CN106163605B - 具有振动运动转换器的皮肤清洁装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于面部皮肤应用的装置，具有带有振动驱动轴的驱动组件。运动转换器包括可拆卸地附接至振动驱动元件的底座元件，和具有柔软末端的注入元件，该柔软末端具有凹形表面，其被配置成保持皮肤制剂以注入使用者的皮肤。弹簧组件将底座元件连接至注入元件，且被配置成将驱动轴和底座元件的振动动作转换为具有朝向和离开皮肤的显著轴向分量的动作，以在皮肤上产生注入动作。

Description

具有振动运动转换器的皮肤清洁装置
技术领域
本发明大体涉及具有振动驱动元件的皮肤清洁装置，且更具体地涉及可连接至驱动元件的振动转换机构，该转换机构产生轴向运动，适于注入皮肤制剂。
背景技术
已知多种皮肤清洁刷装置，其产生振动刷动作，例如在美国专利No. 7,320,691中所公开的，在此结合其内容作为参考。在该具体装置中，刷头表面前后振动通过选择的角度，通常在7-15°的范围，且在176Hz的频率。该动作在皮肤上产生清洁动作。
在另一个皮肤处理装置中，皮肤制剂通过朝向和离开皮肤的前后动作而注入进入皮肤，如美国专利No.8,469,909中所公开的，在此结合其内容作为参考。该具体的装置包括涂覆器末端组件，其包括用于连接至驱动元件的相对刚性底座，和较软的末端部分，其可被配置成保持一剂量左右的皮肤制剂。例如，该装置使用大体120Hz的频率和大体0.1英寸的幅度。
可需要研发运动转换机构，其具有可拆卸地连接至皮肤清洁刷的振动驱动元件的底座部分，从而单个的驱动装置可用于皮肤清洁和通过注入皮肤制剂进行皮肤处理。
发明内容
因此，本发明的一个方面是用于面部皮肤应用的装置，包括：装置本体，其包括驱动组件，用于驱动组件的电源，使用者控制开/关元件，和在所述驱动组件的远端的驱动轴元件，驱动轴元件以振动方式围绕装置轴线操作；运动转换器，其包括可拆卸地附接至所述驱动轴元件的底座元件，包括一部分的注入元件，该部分被配置成且适于保持皮肤制剂并将该制剂注入于使用者的皮肤中；和弹簧组件，其将所述底座元件连接至所述注入元件，将所述驱动轴和所述底座元件的振动动作转换为注入动作，该注入动作具有显著轴向分量，朝向和远离皮肤，大体与所述装置轴线平行。
本发明的另一个方面包括运动转换器组件，被配置成可拆卸地装配在用于面部皮肤应用的装置上，该装置包括装置本体，该装置本体包括驱动组件，用于驱动组件的电源，使用者控制开/关元件，和在所述驱动组件的远端围绕装置轴线振动的驱动轴元件，其中所述运动转换器包括：
底座元件，其可拆卸地附接至所述驱动轴元件；注入元件，其包括末端部分，该末端部分被配置和适于保持皮肤制剂以及将该制剂注入到使用者的皮肤中；和将所述底座元件连接至所述注入元件的弹簧组件，其将所述驱动轴和所述底座元件的振动动作转换为具有显著轴向分量的注入动作，其朝向和离开皮肤且大体平行于所述装置轴线。
附图说明
图1是包括运动转换机构的双动作装置的透视图。
图2是穿过图1的装置的头部端的横剖视图。
图3是示出了动作转换机构的动态响应的横剖视图。
图4是两个弹簧实施方式的圆周视图。
图5A-5D是分别具有一个、两个、三个和四个弹簧元件的动作转换机构的水平横剖视图，而图5E是两个弹簧实施方式的竖直横剖视图。
图6A-6C是一个弹簧、三个弹簧和四个弹簧实施方式的圆周视图。
具体实施方式
图1是总体以10指示的常规皮肤刷装置的透视图，其中运动转换机构固定至驱动元件。其包括手柄部分12和相邻的头部分14。容纳在手柄部分中的有总体以16指示的驱动组件和以18指示的电源，例如可充电电池。驱动组件可采取多种形式，其中驱动轴20从驱动组件在头部分14中竖直地延伸。驱动组件16产生驱动轴20的振动类型的动作。在一种皮肤刷配置中，振动的角度在5-15°的范围内，而频率在80-200Hz范围内。这两个值可根据具体的应用而改变。参考图2，安装在驱动轴20的远端22上的是驱动元件24。驱动元件24具有中心部分25，其永久性地固定在驱动轴20上。
