УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И ИСПОЛЬЗУЮЩЕЕ ЕГО УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА КОЖЕЙ
ULTRASONIC TRANSDUCER, AND LEATHER TREATMENT DEVICE USING IT

Область техники
Изобретение в общем относится к ультразвуковым преобразователям и к устройствам ухода за кожей, оснащенным этим преобразователем; и, в частности, изобретение относится к способу, ограничивающему перелив клея в конструкции прикрепления ультразвукового преобразователя к раструбу клеем.
Уровень техники
Ультразвуковые преобразователи обычно используются для устройств ухода за кожей, которые передают ультразвуковые колебания коже (поверхности кожи) или т.п. Этот вид ультразвукового преобразователя состоит из ультразвукового вибратора и раструба. Ультразвуковой вибратор преобразует электрические колебания в вибрацию для генерирования ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой вибратор установлен на раструбе. Т.е. ультразвуковой вибратор и раструб соединены вместе клеем. Устройство ухода за кожей с этим ультразвуковым преобразователем также имеет схему управления и различные рабочие переключатели. Схема управления обеспечивает электрические колебания ультразвукового вибратора. Это устройство предназначено для получения косметологического эффекта за счет надлежащей передачи ультразвуковых колебаний на кожу по раструбу, когда выполненная на раструбе поверхность, излучающая ультразвуковые волны, контактирует с кожей.
В ультразвуковом преобразователе клей, находящийся между ультразвуковым вибратором и раструбом, является причиной потерь ультразвуковых колебаний во время их передачи. Для решения этой проблемы опубликованная патентная заявка Японии №2006-247251 от 21 сентября 2006 г. предлагает способ регулирования слоя клея (т.е. приклеивающего слоя) с целью уменьшения этих потерь. Но этот метод можно использовать для регулирования толщины приклеивающего слоя, но он не может устранить выдавливание и вытекание клея (вытекание из-за расширения).
При нанесении клея необходимо его равномерно распределить по площади, при этом прилагая давление на ультразвуковой вибратор, чтобы исключить образование воздушной прослойки или воздушных пустот между ультразвуковым вибратором и раструбом. Но в большинстве случаев при этом избыток клея выдавливается. Причем, поскольку в основном в качестве клея используется термореактивный клей, он может вытекать вследствие расширения. Это выдавливание, вытекание (вытекание из-за расширения) и т.п. далее именуется как «потеки клея (вытекание клея)». После высыхания и затвердевания избытка клея вокруг ультразвукового вибратора этот избыток становится причиной потерь при передаче ультразвуковых колебаний и также нарушает электропитание.
Сущность изобретения
Задача изобретения заключается в ограничении вытекания клея в конструкции, которая соединяет ультразвуковой вибратор с раструбом, и в обеспечении надлежащей передачи ультразвуковых колебаний.
Ультразвуковой преобразователь согласно изобретению содержит ультразвуковой вибратор и раструб. Ультразвуковой вибратор преобразует электрические колебания в механическую вибрацию для создания ультразвуковых колебаний. Раструб имеет соединительную поверхность, к которой присоединен ультразвуковой вибратор, и излучающую ультразвуковые волны поверхность, от которой ультразвуковые волны излучаются к обрабатываемому месту. Согласно этому изобретению клей находится между соединительной поверхностью и ультразвуковым вибратором. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения раструб также содержит ограничитель для ограничения вытекания клея.
Таким образом, ультразвуковой преобразователь имеет ограничитель, и за счет этого даже если клей ровно распределяется с одновременным приложением давления к ультразвуковому вибратору, при этом предотвращается его выдавливание под давлением в степени, большей приемлемой. И также, даже если клей расширяется при его нагревании, предотвращается его вытекание в степени, большей приемлемой. Поэтому эффективным образом ограничиваются потери при передаче ультразвуковых колебаний, обусловленные высохшим и затвердевшим избытком клея, и ограничивается нарушение электропитания. Следовательно, обеспечивается возможность эффективной передачи ультразвуковых колебаний.
