KR102207934B1 - 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터에 관한 것으로서, 본 발명의 회전식 직선 왕복운동 장치는, 모터에 의해 회전 구동되는 구동부; 구동부의 일면에 설치되며, 상기 구동부의 회전력을 어플리케이터에 전달하는 회전부; 및 구동부의 타면에 설치되며, 상기 구동부의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 상기 어플리케이터에 전달하는 왕복부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 회전부 및 상기 왕복부가 양면에 각각 설치되는 구동판; 및 상기 구동판의 테두리에 설치되며, 상기 모터의 모터축이 접촉되어 마찰력에 의해 상기 모터의 구동력을 상기 구동판에 전달하는 구동벨트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터{Rotational Swing Movement Device and Applicator having the same}
본 발명은 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 어플리케이터를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록 함으로써, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 미세하면서도 고르게 도포할 수 있도록 하는 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터에 관한 것이다.
일반적으로, 사람들은 자신을 건강하면서 아름답게 표현할 목적으로 다양한 어플리케이터를 이용하여 화장품을 피부에 바르고 있다.
어플리케이터의 일종으로서, 마스카라는 속눈썹을 길고 짙게 보이도록 꾸미는데 사용하고 있다.
이러한 마스카라는, 브러시를 사용자가 직접 돌려가면서 속눈썹 화장을 하는 수동식 마스카라가 있다.
종래의 수동식 마스카라는, 사용자가 속눈썹 화장에 익숙하지 않을 경우 속눈썹을 말아 올리는데 어려움을 겪게 됨은 물론, 속눈썹이 위로 둥글게 말리지 않아 아름다운 속눈썹을 창출하는데 어려움이 있고, 브러시를 돌려가면서 속눈썹을 빗는 일이 서툴러 마스카라액이 균일하게 도포되지 못하고 뭉침이 일어나게 되는 문제가 있다.
상기한 수동식 마스카라의 문제를 해결하기 위하여 전동식 마스카라가 개발되어 사용되고 있다.
종래의 전동식 마스카라는, 브러시가 전동모터에 의해 회전되어 누구나가 쉽게 속눈썹 화장을 아름답게 할 수 있는 장점을 가지고 있다.
그러나, 종래의 전동식 마스카라는, 전동모터나 감속기모터 등에 의하여 브러시가 회전운동만을 함으로써 마스카라액이 속눈썹에 한 쪽으로 쏠리거나 뭉치게 되는 문제점이 있었다.
이와 함께, 종래에는 속눈썹의 좌우에 미세한 도포가 어려워 브러시를 좌,우로 움직이면서 마스카라액을 속눈썹에 도포해야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 종래의 전동식 마스카라는, 외압에 관계 없이 브러시의 회전 작동이 이루어져, 피부에 밀착되는 등 외압이 발생되었을 때 전동모터에 과부하가 걸리게 되어 전동 모듈이 손상되거나 어플리케이터가 손상되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 어플리케이터를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록 구성함으로써, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 미세하면서도 고르게 도포할 수 있도록 하는 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 회전 기능과 왕복 기능이 동시에 구현되는 어플리케이터에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 모터가 공회전을 하도록 구성함으로써, 과부하에 의해 모터가 손상되거나 어플리케이터가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 어플리케이터를 2단 브러시 구조를 갖도록 구성하고, 2개의 브러시-바가 내측 회전운동을 하면서 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 하거나 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 하도록 구성함으로써, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 더욱 미세하면서도 고르게 도포할 수 있도록 하는 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치는, 모터에 의해 회전 구동되는 구동부; 구동부의 일면에 설치되며, 상기 구동부의 회전력을 어플리케이터에 전달하는 회전부; 및 구동부의 타면에 설치되며, 상기 구동부의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 상기 어플리케이터에 전달하는 왕복부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 회전부 및 상기 왕복부가 양면에 각각 설치되는 구동판; 및 상기 구동판의 테두리에 설치되며, 상기 모터의 모터축이 접촉되어 마찰력에 의해 상기 모터의 구동력을 상기 구동판에 전달하는 구동벨트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 구동벨트는, 고무류의 탄성재질로 이루어지며, 상기 구동판으로부터 착탈 가능할 수 있다.
구체적으로, 상기 모터축은, 회전 기능과 왕복 기능이 동시에 구현되는 상기 어플리케이터에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 상기 구동벨트 상에서 공회전을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 어플리케이터는, 상기 회전부 및 상기 왕복부에 의해 회전운동과 직선 왕복운동을 동시에 구현하는 1단 브러시 구조이며, 상기 회전부에 연결되는 브러시-바; 및 상기 브러시-바의 단부에 결합되는 브러시를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 회전부는, 상기 구동판의 일면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 웜축; 상기 웜축의 웜에 기어결합되는 회전하는 웜기어; 상기 웜기어의 일측 회전축방향으로 연결되는 제1평기어; 상기 제1평기어와 기어결합되며, 상기 브러시-바와 동일 선상에 마련되는 제2평기어; 및 상기 제2평기어의 일측에 마련되어 상기 브러시-바를 결합시키며, 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달하는 작동축을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 왕복부는, 상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 편심캠; 상기 편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 타원링; 상기 타원링에 연결되며, 상기 브러시-바 측으로 연장되는 커넥팅-바; 및 상기 커넥팅-바에 연결되고, 상기 작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 결합부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2평기어는, X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 상기 제1평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능할 수 있다.
