JP5745509B2 - 個人用皮膚手入れ器具のためのモータ - Google Patents

Description

[0001]本発明は、一般に、可聴周波数内で作動する、典型的には顔面皮膚領域に皮膚製剤を適用するための個人用手入れ器具に関し、より具体的には、そのような器具用モータに関する。

[0002]使用者の顔面領域に皮膚製剤を塗布するための電気器具は、皮膚製剤の効果／吸収を最大にすることにおいて有利である。そのような器具は、その器具で役立ついくつかのモータの実施形態と共に、本発明の譲受人によって所有される米国特許出願第１２／１３５８８７号で説明される。米国特許出願第１２／１３５８８７号の内容は本明細書で参照により組み込まれる。

[0003]そのような器具に重要ないくつかの要素がある。第１に、器具用モータの作動が効率的であることが重要である。多くの型のモータは、摩擦および結果として生じる抵抗によって低い効率性を有し、それがなければ作動が効果的であることができる。別のモータでは、作動を可能にするための設計上の制約が効率性を減少させる。高いモータの効率性が、器具の作動が実用的であることを保証するために重要である。

[0004]効率性に加えて、器具の作動が効果的であり、すなわち皮膚製剤の著しい吸収を生成して皮膚外観を改善し、同時に、快適であり、すなわち塗布具と使用者の皮膚の間の身体的接触が快適さの点で許容でき、その結果、器具を使用することがいやにならないことが重要である。したがって、皮膚製剤器具は、作動が効率的であり、使用者の皮膚の外観の改善を生み出すことが望ましい。

[0005]したがって、本発明の一態様は、個人用皮膚手入れ器具のためのモータであって、器具が器具筺体を有し、モータが皮膚接触部材を駆動し、塗布具筺体に固定して取り付けられる固定部材と、電磁気固定子部材と、永久磁石組立体および固定部材を電機子に結合する２つのばね部材を有し、ばね部材が互いに直角に取り付けられ、ばね部材の長さの比率が０．７５：１から０．９５：１の範囲内である電機子と、固定子部材用交流電流駆動信号を生成し、これにより、電機子が駆動信号の連続する半周期中に反対方向に動き、皮膚接触部材の振動運動をもたらす駆動組立体とを備えるモータである。

[0006]本発明の別の態様は、器具筺体と、筺体内に収容されたモータであって、往復式に作動される塗布具先端部組立体を有し、塗布具先端部組立体が皮膚接触部材を含み、モータが、筺体に固定して取り付けられる固定部材と、電磁気固定子部材と、永久磁石組立体および固定部材を電機子に結合する２つのばね部材を有する電機子であって、ばね部材が互いに実質的に直角に取り付けられ、ばね部材の長さの比率が０．７５：１から０．９５：１の範囲内である電機子と、を含むモータと、固定子用交流電流駆動信号を生成して、電機子を駆動信号の連続する半周期中に反対方向に動かし、これにより、皮膚接触部材の振動動作をもたらす駆動組立体とを備える個人用皮膚手入れ器具である。

[0007]本明細書で説明され、示されるモータを使用する、キャップ部分を取り外して示した個人用皮膚手入れ器具の外側の斜視図である。 [0008]図２Ａは、器具の塗布具先端部と使用者の顔面皮膚の間の接触の連続および程度を示す図である。 図２Ｂは、器具の塗布具先端部と使用者の顔面皮膚の間の接触の連続および程度を示す図である。 図２Ｃは、器具の塗布具先端部と使用者の顔面皮膚の間の接触の連続および程度を示す図である。 図２Ｄは、器具の塗布具先端部と使用者の顔面皮膚の間の接触の連続および程度を示す図である。 [0009]器具の作動部品を示す器具の内側の横断面図である。 [0010]図３に対して逆向きの、本明細書で示され、説明されるモータの部分の配置を全体に示す上面図である。 [0011]塗布具先端部組立体を有するモータを示す斜視図である。 [0012]図５の反対側からのモータの斜視図である。

