JP4936187B2 - Beauty equipment - Google Patents
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Description
本発明は、超音波振動装置を用いた美容装置に関する。 The present invention relates to a cosmetic device using ultrasonic vibration equipment.
従来から、図10に示すように超音波振動子1をホーン2に接続させて備え、超音波振動子1に電気的振動を供給して機械的振動に変換させることで、ホーン2を介して超音波振動を外部に発信させる構成の超音波振動装置40が知られている(特許文献1参照)。図中のtはホーン2の厚み、dはホーン2の径方向寸法である。上記構成の超音波振動装置40は例えば美容装置に好適に用いられ、ホーン2を肌面に押し当てることで、肌面や生体内部に向けて超音波振動を伝達させて所望の美容効果を得るようになっている。
Conventionally, as shown in FIG. 10, an ultrasonic vibrator 1 is connected to a
このような超音波振動装置40が備えるホーン2の理想的な厚み方向のインピーダンス特性を図11に示している。また、スプリアスのある場合のインピーダンス特性を図12に示している。図示のように、高い超音波発生効率を得ることのできる共振周波数frから反共振周波数faの範囲(発振範囲)内の例えば周波数fd1で上記スプリアスが生じた場合には、所望の出力を得ることが困難となる。
FIG. 11 shows ideal impedance characteristics in the thickness direction of the
ここで、上記スプリアスが生じる原因としては、ホーン2の径方向の振動が厚み方向の振動に影響を与えることが考えられる。特に、径方向において大きな共振を生じた場合、この共振が大きな影響を与えて厚み方向のインピーダンス特性に上記スプリアスを生じさせる。しかし、図10に示すように、従来の超音波振動装置40のホーン2はその大部分において径方向寸法が厚み方向に沿って一定となっており、径方向に大きな共振が生じやすいものであった。
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが防止された超音波振動装置を用いた美容装置を提供することを課題とするものである。 The present invention was invented in view of the above problems, a cosmetic device using ultrasonic vibration equipment which may cause spurious is prevented between the anti-resonance frequency from the resonant frequency in the impedance characteristics in the thickness direction The issue is to provide.
上記課題を解決するために本発明を、超音波振動を発生させる超音波振動子1と、該超音波振動子1を接続させる接続面2b及び目的箇所に向けて超音波を発信させる超音波発信面2aを逆向きの平板面として有するホーン2と、を具備する超音波振動装置40をヘッドカバー11に組み込んで備え、ホーン2の超音波発信面2aを肌接触面として用いる美容装置60とする。上記ホーン2は、超音波発信面2aに向けて径方向寸法が漸次小さくなるテーパ部3を有するとともに、テーパ部3と超音波発信面2aとの境界部分に突曲部5を設け、接続面2bと超音波発信面2aとの間の接続面2b近傍の部分に、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される鍔部6を有し、鍔部6よりも超音波発信面2a側であり且つ該鍔部6と隣接する部分に、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される凹溝部7を全周に亘って設け、テーパ部3と凹溝部7の間に、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される胴部4を設けた平板状の部材である。上記ホーン2の鍔部6と凹溝部7と胴部4の各領域が、接続面2bと超音波発信面2aとの間の寸法の50%未満であり、上記ホーン2の胴部4をヘッドカバー11の開口部に嵌合させた状態で、凹溝部7に嵌合されるOリング12がホーン2とヘッドカバー11の間で挟持され、このOリング12を介して鍔部6がホーン2の抜け止めをするように設けたことを特徴とする。上記構成の超音波振動装置40においては、ホーン2の径方向において大きな共振を生じることが抑制される。これにより、ホーン2の厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが抑制されるようになっている。そのため、ホーン2のインピーダンス特性にスプリアスが生じることを防止して所望の出力を得ることのできる美容装置60となる。
In order to solve the above-described problems, the present invention relates to an ultrasonic transducer 1 that generates ultrasonic vibrations, an ultrasonic transmission that transmits ultrasonic waves toward a