구체적으로, 상기 어플리케이터는, 상기 회전부 및 상기 왕복부에 의해 회전운동과 직선 왕복운동을 동시에 구현하는 2단 브러시 구조이며, 상기 회전부에 연결되며, 인접하여 나란히 배치되는 제1,2브러시-바; 및 상기 제1,2브러시-바 각각의 단부에 결합되는 제1,2브러시를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 회전부는, 상기 구동판의 일면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 웜축; 상기 웜축의 웜의 양측에 각각 기어결합되는 회전하는 제1,2웜기어; 상기 제1,2웜기어 각각의 일측 회전축방향으로 연결되는 제1,2내측평기어; 상기 제1,2내측평기어 각각과 기어결합되며, 상기 제1,2브러시-바 각각과 동일 선상에 마련되는 제1,2외측평기어; 및 상기 제1,2외측평기어 각각의 일측에 마련되어 상기 제1,2브러시-바 각각을 결합시키며, 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달하는 제1,2작동축을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 왕복부는, 상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 편심캠; 상기 편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 타원링; 상기 타원링에 연결되며, 상기 제1브러시-바 측으로 연장되는 커넥팅-바; 상기 커넥팅-바에 연결되고, 상기 제1작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제1작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제1결합부재; 상기 제2작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제2작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제2결합부재; 및 상기 제1,2결합부재 각각에 힌지 결합되고, 상기 제1결합부재의 직선 왕복운동력을 상기 제2결합부재에 전달하는 링크를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1,2외측평기어 각각은, X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1,2내측평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 제1,2결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1,2브러시-바 각각은, 내측 방향으로 회전하며, 상기 링크에 의해 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 왕복부는, 상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 편심캠; 상기 편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 타원링; 상기 타원링의 양측에 각각 연결되며, 상기 제1,2브러시-바 측으로 각각 연장되는 제1,2커넥팅-바; 및 상기 제1,2커넥팅-바 사이를 연결하고, 상기 제1,2작동축 각각이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제1,2작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 공동결합부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1,2외측평기어 각각은, X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1,2내측평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 공동결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1,2브러시-바 각각은, 내측 방향으로 회전하며, 상기 공동결합부재에 의해 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 왕복부는, 상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하며, 하층편심캠과 상층편심캠으로 이루어지는 2단편심캠; 상기 하층편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 제1타원링; 상기 제1타원링 상부에서 상기 상층편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 제2타원링; 상기 제1타원링에 연결되며, 상기 제1브러시-바 측으로 연장되는 제1커넥팅-바; 상기 제2타원링에 연결되며, 상기 제2브러시-바 측으로 연장되는 제2커넥팅-바; 상기 제1커넥팅-바에 연결되고, 상기 제1작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제1작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제1결합부재; 및 상기 제2커넥팅-바에 연결되고, 상기 제2작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제2작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제2결합부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1,2외측평기어 각각은, X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1,2내측평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 제1,2결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능할 수 있다.
구체적으로, 상기 2단편심캠은, 상기 하층편심캠과 상기 상층편심캠이 서로 180도의 위상차를 갖도록 마련되며, 상기 제1,2브러시-바 각각은, 내측 방향으로 회전하며, 180도의 위상차를 갖는 상기 2단편심캠에 의해 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 2단편심캠은, 상기 하층편심캠과 상기 상층편심캠이 서로 동일한 위상차를 갖도록 마련되며, 상기 제1,2브러시-바 각각은, 내측 방향으로 회전하며, 동일한 위상차를 갖는 상기 2단편심캠에 의해 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 어플리케이터는, 상기에 기재된 회전식 직선 왕복운동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터는, 회전운동과 직선 왕복운동 중에 어플리케이터에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 모터가 공회전을 하도록 구성함으로써, 과부하에 의해 모터가 손상되거나 어플리케이터가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터는, 어플리케이터가 1단 브러시 구조인 경우 1개의 브러시-바가 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록 구성함으로써, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 미세하면서도 고르게 도포할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치 및 이를 포함하는 어플리케이터는, 어플리케이터가 2단 브러시 구조인 경우 2개의 브러시-바가 내측 회전운동을 하면서 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 하거나 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 하도록 구성함으로써, 2개의 브러시가 대상물을 가볍게 압착한 상태에서 훑고, 밀고, 당기고, 비비는 다양한 기능을 구현할 수 있어, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 더욱 미세하면서도 고르게 도포할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 일부 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 정면 분해도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 배면 분해도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치의 구동모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 제2실시예에 따른 어플리케이터가 적용되는 회전식 직선 왕복운동 장치를 설명하기 위한 일부 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는, 도 7의 구동모듈의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 (a) 및 (b)는, 도 7의 구동모듈의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 일부 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 정면 분해도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치가 적용되는 어플리케이터의 배면 분해도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치의 구동모듈을 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 7의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 제2실시예에 따른 어플리케이터가 적용되는 회전식 직선 왕복운동 장치를 설명하기 위한 일부 사시도이고, 도 8의 (a) 및 (b)는, 도 7의 구동모듈의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 9의 (a) 및 (b)는, 도 7의 구동모듈의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 7 내지 도 9 각각에서 (a)는 구동모듈의 구동부 및 왕복부를 설명하기 위한 도면이고, (b)는 구동모듈의 회전부를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 도면을 참고하여 제1,2실시예별로 설명할 다양한 구동모듈(100, 200)의 경우, 도 1 내지 도 6의 제1실시예에 따른 구동모듈(100)은 1단 브러시 구조에서 브러시-바(5)가 회전운동 및 직선 왕복운동을 구현할 수 있도록 구성된 것이고, 도 7및 도 8의 제2실시예에 따른 구동모듈(200)은 2단 브러시 구조에서 제1,2브러시-바(5a, 5b)가 내측 회전운동을 하면서 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 하도록 구성된 것이고, 도 9의 제2실시예에 따른 구동모듈(200)은 2단 브러시 구조에서 1,2브러시-바(5a, 5b)가 내측 회전운동을 하면서 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 하도록 구성된 것이다.
또한, 이하에서는 제1,2실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치(10, 20)가 적용되는 어플리케이터(1)가 마스카라인 경우를 일례로서 설명할 것이며, 어플리케이터(1)가 전동식 마스카라인 경우에 한정되지 않고 회전식 직선 왕복운동 장치(10, 20)가 적용될 수 있는 다른 어플리케이터도 포함될 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서 어플리케이터는 직선 왕복운동 장치(10, 20)가 적용되는 전동식 칫솔 등도 포괄하는 의미로 사용됨을 밝혀둔다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치(10)는, 어플리케이터(1)에 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 어플리케이터(1)가 마스카라인 경우에 마스카라 브러시가 1개인 1단 브러시 구조일 수 있다.
어플리케이터(1)는, 회전식 직선 왕복운동 장치(10)를 수용하는 제1,2케이스(2, 3) 및 회전식 직선 왕복운동 장치(10)에 결합되는 홀더(4), 브러시-바(5), 브러시(6)를 포함할 수 있다.
제1케이스(2)는, 구동모듈(100)과 모터(101)를 수용할 수 있는 공간이 마련될 수 있으며, 구동모듈 수용부(21)와 모터 수용부(22)를 포함할 수 있다.
구동모듈 수용부(21)는, 제1케이스(2)의 전방 부분에 마련될 수 있으며, 구동모듈(100)을 수용하고 고정시킬 수 있다.
모터 수용부(22)는, 제1케이스(2)의 중간 부분에 마련될 수 있으며, 모터(101)를 수용하고 고정시킬 수 있다.
