CN115154253B - 一种具有自主移动功能的超声波治疗头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自主移动功能的超声波治疗头，包括驱动机构、与驱动机构固定安装的治疗头；驱动机构用于驱动治疗头绕驱动机构的轴线公转，同时绕治疗头轴线自转；治疗头旋转时，治疗头的表面与皮肤表面任意一点均有相对运动。本设计的驱动机构采用凸轮驱动公转环旋转，公转环带动治疗头进行公转运动，可以促使治疗头在使用的过程中始终在做回转移动，利用限位连杆对公转环的自转运动进行限制；保证第一自转限位销与固定架具有相对固定的位置关系；减少公转环的运动对线缆的弯折和缠绕；在治疗头和转接环之间设置密封圈，密封圈的外圈与转接环固定密封，内圈经治疗头与固定在公转环上的治疗头安装板固定密封，保证了整个设备的密封防水功能。

Description

一种具有自主移动功能的超声波治疗头

技术领域

本发明属于超声治疗技术领域，具体涉及一种具有自主移动功能的超声波治疗头。

背景技术

超声疗法式将超声波作用于人体以达到治疗目的的方法，超声波疗法在医院的各个科室的使用范围日益广泛，超声波的治疗方法有直接治疗法和间接治疗法，直接治疗法是指将超声发生设备直接贴附在人体表面，利用超声发生设备发出的超声波直接作用于人体；直接治疗法有根据超声和功率和医生的治疗手法分为移动治疗法和固定治疗法；固定治疗法用于痛点、穴位等小部位的治疗，治疗时超声的输出强度较小，移动法相对于固定法而言较为常用，移动法需要在治疗头接触治疗部位后进行缓慢的往返或回转移动，移动速度一般为2-3cm/s。

使用移动法进行治疗时，每次的治疗时间需要5-20分钟，具体时间长度会随着治疗的面积的增大而增加时间，在整个治疗的过程中需要治疗头始终都处于移动的过程中，由于移动法治疗时治疗头的超声输出功率较高，不能长时间处于同一个位置，否则会引起治疗位置疼痛的副作用，长时间的移动治疗头会导致手部的疲惫，也会由于移动的不够均匀导致治疗部位接受的治疗不均匀的情况，因此需要提供一种可以具有自主移动的超声波治疗头。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有自主移动功能的超声波治疗头，包括驱动机构、与驱动机构固定安装的治疗头；所述的驱动机构用于驱动治疗头绕驱动机构的轴线公转，同时绕治疗头轴线自转；所述的治疗头旋转时，治疗头的表面与皮肤表面任意一点均有相对运动；

进一步的，所述的治疗头的公转运动轨迹为圆形，治疗头的自转运动轨迹为弧形，且治疗头的自转旋转角度小于90度；

进一步的，所述的治疗头安装在驱动机构的公转环上；所述的驱动机构设置在转接环的内部；所述的转接环的端部与治疗头之间设有密封圈，所述的密封圈的外部固定环和内部固定环分别与转接环和治疗头密封连接，用于阻隔外部液体进入波治疗头；

进一步的，所述的密封圈的外部固定环和内部固定环呈圆环状，外部固定环和内部固定环的上下两侧均设有环形凸起；外部固定环和内部固定环之间设有褶皱状连接胶圈，且连接胶圈上设有螺旋状的凸出纹理；所述的螺旋状的凸出纹理的旋转方向与治疗头公转的方向相同；

进一步的，所述的转接环呈环状，一端经螺纹连接有密封圈压环，所述的转接环端部和密封圈压环的内部分别设有相对设置的第二密封槽和第三密封槽；所述的第三密封槽与第二密封槽用于固定密封圈的外部固定环；

进一步的，所述的公转环的一侧设有治疗头安装板；治疗头安装板上设有用于固定治疗头的治疗头固定凸缘；治疗头安装板表面、治疗头固定凸缘外侧设有第一密封槽；所述的治疗头的端部端面上还设有与第一密封槽相对设置的第四密封槽；所述的第四密封槽与第一密封槽用于固定密封圈的内部固定环；

