一种单片驱动的超声波牙刷头制造技术

本实用新型专利技术提供一种单片驱动的超声波牙刷头，其结构组成包括刷头框架、压电片、第一金属电极、第二金属电极、第一焊点、第二焊点、刷毛基座、刷毛束、连接器、第一导线、第二导线。本实用新型专利技术使用健康环保的无铅压电材料制作超声波元件，根除传统含铅产品存在的铅毒害问题，同时通过单压电片直接驱动刷毛基座进行高频弯张振动，显著提高超声能量转换效率，改善洁牙效果。洁牙效果。洁牙效果。

【技术实现步骤摘要】
一种单片驱动的超声波牙刷头


[0001]本技术属于牙刷及超声波
，具体涉及一种单片驱动的超声波牙刷头。

技术介绍

[0002]超声波牙刷借由超声波空化作用，通过口腔内的水、牙膏等液体产生大量微小气泡，在牙齿周围气泡瞬间爆裂产生高压冲击清洁，去除手动刷牙无法去除的牙垢牙菌斑等，且清洁效果可全方位深入到牙缝甚至牙龈内，即便是不平整的牙齿也可以做到全面清洁不留死角；超声波还可以穿透渗入牙齿的各个部位直接杀死口腔细菌，阻断菌斑产生，消除口腔异味，洗除各类牙垢，避免牙菌膜被口中矿物质钙化从而防止牙结石生成，以及对口腔组织进行按摩微热，抑制牙周炎症和牙龈出血，防止牙龈萎缩等。
[0003]现有市售的超声波牙刷是将含铅的压电陶瓷与金属片粘接形成蜂鸣片结构的换能片，换能片置于牙刷头部，这种设计至少存在两方面的问题：一是在使用过程中存在铅暴露风险，含铅材料中有毒铅离子可能溶解并进入人体，危害健康；二则，超声波是借由压电片驱动金属片弯张振动产生，并通过刷毛基座向外发射，传输损耗大，能量转换效率低，影响洁牙效果；以上问题是新型超声波牙刷产品亟需解决的。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种单片驱动的超声波牙刷头，使用健康环保的无铅压电材料制作超声波元件，有效根除铅毒害问题；同时通过单压电片直接驱动刷毛基座进行高频弯张振动，显著提高超声能量转换效率，改善洁牙效果。
[0005]一种单片驱动的超声波牙刷头，包括刷头框架、压电片、第一金属电极、第二金属电极、第一焊点、第二焊点、刷毛基座、刷毛束、连接器、第一导线、第二导线。
[0006]所述刷头框架是牙刷头的整体外框，用于支承和固定刷毛基座、连接器；所述刷头框架与刷毛基座、压电片的间隙以及刷头框架的内部空腔均采用软性防水绝缘胶灌封。
[0007]所述压电片是超声振动的发生源，在外接驱动电路激励下产生面内高频伸缩振动，并带动与之粘接的刷毛基座进行高频弯张振动，向外发射超声波；所述压电片的部分下表面与刷头框架的相应支承面采用硬性绝缘胶粘接。
[0008]进一步地，所述压电片的驱动电压不高于36V
p
‑
p
，驱动功率不高于2W。
[0009]进一步地，所述压电片采用厚度方向极化或面内极化方式，分别对应d
31
或d
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振动模式；所述d
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振动模式的压电片为厚度方向极化，驱动电场亦施加于厚度方向，依靠弹性耦合将厚向伸缩振动转变为面内伸缩振动；所述d
15
振动模式的压电片为面内沿宽度方向极化，而驱动电场仍施加于厚度方向，在交变电场激励下，压电片沿厚度方向进行剪切振动，并通过弹性耦合转变为面内伸缩振动。
[0010]进一步地，所述压电片主要材质为铌酸钾钠基或钛酸铋钠基或钛酸钡基无铅压电陶瓷。
[0011]进一步地，所述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷中铌酸钾钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铌元素质量百分比为40~70%；所述钛酸铋钠基无铅压电陶瓷中钛酸铋钠及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中铋元素质量百分比为30~60%；所述钛酸钡基无铅压电陶瓷中钛酸钡及其掺杂改性材料摩尔含量为55~100%，其中钡元素质量百分比为40~70%。
[0012]所述第一金属电极、第二金属电极位于压电片两侧，其中第一金属电极为半满电极，沿长度方向背离焊点一侧与压电片平齐、靠近焊点一侧留空一定宽度，留空宽度不小于瓷片厚度；第二金属电极在第一金属电极留空的一侧翻边至侧面。
