CN102804556B - 用于个人皮肤护理设备的马达 - Google Patents

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Abstract

马达包括被固定地安装到敷抹器壳体的刚硬锚定构件,电磁定子构件和电枢。电枢包括永磁体组件和两个片簧,所述片簧将锚定构件和电枢连接,片簧定位为彼此成直角。弹簧构件的长度的比在0.75∶1到0.95∶1的范围内。驱动组件产生用于定子构件的交流电驱动信号,其将电枢和附连到其的皮肤接触构件以往复运动的方式运动,该运动包括垂直于皮肤的第一分量、平行于皮肤的第二分量和第三弓形分量。

Description

用于个人皮肤护理设备的马达
技术领域
本发明大体涉及个人护理设备,用于敷抹皮肤配方,通常用于面部皮肤区域,其在声波频率范围内操作,且更具体地涉及用于这种设备的马达。
背景技术
用于将皮肤配方敷抹到用户的面部区域的动力设备在最大化皮肤配方的效果/吸收方面是有利的。这种设备,与在该设备中使用的多个马达实施例一起,在美国专利申请No.12/135,887中被描述,其被本发明的受让者所有。′887申请的内容据此通过参照而被并入。
在这种设备中存在多个重要的因素。首先,重要的是,用于该设备的马达的运行是高效的。许多类型的马达,虽然它们也可以在运行中是有效的,但具有低的效率,这是由于摩擦和最终的阻力导致。在其他马达中,设计受限导致运行降低效率。高的马达效率是重要的,以便确保设备的运行是切实的。
除了效率之外,还重要的是,既要设备的运行是有效的,即,产生皮肤配方的显著吸收以改善皮肤外观,同时也是舒适的,即,敷抹器和用户的皮肤之间的物理接触在舒适方面是可接受的,从而不会觉得使用该设备很勉强。相应地,期望的是,皮肤配方设备在运行上和产生用户皮肤的外观方面改善两者上均有效。
发明内容
因此,本发明的一个方面是用于个人皮肤护理设备的马达,该设备包括设备壳体,其中,马达驱动皮肤接触构件,马达包括:锚定构件,固定地安装到敷抹器壳体;电磁定子构件;电枢,其包括永磁体组件和两个弹簧构件,所述弹簧构件将锚定构件连接到电枢,弹簧被安装为彼此成直角,其中,弹簧构件的长度的比在0.75∶1到0.95∶1的范围内;和驱动组件,产生用于定子构件的交流电驱动信号,导致电枢在驱动信号的连续的半周期期间沿相反方向移动,导致皮肤接触构件的振荡运动。
本发明的另一方面是个人皮肤护理设备,包括:设备壳体;马达,包含在壳体内,具有敷抹器顶端组件,所述顶端组件以往复方式移动,其中,敷抹器顶端组件包括皮肤接触构件,其中,马达包括固定地安装到壳体的锚定构件、电磁定子构件;电枢,其包括永磁体组件和两个弹簧构件,所述弹簧构件将锚定构件连接到电枢,其中,弹簧构件被安装为彼此基本成直角,并且其中,弹簧构件的长度的比在0.75∶1到0.95∶1的范围内;和驱动组件,产生用于定子的交流电驱动信号,以使电枢在驱动信号的连续的半周期期间沿相反方向移动,导致皮肤接触构件的振荡运动。
附图说明
图1是使用在此描述和显示的马达的个人皮肤护理设备的外部的透视图,该设备被显示为其盖部分被去除。
图2A-2D是显示设备的敷抹器顶端部分和用户的面部皮肤之间的接触的顺序和程度的一系列视图。
图3是设备的内部的横截面示意图,显示了其操作部件。
图4是显示在此所示和所述的马达的一部分的总平面布局的俯视图,其位于与图3相反的方位。
图5是显示马达和敷抹器顶端组件的透视图。
图6是马达从图5的相反侧的透视图。
具体实施方式
图1大体以标记10显示了敷抹器设备,用于将皮肤配方敷抹到用户的面部区域。设备包括本体部分12和可移除的盖部分14。本体部分12包括壳体部分16。从壳体部分16的上表面18延伸的是敷抹器顶端20,其接触用户的皮肤。在所示实施例中,敷抹器顶端20在其向前端部处包括凹陷部分22。凹陷部分在设备的运行期间将临时地保持选择量的皮肤配方,所述皮肤配方被敷抹到用户的面部皮肤区域。设备被开/关开关24控制。
