超声波探头 技术领域
本发明涉及一种利用超声波从人体内部组织获得断层分析图象和其它图形图象的超声波探头及方法，特别是涉及一种在医院里由医生用于诊断而所需的断层分析图象和其它图形图象的超声波探头及方法。
背景技术
近几年来，已经发展和使用了各种各样的超声波探头，在医院里这些超声波探头设计为用来探测人体的内脏器官从而帮助医生进行诊断人体。在这些超声波探头中有两种类型，一种用来在与人体皮肤接触同时移动来从人体的外面探测例如肝和胰腺等实质内脏器官，另一种用来插入人体的包括胃，直肠和阴道等内脏器官内来探测人体的中空内脏器官。前述的两种超声波探头都适合于在从人体的目标部分接收超声波回波之前对人体的目标部分发射超声波。超声波以常规方式通过超声波探头转换为电信号，电信号经过处理转换为在显示单元上显示的断层分析图象。
超声波探头在其前端设置有超声波探头单元，该超声波探头单元包括一个来回转换超声波和电信号的变换器，和一个在预定的旋转角度内旋转变换器的电磁马达。在例如公开号为70268/2000的日本公开文本上公开了具有如上所述结构的设置有超声波探头单元的超声波探头。
然而，这种类型的传统超声波探头存在这样一个问题，当电磁马达被停止驱动变换器时变换器仍然不受限制地旋转，并且易于受到电磁马达特别是由于变换器直接装在电磁马达上而导致超声波探头落下时引起的大振动的破坏。
本发明克服了以前提到的传统超声波探头的固有的缺点。
发明内容
本发明地一个目的是提供一种当电磁马达停止时通过制动电磁马达而阻止变换器旋转的超声波探头。这就使变换器可免于受到电磁马达特别是当电磁波探头落下时所引起的大振动。
本发明的另一个目的是提供一种当电磁马达停止时通过启动制动机构而阻止变换器旋转的超声波探头。这就可使变换器免于受到电磁马达特别是当电磁波探头落下时所引起的大振动。
根据本发明的一个方面，提供了一种超声波探头，包括：一外壳；一容纳在所述外壳内并相对于所述外壳保持静止的框架结构；一由在所述外壳内的框架结构可旋转地支承着的电磁马达；一由所述外壳内的所述电磁马达固定地支承着的变换器，所述变换器用于来回地转换超声波和电信号；一由在所述外壳内的所述框架结构固定地支承着的制动机构，所述制动机构可呈现出使所述电磁马达制动的制动状态和使所述电磁马达由制动状态释放的制动释放状态，其中当所述电磁马达被驱动旋转时，上述电磁马达就被所述制动机构释放，而当所述电磁马达被停止转动时，上述电磁马达就会被所述制动机构所制动。
理想地是，上述框架结构包括一底壁部分和一与底壁部分整体形成的侧壁部分，由底壁部分和侧壁部分形成一中空室，还包括一个固定安装在框架结构侧壁部分上以形成一容纳电磁马达的密闭腔室的窗盖，上述窗盖由超声波透射材料制成以便所述变换器来回地转换超声波和电信号。
理想地是，上述窗盖和框架结构结合在一起形成一气密的腔室，在该腔室内填充有耦合液体以有助于变换器来回地转换超声波和电信号。
优选地是，变换器包括一具有顶面的主体，和多个排列在主体顶面的压电元件，它们沿着电磁马达的中心轴互相间隔排列。
压电元件可以呈矩形的形状，具有沿着电磁马达的中心轴延伸的短边。
理想的是上述窗盖具有弓形的内表面和外表面且变换器的主体有一个与窗盖的内表面平行并成间隔关系的弓形外表面。
电磁马达优选地包括具有中心轴和一对侧面的转子部分，还包括一对具有中心轴的轴部分，轴部分分别固定在所述侧面上，且其中心轴同所述转子部分的中心轴成一直线且由所述框架结构可旋转地支承。