なお、ここでの「厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される領域が、接続面2bと超音波発信面2aとの間の寸法の50%未満である」とは、その領域特有の一定寸法で径方向寸法が維持される単一の領域だけで接続面2bと超音波発信面2aとの間の寸法の50%以上になることがないように抑えるという意味である。したがって、その領域特有の一定寸法で径方向寸法が維持される領域が複数存在する場合にも、それぞれの領域だけで接続面2bと超音波発信面2aとの間の寸法の50%以上になることがないように抑える。
Here, “the area where the radial dimension is kept constant along the thickness direction is less than 50% of the dimension between the
また、上記ホーン2は、超音波発信面2aに向けて径方向寸法が漸次小さくなるテーパ部3を有するとともに、テーパ部3と超音波発信面2aとの境界部分に突曲部5を設けたものであるから、ホーン2の径方向に大きな共振を生じることがテーパ部3の存在によって効果的に抑制されるとともに、超音波発信面2aを肌面等に当てて用いる際には当たりが良好となって負担を軽減することができる。
Further, the
また、上記ホーン2は、接続面2b近傍に鍔部6を有するものであるから、大径となる鍔部6の存在によってホーン2の径方向に大きな共振を生じることが抑制されるとともに、この鍔部6を抜け止め等に利用して超音波振動装置40を美容装置60に組み込むことができる。
Further, since the
更に、上記ホーン2は、鍔部6よりも超音波発信面2a側であり且つ該鍔部6と隣接する部分に、全周に亘って凹溝部7を設けたものであることから、小径となる凹溝部7の存在によってホーン2の径方向に大きな共振を生じることが抑制されるとともに、この凹溝部7を利用してOリング12を取り付け、ジェル等の浸入を防止することができる。
Further, since the
請求項1に係る発明は、厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが防止された超音波振動装置を組み込むことで、ホーンのインピーダンス特性にスプリアスが生じることを防止して所望の出力を得ることができる美容装置になるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, by incorporating an ultrasonic vibration device in which spurious is prevented from occurring between the resonance frequency and the anti-resonance frequency in the impedance characteristic in the thickness direction , the spurious is generated in the impedance characteristic of the horn. There is an effect that it becomes a beauty device capable of preventing and obtaining a desired output.
また請求項1に係る発明は、上記効果に加えて、テーパ部の存在によりホーンの径方向に大きな共振を生じることが効果的に抑制されるとともに、超音波発信面を肌面等に当てて用いる際にはテーパ部や屈曲部の存在により当たりが良好となって負担が軽減されるという効果を奏する。 In addition to the above effect, the invention according to claim 1 effectively suppresses large resonance in the radial direction of the horn due to the presence of the tapered portion, and applies the ultrasonic wave transmitting surface to the skin surface or the like. When used, the presence of the tapered portion and the bent portion provides an effect that the hit is good and the burden is reduced.
また請求項1に係る発明は、上記効果に加えて、鍔部の存在によってホーンの径方向に大きな共振を生じることが抑制されるとともに、この鍔部を利用して超音波振動装置を美容装置に組み込むことができるという効果を奏する。 The invention according to claim 1, in addition to the above effects, together with causing a large resonant in the radial direction of the horn is suppressed by the presence of the flange, beauty device ultrasonic vibration device utilizing the flange portion There is an effect that it can be incorporated into.
