本发明属于智能牙刷技术领域，尤其涉及一种超声波牙刷头及超声波牙刷。
背景技术：
由于牙齿保健护理的需求日益提高，在日常生活中，相较于传统的牙刷，具有消毒杀菌、按摩理疗、促进组织生长等功能的超声波牙刷越来越受到消费者的青睐。
目前市面上的超声波牙刷主要是通过刷毛束传递超声波能量，但刷毛束对超声波的衰减很大，能到达刷毛束终端的有效能量非常之小，以致于无法有效地清除口腔中牙周的病菌和不洁物。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种超声波牙刷头及超声波牙刷，旨在解决现有技术的超声波牙刷所发射出的超声波能量被大幅度削弱的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种超声波牙刷头及超声波牙刷，采用了如下所述的技术方案：
该超声波牙刷头包括具有第一内腔的刷头基座和用于向外发射超声波的超声波换能模组，且至少部分所述超声波换能模组容纳于所述第一内腔；所述超声波牙刷头还包括多个刷毛束，所述刷毛束插设于所述刷头基座上设有所述超声波换能模组的一面；所述超声波换能模组的超声波发射方向与所述刷毛束伸出的方向一致。
可选地，所述超声波换能模组包括容纳于所述第一内腔的第一换能器，所述第一内腔还容纳有与所述第一换能器电连接的第一线路板。
可选地，所述第一换能器为片状换能块，所述片状换能块沿所述刷头基座的水平方向设置。
可选地，所述片状换能块上开设有多个第一通孔，多个所述第一通孔间隔设置；各所述第一通孔内均穿设有所述刷毛束，且所述刷毛束的端部穿过所述第一通孔后与所述刷头基座固定。
可选地，所述片状换能器上远离所述第一内腔底部的一面为发射面；所述超声波换能模组还包括用于减少超声波界面损耗的第一匹配层，所述第一匹配层贴设于所述片状换能块的发射面上。
可选地，所述第一换能器为第一条状换能块，所述第一条状换能块的长度方向沿所述刷头基座的长度方向设置，所述刷毛束插设于所述刷头基座上并位于所述第一条状换能块的侧部。
可选地，所述第一条状换能块设有多个，所述第一条状换能块沿所述刷头基座的长度方向延伸，多个所述第一条状换能块沿所述刷头基座的宽度方向间隔布设。
可选地，所述超声波换能模组还包括第二换能器，所述第二换能器为第二条状换能块，所述第二条状换能块的长度方向沿所述刷头基座的宽度方向设置，且位于所述第一条状换能块的一端。
可选地，各所述刷毛束间隔插设于所述刷头基座上，所述第一换能器为振元，且所述振元设有多个，两两相邻的所述刷毛束的间隔处均设有一个所述振元。
为了解决上述技术问题，本发明还提供一种超声波牙刷，包括手柄，所述手柄的一端部可拆卸地设有上述所述的超声波牙刷头。
与现有技术相比，本发明提供的超声波牙刷头及超声波牙刷主要有以下有益效果：
该超声波牙刷头主要通过将至少部分超声波换能模组设于刷头基座的第一内腔，即有部分超声波换能模组设于刷头基座外且不被刷毛束遮挡，在使用该超声波牙刷清理口腔时，超声波换能模组所发射的超声波可通过水、液态牙膏等液态介质，使该超声波能量能直接传递至口腔内并对口腔组织进行清洁护理，即超声波能量可在几乎未受到衰减的情况下作用于口腔组织，可有效地清除口腔中牙周的病菌和不洁物，以及能很好地起到理疗保健等作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的超声波牙刷的纵剖图；
图2是本发明实施例一提供的超声波牙刷头的纵剖图；
图3是图2中的第一换能器的正视图；
图4是图3中a-a处的剖面图；
图5是本发明实施例二提供的超声波牙刷头的正视图之一；
图6是本发明实施例二提供的超声波牙刷头的正视图之二；
图7是图6中b-b处的剖面图；
图8是本发明实施例三提供的超声波牙刷头的横剖图之一；
图9是本发明实施例三提供的超声波牙刷头的横剖图之二。
附图中的标号如下：
100、超声波牙刷头；
1、刷头基座；11、第一内腔；12、第一线路板；13、连接杆；
2、超声波换能模组；21、第一换能器；21a、片状换能块；211a、第一通孔；21b、第一条状换能块；21c、振元；22a、第一匹配层；221a、第二通孔；22b、第二匹配层；22c、第三匹配层；23、第二换能器；23b、第二条状换能块；24b、第三匹配层；3、刷毛束；
