JP2010518984A - トルクリミッターを備えた化粧用アプリケータ - Google Patents
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Abstract
化粧用アプリケータは、ハンドル(102)と、ハンドルに連結された駆動部(104)と、駆動部に連結されたアプリケータヘッド(106)と、トルクリミッター(108)とを含む。トルクリミッターは流体又は粘性継手(800、830、860)を含み、流体又は粘性継手は、アプリケータヘッドを介して加えられるトルクが予め定められた許容トルクを超えないようにして、駆動部及びアプリケータヘッドの少なくとも一方に連結される。
Description
本開示は、トルクリミッターを備えた化粧用アプリケータ、特に、マスカラなどの化粧品を睫毛などのケラチン繊維に塗るのに使用される回転運動構成要素を備えたアプリケータヘッドを有するアプリケータ、及びそのようなアプリケータとともに使用されるトルクリミッターを目的とする。
各種の化粧用アプリケータが当該技術分野において既知である。例えば、マスカラを睫毛に塗るためのブラシ又は棒(wand)は、一般に、第1の端部がハンドルに取り付けられたステムを備えたアプリケータヘッドを包含する。アプリケータヘッドはまた、ステムの第2の端部に連結された1つ以上のアプリケータ要素を包含する。使用する際、アプリケータ要素にはマスカラが付けられ、睫毛に塗られる。
従来のマスカラブラシでは、典型的には、ハンドル又は他の部材を操作することが必要となり、また、睫毛が互いに分離した状態を維持又は促進しながら、各睫毛をマスカラで完全及び均一にコーティングするには、ブラシを睫毛に繰り返し通すことが必要な場合が多い。睫毛全体をコーティングするため、例えば、ユーザーは、ブラシを垂直方向に動かして、睫毛全体が被覆されることを確保してもよい。それに加えて、ユーザーは、睫毛に塗られるマスカラの所望量に応じて、ブラシヘッドの様々な部分を睫毛と接触させるようにブラシを回転させてもよい。更にまた、ユーザーは、睫毛の分離を促進するため、及び/又は睫毛がより良好に被覆されることを確保するため、ブラシを水平方向に往復運動させてもよい。したがって、ユーザーは、ブラシを睫毛に当てるための原動力を与えなければならず、また、思い通りに睫毛を被覆するために、必要に応じてブラシを操作するのに十分なほど器用でなければならない。それに加えて、従来のブラシを用いてマスカラを塗るには、複数回ブラシを通す必要があり、したがって非効率的である。
より最近では、回転式のマスカラブラシが提案されているが、この場合、ブラシのステムはハンドルに対して回転運動するように支持されている。ステム及びそれに取り付けられたブラシヘッドを回転させる力は、クレイ(Clay)の米国特許第6,145,514号及びクレイの同第5,937,871号に記載されているブラシの場合などのように手動であってもよいし、マントレット(Mantelet)の米国特許第4,056,111号に記載されているブラシなどのように電動式であってもよい。そのようなブラシは、マスカラを睫毛に塗るプロセスを少なくともある程度自動化することによってユーザーを支援し、それにより、アプリケータヘッドがハンドルに固定されているブラシの場合に直面する困難及び非効率性にある程度対処する。
特定の状況下では、睫毛がアプリケータヘッドに貼り付いてしまうか、又はマスカラを塗る間にアプリケータ要素と絡まってしまう可能性があることが認識されるであろう。例えば、アプリケータヘッドが回転すると、睫毛は、アプリケータ要素に結合してしまうことがあり、又はアプリケータヘッドの周りに巻き付き始めることもある。アプリケータの回転運動が続くと、アプリケータは、睫毛及び更には瞼を引張ったり、それらにまとわり付いたりし始めることがある。自動化は、この作用が発生する速度を上昇させ、それによってユーザーが修正措置を取るための時間窓を減少させることがある。
したがって、システム又は物品の回転要素と接触している睫毛に加えられる力の量を制限する、システム又は物品を提供することが望ましいことがある。また、アプリケータ要素と睫毛との制御されてない貼り付き又は絡み合いを自動的に制限する(即ち、ユーザーが介在せずに)、システム又は物品を提供することが望ましいことがある。また、ユーザーの労力を手助けするとともに、従来技術の欠点の1つ以上を克服するシステム又は物品を提供することが望ましいことがある。
化粧用アプリケータは、ハンドルと、ハンドルに連結された駆動部と、駆動部に連結されたアプリケータヘッドと、トルクリミッターとを包含する。トルクリミッターは流体又は粘性継手を包含し、流体又は粘性継手は、アプリケータヘッドを介して加えられるトルクが予め定められた許容トルクを超えないようにして、駆動部及びアプリケータヘッドの少なくとも一方に連結される。
本明細書は、本発明と見なされる主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、以下の説明を添付図面と併せ読むことでより十分に理解されると考えられる。一部の図面は、他の要素をより明らかに示すため、選択された要素を省略することで簡略化されている場合がある。一部の図面におけるこうした要素の省略は、対応する書面による明細書の中で明確に記述されている場合を除き、代表的実施形態のいずれかにおける特定要素の有無を必ずしも示すものではない。いずれの図面も必ずしも縮尺どおりではない。
本開示によるトルクリミッターのいくつかの代替配置を示した化粧用アプリケータの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
磁気継手の形態のトルクリミッターの概略図。
磁気継手の形態のトルクリミッターの概略図。
磁気継手の形態のトルクリミッターの概略図。
磁気及び滑り継手の形態のトルクリミッターの概略図。
図16の磁気及び滑り継手の代替実施形態の概略図。
図16の磁気及び滑り継手の代替実施形態の概略図。
流体又は粘性継手の形態のトルクリミッターの概略図。
流体又は粘性継手の形態のトルクリミッターの概略図。
流体又は粘性継手の形態のトルクリミッターの概略図。
流体又は粘性継手の形態のトルクリミッターの概略図。
第1の代替のトルクリミッターの概略図。
第2の代替のトルクリミッターの概略図。
第2の代替のトルクリミッターの概略図。
第3の代替のトルクリミッターの概略図。
第4の代替のトルクリミッターの概略図。
第4の代替のトルクリミッターの概略図。
第5の代替のトルクリミッターの概略図。
第6の代替のトルクリミッターの概略図。
代替の突出部配置の側面図。
代替の突出部配置の側面図。
代替の突出部配置の側面図。
代替の突出部配置の側面図。
代替の突出部配置の側面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の断面図。
代替の突出部の斜視図。
代替の突出部の斜視図。
可撓性及び剛性の突出部の組み合わせの平面図並びに側面図。
可撓性及び剛性の突出部の組み合わせの平面図並びに側面図。
可撓性及び剛性の突出部の組み合わせの平面図並びに側面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
代替のステムの断面図。
偏心ステムを示す図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
代替の突出部分布の端面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
アプリケータヘッドの様々な四分円の4つの側面図。
角度位置の関数としての回転速度をプロットした正弦的な速度変化のグラフ。
角度位置の関数としての回転速度をプロットした階段状の速度変化のグラフ。
回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
図43Aに示される駆動部の部分側面図。
図43Aに示される駆動部の部分側面図。
図43Aに示される駆動部の部分側面図。
図43Aに示される駆動部の部分側面図。
回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
図44Aに示される駆動部の部分側面図。
図44Aに示される駆動部の部分側面図。
回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
図45Aに示される駆動部の部分側面図。
図45Aに示されるアプリケータの断面図。
図45Aに示されるアプリケータの断面図。
軸方向運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
軸方向運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
軸方向運動又は振動運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
軸方向運動又は振動運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
軸方向運動又は振動運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
振動運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
振動運動、半径方向運動、及び回転運動の1つ以上を発生させることができる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
振動運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
振動運動及び回転運動を発生させる駆動部を備えたアプリケータの断面図。
図51Aに示される駆動部の部分平面図。
上述の実施形態の1つ以上によるアプリケータを包含するキットの概略図。
本開示は、少なくとも特定の状態では少なくとも回転運動構成要素とともに移動可能であるアプリケータ要素を有する、化粧用アプリケータとともに使用される様々なトルクリミッターを詳述する。トルクリミッターの様々な実施形態が図1〜27を参照して考察されるが、本開示によるトルクリミッターとともに使用されてもよいアプリケータの潜在的範囲を部分的に説明するために、アプリケータの様々な構成要素(例えば、アプリケータヘッド、駆動部など)に関して、図28〜51を参照して追加の開示が提供される。
定義
用語「化粧用アプリケータ」又は「アプリケータ」は、マスカラなどの化粧品を睫毛などのケラチン物質に塗るのに使用される装置、デバイス、又はシステムを指す。
用語「化粧用アプリケータ」又は「アプリケータ」は、マスカラなどの化粧品を睫毛などのケラチン物質に塗るのに使用される装置、デバイス、又はシステムを指す。
用語「アプリケータ要素」は、マスカラなどの化粧品がそこから睫毛などのケラチン物質に移される構造を指す。
用語「アプリケータヘッド」は、1つ以上のアプリケータ要素、及びアプリケータ要素(1つ若しくは複数)を支持する構造を指す。特定の実施形態によれば、アプリケータヘッドは、突出部、及び突出部がそこから延びる又は垂れ下がる(depend)芯を包含してもよい。
用語「取り付けられる」は、要素を互いに接合させるのに適したいずれかの方法によって、接着、締結、結合などによって要素が接続又は一体化されることを指す。接着剤結合、機械的締結などを含む、要素を互いに取り付けるための多くの好適な方法が周知である。そのような取付け方法を使用して、要素が、特定の範囲全体にわたって連続的又は断続的に互いに取り付けられてもよい。
用語「連結される」は、要素を別の要素に直接取り付けることによって、要素が他方の要素に直接固定される構成、並びに、要素を中間部材(1つ又は複数)に取り付け、それが次に別の要素に取り付けられることによって、要素が他方の要素に間接的に固定される構成を指す。