제1케이스(2)의 전단부에는 일정 길이 전방으로 연장되는 연결관(23)이 구비될 수 있다. 연결관(23)은, 구동모듈(100)의 작동축(125)이 삽입되고, 작동축(125)이 흔들림 없이 회전운동 및 직선 왕복운동할 수 있도록 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
제2케이스(3)는, 구동모듈(100)과 배터리(102)를 수용할 수 있는 공간이 마련될 수 있으며, 구동모듈 덮개부(31)와 배터리 수용부(32)를 포함할 수 있다.
구동모듈 덮개부(31)는, 제1케이스(2)의 구동모듈 수용부(21)와 대향되는 부분에 공간이 마련되어 구동모듈 수용부(21)에 수용된 구동모듈(100)을 덮어 밀봉 고정될 수 있도록 한다.
배터리 수용부(32)는, 구동모듈 덮개부(31)의 후방부에 마련될 수 있으며, 배터리(102)를 수용하고 고정할 수 있다.
배터리 수용부(32)는, 배터리(102)의 교체를 용이하게 하면서 모터(101)에서 발생되는 열로부터의 영향을 최소화할 수 있도록, 배터리(102)와 모터(101) 사이에 하면이 형성되는 외부 노출형일 수 있다.
상기한 제1,2케이스(2, 3)는 상호 결합될 수 있으며, 내측에 회로기판(104)이 설치되고, 외부로 노출되는 스위치(103)가 장착될 수 있다.
이와 같이 결합된 제1,2케이스(2, 3)는, 제1,2케이스(2, 3)를 수용하되 스위치(103)만 외부로 노출되는 케이스 본체가 별도로 마련될 수 있다.
홀더(4)는, 구동모듈(100)의 작동축(125)과 어플리케이터(1)의 브러시-바(5)를 연결할 수 있다. 브러시-바(5)의 일단부가 작동축(125)과 직접 연결되도록 구성되는 경우 홀더(4)는 생략될 수 있다.
브러시-바(5)는, 홀더(4)에 의해 구동모듈(100)의 작동축(125)으로부터 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달받아 브러시(6)를 회전 및 직선 왕복할 수 있게 한다.
브러시(6)는, 브러시-바(5)의 단부에 결합될 수 있으며, 착탈 가능하다. 브러시(6)는, 대상물에 직접 접촉되는 부분으로, 회전과 동시에 직선 왕복운동하면서 화장액을 대상물에 도포할 수 있다. 여기서, 대상물은, 어플리케이터(1)가 전동식 마스카라인 경우에 속눈썹일 수 있고, 전동식 마스카라가 아닌 전동식 칫솔인 경우에 치아일 수 있으며, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
이하에서, 어플리케이터(1)에 적용되는 회전식 직선 왕복운동 장치(10)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치(10)는, 다양한 어플리케이터(1)를 장착할 수 있고, 장착된 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
회전식 직선 왕복운동 장치(10)는, 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동할 수 있도록 구성되는 구동모듈(100)과 함께, 기본적인 구성으로 이러한 구동모듈(100)에 구동력을 제공하는 모터축(1011)이 구비되는 모터(101), 모터(101)에 전원을 공급하는 배터리(102), 구동모듈(100)을 제어하는 스위치(103) 및 회로기판(104)을 포함할 수 있다.
스위치(103) 및 회로기판(104)은 구동모듈(100)을 제어하는 구성품으로서, 구동모듈(100)을 온/오프하고, 회전운동 및 직선 왕복운동 모드 시 속도 조절 기능은 물론 다양한 기능을 구현할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이러한 기능적 구성은 공지된 것으로부터 구현될 수 있으므로 본 실시예에서는 그 기능에 대해 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
구동모듈(100)은, 제1,2케이스(2, 3)에 설치되어 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록, 구동부(110), 회전부(120), 왕복부(130)를 포함할 수 있다.
구동부(110)는, 모터(101)의 구동력에 의해 회전 구동될 수 있으며, 회전력을 회전부(120) 및 왕복부(130)에 전달할 수 있다. 구동부(110)는, 구동판(111), 구동벨트(112)를 포함할 수 있다.
구동판(111)은, 회전부(120) 및 왕복부(130)가 양면에 각각 설치될 수 있으며, 원판 형태로 구성될 수 있다.
구동벨트(112)는, 구동판(111)의 테두리에 설치될 수 있으며, 모터(101)의 모터축(1011)이 접촉되어 마찰력에 의해 모터(101)의 구동력을 구동판(111)에 전달할 수 있다.
이러한 구동벨트(112)는, 고무류의 탄성재질로 이루어지며, 구동판(111)으로부터 착탈 가능하다.
상기한 구동부(110)는, 구동벨트(112)에 모터축(1011)이 결합되는 것이 아니라 구동벨트(112)의 표면에 모터축(1011)이 접촉되어 마찰력에 의해 구동판(111)이 회전하도록 구성됨으로써, 회전 기능과 왕복 기능이 동시에 구현되는 어플리케이터(1)의 브러시-바(5) 또는 브러시(6)에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 외압에 의해 구동판(111)의 회전이 멈춰진다. 이때, 모터축(1011)은 구동벨트(112) 상에서 공회전을 하게 된다. 이로써 브러시-바(5) 또는 브러시(6)에 일정 압력 이상의 외압이 가해져 모터(101)에 과부하가 걸리더라도 모터축(1011)이 공회전함에 의해 과부하가 해소될 수 있다.
회전부(120)는, 구동부(110)의 일면에 설치될 수 있으며, 구동부(110)의 회전력을 어플리케이터(1)에 전달하여 어플리케이터(1)가 회전운동할 수 있도록 구성될 수 있다. 회전부(120)는, 웜축(121), 웜기어(122), 제1평기어(123), 제2평기어(124), 작동축(125)을 포함할 수 있다.
웜축(121)은, 구동판(111)의 일면에 설치되어 구동판(111)과 함께 회전할 수 있다. 웜축(121)은 구동판(111)의 중심에 배치될 수 있다. 웜축(121)은, 겉면에 직접 웜을 깎아서 만측 축일 수 있고, 별도로 제작된 웜을 축에 끼운 것일 수 있다.
웜기어(122)는, 웜축(121)의 웜에 기어결합되는 회전할 수 있다.
제1평기어(123)는, 웜기어(122)의 일측 회전축방향으로 연결될 수 있다. 제1평기어(123)는, 웜기어(122)의 회전력을 제2평기어(124)로 전달할 수 있다.