Согласно одному из осуществлений изобретения упомянутый ограничитель представляет собой вогнутый паз, выполненный на соединительной поверхности по периметру ультразвукового вибратора. То есть вогнутый паз выполнен по периметру ультразвукового вибратора, и тем самым этот паз отмечает участок, на который наносится клей. Поэтому рабочему будет легко выдерживать фиксированную взаимосвязь положений ультразвукового вибратора и раструба. Даже если клей излишне заполнит вогнутый паз, этот избыток будет виден и, соответственно, рабочий сможет легко стереть и удалить лишний клей. Так как ограничитель представляет собой вогнутый паз, ультразвуковой вибратор можно перемещать во всех направлениях вне паза и одновременно прижимать его, когда он установлен на раструбе. Соответственно, клей можно легко распределить по всей соединительной поверхности.
Согласно одному из осуществлений настоящего изобретения ограничитель размещен на определенном расстоянии от периметра ультразвукового вибратора. Для равномерного распределения клея во избежание образования воздушной прослойки или воздушных пустот между ультразвуковым вибратором и раструбом нужно, чтобы было видно небольшое вытекание клея вокруг ультразвукового вибратора. Это определенное расстояние выдерживается между ними, и поэтому можно видеть вытекание клея, превышающее допустимую степень, т.е. можно видеть это определенное расстояние.
Согласно одному из осуществлений изобретения раструб обладает проводимостью, и тот или иной контакт из пары электрических контактов для запитывания ультразвукового вибратора электрически соединен с частью раструба снаружи ограничителя. За счет этого клей не может доходить до электрического контакта, соединенного с раструбом, и нарушать этот контакт. Например, даже если раструб имеет форму плоской пластины и имеет электрический контакт, то этот контакт сможет без какого бы то ни было нарушения надежно запитывать ультразвуковой вибратор. Даже если используется раструб в виде плоской пластины, будет обеспечено исправное электропитание, и поэтому изготовление раструба в виде плоской пластины будет легким и сам он будет компактным, в результате чего можно будет осуществить компактный ультразвуковой преобразователь, обеспечивающий высокую степень надежности.
Устройство ухода за кожей согласно изобретению содержит упомянутый ультразвуковой преобразователь, и обрабатываемой поверхностью является кожа. Изобретение обеспечивает устройство ухода за кожей, с высокой степенью эффективности передающее ультразвуковые колебания.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится более подробное описание предпочтительных осуществлений изобретения. Прочие признаки и преимущества изобретения поясняются в приводимом ниже подробном описании и на чертежах, на которых:
Фиг.1А-1С показывают ультразвуковой преобразователь согласно осуществлению изобретения; Фиг.1А - горизонтальная проекция ультразвукового преобразователя; Фиг.1В - сечение ультразвукового преобразователя, подключенного при помощи клемм для электропитания; Фиг.1С - увеличенное сечение основных компонентов, показанных на Фиг.1В;
Фиг.2 - сечение устройства ухода за кожей, содержащее ультразвуковой преобразователь;
Фиг.3А-3Е - сечения вариантов вогнутого паза;
Фиг.4А и 4В - ультразвуковой преобразователь согласно осуществлению изобретения; Фиг.4А - сечение ультразвукового преобразователя; и Фиг.4В - увеличенное сечение основных компонентов, показанных на Фиг.4А; и
Фиг.5А и 5В - ультразвуковой преобразователь согласно осуществлению изобретения; Фиг.5А - сечение ультразвукового преобразователя; и Фиг.5 В - сечение ультразвукового преобразователя, подключенного при помощи клемм для электропитания.
Лучший вариант выполнения изобретения
Фиг.1А-1С показывают ультразвуковой преобразователь 1 согласно осуществлению изобретения; Фиг.2 - устройство 2 ухода за кожей, имеющее ультразвуковой преобразователь 1.
