用於個人皮膚護理設備的馬達的製作方法

2023-08-10 18:33:26

專利名稱：用於個人皮膚護理設備的馬達的製作方法
技術領域：
本發明大體涉及個人護理設備，用於敷抹皮膚配方，通常用於面部皮膚區域，其在聲波頻率範圍內操作，且更具體地涉及用於這種設備的馬達。
背景技術：
用於將皮膚配方敷抹到用戶的面部區域的動力設備在最大化皮膚配方的效果/吸收方面是有利的。這種設備，與在該設備中使用的多個馬達實施例一起，在美國專利申請No. 12/135，887中被描述，其被本發明的受讓者所有。'887申請的內容據此通過參照而被併入。在這種設備中存在多個重要的因素。首先，重要的是，用於該設備的馬達的運行是高效的。許多類型的馬達，雖然它們也可以在運行中是有效的，但具有低的效率，這是由於 摩擦和最終的阻力導致。在其他馬達中，設計受限導致運行降低效率。高的馬達效率是重要的，以便確保設備的運行是切實的。除了效率之外，還重要的是，既要設備的運行是有效的，S卩，產生皮膚配方的顯著吸收以改善皮膚外觀，同時也是舒適的，即，敷抹器和用戶的皮膚之間的物理接觸在舒適方面是可接受的，從而不會覺得使用該設備很勉強。相應地，期望的是，皮膚配方設備在運行上和產生用戶皮膚的外觀方面改善兩者上均有效。

發明內容
因此，本發明的一個方面是用於個人皮膚護理設備的馬達，該設備包括設備殼體，其中，馬達驅動皮膚接觸構件，馬達包括錨定構件，固定地安裝到敷抹器殼體；電磁定子構件；電樞，其包括永磁體組件和兩個彈簧構件，所述彈簧構件將錨定構件連接到電樞，彈簧被安裝為彼此成直角，其中，彈簧構件的長度的比在O. 75 I到O. 95 I的範圍內；和驅動組件，產生用於定子構件的交流電驅動信號，導致電樞在驅動信號的連續的半周期期間沿相反方向移動，導致皮膚接觸構件的振蕩運動。本發明的另一方面是個人皮膚護理設備，包括設備殼體；馬達，包含在殼體內，具有敷抹器頂端組件，所述頂端組件以往複方式移動，其中，敷抹器頂端組件包括皮膚接觸構件，其中，馬達包括固定地安裝到殼體的錨定構件、電磁定子構件；電樞，其包括永磁體組件和兩個彈簧構件，所述彈簧構件將錨定構件連接到電樞，其中，彈簧構件被安裝為彼此基本成直角，並且其中，彈簧構件的長度的比在O. 75 I到O. 95 I的範圍內；和驅動組件，產生用於定子的交流電驅動信號，以使電樞在驅動信號的連續的半周期期間沿相反方向移動，導致皮膚接觸構件的振蕩運動。


圖I是使用在此描述和顯示的馬達的個人皮膚護理設備的外部的透視圖，該設備被顯示為其蓋部分被去除。
圖2A-2D是顯示設備的敷抹器頂端部分和用戶的面部皮膚之間的接觸的順序和程度的一系列視圖。圖3是設備的內部的橫截面示意圖，顯示了其操作部件。圖4是顯示在此所示和所述的馬達的一部分的總平面布局的俯視圖，其位於與圖3相反的方位。圖5是顯示馬達和敷抹器頂端組件的透視圖。圖6是馬達從圖5的相反側的透視圖。
具體實施例方式圖I大體以標記10顯示了敷抹器設備，用於將皮膚配方敷抹到用戶的面部區域。設備包括本體部分12和可移除的蓋部分14。本體部分12包括殼體部分16。從殼體部分 16的上表面18延伸的是敷抹器頂端20，其接觸用戶的皮膚。在所示實施例中，敷抹器頂端20在其向前端部處包括凹陷部分22。凹陷部分在設備的運行期間將臨時地保持選擇量的皮膚配方，所述皮膚配方被敷抹到用戶的面部皮膚區域。設備被開/關開關24控制。為了設備的有效運行，特別是，產生皮膚配方的有效吸收的運行，且在敷抹器頂端和用戶的皮膚之間存在舒適接觸，敷抹器頂端20的複雜運動已被認為是重要的。敷抹器頂端運動的第一分量垂直於皮膚的表面，運動的第二分量平行於皮膚的表面，且第三分量是弓形的，其導致敷抹器頂端和皮膚之間的逐漸增加的接觸。圖2顯示了該期望運動的順序。在時間t0處(圖2A)，顯示了敷抹器頂端20和皮膚區域21之間的初始接觸。