理想地是，所述框架结构包括底板部分，和沿着所述电磁马达的旋转轴彼此分离的支架部分，电磁马达包括具有中心轴和一对侧面的转子部分，还包括一对轴部分，每个轴具有一中心轴，轴部分分别固定在所述侧面上，且其中心轴同所述转子部分的中心轴成一直线且通过所述框架结构被可旋转地支承，所述轴部分分别由框架结构的支架部分可旋转地支承。
这样构成的超声波探头当电磁马达停止时通过制动电磁马达而阻止了变换器的旋转。这就可使变换器免于受到电磁马达特别是当超声波探头落下时所引起的大振动。
根据本发明，超声波探头的电磁马达具有形成有凹腔的边缘部分。理想的是，制动机构包括：牢固固定在框架结构上且其内形成一腔室的电磁框架；容纳在电磁框架的腔室内并部分地固定在电磁框架上的电磁线圈，电磁线圈可以呈圆柱中空的形状；制动机构理想地还包括与电磁线圈在轴向上成一直线且由电磁框架支承的部分容纳在电磁框架的腔室内的电磁轴，以及从电磁线圈和电磁框架向内伸出的第二纵向部分。
电磁轴可以具有在电磁框架向外伸出的第一纵向部分，电磁轴相对于电磁框架和电磁线圈轴向可移动，并呈现出两种操作状态，包括第一操作状态，在该状态下，电磁轴相对于电磁线圈伸出到极限伸出位置，以及第二操作状态，在该状态下，电磁轴相对于电磁线圈缩回到极限缩回位置；制动机构理想地还包括一个电磁轴激励装置，该电磁轴激励装置用于向第一操作状态弹性推动电磁轴，在该状态下，电磁轴的第一纵向部分局部与所述电磁马达的腔室部分地形成啮合。
这样构成的超声波探头当电磁马达停止时通过制动电磁马达而阻止了变换器的旋转。这就可使变换器免于受到电磁马达特别是当超声波探头落下时所引起的大振动。
根据本发明，电磁轴的上述第一纵向部分与第一凸缘部分一起整体形成，而第二纵向部分与第二凸缘部分也一起整体形成，且其中，电磁轴激励装置由设置成围绕所述电磁轴的第一纵向部分的螺旋线圈弹簧所构成，且其一端与第一凸缘部分啮合而另一端与电磁框架啮合。
上述电磁马达可以被操纵以处于停止位置，在该状态下电磁马达相对于框架结构停止，且腔室与电磁轴的第一纵向部分呈相对关系。根据本发明，超声波探头还包括用于在电磁马达旋转方向朝电磁马达停止位置弹性推动电磁马达的电磁马达制动装置。
理想地是，电磁马达激励装置由一端固定在所述电磁马达上而另一端固定在所述框架结构上的螺旋线圈弹簧构成，且所述电磁马达制动装置由一个从所述电磁马达的侧面沿轴向向外伸出的突出销构成。所述突出销优选地具有一个突出销与电磁马达可一起旋转的旋转轨道，以及一个形成在框架结构上并伸出到突出销的旋转轨道上的止动元件，用以确保：在停止状态下电磁马达被螺旋线圈弹簧弹性推动，并由突出销和止动元件制动，在该状态下，腔室与电磁轴的第一纵向部分呈相对关系。
根据本发明的超声波探头中，电磁马达被电磁马达激励装置向停止位置弹性推动并相对框架元件停止，且不管电磁马达的当前旋转角度如何均使腔室与电磁轴的第一纵向部分呈相对关系以防止电磁马达旋转。