为了设备的有效运行,特别是,产生皮肤配方的有效吸收的运行,且在敷抹器顶端和用户的皮肤之间存在舒适接触,敷抹器顶端20的复杂运动已被认为是重要的。敷抹器顶端运动的第一分量垂直于皮肤的表面,运动的第二分量平行于皮肤的表面,且第三分量是弓形的,其导致敷抹器顶端和皮肤之间的逐渐增加的接触。
图2显示了该期望运动的顺序。在时间t0处(图2A),显示了敷抹器顶端20和皮肤区域21之间的初始接触。敷抹器顶端20的内侧边缘20A首先接触皮肤21的表面。力开始向下施加,垂直于皮肤的表面,在皮肤上产生初始量的压力。初始拉伸应力也在皮肤21上产生。在事件t1处(图2B),敷抹器顶端20顺时针旋转,并垂直于皮肤和抵靠皮肤向下移动,继续压缩皮肤,如图所示。另外,敷抹器顶端向左移动,平行于皮肤21的表面。该平行运动分量在皮肤中产生足够但相对小的拉伸应力,在与压缩力组合时,这被认为对于改善皮肤配方的吸收非常重要,但不会损坏皮肤或导致不适。
敷抹器顶端运动在时间t2处(图2C)改变,且再一次在时间t3处(图2D)改变,在t3点处,敷抹器顶端的接触表面大致平行于皮肤21的表面,且敷抹器顶端的接触表面与皮肤完全接触,且垂直于皮肤的压缩力和平行于皮肤的表面的拉伸应力到达最大值。敷抹器顶端沿敷抹器顶端的整个接触表面产生抵靠皮肤的压缩力,如图2D所示。敷抹器顶端的运动随后可被马达动作反向,敷抹器顶端结束于其初始位置。序列2A-2D然后被按照所选的频率重复。
已经发现,由于敷抹器顶端运动的弓形分量,皮肤表面之间的逐渐增加的接触对于保持舒适的接触是重要的,即,对于用户的感觉。上述运动,尽管复杂,在产生皮肤配方有效吸收以及保持对于用户的令人满意的舒适水平的接触两方面是有利的,从而一般的用户会继续使用该敷抹器。复杂运动与敷抹器顶端的向前表面的凹陷形状一起,有助于保持存在于凹陷部分中的皮肤配方的量不会立刻从用户皮肤的敷抹区域移走。
图3是示出包含在设备本体12内的总体的操作部件的横截面示意图。设备本体12包括大体以标记30示出的马达和电源,所述马达将在以下更详细的描述,所述电源在所示实施例中是可再充电电池32,但其也可以是其他电源,例如原电池或外部电源。给马达的控制信号,以及其他运行上的控制功能,诸如感测开/关开关24的状态、控制单次敷抹使用的时长和监视电池充电状态,都由微处理器34提供。微处理器34在用于这种设备的结构和运行方面是常规的。所有上述部件被包含在设备的本体12的壳体部分16内。
图4-6更详细地显示了用于设备的马达30。马达包括锚定构件36,其由刚硬材料制成,在所示实施例中,所述刚硬材料是硬塑料。在所示实施例中的锚定构件包括两个凹槽40和42,这两个凹槽彼此成直角且牢固地配合到作为壳体部分16的一部分的相应肋元件44和46中(图3)。锚定构件36由此在壳体中被固定在位,且不会在马达运行期间自由移动。
马达30还包括电枢组件48,其包括两个间隔的永磁体50和52,永磁体被安装在金属背铁51(图3,6)上。在所示实施例中,永磁体被分开有大约0.18英寸,但这也可以改变。此外,永磁体,在所示实施例中,是0.15平方英寸乘以0.1英寸厚,但是这些尺寸也可以改变。
在电枢构件48的一端53处是可移除的敷抹器顶端组件56,在其向前端部处定位有敷抹器顶端20。敷抹器顶端20在共同未决美国专利申请序列号No.12/474,426中有更详细描述,该申请被本发明的受让人所有,其内容在此通过参照而被并入。敷抹器顶端具有凹陷的向前表面以保持皮肤配方,并由非常软的材料制成,肖氏硬度OO硬度计测为30。材料的柔性与人类皮肤类似,且由此高效地传递运动和力。