敷抹器頂端20的內側邊緣20A首先接觸皮膚21的表面。力開始向下施加，垂直於皮膚的表面，在皮膚上產生初始量的壓力。初始拉伸應力也在皮膚21上產生。在事件tl處(圖2B)，敷抹器頂端20順時針旋轉，並垂直於皮膚和抵靠皮膚向下移動，繼續壓縮皮膚，如圖所示。另外，敷抹器頂端向左移動，平行於皮膚21的表面。該平行運動分量在皮膚中產生足夠但相對小的拉伸應力，在與壓縮力組合時，這被認為對於改善皮膚配方的吸收非常重要，但不會損壞皮膚或導致不適。敷抹器頂端運動在時間t2處(圖2C)改變，且再一次在時間t3處(圖2D)改變，在t3點處，敷抹器頂端的接觸表面大致平行於皮膚21的表面，且敷抹器頂端的接觸表面與皮膚完全接觸，且垂直於皮膚的壓縮力和平行於皮膚的表面的拉伸應力到達最大值。敷抹器頂端沿敷抹器頂端的整個接觸表面產生抵靠皮膚的壓縮力，如圖2D所示。敷抹器頂端的運動隨後可被馬達動作反向，敷抹器頂端結束於其初始位置。序列2A-2D然後被按照所選的頻率重複。已經發現，由於敷抹器頂端運動的弓形分量，皮膚表面之間的逐漸增加的接觸對於保持舒適的接觸是重要的，即，對於用戶的感覺。上述運動，儘管複雜，在產生皮膚配方有效吸收以及保持對於用戶的令人滿意的舒適水平的接觸兩方面是有利的，從而一般的用戶會繼續使用該敷抹器。複雜運動與敷抹器頂端的向前表面的凹陷形狀一起，有助於保持存在於凹陷部分中的皮膚配方的量不會立刻從用戶皮膚的敷抹區域移走。圖3是示出包含在設備本體12內的總體的操作部件的橫截面示意圖。設備本體12包括大體以標記30示出的馬達和電源，所述馬達將在以下更詳細的描述，所述電源在所示實施例中是可再充電電池32，但其也可以是其他電源，例如原電池或外部電源。給馬達的控制信號，以及其他運行上的控制功能，諸如感測開/關開關24的狀態、控制單次敷抹使用的時長和監視電池充電狀態，都由微處理器34提供。微處理器34在用於這種設備的結構和運行方面是常規的。所有上述部件被包含在設備的本體12的殼體部分16內。圖4-6更詳細地顯示了用於設備的馬達30。馬達包括錨定構件36，其由剛硬材料製成，在所示實施例中，所述剛硬材料是硬塑料。在所示實施例中的錨定構件包括兩個凹槽40和42，這兩個凹槽彼此成直角且牢固地配合到作為殼體部分16的一部分的相應肋元件44和46中(圖3)。錨定構件36由此在殼體中被固定在位，且不會在馬達運行期間自由移動。馬達30還包括電樞組件48，其包括兩個間隔的永磁體50和52，永磁體被安裝在金屬背鐵51(圖3，6)上。在所示實施例中，永磁體被分開有大約O. 18英寸，但這也可以改變。此外，永磁體，在所示實施例中，是O. 15平方英寸乘以O. I英寸厚，但是這些尺寸也可 以改變。在電樞構件48的一端53處是可移除的敷抹器頂端組件56，在其向前端部處定位有敷抹器頂端20。敷抹器頂端20在共同未決美國專利申請序列號No. 12/474，426中有更詳細描述，該申請被本發明的受讓人所有，其內容在此通過參照而被併入。敷抹器頂端具有凹陷的向前表面以保持皮膚配方，並由非常軟的材料製成，肖氏硬度00硬度計測為30。材料的柔性與人類皮膚類似，且由此高效地傳遞運動和力。定位於錨定構件36和電樞48之間的是電磁定子組件60。電磁定子組件60包括常規的電磁體61和E-芯層疊部62，在所示實施例中，其外腿部分別與中心腿相隔O. 257英寸和O. 267英寸。定子極位於三個腿的端部。定子組件被安裝到兩個相對的肋64和66，所屬兩個肋也是殼體部分16 —部分。因此，在馬達的運行期間，定子組件60也保持為固定在位。馬達還包括兩個片簧68和70，所述片簧在錨定構件36與電樞48的相對延伸端部53和55之間延伸並連接它們。電樞48的延伸端部彼此成直角。在所示實施例中，片簧大約是O. 2英寸寬和O. 012英寸厚，且由不鏽鋼製成。