进一步的，所述的驱动机构的固定架内部设有环形轨道，公转环安装在环形轨道上，凸轮安装在公转环中的凸轮容纳孔中；所述的凸轮旋转带动公转环在环形轨道上做公转运动；

进一步的，所述的驱动机构还包括与固定架同轴设置的驱动电机；驱动电机经电机安装板固定在固定架上，凸轮安装在驱动电机的输出轴上；

进一步的，所述的公转环呈环形，内部设有凸轮容纳孔，外侧表面设有与环形轨道相互匹配的环形凹槽，治疗头安装板设置在公转环的远离驱动电机一侧；

进一步的，所述的公转环上设有第一自转限位销，所述的第一自转限位销设置在远离治疗头安装板的一侧；

进一步的，所述的固定架上设有第二自转限位孔，所述的第一自转限位销、第二自转限位孔分别与限位连杆的两端铰接，所述的限位连杆的长度小于环形轨道的弧长的1/3；

进一步的，所述的第一自转限位销距离公转环的中轴线的距离大于凸轮容纳孔的半径；

进一步的，所述的凸轮为圆柱凸轮，且凸轮的偏心距为环形凹槽的直径与环形轨道的直径的差值的1/2；

进一步的，所述的公转环上还设有贯穿公转环的过线孔，所述的过线孔设置在第一自转限位销和凸轮容纳孔之间；所述的电机安装板上设有与过线孔对应的通孔；

进一步的，所述的转接环的另一端安装有手柄，驱动电机位于手柄的内部；

进一步的，所述的过线孔设有连接线，用于连接设置在手柄内部的驱动电路板和治疗头中的超声换能器。

本发明提供了一种具有自主移动功能的超声波治疗头，包括驱动机构、与驱动机构固定安装的治疗头；所述的驱动机构用于驱动治疗头绕驱动机构的轴线公转，同时绕治疗头轴线自转；所述的治疗头旋转时，治疗头的表面与皮肤表面任意一点均有相对运动。本设计的驱动机构采用凸轮驱动公转环旋转，凸轮旋转带动公转环在固定架内部的环形轨道做旋转运动，该结构利用公转环绕环形轨道运动，带动治疗头进行公转运动，可以促使治疗头在使用的过程中始终在做回转移动，而且由于公转环的旋转是在由凸轮驱动，绕着环形轨道做旋转运动，环形轨道的直径大于公转环的环形凹槽的直径，这就导致治疗头的运动轨迹是与环形轨道的形状相同的，使得治疗头的公转运动的公转中轴线并非是治疗头的机构中心线，这就促使治疗头与人体接触的表面的任意一点都与皮肤之间有一定程度的相对运动。同时，在不受限制的情况下，公转环与凸轮之间并没有圆周上的限位，所以公转环会以一个随机的方式进行自转运动，考虑到治疗头内部有需要线缆连接的超声换能器，如果不对带动治疗头运动的公转环的自转进行限制将大大增加连接超声换能器的线缆的设计难度，所以本设计利用铰接在公转环和固定架上的限位连杆对公转环的自转运动进行限制；通过限位连杆限定了公转环上的第一自转限位销与固定架之间的距离，促使公转环在绕环形轨道公转时会自主调节公转环上的第一自转限位销的位置，以保证第一自转限位销与固定架具有相对固定的位置关系。由于第一自转限位销与固定架具有相对固定的位置关系，所以将过线孔设置在第一自转限位销与凸轮容纳孔之间，减少公转环的圆周运动对线缆的弯折和缠绕。由于超声治疗设备的使用过程中需要在皮肤表面涂耦合剂，耦合剂为液体凝胶状，含有一定水分，容易沿着治疗设备的缝隙进入设备内部，腐蚀内部控制电路，所以本设计在治疗头和转接环之间设置密封圈，密封圈的外圈与转接环固定密封，内圈经治疗头与固定在公转环上的治疗头安装板固定密封，转接环包裹在驱动机构的外侧，转接环与手柄和治疗头的连接处均设置有密封装置，保证了整个设备的密封防水功能。

