CN101224163A - 超声发生器及使用该超声发生器的护肤装置 - Google Patents
超声发生器及使用该超声发生器的护肤装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种超声发生器,包括:用于产生超声振动的超声振动器;天线,其具有与该超声振动器相连的连接表面和朝目标点发射超声波的超声波发射表面;以及将天线连接和固定就位的保持机构。所述天线包括具有相反平表面的平板状天线,所述平表面之一形成所述连接表面,所述平表面中的另一个形成所述超声波发射表面。在平板状天线外圆周表面上形成有一个用于通过保持机构连接和固定所述平板状天线的支撑部分,所述支撑部分的厚度小于具有平板状形状的平板状天线的厚度。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声发生器,其中超声振动器与天线(horn)相连,还涉及一种具有该超声发生器的护肤装置。
背景技术
通常,已知的超声发生器包括一个天线和一个与该天线相连的超声振动器。该超声发生器被配置成由施加到超声振动器上的交变电场所产生的超声振动器的机械振动而通过天线将超声振动发射到外面。
如上配置的超声发生器适用于例如护肤装置中,当天线压在皮肤表面时,朝皮肤表面或活体内部传送超声振动,从而提供所需的美学效果(见日本专利公开号No.2006-181292)。
如图8所示,在传统的超声发生器中,具有侧圆周壁60且底部封闭的管状天线用作要与超声振动器1相连的天线5。底部封闭的管状天线5的好处在于该天线5可以在其侧圆周壁60上被稳定地连接和固定,另一好处在于,该则圆周壁60可防止用作超声波传送介质的液体例如胶质体等渗透到超声发生器中。
但是,具有底部封闭的管状天线5的超声发生器会遇到下列问题。具体为,超声波传送天线5通常由轻质金属制成,包括铝或轻质合金。为此,很难通过为确保超声振动的稳定传送而要满足的严格尺寸需求的加工来提供复杂的形状,即,底部封闭的管状。
另外,在制造天线5的过程中切除的金属量增加,这使得成本增加。另外,天线5变得尺寸较大,继而使所述装置体积大且笨重。
为解决这些问题,可想出的办法就是将天线5形成为平板状,在这种情况下又很难稳定地连接和固定可在其中产生超声驻波的天线5。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种超声振动器,其中使用平板状天线,以使产生的装置具有较小的尺寸、重量轻、成本有效、且可稳定地连接和固定天线,还提供一种使用该超声发生器的护肤装置。
为了实现上述目的,本发明提供一种超声发生器,其包括:用于产生超声振动的超声振动器;天线,其具有与超声振动器相连的连接表面和朝目标点发射超声波的超声波发射表面;以及将天线连接和固定就位的保持机构,其中所述天线包括具有相反平表面的平板状天线,所述平表面之一形成所述连接表面,所述平表面中的另一个形成所述超声波发射表面,且其中在平板状天线外圆周表面上形成有一个用于通过保持机构连接和固定所述平板状天线的支撑部分,其厚度小于平板状天线的厚度。
采用上述的超声发生器,将金属材料形成为平板状天线的工作变得很容易,且减少了切除的金属量,并且可以成本有效的方式来提供超声发生器。另外,小尺寸且轻质的平板状天线的使用在减少整个装置的尺寸和重量方面也是非常有效的。
另外,由于支撑部分形成在平板状天线的外圆周表面上,可以通过该支撑部分来稳定地连接和固定该平板状天线。因为支撑部分的厚度小于平板状天线,还可以避免在支撑部分中产生立波。