用語「配置される」は、要素(1つ若しくは複数)が、他の要素との一体構造として、あるいは他の要素に連結された別個の要素として、特定の場所又は位置に存在することを意味するのに使用される。
用語「駆動部」は、駆動部に連結されたアプリケータヘッド若しくはアプリケータ要素などの被駆動要素を動かす装置、デバイス、又はシステムを指す。駆動部は、モータ、伝動装置、及びモータの電源を包含してもよい。
用語「突出部」は、アプリケータヘッドなどのベース面から一般に離れて、又はその中へと延びる若しくは垂れ下がる部材を指す。そのため、突出部は、周囲のベース面とは連続しない局限された範囲を提供する。
トルクリミッターを備えたアプリケータ
図1に見られるように、本開示による化粧用アプリケータ100は、ハンドル102と、ハンドル102の上又は中に配置された駆動部104と、駆動部104に連結されたアプリケータヘッド106とを包含する。アプリケータ100はまた、本開示によれば、トルクが予め定められた許容トルクを超えないように、全体的又は部分的に、及び少なくとも特定の状態において、アプリケータヘッド106を介して加えられるトルクを制限するトルクリミッター108を包含する。
図1に見られるように、本開示による化粧用アプリケータ100は、ハンドル102と、ハンドル102の上又は中に配置された駆動部104と、駆動部104に連結されたアプリケータヘッド106とを包含する。アプリケータ100はまた、本開示によれば、トルクが予め定められた許容トルクを超えないように、全体的又は部分的に、及び少なくとも特定の状態において、アプリケータヘッド106を介して加えられるトルクを制限するトルクリミッター108を包含する。
全ての又は単に特定の動作状態では、駆動部104は、マスカラをケラチン繊維に塗るのに適した回転速度で、アプリケータヘッド106を(全体的若しくは部分的に)を動かしてもよい。つまり、特定の動作状態では、駆動部104は、ハンドル102に対してアプリケータヘッド106が回転運動しないか、又はそれが制限される(あるいは、運動しないか、又はそれが制限される)ように、アプリケータヘッド106から係脱及び/又は分離されてもよく、一方、他の状態では、駆動部104がヘッド106に係合及び/又は連結されて、ハンドル102に対して回転運動成分を伴ってヘッド106を動かしてもよい。あるいは、駆動部104及び/又はヘッド106は、特定の動作状態において、少なくとも回転運動に対抗して固定されてもよい。そのような代替実施形態に関して、ヘッド106とハンドル102との間に相対的回転運動が発生しないか、又は制限された相対的回転運動のみが発生する(あるいは、運動が発生しないか、又は制限された運動のみが発生する)ように、駆動部104又はヘッド106は、全体的若しくは部分的に、駆動部又はヘッド106をハンドル102にしっかり連結するスイッチなどの要素によって係合されてもよい。
ヘッド106に関して可能な動作速度については、約1〜200rpmの速度が使用されてもよい。特定の実施形態によれば、約5〜100rpmの速度が使用されてもよい。実際には、特定の実施形態によれば、約10〜60rpmの範囲内の速度が使用されてもよい。速度は固定であってもよく、又は、より詳細に後述するように適正範囲内で調節可能であってもよい。
駆動部104はモータ又は作動装置120を包含してもよい。モータ120は、弾性部材、例えばばね又はゴムバンドの形態の、潜在的機械的エネルギー源を備えた機械的モータであってもよい。あるいは、モータ120は電動モータであってもよく、その場合、駆動部104は、モータ120に連結されて必要な電圧及び電流を供給する電源124(例えば、電池など)も包含してもよい。モータ120が電動モータである場合、電圧及び電流は更に、モータ120が例えば電気コンセントを介して送電線に連結される実施形態など、ハンドル102の外部にある電源によって供給されてもよい。特定の実施形態によれば、駆動回路がモータ120及び電源124に連結されて、モータ120の動作を制御してもよい。駆動回路は、モータ120のオンオフを切り替える、又はモータ120と電源124との連結及び分離を行うスイッチ128を包含してもよい。
駆動部104はまた、モータ120のシャフト132に連結された伝動装置130を含んでもよい。伝動装置130は、アプリケータヘッド106に連結する前に、モータ120(即ち、より具体的にはモータシャフト132)の運動を全体的又は部分的に変換してもよい。例えば、モータ120の線形運動は、少なくとも部分的に回転運動に変換されてもよい。それに加えて、又はその代わりに、伝動装置130は、モータ120の速度をアプリケータヘッド106に適した回転速度に低減してもよい。特定の実施形態では、モータシャフト132はアプリケータヘッド106の所望の回転速度よりも高速で回転しないため、伝動装置130は必須ではなくてもよい。他の実施形態では、モータ120は可変の運動又は速度を提供することができるため、伝動装置130は必須ではなくてもよい。
図1は、トルクリミッター108が配置又は連結されてもよいいくつかの異なる場所を示す。一般条件では、トルクリミッター108は、駆動部104とアプリケータヘッド106との間に連結されてもよく、又は駆動部104内に配置されてもよい。具体的には、トルクリミッター108は、ヘッド106と駆動部104との間の、特にヘッド106と伝動装置130との間の様々な地点で連結されてもよい。あるいは、トルクリミッター108は、モータ120若しくは伝動装置130に連結されるか、又はその内部に配置されてもよい。リミッター108がサブアセンブリを包含し、サブアセンブリがそれぞれアプリケータ100の様々な要素(例えば、ヘッド106及び駆動部104)と関連付けられ、リミッター108は要素が組み立てられてアプリケータ100を形成した後にのみ形成されてもよいことにも留意されたい。図1は、配置又は組立ての潜在的変形例を包括しようとするものではなく、単に位置及び組立ての可能な選択肢を例示するものである。
トルクリミッター108は、それが起動されて、例えばヘッド106を駆動部104から分離する、予め定められたトルクを有することが認識されるであろう。そのような実施形態におけるリミッター108の予め定められたトルクは、アプリケータヘッド106が駆動部104に連結されたままである最大許容トルクを表してもよい。現在、予め定められたトルクは約0.035N・m(5oz−in)を超えるべきではないと考えられている。したがって、予め定められたトルク(最大許容トルク)は、約0.014N・m(2oz−in)、約0.010N・m(1.5oz−in)、又は更には約0.003N・m(0.5oz−in)であってもよい。他方では、現在、予め定められたトルクは、約0.0007N・m(0.1oz−in)未満、又はいずれの場合であっても約0.0003N・m(0.05oz−in)未満であるべきではないとも考えられている。したがって、予め定められたトルク(最大許容トルク)の1つの容認可能な範囲は、約0.0007N・m(0.1oz−in)〜約0.010N・m(1.5oz−in)であってもよい。あるいは、許容トルクの容認可能な範囲は、約0.0007N・m(0.1oz−in)〜約0.003N・m(0.5oz−in)であってもよい。
予め定められたトルクに達する際、本開示によるトルクリミッターの応答は、開示の実施形態間で変動することがある。特定の実施形態によれば、特定量のトルクが許容されてもよく、そのトルクは、解決する必要のある条件が存在することをユーザーに信号で伝えるのを支援してもよい。例えば、トルクリミッターは、特定のトルクが達成されたときに単に失速する弱いトルクモータの形態であってもよい。代替実施形態によれば、予め定められたトルクを超えたとき、トルクリミッターは、ヘッド106を駆動部102から分離する、駆動部102を非活動化する、又はそれらの組み合わせの動作をする。したがって、トルクリミッターはトルクを制限しようとするが、必ずしも駆動部を分離又は非活動化しない。
トルクリミッター108は多数の異なる形態のいずれをなしてもよい。例えば、トルクリミッター108は滑り継手を包含してもよい(図2〜13)。他の実施形態によれば、トルクリミッター108は磁気継手を包含してもよい(図14〜18)。更に他の実施形態によれば、トルクリミッター108は流体又は粘性継手を包含してもよい(図19〜21)。更に、トルクリミッター108は、モータ120を電源124から分離する(図22、23、及び25)、又は伝動装置130を分離する(図24)様々な機構を包含してもよい。あるいは、トルクを吸収する機構が使用されてもよい(図26及び27)。
これら各群からの構造の組み合わせを包含するトルクリミッター108(例えば、滑り継手及び磁気継手を含むトルクリミッター108)が可能であってもよいことが認識されるであろう。また、トルクリミッターの追加の実施形態が存在してもよいことが認識されるであろう。しかしながら、全ての組み合わせ及び全ての実施形態を列挙することは、不可能ではないものの、非現実的であろう。したがって、次の代表的な組み合わせ及び実施形態を以下に考察する。
トルクリミッターとしての滑り継手
図2〜13は、滑り継手の形態の様々なトルクリミッター108を示す。一般条件では、滑り継手は、摩擦接続によって互いに連結された、少なくとも一対の向かい合った表面を包含してもよい。
図2〜13は、滑り継手の形態の様々なトルクリミッター108を示す。一般条件では、滑り継手は、摩擦接続によって互いに連結された、少なくとも一対の向かい合った表面を包含してもよい。
摩擦接続は、少なくとも部分的には、継手に使用される材料の静摩擦係数及び動摩擦係数に従って決定される。特定の実施形態によれば、滑り継手に使用される材料の静摩擦係数及び動摩擦係数は、ほぼ等しい(1又は約1の比)ものであってもよい。ただし、他の実施形態によれば、係数はほぼ等しくなくてもよい。例えば、向かい合った表面間の相対運動が止まった後にのみ、トルクが継手を通り過ぎて伝達されるように、動摩擦係数よりも高い静摩擦係数を有する材料が使用されてもよい。
摩擦接続の一方の側における材料の摩擦係数は、向かい合った表面の1つ以上にコーティングを塗布することによって変化させてもよい。例えば、テフロン(TEFLON)などの材料を使用して摩擦係数を変化させてもよい。他の代替の材料を使用できることが認識されるであろう。
摩擦係数はまた、テクスチャ加工によって向かい合った表面の1つ以上の表面特性を変更することによって変化させてもよい。表面は平滑又はほぼ平滑であってもよい。あるいは、表面は粗面又はほぼ粗面であってもよい。
図2は、本開示による第1の滑り継手200を示す。滑り継手200は、3つのホイール202、204、206を包含してもよく、各ホイール202、204、206はそれぞれのシャフト212、214、216の上に取り付けられる。この実施形態及び他の実施形態に関連して、ホイールの代わりに歯車が使用されてもよいことが認識されるであろう。図示されるように、シャフト212、216は紙面内にあり、シャフト214は紙面に対してある角度をなして(例えば、直交して)いる。シャフト212は駆動部104に連結されてもよく、シャフト216はアプリケータヘッド106に連結されてもよい。ホイール202、204、206はそれぞれ周縁222、224、226を有し、周縁はそれぞれ、摩擦接続された一対の向かい合った表面の一方を規定する。具体的には、周縁222、224は1つの対を規定してもよく、周縁224、226は第2の対を規定してもよい。シャフト216に対するトルクが予め定められた値を超えると、周縁222、224並びに224、226は互いに対して滑動してもよく、このようにして、アプリケータヘッド106におけるトルクが制限される。
