(57)【要約】【課題】超音波プローブにおいて、ケーブルに対して必要な保護を図りつつ、小型かつ簡易なケーブル保持構造を実現する。【解決手段】保持部材２０は外スリーブ２４及び内スリーブ２６を有する。内スリーブ２６は内方向１００へ向けて先細となった円錐状の形態を有する。ケーブル１２に対して外方向１０２への引張力が生じると、先端部分２６Ａが微小ながら内部側へ変形し、これによって、その部分におけるケーブル１２の保持力を高められる。界面１０４には接着材が導入されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する筺体と、
前記開口部に取り付けられ、前記ケーブルを挿通する貫通孔を有し、前記ケーブルを保持するケーブル保持部材と、
を含み、
前記ケーブル保持部材は、
前記開口部から前記筐体内に向かう内方向へ伸長した内スリーブと、
前記開口部から前記内方向とは反対の外方向へ伸長した外スリーブと、
を備え、
前記貫通孔の内面と前記ケーブルの外面との間に接着材が設けられ、
前記内スリーブにおける少なくとも先端部分はそこでのケーブル周りの肉厚が前記内方向へ連続的に薄くなって円錐状の形態を構成している、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記ケーブルに対して前記外方向への引張力が生じた場合に、前記先端部分がその内部の前記ケーブルに引き摺られて内部側へ変形しようとする結果、そこでの保持力が増大するように、前記内スリーブが形成されている、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項２記載の超音波プローブにおいて、
前記内スリーブの実質的全体が円錐状の形態を有する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項３記載の超音波プローブにおいて、
前記外スリーブの実質的な全体が前記外方向を向いた円錐状の形態を有し、
前記内スリーブの円錐状の形態よりも前記外スリーブの円錐状の形態の方がケーブル軸方向及びケーブル径方向に大きい、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記内スリーブと前記ケーブルの表層がゴム系材料又は樹脂系材料により構成された、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項６】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記筐体内であって前記内スリーブにおける少なくとも根元部分の周囲に接着材充填層が形成された、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波プローブに関し、特にケーブル保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断の際には、超音波プローブが使用される。超音波プローブは、一般に、ヘッド、ケーブル、コネクタにより構成される。ヘッド内にはアレイ振動子が設けられる。ケーブルは、アレイ振動子を構成する複数の振動素子に接続された複数の信号線を収容するものである。ケーブルの一方端部がヘッド内に挿入された状態でケーブルがヘッドに固定される。このためヘッドにはケーブル保持部材が設けられる。特許文献１、２、３には従来のケーブル保持部材（保持構造）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８４５５８号公報
【特許文献２】実公平６−４２６５１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４３１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヘッドにおけるケーブルの保持に際し、大型で複雑な構造を採用すると、ヘッドケース（筐体）が大型化してしまう。ヘッドの重量も増大してしまう。また、ヘッドへのケーブルの取り付け作業が面倒になる。ケーブルを十分に保護でき、かつ、シール性等の基本条件を満たしつつ、できるだけ小型でシンプルな保持構造を実現することが望まれる。
【０００５】
超音波プローブにおいては、その取り回しの際にヘッドに保持されたケーブル部分に応力が生じ易く、特にそこに引張力が及び易いという面がある。なお、特許文献２の第１図に開示されたケーブル保持構造はケーブルを包む内側ブッシングを有し、それは開口部から内方向へ伸長した部分を有する。当該部分の先端縁はリブ状の肉厚形態となっている。