在上述的超声发生器中,优选的是,平板状天线的支撑部分在平板状天线的靠近连接表面的外圆周表面的端部处被形成为凸缘形状,支撑部分的最度为在平板状天线内传播的超声振动的一个波长的1/3到1/6。这可以可靠地防止在支撑部分中产生立波,还可以防止支撑部分影响在平板状天线中产生的立波。
另外,由于支撑部分在平板状天线的靠近其连接表面的端部处形成为具有超声振动的一个波长的1/3到1/6的厚度,支撑部分的与该连接表面相对的端表面被定位成与在平板状天线内产生的立波的波节对齐或靠近该波节。因此,在固定平板状天线中使用支撑部分不会影响在通过凸缘状支撑件被连接和固定就位的平板状天线中产生的立波。
在上述超声发生器中,优选的是,多个防旋转切口部分形成在平板状天线的连接表面上。这防止当超声振动在平板状天线内传播时平板状天线的旋转,从而可以稳定连接和固定该天线。
在上述超声发生器中,优选的是,切口部分以等间隔沿着绕平板状天线的连接表面的中点延伸的圆的圆周布置。切口部分对超声振动的传播的影响可以通过以等间隔布置所述切口部分而得到抑制。这是因为,超声振动是从平板状天线的连接表面上的中点C开始传播。
在上述超声发生器中,优选的是,保持机构包括一个防水罩,用于通过支撑部分连接和固定该平板状天线。这使防水罩可以稳定地连接和固定天线,同时可靠防止液体渗透到装置中。
另外,本发明还涉及一种包括如上配置的超声发生器的护肤装置,其中该平板状天线的超声波发射表面形成皮肤接触表面。这可以稳定连接和固定平板状天线,从而提供小尺寸、轻质且成本有效的护肤装置。
根据本发明,可以通过采用平板状天线来减小装置的尺寸、重量和成本。另外,本发明还可提供能稳定连接和固定天线的超声发生器以及使用该超声发生器的护肤装置。
附图说明
通过结合附图给出的实施例的详细描述,本发明的目的和特征将变得更加明显,其中:
图1为侧剖视图,示出了根据本发明一个实施例的护肤装置的整体;
图2A和2B为示出了该护肤装置的整体的前视图和后视图;
图3为示出了该护肤装置的主要部分的分解透视图;
图4为示出了该护肤装置的主要部分的前视图;
图5为示出了该护肤装置的主要部分的侧剖视图;
图6A和6B为示出了该护肤装置的特征部分的示意示图;
图7A为示出了该护肤装置的天线的仰视图,图7B和7C为示出了该天线的变化例的仰视图;以及
图8为示出了传统护肤装置的侧剖视图。
具体实施方式
下面参考图1-8描述本发明的实施例,这些附图构成本发明的一部分。图1、2A、2B示出了根据本发明一个实施例的护肤装置的整体。根据本发明实施例的护肤装置包括一个超声发生器,并被设计成通过将从超声发生器的超声波发射表面16b发出的超声振动传送到皮肤表面来提供美学效果。
根据本发明实施例的护肤装置(也即,形成该护肤装置一部分的超声发生器)包括作为其主要部件的,具有内置超声振动器1的头部组块2和具有内置控制电路3的抓持组块4,该控制电路向超声振动器1施加交变电场以产生超声振动。
首先,描述头部组块2的基本构造。如图3到5所示,头部组块2包括由金属例如铝等制成的盘形天线5(以后称为平板状天线16)、粘结地固定到平板状天线16的一个平表面上的超声振动器1、形成头部组块2底部的基部6、以及防水罩9。
防水罩9与从平板状天线16的外圆周表面突伸出的凸缘状支撑部分45配合,同时,与从基部6的外表面突伸的钩状配合部分8配合。通过将平板状天线16经防水罩9连接和固定到基部6上,平板状天线16的与同超声振动器1固定的平表面(以后称为连接表面16a)相对的平表面(以后称为超声波发射表面16b)在从图中看时可在椭圆地且向上突出的状态下暴露于外面。
一个O形圈10夹在平板状天线16的支撑部分和防水罩9之间。防水罩9和O形圈10形成一个保持机构15,用于将平板状天线16连接和固定到护肤装置上。