[0013]図１は、使用者の顔面領域に皮膚製剤を塗布するための塗布具器具１０を全体に示す。器具は本体部分１２および取り外し可能なキャップ部分１４を有する。本体部分１２は筺体部分１６を有する。使用者の皮膚と接触する塗布具先端部２０は、筺体部分１６の上方面１８から延在する。図示された実施形態では、塗布具先端部２０はその前方端部に凹状部分２２を有する。凹状部分は、器具の作動中に使用者の顔面皮膚領域に塗布される、選択された量の皮膚製剤を一時的に保持する。器具はオン／オフスイッチ２４によって制御される。

[0014]器具の効果的作動のために、具体的には、塗布具先端部と使用者の皮膚の間に快適な接触で、皮膚製剤の効果的な吸収を生成する作動のために、塗布具先端部２０の複雑な運動が重要であることが分かった。塗布具先端運動の第１の成分は皮膚の面に垂直であり、運動の第２の成分は皮膚の面に平行であり、第３の成分は円弧状（換言すれば、弓形）であり、塗布具先端部と皮膚の間に次第に増加する接触をもたらす。

[0015]図２は、この所望の動作の連続を示す。時刻ｔ_０（図２Ａ）で、塗布具先端部２０と皮膚領域２１の間の最初の接触が示される。塗布具先端部２０の内側縁部２０Ａが皮膚２１の面に最初に接触する。力が、皮膚の面に垂直に下方に加えられ始め、皮膚上に最初の量の圧迫力を生成する。最初の引張応力もまた、皮膚２１上に生成される。時刻ｔ_１で（図２Ｂ）で、塗布具先端部２０は時計回りに回転し、ならびに皮膚に対して垂直に下方へ動き、図示のように皮膚を圧迫し続ける。加えて、塗布具先端部は左へ、皮膚２１の面に平行に動く。この平行な運動の成分は、十分であるが、比較的小さい引張応力を皮膚に生成し、それが圧迫力と組み合わされたとき、皮膚を損傷せず、不快さを生じさせずに皮膚製剤の吸収を改善するのに重要であることが見い出された。

[0016]塗布具先端部の動作は時刻ｔ_２（図２Ｃ）で、および再び時刻ｔ_３（図２Ｄ）で変化し、その時点で塗布具先端部の接触面が皮膚２１の面に本質的に平行であり、塗布具先端部の接触面が皮膚に完全に接触し、皮膚に垂直な圧迫力ならびに皮膚の面に平行な引張応力が最大値に達する。塗布具先端部は、図２Ｄで示すように、塗布具先端部の接触面全体に沿って、皮膚に対して圧迫力を生成する。次いで、塗布具先端部の運動は、モータの作用によって逆にされ、塗布具先端部は結局その最初の位置になる。次いで、２Ａ〜２Ｄの連続が、選択された頻度で繰り返される。

[0017]塗布具先端部の運動の円弧状成分による、塗布具先端部の面と皮膚の面の間の次第に増加する接触が、快適な接触、すなわち使用者の感覚を維持する上で重要であることが明らかになった。上記で説明した運動は複雑であるが、皮膚製剤の効果的な吸収を生成し、ならびに使用者にとって満足する快適なレベルの接触を維持するという二重の利点を有して、平均的な使用者が塗布具を使い続けるようになる。複雑な運動は塗布具先端部の前方面の凹形状と組み合わされ、凹状部分に存在する皮膚製剤の量を、すぐに使用者の皮膚上の塗布領域から移動されないようにするのに役立つ。

[0018]図３は、器具本体１２内に含まれた全体的な作動部品を示す横断面図である。器具本体１２は、以下により詳細に説明され、符号３０で全体に参照されるモータ、および図示された実施形態では充電式バッテリ３２であるが、一次電池または外部電源供給装置などの他の電源でもあり得る電源を有する。モータの制御信号、ならびにオン／オフスイッチ２４の状態の感知、単一の塗布使用の持続時間の制御およびバッテリ充電状態の監視など、他の作動制御機能がマイクロプロセッサ３４によって提供される。マイクロプロセッサ３４は、そのような器具向けの構造および作動で従来通りである。上述の部品のすべてが、器具の本体１２の筺体部分１６内に含まれる。

[0019]図４〜６は器具用モータ３０をより詳細に示す。モータは、図示された実施形態では、硬質プラスチックである剛性材料から成る固定部材３６を有する。図示された実施形態では、固定部材は、互いに直角であり、筺体部分１６の部品である対応するリブ要素４４および４６に確実に嵌合する２つのスロット４０および４２を有する（図３）。したがって、固定部材３６は筺体内の位置に固定され、モータの作動中に自由に動くことができない。