図3は、本開示による第2の滑り継手230を示す。滑り継手230は、少なくとも1つのホイール232及び2つのシャフト234、236を包含してもよい。ホイール232はシャフト234上に取り付けられ、それが駆動部104に連結されてもよい。ホイール232はまた、シャフト236の外表面240に当接する周縁面238を有し、シャフト236はアプリケータヘッド106に連結されてもよい。ホイール232は、変形可能な材料で作られてもよいので、シャフト234、236の間の距離「d」が選択されると、表面238はシャフト236の周りで変形する。したがって、表面238及び240は、摩擦接続された一対の向かい合った表面を規定してもよい。あるいは、表面238をシャフト236の表面240に当接させる代わりに、ホイールは、シャフト236の周縁面がホイール232の表面238に当接するようにしてシャフト236に固定されてもよい。
図4は、本開示による第3の滑り継手260を示す。滑り継手260は、滑り継手230と同様に、少なくとも1つのホイール262並びに2つのシャフト264、266を包含してもよい。ホイール262はシャフト264上に取り付けられ、それが駆動部104に連結されてもよい。ホイール262は、シャフト266の外表面270に当接する周縁面268を有し、シャフト266はアプリケータヘッド106に連結されてもよい。滑り継手230とは異なり、ホイール262は変形可能ではない。その代わりに、シャフト264、266の間の距離「v」は変化してもよい。更に、弾性部材272が、シャフト264と基礎(ground)(例えば、ハンドル102の内表面)との間に連結される。弾性部材272は、例えばばねであってもよく、表面268を表面270に対して付勢してもよい。1つの代替例として、表面268をシャフト266の表面270に当接させる代わりに、ホイールは、シャフト266の周縁面がホイール262の表面268に当接するようにしてシャフト266に固定されてもよい。
図5は、第4の滑り継手290を示す。滑り継手290は、中空の外側シャフト292及び内側シャフト294を包含する。外側シャフト290は駆動部104に連結されてもよく、内側シャフト294はアプリケータヘッド106に連結されてもよい。外側シャフト292は、シャフト292の中心軸298から半径方向にある距離で配置されてもよい、内側に面する表面296を有する。実際には、図示されるように、表面296は、シャフト292の壁302から垂れ下がる、内側に垂れ下がる段差300上に規定されてもよい。内側シャフト294は、シャフト294の中心軸308に対してある角度をなして配置された脚体306を有する、枝分かれした末端部304を有する。各脚体306の末端部には、表面312が表面296に当接するシュー310があり、それによって一対の向かい合った表面が規定される。シャフト294の少なくとも枝分かれした末端部304は弾性材料で形成されるので、シュー310は段差300と係合するように付勢される。少なくとも1つの実施形態によれば、中心軸308に対する脚体306の角度は、シュー310が段差300に係合していないときにはより大きく、シューが段差300を係合するようにシャフト294が配置されたときに角度が低減されることで、シュー310を押しやって段差300と係合させる付勢力が生じる。
図6A及び6Bは、第5の滑り継手320を示した(illustrated)。図5の実施形態と同様に、図6A〜Bの実施形態は、外側の中空シャフト322及び内側シャフト324を有する。図6Aから認識されるように、シャフト322全体が中空又は管状である必要はなく、1つの区画326のみが管状である必要があり、残りの部分328はより狭い直径と中実の断面とを有する。シャフト332の表面330には、板ばねの形状に類似した一対の弾性部材334が取り付けられる。ばね334はそれぞれ、図6Bで最もよく分かるように、それらの間にあるシャフト324の表面338に当接する表面336を有する。表面336、338は、摩擦接続された一対の向かい合った表面を規定する。
図7は、第6の滑り継手360を示す。この継手360は、外側の中空シャフト362及び内側シャフト364があるという点で、第4及び第5の実施形態と共通の特徴を共有している。この実施形態によれば、内側シャフト364は図示されるようにアプリケータヘッド106に連結されてもよく、外側シャフト362は駆動部104に連結されてもよい。外側シャフト362には、表面368を有するレセプタクル366が中に形成されている。内側シャフト364は、シャフト364がレセプタクル366内に配置された状態で表面368に当接する外表面370を有する。表面368、370の間の相対運動は摩擦係数に従って制御されるので、表面368、370は、摩擦接続された一対の向かい合った表面を規定した(defined)。
図8は、第7の滑り継手390を示す。継手390は、第1のシャフト392及び第2のシャフト394を包含する。シャフト392及び394はそれぞれ、非平面である一対の噛み合う表面396、398の一方を包含する。実際には、図示されるように、第1の噛み合う表面396は、少なくとも表面の一区画に沿って凸状であり、第2の噛み合う表面398は凹状であって、第1の噛み合う表面396を補完する形状である。それに加えて、継手390は、2つのシャフト392、394を互いに向かって付勢する、したがって2つの表面396、398を互いに向かって付勢する、ばねなどの弾性要素又は部材400を包含する。第1の状態では、第1の表面396及び第2の表面398は一方が他方の内側になるように噛み合う。しかしながら、アプリケータヘッド106が予め定められた量のトルクを受けると、表面396、398は互いに対して動いて、つまり、シャフト392を弾性部材400の付勢に対抗して軸線方向で動かしてもよい。
図9は、第8の滑り継手420を示す。継手420は、第1のシャフト422及び第2のシャフト424を包含する。特定の前述の実施形態と同様に、第1のシャフト422は中空の区画426を有し、シャフト424は有さない。したがって、シャフト424の末端部428は、シャフト422の中空区画426内に形成されたレセプタクル430内に受け入れられる。第1のシャフト422はまた、断面が円形又は楕円形であるとともに、表面434がレセプタクル430の末端部436に配置され保持される物体432を有する。少なくとも1つの実施形態によれば、物体432は玉軸受であってもよい。玉軸受432の反対側は、表面440がシャフト424の末端部428に取り付けられた材料層438であってもよい。層438は、変形不能であってもよいし、あるいは特定の度合いの変形が可能であってもよい。したがって、シャフト422、424のどちらか又は両方に加えられる力を変化させることによって、物体432の真円度、並びに層436の変形の度合い、向かい合った表面434、440の間の接触している表面積のサイズが制御されてもよい。
図10は、第9の滑り継手450を示す。継手は、外側の中空シャフト452及び内側シャフト454を包含する。中空シャフト452は表面456を有する。図示される実施形態によれば、表面456は、表面456上に配置された一対の剛性の移動止め458を有する。他方では、可撓性アーム460が、末端部464がシャフト454から突き出す(cantilevered)ようにして1つの地点462でシャフト454に連結される。図示されるように、末端部464及び移動止め458は、少なくとも第1の状態では当接してもよく、第2の状態では、末端部464は、例えばシャフト454に加えられるトルクに従って、シャフト452、454の間の相対運動の少なくとも半回転分だけ、移動止め458を通り過ぎて動いてもよい。半回転後、加えられたトルクに応じて、末端部464は移動止め458を通り過ぎて再び動いてもよく、又は、シャフト452、454の間の相対運動が止まってもよい。
継手450に対する非常に多数の代替実施形態が存在してもよい。例えば、移動止め458が弾性であり、アーム460が剛性であることができることが認識されるであろう。また、より多数又はより少数の移動止め458が包含されてもよく、それによって、相対運動が、例えば1回転又は4分の1回転ごとに止まってもよい。更に、移動止め458は、シャフト452とは別個に形成され、表面456に取り付けられてもよく、又は、シャフト452及び表面456と一体に形成されてもよい。それに加えて、移動止め458と協働してもよい末端部464を備えたアーム460を有するのではなく、アーム460が単一の片持ち型(cantilevered)末端部464を有してもよい。
図11A及び11Bは、駆動部102に連結されてもよい第1のシャフト466と、ヘッド106に連結されてもよい第2の中空シャフト468とを包含する、滑り継手465の第10の実施形態を示す。第1のシャフト466には1つ以上の脚体470が連結されている。図示されるように、脚体470は、第1の末端部472においてヒンジ474によって第1のシャフト466に連結され、また第2の自由端476を有する。脚体470は、弾性部材478(例えば、ばねなど)を使用して、脚体470が第1のシャフト466に対してほぼ平行である第1の状態に向かって付勢される。しかしながら、第1のシャフト466が回転するにつれて、脚体470は、弾性部材478によって加えられた付勢力に対抗して外向きに動いて、脚体470がシャフト466に対してある角度をなす第2の状態を取ってもよい。図11Bに示されるように、脚体470は、第2の状態ではシャフト466に対してほぼ直角であってもよい。
脚体470が第2の状態のとき、脚体466の自由端476は、シャフト468の内表面482に当接してもよい。このようにして、摩擦接続が脚体466の自由端476と内表面482との間に形成され、末端部476及び表面482が一対の向かい合った表面を規定してもよい。本項において考察した他の実施形態に関連して指摘したように、予め定められたトルクがヘッド106において達成されると、末端部476及び表面482は互いを通り過ぎて滑動して、伝達されるトルクが制限される。
図12及び13は、滑り継手の第11の形態490及び第12の形態510を示す。これらの滑り継手490及び510は両方とも、ホイール及びベルトの相対運動に依存している。
継手490は、第1のシャフト494に連結された第1のホイール492と、第2のシャフト498に連結された第2のホイール496とを包含する。ホイール492、496はそれぞれ、表面504、506を備えた周縁500、502を有する。表面504、506は平滑であってもよく、又は、表面504、506は、刻み付けされるか、ないしは別の方法でテクスチャ加工されてもよい。ベルト508は、ベルトの表面509がホイール492、496の表面504、506に当接し、それらと協働するようにして、ホイール492及び496の、具体的には周縁500、502の周りに装着される。表面504、506中に溝が形成され、ベルトがその溝を補完する断面を有する特定の実施形態によれば、表面504、506と表面509とは互いに補完的であってもよい。シャフト494、498の間の特定の距離を維持することによって、ベルト509上で張力が維持されてもよく、その距離は固定又は調節可能(例えば、弾性部材を使用して、シャフト494、498が離れるように付勢することによる)であってもよい。
継手510も、ホイール516、518に連結されたシャフト512、514を包含する。ホイールは、表面524、526がベルト530の表面528と摩擦接続している周縁520、522を有してもよい。アイドラーホイール534は、ベルト530の反対側の表面538と接触している表面536を有してもよい。アイドラーホイール534は、弾性部材542が機能することによって表面536が表面538に当接するようにして、アーム540に連結され付勢されてもよい。したがって、アイドラーホイール534は、ベルト530上に張力を制御するのに使用されてもよい。
滑り継手の更に他の実施形態が可能であることが認識されるものと思われるが、これらの実施形態は、この継手の代表的な形態として包含される。
トルクリミッターとしての磁気継手
