテリー駆動で使用する形態を実施してもよい。
【００２５】
図２及び図３にバッテリーユニット３０の分解図を、図４及び図５にバッテリーユニット３０が本体１０に取り付けられた状態における切断図を示す。
バッテリーユニット３０は、部品３１ａ，３１ｂ，３１ｃからなる樹脂製のバッテリー筐体３１を有する。バッテリー筐体３１は、略板状の取り付け側部品３１ａと、部品３１ａの周縁部に結合し、バッテリー３３の周囲を囲う枠状の部品３１ｂと、部品３１ｂの背面側開口を覆う蓋部品３１ｃとで箱状に構成され、内部にバッテリー３３を収める。
【００２６】
図５等に示すように超音波診断装置本体１０に接続するための電気コネクタ３２ａが配線基板３２ｂを介してバッテリー筐体３１の部品３１ａに固定されている。その配線基板３２ｂにフレキシブル配線基板３２ｃを介して接続する配線基板３２ｄが同じくバッテリー筐体３１の部品３１ａに固定されている。配線基板３２ｄにバッテリー３３との接続端子３２ｅが実装されており、バッテリー３３に設けられた接続端子３３ａと嵌合接続する。図５に示すようにバッテリーユニット３０が本体１０に取り付けられた状態において、配線基板３２ｂは本体１０の背面に垂直は方向に配置され、配線基板３２ｄが同背面に平行な方向に配置されており、互いに９０度の相対角で配置されている。本体１０への電気コネクタ３２ａの接続方向と、バッテリー３３への接続端子３２ｅの接続方向とが９０度異なるためである。
【００２７】
図２に示すように導電性部材３４がバッテリー３３とバッテリー筐体３１の内壁（部品３１ａ）との間に配置される。導電性部材３４は、バッテリー筐体３１内のスペースを圧迫することなく、導電性部材３４の容量を大きくするために板状またはシート状とされる。導電性部材３４は、最も大面積の主部３４ａがバッテリー３３の表面及びバッテリー筐体３１の内壁（部品３１ａ）に沿って配置され、バッテリー３３とバッテリー筐体３１の内壁との間に配置される。
【００２８】
導電性部材３４の主部３４ａから接続部３４ｂ，３４ｂが延設されている。接続部３４ｂ，３４ｂの端部には孔３４ｂ１が形成されており、孔３４ｂ１に止めビス３５を挿入可能である。孔３４ｂ１と配線基板３２ｄに設けられた孔とに止めビス３５が挿入されて、部品３１ａに形成された雌螺子に螺合して導電性部材３４と配線基板３２ｄとが連結される。接続部３４ｂは止めビス３５により配線基板３２ｄに形成された接地パターンに圧接されて電気的に接続する。
配線基板３２ｄに形成された接地パターンは、フレキシブル配線基板３２ｃ中の配線パターン、配線基板３２ｂ中の配線パターン、電気コネクタ３２ａ中の端子、図５に示す本体１０側の電気コネクタ１５ａ中の端子、同じく本体１０側の配線基板１５ｂを介して同導電性である本体筐体１３に接続することで接地としている。
以上のように導電性部材３４が超音波診断装置本体１０に接地されている。また、導電性部材３４がバッテリーユニット３０側の電気コネクタ３２ａを介して超音波診断装置本体１０に接地された構成である。
【００２９】
また、導電性部材３４は次の経路でも超音波診断装置本体１０に接地される。
導電性部材３４の主部３４ａから接続部３４ｃ，３４ｃが延設されている。接続部３４ｃ，３４ｃの端部には孔３４ｃ１が形成されており、孔３４ｃ１に図３、図４、図５に示す固定ボルト３６を挿入可能であり、コイルスプリング３７の外径より孔３４ｃ１の内径は小さい。孔３４ｃ１と、部品３１ａ、部品３１ｂに設けられた孔とに固定ボルト３６が挿入されて、継手螺子３８を介して導電性である本体筐体１３に形成された雌螺子に螺合連結される。導電性部材３４に設けられた孔３４ｃ１及びコイルスプリング３７に固定ボルト３６が挿通し、コイルスプリング３７が固定ボルト３６の頭部と孔３４ｃ１の周囲の導電性部材３４とに圧接することで、導電性部材３４と固定ボルト３６との電気的導通がとられている。接続部３４ｃは部品３１ａと部品３１ｂの間に挟まれて外部に露出しない。固定ボルト３６の頭部と接続部３４ｃとの間に絶縁材である部品３１ａが介在するが、コイルスプリング３７により両者が電気的に接続される。
以上のように導電性部材３４は、バッテリー筐体３１を超音波診断装置本体１０に固定するためのボルト３６，３８を介して超音波診断装置本体１０に接地されている。なお、継手螺子３８を使用せず、固定ボルト３６を直接本体筐体１３に螺合連結してもよい。