前述制动机构包括一具有中心轴并牢固安装在电磁马达侧表面上的齿轮元件，且中心轴与电磁马达的中心轴成一直线，所述齿轮元件具有多个在齿轮元件圆周方向上的彼此等距离间隔的齿和多个处在所述相邻两齿之间的凹槽；牢固安装在框架结构上且其内形成腔室的电磁框架；容纳在电磁框架的腔室内并部分地固定在电磁框架上的电磁线圈，所述电磁线圈为圆柱中空的形状；一个电磁轴，该电磁轴部分地容纳在电磁框架的腔室内，在轴向上与所述电磁线圈成一直线并由电磁框架支承着，且与所述齿轮元件具有相对关系，该电磁轴具有从所述电磁框架向外伸出的第一纵向部分和从所述电磁线圈和所述电磁框架向内伸出的第二纵向部分，该电磁轴相对于电磁框架和电磁线圈沿轴向可移动，并呈现两种操作状态，包括第一操作状态，在该状态下，电磁轴相对于电磁线圈伸出到极限伸出位置时的状态；和第二操作状态，在该状态下，电磁轴相对于电磁线圈缩回到极限缩回位置的状态，电磁轴的第一纵向部分具有棘爪形状的前端部分；一个电磁轴激励装置，该电磁轴激励装置用于向第一操作状态弹性推动电磁轴，在该状态下，电磁轴的第一纵向部分的前端部分与齿轮元件的凹槽局部形成啮合。
根据本发明的第三实施例的超声波探头中，电磁轴的前端部分可移动地与齿轮元件的凹槽之一开始啮合或脱开啮合以确保可阻止电磁马达旋转，不管电磁马达当前的旋转角度。
前述电磁马达可包括具有中心轴和一对侧面的转子部分，以及一对轴部分，每个轴具有一中心轴，所述轴部分分别固定在侧面上，且其中心轴同转子部分的中心轴成一直线且由框架结构旋转地支承着。
前述制动机构可包括牢固安装在电磁马达转子部分的周边壁上的第一电磁元件；牢固安装在框架结构上且其内形成腔室的电磁框架；容纳在电磁框架腔室内并部分地固定在电磁框架上的电磁线圈，所述电磁线圈呈圆柱中空的形状；部分地容纳在电磁框架腔室内的第二电磁元件，该第二电磁元件同电磁线圈在轴向上成一直线且由所述电磁框架支承以指向第一电磁元件，从而确保当所述电磁线圈被供能时第一和第二电磁元件相互排斥。
前述电磁框架优选地包括牢固安装在框架结构上的底壁部分和与所述底壁部分整体形成的侧壁部分，从而，电磁框架的底壁部分及侧壁部分与第一电磁元件共同限定一腔室以用来容纳所述电磁线圈，电磁框架的底壁部分和侧壁部分以及第一电磁元件均由磁性物质制成。
在这样构成的超声波探头中，不管电磁马达的当前旋转角度如何，转子部分均可被阻止旋转以确保阻止变换器旋转。而且，制动机构可不包含机械运动部件地构成，从而改善超声波探头的性能和可靠性。
附图说明
本发明中所述超声波探头的特征及优点将从以下结合附图的描述中得以理解，其中，
图1是本发明第一实施例中所述超声波探头的横截面图；
图2是图1中所示超声波探头中的变换器形成部分的横截面图；
图3是当制动机构被释放时图1中所示超声波探头的横截面图；
图4是当制动机构被启动时图1中所示超声波探头的横截面图；
图5是本发明第二实施例中所述超声波探头的局部示意图；
图6A是当制动机构被启动时图5中所示超声波探头的局部示意图；
图6B是图5中所示超声波探头的局部横截面；
图7是本发明第三实施例中所示超声波探头的局部示意图；
图8A是当制动机构被释放时图7中所示超声波探头的局部横截面图；
图8B是当制动机构被启动时图7中所示超声波探头的局部横截面图；
图9是本发明第四实施例中所述超声波探头的部分横截面图；以及
图10是图9中所示超声波探头的制动机构形成部分的横截面图。
具体实施方式
下面将结合附图来对本发明实施例进行描述。
图1-4示出体现本发明的超声波探头第一优选实施例。显示在图1中的超声波探头包括外壳5，电磁马达3，框架结构4，变换器2和制动机构13。
框架结构4容纳在外壳5内且相对于外壳5保持静止。电磁马达3通过在外壳5内的框架结构4被旋转地支承着。用于来回地转换超声波和电信号的变换器2由外壳5内的电磁马达3固定地支承着。制动机构13由外壳5内的框架结构4固定地支承着并呈现出使电磁马达3制动的制动状态和使电磁马达3解脱制动的制动解脱状态。