[0020]モータ３０はまた、金属製背部鉄材（backiron）５１上に取り付けられた２つの離隔された永久磁石５０および５２を含む電機子組立体４８を有する（図３および６）。図示された実施形態では、永久磁石は約０．４５７２ｃｍ（０．１８インチ）の間隔で離隔されるが、これは変化し得る。加えて、図示された実施形態では、永久磁石は、０．２５４ｃｍ（０．１インチ）の厚さで、０．３８１ｃｍ（０．１５インチ）角の正方形であるが、これらの寸法もまた変化し得る。

[0021]電機子部材４８の一端部５３は、取り外し可能な塗布具先端部組立体５６であり、塗布具先端部２０はその前方端部に配置される。塗布具先端部２０は、本発明の譲受人によって所有される同時係属中の米国特許出願連続番号第１２／４７４４２６号でより詳細に説明されるが、その内容は本明細書に参照により組み込まれる。塗布具先端部は、前方面に凹部を有して、皮膚製剤を保持し、非常に柔軟な素材、ショア・タイプＯＯデュロメータ硬さ３０から作成される。材料の可撓性は人間の皮膚の可撓性に類似し、したがって動きおよび力を効率的に伝える。

[0022]電磁固定子組立体６０は、固定部材３６と電機子４８の間に配置される。電磁固定子組立体６０は、従来型の電磁石６１およびＥ鉄芯層状スタック６２を有し、図示された実施形態では、その外側脚が中央脚から、それぞれ０．６５２７８ｃｍ（０．２５７インチ）および０．６７８１８ｃｍ（０．２６７インチ）離隔される。固定極は３つの脚の端部である。固定子組立体は、筺体部分１６の部品でもある２つの対向するリブ６４および６６に取り付けられる。したがって、モータの作動中に固定子組立体６０もまた適所に固定された状態である。

[0023]モータはさらに、固定部材３６と、これに対向して延在する電機子４８の端部５３および５５との間に延在し、これらを結合する２つの板ばね６８および７０を有する。電機子４８の延在する端部は互いに直角である。図示された実施形態では、板ばねは幅が約０．５０８ｃｍ（０．２インチ）および厚みが約０．０３０４８ｃｍ（０．０１２インチ）であり、ステンレス鋼でできている。板ばね６８および７０はまた、互いに約直角の角度で延在する。板ばね６８および７０は異なる自由長を有する。板ばねの自由長の比率は、効果的で快適な皮膚製剤の塗布を生成するための塗布具先端部の所望の複数の成分の運動を達成するために重要である。ばね７０の長さ対ばね６８の長さの比率は、０．７５：１から０．９５：１の範囲内である。好ましい自由長の比率は、０．７９：１から０．８３：１の範囲内である。器具が皮膚に対して適切に配向されるとき、板ばね６８は皮膚に対して概ね直角であり、一方、板ばね７０は皮膚と概ね平行である。板ばねのこの配置が、皮膚製剤の効果的吸収と使用者の快適さの所望の組み合わせを生成する。

[0024]作動中、オン／オフスイッチの作動に続いて、マイクロプロセッサ３４からの交流電流電気信号が、電磁気固定子組立体６０に提供される。交流電流信号の一半周期中に、電磁石の２つの外側極が永久磁石の一方を引き付け、他方の永久磁石に反発する。中央極もまた、一方の永久磁石に反発し、同時に他方の永久磁石を引き付ける。もたらされた力は、固定子組立体６０に対して反時計回りに複雑なわずかに円弧状の運動（図５に見られるように）で皮膚に向かって、塗布具先端部を含む電機子４８を動かす。この運動は、上述のようにかつ、図２Ａ〜２Ｄに示すように、垂直な運動の成分、平行な運動の成分および円弧運動の小さい成分を含む。他方の半周期では、電流の方向が逆にされ、電機子は、固定子に関して時計回りに皮膚から遠ざかるように先端部塗布具を動かすことにより反応する。