図14〜18は、磁気継手の形態の様々なトルクリミッター108を示す。一般条件では、駆動部104及びアプリケータヘッド106に連結されたシャフトは、2つの磁石間、又は磁石と、鉄などの中程度若しくは高程度の透磁率を有する材料との間など、2つの物体の間の磁気力によって、少なくとも部分的に互いに連結される。アプリケータヘッド106において特定のトルクが実現されると、例えば、1つ以上の睫毛がアプリケータヘッド106に貼り付くか、又は絡まることによって、磁気継手は全体的又は部分的に分離して、睫毛に加えられるトルクを制限する。以下に指摘されるように、磁気継手は滑り継手と組み合わされてもよい。
図14〜18は、磁気継手の形態の様々なトルクリミッター108を示す。一般条件では、駆動部104及びアプリケータヘッド106に連結されたシャフトは、2つの磁石間、又は磁石と、鉄などの中程度若しくは高程度の透磁率を有する材料との間など、2つの物体の間の磁気力によって、少なくとも部分的に互いに連結される。アプリケータヘッド106において特定のトルクが実現されると、例えば、1つ以上の睫毛がアプリケータヘッド106に貼り付くか、又は絡まることによって、磁気継手は全体的又は部分的に分離して、睫毛に加えられるトルクを制限する。以下に指摘されるように、磁気継手は滑り継手と組み合わされてもよい。
初めに、本明細書に記載される磁気継手の実施形態において使用される1つ以上の磁石は、一般に「永久」磁石と呼ばれる種類のものであってもよいが、磁石の強度は経時的に変化してもよいことに留意されたい。あるいは、磁石は、例えばワイヤに電流を通すことによって磁界が発生する電磁石であってもよい。そのような電磁石は、例えば、アプリケータ100の駆動部104に電力を供給するのに電池が提供される場合に使用されてもよい。磁石の一方若しくは両方が、永久磁石又は電磁石であってもよい。
磁気継手600の第1の実施形態が図14に示される。この実施形態によれば、第1の磁石602は第1のシャフト604に連結されてもよく、それが次に駆動部104に連結されてもよい。シャフト604には、第2のシャフト610の末端部608を受け入れるレセプタクル606が中に形成されてもよく、第2のシャフト610は次にアプリケータヘッドに連結されてもよい。第2の磁石612(又は、中程度から高程度の透磁率を有する材料)は、第2のシャフト614の末端部608に連結されてもよい。第1のシャフト604及び第2のシャフト610は、2つの磁石602、612の間に間隙616が維持されるようにして支持されてもよい。磁石602、612は、それぞれのシャフト604、610の軸線と整列される。そのような実施形態によれば、形成された継手は主として(排他的にではないにしても)磁性である。
図15A及び15Bは、いくつかの点で第1の継手600に類似した磁気継手630の第2の実施形態を示し、それらの違いは図14Bに関連して最適に示される。この実施形態によれば、第1の磁石632は第1のシャフト634に連結され、第2の磁石636は第2のシャフト638に連結される。それに加えて、第1の磁石632及び第2の磁石636の向かい合った表面の間に間隙640が維持される。しかしながら、継手600とは異なり、第1の磁石632及び第2の磁石636は、シャフト634、638の軸線642とは整列されない。その代わりに、図14Aで最もよく分かるように、第1の連結された状態では、磁石632、636は共通の軸線642に対してずれた位置で整列される。その結果、磁気継手630を分離するのに十分な相対トルクが加えられると、磁石632、638は、互いに平行な軸線に沿って間隔が空けられる(例えば、点線を参照)。
図16は、第1の磁石662及び第2の磁石664が別個のシャフト668、670に連結され、それによって磁気継手を規定しているという点で図14の実施形態に類似した、磁気継手660の第3の実施形態である。しかしながら、この実施形態によれば、シャフト668、670の末端部672、674が互いに向かって付勢されて互いに当接し、それによってそれらの間にあるいかなる間隙も取り除かれるように、シャフト668、670の一方又は両方に力が加えられる。末端部672、674が接触した状態で、摩擦接続並びに磁気継手660が規定される。したがって、この実施形態は、滑り継手と磁気継手の1つの可能な組み合わせを表す。
図17及び18は、図16の構造の変形例を表す。図17の継手690によれば、向かい合った表面の少なくとも一方は、それに塗布されたコーティング692を包含して、静摩擦係数又は動摩擦係数の少なくとも一方を変化させてもよい。図18の継手720によれば、スペーサー722が末端部724、726の間に配置され、スペーサー722は、互いに対して動いてもよい第1の層728及び第2の層730を備え、層728、730は、互いに摩擦接続された向かい合った表面を有する。また、摩擦接続のための接触面積は、上記の図9に示されるような形で明確に制御されてもよいことに注意するべきである。
磁気継手の更に他の実施形態が可能であることが認識されるものと思われるが、これらの実施形態は、この継手の代表的な形態として包含される。
トルクリミッターとしての流体又は粘性継手
図19〜21は、流体又は粘性継手の形態の様々なトルクリミッター108を示す。一般条件では、駆動部及びアプリケータヘッドに連結されてもよい第1及び第2のシャフトは、例えば、流体若しくは流体様の特性を有する、ガス状、液体、半固体、又は更には固体の物質を使用することで連結されてもよい。
図19〜21は、流体又は粘性継手の形態の様々なトルクリミッター108を示す。一般条件では、駆動部及びアプリケータヘッドに連結されてもよい第1及び第2のシャフトは、例えば、流体若しくは流体様の特性を有する、ガス状、液体、半固体、又は更には固体の物質を使用することで連結されてもよい。
様々な材料が、本開示による流体又は粘性継手に使用されてもよい。上述したように、空気などのガス、又は水若しくは油などの液体が使用されてもよい。あるいは、ゲルなどの半固体材料が使用されてもよい。更に、固体材料が、液体中に分散され、本開示の実施形態に使用されてもよい。それに関して、本開示による流体又は粘性継手に有用であるように、固体材料は、流体様の特性を呈してもよい。例えば、固体材料のマイクロビーズは、本開示による流体又は粘性継手に有用であるように、十分な流体様の特性を呈することができると考えられる。一例として、ビーズの質量がビーズ間の作用に大きく寄与しない場合、セラミックビーズが使用されてもよい。
特定の実施形態によれば、プロペラ、インペラ、又はポンプなどのフィン付きデバイスが継手に使用されてもよい。他の実施形態によれば、粘性物質のみがシャフト間の継手となってもよい。
図19A及び19Bは、粘性継手800の第1の実施形態を示す。継手800は、第1のシャフト804に連結された第1のフィン付きデバイス802と、第2のシャフト808に連結された第2のフィン付きデバイス806とを包含する。第1のシャフト804は駆動部104に連結されてもよく、第2のシャフトはアプリケータヘッド106に連結されてもよい。この実施形態によれば、フィン付きデバイス802は駆動部の外部から空気を引き込み、その空気が第2のフィン付きデバイス906に入り、それによって第2のフィン付きデバイス806がシャフト808を旋回させる。
図20は、粘性継手830の第2の実施形態を示す。継手800と同様に、継手830は、第1の834に連結された第1のフィン付きデバイス832と、第2のシャフト838に連結された第2のフィン付きデバイス836とを包含する。しかしながら、その作動流体(空気)を周囲環境から引き込む継手800とは異なり、第1のフィン付きデバイス832及び第2のフィン付きデバイス836は、ハウジング又はタンク840内に配置された作動流体842を収容するタンク840の末端部を通して垂れ下がる。第1のフィン付きデバイス832は流体842中で運動し、その運動によって第2のフィン付きデバイス834が動く。
図21は、粘性継手860の第3の実施形態を示す。継手860は、継手860がフィン付きデバイスを含まないという点で継手800、830とは異なる。その代わりに、第1のシャフト862はその末端部866に形成されたレセプタクル864を含む。第2のシャフト870の末端部868はレセプタクル864内に配置される。シャフト862、870は、それぞれのシャフト862、870の表面872、874が間隔を空けて、それらの間に間隙876を規定するようにして支持される。作動流体878は間隙876内に配置される。流体878を間隙876内で維持するため、封止部880が、全体的又は部分的にシャフト862、870の一方に配置されてもよい。
流体又は粘性継手の更に他の実施形態が可能であることが認識されるものと思われるが、これらの実施形態は、この継手の代表的な形態として包含される。
代替のトルクリミッター
図22〜27は、様々な代替のトルクリミッターを示す。これらのリミッターは、モータ若しくは伝動装置(存在する場合)を分離することによって、又はトルクを別の用途に変換することによって機能してもよい。これらの実施形態は、本開示を実施するための残りの代替実施形態を全て代表することを意図するものではなく、単に本開示を実施するための追加の方法及び構造を文書化するものである。
図22〜27は、様々な代替のトルクリミッターを示す。これらのリミッターは、モータ若しくは伝動装置(存在する場合)を分離することによって、又はトルクを別の用途に変換することによって機能してもよい。これらの実施形態は、本開示を実施するための残りの代替実施形態を全て代表することを意図するものではなく、単に本開示を実施するための追加の方法及び構造を文書化するものである。
図22は、アプリケータ900が、例えば、電動モータ904及び電池906を備えた駆動部902と、アプリケータヘッド908とを包含する、代替のトルクリミッターの第1の実施形態を示す。モータ904は、任意の伝動装置912を介してヘッド908に連結されたシャフト910を有する。モータ904は、スイッチ914を介して電池906に連結され、スイッチを操作(押し下げる、反転させるなど)して、モータ904及び電池906を包含する電気回路を閉じてもよい。本実施形態によれば、トルクリミッターは、モータ904及び電池906を包含する電気回路に連結された電流センサ918と、電流センサ918に連結され、その上、モータ904を包含する電気回路に連結されるか、あるいはモータ904に直接連結された駆動回路920とを包含してもよい。ヘッド908におけるトルク需要に応答して、電気回路の電流は増加してもよい。電流の増加は、電流センサ918によって感知されて、それが駆動回路920に対して信号を供給してもよい。次に、駆動回路920が起動されて、モータ904を電池906から分離するか、又はモータ904を非活動化する。あるいは、モータ904が可逆性の場合、駆動回路920は、更には、ヘッド908によって達成されたトルクの増加を示す電流の増加に応答して、モータ904の回転運動の方向を反転させてもよい。
分離又は非活動化は、ユーザーが、スイッチを操作し電気回路を開く機会を得られるように、例えば、予め定められた時間量の間維持されてもよい。あるいは、分離又は非活動化は、スイッチが操作され、スイッチのところで回路が開き、それによって、スイッチを最初に操作することを覚えておく必要なしに、ユーザーがアプリケータ900を操作して、睫毛の貼付きを外す機会を得られるまで維持されてもよい。他の実施形態では、回路を開く(即ち、オンオフスイッチを押し下げる)ために必要なものを超える動作が、駆動回路920をリセットし、アプリケータ900の動作を可能にするために必要なことがある。
同様に、反転は予め定められた時間量の間維持されてもよく、次に、モータ904が分離又は非活動化されてもよい。あるいは、反転は、モータ904がその地点で分離又は非活動化される、予め定められた角度によって維持されてもよい。更なる代替例として、ユーザーがスイッチ914を操作するまで反転が中断されないように、反転の速度は順方向における速度と異なってもよく、ただし、速度の差によって、モータ904が反転された状態でスイッチ914を操作するためのより大きな時間窓がユーザーに対して認められてもよい。