这意味着当电磁马达3被驱动旋转时，电磁马达3可通过制动机构13而解脱制动，而当电磁马达3停止旋转时，电磁马达3通过制动机构13被制动。
外壳5包括底壁部分5a和与底壁部分5a整体形成的侧壁部分5b，底壁部分和侧壁部分形成一中空室。外壳5进一步包括牢固安装在外壳5的侧壁部分5b上以形成一容纳电磁马达3的密闭腔室的窗盖6。窗盖6由超声波透射材料制成以便变换器2可来回地转换超声波和电信号。
窗盖6和框架结构4结合在一起形成一气密的腔室，在该腔室内填充有耦合液体7以有助于变换器2来回地转换超声波和电信号。
如图2中示出的，变换器2包括具有顶面11a的主体10、11以及排列在主体10、11顶面11a上的多个压电元件12a-12n，它们沿着电磁马达3的中心轴3c互相间隔排列。主体10、11由框架部分10和支承部分11组成。
多个压电元件12a-12n沿着电磁马达3的中心轴3c互相间隔排列在变换器2的主体10，11上。每个压电元件12a-12n具有沿着电磁马达3的中心轴3c延伸的短边的矩形形状。
返回到图1，窗盖6有一个弓形的内表面和外表面且变换器2的主体10，11有一个与窗盖6的内表面平行并有一间隔的弓形的外表面。
电磁马达3包括具有中心轴3c和一对侧面3d的转子部分3a，还包括一对轴部分3b，每个轴部分具有一中心轴。轴部分3b各自固定到侧面3d上，其中心轴同转子部分3a的中心轴3c成一直线且通过框架结构4被旋转地支承着。
框架结构4包括底盘部分4a及沿着电磁马达3的旋转轴彼此分离的支架部分4b，且电磁马达3包括具有中心轴3c和一对侧面3d的转子部分3a，还包括一对轴部分3b，每个轴部分3b具有一中心轴。轴部分3b各自固定到侧面3d上，且其中心轴同转子部分3a的中心轴3c成一直线且通过框架结构4被旋转地支承着。轴部分3b各自通过框架结构4的支架部分4b被可旋转地支承。电磁马达3具有形成有凹腔18的边缘部分3a。
在图3和图4中更好地显示出，制动机构13包括电磁框架15，电磁线圈14，电磁轴16，和电磁轴激励装置17。
电磁框架15牢固安装在框架结构4上且其内形成一腔室15a。电磁线圈14容纳在电磁框架15的腔室15a内并且部分地固定在电磁框架15上。电磁线圈14呈圆柱中空的形状。
电磁轴16部分地容纳在电磁框架15的腔室15a内，且其与电磁线圈14在轴向上成一直线并由电磁框架15支承着。电磁轴16具有从电磁框架15向外伸出的第一纵向部分16a和从电磁线圈14及电磁框架15向里伸出的第二纵向部分16b。电磁轴16相对于电磁框架15和电磁线圈14沿轴向可移动，以呈现出两个操作状态，包括：第一操作状态，在该状态下，电磁轴16相对于电磁线圈14伸出到极限伸出位置；以及第二操作状态，在该状态下，电磁轴16相对于电磁线圈14缩回到极限缩回位置。
在电磁轴16的第一纵向部分16a与电磁马达3的凹腔18开始部分地形成啮合的状态下，电磁轴激励装置17适于向第一操作状态弹性推动电磁轴16。
电磁轴16第一纵向部分16a与第一凸缘部分一起整体形成，电磁轴16的第二纵向部分16b与第二凸缘部分一起整体形成。
电磁轴激励装置17通过设置成围绕电磁轴16第一纵向部分16a的螺旋线圈弹簧17构成，且该弹簧17一端与第一凸缘部分啮合而另一端与电磁框架15啮合。
下面将针对本发明中所述超声波探头的操作方法进行描述。