また請求項1に係る発明は、上記効果に加えて、凹溝部の存在によってホーンの径方向に大きな共振を生じることが抑制されるとともに、この凹溝部を利用してOリングを取り付け、ジェル等の浸入を防止することができるという効果を奏する。 The invention according to claim 1, in addition to the above effects, together can be suppressed to produce a large resonant in the radial direction of the horn by the presence of the recessed groove portion, mounting the O-ring by using the groove portion, Gel It is possible to prevent intrusion of the like.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図1には、本発明の実施形態における第1例の超音波振動装置40を示している。なお、本文中に用いる径方向は図中のx方向、厚み方向は図中のy方向である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 shows an
超音波振動装置40は、超音波振動を発生させる超音波振動子1と、アルミニウム等の金属を用いて平板状に(具体的には円板状に)形成したホーン2とから成る。ホーン2は、超音波振動子1を接着固定して接続させる接続面2bと、目的箇所に向けて超音波を発信させる超音波発信面2aとを、互いに逆向きの平板面として有するものである。
The
平板状を成す上記ホーン2の側面は、厚み方向に沿って径方向寸法が漸次変化するテーパ部3と、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D1に維持される胴部4とから成る。テーパ部3はホーン2側面の超音波発信面2a側に形成され、超音波発信面2aに向けて径方向寸法が漸次小さくなる円錐台側面となっている。テーパ部3のテーパ角αは40°以下に形成することが好ましく、ここでは38°に形成している。テーパ部3と超音波発信面2aの境界部分には突曲部5を全周に亘って形成し、突曲部5を介してテーパ部3と超音波発信面2aを滑らかにつないでいる。
The side surface of the
また、胴部4はホーン2側面の接続面2b側に形成されており、接続面2bに至るまで径方向寸法が一定な円柱側面となっている。この胴部4とテーパ部3とから成るホーン2にあっては、超音波発信面2aと胴部4とで径方向寸法が4mm以上相違するようにテーパ部3を設定している。
Moreover, the trunk |
上記ホーン2のテーパ部3及び突曲部5は、例えば後述の美容装置60に超音波振動装置40を組み込んで用いる場合に、超音波発信面2aの肌面に対する肌当たりを良くして負担を軽減させることのできる部分である(図6、図8等参照)。また、上記ホーン2の胴部4は、同じく後述の美容装置60に超音波振動装置40を組み込んで用いる場合に、この美容装置60のヘッドカバー11の開口部と隙間なく嵌合してホーン2を保持させることのできる部分である。
For example, when the
そして、上記ホーン2にあっては、その厚み方向においてテーパ部3が形成される領域が全体の50%以上となるように設定している。これにより、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D1に維持される胴部4の領域は、全体の50%未満となっている。テーパ部3においては、厚み方向に沿って径方向寸法が(ひいては径方向の共振周波数や振動特性が)漸次変化するので、径方向においてテーパ部3に大きな共振を生じることがなく、ホーン2の径方向において大きな共振を生じることが抑制される。つまり、ホーン2の径方向の振動が原因となって厚み方向のインピーダンス特性にスプリアスを生じることが、効果的に抑制されるようになっている。
And in the
なお、テーパ部3は、厚み方向に沿って径方向寸法が一定割合で変化する側面視直線状の構造に限定されず、例えば図2(a)の変形例に示すような側面視円弧状の凹曲面であってもよい。この場合のテーパ部3は、厚み方向に沿って径方向寸法が小さくなる割合が超音波発信面2aに近づく程に漸次小さくなるような構造となる。また、図2(b)に示すように、テーパ部3が上記ホーン2の厚み方向の全部に形成されていてもよい。
Note that the
また、超音波振動子1をホーン2に貼着させる位置については、円板状である超音波振動子1の中心位置が同じく円板状であるホーン2の中心位置からずれるように設定することも好適である。これによれば、ホーン2において更に径方向の共振が生じにくくなり、厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが更に抑制される。
Further, the position where the ultrasonic vibrator 1 is attached to the
次に、本発明の実施形態における第2例の超音波振動装置40について図3に基づいて説明するが、上記した第1例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第1例とは相違する特徴的な構成について以下に詳述する。