Устройство 2 ухода за кожей содержит корпус 20 и схему 3 управления. Корпус 20 имеет удлиненную и узкую форму, чтобы его удобно было держать в руке. Схема 3 управления установлена в корпусе 20. Ультразвуковой преобразователь 1 установлен на одном конце продольного направления корпуса 20. Ультразвуковой преобразователь 1 сформирован из ультразвукового вибратора 4 и раструба 5. Ультразвуковой вибратор 4 имеет форму плоской пластины и преобразует электрические колебания (например, напряжение переменного тока) в вибрацию для генерирования ультразвуковых колебаний. Электрические колебания поступают от схемы 3 управления через вывод 30. Раструб 5 передает ультразвуковые колебания к обрабатываемому месту, например на кожу 50 или т.п. Ультразвуковой преобразователь 1 прикреплен к раструбу 5 при помощи одного или двух жидких клеев 6 на эпоксидной смоле (Фиг.1В и 1С).
Ультразвуковой вибратор 4 сформирован из пары электродов 8 и пластинчатых пьезоэлектрических материалов 7 между электродами 8. Раструб 5 имеет форму цилиндра с дном и сделан из таких металлических материалов, как алюминий или т.п. Раструб 5 прикреплен к одному концу корпуса 20, и при этом внешняя поверхность дна раструба 5 (5а) выступает наружу. Один из электродов 8 ультразвукового вибратора 4 прикреплен к внутренней поверхности дна раструба 5 (5b) клеем 6.
То есть в раструбе 5 внутренняя поверхность 5b содержит соединительную поверхность 9, с которой соединен ультразвуковой вибратор 4. Внешняя поверхность дна 5а содержит поверхность 10 излучения ультразвуковых волн, от которой ультразвуковые волны излучаются на такую обрабатываемую поверхность, как кожа (поверхность кожи) 50 или т.п. Толщина между соединительной поверхностью 9 и поверхностью 10 излучения ультразвуковых волн задана равной, например, одной длине волны ультразвуковых колебаний, поступающих от ультразвукового вибратора 4, для генерирования стоячей волны.
Согласно Фиг.1В: ограничитель 11 для ограничения выдавливания, вытекания и проч. клея 6, находящегося между соединительной поверхностью 9 и ультразвуковым вибратором 4, выполнен в виде вогнутого паза 12, расположенного на стороне соединительной поверхности 9. Этот вогнутый паз 12 выполнен снаружи периметра ультразвукового вибратора 4, прикрепленного к соединительной поверхности 9 вдоль периметра, и отстоит на определенное расстояние от периметра. В приводимом на этом чертеже примере: поскольку ультразвуковой вибратор 4 имеет форму диска, вогнутый паз 12 имеет форму круга, аналогичного круглому контуру ультразвукового вибратора 4. Например, если периметр ультразвукового вибратора 4 эллиптический, то вогнутый паз 12 также выполнен эллиптическим вдоль эллиптического периметра. Если периметр ультразвукового вибратора 4 прямоугольный, то вогнутый паз 12 выполнен прямоугольным вдоль прямоугольного периметра.
Определенное расстояние “d” между периметром ультразвукового вибратора 4 и вогнутым пазом 12 выбрано таким, чтобы присутствие клея 6 было видимым и чтобы не создавались помехи колебаниям. Определенное расстояние “d” предпочтительно единообразное и равно, например, 0,5 мм. Значения ширины и глубины вогнутого паза 12 предпочтительно также заданы такими, как 1 мм или менее.
В ультразвуковом преобразователе 1 согласно этому осуществлению один из электродов 8 ультразвукового вибратора 4 непосредственно подключен при помощи клеммы 31 для подачи электропитания от вывода 30. Клемма 32 для электропитания от вывода 30 непосредственно соединена с внутренней цилиндрической поверхностью раструба 5 (5с), и при этом другой из электродов 8 электрически соединен с клеммой 32 через имеющий высокую проводимость раструб 5 и клей 6.