制动机构13首先释放以给电磁线圈14供能以在电磁框架15和电磁轴16之间产生电磁吸引力。如图3所示，这样引起的电磁吸引力沿着箭头A1所指的方向克服电磁轴激励装置17的力来移动电磁轴16。这就意味着电磁轴16相对于电磁框架15和电磁线圈14沿轴向运动到第二操作状态，也就是说，电磁轴16相对于电磁线圈14缩回到极限缩回位置并与电磁马达3的凹腔18脱离啮合，因此，就有可能使转子部分3a不受限制的旋转。
另一方面，制动机构13被触发以使电磁线圈14断开能量，以停止在电磁框架15和电磁轴16之间产生电磁吸引力。如图4所示，然后电磁轴朝着箭头A2所指的方向由电磁轴激励装置17弹性推动。这就意味着电磁轴16相对于电磁框架15和电磁线圈14沿轴向运动到第一操作状态，也就是说，电磁轴16相对于电磁线圈14伸出到极限伸出位置并且电磁轴16的第一纵向部分16a与电磁马达3的凹腔18开始部分地啮合，因此，就不可能使转子部分3a旋转。
本实施例的超声波探头当电磁马达3被停止时通过启动制动机构13能够阻止变换器2的旋转。这样构成的超声波探头使变换器2可免于受到电磁马达3特别是当超声波探头落下时所引起的大振动。
为了实现本发明的目的，上述第一实施例中的超声波探头可以被第二实施例中所述超声波探头所取代，这将在下面进行描述。
参照附图5，6A和6B，图中示出体现本发明的超声波探头的第二优选实施例。第二实施例的超声波探头在结构上与第一实施例相似从而包括与第一实施例的超声波探头的结构和附图标记相似的元件。
电磁马达3被操纵以处于停止位置，在该状态下，电磁马达3相对于框架结构4停止，且凹腔18与电磁轴16的第一纵向部分16a处于相对关系。
超声波探头还包括弹性推动电磁马达3趋向电磁马达3的停止位置的电磁马达激励装置21。这就意味着电磁马达3被操纵以处于停止位置，在该状态下，电磁马达3相对于框架结构4停止，且凹腔18与电磁轴16的第一纵向部分16a处于相对关系。
超声波探头还包括电磁马达激励装置21和电磁马达制动装置22。电磁马达激励装置21适合于以在电磁马达3的旋转方向上朝向电磁马达3的停止位置弹性推动电磁马达3。电磁马达制动装置22适合于在电磁马达的停止位置阻止电磁马达旋转。电磁马达激励装置21由一端固定在电磁马达3上、另一端固定在框架结构4上的螺旋线圈弹簧21构成。
电磁马达制动装置由突出销22和止动元件23构成。突出销22在电磁马达3的侧面3d轴向向外伸出。突出销22具有一个突出销22与电磁马达3一起旋转的旋转轨道。止动元件23牢固形成在框架结构4上以出到突出销22的旋转轨道上以确保：在停止状态下，电磁马达3被螺旋线圈弹簧21弹性推动并由突出销22和止动元件23阻止，在该状态下，凹腔18与电磁轴16的第一纵向部分16a呈相对关系。
后面的描述是针对本发明中所述超声波探头的操作。
电磁马达3首先被触发以便转子部分3a抵抗电磁马达激励装置21的作用力转子部分3a被驱动旋转。
电磁线圈14然后被供能使电磁线圈14在电磁框架15和电磁轴16之间产生一电磁吸引力。这样所产生的电磁吸引力克服电磁轴激励装置17的作用力来移动电磁轴16，并呈现出第二操作状态，也就是，电磁轴16相对于电磁线圈14缩回到极限缩回位置并与电磁马达3的凹腔18解脱啮合，因此就有可能使转子部分3a旋转。
另一方面，如图5所示，电磁马达3被解除激励以使电磁马达3的转子部分3a在箭头B所示的旋转方向上被电磁马达激励装置21朝向停止位置推动，并相对框架结构4停止，且凹腔18与电磁轴16的第一纵向部分16a处于相对关系。