Next, the
本例の超音波振動装置40に備えるホーン2の側面には、厚み方向に沿って径方向寸法が漸次変化する円錐台側面状のテーパ部3と、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D1に維持される円柱側面状の胴部4と、同じく厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D2に維持される円柱側面状の鍔部6とを、超音波発信面2a側から接続面2b側へとこの順に形成している。接続面2bに隣接して形成される上記鍔部6は、その径方向寸法を胴部4よりも大きく設けたものであって、例えば後述の美容装置60に超音波振動装置40を組み込んで用いる場合に、美容装置60のヘッドカバー11の開口部に胴部4を嵌合させた状態でホーン2の抜け止めを図ることのできる部分である(図6等参照)。
The side surface of the
そして、上記ホーン2にあっては、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D1に維持される胴部4の領域と、厚み方向に沿って径方向寸法が別の一定寸法D2に維持される鍔部6の領域とを、いずれもが厚み方向において全体の50%未満となるように設定している。これにより、ホーン2の径方向において大きな共振を生じることが抑制される。つまり、ホーン2の径方向の振動が原因となって、厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが抑制される。
And in the said
次に、本発明の実施形態における第3例の超音波振動装置40について図4に基づいて説明するが、上記した第1例及び第2例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第1例及び第2例とは相違する特徴的な構成について以下に詳述する。
Next, a third example of the
本例の超音波振動装置40に備えるホーン2の側面には、厚み方向に沿って径方向寸法が漸次変化する円錐台側面状のテーパ部3と、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D1に維持される円柱側面状の胴部4と、同じく厚み方向に沿って径方向寸法が別の一定寸法D3に維持される円柱側面状の凹溝部7と、同じく厚み方向に沿って径方向寸法が更に別の一定寸法D4に維持される円柱側面状の鍔部6とを、超音波発信面2a側から接続面2b側へとこの順に形成している。
The side surface of the
凹溝部7は、その径方向寸法を胴部4や鍔部6よりも小さく設けたものであり、鍔部6よりも超音波発信面2a側であり且つ該鍔部6と隣接する部分に全周に亘って溝を設けた形になっている。この凹溝部7は、例えば後述の美容装置60に超音波振動装置40を組み込んで用いる場合に、Oリング12等のゴム製品を嵌合させてジェル等の浸入を防止することができる部分である(図6、図7等参照)。
The
そして、上記ホーン2にあっては、径方向寸法が一定寸法D1,D3,D2に維持される胴部4、凹溝部7、鍔部6の各領域を、いずれもが厚み方向において全体の50%未満となるように設定している。これにより、ホーン2の径方向において大きな共振を生じることが抑制される。つまり、ホーン2の径方向の振動が原因となって、厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが抑制される。
In the
次に、本発明の超音波振動装置40を備えた美容装置60について説明する。図5〜図7には、超音波振動装置40備えたヘッドブロック50を示しており、図8、図9には、このヘッドブロック50を組み込んだ美容装置60を示している。美容装置60は、超音波振動装置40を備える一対のヘッドブロック50と、一対のヘッドブロック50を支持するヘッド支持ブロック51と、超音波振動装置40の超音波振動子1に電気的振動を供給して超音波振動を生じさせる制御回路8を内蔵する把持ブロック9とで、主体を構成している。なお、ここでは第3例の超音波振動装置40を一方のヘッドブロック50に備えた美容装置60について説明するが、第1例や第2例の超音波振動装置40を備えてもよいことは勿論である。
Next, the
まず、第3例の超音波振動装置40を備えた一方のヘッドブロック50の構成について、図5〜図7に基づいて説明する。このヘッドブロック50は、超音波振動子1及びホーン2から成る超音波振動装置40と、ヘッドブロック50の底部を成すヘッドベース10と、両端の貫通した円筒状のヘッドカバー11とを備えている。上記ヘッドカバー11は、ホーン2の側面に設けた鍔部6と係合し、且つ、ヘッドベース10の側面に設けたフック30と係合するものである。上記ヘッドカバー11を介してホーン2をヘッドベース10に取付固定することで、ホーン2の超音波発信面2aを、ヘッドカバー11の開口部から外部に突出した状態に保持させる。
First, the configuration of one