[0013]所述第一焊点位于第一金属电极留空一侧，所述第二焊点位于第二金属电极翻边的侧面；所述第一金属电极、第二金属电极分别通过第一导线及第二导线与连接器形成电连接。
[0014]所述连接器用于超声波牙刷头与牙刷柄之间的机械连接及电连接，所述连接器内部包含两个电极，分别与第一导线及第二导线电连接。
[0015]所述刷毛基座下表面与压电片粘接，上部设有植毛盲孔，用于根植刷毛束；所述刷毛束通过金属片植毛工艺或无金属植毛工艺固定于刷毛基座上。
[0016]进一步地，所述刷毛基座的厚度优选为超声波波长的1/4或1/4的奇数倍，所述植毛盲孔的深度优选为超声波波长的1/2或1/2的整数倍，所述植毛盲孔底部距刷毛基座下表面的高度为超声波波长的1/4。
[0017]进一步地，所述刷毛基座上植毛盲孔的图案可以为圆点阵列或圆环、圆点、椭圆及圆角矩形的组合阵列。
附图说明
[0018]图1为一种单片驱动的超声波牙刷头的机构示意图，其中包括刷头框架10、压电片20、第一金属电极21、第二金属电极22、第一焊点23、第二焊点24、刷毛基座30、刷毛束40、连接器50、第一导线60、第二导线70。
[0019]图2为压电片两种振动模式的示意图，图中箭头表示压电片极化方向。
[0020]图3为刷毛基座的结构示意图。
[0021]图4为刷毛基座上植毛盲孔图案的三种示例。
具体实施方式
[0022]以下对本技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0023]实施例1：
[0024]如图1所示，一种单片驱动的超声波牙刷头，包括刷头框架10、压电片20、第一金属电极21、第二金属电极22、第一焊点23、第二焊点24、刷毛基座30、刷毛束40、连接器50、第一导线60、第二导线70。
[0025]所述刷头框架10与刷毛基座30、压电片20的间隙以及刷头框架的内部空腔均采用软性防水绝缘胶灌封。
[0026]所述压电片20的部分下表面与刷头框架的相应支承面101采用硬性绝缘胶粘接。
[0027]所述第一金属电极21、第二金属电极22位于压电片20两侧，其中第一金属电极21为半满电极，沿长度方向背离第一焊点23一侧与压电片20平齐、靠近第一焊点23一侧留空一定宽度，留空宽度不小于瓷片厚度；第二金属电极22在第一金属电极21留空的一侧翻边至侧面。
[0028]所述第一焊点23位于第一金属电极21留空一侧，所述第二焊点24位于第二金属电极22翻边的侧面；所述第一金属电极21、第二金属电极23分别通过第一导线60及第二导线70与连接器50形成电连接。
[0029]所述连接器50用于超声波牙刷头与牙刷柄之间的机械连接及电连接，所述连接器内部包含两个电极，分别与第一导线60及第二导线70电连接。
[0030]所述刷毛基座30下表面与压电片20粘接，上部设有植毛盲孔，用于根植刷毛束40；所述刷毛束40通过金属片植毛工艺或无金属植毛工艺与刷毛基座30连接。
[0031]实施例2：
[0032]如图1所示，一种单片驱动的超声波牙刷头，包括刷头框架10、压电片20、第一金属电极21、第二金属电极22、第一焊点23、第二焊点24、刷毛基座30、刷毛束40、连接器50、第一导线60本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片驱动的超声波牙刷头，其特征在于，包括：刷头框架、压电片、第一金属电极、第二金属电极、第一焊点、第二焊点、刷毛基座、刷毛束、连接器、第一导线、第二导线；所述刷头框架与刷毛基座、压电片的间隙以及刷头框架的内部空腔均采用软性防水绝缘胶灌封；所述压电片的部分下表面与刷头框架的相应支承面采用硬性绝缘胶粘接；所述第一金属电极、第二金属电极位于压电片两侧，其中第一金属电极为半满电极，沿长度方向背离第一焊点一侧与压电片平齐、靠近第一焊点一侧留空一定宽度，留空宽度不小于瓷片厚度；第二金属电极在第一金属电极留空的一侧翻边至侧面；所述第一焊点位于第一金属电极留空一侧，所述第二焊点位于第二金属电极翻边的侧面；所述第一金属电极、第二金属电极分别通过第一导线及第二导线与连接器形成电连接；所述连接器用于超声波牙刷头与牙刷柄之间的机械连接及电连接，所述连接器内部包含两个电极，分别与第一导线及第二导线电连接；所述刷毛基座下表面与压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文，吴超峰，
申请(专利权)人：桐乡清锋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：