电磁线圈14然后断开能量以使电磁线圈14停止在电磁框架14和电磁轴16之间产生电磁吸引力。如图6A和6B所示，然后电磁轴16由电磁轴激励装置17朝着第一操作状态方向弹性推动，也就是说，电磁轴16的第一纵向部分16a与电磁马达3的凹腔18开始部分地啮合，因此就不可能使转子部分3a旋转，。
在第二实施例的超声波探头中，电磁马达3被电磁马达激励装置21朝向停止位置弹性推动，且不管电磁马达的当前旋转角度如何，以凹腔18与电磁轴16的第一纵向部分16a处于相对关系状态相对于框架结构4停止，以确保防止电磁马达旋转。
这样构成的超声波探头可使变换器免于受到电磁马达特别是当超声波探头落下时所引起的大振动。
为了实现本发明的目的，上述第二实施例中所述超声波探头可以被第三实施例中所述超声波探头来取代，这将在下面进行描述。
参照附图7，8A和8B，图中表示出了本发明第三实施例中的超声波探头。第三实施例的超声波探头在结构上与第一实施例相似，从而包括与第一实施例的超声波探头在结构上和附图标记上也相似的元件。
在图7，8A和8B中，制动机构包括齿轮元件31、电磁框架15、电磁线圈14、电磁轴16、和电磁轴激励装置17。
齿轮元件31具有一个中心轴并且牢固安装在电磁马达3的侧面3d上，该中心轴与电磁马达3的中心轴3c成一直线。齿轮元件31具有多个在齿轮元件31的圆周方向上互相间隔距离相等的齿和多个在相邻两齿之间的凹槽。
电磁框架15牢固安装在框架结构4上并且其内形成一腔室15a。
电磁线圈14容纳在电磁框架15的腔室15a内并且部分固定在电磁框架15上。该电磁线圈14呈圆柱中空的形状。
电磁轴16部分地容纳在电磁框架15的腔室15a内，在轴向上与电磁线圈14成一直线并由电磁框架15支承着，且其与齿轮元件31成反向关系。该电磁轴16具有从电磁框架15向外伸出的第一纵向部分16a和从电磁线圈14及电磁框架15向里伸出的第二纵向部分16b。电磁轴16相对于电磁框架15和电磁线圈14轴向可运动，并呈现出两种操作状态，包括：第一操作状态，在该状态下，是指当电磁轴16相对于电磁线圈14伸出到极限伸出位置时；第二操作状态，在该状态下，电磁轴16相对于电磁线圈14缩回到极限缩回位置。电磁轴16的第一纵向部分16a具有棘爪形状的前端部分16c。
电磁轴激励装置17适于朝向第一操作状态弹性推动电磁轴16，在该状态下，电磁轴16的第一纵向部分16a的前端部分16c同齿轮元件31的一个凹槽开始部分地啮合。
下面的描述是针对于第三实施例中所述超声波探头的操作。
电磁马达3被触发以使电磁线圈14被供能，使在电磁框架15和电磁轴16之间产生一电磁吸引力。如图8A所示，这样产生的电磁吸引力沿着箭头B1所指的方向克服电磁轴激励装置17的力来移动电磁轴16。这就意味着电磁轴16相对于电磁框架15和电磁线圈14沿轴向运动到第二操作状态，也就是说，电磁轴16的第一纵向部分16a的前端部分16c相对于电磁线圈14缩回到极限缩回位置，并与齿轮元件31的凹槽之一解脱啮合，因此就有可使转子部分3a不受限制地旋转。
另一方面，电磁线圈14被断开能量，以停止在电磁框架15和电磁轴16之间产生电磁吸引力。如图8B所示，然后电磁轴激励装置17沿着箭头B2所指的方向朝向第一操作状态移动电磁轴16的第一纵向部分16a的前端部分16c。这就意味着电磁轴16轴向移动以呈现电磁轴16在其被伸出到极限伸出位置的第一操作状态，也就是说，电磁轴16的第一纵向部分16a与齿轮元件31的凹槽之一开始部分地啮合，因此就不可能使转子部分3a旋转。