제2평기어(124)는. 제1평기어(123)와 기어결합되며, 브러시-바(5)와 동일 선상에 마련될 수 있다. 제2평기어(124)는 제1평기어(123)의 회전력을 작동축(125)으로 전달할 수 있다.
제2평기어(124)는, X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1평기어(123)에 의한 회전운동과 동시에 제1평기어(123)와의 기어 맞물림 범위 내에서 후술할 결합부재(134)의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능하다. 이로써, 제2평기어(124)는 왕복부(130)에 의해 축 방향으로 움직이더라도 회전운동을 브러시-바에 전달할 수 있게 된다.
작동축(125)은, 제2평기어(124)의 일측에 마련되어 브러시-바(5)를 결합시킬 수 있다. 작동축(125)은, 브러시-바(5)에 제2평기어(124)에 의한 회전운동력뿐만 아니라 후술할 왕복부(130)에 의한 직선 왕복운동력도 브러시-바(5)에 전달할 수 있다.
상기에서, 웜축(121)으로 전달된 구동판(111)의 회전력은 웜기어(122)를 통해 회전운동의 축이 웜축(121)의 법선 방향으로 변경되어 제1,2평기어(123, 124)를 통해 브러시-바(5)로 회전운동이 전달될 수 있다.
왕복부(130)는, 구동부(110)의 타면에 설치될 수 있으며, 구동부(110)의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 어플리케이터(1)에 전달하여 어플리케이터(1)가 직선 왕복운동할 수 있도록 구성될 수 있다. 왕복부(130)는, 편심캠(131), 타원링(132), 커넥팅-바(133), 결합부재(134)를 포함할 수 있다.
편심캠(131)은, 구동판(111)의 타면에 설치되어 구동판(111)과 함께 회전할 수 있다. 편심캠(131)은, 중심축이 구동판(111)의 중심에 배치되되 캠이 편심되어 있어, 타원링(132)이 편심캠(131)으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있게 한다.
타원링(132)은, 편심캠(131)으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있다.
타원링(132)은, 편심캠(131)이 회전 운동을 할 때, 궤도의 반지름에 대응되는 폭과 궤도의 지름에 대응되는 폭을 갖는 타원홈을 가진다.
이러한 타원홈의 내주면을 따라 편심캠(131)이 회전 운동을 하게됨에 따라, 타원링(132)이 직선 왕복운동을 하게 된다.
커넥팅-바(133)는, 타원링(132)에 연결되며, 브러시-바(5) 측으로 연장될 수 있다. 커넥팅-바(133)는, 타원링(132)의 직선 왕복운동을 결합부재(134)에 전달할 수 있다.
결합부재(134)는, 커넥팅-바(133)에 연결되고, 작동축(125)이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 작동축(125)에 직선 왕복운동력을 전달할 수 있다.
도 7의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 제2실시예에 따른 어플리케이터가 적용되는 회전식 직선 왕복운동 장치를 설명하기 위한 일부 사시도이다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치(20)는, 어플리케이터(1)에 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 어플리케이터(1)가 마스카라인 경우에 마스카라 브러시가 2개인 2단 브러시 구조일 수 있다.
어플리케이터(1)는, 전술한 제1실시예와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
즉, 본 실시예의 어플리케이터(1)는, 제1실시예에서 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명한 어플리케이터(1)의 구성품인 제1,2케이스(2, 3)를 도시하지 않았지만, 제1,2케이스(2, 3)와 구조가 동일하되 크기가 다른 케이스(본 실시에의 경우 1단 브러시 구조와 달리 2단 브러시 구조이므로 제1실시예 대비 케이스가 클 수 있음) 또는 본 실시예의 직선 왕복운동 장치(20)를 수용할 수 있는 다른 구조의 케이스를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예의 어플리케이터(1)는, 제1실시예의 회전식 직선 왕복운동 장치(10)에 결합되는 어플리케이터(1)의 구성품(1단 브러시 구조)인 홀더(4), 브러시-바(5), 브러시(6)가 본 실시예에서 2단 브러시 구조로 변경됨에 따라 제1,2홀더(4a, 4b), 제1,2브러시-바(5a, 5b), 제1,2브러시(6a, 6b)를 포함하는 것이 다를 수 있다.
제1홀더(4a)는, 구동모듈(200a)의 제1작동축(228)과 어플리케이터(1)의 제1브러시-바(5a)를 연결할 수 있다.
제2홀더(4b)는, 구동모듈(200a)의 제2작동축(229)과 어플리케이터(1)의 제2브러시-바(5b)를 연결할 수 있다.
제1,2브러시-바(5a, 5b) 각각의 일단부가 제1,2작동축(228, 229)과 직접 연결되도록 구성되는 경우 제1,2홀더(4a, 4b)는 생략될 수 있다.
제1브러시-바(5a)는, 제1홀더(4a)에 의해 구동모듈(200a)의 제1작동축(228)으로부터 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달받아 제1브러시(6a)를 회전 및 직선 왕복할 수 있게 한다.
제2브러시-바(5b)는, 제2홀더(4b)에 의해 구동모듈(200a)의 제2작동축(229)으로부터 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달받아 제2브러시(6b)를 회전 및 직선 왕복할 수 있게 한다.
상기한 제1,2브러시-바(5a, 5b)는, 인접하여 평행하게 배치될 수 있다.
제1브러시(6a)는, 제1브러시-바(5a)의 단부에 결합될 수 있으며, 착탈 가능하다.
제2브러시(6b)는, 제2브러시-바(5b)의 단부에 결합될 수 있으며, 착탈 가능하다.
상기한 제1,2브러시(6a, 6b)는, 대상물에 직접 접촉되는 부분으로, 회전과 동시에 직선 왕복운동하면서 화장액을 대상물에 도포할 수 있다. 여기서, 대상물은, 어플리케이터(1)가 전동식 마스카라인 경우에 속눈썹일 수 있고, 전동식 마스카라가 아닌 전동식 칫솔인 경우에 치아일 수 있으며, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
이하에서, 어플리케이터(1)에 적용되는 회전식 직선 왕복운동 장치(20)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 회전식 직선 왕복운동 장치(20)는, 다양한 어플리케이터(1)를 장착할 수 있고, 장착된 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
회전식 직선 왕복운동 장치(20)는, 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동할 수 있도록 구성되는 구동모듈(200a)과 함께, 도시하지 않았지만 제1실시예에서 설명한 바와 같은 모터축(1011)이 구비되는 모터(101), 모터(101)에 전원을 공급하는 배터리(102), 구동모듈(200a)을 제어하는 스위치(103) 및 회로기판(104)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 이에 따라 이하에서는 제1실시예 대비 달라지는 구성인 구동모듈(200a)을 위주로 설명한다.