【０００６】
本発明の目的は、超音波プローブにおけるケーブル保持構造として、ケーブルに対して必要な保護を図りつつ小型かつ簡易な構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る超音波プローブは、開口部を有する筺体と、前記開口部に取り付けられ、前記ケーブルを挿通する貫通孔を有し、前記ケーブルを保持するケーブル保持部材と、を含み、前記ケーブル保持部材は、前記開口部から前記筐体内に向かう内方向へ伸長した内スリーブと、前記開口部から前記内方向とは反対の外方向へ伸長した外スリーブと、を備え、前記貫通孔の内面と前記ケーブルの外面との間に接着材が設けられ、前記内スリーブにおける少なくとも先端部分はそこでのケーブル周りの肉厚が前記内方向へ連続的に薄くなって円錐状の形態を構成している、ことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成において、貫通孔内面とケーブル外面との間の界面には、望ましくはその全体にわたって、少なくとも内スリーブ内において、接着材が導入されており、つまり、ケーブル保持部材（特に貫通孔周囲）とケーブル（特に表層）は接着により一体化されている。内スリーブにおける少なくとも先端部分は円錐状の形態を有しており、つまり、先端部分における肉厚は内方向へ連続的に薄くなっている。よって、先端部分においては開口部から離れるに従って変形し易い態様が形成されている。そのような前提の下、ケーブルに対して外方向へ引張力が生じた場合、貫通孔周囲がケーブル表面によって外方向へ引き摺られる。その際、先端部分における、より先端側ほど変形し易くつまり引き摺られ易い。その結果、先端部分は微小ながら内部側（ケーブル中心軸側）へ引き込まれ（あるいは微小ながら内巻き込みが生じ）、つまり内部側へ変形しようとする。この変形はケーブルを潰し、その直径を実質的に小さくするものであり、これによりケーブルの保持力が増大する。基本的にはケーブルへの引張力が大きければ大きい程、ケーブルの保持力が大きくなるものと考えられる。このように、本発明によれば、簡易な構造でありながら、外力に応じて保持力が自然に高められる合理的なケーブル保持構造を実現できる。
【０００９】
望ましくは、前記内スリーブの実質的全体が円錐状の形態を有する。ケーブル引っぱり時に内スリーブの先端部分のみならず内スリーブの全体に応力が分散して及べば、局所的な応力集中を回避して、内スリーブをより自然に変形させることができる。これにより、ケーブル引張力の大きさに応じてケーブル保持力を自然に増大させることが可能である。ひいてはケーブルを効果的に保護することが可能となる。
【００１０】
望ましくは、前記外スリーブの実質的な全体が円錐状の形態を有し、前記内スリーブの円錐状の形態よりも前記外スリーブの円錐状の形態の方がケーブル軸方向及びケーブル径方向に大きい。この構成によれば、ケーブルの屈曲運動又は首振り運動の際にその力をもっぱら外スリーブによって受けてケーブルの特定箇所に応力が集中することを避けることができ、同時に、内スリーブへ及ぶ力として外方向への引張力が支配的になる。つまり、内スリーブに対して過度の屈曲力が生じることを防止又は軽減した上で、その変形保持機能を適正に発揮させることができる。
【００１１】
望ましくは、前記内スリーブと前記ケーブルがゴム系材料又は樹脂系材料により構成される。接着がゴム系材料同士又は樹脂系材料同士で行われれば、つまり同質系の材料同士を接着すれば、接着力を高められ、一方側の部分的な剥がれ等を効果的に防止又は軽減できる。
【００１２】
望ましくは、前記筐体内であって前記内スリーブにおける少なくとも根元部分の周囲が接着材充填層である。この構成によれば、内スリーブの根元部分が構造的に見て筐体と一体化され、根元部分が強化される。その上で、その先端部分を中心として内部側への変形による保持力の増大作用を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、超音波プローブにおいて、ケーブルに対して必要な保護を図りつつ小型かつ簡易な保持構造を実現することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る超音波プローブの要部構成を示す断面図である。
【図２】保持部材の斜視図である。
【図３】保持部材の作用を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、本発明に係る超音波プローブ（超音波探触子）の好適な実施形態が示されており、図１はその要部を示す断面図である。この超音波プローブは超音波診断装置本体に接続され、超音波診断時において超音波を送受波して受信信号を取得するものである。超音波プローブと超音波診断装置とからなる超音波診断システムは通常、医療機関に設置される。