在头部组块2内还设有振动器侧连接端子11和天线侧连接端子12,用于向超声振动器1供电。振动器侧连接端子11与设在超声振动器1中的一对电极13(见图3)中的一个接触,从而振动器侧连接端子11与相应的电极13直接电连接。
另外,天线侧连接端子12与平板状天线16的连接表面16a接触,从而天线侧连接端子12与超声振动器1的另一电极13电连接。连接端子11、12都被固定到基部6上,并通过导线(未示出)电连接到抓持组块4的控制电路3上。
接下来描述抓持组块4的基本构造。抓持组块4包括具有前壳体18和螺钉固定到前壳体18上的后壳体19、螺钉固定到主壳体20的开口上的大体环形支撑基座21、以及顶罩22。主壳体20、支撑基座21以及顶罩22形成抓持组块4的整个壳体23。
容纳在壳体23内的是控制电路3、操作开关24、以及电源插孔25。操作开关24包括与后壳体部分19相连的开关罩26、开关凸台27、以及开关衬底28。开关衬底28和电源插孔25通过导线(未示出)与控制电路3电连接。
接下来,描述用于将头部组块2可移动地支撑在抓持组块4上的支撑机构7。在本发明实施例中,支撑机构7包括螺旋弹簧32,其作为弹性元件以压缩状态夹在形成头部组块2底部的基部6和形成抓持组块4顶部的顶罩22之间。基部6的底部包括柱状中央贯穿部分33、围绕该贯穿部分33的周边部分34、以及形成在贯穿部分33和周边部分34之间的环形槽部分35。
贯穿部分33被插入到顶罩22的中央孔中。盘状止挡件36螺钉固定到位于顶罩22内的贯穿部分33的梢端。止挡件36是这样一个部件,即,其通过使将在下面描述的防水顶罩40与顶罩22的内表面接触从而防止通过头部组块2滑动的部件。
圆柱状防水件37绕着螺旋弹簧32的外圆周设置从而围绕着该弹簧。螺旋弹簧32通过防止件37压靠着顶罩22。片状防水罩40布置在抓持组块4的顶罩22内部。防水件37和防水罩40确保防止护肤时所用超声波传送介质例如胶质体等渗透到抓持组块4中,从而以可靠方式避免短路或其他故障。
另外,布置在平板状天线16和防止罩9之间的O形圈可确保例如胶质体这样的液体不会渗透到头部组块2中。
采用如上配置的护肤装置,如果操作开关24打开时,交变电场从控制电路3通过连接端子11、12施加到超声振动器1上。所施加的交变电场使超声振动器1机械振动,从而产生超声振动。然后,当用一只手抓持住抓持组块4使身体的皮肤接触平板状天线16的超声波发射表面16b时,在超声振动器1中产生的超声振动被传送到皮肤表面或活体的其他位置,从而获得需要的美学效果。
接下来,参考图6和7描述本发明的特征部分。如前所述,在根据本发明实施例的护肤装置中,具有相反定位的平表面(即连接表面16a和超声波发射表面16b)的盘形平板状天线16用作天线5,用于从被粘结地固定的超声振动器1处接收超声振动,并朝目标点传送该超声振动。
通过将一对电极13布置在盘状压电材料14的相反平表面上来制造超声振动器1。超声振动器1的电极13之一通过使用导电粘结剂(未示出)粘结地固定于平板状天线16的连接表面16a。
凸缘状支撑部分45形成在平板状天线16的外圆周表面17的靠近连接表面16a的端部处。从防水罩9一端的孔口圆周向内突伸的肋状锁定部分46被锁定到支撑部分45的面对超声波发射表面16b的表面48处,其中O形圈10夹在该锁定部分46和该端表面48之间(见图5)。
槽状接收部分47形成在防水罩9的内圆周表面上。从基部6延伸的钩状配合部分8在其凸耳部分与该槽状接收部分47弹性配合。此时,支撑部分45通过O形圈10夹在配合部分8的凸耳端和防水罩9的锁定部分46之间,从而使平板状天线16固定就位。