Устройство 2 ухода за кожей имеет ультразвуковой преобразователь 1, и поэтому его можно использовать для прижатия излучающей ультразвуковые волны поверхности 10 к коже 50, при этом удерживая корпус 20 в нужном положении. При этом включают различные переключатели (не показаны), и затем в ультразвуковой вибратор 4 поступают электрические колебания от схемы 3 управления, и генерируется вибрация (ультразвуковые колебания). То есть, поскольку излучающая ультразвуковые волны поверхность 10 используется в качестве поверхности контакта с кожей, ультразвуковые колебания можно передавать коже 50 тела (человека) и даже к заданному месту внутри тела, чтобы получить нужный косметологический эффект. Для пропускания ультразвуковых волн предпочтительно используется такое вещество 40 для формирования контакта, как гель или т.п., между поверхностью 10, излучающей ультразвуковые волны, и кожей 50.
Согласно этому осуществлению ультразвуковой преобразователь 1 имеет вогнутый паз 12, действующий в качестве ограничителя 11. Поэтому, когда ультразвуковой вибратор 4 и раструб 5 соединены вместе клеем 6 и тем самым образуют ультразвуковой преобразователь 1, то даже в случае выдавливания или вытекания клея под давлением или из-за теплового расширения избыток клея собирается в вогнутом пазе 12. За счет этого выдавливание и вытекание останавливаются вогнутым пазом 12. Поэтому, поскольку степень выдавливания и вытекания избытка клея ограничена, можно уменьшить потери ультразвуковых колебаний при их передаче и можно предотвратить нарушение электропитания, происходящее из-за избытка клея.
Вогнутый паз 12, а именно - ограничитель 11, сформирован вдоль периметра ультразвукового вибратора 4 на определенном расстоянии “d” от периметра. То есть выдавливание и вытекание избытка клея можно допускать до этого определенного расстояния “d”. Поскольку ультразвуковой вибратор 4 и раструб 5 непрозрачные, небольшое вытекание клея вокруг ультразвукового вибратора 4 должно быть видно для равномерного распределения клея 6 и исключения возникновение воздушной прослойки и воздушных пустот между ультразвуковым вибратором 4 и раструбом 5. Это возможно благодаря определенному расстоянию “d”. Ограничитель 11 функционирует как определитель занимаемого клеем участка, и, соответственно, рабочему будет легко соблюдать определенную взаимосвязь положений ультразвукового вибратора 4 и раструба 5. Даже если избыток клея будет заходить за ограничитель 11, все же клей, заходящий за ограничитель 11, можно будет видеть, и поэтому рабочий легко сможет вытереть и удалить клей, заходящий за ограничитель 11.
Поскольку ограничитель 11 сформирован в виде вогнутого паза 12, ультразвуковой вибратор 4 можно перемещать во всех направлениях вне вогнутого паза 12 с одновременным его прижатием, когда он будет соединен с раструбом 4. Вследствие этого клей 6 можно легко распределить по всей соединительной поверхности 9.
Согласно одному из осуществлений вогнутый паз 12 сформирован в соответствии с Фиг.3А, 3В, 3С, 3D или 3Е. Например, вогнутый паз 12 может иметь прямоугольное сечение - согласно Фиг.3А или может иметь плавный круглый край - согласно Фиг.3В или 3С. На чертежах Фиг.3D или 3Е раструб 5 имеет двойные вогнутые пазы 12 в качестве ограничителя 11. В этом случае, поскольку внешний вогнутый паз 12 функционирует как предварительный ограничитель, обеспечивается возможность эффективного ограничения вытекания клея сверх допустимой степени.
Обращаясь к Фиг.4А и 4В: поясняются ультразвуковой преобразователь 1 и устройство 2 ухода за кожей согласно осуществлению изобретения. Для ясности: в поясняемом осуществлении аналогичные компоненты имеют одинаковые ссылочные обозначения.