运动转换器总体以28指示。该运动转换器包括板状底座部分30，其通常由刚性塑料制成。底座部分30的配置通常为圆形，直径大体为一英寸且厚度大体为0.1英寸，然而这些尺寸可改变。从底座部分30向下延伸的为多个腿部32，或者可选地为圆环，其是倾斜的且以其它方式被配置成以摩擦配合卡在驱动元件24的悬垂周边部分27上，从而在驱动元件24振动时底座部分30也振动。运动转换器28的上注入部分34设置在底座部分30上方。将底座部分30连接至注入部分34的是一个或多个弹簧元件36。该上注入部分具有带有凹形上表面42的柔软末端，但是其它配置也是可用的且可方便地使用。
在所示的实施方式中，注入部分34的直径大体为一英寸，且在其周缘部分的高度大约为0.5英寸。在优选的实施方式中，该凹形上表面42被配置成保持单个剂量的选择的皮肤制剂，然而该配置可改变以保持更少或更多的皮肤制剂。
弹簧元件36为弹性塑料，且在所示的配置中为圆柱形，直径大约为0.1 英寸。可选地和优选地，弹簧元件可以是平坦的金属弹簧，其中宽度尺寸为 0.1-0.2英寸且厚度为0.1mm至0.4mm。可使用几个弹簧元件。
再次参考图2，安装环44在装置的运动转换机构和头部分14的周缘凸缘40之间延伸。在所示的实施方式中，周缘凸缘40的高度大约为0.1英寸，从而，驱动元件24的上表面39在其可操作地设置在驱动轴20上时稍稍地位于周缘凸缘的上边缘下方。安装环44是圆形的且包括自安装环元件44的内边缘的第一悬垂元件50，其包括小的、向内延伸的凸缘51，其接近但是不与运动转换机构的底座部分的悬垂周边部分相接触。安装环44包括第二悬垂周边元件54，其与装置的头部分的周缘凸缘的内表面相邻且在该元件 54的下端处向内倾斜短的距离。安装元件的周缘匹配在头部分的周缘凸缘 40的上边缘之上。因此，安装环填充在运动转换器和头部分的周缘凸缘之间的空间。
在随着驱动元件的动作而使得底座部分振动时，运动转换机构的弹簧元件36的配置和位置产生运动的改变，从而注入部分大体轴向地移动(相对于头部分进和出)，其中具有小的扭转分量(twisting component)。所产生的整体运动是以具有扭转分量的振动。例如，轴向运动可以是240Hz，扭转动作为170Hz。可选地，运动转换器可被设计成相对于驱动频率来调节旋转(扭转)模式。
现参考图3，其示出了运动转换器的动态响应，随着驱动元件在其选择的频率(例如176Hz)振动，在运动转换器的头部分45内的底座部分47也相应地旋转，如箭头47A所指示。以48指示的弹簧元件在以49指示的注入部分上产生运动，该运动主要在以52指示的竖直和轴向方向上，大体在与旋转动作相同的频率或者是其频率的倍数。尽管主要运动是在轴向上，然而其通常(但不是必需)包括以53所指示的轻微的旋转运动。在所示的实施方式中，轴向运动在0.01-0.2英寸的范围内。弹簧元件的布置和配置产生该运动转换作用。该结果是通过刷头提供振动动作和皮肤清洁动作的常规皮肤刷装置还可用于产生轴向动作和制剂注入功能。
图4示出了在运动转换器的下和上部分之间的两个弹簧配置的展开，即，平面圆周视图。图6A-6C示出了相似的一个弹簧、三个弹簧和四个弹簧的圆周视图。具体地参考图4，底座部分的上表面62和注入部分的下表面64通过两个弹簧元件66和68连接。在所示的实施方式中，该两个弹簧元件被分隔大约180°(图5B)，且延伸大约稍小于运动转换器的圆周的一半。弹簧元件的端部大体从该两个部分的周缘向内延伸小的距离。图5A-5E的弹簧为平板金属弹簧。如果运动转换器的直径为1.2英寸，则总的周长为3.8英寸，其在图中以平面形式显示。弹簧元件的长度与注入部分和底座表面之间的距离的比值应大于1，且优选地为3-4，从而满足动态条件且在各情况下产生期望的动作。这将确定在各情况下弹簧与底座部分和注入部分的角度。