구동모듈(200a)은, 제1실시예의 제1,2케이스(2, 3)와 유사한 케이스(도시하지 않음)에 설치되어 2단 브러시 구조의 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록, 구동부(210), 회전부(220), 왕복부(230)를 포함할 수 있다.
구동부(210)는, 제1실시예의 모터(101)와 동일 또는 유사한 모터(도시하지 않음)의 구동력에 의해 회전 구동될 수 있으며, 회전력을 회전부(220) 및 왕복부(230)에 전달할 수 있다. 구동부(210)는, 구동판(211), 구동벨트(212)를 포함할 수 있다.
구동판(211)은, 회전부(220) 및 왕복부(230)가 양면에 각각 설치될 수 있으며, 원판 형태로 구성될 수 있다.
구동벨트(212)는, 구동판(211)의 테두리에 설치될 수 있으며, 제1실시예의 모터축(1011)과 동일 또는 유사한 모터축(도시하지 않음)이 접촉되어 마찰력에 의해 모터의 구동력을 구동판(211)에 전달할 수 있다.
이러한 구동벨트(212)는, 고무류의 탄성재질로 이루어지며, 구동판(211)으로부터 착탈 가능하다.
상기한 구동부(210)는, 구동벨트(212)에 모터축이 결합되는 것이 아니라 구동벨트(212)의 표면에 모터축이 접촉되어 마찰력에 의해 구동판(211)이 회전하도록 구성됨으로써, 회전 기능과 왕복 기능이 동시에 구현되는 어플리케이터(1)의 제1,2브러시-바(5a, 5b) 중 적어도 어느 하나 또는 제1,2브러시(6a, 6b) 중 적어도 어느 하나에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 외압에 의해 구동판(211)의 회전이 멈춰진다. 이때, 모터축은 구동벨트(212) 상에서 공회전을 하게 된다. 이로써 제1,2브러시-바(5a, 5b) 또는 제1,2브러시(6a, 6b)에 일정 압력 이상의 외압이 가해져 모터에 과부하가 걸리더라도 모터축이 공회전함에 의해 과부하가 해소될 수 있다.
회전부(220)는, 구동부(210)의 일면에 설치될 수 있으며, 구동부(210)의 회전력을 어플리케이터(1)에 전달하여 어플리케이터(1)가 회전운동할 수 있도록 구성될 수 있다. 회전부(220)는, 웜축(221), 제1,2웜기어(222, 223), 제1,2내측평기어(224, 225), 제1,2외측평기어(226, 227), 제1,2작동축(228, 229)을 포함할 수 있다.
웜축(221)은, 구동판(211)의 일면에 설치되어 구동판(211)과 함께 회전할 수 있다. 웜축(221)은 구동판(211)의 중심에 배치될 수 있다. 웜축(221)은, 겉면에 직접 웜을 깎아서 만측 축일 수 있고, 별도로 제작된 웜을 축에 끼운 것일 수 있다.
제1웜기어(222)는, 웜축(221)의 웜의 일측에 각각 기어결합되는 회전할 수 있다.
제2웜기어(223)는, 웜축(221)의 웜의 타측에 각각 기어결합되는 회전할 수 있다.
상기한 제1,2웜기어(222, 223)는, 웜축(221)의 웜 양측에서 내측으로 회전할 수 있다.
제1내측평기어(224)는, 제1웜기어(222)의 일측 회전축방향으로 연결될 수 있다. 제1내측평기어(224)는, 제1웜기어(222)의 회전력을 제1외측평기어(226)로 전달할 수 있다.
제2내측평기어(225)는, 제2웜기어(223)의 일측 회전축방향으로 연결될 수 있다. 제2내측평기어(225)는, 제2웜기어(223)의 회전력을 제2외측평기어(227)로 전달할 수 있다.
제1외측평기어(226)는. 제1내측평기어(224)와 기어결합되며, 제1브러시-바(5a)와 동일 선상에 마련될 수 있다. 제1외측평기어(226)는 제1내측평기어(224)의 회전력을 제1작동축(228)으로 전달할 수 있다.
제2외측평기어(227)는. 제2내측평기어(225)와 기어결합되며, 제2브러시-바(5b)와 동일 선상에 마련될 수 있다. 제2외측평기어(227)는 제2내측평기어(225)의 회전력을 제2작동축(229)으로 전달할 수 있다.
상기한 제1,2외측평기어(226, 227) 각각은, X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어(224, 225) 각각에 의한 회전운동과 동시에 제1,2내측평기어(224, 225) 각각과의 기어 맞물림 범위 내에서 후술할 제1,2결합부재(234a, 234b) 각각의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능하다. 이로써, 제1,2외측평기어(226, 227) 각각은 왕복부(230)에 의해 축 방향으로 움직이더라도 회전운동을 제1,2브러시-바(5a, 5b) 각각에 전달할 수 있게 된다.
제1작동축(228)은, 제1외측평기어(226)의 일측에 마련되어 제1브러시-바(5a)를 결합시킬 수 있다. 제1작동축(228)은, 제1브러시-바(5a)에 제1외측평기어(226)에 의한 회전운동력뿐만 아니라 후술할 왕복부(230)에 의한 직선 왕복운동력도 제1브러시-바(5a)에 전달할 수 있다.
제2작동축(229)은, 제2외측평기어(227)의 일측에 마련되어 제2브러시-바(5b)를 결합시킬 수 있다. 제2작동축(229)은, 제2브러시-바(5b)에 제2외측평기어(227)에 의한 회전운동력뿐만 아니라 후술할 왕복부(230)에 의한 직선 왕복운동력도 제2브러시-바(5b)에 전달할 수 있다.
상기에서, 웜축(221)으로 전달된 구동판(211)의 회전력은 제1,2웜기어(222, 223)를 통해 회전운동의 축이 웜축(221)의 법선 방향으로 변경되어, 제1내측평기어(224)와 제1외측평기어를 통해 제1브러시-바(5a)로 회전운동이 전달될 수 있고, 제2내측평기어(225)와 제2외측평기어를 통해 제2브러시-바(5b)로 회전운동이 전달될 수 있다.