定位于锚定构件36和电枢48之间的是电磁定子组件60。电磁定子组件60包括常规的电磁体61和E-芯层叠部62,在所示实施例中,其外腿部分别与中心腿相隔0.257英寸和0.267英寸。定子极位于三个腿的端部。定子组件被安装到两个相对的肋64和66,所属两个肋也是壳体部分16一部分。因此,在马达的运行期间,定子组件60也保持为固定在位。
马达还包括两个片簧68和70,所述片簧在锚定构件36与电枢48的相对延伸端部53和55之间延伸并连接它们。电枢48的延伸端部彼此成直角。在所示实施例中,片簧大约是0.2英寸宽和0.012英寸厚,且由不锈钢制成。片簧68和70还彼此基本成直角地延伸。片簧68和70具有不同的自由长度。片簧的自由长度的比对于获得敷抹器顶端的期望的多分量运动以产生皮肤配方的有效且舒适的敷抹来说是重要的。弹簧70的长度对弹簧68的长度的比处于0.75∶1到0.95∶1的范围内。优选的自由长度比处于0.79∶1到0.83∶1的范围内。当设备相对于皮肤适当地取向,片簧68将基本垂直于皮肤,而片簧70将基本上平行于皮肤。片簧的这种设置产生皮肤配方的有效吸收和对用户的舒适性的期望组合。
在运行中,在开/关开关的促动之后,来自微处理器34的交流电电信号被提供给电磁定子组件60。在交流电信号的半个周期期间,电磁体的两个外磁极将吸引其中一个永磁体,并排斥另一个永磁体。中间磁极也将排斥一个永磁体而吸引另一个永磁体。合力移动电枢48,包括敷抹器顶端,相对于定子组件60并朝向皮肤进行复杂的略微弓形的逆时针运动(如图5所示)。该运动,如上所述,且如图2A-2D所示,包括垂直运动的分量、平行运动的分量和弓形运动的小分量。在另外半个周期上,电流的方向反向,和电枢通过将顶端敷抹器相对于定子沿顺时针方向移离皮肤而进行响应。
动作的频率典型地在50-200Hz的范围内,和优选地在110-135Hz的范围内。垂直于皮肤的表面的运动的幅度范围在0.01英寸到0.075英寸的范围内,和优选地从0.02英寸到0.035英寸。平行于皮肤的表面的运动的范围在0.005英寸到0.07英寸的范围内,优选范围是0.013英寸到0.032英寸。这些尺寸导致的弓形运动相对较小,跟随0.5°-3°范围的弧度,优选地大约为2度,但是该值可以随实际使用的尺寸变化。
在运行中,片簧68和70作用用于在电枢处于闲置状态时为其定心,且用于当与移动电枢和敷抹器顶端组件的质量结合时产生机械共振系统。当电流以大体等于整个系统的机械共振频率的频率交替方向时,电枢结构的运动的幅度明显增加,由此以相对于电功率输出的期望高效率产生有效作用所需运动。由此,设备在产生皮肤配方的快速和有效吸收方面是有效的,且时用于运行的实用设备。
尽管优选实施例已经针对阐释的目的而披露,应该理解,各种变化和改变和替换可在优选实施例中作出,而没有偏离所附权利要求限定的本发明的精神。

Claims (29)

1.一种用于个人皮肤护理设备的马达,该设备包括设备壳体,其中,马达驱动皮肤接触构件,马达包括:
锚定构件,固定地安装到敷抹器壳体;
电磁定子构件;
电枢,其包括永磁体组件和两个独立弹簧构件,所述弹簧构件彼此不接触,并且将锚定构件连接到电枢,弹簧构件被安装为彼此成直角,其中,弹簧构件的长度的比在0.75:1到0.95:1的范围内;和
驱动组件,产生用于定子构件的交流电驱动信号,导致电枢在驱动信号的连续的半周期期间沿相反方向移动,导致皮肤接触构件的振荡运动。
2.如权利要求1所述的马达,其中,所述比在0.79:1到0.83:1的范围内。
3.如权利要求1所述的马达,其中,弹簧构件是片簧。
4.如权利要求1所述的马达,其中,每个片簧的各个端部分别被锚定构件和电枢的相对端部约束。
5.如权利要求1所述的马达,其中,电枢与锚定构件大致在对角线方向上地定位。