図23A及び23Bは、アプリケータ925が、例えば、電動モータ928及び電池930を備えた駆動部926と、アプリケータヘッド932とを包含する、トルクリミッターの第2の実施形態を示す。駆動部926もやはり、モータ928とアプリケータヘッド932との間に連結された伝動装置934を包含してもよいが、伝動装置934は任意のものと見なされる。モータ928は、少なくとも部分的にトルクリミッターを表す弾性のモータ取付け物938を使用することによって、ハウジング936内で支持される。弾性のモータ取付け物938により、図23Bの両方向矢印「A」によって表されるように、モータ928が軸線940を中心にして動くことができるようにすることによって、モータ928を電池930に選択的に連結することが可能になる。図23Aに見られるように、モータ928は接点942を有し、それらの接点942は、電池930に連結された接点944に連結される(また、例えばそれらと整列される)。十分なトルクが加えられた場合、接点942が接点944に連結(及び、それらと整列)されない状態になるように、モータ928は、電池930に対して異なる角度位置に動いてもよい。このようにして、モータ928は電池930から分離され、モータ928が機能しなくなる。
図24は、アプリケータ950が駆動部952を包含し、それがモータ954及び伝動装置956を包含してもよい、第3の実施形態を示す。モータ954は、電池958に連結された電動モータであってもよいが、この詳細は、この実施形態によるトルク変換器の動作には必須ではない。その代わりに、伝動装置956は、少なくとも第1の歯車960を有する歯車列を包含してもよい。歯車列956又はモータ954のどちらかが、弾性の取付け物964を介してアプリケータ950のハウジング962に対して支持されてもよい。図示される実施形態によれば、モータ954は、モータの運動が図23Aに示されるものに類似し得るようにして、弾性の取付け物964によって支持される。しかしながら、モータ954が第1の角度位置から第2の角度位置に動くときに、モータ954が電池958から分離する代わりに、歯車列956の歯車960がジャムスイッチ966に当接する。ジャムスイッチ966が少なくとも歯車960に当接する(恐らくは、歯車960の歯の間に引っ掛かる)ことで、歯車列956の運動が制限される。
図25A及び25Bは、アプリケータ975が、例えば、電動モータ978及び電池980を備えた駆動部976と、アプリケータヘッド982とを包含する、トルクリミッターの更なる実施形態を示す。駆動部976及びアプリケータヘッド982は両方とも、第1の末端部990でハンドル988に固定的に連結されたシャフト986を中心にして回転し、及びそれに沿って平行移動するように取り付けられたスリーブ984に連結される。駆動部976はまた、モータのシャフト(図示なし)に連結され、モータ978によって、モータシャフトと重り992に共通の軸線を中心にして回転する重り992を包含してもよい。駆動部976はまた、モータ978及び重り992と反対側でスリーブ984に連結された釣り合い重り996を包含してもよい。
更に、駆動部976はまた、スリーブ984に連結された接点996と、スイッチ1000に連結された接点998とを包含してもよい。駆動部976が、図25Aに示されるような第1の動作状態にある場合、接点996及び接点998は互いに連結されて、スイッチ1000が閉じられたとき、モータ978、電池980、及びスイッチ1000を包含する電気回路を閉じることができてもよい。この第1の動作状態では、モータシャフトの回転によって重り992が回転する。重り992がその軸線を中心にして回転することによってジャイロ効果が生じ、それによってスリーブ984が内部シャフト986を中心にして回転し、その運動が、やはりスリーブ984に連結されたアプリケータヘッド982に伝達される。しかしながら、第2の動作状態では、ヘッド982を介して加えられるトルクが閾値量を超えると、重り992が更に回転することによって更なるジャイロ効果が生じ、それによってスリーブ984が内部シャフト986に沿って前進する。スリーブ984が平行移動することで、接点996、998が分離し、それによって電気回路が開き、モータ978が非活動化される。使用されるモータ978のタイプに従って、重り992は、接点996、998が分離された後であっても動き続けて、接点996、998が間隔を空けており、及びハンドル988の向きが急にずれることで再び接触しないことを確保してもよい。
図26は、トルクリミッター1005が、駆動部102に連結されたシャフト1006と、アプリケータヘッド106に連結されたシャフト1008とを含む、更に別の実施形態を示す。シャフト1006の末端部1010及びシャフト1008の末端部1012は、ばね又はゴムバンドであってもよい弾性部材1018の向かい合った末端部1014、1016に連結される。シャフト1006及び1008の間でトルクを渡すのではなく、弾性部材1018が変形してもよく、弾性部材1018の剛性は、例えば、アプリケータヘッドに絡まった睫毛にかかるトルクを制限するようにして選択される。
図27は、駆動部102に連結されてもよい第1の部分1024と、ヘッド106に連結されてもよい第2の部分1026とを有するシャフト1022を包含する、トルクリミッター1020の別の実施形態を示す。シャフト1022の第1の部分1024及び第2の部分1026は、破壊可能な領域1028によって接合されてもよい。破壊可能な領域1028は、例えば、第1の部分1024及び第2の部分1026よりも小さな直径を有する領域によって規定されてもよい。破壊可能な領域1028は、ヘッド106において予め定められた閾値を超えるトルクが達成されると破損してもよい。このようにして、駆動部104がヘッド106から分離されてもよい。そのような実施形態は、その破壊的な破損により、交換可能なヘッド106及びステムなどの交換可能なサブアセンブリを使用する、アプリケータ100の実施形態とともに使用するのに特によく適していてもよいことが認識されるであろう。また、他の実施形態によれば、破壊可能な突出部又は分解可能な突出部が、破壊可能なシャフトの代わりに使用されてもよいことが認識されるであろう。
アプリケータの他の態様
本開示は、次に、アプリケータヘッド106、駆動部102など、トルクリミッター108以外のアプリケータの態様のいくつかの実施形態について考察する。以下に開示される全ての実施形態が、上述したトルクリミッター108の各実施形態とともに使用できるわけではないことが認識されるであろう。しかしながら、以下の様々な実施形態と、上述したトルクリミッター108との組み合わせが認識されるであろう。この関連で、本明細書に記載されるアプリケータに対する潜在的な変形例に関して、米国特許出願第11/143,829号の開示を参照により本明細書に組み込む。
本開示は、次に、アプリケータヘッド106、駆動部102など、トルクリミッター108以外のアプリケータの態様のいくつかの実施形態について考察する。以下に開示される全ての実施形態が、上述したトルクリミッター108の各実施形態とともに使用できるわけではないことが認識されるであろう。しかしながら、以下の様々な実施形態と、上述したトルクリミッター108との組み合わせが認識されるであろう。この関連で、本明細書に記載されるアプリケータに対する潜在的な変形例に関して、米国特許出願第11/143,829号の開示を参照により本明細書に組み込む。
第一に、アプリケータヘッド106の様々な実施形態を図28〜51に関連して考察する。
アプリケータヘッド106は、睫毛などのケラチン繊維を分離し、またそれに化粧品を塗るための、ステムから突出する1つ以上の要素を包含してもよい。アプリケータ要素は、従来のねじれたワイヤブラシとして提供されてもよいが、その代わりに、アプリケータ要素は成形突出部の形態であってもよい。突出部は、典型的には、ベース面から離れて外向きに延びるが、それらはまた、内向きに突出して凹部を形成するように、逆にされてもよい。
一実施形態によれば、成形突出部は、ステムに連結されたベース末端部と反対側の自由端とを有する、細長いフィンガーとして形成されてもよい。特定の実施形態によれば、各フィンガーの断面積はベース末端部から自由端まで徐々に狭くなり、各フィンガーは、ステムの軸線に対してほぼ垂直に延びるように配向される。フィンガーは、先端部がより大きくなるようにベースから広がっていてもよく、又は、フィンガーは、全く先細になっていない代わりに、ほぼ一貫した寸法を有していてもよいことが理解されるであろう。更に、フィンガーは、ステム軸線に対して斜角で延びてもよい。
フィンガーは、ステムに沿って間隔を空けており、各フィンガーが隣接したケラチン繊維の間に突き通ってもよいようにサイズ決めされた自由端を有する。間隔を空けることによって、アプリケータヘッド106を回転させながらであっても、フィンガーを繊維の間に挿入できるようになり、それによって、各フィンガーによって係合される繊維の表面積が最大限になるとともに、隣接した繊維の分離が促進される。突出部は、隣接した突出部の間に睫毛が突き通ることができるように十分に間隔が空いており、しかも隣接した睫毛を分離するのに十分に接近しているべきである。したがって、隣接した突出部の間の間隙は、約0.2mm〜3.0mmであってもよい。
特定の実施形態では、突出部はそれぞれステム外周の局限された範囲から延びるが、ステムと突出部との間の他の係合範囲が使用されてもよい。図28A〜Eに示されるように、例えば、各突出部1030は、ほぼ円盤形であって、凹部又は間隙1044が間にあるほぼ環状のベース末端部を有してもよい。図示される実施形態では、ベース末端部は、好ましくは、突出部1030が回転するにつれて睫毛がもつれるのを最小限にするため、ステム表面の一周以下を係合してもよい。また、一周を超えてステムを横切る他の円盤形を使用してもよい。例えば、方形の断面を有する細長いステムをねじって、ステムの角が局限された延長部を形成する一方で、ステムの各辺の面が隣接した角の間に凹部又は間隙を形成するようにしてもよい。突出部は、ステムの形状に概ね整合する、不規則な又は不均一なアプリケータヘッドの輪郭を規定するように、ステムの表面に取り付けられる。突出部は、ステムの延長部の長さの10%〜400%の長さを有することができる。
円盤形の突出部1030は単一の成形部材として図28Aに示されるが、突出部1030は、円盤形パターンで配置された剛毛などの複数の部材で形成されてもよいことが理解されるであろう。突出部1030は、ステム軸線1032にほぼ垂直に延びて、図28Aに示されるものに類似した突出部の直線状の列を形成してもよい。あるいは、突出部1030の全て若しくは一部は、ステム軸線1032に対して同じ斜角で配向されて、図28Bに示されるような斜めの列を形成してもよく、又は、第1の斜角で配向された第1の組の突出部1034と、第1の角度とは異なる第2の斜角で配向された第2の組の突出部1036とを包含して、図28Cに示されるような反対向きの斜めの列を形成してもよい。各突出部1030は、第1の斜角で延びる第1の突出部セグメント1038と、第2の斜角で延びる第2の突出部セグメント1040とを包含して、第1の突出部セグメントが第2の突出部セグメント1040と交差して、図28Dに示されるような交差する斜めの列を形成してもよい。第1の突出部セグメント1038及び第2の突出部セグメント1040に加えて、各突出部1030は、ステム軸線1032にほぼ直交して延びる第3の突出部セグメント1042を包含して、図28Eに示されるような組み合わせの列を形成してもよい。前述の実施形態のそれぞれにおいて、突出部を隣接したケラチン繊維の間に挿入できるようにするため、外周の間隙1044が隣接した突出部1030の間に設けられる。隣接した突出部の間を睫毛が突き通るのに十分な空間を設けるとともに、少なくともある程度の睫毛の分離をもたらすため、各間隙は、好ましくは約0.2mm〜3.0mmである。