왕복부(230)는, 구동부(210)의 타면에 설치될 수 있으며, 구동부(210)의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 어플리케이터(1)에 전달하여 어플리케이터(1)가 직선 왕복운동할 수 있도록 구성될 수 있다. 왕복부(230)는, 편심캠(231), 타원링(232), 커넥팅-바(233), 제1,2결합부재(234a, 234b), 링크(235)를 포함할 수 있다.
편심캠(231)은, 구동판(211)의 타면에 설치되어 구동판(211)과 함께 회전할 수 있다. 편심캠(231)은, 중심축이 구동판(211)의 중심에 배치되되 캠이 편심되어 있어, 타원링(232)이 편심캠(231)으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있게 한다.
타원링(232)은, 편심캠(231)으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있다.
타원링(232)은, 편심캠(231)이 회전 운동을 할 때, 궤도의 반지름에 대응되는 폭과 궤도의 지름에 대응되는 폭을 갖는 타원홈을 가진다.
이러한 타원홈의 내주면을 따라 편심캠(231)이 회전 운동을 하게됨에 따라, 타원링(232)이 직선 왕복운동을 하게 된다.
커넥팅-바(233)는, 타원링(232)에 연결되며, 제1브러시-바(5a) 측으로 연장될 수 있다. 커넥팅-바(233)는, 타원링(232)의 직선 왕복운동을 제1결합부재(234a)에 전달할 수 있다.
제1결합부재(234a)는, 커넥팅-바(233)에 연결되고, 제1작동축(228)이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 제1작동축(228)에 직선 왕복운동력을 전달할 수 있다.
제2결합부재(234b)는, 제2작동축(229)이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 제1결합부재(234a)의 직선 왕복운동력을 링크(235)를 통해 전달받아 제2작동축(229)에 직선 왕복운동력을 전달할 수 있다.
링크(235)는, 제1,2결합부재(234a, 234b) 각각에 힌지 결합되고, 제1결합부재(234a)의 직선 왕복운동력을 제2결합부재(234b)에 전달할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 실시예의 구동모듈(200a)은 2단 브러시 구조에서 회전부(220)에 의해 제1,2브러시-바(5a, 5b)가 내측 회전운동을 하면서 제1,2결합부재(234a, 234b)에 힌지 결합되는 링크(235)에 의해 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
도 8의 (a) 및 (b)는, 도 7의 구동모듈의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 구동모듈(200b)은, 상기에서 도 7의 (a) 및 (b)를 참고하여 설명한 구동모듈(200a)과 상이하며, 그 이외에 회전식 직선 왕복운동 장치(20)의 구성은 동일 또는 유사하므로, 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 전술한 구동모듈(200a)과 상이한 다른 실시예의 구동모듈(200b)과 그로 인하여 달라지는 구성 위주로 설명한다.
또한, 다른 실시예의 구동모듈(200b)은 전술한 구동모듈(200a)과 마찬가지로, 제1실시예의 제1,2케이스(2, 3)와 유사한 케이스(도시하지 않음)에 설치되어 2단 브러시 구조의 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록, 구동부(210), 회전부(220), 왕복부(230)를 포함할 수 있으며, 구동부(210)와 회전부(220)의 경우 전술한 구동모듈(200a)과 동일 또는 유사하고, 왕복부(230)만 상이하므로, 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 상이한 구성인 왕복부(230)와 그로 인하여 달라지는 구성 위주로 설명한다.
다른 실시예의 왕복부(230)는, 구동부(210)의 타면에 설치될 수 있으며, 구동부(210)의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 어플리케이터(1)에 전달하여 어플리케이터(1)가 직선 왕복운동할 수 있도록 구성될 수 있다. 왕복부(230)는, 편심캠(231), 타원링(232), 제1,2커넥팅-바(233a, 233b), 공동결합부재(234c)를 포함할 수 있다.
편심캠(231)은, 구동판(211)의 타면에 설치되어 구동판(211)과 함께 회전할 수 있다. 편심캠(231)은, 중심축이 구동판(211)의 중심에 배치되되 캠이 편심되어 있어, 타원링(232)이 편심캠(231)으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있게 한다.
타원링(232)은, 편심캠(231)으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있다.
타원링(232)은, 편심캠(231)이 회전 운동을 할 때, 궤도의 반지름에 대응되는 폭과 궤도의 지름에 대응되는 폭을 갖는 타원홈을 가진다.
이러한 타원홈의 내주면을 따라 편심캠(231)이 회전 운동을 하게됨에 따라, 타원링(232)이 직선 왕복운동을 하게 된다.
제1커넥팅-바(233a)는, 타원링(232)의 일측에 연결되며, 제1브러시-바(5a) 측으로 연장될 수 있다. 제1커넥팅-바(233a)는, 타원링(232)의 직선 왕복운동을 제1결합부재(234a)에 전달할 수 있다.
제2커넥팅-바(233b)는, 타원링(232)의 타측에 연결되며, 제2브러시-바(5b) 측으로 연장될 수 있다. 제2커넥팅-바(233b)는, 타원링(232)의 직선 왕복운동을 제2결합부재(234b)에 전달할 수 있다.
공동결합부재(234c)는, 제1커넥팅-바(233a)와 제2커넥팅-바(233b) 사이를 연결하고, 제1,2작동축(228, 229) 각각이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 제1,2작동축(228, 229)에 직선 왕복운동력을 전달할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 다른 실시예의 구동모듈(200b)은 2단 브러시 구조에서 회전부(220)에 의해 제1,2브러시-바(5a, 5b)가 내측 회전운동을 하면서 제1,2커넥팅-바(233a, 233b)와 제1,2작동축(228, 229) 모두를 연결하는 공동결합부재(234c)에 의해 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
도 9의 (a) 및 (b)는, 도 7의 구동모듈의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 따른 구동모듈(200c)은, 상기에서 도 7의 (a) 및 (b)를 참고하여 설명한 구동모듈(200a)과 상이하며, 그 이외에 회전식 직선 왕복운동 장치(20)의 구성은 동일 또는 유사하므로, 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 전술한 구동모듈(200a)과 상이한 또 다른 실시예의 구동모듈(200c)과 그로 인하여 달라지는 구성 위주로 설명한다.