[0025]この動作の周波数は、典型的には５０〜２００Ｈｚの範囲であり、好ましくは１１０〜１３５Ｈｚの範囲である。皮膚の面に垂直な運動の振幅の範囲は、０．０２５４ｃｍ（０．０１インチ）から０．１９０５ｃｍ（０．０７５インチ）の範囲内であり、好ましくは、０．０５０８ｃｍ（０．０２インチ）から０．０８８９ｃｍ（０．０３５インチ）の範囲内である。皮膚の面に平行な運動の範囲は、０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）から０．１７７８ｃｍ（０．０７インチ）の範囲内であり、好ましくは、０．０３３０２ｃｍ（０．０１３インチ）から０．０８１２８ｃｍ（０．０３２インチ）の範囲内である。これらの寸法によって生じる円弧運動は相対的に小さく、０．５°〜３°の範囲、好ましくは、約２°の弧になるが、この値は実際に使用される寸法で変化する。

[0026]作動中、板ばね６８および７０は、静止しているときには、電機子を中央に置き、動作している電機子および塗布具先端部組立体の質量に結合されているときには、機械的に共振するシステムを生成するように働く。電流が、全体的システムの機械的な共振に大体等しい周波数で方向を交代させるとき、電機子構造体の運動の振幅が著しく増加し、したがって、電力入力に対して所望の高い効率で効果的な作用のための必要な運動を生成する。したがって、器具は、皮膚製剤のすばやく、効果的な吸収を生成するのに効果的であり、作動するための実用的な器具でもある。

[0027]図示の目的のために好ましい実施形態が開示されてきたが、様々な変形形態、修正形態および代替形態が、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の精神から離れることなく、好ましい実施形態で作成され得ることを理解されたい。

Claims (29)