在该实施例的超声波探头中，电磁轴16的前端部分16c可移动，以不管电磁马达3的当前旋转角度而与齿轮元件31的一个凹槽开始啮合以确保当电磁马达3停止时可阻止电磁马达3旋转。
这样构成的超声波探头可使变换器免于受到电磁马达特别是当超声波探头落下时所引起的大振动。
为了实现本发明的目的，上面超声波探头第三实施例可以被超声波探头第四实施例取代，这将在下面进行描述。
参照附图9和10，图中示出了体现本发明的超声波探头第四优选实施例。第四实施例的超声波探头在结构上与第一实施例相似，从而包括与第一实施例超声波探头在结构和附图标记上也是相似的元件。
在附图9和10中，电磁马达3包括具有中心轴3c和一对侧面3d的转子部分3a，还包括一对轴部分3b。每个轴部分3b具有一中心轴。轴部分3b各自固定地装在侧面3d上，其中心轴同转子部分3a的中心轴3c成一直线且通过框架结构4可旋转地支承着。
如图10所示，制动机构41包括第一电磁元件42，电磁框架43，电磁线圈44和第二电磁元件45。
第一电磁元件42固定地装在电磁马达3的转子部分3a的周边壁上。电磁框架43牢固安装在框架结构4上并其中形成一腔室43a。
电磁线圈44容纳在电磁框架43的腔室43a内并部分地固定在电磁框架43上。电磁线圈44呈圆柱中空的形状。
第二电磁元件45部分地容纳在电磁框架43的腔室43a内，同电磁线圈在轴向上成一直线并由电磁框架43支承以指向第一电磁元件42，以便当电磁线圈被供能时确保第一和第二电磁元件42，45互相排斥。
电磁框架43包括底壁部分43b和侧壁部分43c。底壁部分43b牢固安装在框架结构4上，且侧壁部分43c与底壁部分43b整体形成。电磁框架43的底壁部分43b和侧壁部分43c和第一电磁元件42共同限定一腔室43a以容纳电磁线圈44。第一电磁元件42，电磁框架43和第二电磁元件45均由磁性物质制成。
下面的描述针对于第四实施例中所述超声波探头的操作方法。
如图10所示，电磁线圈44断开能量以使第二电磁元件45产生一个磁通量46，该磁通量在电磁框架43，第一电磁元件和第二电磁元件中产生一磁路。这样生成的磁通量在第二电磁元件45和第一电磁元件42之间产生一电磁吸引力，以阻止转子部分3a旋转。
另一方面，如图10所示，电磁线圈44被供能以生成一磁通量47，该磁通量47与磁通量46相抵消。这就意味着这样生成的磁通量47产生一排斥力使得第一电磁元件42和第二电磁元件45互相排斥，因此就有可能使转子部分3a不受限制地旋转。
在第四实施例所述超声波探头中，转子部分3a不管电磁马达3的当前旋转角度而被阻止旋转以确保阻止变换器2旋转。这样构成的超声波探头可使变换器免于受到电磁马达特别是当超声波探头落下时所引起的大振动。而且，制动机构41中不包含机械运动部件，这样就提高了超声波探头的性能和可靠性。
本发明的许多特征和优点可以从上面详细描述中显而易见地看出，试图通过所附的权利要求来覆盖落在本发明的精神和范围内的本发明所具有的特征和优点。另外，多种改进和变化对本领域普通技术人员来说是容易想到的，因此并不将本发明局限于所图示和描述的具体结构和操作，所有合适的改进和等同替换都被看作是包含在本发明的范围之内。