또한, 또 다른 실시예의 구동모듈(200c)은 전술한 구동모듈(200a)과 마찬가지로, 제1실시예의 제1,2케이스(2, 3)와 유사한 케이스(도시하지 않음)에 설치되어 2단 브러시 구조의 어플리케이터(1)를 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록, 구동부(210), 회전부(220), 왕복부(230)를 포함할 수 있으며, 구동부(210)와 회전부(220)의 경우 전술한 구동모듈(200a)과 동일 또는 유사하고, 왕복부(230)만 상이하므로, 여기서는 중복 설명을 회피하기 위해 상이한 구성인 왕복부(230)와 그로 인하여 달라지는 구성 위주로 설명한다.
또 다른 실시예의 왕복부(230)는, 구동부(210)의 타면에 설치될 수 있으며, 구동부(210)의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 어플리케이터(1)에 전달하여 어플리케이터(1)가 직선 왕복운동할 수 있도록 구성될 수 있다. 왕복부(230)는, 2단편심캠(231a), 제1,2타원링(232a, 232b), 제1,2커넥팅-바(233a, 233b), 제1,2결합부재(234a, 234b)를 포함할 수 있다.
2단편심캠(231a)은, 구동판(211)의 타면에 설치되어 구동판(211)과 함께 회전할 수 있으며, 하층편심캠과 상층편심캠으로 이루어질 수 있다.
2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠과 상층편심캠은, 중심축이 구동판(211)의 중심에 배치되되 동일 또는 다른 방향으로 편심되도록 마련될 수 있다. 이로 인해 제1타원링(232a)이 2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있게 하고, 제2타원링(232b)이 2단편심캠(231a)을 이루는 상층편심캠으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있게 한다.
본 실시에에서는, 2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠과 상층편심캠이 서로 180도의 위상차를 갖도록 마련할 수 있다. 이럴 경우, 제1,2브러시-바(5a, 5b) 각각은, 내측 방향으로 회전하면서, 180도의 위상차를 갖는 2단편심캠(231a)에 의해 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
또한, 본 실시에에서는, 2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠과 상층편심캠이 서로 동일한 위상차를 갖도록 마련할 수 있다. 이럴 경우, 제1,2브러시-바(5a, 5b) 각각은, 내측 방향으로 회전하면서, 동일한 위상차를 갖는 2단편심캠(231a)에 의해 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
제1타원링(232a)은, 2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있다.
제2타원링(232b)은, 제1타원링(232a)의 상부에서 2단편심캠(231a)을 이루는 상층편심캠으로부터 전달된 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시킬 수 있다.
상기한 제1,2타원링(232a, 232b) 각각은, 2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠과 상층편심캠 각각이 회전 운동을 할 때, 궤도의 반지름에 대응되는 폭과 궤도의 지름에 대응되는 폭을 갖는 타원홈을 가진다.
이러한 타원홈의 내주면을 따라 2단편심캠(231a)이 회전 운동을 하게됨에 따라, 제1,2타원링(232)이 직선 왕복운동을 하게 된다.
제1커넥팅-바(233a)는, 제1타원링(232a)의 일측에 연결되며, 제1브러시-바(5a) 측으로 연장될 수 있다. 제1커넥팅-바(233a)는, 제1타원링(232a)의 직선 왕복운동을 제1결합부재(234a)에 전달할 수 있다.
제2커넥팅-바(233b)는, 제2타원링(232b)의 타측에 연결되며, 제2브러시-바(5b) 측으로 연장될 수 있다. 제2커넥팅-바(233b)는, 타원링(232)의 직선 왕복운동을 제2결합부재(234b)에 전달할 수 있다.
제1결합부재(234a)는, 제1커넥팅-바(233a)에 연결되고, 제1작동축(228)이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 제1작동축(228)에 직선 왕복운동력을 전달할 수 있다.
제2결합부재(234b)는, 제2커넥팅-바(233b)에 연결되고, 제2작동축(229)이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 제2작동축(229)에 직선 왕복운동력을 전달할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 또 다른 실시예의 구동모듈(200c)은 2단 브러시 구조에서 회전부(220)에 의해 제1,2브러시-바(5a, 5b)가 내측 회전운동을 하면서 2단편심캠(231a)에 의해 독립적으로 작동되는 제1,2커넥팅-바(233a, 233b)와 2단편심캠(231a)을 이루는 하층편심캠과 상층편심캠의 위상차에 따라 동일한 방향(위상차 동일) 또는 서로 다른 방향(위상차가 180도)으로 직선 왕복운동을 할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 회전운동과 직선 왕복운동 중에 어플리케이터(1)에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 모터(101)가 공회전을 하도록 구성함으로써, 과부하에 의해 모터(101)가 손상되거나 어플리케이터(1)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 어플리케이터(1)가 1단 브러시 구조인 경우 1개의 브러시-바(5)가 회전운동과 동시에 직선 왕복운동을 하도록 구성함으로써, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 미세하면서도 고르게 도포할 수 있다.