В ультразвуковом преобразователе 1 данного осуществления ограничитель 11 выполнен в виде выступающей стенки 15 вокруг соединительной поверхности 9 по периметру ультразвукового вибратора 4. При этом, поскольку клей 6 можно остановить, обеспечивается возможность эффективного ограничения вытекания клея свыше приемлемой степени. Выступающая стенка 15 также отделена определенным расстоянием “d” от периметра ультразвукового вибратора 4, и, соответственно, может быть видно приемлемое небольшое вытекание клея.
В этом осуществлении устройство 2 ухода за кожей имеет ультразвуковой преобразователь 1 - тот же, что и согласно Фиг.2. Помимо этого, ультразвуковой преобразователь 1 можно использовать в других устройствах помимо устройств ухода за кожей, с обеспечением такого же эффекта.
Обращаясь к Фиг.5А и 5В: поясняются ультразвуковой преобразователь 1 и устройство 2 ухода за кожей с этим ультразвуковым преобразователем, выполненные согласно данному изобретению. Для ясности аналогичные элементы имеют те же ссылочные обозначения, что и в осуществлении согласно Фиг.1А-1С и 2.
В ультразвуковом преобразователе 1 согласно этому осуществлению раструб 5 имеет форму плоской пластины. Ультразвуковой вибратор 4 расположен на плоской поверхности раструба 5, который также имеет вогнутый паз 12 и тот или иной контакт из пары электрических контактов для запитывания ультразвукового вибратора 4 через раструб 5 и клей 6. Электрический контакт раструба 5 расположен у плоской поверхности раструба 5 снаружи вогнутого паза 12, окружающего ультразвуковой вибратор 4. Согласно Фиг.5В: электрический контакт раструба 5 вводится в упругий контакт с металлическим упругим телом 35 - клеммой 32 для электропитания от вывода 30. Поэтому в электродах 8 ультразвукового вибратора 4: электрод 8, соединенный с раструбом 5, электрически соединен с металлическим упругим телом 35 через раструб 5 и клей 6. Аналогично, металлическое упругое тело 36 используется в качестве клеммы 31 для источника электропитания, соединенного с другим электродом 8. Этот электрод 8 вводится в упругий контакт с металлическим упругим телом 36 непосредственно.
Если потеки клея доходят до электрического контакта, находящегося в упругом контакте с металлическим упругим телом 35, то эти потеки нарушат контакт. Но согласно этому осуществлению, поскольку вытекание клея вокруг вогнутого паза 12 ограничено, эту проблему можно устранить. Раструб 5 в виде плоской пластины изготавливается легче, чем раструб 5 в форме цилиндра с дном согласно Фиг.1В и 4А, и этот раструб компактный. Даже если используется раструб 5 в форме плоской пластины, один электрический контакт можно расположить на плоской поверхности раструба 5 вне вогнутого паза 12. Раструб 5 в форме плоской пластины имеет преимущество обеспечения точности таких размеров, как толщина, плоскостность и т.д.
В этом осуществлении конструкция устройства 2 ухода за кожей с ультразвуковым преобразователем 1 та же, что и согласно Фиг.2. Причем ультразвуковой преобразователь 1 можно использовать и для других устройств ультразвуковых колебаний, помимо устройств для ухода за кожей. Устройство ультразвуковых колебаний может применяться, помимо косметологии, в таких использующих ультразвук целях, как диагностика, обработка, соединение, чистка, интенсификация проникновения веществ, диффундирование, рассеивание, эмульгирование, распыление или пр. Разумеется, при этом будет получен тот же эффект.
Несмотря на то что изобретение изложено со ссылкой на определенные предпочтительные осуществления, специалист в данной области техники сможет внести в него многие модификации и варианты в рамках идеи и объема изобретения.