附图说明

图1为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的主视图；

图2为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的左视图；

图3为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的A-A剖视图；

图4为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的B-B剖视图；

图5为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的驱动机构的局部剖视图；

图6为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的驱动机构的C-C剖视图；

图7为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的密封圈的主视图；

图8为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的密封圈的D-D剖视图；

图9为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的爆炸视图；

图10为本发明一种具有自主移动功能的超声波治疗头的爆炸视图。

具体实施方式

实施例：

请参见附图1-10，一种具有自主移动功能的超声波治疗头，它包括治疗头1、手柄2、驱动机构；

所述的手柄2的截面呈圆柱形壳状，所述的手柄2的一端为线缆固定端21，另一端设有治疗头1；

所述的手柄2设有治疗头1的一端弯曲设置；

所述的治疗头1经驱动机构安装在治疗头1的弯曲一端；

所述的治疗头1经驱动机构的驱动可以进行自主移动，所述的治疗头1的自主移动包括绕着手柄2轴线公转的同时进行自转，所述的治疗头1旋转时，治疗头1的表面与皮肤表面任意一点均有相对运动；

所述的治疗头1的自转的旋转角度小于90度；

所述的驱动机构用于驱动治疗头进行公转和自转；

所述的驱动机构包括固定架31、公转环32、凸轮33、驱动电机34；

所述的固定架31呈阶梯环形，固定架1内部设有与固定架1同轴且一体设置的环形轨道311；

所述的环形轨道311的中部设有公转环容纳孔312；

所述的环形轨道311的截面呈矩形；

所述的固定架31的环形轨道311的周围还设有一个第二自转限位孔313；

所述的固定架31的外部圆周面上设有螺纹；

所述的环形轨道311的公转环容纳孔312内设有公转环32；

所述的公转环32呈环形，外侧表面设有与环形轨道311相互匹配的环形凹槽320，公转环32的远离手柄一侧设有治疗头安装板321；

所述的公转环32安装在环形轨道311上，环形凹槽320与环形轨道311相互匹配，既环形凹槽320的圆周面与环形轨道311的圆周面相互接触，环形凹槽320的上下两个平面与环形轨道311的上下平面相互接触设置；