图6A-6C示出了用于一个弹簧，三个弹簧和四个弹簧实施方式的类似配置。弹簧的长度根据弹簧的数量而改变。图5A-5E可结合图6A-6C观察。图5A和6A的实施方式包括在底座部分72和注入部分74之间的弹簧70，其具有大约300°的圆周角度(图6A)。图5A是图6A的平面(展开)圆周视图。图4和5B示出了具有两个弹簧66和68的实施方式，其中该弹簧彼此相对且延伸过大约160°的圆周角度。图5C和6B示出了具有三个等间距间隔弹簧90、92和94的实施方式，其中弹簧延伸大约100°的圆周角度。图5D和6C示出了四个弹簧100、102、104和106的实施方式，该弹簧等间距间隔开且延伸大约80°的圆周角度。在各情况下，弹簧的相应端部固定至底座部分和注入部分，其中宽度大约为该两个部分的半径的一半，如图 6A-6C所示，然而该配置可被改变。
该功能结果是装置驱动轴的振动动作转换轴向动作，还具有旋转分量，这产生用于皮肤制剂的注入功能。注入部分运动的轴向谐振响应于注入部分的惯性以及弹簧的弹簧速度，是驱动频率的倍数以产生期望的结果。在其它配置中，旋转分量可以是或者接近零。因此根据所使用的具体头部元件，即在一个情况下的刷头和在其它情况下如这里所公开的运动转换元件，单个驱动装置可用于皮肤清洁和制剂注入。
尽管为了示意的目的公开了本发明的优选的实施方式，然而应理解，在该实施方式中可结合多种改变、修改和替换而不偏离由所附权利要求所限定的本发明的实质。

Claims (27)

1.一种用于面部皮肤应用的装置，包括：
装置本体，其包括驱动组件，用于驱动组件的电源，使用者控制的开/关元件，和在所述驱动组件的远端的驱动轴元件，所述驱动轴元件以振动方式围绕装置轴线操作；
运动转换器，其包括可拆卸地附接至所述驱动轴元件的底座元件，具有末端部分的注入元件，和将所述底座元件连接至所述注入元件的弹簧组件，所述末端部分被配置成且适于保持制剂并将该制剂注入到使用者的皮肤中，所述弹簧组件包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件在所述底座元件和所述注入元件之间延伸一选择的圆周角度，所述弹簧组件将所述驱动轴元件和所述底座元件的振动动作转换为注入动作，所述注入动作具有显著轴向分量，朝向和远离皮肤，大体与所述装置轴线平行。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述末端部分是挠性的且具有凹形配置以保持所述制剂。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述末端部分是软塑料或橡胶，直径大约为一英寸。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述驱动轴元件以在声频范围内的频率振动。
5.如权利要求4所述的装置，其中轴向振动频率在80和200Hz之间。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述弹簧组件包括大体180°分开的两个相对的弹簧元件。
7.如权利要求6所述的装置，其中各弹簧元件的长度与所述底座元件和所述注入元件之间的间隔的比率大于1。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述比率在3-4的范围内。
9.如权利要求6所述的装置，其中所述弹簧元件的各自端部大体从所述底座元件和所述注入元件的周缘边缘向内延伸所述底座元件和所述注入元件的半径的大体一半的距离。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述弹簧元件在圆周方向上延伸大约300°的角度。