ホーン2側面の凹溝部7はOリング12を嵌合させるものであり、組立状態において上記Oリング12がホーン2とヘッドカバー11の間に挟持されて、両者2,11の径方向の隙間を全周に渡って隙間なく埋めるようになっている。ヘッドベース10の側面にも凹溝部32を設けており、該凹溝部32にOリング33を嵌合させている。また、ホーン2の接続面2bの周縁部には回転防止用の切欠部28を複数設けており、ヘッドベース10に設けてある係止リブ29が上記切欠部28に嵌入されることで、ホーン2の回転止めを行う。
The
更にヘッドブロック50内には、超音波振動子1に給電を行うための振動子側接続端子13及びホーン側接続端子14が備えてある。振動子側接続端子13は、超音波振動子1が表裏に有する一対の電極15(図7参照)の一方に弾接されることで、該電極15に直接電気的に接続されるものである。またホーン側接続端子14は、ホーン2の接続面2bに弾接されることで、このホーン2を介して超音波振動子1の他方の電極15に電気的に接続されるものである。両接続端子13,14はヘッドベース10に固定し、リード線(図示せず)を介して後述の把持ブロック9内の制御回路8に電気接続させる。
Further, in the
上記ヘッドブロック50は、ヘッドリング16を介してヘッド支持ブロック51にフロート自在且つ揺動自在に接続される。ヘッド支持ブロック51は、ヘッドリング16を取付固定するヘッド基台17と、このヘッド基台17を覆うように固定される一対の基台ケース18とから成る。
The
一対のヘッドブロック50のうち他方のヘッドブロック50は、基本的な構成は図5〜図7に基づいて説明した一方のヘッドブロック50の構成と同様であるが、ホーン2の超音波発信面2aが小面積であって鼻部ケアに好適に用いることができる点や、ヘッドリング19を介してヘッド支持ブロック51に揺動不能に接続されている点において相違している。
The
次に、ヘッド支持ブロック51がアクセスリング31を介して接続される把持ブロック9の基本的な構成について説明する。把持ブロック9は、円筒状のハウジング20と、ハウジング20の底部を成す下カバー21と、該ハウジング20内に組み込まれる制御回路8及び充電池22と、操作スイッチ23とから成る。上記操作スイッチ23は、スイッチゴム24と、スイッチ押さえ板25と、スイッチ軸26と、スイッチパネル27とから構成される。この充電池22や操作スイッチ23は、それぞれリード線(図示せず)を介して制御回路8に電気接続される。
Next, a basic configuration of the
上記構成の美容装置60においては、操作スイッチ23を操作して一対のヘッドブロック50の一方又は両方の駆動をオンにすれば、各ヘッドブロック50の超音波振動子1に対して、接続端子13,14を介して制御回路8から電気的振動が供給される。そして、超音波振動子1において電気的振動が機械的振動に変換されることで超音波振動を発生させ、この超音波振動がホーン2に伝達される。したがって、把持ブロック9を片手で把持しつつホーン2の超音波発信面2aを肌接触面として用いることで、超音波振動子1から生じる超音波振動を肌面や更に生体内の目的箇所にまで伝達して、所望の美容効果を得ることができる。
In the
ところで、この美容装置60は一方のヘッドブロック50の超音波振動手段として第3例の超音波振動装置40を用いており、超音波振動装置40のホーン2において、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法D1,D3,D2に維持される領域(即ち胴部4、凹溝部7、鍔部6の厚み)が、いずれも接続面2bと超音波発信面2aとの間の寸法の50%未満となっている。したがって、ホーン2の径方向において大きな共振を生じることが抑制され、厚み方向のインピーダンス特性において共振周波数から反共振周波数の間にスプリアスを生じることが抑制されるようになっている。
By the way, this
加えて、このホーン2は平板状であるから成形が容易であるとともに小型化、軽量化及び低コスト化を図ることができる。しかも、ホーン2には超音波発信面2aに向けて径方向寸法が漸次小さくなるテーパ部3と更に突曲部5が形成してあるので、ホーン2の径方向に大きな共振を生じることがテーパ部3の存在によって更に効果的に抑制されるとともに、超音波発信面2aを肌面に当てて用いる際の肌当たりが良好となっている。
In addition, since the
更に、互いに径方向寸法が相違する胴部4、凹溝部7、鍔部6をホーン2に形成してあることで、ホーン2の径方向に大きな共振を生じることが抑制されるだけでなく、凹溝部7にOリング12を嵌合させたうえでリング状のヘッドカバー11を被せると図6に示すように、ヘッドカバー11の開口縁部11aがホーン2の胴部4に当たって隙間なく嵌合するとともに、ヘッドカバー11の内面にOリング12が弾接してジェル等の浸入を確実に防止し、更に、このOリング12を挟んで鍔部6がヘッドカバー11の開口縁部11aに係止してホーン2の抜け止めをする構造になっている。
Furthermore, by forming the
なお、上記構成の超音波振動装置40を備える装置は美容装置60に限定されるものではなく、診断、加工、接合、洗浄、剤浸透促進、拡散、分散、乳化、霧化等の各種の超音波処理を行う装置であれば適用可能である。
Note that the apparatus including the
1 超音波振動子
2 ホーン
2a 超音波発信面
2b 接続面
3 テーパ部
6 鍔部
7 凹溝部
50 超音波振動装置
60 美容装置