또한, 본 실시예는, 어플리케이터(1)가 2단 브러시 구조인 경우 2개의 브러시-바(5a, 5b)가 내측 회전운동을 하면서 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 하거나 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 하도록 구성함으로써, 2개의 브러시(6a, 6b)가 대상물을 가볍게 압착한 상태에서 훑고, 밀고, 당기고, 비비는 다양한 기능을 구현할 수 있어, 도포하고자 하는 대상물에 화장품이 뭉치지 않고 더욱 미세하면서도 고르게 도포할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 어플리케이터 2: 제1케이스
21: 구동모듈 수용부 22: 모터 수용부
23: 연결관 3: 제2케이스
31: 구동모듈 덮개부 32: 배터리 수용부
4: 홀더 4a: 제1홀더
4b: 제2홀더 5: 브러시-바
5a: 제1브러시-바 5b: 제2브러시-바
6: 브러시 6a: 제1브러시
6b: 제2브러시 10: 회전식 직선 왕복운동 장치
101: 모터 1011: 모터축
102: 배터리 103: 스위치
104: 회로기판 100: 구동모듈
110: 구동부 111: 구동판
112: 구동벨트 120: 회전부
121: 웜축 122: 웜기어
123: 제1평기어 124: 제2평기어
125: 작동축 130: 왕복부
131: 편심캠 132: 타원링
133: 커넥팅-바 134: 결합부재
20: 회전식 직선 왕복운동 장치 200a, 200b, 200c: 구동모듈
210: 구동부 211: 구동판
212: 구동벨트 220: 회전부
221: 웜축 222: 제1웜기어
223: 제2웜기어 224: 제1내측평기어
225: 제2내측평기어 226: 제1외측평기어
227: 제2외측평기어 228: 제1작동축
229: 제2작동축 230: 왕복부
231: 편심캠 231a: 2단편심캠
232: 타원링 232a: 제1타원링
232b: 제2타원링 233: 커넥팅-바
233a: 제1커넥팅-바 233b: 제2커넥팅-바
234a: 제1결합부재 234b: 제2결합부재
234c: 공동결합부재 235: 링크

Claims (20)

  1. 모터에 의해 회전 구동되는 구동부;
    구동부의 일면에 설치되며, 상기 구동부의 회전력을 어플리케이터에 전달하는 회전부; 및
    구동부의 타면에 설치되며, 상기 구동부의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시켜 상기 어플리케이터에 전달하는 왕복부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 회전부 및 상기 왕복부가 양면에 각각 설치되는 구동판; 및
    상기 구동판의 테두리에 설치되며, 상기 모터의 모터축이 접촉되어 마찰력에 의해 상기 모터의 구동력을 상기 구동판에 전달하는 구동벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 구동벨트는,
    고무류의 탄성재질로 이루어지며, 상기 구동판으로부터 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모터축은,
    회전 기능과 왕복 기능이 동시에 구현되는 상기 어플리케이터에 일정 압력 이상의 외압이 가해지면, 상기 구동벨트 상에서 공회전을 하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 어플리케이터는,
    상기 회전부 및 상기 왕복부에 의해 회전운동과 직선 왕복운동을 동시에 구현하는 1단 브러시 구조이며,
    상기 회전부에 연결되는 브러시-바; 및
    상기 브러시-바의 단부에 결합되는 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 회전부는,
    상기 구동판의 일면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 웜축;
    상기 웜축의 웜에 기어결합되는 회전하는 웜기어;
    상기 웜기어의 일측 회전축방향으로 연결되는 제1평기어; 및
    상기 제1평기어와 기어결합되며, 상기 브러시-바와 동일 선상에 마련되는 제2평기어; 및
    상기 제2평기어의 일측에 마련되어 상기 브러시-바를 결합시키며, 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달하는 작동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 왕복부는,
    상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 편심캠;
    상기 편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 타원링;
    상기 타원링에 연결되며, 상기 브러시-바 측으로 연장되는 커넥팅-바; 및
    상기 커넥팅-바에 연결되고, 상기 작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2평기어는,
    X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 상기 제1평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 어플리케이터는,
    상기 회전부 및 상기 왕복부에 의해 회전운동과 직선 왕복운동을 동시에 구현하는 2단 브러시 구조이며,
    상기 회전부에 연결되며, 인접하여 나란히 배치되는 제1,2브러시-바; 및
    상기 제1,2브러시-바 각각의 단부에 결합되는 제1,2브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전부는,
    상기 구동판의 일면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 웜축;
    상기 웜축의 웜의 양측에 각각 기어결합되는 회전하는 제1,2웜기어;
    상기 제1,2웜기어 각각의 일측 회전축방향으로 연결되는 제1,2내측평기어; 및
    상기 제1,2내측평기어 각각과 기어결합되며, 상기 제1,2브러시-바 각각과 동일 선상에 마련되는 제1,2외측평기어; 및
    상기 제1,2외측평기어 각각의 일측에 마련되어 상기 제1,2브러시-바 각각을 결합시키며, 회전운동력 및 직선 왕복운동력을 전달하는 제1,2작동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 왕복부는,
    상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 편심캠;
    상기 편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 타원링;
    상기 타원링에 연결되며, 상기 제1브러시-바 측으로 연장되는 커넥팅-바;
    상기 커넥팅-바에 연결되고, 상기 제1작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제1작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제1결합부재;
    상기 제2작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제2작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제2결합부재; 및
    상기 제1,2결합부재 각각에 힌지 결합되고, 상기 제1결합부재의 직선 왕복운동력을 상기 제2결합부재에 전달하는 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1,2외측평기어 각각은,
    X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1,2내측평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 제1,2결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1,2브러시-바 각각은,
    내측 방향으로 회전하며,
    상기 링크에 의해 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 왕복부는,
    상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하는 편심캠;
    상기 편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 타원링;
    상기 타원링의 양측에 각각 연결되며, 상기 제1,2브러시-바 측으로 각각 연장되는 제1,2커넥팅-바; 및
    상기 제1,2커넥팅-바 사이를 연결하고, 상기 제1,2작동축 각각이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제1,2작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 공동결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1,2외측평기어 각각은,
    X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1,2내측평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 공동결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1,2브러시-바 각각은,
    내측 방향으로 회전하며,
    상기 공동결합부재에 의해 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 왕복부는,
    상기 구동판의 타면에 설치되어 상기 구동판과 함께 회전하며, 하층편심캠과 상층편심캠으로 이루어지는 2단편심캠;
    상기 하층편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 제1타원링;
    상기 제1타원링 상부에서 상기 상층편심캠의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 제2타원링;
    상기 제1타원링에 연결되며, 상기 제1브러시-바 측으로 연장되는 제1커넥팅-바;
    상기 제2타원링에 연결되며, 상기 제2브러시-바 측으로 연장되는 제2커넥팅-바;
    상기 제1커넥팅-바에 연결되고, 상기 제1작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제1작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제1결합부재; 및
    상기 제2커넥팅-바에 연결되고, 상기 제2작동축이 회전 가능하도록 관통 결합되고, 상기 제2작동축에 직선 왕복운동력을 전달하는 제2결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1,2외측평기어 각각은,
    X축 방향으로 구속되지 않아 움직일 수 있으며, 제1,2내측평기어에 의한 회전운동과 동시에 상기 제1,2내측평기어와의 맞물림 범위 내에서 상기 제1,2결합부재의 직선 왕복운동에 의해 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 2단편심캠은,
    상기 하층편심캠과 상기 상층편심캠이 서로 180도의 위상차를 갖도록 마련되며,
    상기 제1,2브러시-바 각각은,
    내측 방향으로 회전하며,
    180도의 위상차를 갖는 상기 2단편심캠에 의해 서로 다른 방향으로 직선 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 2단편심캠은,
    상기 하층편심캠과 상기 상층편심캠이 서로 동일한 위상차를 갖도록 마련되며,
    상기 제1,2브러시-바 각각은,
    내측 방향으로 회전하며,
    동일한 위상차를 갖는 상기 2단편심캠에 의해 서로 동일한 방향으로 직선 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 회전식 직선 왕복운동 장치.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 상기 회전식 직선 왕복운동 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 어플리케이터.
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