11.如权利要求1所述的装置，其中所述弹簧组件包括两个相对的弹簧元件，各弹簧元件延伸大约160°的圆周角度。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述弹簧组件包括三个等间距间隔开的弹簧元件，各弹簧元件延伸大约100°的圆周角度。
13.如权利要求1所述的装置，其中所述弹簧组件包括四个基本等间距间隔开的弹簧元件，各弹簧元件延伸大约80°的圆周角度。
14.如权利要求1所述的装置，其中所述注入动作具有小的振动分量，且其余动作为轴向的。
15.一种运动转换器组件，被配置成可拆卸地装配在用于面部皮肤应用的装置上，该装置包括装置本体，该装置本体包括驱动组件，用于驱动组件的电源，使用者控制的开/关元件，和在所述驱动组件的远端围绕装置轴线振动的驱动轴元件，其中所述运动转换器组件包括：
底座元件，其可拆卸地附接至所述驱动轴元件；
注入元件，其包括末端部分，该末端部分被配置和适于保持制剂以及将所述制剂注入进入使用者的皮肤；和
将所述底座元件连接至所述注入元件的弹簧组件，所述弹簧组件包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件在所述底座元件和所述注入元件之间延伸一选择的圆周角度，所述弹簧组件将所述驱动轴元件和所述底座元件的振动动作转换为注入动作，所述注入动作具有显著的轴向分量，朝向和离开皮肤，大体平行于所述装置轴线。
16.如权利要求15所述的运动转换器组件，其中所述末端部分是挠性的且具有凹形配置以保持所述制剂。
17.如权利要求16所述的运动转换器组件，其中所述末端部分保持大体一剂量的所选择的皮肤制剂。
18.如权利要求16所述的运动转换器组件，其中所述末端部分是软塑料或橡胶，直径大体为一英寸。
19.如权利要求15所述的运动转换器组件，其中所述弹簧组件包括大体180°分开的两个相对的弹簧元件。
20.如权利要求19所述的运动转换器组件，其中所述弹簧元件的下端从大体所述底座元件的周缘边缘向内延伸所述底座元件的半径的大体一半的距离。
21.如权利要求15所述的运动转换器组件，其中所述弹簧元件的长度与所述底座元件和注入元件之间的分隔距离的比率为大于1。
22.如权利要求21所述的运动转换器组件，其中所述比率在3-4的范围内。
23.如权利要求15所述的运动转换器组件，其中所述弹簧元件在圆周方向上延伸大约300°的角度。
24.如权利要求15所述的运动转换器组件，其中所述弹簧组件包括三个等间距间隔开的弹簧元件，各弹簧元件延伸大约100°的圆周角度。
25.如权利要求15所述的运动转换器组件，其中所述弹簧组件包括四个基本等间距间隔开的弹簧元件，各弹簧元件延伸大约80°的圆周角度。
26.一种用于面部皮肤应用的装置套件，包括：
装置本体，其包括驱动组件，用于驱动组件的电源，使用者控制的开/关元件，和在所述驱动组件的远端、以振动方式围绕装置轴线操作的驱动轴元件；
刷头附件，其可拆卸地连接至所述驱动轴元件，通过围绕装置轴线的振动动作而清洁皮肤；和
运动转换器，其包括可拆卸地附接至所述驱动轴元件的底座元件，具有末端部分的注入元件，和将所述底座元件连接至所述注入元件的弹簧组件，所述末端部分被配置成且适于保持皮肤制剂并将所述制剂注入到使用者的皮肤中，所述弹簧组件包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件在所述底座元件和所述注入元件之间延伸一选择的圆周角度，所述弹簧组件将所述驱动轴元件和所述底座元件的振动动作转换为注入动作，所述注入动作具有显著轴向分量，朝向和远离皮肤，大体与所述装置轴线平行。
27.如权利要求26所述的装置套件，其中所述末端部分为挠性的且具有凹形配置以保持所述皮肤制剂。
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