所述的环形凹槽320的内部直径小于环形轨道311的内径；

所述的公转环32内部设有凸轮容纳孔322；

所述的凸轮容纳孔322与公转环32同轴设置；

所述的公转环32上还设有第一自转限位销323，所述的第一自转限位销323与设置在远离治疗头安装板321的一侧；

所述的第一自转限位销323距离公转环32的中轴线的距离大于凸轮容纳孔322的半径；

所述的第一自转限位销323、第二自转限位孔313之间设有一限位连杆324的两端铰接；

所述的限位连杆324的长度小于环形轨道311的弧长的1/3；

所述的公转环32上还设有贯穿公转环32的过线孔325，所述的过线孔325设置在第一自转限位销323和凸轮容纳孔322之间；

所述的治疗头安装板321呈圆形板状，设置在转环32的远离手柄一侧，与公转环32一体设置；

所述的治疗头安装板321上设有治疗头固定凸缘3211；

所述的治疗头固定凸缘3211的外侧圆周表面设有螺纹；

所述的治疗头安装板321上设有治疗头固定凸缘3211的一侧端面上还设有第一密封槽3212；

所述的第一密封槽3212设置在治疗头固定凸缘3211的外部；

所述的过线孔325贯穿于治疗头安装板321设置；

所述的凸轮33安装在公转环32内部的凸轮容纳孔322中；

所述的凸轮33为圆柱凸轮，且凸轮33的偏心距为环形凹槽320的直径与环形轨道311的直径的差值的1/2；

所述的驱动电机34与固定架31同轴设置；

所述的驱动电机34经电机安装板341固定在固定架31上远离治疗头安装板321的一侧；

所述的电机安装板341上设有与过线孔325对应的通孔，用于走线；

所述的凸轮33安装在驱动电机34的输出轴上；

所述的驱动电机34的另一端设置在手柄2的内部；

所述的固定架31经转接环4安装在手柄的一端；

所述的转接环4呈环状，外部呈喇叭状，内部设有阶梯状圆孔；

所述的转接环4的小直径一端安装在治疗头1上；

所述的转接环4的内部设有内螺纹，与固定架31的外部圆周面上设置螺纹相互匹配；

所述的固定架31经螺纹连接安装在转接环4的内部；

所述的转接环4另一端设有第二密封槽41；

所述的转接环4另一端的端部圆周面上设有螺纹；

所述的转接环4与公转环32之间设有密封圈5；

所述的密封圈5包括外部固定环51和内部固定环52，外部固定环51和内部固定环52之间设有褶皱状连接胶圈53，且连接胶圈53上设有螺旋状的凸出纹理54；

所述的螺旋状的凸出纹理54的旋转方向与治疗头1公转的方向相同；

所述的外部固定环51和内部固定环52呈圆环状，外部固定环51和内部固定环52的中部的上下两侧均设有环形凸起；

所述的外部固定环51安装在第二密封槽41内，内部固定环52安装在第一密封槽3212中；

所述的转接环4还包括密封圈压环42；

所述的密封圈压环42呈环形，内部设有阶梯状通孔，密封圈压环42的内部圆周表面设有螺纹，安装在转接环4另一端的端部，与转接环4的圆周面上的螺纹相互配合设置；

所述的密封圈压环42的阶梯孔的阶梯面上设有第三密封槽43；

所述的第三密封槽43与第二密封槽41相对设置；

所述的密封圈压环42安装在转接环4上以后，第三密封槽43与第二密封槽41将密封圈5的外部固定环51固定；

所述的治疗头1安装在治疗头安装板321上；

所述的治疗头1呈碗状，外表面光滑，内部设有阶梯孔，所述的治疗头1的内部底面固定安装有超声换能器11；

所述的治疗头1的端部边缘设有与治疗头固定凸缘3211相互匹配的螺纹；

所述的治疗头1的端部端面上还设有第四密封槽12；

所述的第四密封槽12与第一密封槽3212相对应设置；

所述的治疗头1经螺纹连接安装在治疗头固定凸缘3211上；

所述的第四密封槽12与第一密封槽3212将密封圈5的内部固定环52固定；

所述的超声换能器11连接有导线13，导线13穿过过线孔325与手柄2内部的驱动电路板相互连接。

使用时，手柄内的电路控制驱动治疗头的超声换能器工作，同时控制驱动电机工作，工作过程中驱动电机首先带动凸轮旋转，凸轮旋转带动公转环旋转，公转环旋转时，公转环的环形凹槽与环形轨道相互配合，使得公转环在环形轨道内绕着驱动电机的轴线进行做轨迹为圆形的公转运动，同时在限位连杆的作用下，公转环无法做完整的圆弧形自转运动，使得公转环可以在限位连杆的作用下做绕公转环轴线进行摆动；公转环带着治疗头运动。治疗头运动过程中，固定在转接环和公转环上的密封圈可以隔离治疗头的表面与本设备的内部，做到设备的密封和防水。

使用过程中，由驱动电机的转速来控制治疗头的公转和自转运动，可以做到治疗头的转速精准控制。治疗头的运动过程为公转以及在公转的过程中进行自转，这样就可以使得治疗头在使用时可以自动进行回转移动避免治疗头固定造成的刺痛。在治疗头的运动过程中，公转加自转的运动可以保证整个治疗头的表面上的任意一点都与皮肤之间有一定程度的相对运动，避免治疗头固定造成的刺痛。在驱动机构工作过程中，公转环做不完整的圆弧形运动，使得公转环上的过线孔与设备整体之间的相对位移量较小，而且这个相对位移是循环往复的，所以在过线孔中穿设线缆可以保证线缆在使用过程中不会出现缠绕和断裂。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：包括驱动机构、与驱动机构固定安装的治疗头(1)；所述的驱动机构用于驱动治疗头(1)绕驱动机构的轴线公转，同时绕治疗头(1)轴线自转；所述的治疗头(1)旋转时，治疗头(1)的表面与皮肤表面任意一点均有相对运动；所述的驱动机构的固定架(31)内部设有环形轨道(311)，公转环(32)安装在环形轨道(311)上，凸轮(33)安装在公转环(32)中的凸轮容纳孔(322)中；所述的凸轮(33)旋转带动公转环(32)在环形轨道(311)上做公转运动；所述的驱动机构还包括与固定架(31)同轴设置的驱动电机(34)；驱动电机(34)经电机安装板(341)固定在固定架(31)上，凸轮(33)安装在驱动电机(34)的输出轴上；所述的公转环(32)呈环形，内部设有凸轮容纳孔(322)，外侧表面设有与环形轨道(311)相互匹配的环形凹槽(320)，治疗头(1)通过治疗头安装板(321)设置在公转环(32)的远离驱动电机(34)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的治疗头(1)的公转运动轨迹为圆形，治疗头(1)的自转运动轨迹为弧形，且治疗头(1)的自转旋转角度小于90度。