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上記ホーンは、超音波発信面に向けて径方向寸法が漸次小さくなるテーパ部を有するとともに、テーパ部と超音波発信面との境界部分に突曲部を設け、接続面と超音波発信面との間の接続面近傍の部分に、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される鍔部を有し、鍔部よりも超音波発信面側であり且つ該鍔部と隣接する部分に、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される凹溝部を全周に亘って設け、テーパ部と凹溝部の間に、厚み方向に沿って径方向寸法が一定寸法に維持される胴部を設けた平板状の部材であり、
上記ホーンの鍔部と凹溝部と胴部の各領域が、接続面と超音波発信面との間の寸法の50%未満であり、
上記ホーンの胴部をヘッドカバーの開口部に嵌合させた状態で、凹溝部に嵌合されるOリングがホーンとヘッドカバーの間で挟持され、このOリングを介して鍔部がホーンの抜け止めをするように設けたことを特徴とする美容装置。 An ultrasonic vibrator that generates ultrasonic vibrations, and a horn having a connecting surface to which the ultrasonic vibrator is connected and an ultrasonic wave transmitting surface that transmits ultrasonic waves toward a target location as an opposite flat plate surface. An ultrasonic vibration device incorporated in the head cover, and a beauty device using the ultrasonic transmission surface of the horn as the skin contact surface ,
The horn has a tapered portion that gradually decreases in the radial direction toward the ultrasonic transmission surface, and has a curved portion at a boundary portion between the tapered portion and the ultrasonic transmission surface, and a connection surface, an ultrasonic transmission surface, A portion having a flange portion whose radial dimension is kept constant along the thickness direction in a portion near the connecting surface between the two, and a portion that is on the ultrasonic wave transmission surface side of the flange portion and is adjacent to the flange portion In addition, a concave groove portion having a constant radial dimension along the thickness direction is provided over the entire circumference, and the radial dimension is maintained constant along the thickness direction between the tapered portion and the concave groove portion. A plate-like member provided with a body portion,
Each region of the flange, the groove and the body of the horn is less than 50% of the dimension between the connection surface and the ultrasonic wave transmission surface,
With the body of the horn fitted into the opening of the head cover, an O-ring fitted into the groove is sandwiched between the horn and the head cover, and the collar portion prevents the horn from coming off via the O-ring. A beauty device provided to perform .
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