突出部1030の断面形状は、本開示の範囲から逸脱することなく変えられてもよい。図28A〜Eに示されるように、突出部は、ほぼ円形の断面形状を有するフィンガーとして提供される。突出部は、円形に加えて、図29A〜Vに図式的に示される形状のいずれか1つ、例えば、図29Aに示されるような平面を有する円形、図29Bに示されるような平面形状、星形(例えば、図29Cに示されるような十字形、若しくは図29Dに示されるような3つの枝を有する形態)、図29Eに示されるようなU字形、図29Fに示されるようなH字形、図29Gに示されるようなT字形、図29Hに示されるようなV字形、中空形状(例えば、図29Iに示されるような円形、若しくは多角形、特に図29Jに示されるような正方形)、分岐を示す形状(例えば、図29Kに示されるような雪片形)、多角形(例えば、図29Lに示されるような三角形、図29Mに示されるような正方形、若しくは図29Nに示されるような六角形)、楕円形(特に、図29Oに示されるようなレンズ形)、又は、図29Pに示されるような砂時計形など、様々なタイプの断面形状を有してもよい。また、図29Qに示されるような、互いに対してヒンジ状になった部分を有する突出部を使用することが可能である。
突出部の末端部は、様々な形状で形成されてもよく、又は様々な構造を包含してもよい。適切であれば、突出部は、図29Rに示されるような末端部のボール1050、図29Sに示されるような末端部の枝分かれ1051、又は図29Tに示されるような先細になった先端部をそれぞれ形成する処理を施されてもよい。突出部はまた、図29Uに示されるようにフロッキー加工をなしてもよく、又は、それらに図29Vに示されるような剛毛の表面にミクロのレリーフを付与するように、又は磁気若しくは他の性質を与えるように、粒子の充填剤1052を含有するプラスチック材料を押出し成形することによって作成されてもよい。
突出部は、化粧品を突出部のベースから自由端に移動させるように特に適合された外面を有してもよい。例えば、各突出部は、製品を睫毛により容易に移動させるため、低い表面エネルギーを有する外部コーティングを包含してもよい。コーティングは、背景技術の項で上記したマスカラ材料などの化粧品とともに使用するのに特に適したものであってもよい。
細長い輪郭に加えて、突出部の少なくとも一部は、図30A及び30Bに示されるような、突出する円盤1056、ディンプル、又はステムの外側表面より延びている隆起部1058など、ある程度より短いものであってもよい。更にまた、広範な柔軟性又は剛性を有する突出部が使用されてもよい。
アプリケータヘッド106は、異なる形状を有する、又は異なる性質を示す様々な突出部を包含してもよい。例えば、アプリケータヘッド106は、第1の断面形状を有する第1の組の突出部と、第2の断面形状を有する第2の組の突出部とを包含してもよい。また、第1の組の突出部1030aは第1の剛性を有してもよく、第2の組の突出部1030bは第2の異なる剛性を有する。様々な剛性の突出部を使用することで、アプリケータヘッドの回転によって、図31A〜31Cに示されるように、より可撓性の突出部が撓む度合いが、より剛性の突出部よりも大きくなる。
ステムはまた、図32A〜32Kに示されるような様々な断面形状の1つを有してもよい。ステムは、均一な円形断面、又は多角形、例えば図32Aに示されるような三角形断面など、非円形の形状を有してもよい。更なる例として、ステムは、図32Bに示されるような正方形の断面形状、図32Cに示されるような五角形の形状、図32Dに示されるような六角形の形状、又は図32Eに示されるような楕円形状を有してもよい。ステムは、図32F及び32Gに示されるような外向きの凹面であってもよい、少なくとも1つの切欠き範囲1060を有してもよく、切欠きは、一定のないしは別の断面を呈する。切欠き1060は、図32Fに示されるような円形の断面形状、又は非円形の断面形状、例えば図32Gに示されるような三角形の断面で作られてもよい。三角形の場合(図32G)、切欠きは、図示されるように三角形の1つの辺全体を構成してもよく、その場合、アプリケータは凹状の切子面を呈する。ステム形状は、図32Hに示されるような平面の切子面1061を包含してもよい。あるいは、輪郭は、図32Iに示される3つのくぼみなど、少なくとも1つのくぼみ1062を包含してもよい。2つのくぼみ1062を有するステム形状が図32Jに示され、1つのくぼみ1062を備えたステム形状が図32Kに示される。アプリケータヘッド106は、一定のないしは別の断面の輪郭を規定してもよく、その芯は直線的ないしは別のものであってもよい。ステムは、心出しされるか、又は図32Lに示されるように、断面の輪郭の外形に対して偏心させてもよい。
突出部は、アプリケータヘッドの様々な輪郭を規定するように、長さは様々であってもよい。例えば、突出部は均一な長さのものであって、図33Aに示されるような円形のアプリケータヘッドの輪郭1064を規定してもよい。突出部は、図33Aに示されるように接近して間隔が空けられるか、図33Bに示されるように中間的に間隔が空けられるか、又は図33Cに示されるように遠く離れて間隔が空けられてもよい。それに加えて、各突出部は、図33Aに示されるように比較的長い長さを、又は図33Dに示されるように比較的短い長さを有してもよい。
あるいは、ステムの形状、並びに/又は突出部の長さ及び間隔は、非円形のアプリケータヘッドの輪郭を規定するように変化させてもよい。例えば、突出部の長さは、図33Eに示されるような、凹部を有する断面のアプリケータヘッドの輪郭1066を規定するため、ステムの外周の周りで短い長さと長い長さとが交互になってもよい。図33Fに示されるように、密度が変化する区画を有するアプリケータヘッドを提供するため、アプリケータの片側半分は、より接近して間隔が空けられた突出部を包含してもよく、アプリケータの他半分は、より離れて間隔が空けられた突出部を有してもよい。アプリケータヘッドは、図33G及び33Hに示されるような不規則なアプリケータヘッドの輪郭を規定するため、いくつかの異なる長さの突出部を包含してもよい。他の可能な実施形態としては、図33Iに示されるような、アプリケータの片側半分がより短い突出部を有し、アプリケータヘッド106の他半分がより長い突出部を有するもの、図33Jに示されるような、アプリケータヘッド106の1つの四分円がより長い突出部を有し、アプリケータヘッドの残りの3つの四分円がより短い突出部を有するもの、図33Kに示されるような、より長い突出部とより短い突出部の向かい合った区画、図33Lに示されるような、アプリケータヘッド106の片側半分が密集して間隔が空けられた突出部を有し、他半分が単一の突出部を包含するもの、並びに、図33Mに示されるような、アプリケータの片側半分が複数の密集して間隔が空けられた突出部を包含し、他半分が一対の突出部を包含するものが挙げられる。
外周方向における突出部の間隔を変化させることに加えて、アプリケータヘッド106に沿った軸線方向における突出部の間隔も変化させてもよい。図34A〜Dは、矢印1070によって示される軸線方向においてほぼ均一に間隔が空けられた突出部1030を有する、アプリケータヘッド106の4つの四分円を示す。ステム軸線1032にほぼ直交して延びる面内にある、交互になった又はずらした列の突出部を作り出すため、突出部のパターンは均一である。図35A〜Dは、ステム軸線1032に対して斜角で延びる面内にある均一に間隔が空けられた突出部を有する、アプリケータヘッド106の4つの四分円を示す。図36A〜Dは、より近接して間隔が空けられた突出部の範囲とより離れて間隔が空けられた突出部の範囲とを有する、繰り返しパターンを形成する不均一に間隔が空けられた突出部を有する、アプリケータヘッド106の4つの四分円を示す。図37A〜Dは、ステム軸線1032にほぼ直交して延びる面内にある、突出部の整列した列を形成する均一に間隔が空けられた突出部を有する、アプリケータヘッド106の4つの四分円を示す。図38A〜Dは、各四分円が突出部の異なるパターンを有する、アプリケータヘッドの4つの四分円を示す。
アプリケータヘッド106は、異なる長さを有する突出部のパターンを包含してもよい。図39A〜Dに示されるように、アプリケータヘッドの4つの四分円は均一に間隔が空けられた突出部を有して示されている。パターンは、より短い突出部1072(明るい色で図示される)及びより長い突出部1074(暗い色で図示される)を包含する。より短い突出部は、直立してステム表面から外向きに突出してもよく、又は逆にされてステム内へと延びてもよく、したがって、より長い突出部よりも0〜400%短くてもよい。より短い突出部1072は、より長い突出部1074の長方形の領域を通って延びるV字形パターンを形成する。図40A〜Dは、より短い突出部1072がグリッドパターンを形成し、より長い突出部1074が各グリッド内に繰り返しの正方形パターンを形成する、アプリケータヘッドの4つの四分円を示す。
アプリケータは、アプリケータのうち異なる特性を有する部分を識別するため、目に見えるしるしを包含してもよい。例えば、非対称のアプリケータヘッドは、第1の特性を備えた突出部を有する第1の範囲と、第2の特性を備えた突出部を有する第2の範囲とを包含してもよい。アプリケータヘッドは、第1の範囲を識別するための、色、質感、文字、又は他の視覚的に区別可能な特質などの第1の目に見えるしるしと、第2の範囲を識別するための第2の目に見えるしるしとを有してもよい。目に見えるしるしが異なっていれば、異なる範囲が、相対的な可撓性、長さ、又は運動などの異なる特性を備えた突出部を有することがユーザーに伝達される。目に見えるしるしは、第1及び第2の範囲における異なる色として設けられてもよい。例えば、第1の範囲と関連付けられた突出部の先端部、突出部本体の全体、又は突出部を包含するアプリケータヘッド表面が第1の色を有し、第2の範囲内の同様の構造が第2の色を有してもよい。同様に、第1の範囲は、アプリケータヘッド表面が第1の色を有し、突出部又はその一部分が第2の色を有するなどとする第1の配色を有してもよく、第2の範囲は、アプリケータヘッド表面が第3の色を有し、突出部及びその一部分が第4の色を有するなどとする第2の配色を有してもよい。
アプリケータヘッドの様々な実施形態を考察してきたが、本開示は、次に、駆動部104のいくつかの実施形態について参照する。
上述したように、モータの特定の実施形態によれば、速度は変化してもよい。図41及び42は、角度位置とともに変化する速度を示す(ただし、変化は、別の方法として、例えば、時間に対してプロットできた可能性がある)。上述したように、アプリケータヘッド106のより複雑な動きを生み出すため、駆動回路が設けられてもよい。例えば、駆動回路は、動的速度信号をモータ120に供給して、アプリケータヘッド106の回転速度を自動的に調節してもよい。動的信号は、図41及び42に示されるグラフによって図示されるように、シャフトの回転度合いに従って変化する速度など、全体として繰り返しのパターンを発生させてもよい。図41では、グラフは、シャフトの回転による、漸進的でほぼ正弦的な速度変動を示す。対照的に、図42のグラフは、シャフトの回転による速度の急激な段階的変化を示す。
やはり上述したように、回転運動成分を発生させる様々な異なる駆動部が存在する。例えば、単一方向でのモータの回転が回転揺動運動に変換される、アプリケータ1130が図43A〜Eに示される。アプリケータ1130は、ハンドル1132と、アプリケータ要素1136を備えたアプリケータヘッド1134とを包含する。アプリケータは駆動部1139も包含する。駆動部1139は、駆動モータ1138及び電池1140を包含し、モータ1138及び電池1140は互いに動作可能に連結され、ハンドル132内部に配置されている。モータ1138は、伝動装置1144によって機械的にアップリケータヘッド1134に連結されたモータシャフト1142を有する。