片簧68和70還彼此基本成直角地延伸。片簧68和70具有不同的自由長度。片簧的自由長度的比對於獲得敷抹器頂端的期望的多分量運動以產生皮膚配方的有效且舒適的敷抹來說是重要的。彈簧70的長度對彈簧68的長度的比處於O. 75 I到O. 95 I的範圍內。優選的自由長度比處於O. 79 I到O. 83 I的範圍內。當設備相對於皮膚適當地取向，片簧68將基本垂直於皮膚，而片簧70將基本上平行於皮膚。片簧的這種設置產生皮膚配方的有效吸收和對用戶的舒適性的期望組合。在運行中，在開/關開關的促動之後，來自微處理器34的交流電電信號被提供給電磁定子組件60。在交流電信號的半個周期期間，電磁體的兩個外磁極將吸引其中一個永磁體，並排斥另一個永磁體。中間磁極也將排斥一個永磁體而吸引另一個永磁體。合力移動電樞48，包括敷抹器頂端，相對於定子組件60並朝向皮膚進行複雜的略微弓形的逆時針運動(如圖5所示)。該運動，如上所述，且如圖2A-2D所示，包括垂直運動的分量、平行運動的分量和弓形運動的小分量。在另外半個周期上，電流的方向反向，和電樞通過將頂端敷抹器相對於定子沿順時針方向移離皮膚而進行響應。動作的頻率典型地在50-200HZ的範圍內，和優選地在110_135Hz的範圍內。垂直於皮膚的表面的運動的幅度範圍在O. Ol英寸到O. 075英寸的範圍內，和優選地從O. 02英寸到O. 035英寸。平行於皮膚的表面的運動的範圍在O. 005英寸到O. 07英寸的範圍內，優選範圍是O. 013英寸到O. 032英寸。這些尺寸導致的弓形運動相對較小,跟隨O. 5° -3°範圍的弧度，優選地大約為2度,但是該值可以隨實際使用的尺寸變化。在運行中，片簧68和70作用用於在電樞處於閒置狀態時為其定心，且用於當與移動電樞和敷抹器頂端組件的質量結合時產生機械共振系統。當電流以大體等於整個系統的機械共振頻率的頻率交替方向時，電樞結構的運動的幅度明顯增加，由此以相對於電功率輸出的期望高效率產生有效作用所需運動。由此，設備在產生皮膚配方的快速和有效吸收方面是有效的，且時用於運行的實用設備。 儘管優選實施例已經針對闡釋的目的而披露，應該理解，各種變化和改變和替換可在優選實施例中作出，而沒有偏離所附權利要求限定的本發明的精神。
權利要求
1.一種用於個人皮膚護理設備的馬達，該設備包括設備殼體，其中，馬達驅動皮膚接觸構件，馬達包括 錨定構件，固定地安裝到敷抹器殼體； 電磁定子構件； 電樞，其包括永磁體組件和兩個彈簧構件，所述彈簧構件將錨定構件連接到電樞，彈簧被安裝為彼此成直角，其中，彈簧構件的長度的比在O. 75 I到O. 95 I的範圍內；和 驅動組件，產生用於定子構件的交流電驅動信號，導致電樞在驅動信號的連續的半周期期間沿相反方向移動，導致皮膚接觸構件的振蕩運動。
2.如權利要求I所述的馬達，其中，所述比在O.79 I到O. 83 I的範圍內。
3.如權利要求I所述的馬達，其中，彈簧構件是片簧。
4.如權利要求I所述的馬達，其中，每個片簧的各個端部分別被錨定構件和電樞的相對端部約束。
5.如權利要求I所述的馬達，其中，電樞與錨定構件大致在對角線方向上地定位。
6.如權利要求I所述的馬達，其中，馬達的動作產生皮膚接觸構件的運動，該運動具有垂直於皮膚的第一分量、平行於皮膚的第二分量和第三弓形分量。
7.如權利要求6所述的馬達，其中，運動的頻率在50-200HZ的範圍內。
8.如權利要求7所述的馬達，其中，所述頻率在110-135HZ的範圍內。
9.如權利要求6所述的馬達，其中，敷抹器頂端的垂直於皮膚的運動在O.Ol到O. 075英寸的範圍內，且平行於皮膚的表面的運動的範圍在O. 005到O. 07英寸的範圍內。
10.如權利要求6所述的馬達，其中，敷抹器頂端的垂直於皮膚的運動的範圍在O.02英寸到O. 035英寸的範圍內，且平行於皮膚的運動的範圍在O. 013英寸到O. 032英寸的範圍內。
