柔性板連接方法和超聲波探頭技術

本發明專利技術提供一種利用柔性板在往復旋轉物體與靜止物體之間實行連接的方法，所述往復旋轉物體被固定到轉軸上并可隨著所述轉軸一起旋轉，所述柔性板的第一部分從所述往復旋轉物體延伸到所述轉軸，所述柔性板的第二部分從所述轉軸延伸到所述靜止物體，其特征在于，相對于所述往復旋轉物體和所述轉軸固定地設置所述柔性板的第一部分，以及繞著所述轉軸卷繞地設置所述柔性板的第二部分，使得所述柔性板的第二部分隨著所述轉軸的往復旋轉而卷緊或松開。本發明專利技術還涉及超聲波探頭。根據本發明專利技術，柔性板繞著轉軸卷繞的設置方式使得柔性板的受力面積顯著增加，單位面積受到的剪切力將變小，從而可以顯著提高柔性板的彎折次數，提高其可靠性并延長其使用壽命，進而提高超聲波探頭的可靠性并延長其使用壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種柔性板，尤其涉及利用柔性板在往復旋轉物體與靜止物體之間實行連接的方法、以及包括這種連接的超聲波探頭。
技術介紹
柔性電路板是利用柔性絕緣基材制成的印刷電路，它可以自由彎曲、卷繞、折疊，可依照空間布局任意地排布，并可以在三維空間任意移動和伸縮，因而具有廣泛用途。在許多現代電子集成設備中，柔性電路板被廣泛地用于在往復旋轉物體與靜止物體之間實現電和/或信號連接。其典型應用例如設置在超聲波系統的超聲波探頭中的柔性電路板、以及設置在監控系統的攝像頭與其主機之間的柔性電路板。例如，在用于醫學成像和診斷3D超聲波系統中，借助于柔性電路板以及其它線纜實現超聲波探頭的聲頭與主機之間的連接。 在使用過程中，聲頭被驅動進行往復掃描運動，柔性電路板隨著聲頭往復掃描運動被來回彎折。在彎折過程中，會對柔性電路板產生剪切力，隨著彎折次數增加，最終會導致柔性電路板斷裂。在3D超聲波系統的探頭使用過程中，柔性電路板能夠承受的往返彎折次數一般應不小于4000萬次。常規的柔性電路板設計及安裝方法顯然無法滿足這種高次數的彎折需求。因此，需要提出一種利用柔性板在往復旋轉物體與靜止物體之間實現連接的新方法，以及包括這種連接的超聲波探頭。
技術實現思路
本專利技術的目的是要克服上述現有技術的缺陷，提出一種利用柔性板在往復旋轉物體與靜止物體之間實行連接的方法，以及包括這種連接的超聲波探頭。根據本專利技術的一方面，提供一種利用柔性板在往復旋轉物體與靜止物體之間實行連接的方法，所述往復旋轉物體被固定到轉軸上并可隨著所述轉軸一起旋轉，所述柔性板的第一部分從所述往復旋轉物體延伸到所述轉軸，所述柔性板的第二部分從所述轉軸延伸到所述靜止物體，其特征在于，相對于所述往復旋轉物體和所述轉軸固定地設置所述柔性板的第一部分，以及繞著所述轉軸卷繞地設置所述柔性板的第二部分，使得所述柔性板的第二部分隨著所述轉軸的往復旋轉而卷緊或松開。優選地，所述第二部分繞著所述轉軸卷繞至少一圈。優選地，所述第二部分繞著所述轉軸在同一位置或者螺旋地卷繞。優選地，所述柔性板在所述第一部分與第二部分之間的交接處被固定到所述轉軸上。優選地，所述轉軸上形成有凹槽，所述柔性板貼切地固定在所述凹槽的平底面上。優選地，在所述往復旋轉物體與所述靜止物體之間設置至少兩個所述柔性板，相鄰的所述柔性板的第二部分沿著相反方向繞著所述轉軸卷繞。優選地，所述柔性板是柔性電路板。優選地，所述往復旋轉物體和所述靜止物體分別是超聲波探頭的聲頭和所述超聲波探頭的固定部分，或者所述往復旋轉物體和所述靜止物體分別是監控器的攝像頭和所述監控器的主機外殼。根據本專利技術另一方面，提供一種超聲波探頭，包括超聲波聲頭、所述超聲波聲頭被固定到其上并且隨其一起往復旋轉的轉軸、驅動所述轉軸旋轉的驅動機構、以及設置在所述超聲波聲頭與所述超聲波探頭的固定部分之間的柔性電路板，所述柔性電路板包括從所述超聲波聲頭延伸到所述轉軸的第一部分和從所述轉軸延伸經過所述固定部分的第二部分，其特征在于，所述柔性電路板的第一部分相對于所述超聲波聲頭和所述轉軸固定地設置，所述柔性電路板的第二部分繞著所述轉軸卷繞地設置，使得所述柔性電路板的第二部分隨著所述轉軸的往復旋轉而卷緊或松開。優選地，所述第二部分繞著所述轉軸卷繞至少一圈。優選地，所述第二部分繞著所述轉軸在同一位置或者螺旋地卷繞。優選地，所述柔性電路板在所述第一部分與第二部分之間的交接處被固定到所述 轉軸上。優選地，所述轉軸上形成有凹槽，所述柔性電路板貼切地固定在所述凹槽的平底面上。優選地，在所述超聲波聲頭與所述固定部分之間設置至少兩個所述柔性電路板，相鄰的所述柔性電路板的第二部分沿著相反方向繞著所述轉軸卷繞。