200、超声波牙刷；
4、手柄；41、第二内腔；
5、第二线路板；6、电池；7、变压器；8、振动电机；81、电机轴；9、控制按钮；10、充电接口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1所示，为本发明实施例提供的超声波牙刷头100，该超声波牙刷头100包括具有第一内腔11的刷头基座1和用于向外发射超声波的超声波换能模组2，至少部分超声波换能膜组2可容纳于刷头基座1的第一内腔11，以使部分超声波换能模组2能暴露在刷头基座1的外部。超声波牙刷头100还包括多个刷毛束3，各刷毛束3可插设于刷头基座1上设有超声波换能模组2的一面；并且，超声波换能模组2的超声波发射方向可与刷毛束伸出的方向一致，使刷毛束3和超声波换能模组2所发射的超声波配合清洁护理口腔。可以理解地，当使用具有该超声波牙刷头100的超声波牙刷200进行口腔清洁护理或保健理疗时，因部分超声波换能模组2暴露于刷头基座1外且不被刷毛束3遮挡，可使超声波换能模组3所发射的超声波可不受任何阻挡地向外发射，且所发射出的超声波能量以水、液态牙膏等液态介质为媒介直接传递到达口腔内，具体到达口腔内的牙齿表面时，能松动菌斑、牙垢以及细小的牙石和牙齿的粘合，破坏细菌在龈袋及牙面各隐藏处里的寄生繁殖，同时，到达口腔内的牙龈表面的超声波能量渗透到牙龈内部，并作用于细胞膜后，加速血液循环，促进新陈代谢，可抑制牙肉炎症和牙龈出血，防止牙龈萎缩等。
综上，相比现有技术，该超声波牙刷头100至少具有以下有益效果：
该超声波牙刷头100主要通过将至少部分超声波换能模组2设于刷头基座1的第一内腔11，即部分超声波换能模组2设于刷头基座1外且不受刷毛束3遮挡，在使用该超声波牙刷200清理口腔时，超声波换能模组2可向水、液态牙膏等液态介质发射超声波，以使含有超声波的液态介质对口腔组织进行清洁护理，即超声波能量可在几乎未受到衰减的情况下作用于口腔组织，可有效地清除口腔中牙周的病菌和不洁物，以及能很好地起到理疗保健等作用；且该超声波牙刷200结构、制造工艺简单，生产成本低廉，适于量产。
在一些实施例中，如图1所示，刷头基座1的端部处可设有用于与超声波牙刷200的手柄4可拆卸连接的连接杆。
在一些实施例中，如图1-2、图7-8所示，超声波换能模组2包括容纳于刷头基座1的第一换能器21，刷头基座1的第一内腔11还可容纳有与第一换能器11电连接的第一线路板12。第一换能器21中朝向刷毛束3伸出方向的一面可以定义为发射面，使第一换能器21的发射面可暴露于刷头基座1外，以在第一换能器21的发射面发射超声波时不会受到阻挡，确保超声波能量不会在传递的过程中被削弱。
在一些实施例中，第一换能器21的频率范围可以为20khz-20mhz，超声波功率范围是10mw-50w。可以理解地，在上述范围内，第一换能器21所发射的超声波可有效地对口腔进行清洁护理、理疗保健的同同时，不会对口腔组织造成损伤。
在一些实施例中，依据不同的声场参数，第一换能器21可以为平面换能器、聚焦换能器或变幅杆换能器等。
实施例一
作为超声波换能模组2的第一种实现方式，如图2至图4所示，当超声波换能模组2的第一换能器21设置为片状换能块21a时，该超声波换能模组2的结构具体如下：
可以理解地，片状换能块21a可整片地嵌设于刷头基座1，制作工艺较为简单；并且片状换能块21a的面积可接近于刷头基座1的面积，即片状换能块21a可具有较大的发射面。
在一些实施例中，多个刷毛束3可沿片状换能块21a的周围插设于刷头基座1上，以使该片状换能块21a的发射面的能完全暴露在外。
在一些实施例中，片状换能块21a上可开设有多个第一通孔211a，且多个第一通孔211a可间隔设置，以形成多孔单片式换能器；各第一通孔211a内均可穿设有刷毛束，且刷毛束3可在穿过片状换能块21a的第一通孔211a以伸入刷头基座1的第一内腔11后与刷头基座1固定，或者，以使该片状换能块21a的发射面能暴露在各刷毛束3之间的间隙中。当片状换能块21a的发射面发射出超声波时，其中大部分超声波能量可通过附着在刷毛束3之间的间隙或者刷毛束3中刷毛间的间隙上的液态介质传递至口腔内，而小部分超声波能量由刷毛束3直接传递至该刷毛束3所触碰的口腔组织处。