3.根据权利要求2所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的治疗头(1)安装在驱动机构的公转环(32)上；所述的驱动机构设置在转接环(4)的内部；所述的转接环(4)的端部与治疗头(1)之间设有密封圈(5)，所述的密封圈(5)的外部固定环(51)和内部固定环(52)分别与转接环(4)和治疗头(1)密封连接，用于阻隔外部液体进入超声波治疗头。

4.根据权利要求3所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的密封圈(5)的外部固定环(51)和内部固定环(52)呈圆环状，外部固定环(51)和内部固定环(52)的上下两侧均设有环形凸起；外部固定环(51)和内部固定环(52)之间设有褶皱状连接胶圈(53)，且连接胶圈(53)上设有螺旋状的凸出纹理(54)；所述的螺旋状的凸出纹理(54)的旋转方向与治疗头(1)公转的方向相同。

5.根据权利要求4所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的转接环(4)呈环状，一端经螺纹连接有密封圈压环(42)，所述的转接环(4)端部和密封圈压环(42)的内部分别设有相对设置的第二密封槽(41)和第三密封槽(43)；所述的第三密封槽(43)与第二密封槽(41)用于固定密封圈(5)的外部固定环(51)。

6.根据权利要求5所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的公转环(32)的一侧设有治疗头安装板(321)；治疗头安装板(321)上设有用于固定治疗头(1)的治疗头固定凸缘(3211)；在治疗头安装板(321)表面且位于治疗头固定凸缘(3211)外侧设有第一密封槽(3212)；所述的治疗头(1)的端部端面上还设有与第一密封槽(3212)相对设置的第四密封槽(12)；所述的第四密封槽(12)与第一密封槽(3212)用于固定密封圈(5)的内部固定环(52)。

7.根据权利要求6所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的公转环(32)上设有第一自转限位销(323)，所述的第一自转限位销(323)设置在远离治疗头安装板(321)的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的固定架(31)上设有第二自转限位孔(313)，所述的第一自转限位销(323)、第二自转限位孔(313)分别与限位连杆(324)的两端铰接，所述的限位连杆(324)的长度小于环形轨道(311)的弧长的1/3。

9.根据权利要求8所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的第一自转限位销(323)距离公转环(32)的中轴线的距离大于凸轮容纳孔(322)的半径。

10.根据权利要求9所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的凸轮(33)为圆柱凸轮，且凸轮(33)的偏心距为环形凹槽(320)的直径与环形轨道(311)的直径的差值的1/2。

11.根据权利要求10所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的公转环(32)上还设有贯穿公转环(32)的过线孔(325)，所述的过线孔(325)设置在第一自转限位销(323)和凸轮容纳孔(322)之间；所述的电机安装板(341)上设有与过线孔(325)对应的通孔。

12.根据权利要求11所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的转接环(4)的另一端安装有手柄(2)，驱动电机(34)位于手柄(2)的内部。

13.根据权利要求12所述的一种具有自主移动功能的超声波治疗头，其特征在于：所述的过线孔(325)设有连接线，用于连接设置在手柄内部的驱动电路板和治疗头(1)中的超声换能器(11)。

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