より具体的には、伝動装置1144は、回転するモータシャフト1142に連結されたモータディスク1146を包含する。図43B〜Eで最もよく分かるように、モータディスク1146は、接続ロッド1152内に形成されたスロット1150に挿入されるようにサイズ決めされたピン1148を包含する。接続ロッド1152は、アイドラーロッド1154の第1の末端部に枢動可能に連結される。アイドラーロッド1154の第2の末端部はアプリケータヘッド1134に固定されるので、アイドラーロッド1154及びアプリケータヘッド1134はともに回転する。ばね1156は、ハンドル1132とアイドラーロッド1154との間を延びて、アイドラーロッド1154を第1の方向で付勢する。
動作する際、ピン1148は最初に、図43Bに示されるようにスロット1150の下側末端部に隣接して位置付けられてもよい。モータディスク1146が時計方向に回転するにつれて、ピン1148は、図43Cに示されるようにスロット1150の下側末端部から上側末端部まで動く。ピン1148が上向きに回転し続けるにつれて、接続ロッド1152及びアイドラーロッド1154は、図43Dに示されるように垂直上方向で引張られ、それによってステム1134が反時計方向に回転する。図43Dに示される位置から、モータディスク1146を更に回転させることで、ピン1148が下向きに動いて、図43Eに示されるように、スロット1150の上側末端部から下側末端部まで滑動する。モータディスク1146を更に回転させることで、接続ロッド1152及びアイドラーロッド1154が下向きに駆動されて、図43Bに示されるような位置に戻り、それによってステム1134が時計方向に回転する。したがって、伝動継手1144は、モータシャフト1142の一方向回転をステム1134の回転揺動に変換する。
回転運動を有するアプリケータ1160の別の代表的実施形態が、図44A〜Cに示される。アプリケータ1160は、ハンドル1164と、アプリケータ要素1162を備えたアプリケータヘッド1166とを包含する。駆動部1167は、電気コイル作動装置1168及び電池1170を包含し、それらは両方ともハンドル1164内に配置され、互いに動作可能に連結される。コイル作動装置1168は、駆動シャフト1172をシャフト1172の軸線に沿って往復運動させる。駆動シャフト1172は、アイドラーシャフト1174の第1の末端部に枢動可能に連結される。アイドラーシャフト1174の第2の末端部は、アプリケータヘッド1166に固定され、それとともに回転する。動作する際、作動装置1168は、図44B及び44Cにそれぞれ示されるような延長位置と後退位置との間で、駆動シャフト1172を往復運動させる。駆動シャフト1172が延長位置から後退位置まで動くにつれて、アイドラーシャフト1174及びそれに取り付けられたステム1166が時計方向で回転する。駆動シャフト1172が、後退位置から延長位置まで逆方向に動くと、アイドラーシャフト1174及びアプリケータヘッド1166が反時計方向で回転する。回転の速度と、アプリケータヘッド1166が順方向及び逆方向で回転する間の時限とは、コイル作動装置1168、電池1170、及び/又はコントローラ(図示なし)によって決まってもよい。
アプリケータ1180の別の更なる代表的実施形態が図45A〜Dに示される。アプリケータ1180は、ハンドル1182と、アプリケータ要素186を備えたアプリケータヘッド1184とを包含する。図45Aに示されるように、駆動部1187は、回転するモータシャフト1190を有するモータ1188を包含し、モータシャフト1190は、ハンドル1182内に形成された大きめのキャビティ1192内に配置され、ばね1194によって下向きの位置に向かって付勢される。伝動装置1196は、モータシャフト1190をアプリケータヘッド1184に動作可能に連結するために設けられる。伝動装置1194は、図45Bに最もよく示されるように、カム表面1199を規定する楕円形を有するモータディスク1198を包含し、ハンドル1182の固定表面1200を係合して、モータディスク1198が回転するにつれてカム動作を提供する。モータディスク1198は、アプリケータヘッド1184に取り付けられたアプリケータヘッドディスク1202を摩擦係合する。動作する際、モータ1188はモータディスク1190を回転させ、それによってアプリケータヘッドディスク1202が駆動される。モータディスク1198が回転するにつれて、モータ1188は、固定表面1200に対抗するモータディスク1198のカム動作によって上下に駆動される。したがって、モータディスク1198の回転中心は、アプリケータヘッドディスク1202の高さの上下に動く。図45Dに示されるように、モータディスクの回転中心がアプリケータヘッドディスク1202の高さの上にあるとき、アプリケータヘッド1184は時計方向で回転される。対照的に、図45Cに示されるように、モータディスクの回転中心がアプリケータヘッドディスク1202の高さの下にあるとき、アプリケータヘッド1184は反時計方向で回転される。モータディスクの回転中心がアプリケータヘッドディスク1202の高さからより遠く離れるように動くと、アプリケータヘッドディスクはより高速で回転されることが理解されるであろう。したがって、伝動継手1196は、モータの一方向回転を、順方向及び逆方向両方の回転において回転速度が変化する、アプリケータヘッドの回転揺動に変換する。
アプリケータ100は、アプリケータヘッド106を動かして回転運動だけではなく軸方向運動も行わせる、駆動部102を包含してもよいことが認識されるであろう。回転揺動及び軸方向揺動両方を包含する複合運動を生じさせることができる、アプリケータ1230の代表的実施形態が、図46A及び46Bに示される。アプリケータ1230は、ハンドル1232と、アプリケータ要素1236を備えたアプリケータヘッド1234とを包含する。アプリケータ1230はまた、ハンドル1232内に配置されたコイル作動装置1238及び駆動シャフト1240を備えた駆動部1237を包含する。アプリケータヘッド1234を駆動シャフト1240に動作可能に接続する伝動装置1242が設けられる。具体的には、伝動装置1242は、可撓性の継手1246によって駆動シャフト1240に接続されたアプリケータヘッド延長部1244を包含し、それによって、アプリケータヘッド延長部1244が駆動シャフト1240に対して回転することが可能になっている。アプリケータヘッド延長部1244は、ハンドル1232に連結された突出部1250を受け入れるようにサイズ決めされた螺旋状の溝1248を含む。
動作する際、コイル作動装置1238は、図46A及び46Bにそれぞれ示されるような後退位置と延長位置との間で、駆動シャフト1240を垂直方向に沿って往復運動させる。駆動シャフト1240が後退位置から延長位置まで動くにつれて、アプリケータヘッド延長部1244は下向きに駆動される。溝は、突出部1250に沿って押しやられて、アプリケータヘッドを上から見て時計方向で回転させる。駆動シャフト1240が上向きの方向で移動するとき、アプリケータヘッド1234が垂直方向上向きに移動するにつれて、アプリケータヘッド延長部1244及びアプリケータヘッド1234が反時計方向で回転される。したがって、伝動継手1242は、アプリケータヘッド1234の回転揺動及び軸方向揺動を同時に発生させる。アプリケータヘッドの軸方向の動きを生じさせるあらゆる実施形態に対して、ヘッドがハンドルに対して軸方向で駆動されるとヘッドを回転させる、類似の溝及び突出部が設けられてもよいことに留意されたい。
更に、アプリケータヘッド106の回転運動は、軸方向運動又は振動運動と組み合わされてもよい。例えば、アプリケータヘッド106の回転運動及び軸方向運動又は振動運動を発生させる、アプリケータ1310の代表的実施形態が図47A〜Cに示される。アプリケータ1310は、ハンドル1312と、アプリケータ要素1316を備えたアプリケータヘッド1314とを包含する。アプリケータ1310は駆動部1315を包含し、モータ1317は、ハンドル1312内に配置され、モータシャフト1318を少なくとも一方向で回転させることができる。電池1320もハンドル1312内に配置されてもよく、モータ1317に動作可能に連結される。モータシャフト1318をアプリケータヘッド1314に動作可能に接続する伝動装置1322が設けられる。伝動装置1322は、モータシャフト1318に連結されたモータディスク1324を包含する。モータディスク1324は、アプリケータヘッド1314に連結されたアプリケータヘッドディスク1326を摩擦係合する。カムフォロワ1328は、アプリケータヘッドディスク1326に連結され、ハンドル1312に連結されたカム駆動部表面1330を係合するように形作られる。ばね1332は、ハンドル1312とアプリケータヘッドディスク1326との間を延びて、アプリケータヘッド1314を上側位置に向かって付勢する。
動作する際、モータディスク1324が回転することによってアプリケータヘッドディスク1326が回転する。アプリケータヘッドディスク1326が回転するにつれて、カムフォロワ1328はカム駆動部表面1330に沿って滑動して、それと同時に、ばね1332の力に対抗してアプリケータヘッドディスク1326を下向きに押す。結果として、アプリケータヘッドディスク1326の高さは、モータディスク1324の回転中心の上下に、それが回転するにつれて動く。図47Bに示されるように、モータディスクの回転中心がアプリケータヘッドディスク1326の高さの上にあるとき、アプリケータヘッド1314は時計方向で回転される。対照的に、図47Cに示されるように、モータディスクの回転中心がアプリケータヘッドディスク1326の高さの下にあるとき、アプリケータヘッド1314は反時計方向で回転される。モータディスクの回転中心がアプリケータヘッドディスク1326の高さからより遠く離れるように動くと、アプリケータヘッドディスクはより高速で回転されることが理解されるであろう。したがって、伝動継手1322は、モータの一方向回転を、順方向及び逆方向両方の回転において回転速度が変化する、アプリケータヘッドの回転揺動及び軸方向の動きに変換する。軸方向の動きは、アプリケータヘッドの軸方向揺動又は振動のどちらかであってもよい。
複合的な振動運動及び回転運動を生じさせることができるアプリケータ1420が図48に示される。アプリケータ1420は、駆動部1423が配置されたハンドル1422を包含する。駆動部1423は、隔離ばね(isolation spring)1426を介してハンドル1422に連結されたモータ1424を包含する。モータは、重り1430がモータシャフトの軸線に対して偏心的に取り付けられたモータシャフト1428を有する。スイッチ1432及び電池1434はモータ1424に動作可能に連結される。ほぼ円筒形又は円錐台形の形状を有してもよいボス1436も、ハンドル1422に連結される。アプリケータヘッド1438は、ボス1436を回転可能に係合するようにサイズ決めされたソケット1442を規定する、アプリケータヘッド延長部1440を包含する。アプリケータヘッド1438はアプリケータヘッド(applicator head)1444も備える。
動作する際、回転する偏心重り1430は、ばね1426によってハンドル1422からほぼ隔離される振動力を発生させる。力は、ボス1436を介してアプリケータヘッド1438に伝達され、それによってアプリケータヘッドが回転する。モータシャフト1428がアプリケータヘッドの軸線にほぼ平行なこの実施形態では、モータシャフト1428の一方向の回転によって、アプリケータヘッド1438が反対方向で回転する。モータシャフトの回転方向は、電池1434の極性を切り替えることによって反転されてもよい。したがって、アプリケータ1420は、振動要素及び回転要素の両方を含む複合運動でアプリケータヘッド1444(applicator head 1444)を動かすことができる。