在一些实施例中，片状换能块21a的形状可以根据刷头基座1的形状设置。例如，若刷头基座1为矩形，则片状换能块21a可对应刷头基座1设置为矩形；若刷头基座1为椭圆形，则片状换能块21a可对应刷头基座1设置为椭圆形。
在一些实施例中，片状换能块21a可以为一片式压电陶瓷晶片。
在一些实施例中，片状换能块21a远离刷头基座1第一内腔11的底部的一面可设为发射面，超声波换能模组2还包括贴设于片状换能块21a的发射面上的第一匹配层22a，该第一匹配层22a可用于减少超声波界面损耗，以增强超声波能量的耦合强度、将更多的超声波能量耦合到口腔中。第一匹配层22a上可开设多个第二通孔221a，以使刷毛束3可穿过第一匹配层22a的第二通孔221a设于片状换能块21a上，或者使刷毛束3依次穿过第一匹配层22a的第二通孔221a、片状换能块21a的第一通孔211a伸入刷头基座1的第一内腔11，并插设于刷头基座1中。
实施例二
作为超声波换能模组2的第二种实现方式，如图5至图7所示，当超声波换能模组2的第一换能器21设置为第一条状换能块21b时，该超声波换能模组2的结构具体如下：
可以理解地，第一条状换能块21b相较于片状换能块21a的面积较小，即第一条状换能块21b的发射面所发射的超声波能量较集中。
在一些实施例中，第一条状换能块21b的长度方向可沿刷头基座1的长度方向设置，刷毛束3可设于刷头基座1上并位于第一条状换能块21b在其长度方向上的侧部；并且，多个刷毛束3可沿第一条状换能块21b的长度方向间隔布设，以使该第一条状换能块21b的发射面能暴露在各刷毛束3之间的间隙中。当第一条状换能块21b的发射面发射出超声波时，其中大部分超声波能量可通过附着在刷毛束3之间的间隙或者刷毛束3中刷毛间的间隙上的液态介质传递至口腔内，而小部分超声波能量由刷毛束3直接传递至该刷毛束3所触碰的口腔组织处。
在一些实施例中，超声波换能模组2还包括贴设于第一条状换能块21b的发射面上的第二匹配层22b，该第二匹配层22b可用于增强超声波能量的耦合强度，以将更多的超声波能量耦合到口腔中。
在一些实施例中，第一条状换能块21b可设有多个，第一条状换能块21b沿刷头基座1的长度方向延伸，多个第一条状换能块21b可沿刷头基座1的宽度方向间隔布设，以使超声波换能模组2能发射出集中且均匀的超声波，能更好地起到口腔的理疗保健作用。
在一些实施例中，两个相邻的第一条状换能块21b的间隔处可设有多个刷毛束3，且多个刷毛束3可沿第一条状换能块21b的长度方向间隔布设。基于此，最外侧的第一条状换能块21b靠外的一侧也可设有刷毛束3。
在一些实施例中，超声波换能模组2还包括第二换能器23，第二换能器23可以为第二条状换能块23b，第二条状换能块23b的发射面所发射的超声波能量较集中。第二条状换能块23b的长度方向克沿刷头基座1的宽度方向设置，且第二条状换能块23b可位于第一条状换能块21b的一端。进一步地，第二条状换能块23b的发射面上可贴设有第三匹配层24b，该第三匹配层24b同样可用于增强超声波能量的耦合强度，以将更多的超声波能量耦合到口腔中。
在一些实施例中，第一条状换能块21b和第二条状换能块23b均可以为条状压电陶瓷晶片。
实施例三
作为超声波换能模组2的第三种实现方式，如图8和图9所示，当超声波换能模组2的第一换能器21设置为振元21c时，该超声波换能模组2的结构具体如下：
在一些实施例中，各刷毛束3可间隔插设于刷头基座1上，振元21c设有多个，两两相邻的刷毛束3的间隔处均可设有一个振元21c。可以理解地，振元21c的发射面发射出超声波，在传导介质如液态介质中叠加形成声场，这种声场的优点是均匀性好、参数选择灵活，且振元21c在结构上与刷毛束3相对独立，易于组装生产。
在一些实施例中，振元21c包括压电片(图中未示出)。进一步地，振元21c还包括与压电片叠设的电极片(图中未示出)，压电片与电极片可通过背衬(图中未示出)及铆紧螺钉(图中未示出)装配固定。