11.如權利要求6所述的馬達，其中，弓形運動是沿範圍在.5°-3°的範圍內的弧的運動。
12.如權利要求11所述的馬達，其中，所述弧大約為2°。
13.如權利要求I所述的馬達，其中，定子構件位於由錨定構件、彈簧構件和電樞構件界定的區域內，定子構件被固定到敷抹器殼體。
14.如權利要求I所述的馬達，其中，錨定構件包括剛硬材料。
15.如權利要求I所述的馬達，其中，個人皮膚護理設備是用於將皮膚配方敷抹到使用人的面部區域的敷抹器。
16.一種個人皮膚護理設備，包括 設備殼體； 馬達，包含在殼體內，具有敷抹器頂端組件，所述敷抹器頂端組件以往複方式移動，其中，敷抹器頂端組件包括皮膚接觸構件，其中，馬達包括固定地安裝到殼體的錨定構件、電磁定子構件；電樞，其包括永磁體組件和兩個彈簧構件，所述彈簧構件將錨定構件連接到電樞，其中，彈簧構件被安裝為彼此基本成直角，並且其中，彈簧構件的長度的比在O. 75 I到0.95 : I的範圍內；和 驅動組件，產生用於定子的交流電驅動信號，以使電樞在驅動信號的連續的半周期期間沿相反方向移動，導致皮膚接觸構件的振蕩運動。
17.如權利要求16所述的設備，其中，所述比在O.79 I到O. 83 I的範圍內。
18.如權利要求16所述的設備，其中，每個彈簧構件的各個端部分別被錨定構件和電樞的相對端部約束。
19.如權利要求16所述的設備，其中，馬達的動作產生皮膚接觸構件的運動，該運動具有垂直於皮膚的第一分量、平行於皮膚的第二分量皮膚和第三弓形分量。
20.如權利要求19所述的設備，其中，運動的頻率在50-200HZ的範圍內。
21.如權利要求20所述的設備，其中，頻率在110-135HZ的範圍內。
22.如權利要求19所述的設備，其中，敷抹器頂端的垂直於皮膚的運動在O.01到O.075英寸的範圍內，且平行於皮膚的表面的運動的範圍在O. 005到O. 07英寸的範圍內。
23.如權利要求19所述的設備，其中，敷抹器頂端的垂直於皮膚的運動的範圍在O.02英寸到O. 035英寸的範圍內，且平行於皮膚的運動的範圍在O. 013英寸到O. 032英寸的範圍內。
24.如權利要求19所述的設備，其中，弓形馬達沿範圍在.5°-3°的範圍內的弧。
25.如權利要求20所述的設備，其中，所述弧大約為2°。
26.如權利要求16所述的設備，其中，皮膚接觸構件在其向前端部處具有杯形的凹陷中心區域，用於接收皮膚配方。
27.如權利要求26所述的設備，其中，皮膚接觸構件包括肖氏硬度OO硬度計測為30的材料。
28.如權利要求19所述的設備，其中，所述設備是用於將皮膚配方敷抹到使用人的面部區域的敷抹器。
29.如權利要求28所述的設備，其中，敷抹器頂端的垂直於皮膚的運動在O.02英寸到O.35英寸的範圍內，其中，敷抹器頂端的平行於皮膚的運動在O. 013英寸到O. 032英寸的範圍內，並且其中，弓形運動大約是2°，並且其中，頻率在110-135HZ的範圍內。
全文摘要
馬達包括被固定地安裝到敷抹器殼體的剛硬錨定構件，電磁定子構件和電樞。電樞包括永磁體組件和兩個片簧，所述片簧將錨定構件和電樞連接，片簧定位為彼此成直角。彈簧構件的長度的比在0.75∶1到0.95∶1的範圍內。驅動組件產生用於定子構件的交流電驅動信號，其將電樞和附連到其的皮膚接觸構件以往復運動的方式運動，該運動包括垂直於皮膚的第一分量、平行於皮膚的第二分量和第三弓形分量。
文檔編號H02K7/065GK102804556SQ201080032730
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月24日 優先權日2009年5月29日
發明者K.A.皮爾徹, R.A.雷舒斯, R.E.阿克裡奇 申請人:太平洋生物科學實驗室有限公司