1つ以上の振動成分、半径方向成分、及び回転成分を包含する、複合的なアプリケータヘッド運動を生じさせることができるアプリケータ1450が図49に示される。アプリケータ1450は、内部スリーブ1454が連結されたハンドル1452を包含する。アプリケータ1450はまた、モータ1456がばね1458によって内部スリーブ1454の内部で支持された駆動部1455を包含する。モータ1456は、回転シャフト1460と、それに連結された、偏心的に取り付けられた重り1462とを包含する。スイッチ1464及び電池1466はモータ1456に動作可能に連結される。中空のアプリケータヘッド1468は、ばね1458の自由端を受け入れるようにサイズ決めされる。アプリケータヘッド1468は、アプリケータヘッド(applicator head)1472を回転可能に受け入れるようにサイズ決めされたソケット1470を包含するので、アプリケータヘッド(applicator head)1472は、アプリケータヘッド1468に対して自由に回転することができる。内部スリーブ1454及びアプリケータヘッド1468の向かい合った末端部間の間隙を封するため、囲い板1469が設けられてもよい。
動作する際、モータ1456の回転によって回転力が発生し、その力は、ばね1458の一端によってハンドル1452から隔離され、ばね1458の他端によってアプリケータヘッド1468に伝達される。ばね1458によって、アプリケータヘッド1468が半径方向に平行移動する(即ち、回転することなく、内部スリーブ1454に対して円形の経路で動く)ことが可能になっている。その結果、アプリケータヘッド(applicator head)1472は、アプリケータヘッド1468に対して自由に回転することができる。結果として、アプリケータ1450は、半径方向平行移動成分、振動成分、及び/又は回転成分を含む複合運動でアプリケータヘッド(applicator head)1472を動かすことができる。
図48及び49に示される実施形態では、ばね、モータ、及び偏心重りは、アプリケータヘッド運動の所望の周波数及び振幅を生じるように選択されてもよい。ばねは、その固有周波数又はその付近で励振されるように、モータ及び重りと調和させることができる。そのように調和すると、モータの力は、ばねによって増幅されてアプリケータヘッドに伝えられ、それによって、モータがアプリケータヘッドの所与の変位を生じるのに必要な電力が削減される。
図50は、回転運動及び振動運動でアプリケータヘッド1532を動かす別のアプリケータ1530を示す。アプリケータ1530はハンドル1534を包含する。歯付きカム1536がハウジング内に配置され、スリーブ1538を包含する。アプリケータヘッド1540は、歯付きカムに連結され、アプリケータヘッド(applicator head)1532を支持する。モータ1542は、スリーブ1538に連結された回転シャフトを包含する。電池1544及びスイッチ1546は、ハンドル1534内に配置され、モータ1542に動作可能に連結される。動作する際、モータ1542は、ハウジング内に形成された歯1548の上でカム1536を回転させて、回転成分及び振動成分を有する複合的なアプリケータヘッドの運動を生じさせる。振動はハンドル1534に加えられて、触感のフィードバックがユーザーに供給される。
図51A及び51Bは、アプリケータヘッドが振動運動及び回転運動を行うアプリケータ1550を示す。アプリケータ1550はハンドル1554を包含する。アプリケータヘッド1556は、安定化ブレード1560と、ハンドル1554に連結された歯車歯1564を係合するように適合された歯1562とを包含する、アプリケータヘッド延長部1558を包含する。モータ1566は、アプリケータヘッド延長部1558に連結され、電池1570及びスイッチ1572に動作可能に連結される。動作する際、モータ1566は、アプリケータヘッド延長部1558を回転させて、歯車歯1564の上で歯1562を駆動し、それによって、アプリケータヘッド1552の振動運動が発生する。振動はハンドル1554を通って、触感のフィードバックをユーザーに供給する。
アプリケータは、アプリケータヘッド、又は、ハンドルから独立に取外し可能であって、同じハンドルとともに使用される様々なカスタマイズされたアプリケータを可能にし得る、アプリケータヘッドとアプリケータヘッドとの複合物を有してもよい。取外し可能なヘッド、又はヘッド/アプリケータヘッドの組み合わせは、係止機構を包含してもよい。アプリケータヘッドは、動く(即ち、回転する、軸方向に動くなど)突出部と静止した突出部両方の組み合わせを設けるように、更に適合されてもよい。
アプリケータの組立て及び使用
上述した実施形態のいずれかによるアプリケータ100は、単一体として製造されてもよい。つまり、アプリケータヘッド106は、アプリケータヘッド106を駆動部104から分離しようとすると、ヘッド106及び駆動部104の一方若しくは両方を損傷してしまい、ヘッド106及び/又は駆動部104を動作不能にしてしまうことがあるような形で、駆動部104に連結されてもよい。あるいは、アプリケータヘッド及び/又は駆動部104は、同じ趣旨でハンドル102に連結されてもよい。アプリケータ100は、化粧品、例えばマスカラのボトルと一緒にパッケージ化され、販売されてもよい。
上述した実施形態のいずれかによるアプリケータ100は、単一体として製造されてもよい。つまり、アプリケータヘッド106は、アプリケータヘッド106を駆動部104から分離しようとすると、ヘッド106及び駆動部104の一方若しくは両方を損傷してしまい、ヘッド106及び/又は駆動部104を動作不能にしてしまうことがあるような形で、駆動部104に連結されてもよい。あるいは、アプリケータヘッド及び/又は駆動部104は、同じ趣旨でハンドル102に連結されてもよい。アプリケータ100は、化粧品、例えばマスカラのボトルと一緒にパッケージ化され、販売されてもよい。
しかしながら、アプリケータ100の構成要素はまた、別個にパッケージ化され販売されるように製造されてもよい。
例えば、アプリケータヘッド106は、様々なヘッド106を所与の駆動部104及びハンドル102とともに使用できるように、駆動部104及び/又はハンドル102から選択的に分離可能であってもよい。この方式にならって、ユーザーは、1つを超える駆動部104/ハンドル102のユニットを得る又は購入する必要なしに、異なるアプリケータ要素の輪郭(例えば、図29A〜Vを参照)又は異なるアプリケータ要素の分布(例えば、図33A〜Mを参照)を有するアプリケータヘッド106同士を交換することができてもよい。これらの実施形態によれば、1つ以上のアプリケータヘッド106及び駆動部104/ハンドル102のユニットは、キットとしてパッケージ化され販売されてもよく、アプリケータヘッド106は、駆動部104/ハンドル102のユニットに対するリフィル又は交換部品として、駆動部104/ハンドル102とは別個にパッケージ化され販売されてもよい。
更に、これらの方針にならって、アプリケータヘッド106は、図52に示されるように、化粧品(例えば、マスカラ)1702のボトルと一緒にユニット1700としてパッケージ化され販売されてもよい。例えば、アプリケータヘッド106は、ねじ付き部分1704を含み、それがボトル1702の同様のねじ付き部分1706を係合してもよい。次に、ヘッド106は、使用時に駆動部104/ハンドル102に連結されてもよい。駆動部104/ハンドル102は、キットの一部として、ヘッド106及びボトル1702の組み合わせ1700とともにパッケージ化し販売することができ、あるいは、駆動部104/ハンドル102は、ヘッド106/ボトル1702とは別個にパッケージ化し販売することができる。
ヘッド106は、別個にパッケージ化され販売されてもよいアプリケータの唯一の構成要素ではないことが認識されるであろう。例えば、図52にも示されるように、電源124は、駆動部104の残りの部分から選択的に分離可能であってもよい。更に、電源124は、駆動回路1720と連結されて、一種の知能電源1722を形成してもよく、電源1722は、単に電圧及び電流をモータ120に供給することができるだけではなく、図41及び42に示されるような、アプリケータヘッド106の速度を制御して、固定ではない回転速度を供給するか、又は他の何らかの制御機能(例えば、運動の指向性)を提供することもできる。この方式にならって、知能電源1722と駆動部104の残りの部分との選択及び組み合わせは、アプリケータ100の性能に有意な影響を与えることができる。
「発明を実施するための形態」で引用したすべての文献は、その関連部分において参照により本明細書に組み込まれるが、いかなる文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを容認するものと解釈すべきではない。
本発明の特定の実施形態を図示し記載してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるこのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
Claims (9)
- ハンドル(102)と、
前記ハンドル(102)に連結された駆動部(104)と、
前記駆動部(104)に連結されたアプリケータヘッド(106)と、
流体又は粘性継手(800、830、860)を備えるトルクリミッター(108)とを備え、
前記流体又は粘性継手が、前記アプリケータヘッド(106)を介して加えられるトルクが予め定められた許容トルクを超えないようにして、前記駆動部(104)及び前記アプリケータヘッド(106)の少なくとも一方に連結される、化粧用アプリケータ。 - 前記駆動部(104)が、電動モータ及び機械的モータからなる群から選択されたモータ(120)を備える、請求項1に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記流体又は粘性継手(800、830、860)が、前記アプリケータヘッド(106)と前記駆動部(104)との間に連結されて、前記駆動部(104)と前記アプリケータヘッド(106)との間で運動を伝達する、請求項1又は2に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記流体又は粘性継手(800)が、前記駆動部(104)に連結された第1のフィン付きデバイス(802)と、前記アプリケータヘッド(106)に連結された第2のフィン付きデバイス(806)とを備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記第1のフィン付きデバイス(802)がファンであり、前記第2のフィン付きデバイス(806)がポンプである、請求項4に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記粘性継手(830)が、前記第1のフィン付きデバイス(832)がそこを通して垂れ下がる第1の末端部と、前記第2のフィン付きデバイス(836)がそこを通して垂れ下がる第2の末端部とを有するハウジング(840)を備え、流体(842)が前記ハウジング(840)内に配置された、請求項1から3のいずれか一項に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記粘性継手(860)が、第1の表面(872)と、前記第1の表面(872)から間隔が空けられて間に間隙(876)を規定する第2の表面(874)とを備え、流体(878)が前記間隙内に配置された、請求項1から3のいずれか一項に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記間隙(878)が封止された、請求項7に記載の化粧用アプリケータ。
- 前記流体又は粘性継手(800、830、860)が、流体様の特性を有する気体、液体、半固体、あるいは固体を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の化粧用アプリケータ。
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