【００１７】
超音波プローブは、大別して、ヘッド（プローブヘッド）１０、ケーブル（プローブケーブル）１２及びコネクタにより構成されている。図１においては、ケーブル１２におけるヘッド１０側の一部分（端部）が示されており、コネクタについては図示省略されている。ヘッド１０はケース１４を有する。ケース１４は中空部材としての筐体であり、それはケース本体１４Ａ及びカバー１４Ｂからなる。ケース１４内の電子部品等は図示省略されている。ケース１４は例えば樹脂により構成されている。ケース本体１４Ａの一方側すなわち振動子ユニット１６側が開口部を構成しており、そこにカバー１４Ｂが取り付けられている。カバー１４Ｂは中央開口を有し、そこには振動子ユニット１６が嵌め込まれている。
【００１８】
振動子ユニット１６は、アレイ振動子、複数の整合層、音響レンズ等からなるものである。振動子ユニット１６の構造については図示省略されている。アレイ振動子は直線上に配列された複数の振動素子からなるものである。それに対して複数の送信信号が供給され、これにより送信ビームが形成される。受信時においては、生体内からの反射音が複数の振動素子にて受波され、これにより複数の受信信号が生成される。超音波ビームの電子走査方式として、本実施形態においては、電子リニア走査方式が適用されている。それ以外の電子走査方式、例えば電子セクタ走査方式が適用されてもよい。円弧状に複数の振動素子を並べてコンベックス型のプローブを構成することも可能である。
【００１９】
ケース本体１４Ａにおける他方側の端部にはケーブルを挿通させる開口部１８が形成されている。開口部１８を基準として、符号１００は内方向を示しており、符号１０２は外方向を示している。開口部１８はケース本体１４Ａにおける外方向１０２側の端部に設けられている。図１に示されるように開口部１８は、小径部１８Ｂと大径部１８Ａとにより構成されている。すなわち開口部１８は段差構造を有している。
【００２０】
開口部１８内にはそれを貫通するように保持部材２０が設けられている。保持部材２０は例えばシリコーン系材料あるいは樹脂材料により構成されている。保持部材２０は貫通孔２０Ａを有し、そこにはケーブル１２の端部が挿通されている。貫通孔２０Ａの内面とケーブル１２の外面との間が界面１０４であり、そこには接着材が導入されている。すなわち、界面１０４における実質的な全体にわたって接着作用が発揮されている。ケーブル１２の表層（外皮）は、例えばシリコーン系材料あるいは樹脂材料で構成されており、接着材は例えばシリコーン系接着材により構成されている。このように同じような材料によって、ケーブル１２の表層、保持部材２０及び接着材を構成することにより、それらの間における接着力を高めることが可能である。
【００２１】
保持部材２０は、大別して、中間部２２、外スリーブ２４及び内スリーブ２６からなる。中間部２２は開口部１８が有する段差構造に合致した段差形態を有している。開口部１８と中間部２２の間には接着材が導入され、両者が一体的に結合されている。外スリーブ２４は外方向１０２に伸長した形態を有し、それは外方向１０２に向かって先細の概略円錐形態を有している。すなわち、外スリーブ２４におけるケーブル１２周囲の肉厚は外方向１０２の増大にしたがって徐々に薄くなっている。内スリーブ２６も、内方向１００に向かって先細となった概略円錐形態を有している。すなわち、内スリーブ２６は、開口部１８から内方向１００へ離れるにしたがってその肉厚が連続的に薄くされている。特に、その先端部分２６Ａはほぼ円錐状の形態を有している。その円錐状の形態は貫通孔２０Ａの周囲において形成されたものである。符号２６Ｂは内スリーブの基端部分を示している。内スリーブ２６において、先端部分２６Ａから基端部分２６Ｂまでの全体にわたって円錐状の形態が構成されている。
【００２２】
ケース１４に対して保持部材２０及びケーブル１２を配置する際には、例えば符号１０６で示されている部分に接着材を導入してもよい。すなわち、ケース１４における外方向１０２側の一部分にモールド層を形成するようにしてもよい。モールド層を形成すれば基端部分２６Ｂの周囲が保持され、その部分を構造的に強化することが可能である。モールド層を形成した場合においても少なくとも先端部分２６Ａは露出しており、その部分における変形（後述）が妨げられることはない。内スリーブ２６においては基端側からその先端にかけて、上述したように肉厚が連続的に薄くなっているため、先端に近づけば近づくほど、より変形しやすい状態が構成されている。