優選地，所述至少兩個柔性電路板設置在所述超聲波聲頭的兩側或同一側。根據本專利技術，柔性板繞著轉軸卷繞地設置方式使得柔性板的受力面積顯著增加，單位面積受到的剪切力變小，從而可以顯著提高柔性板的彎折次數，提高其可靠性并延長其使用壽命，進而提高超聲波探頭的可靠性并延長其使用壽命。附圖說明圖I示意性地顯示了根據本專利技術的超聲波系統的超聲波探頭，其中，殼體被去除以清楚顯示其內部結構；圖2是圖I的局部放大圖，詳細地顯示了根據本專利技術的柔性電路板的連接；以及圖3以側視圖顯示了根據本專利技術的柔性電路板的連接。具體實施例方式以下結合附圖1-3詳細描述本專利技術。圖I示意性地顯示了根據本專利技術的超聲波系統的超聲波探頭，其中，殼體被去除以清楚顯示其內部結構。如圖I所示，超聲波探頭I包括超聲波聲頭3，超聲波聲頭3中布置有多個超聲波換能器元件，用于產生入射超聲波并且接收反射的超聲波。超聲波探頭I還包括超聲波聲頭3被固定到其上并且隨其一起往復旋轉(或者擺動)的轉軸5，轉軸5通過軸承7可旋轉地固定到機架殼體(未示出)上。轉軸5以公知的任何合適方式在驅動機構9的驅動作用下可以高速地往復旋轉，驅動機構9優選地包括步進電動機。除了超聲波探頭I之外，超聲波系統還包括主機，主機從超聲波探頭I接收信號并且對信號進行處理，從而獲取被測對象的超聲波圖像。由于主機與現有技術的超聲波系統的主機結構基本上相同，省略了對主機的詳細描述。柔性電路板13設置在超聲波聲頭3與超聲波探頭I的固定部分11之間，用于實現電和/或信號連接。根據本專利技術，從超聲波聲頭3引出并且延伸到轉軸5的柔性電路板13的第一部分13a被固定到轉軸5上，使得在轉軸5的旋轉過程中，柔性電路板13的第一部分13a相對于轉軸5不運動。從轉軸5延伸到超聲波探頭I的固定部分11之間的柔性電路板13的第二部分13b繞著轉軸5卷繞地設置，并繼續地延伸經過固定部分11。根據需要，柔性電路板13的第二部分13b可以繞著轉軸5卷繞一圈或多圈。第二部分13b可以繞著轉軸5螺旋地卷繞，但第二部分13b優選地繞著轉軸5在同一位置或同一位置卷繞以減小空間需要。從超聲波聲頭3引出的柔性電路板13的第一部分13a在接近轉軸5時經過幾次 彎折，以便可以以其平面部分與轉軸5接觸。在第一部分13a與第二部分13b之間的柔性電路板13上設置有孔15，在轉軸5上也設置有對應的孔17，穿過孔15和17的螺釘(未示出)將柔性電路板13的第一部分13a固定到轉軸5上，如圖2所示。可以理解的是，也可以采用諸如粘接的其它方式將柔性電路板13的第一部分13a固定到轉軸5上。為了有助于將柔性電路板13的第一部分13a固定到轉軸5上，優選地在轉軸5上切出凹槽19，這樣，柔性電路板13可以貼切地配合在凹槽19的平的底面上。繞著轉軸5卷繞的柔性電路板13的第二部分13b在超聲波探頭I的固定部分11處相對于固定部分11被固定，以便在轉軸5的旋轉過程中第二部分13b延伸經過固定部分11的部分相對于固定部分11或超聲波探頭的殼體不產生相對運動。盡管在圖示實施例中，在超聲波聲頭3兩側對稱地各設置一個柔性電路板13，但是根據實現電和/或信號連接的需要可以在超聲波聲頭3與固定部分11之間只設置一個或者設置多于兩個的柔性電路板13。在設置多個柔性電路板13的情況下，所述多個柔性電路板13可以設置在超聲波探頭13的兩側或同一側。在超聲波聲頭3兩側對稱地各設置一個柔性電路板13的情況下，兩個柔性電路板13可以沿著相同方向繞著轉軸5卷繞。在柔性電路板13的第二部分13b隨著轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用柔性板在往復旋轉物體與靜止物體之間實行連接的方法，所述往復旋轉物體被固定到轉軸上并可隨著所述轉軸一起旋轉，所述柔性板的第一部分從所述往復旋轉物體延伸到所述轉軸，所述柔性板的第二部分從所述轉軸延伸到所述靜止物體，其特征在于，相對于所述往復旋轉物體和所述轉軸固定地設置所述柔性板的第一部分，以及繞著所述轉軸卷繞地設置所述柔性板的第二部分，使得所述柔性板的第二部分隨著所述轉軸的往復旋轉而卷緊或松開。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周洪勝，馬曉雯，陳煥春，
申請(專利權)人：上海愛培克電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：