6.如权利要求1所述的马达,其中,马达的动作产生皮肤接触构件的运动,该运动具有垂直于皮肤的第一分量、平行于皮肤的第二分量和第三弓形分量。
7.如权利要求6所述的马达,其中,运动的频率在50-200Hz的范围内。
8.如权利要求7所述的马达,其中,所述频率在110-135Hz的范围内。
9.如权利要求6所述的马达,其中,敷抹器顶端的垂直于皮肤的运动在0.01到0.075英寸的范围内,且平行于皮肤的表面的运动的范围在0.005到0.07英寸的范围内。
10.如权利要求6所述的马达,其中,敷抹器顶端的垂直于皮肤的运动的范围在0.02英寸到0.035英寸的范围内,且平行于皮肤的运动的范围在0.013英寸到0.032英寸的范围内。
11.如权利要求6所述的马达,其中,第三弓形分量是沿范围在0.5°-3°的范围内的弧的运动。
12.如权利要求11所述的马达,其中,所述弧大约为2°。
13.如权利要求1所述的马达,其中,定子构件位于由锚定构件、弹簧构件和电枢构件界定的区域内,定子构件被固定到敷抹器壳体。
14.如权利要求1所述的马达,其中,锚定构件包括刚硬材料。
15.如权利要求1所述的马达,其中,个人皮肤护理设备是用于将皮肤配方敷抹到使用人的面部区域的敷抹器。
16.一种个人皮肤护理设备,包括:
设备壳体;
马达,包含在壳体内,具有敷抹器顶端组件,所述敷抹器顶端组件以往复方式移动,其中,敷抹器顶端组件包括皮肤接触构件,其中,马达包括固定地安装到壳体的锚定构件;电磁定子构件;电枢,其包括永磁体组件和两个独立弹簧构件,所述弹簧构件彼此不接触,并且将锚定构件连接到电枢,其中所述敷抹器顶端组件被定位在所述电枢的一端,其中,弹簧构件被安装为彼此基本成直角,并且其中,弹簧构件的长度的比在0.75:1到0.95:1的范围内;和
驱动组件,产生用于定子的交流电驱动信号,以使电枢在驱动信号的连续的半周期期间沿相反方向移动,导致皮肤接触构件的振荡运动。
17.如权利要求16所述的设备,其中,所述比在0.79:1到0.83:1的范围内。
18.如权利要求16所述的设备,其中,每个弹簧构件的各个端部分别被锚定构件和电枢的相对端部约束。
19.如权利要求16所述的设备,其中,马达的动作产生皮肤接触构件的运动,该运动具有垂直于皮肤的第一分量、平行于皮肤的第二分量皮肤和第三弓形分量。
20.如权利要求19所述的设备,其中,运动的频率在50-200Hz的范围内。
21.如权利要求20所述的设备,其中,频率在110-135Hz的范围内。
22.如权利要求19所述的设备,其中,敷抹器顶端的垂直于皮肤的运动在0.01到0.075英寸的范围内,且平行于皮肤的表面的运动的范围在0.005到0.07英寸的范围内。
23.如权利要求19所述的设备,其中,敷抹器顶端的垂直于皮肤的运动的范围在0.02英寸到0.035英寸的范围内,且平行于皮肤的运动的范围在0.013英寸到0.032英寸的范围内。
24.如权利要求19所述的设备,其中,第三弓形分量是沿范围在0.5°-3°的范围内的弧。
25.如权利要求24所述的设备,其中,所述弧大约为2°。
26.如权利要求16所述的设备,其中,皮肤接触构件在其向前端部处具有杯形的凹陷中心区域,用于接收皮肤配方。
27.如权利要求26所述的设备,其中,皮肤接触构件包括肖氏硬度OO硬度计测为30的材料。
28.如权利要求19所述的设备,其中,所述设备是用于将皮肤配方敷抹到使用人的面部区域的敷抹器。
29.如权利要求28所述的设备,其中,敷抹器顶端的垂直于皮肤的运动在0.02英寸到0.035英寸的范围内,其中,敷抹器顶端的平行于皮肤的运动在0.013英寸到0.032英寸的范围内,并且其中,第三弓形分量大约是2°,并且其中,频率在110-135Hz的范围内。
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