【００２３】
本実施形態においては、保持部材２０が一体の部材として構成されている。すなわち、内スリーブ２６から外スリーブ２４までの全体が単一の部材によって構成されている。ただし、それを複数のパーツすなわち複数の部材で構成するようにしてもよい。もっとも、少なくとも、内スリーブ２６については単一の部材で構成するのが望ましい。それは柔軟性あるいは弾性を有するシリコーン系材料あるいは樹脂系材料により構成されるのが望ましく、それによれば内スリーブ２６、特に先端部分２６Ａにおいて、変形を自然かつ円滑に行わせることが可能である。必要に応じて、ケース１４の内部においてケーブル１２を固定するための金具を設けることが可能である。本実施形態においては、そのような金具が設けられておらず、保持部材２０の作用によってケーブル１２が確実、強固に保持されている。
【００２４】
図２には、ヘッド１０の斜視図すなわち保持部材２０の斜視図が示されている。上述したように保持部材２０は、中間部２２と、その一方側に設けられた外スリーブ２４と、中間部２２の他方側に設けられた内スリーブ２６と、を有している。保持部材２０は貫通孔を有し、そこにはケーブル２０が挿通されている。
【００２５】
図３には、保持部材２０の作用が模式的に示されている。図３においては、引張力１０７がケーブル１２に及んでおり、それに起因する内スリーブ２６の変形が誇張して示されている。以下に具体的に説明する。
【００２６】
ケーブル１２に対し、引張力１０７が生じると、接着材を介してケーブル１２に一体化された保持部材２０に対して引張力が及ぶことになり、保持部材２０、特にその貫通孔周囲部分が外方向１０２側へ変形しようとする。その際、特に内スリーブ２６における先端部分２６Ａがより変形し易い。内スリーブ２６はケーブル１２の表面に接着されており、しかも肉厚が薄いほど変形し易いので、先端部分２６Ａにおけるより先端側の部分がより変形し易い。ケーブル１２の引っ張りに伴い、先端部分２６Ａがごく微小ながら内部側（ケーブル中心軸側）へ潰れようとする。それを座屈現象あるいは内巻き込み変形現象として捉えることも可能である。そのような内部側への変形が符号１０８で示されている。そのような変形によりケーブル１２における一部分が局所的に潰されることになり、すなわち局所的に直径が絞られた状態が形成される。引張力１０７を大きくすればするほど、変形が大きくなり、すなわちケーブル１２を局所的に押圧、保持する力が増大するものと考えられる。したがって、簡易な構成でありながら、そのような引張力１０７に対して十分な保持作用を発揮させることが可能である。貫通孔それ自体はその原形状においてケーブル軸方向に沿って同じ直径を有しているが、以上のように、ケーブルに対して引張力が働いた場合、円錐形態をもった内スリーブ２６においては内腔を絞る変形作用が発現し、それによって保持力が高められている。なお、そのような引張力に対して外スリーブ２４は伸長変形し、保持部材２０全体として引張力を吸収する作用が発揮される。
【００２７】
したがって、金具によるケーブル固定といった処置を不要にすることができる。ちなみに、ケーブル１２における屈曲運動あるいは首振運動により生じる力は外スリーブ２４において十分に吸収される。すなわちケーブル１２において局所的な応力が生じることが防止される。また、そのような屈曲運動等による力が内スリーブ２６に対して直接的に及ぶことを防止できる。その結果として内スリーブ２６に働く力としては、もっぱら引張力１０７が支配的であると考えられる。よって、外スリーブ２４を内スリーブ２６に対して大きなサイズで形成しておけば、内スリーブ２６において、引張力１０７に抗するその本来的な作用を確実に発揮させることが可能となる。
【００２８】
以上の通りであり、本実施形態に係る超音波プローブによれば、ケーブルに対して必要な保護を図りつつ小型かつ簡易な保持構造を実現できる。特に、ケーブルの引張力に応じて保持力を高められる合理的な構造を実現することが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ヘッド、１２  ケーブル、１４  ケース、１８  開口部、２０  保持部材、２２  中間部、２４  外スリーブ、２６  内スリーブ、２６Ａ  先端部分、２６Ｂ  基端部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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