在这方面,凸缘状支撑部分45的厚度t小于平板状天线16的厚度T,以避免产生立波。特别地,平板状天线16的厚度T设成等于天线16内传播的超声振动的波长λ。
相反,支撑部分45的厚度t设在平板状天线16的厚度T的1/3到1/6的范围内(即,超声振动的波长λ的1/3到1/6)。因此,如图6B所示,在从连接表面16a到超声波发射表面16b的整个延伸范围内在平板状天线16中产生立波。立波的反波节存在于连接表面16a、超声波发射表面16b、以及位于其间的中间位置(也即,从连接表面16a朝超声波发射表面16b间隔1/2λ的位置)。
相反,支撑部分45被形成为使得其从连接表面16a测得的厚度t落入1/3到1/6λ的范围内。这样,在支撑部分45中不产生立波。这使得可以通过使用支撑部分45来稳定地连接和固定平板状天线16。
支撑部分45的端表面48定位在包括平板状天线16内产生的立波的波节的区域内(图6B中的阴影区域)。这一区域指的是这样一个区域,其中立波的振幅减少到其最大振幅的50%或更小。因此,支撑部分45的出现对平板状天线16的立波没有太大的影响。这使得平板状天线16能稳定地产生超声振动。
多个防旋转切口部分49形成在平板状天线16的环形连接表面16a的周边部分中。从基部6延伸的防旋转突起50(见图3)配合到该切口部分49中,这种结构能可靠地防止平板状天线16旋转。
在图7A所示示例中,三个切口部分49径向地以等间隔沿着平板状天线16连接表面16a的圆周部分布置。可选地,如图7B和7C所示,切口部分49可为两个或四个或更多个。
虽然超声振动从连接表面16a的中点C朝周边部分传播,但切口部分49的出现对超声振动的传播的影响大部分得到抑制。这是因为,切口部分与平板状天线16的中点C相隔同等的距离且以等间隔沿着平板状天线16的圆周部分布置。
如上配置的超声发生器可以应用于除护肤装置外的其他各种装置。本发明适用的装置并不限于用于美容护理之类的装置,而可以包括进行各种超声处理例如诊断、加工、结合、清洗、溶济渗透加速、扩散、分散、乳化以及雾化的装置。在这些情况下可获得与如上所示同样的效果。
虽然本发明已就该实施例进行了图示和描述,但是本领域技术人员应该理解,可在不偏离后附权利要求限定的本发明范围内作出各种变化和修改。
Claims (6)
1.一种超声发生器,包括:
用于产生超声振动的超声振动器;
天线,其具有与该超声振动器相连的连接表面和朝目标点发射超声波的超声波发射表面;以及
将天线连接和固定就位的保持机构,
其中所述天线包括具有相反平表面的平板状天线,所述平表面之一形成所述连接表面,所述平表面中的另一个形成所述超声波发射表面,且其中在平板状天线外圆周表面上形成有一个用于通过保持机构连接和固定所述平板状天线的支撑部分,所述支撑部分的厚度小于具有平板状形状的平板状天线的厚度。
2.根据权利要求1所述的超声发生器,其特征在于,平板状天线的所述支撑部分在平板状天线外圆周表面的靠近所述连接表面的端部处被成形为凸缘形状,所述支撑部分的厚度为在平板状天线内传播的超声振动的一个波长的1/3到1/6。
3.根据权利要求1或2所述的超声发生器,其特征在于,在所述平板状天线的所述连接表面上形成有多个防旋转切口部分。
4.根据权利要求3所述的超声发生器,其特征在于,所述切口部分以等间隔沿着绕平板状天线连接表面的中点延伸的圆的圆周布置。
5.根据权利要求1或2所述的超声发生器,其特征在于,所述保持机构包括防水罩,用于通过所述支撑部分连接和固定所述平板状天线。
6.一种包括根据权利要求1或2所述的超声发生器的护肤装置,其中所述平板状天线的超声波发射表面形成皮肤接触表面。
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