在一些实施例中，刷头基座1上设有振元21c的一面可以为平面、凹面或凸面，可根据不同用户的需求设计。
需要说明的是，超声波换能模组2的实现方式包括但不限于以上三种，凡是采用超声波换能模组2所发射的超声波通过液态介质直接传递至口腔内并对口腔组织进行清洁护理的实现方式均属于本发明所保护的范围内。
本发明实施例还提供了一种超声波牙刷200，如图1所示，该超声波牙刷200包括手柄4，该手柄4的一端部可拆卸地设有上述的超声波牙刷头100。超声波牙刷头100与手柄4之间为可拆卸结构，以在刷毛束3使用过久或者超声波牙刷头100中的超声波换能模组2损坏时只需更换超声波牙刷头100即可，降低用户的使用成本。
在一些实施例中，如图1所示，手柄4可具有第二内腔41，第二内腔41处可设有极芯组件。极芯组件包括第二线路板5、电池6、变压器7和振动电机8，第二线路板5可与第一线路板12、电池6、变压器7和振动电机8电连接。第二线路板5上还可电连接有控制按钮9和充电接口10。
进一步地，如图1所示，振动电机8的输出端连接有电机轴81，电机轴81可插设于连接杆13，以在振动电机8运作时能带动超声波牙刷头100振动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种超声波牙刷头，其特征在于，包括具有第一内腔的刷头基座和用于向外发射超声波的超声波换能模组，且至少部分所述超声波换能模组容纳于所述第一内腔；所述超声波牙刷头还包括多个刷毛束，所述刷毛束插设于所述刷头基座上设有所述超声波换能模组的一面；所述超声波换能模组的超声波发射方向与所述刷毛束伸出的方向一致。
2.如权利要求1所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述超声波换能模组包括容纳于所述第一内腔的第一换能器，所述第一内腔还容纳有与所述第一换能器电连接的第一线路板。
3.如权利要求2所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述第一换能器为片状换能块，所述片状换能块沿所述刷头基座的水平方向设置。
4.如权利要求3所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述片状换能块上开设有多个第一通孔，多个所述第一通孔间隔设置；各所述第一通孔内均穿设有所述刷毛束，且所述刷毛束的端部穿过所述第一通孔后与所述刷头基座固定。
5.如权利要求3或4所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述片状换能器上远离所述第一内腔底部的一面为发射面；所述超声波换能模组还包括用于减少超声波界面损耗的第一匹配层，所述第一匹配层贴设于所述片状换能块的发射面上。
6.如权利要求2所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述第一换能器为第一条状换能块，所述第一条状换能块的长度方向沿所述刷头基座的长度方向设置，所述刷毛束插设于所述刷头基座上并位于所述第一条状换能块的侧部。
7.如权利要求6所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述第一条状换能块设有多个，所述第一条状换能块沿所述刷头基座的长度方向延伸，多个所述第一条状换能块沿所述刷头基座的宽度方向间隔布设。
8.如权利要求6所述的超声波牙刷头，其特征在于，所述超声波换能模组还包括第二换能器，所述第二换能器为第二条状换能块，所述第二条状换能块的长度方向沿所述刷头基座的宽度方向设置，且位于所述第一条状换能块的一端。
9.如权利要求2所述的超声波牙刷头，其特征在于，各所述刷毛束间隔插设于所述刷头基座上，所述第一换能器为振元，且所述振元设有多个，两两相邻的所述刷毛束的间隔处均设有一个所述振元。
10.一种超声波牙刷，包括手柄，其特征在于，所述手柄的一端部可拆卸地设有如权利要求1至9中任一项所述的超声波牙刷头。
技术总结