【００３０】
（効果、実証測定）
以上の本実施形態の超音波診断装置１によれば、超音波診断装置本体１０に外付けされるバッテリーユニット３０の筐体３１を樹脂筐体とする場合において、バッテリーユニット３０の接地を強化して、バッテリーユニット３０からの電磁放射を低減し、対ＥＭＣ性能を向上することができる。
図６は、比較例に係る超音波診断装置の電磁放射量を測定した結果の周波数分布を示すグラフである。図７は、本発明例に係る超音波診断装置の電磁放射量を測定した結果の周波数分布を示すグラフである。
本発明例は上記実施形態に従った構成とした。比較例は、本発明例に対して導電性部材３４を取り除いたものに相当する。両例とも測定箇所は本体背面側で、超音波診断装置本体と外付けのバッテリーユニット（のバッテリー３３）との電気接続部付近とした。両例とも稼働状況を、超音波診断装置本体をＡＣ接続して外付けのバッテリーユニット（のバッテリー３３）及び内部バッテリー（１６）を充電して使用している共通の状況とした。
図６及び図７に、医療機関で適用される電磁的妨害波のリミットラインを示す。
図６に示すように比較例にあっては、突出したピークである妨害波候補にリミットラインを越えてくるものが出現した。
図７に示すように本発明例では、すべての妨害波候補をリミットラインより低く抑えることができた。外付けのバッテリーユニット内に配置した導電性部材（３４）が接地され同バッテリーユニットの接地電位が安定したことが要因と考えられる。特に、本発明例では上記実施形態で説明したように、電気コネクタ３２ａを介した接続だけでなく、固定ボルト３６をも接地経路として適用していることにより接地が強化されていることが要因と考えられる。
【００３１】
（その他）
以上の実施形態においては、バッテリー３３とバッテリー筐体３１の内壁との間に配置された導電性部材３４を、電気コネクタ３２ａを介して超音波診断装置本体１０に接地し、固定ボルト３６をも介して超音波診断装置本体１０に接地したが、電気コネクタ３２ａ及び固定ボルト３６のうちいずれか一方の経路のみでの接地としても実施してもよい。
また、他の経路での接続により導電性部材３４を超音波診断装置本体１０に接地してもよい。例えば、導電性部材３４の一部を本体筐体１３への接触端子部として部品３１ａの外面側に露出して配置して、固定ボルト３６でバッテリーユニット３０を本体筐体１３に固定する際に、その接触端子部が本体筐体１３に圧接して接続されるようにする構造を実施し得る。その場合、部品３１ａの導電性部材３４を設置する壁部が二重壁構造となるように部品３１ａ相当部を２部品に分割して製作し、その二重壁内に導電性部材３４を挟み込むようにして接着封止することで、水密性を高めることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１     超音波診断装置
１０   超音波診断装置本体
１１   表示モニター
１２   操作ボタン
１３   本体筐体
１４   スタンド
１５ａ 電気コネクタ
１５ｂ 配線基板
１６   内部バッテリー
２０   超音波探触子
２１   ケーブル
３０   バッテリーユニット
３１   バッテリー筐体
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ      バッテリー筐体の部品
３２ａ 電気コネクタ
３２ｂ 配線基板
３２ｃ フレキシブル配線基板
３２ｄ 配線基板
３２ｅ 接続端子
３３   バッテリー
３３ａ 接続端子
３４   導電性部材
３４ａ 主部
３４ｂ 接続部
３４ｂ１      孔
３４ｃ 接続部
３４ｃ１      孔
３５   止めビス
３６   固定ボルト
３７   コイルスプリング
３８   継手螺子
【図１】
2019122682.tif 000003
【図２】
2019122682.tif 000004
【図３】
2019122682.tif 000005
【図４】
2019122682.tif 000006
【図５】
2019122682.tif 000007
【図６】
2019122682.tif 000008
【図７】
2019122682.tif 000009