1. 個人用皮膚手入れ器具用モータであって、前記器具が器具筺体を有し、前記モータが皮膚接触部材を駆動し、
   器具筺体に固定して取り付けられる固定部材と、
   電磁気固定子部材と、
   永久磁石組立体および互いに接触も交差もしておらず且つ前記固定部材を電機子に結合する２つの独立したばね部材を有し、前記ばね部材が互いに一定の角度で取り付けられ、前記ばね部材の長さの比率が０．７５：１から０．９５：１の範囲内である電機子と、
   前記電磁気固定子部材用交流電流駆動信号を生成し、これにより、前記電機子が前記駆動信号の最初の半周期で一方向へ動き、継続する残りの半周期で反対方向に動き、前記皮膚接触部材の振動運動をもたらす駆動組立体と
   を備えるモータ。
2. 前記比率が０．７９：１から０．８３：１の範囲内である、請求項１に記載のモータ。
3. 前記ばね部材が板ばねである、請求項１に記載のモータ。
4. 各板ばねの端部が、それぞれ、前記固定部材および対向する前記電機子の端部によって拘束される、請求項１に記載のモータ。
5. 前記電機子が前記固定部材から略対角線上に配置される、請求項１に記載のモータ。
6. 前記モータの動作が前記皮膚接触部材の運動を生成し、前記運動が、皮膚に垂直な第１の成分と、皮膚に平行な第２の成分と、第３の円弧状成分とを有する、請求項１に記載のモータ。
7. 前記運動の周波数が５０〜２００Ｈｚの範囲内である、請求項６に記載のモータ。
8. 周波数が１１０〜１３５Ｈｚの範囲内である、請求項７に記載のモータ。
9. 皮膚に垂直な前記塗布具先端部の運動が０．０２５４ｃｍ（０．０１インチ）から０．１９０５ｃｍ（０．０７５インチ）の範囲内であり、皮膚の表面に平行な運動の範囲が０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）から０．１７７８ｃｍ（０．０７インチ）の範囲内である、請求項６に記載のモータ。
10. 皮膚に垂直な前記皮膚接触部材の運動の範囲が０．０５０８ｃｍ（０．０２インチ）から０．０８８９ｃｍ（０．０３５インチ）の範囲内であり、皮膚に平行な運動の範囲が０．０３３０２ｃｍ（０．０１３インチ）から０．０８１２８ｃｍ（０．０３２インチ）の範囲内である、請求項６に記載のモータ。
11. 円弧状の運動が０．５°〜３°の範囲の円弧に沿っている、請求項６に記載のモータ。
12. 前記円弧が約２°である、請求項１１に記載のモータ。
13. 前記電磁気固定子部材が、前記固定部材、前記ばね部材および前記電機子部材によって囲まれる領域内に位置し、前記電磁気固定子部材が前記器具筺体に固定されている、請求項１に記載のモータ。
14. 前記固定部材が剛性材料を備える、請求項１に記載のモータ。
15. 前記個人用皮膚手入れ器具が、人間である使用者の顔面領域に皮膚製剤を塗布するための塗布具である、請求項１に記載のモータ。
16. 器具筺体と、
    前記筺体内に収容されたモータであって、往復式に作動される塗布具先端部組立体を有し、前記塗布具先端部組立体が皮膚接触部材を含み、前記モータが、前記筺体に固定して取り付けられる固定部材と、電磁気固定子部材と、永久磁石組立体および互いに接触も交差もしておらず、前記固定部材を電機子に結合する２つの独立したばね部材を有する電機子であって、前記塗布具先端部組立体が前記電機子の一端に位置決めされ、前記ばね部材が互いに一定の角度で取り付けられ、前記ばね部材の長さの比率が０．７５：１から０．９５：１の範囲内である電機子と、を含むモータと、
    前記電磁気固定子部材用交流電流駆動信号を生成して、前記電機子を前記駆動信号の最初の半周期で一方向へ動かし、継続する残りの半周期で反対方向に動かし、これにより、前記皮膚接触部材の振動運動をもたらす駆動組立体と
    を備える、個人用皮膚手入れ器具。
17. 前記比率が０．７９：１から０．８３：１の範囲内である、請求項１６に記載の器具。
18. 各ばね部材の端部が、それぞれ、前記固定部材および対向する前記電機子の端部によって拘束される、請求項１６に記載の器具。
19. 前記モータの動作が前記皮膚接触部材の運動を生成し、前記運動が、皮膚に垂直な第１の成分と、皮膚に平行な第２の成分と、第３の円弧状成分とを有する、請求項１６に記載の器具。
20. 前記運動の周波数が５０〜２００Ｈｚの範囲内である、請求項１９に記載の器具。
21. 前記周波数が１１０〜１３５Ｈｚの範囲内である、請求項２０に記載の器具。
22. 皮膚に垂直な前記皮膚接触部材の運動が０．０２５４ｃｍ（０．０１インチ）から０．１９０５ｃｍ（０．０７５インチ）の範囲内であり、皮膚の表面に平行な運動の範囲が０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）から０．１７７８ｃｍ（０．０７インチ）の範囲内である、請求項１９に記載の器具。
23. 皮膚に垂直な前記皮膚接触部材の運動の範囲が０．０５０８ｃｍ（０．０２インチ）から０．０８８９ｃｍ（０．０３５インチ）の範囲内であり、皮膚に平行な運動の範囲が０．０３３０２ｃｍ（０．０１３インチ）から０．０８１２８ｃｍ（０．０３２インチ）の範囲内である、請求項１９に記載の器具。
24. 円弧状の運動が０．５°〜３°の範囲の円弧に沿っている、請求項１９に記載の器具。
25. 前記円弧が約２°である、請求項２０に記載の器具。
26. 前記皮膚接触部材が、前記皮膚接触部材の前方端部に皮膚製剤を受け入れるためのカップ状の凹状中央領域を有する、請求項１６に記載の器具。
27. 前記皮膚接触部材がショア・タイプＯＯデュロメータ硬さ３０の材料を備える、請求項２６に記載の器具。
28. 前記器具が、人間である使用者の顔面領域に皮膚製剤を塗布するための塗布具である、請求項１９に記載の器具。
29. 皮膚に垂直な前記皮膚接触部材の運動が０．０５０８ｃｍ（０．０２インチ）から０．０８８９ｃｍ（０．０３５インチ）の範囲内であり、皮膚に平行な前記皮膚接触部材の運動が０．０３３０２ｃｍ（０．０１３インチ）から０．０８１２８ｃｍ（０．０３２インチ）の範囲内であり、円弧状の運動が約２°であり、周波数が１１０〜１３５Ｈｚの範囲内である、請求項２８に記載の器具。

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