具有扭矩限制器的化妝品施用裝置的製作方法

2023-07-08 16:49:46 3

專利名稱：具有扭矩限制器的化妝品施用裝置的製作方法
具有扭矩限制器的化妝品施用裝置發明領域本公開涉及一種具有扭矩限制器的化妝品施用裝置，以及具體地 講涉及一種具有帶有用於將化妝品材料例如睫毛膏施用到角質纖維例 如睫毛上的旋轉運動組件的施用頭的施用裝置和一種供這樣一種施用 裝置使用的扭矩限制器。發明背景本領域已知各種類型的化妝品施用裝置。例如，用於將睫毛膏施 用到睫毛上的刷子或棒一般包括帶有莖杆的施用頭，所述莖杆具有連 接到柄部的第一末端。所述施用頭也包括連接到莖杆的第二末端上的 一個或多個施用元件。使用時，在施用元件中裝上睫毛膏並將睫毛青 施用到睫毛上。常規睫毛膏刷通常要求操縱手柄或其它構件，並且常常要求刷子 在睫毛上重複刷塗以用睫毛膏完全且均勻地施用每根睫毛，並同時保 持或促進睫毛相互分離。例如為了施用整個睫毛，使用者可在垂直方 向上移動刷子以確保覆蓋整個睫毛。此外，取決於待施用到睫毛上的 所需睫毛膏量，使用者可旋轉刷子以使刷頭的不同部分接觸睫毛。更 進一步，使用者也可在水平方向上往復移動刷子以促進睫毛的分離和 /或確保更好地覆蓋睫毛。因此，使用者必須提供用於將刷子施用到 睫毛上的動力，並且必須具有足夠的靈巧性從而以令人滿意的方式按 覆蓋睫毛所需地那樣操縱刷子。此外，用常規刷子施用睫毛膏還要求 刷子數次刷塗睫毛，因此效率不高。最近有人構想出其中刷子的莖杆被支承而相對於手柄作旋轉運動 的旋轉睫毛膏刷。用於旋轉莖杆和連接的刷頭的力可為手動的，例如授予Clay的美國專利6，145，514和授予Clay的美國專利5,937,871中所描述的刷子；所述力也可為電動的，例如授予Mantelet的美國專 利4,056,111中所描述的刷子。此類刷子通過使把睫毛膏施用到睫毛 上的過程至少在某種程度上自動化來幫助使用者，從而解決使用其中 將施用頭固定到手柄上的刷子所遇到的一些困難和低效率。應當認識到，在某些情形下，在施用睫毛膏期間睫毛可能會粘結 到施用頭上或纏在施用元件上。例如，當旋轉施用頭時，睫毛可被連 接到施用元件上，並可開始圍繞施用頭纏繞。當施用頭的旋轉運動持 續時，施用裝置可開始拉扯或牽引睫毛乃至眼瞼。自動化可增加這種 效應發生的速度，從而縮小了使用者釆取糾正措施的時間窗口 。因此，期望提供一種系統或製品，其限制施用到與所述系統或制 品的旋轉元件相接觸的睫毛上的力量。同樣期望提供一種系統或制 品，其自動地限制施用元件和睫毛的不受控制的粘結或纏繞(即，不 用使用者幹預)。同樣期望提供一種系統或製品，其有利於使用者的 努力，同時克服了傳統技術的一種或多種缺陷。發明概述一種化妝品施用裝置包括手柄、連接到所述手柄上的驅動器、連 接到所述驅動器上的施用頭和扭矩限制器。扭矩限制器包括磁性聯軸 器，磁性聯軸器連接到驅動器和施用頭中的至少一個上，使得通過施 用頭所施加的扭矩不超過預定的允許的扭矩。附圖簡述雖然本說明書通過特別指出並清楚地要求被視為本發明的主題作 出結論，但據信結合附圖閱讀下文說明可更充分地理解本發明。為了 更清楚地顯示其它元件，某些附圖可通過省略選擇的元件進行簡化。 在任何示例性實施方案中，除了在相應的文字說明書明白無誤地描述 之外，某些附圖中元件的此類省略並不一定指示具體元件的存在或不 存在。附圖中沒有一個是必定符合比例的。

圖1為標記有依照本公開的扭矩限制器的幾種可供選擇的位置的化妝品施用裝置的示意圖2為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖3為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖4為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖5為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖6A和6B為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖7為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖8為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖9為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖IO為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖IIA和IIB為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖12為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖13為呈滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖14為呈磁性聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖15A和15B為呈磁性聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖16為呈磁性和滑動聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖17為圖16的磁性和滑動聯軸器的一個可供選擇的實施方案的
示意圖18為圖16的磁性和滑動聯軸器的一個可供選擇的實施方案的 示意圖19A和19B為呈液力或粘性聯軸器形式的扭矩限制器的示意
圖2 0為呈液力或粘性聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖21為呈液力或粘性聯軸器形式的扭矩限制器的示意圖22為第一可供選擇的扭矩限制器的示意圖23A和23B為第二可供選擇的扭矩限制器的示意圖24為第三可供選擇的扭矩限制器的示意圖25A和25B為第四可供選擇的扭矩限制器的示意圖26為第五可供選擇的扭矩限制器的示意圖；圖27為第六可供選擇的扭矩限制器的示意圖28A-E為可供選擇的突出排列的側正視圖29A-V為可供選擇的突出的剖面圖30A和30B為可供選擇的突出的透視圖31A-C為柔性和剛性突出組合的平面和側視圖32A-K為可供選擇的莖杆的剖面圖32L示出了偏心莖杆；
圖33A-M為可供選擇的突出分布的端視圖34A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖35A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖36A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖37A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖38A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖39A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖40A-D為施用頭的不同象限的四個側視圖41為用轉速作為角度位置函數所繪製的正弦速度變量的圖42為用轉速作為角度位置函數所繪製的階梯狀速度變量的
圖43A為具有產生旋轉運動的驅動器的施用裝置的剖面圖； 圖43B-E為圖43A中所示的驅動器的局部側視圖； 圖44A為具有產生旋轉運動的驅動器的施用裝置的剖面圖； 圖44B和44C為圖44A所示驅動器的局部側浮見圖； 圖45A為具有產生旋轉運動的驅動器的施用裝置的剖面圖； 圖45B為圖45A中所示驅動器的局部側視圖； 圖45C和45D為圖45A中所示施用裝置的剖面圖； 圖46A和46B為具有產生軸向和旋轉運動的驅動器的施用裝置 的剖面圖47A-C為具有產生軸向或振動運動以及旋轉運動的驅動器的 施用裝置的剖面圖；圖48為具有產生振動和旋轉運動的驅動器的施用裝置的剖面
圖49為具有能夠產生振動、徑向和旋轉運動中的一種或多種的 驅動器的施用裝置的剖面圖50為具有產生振動和旋轉運動的施用裝置的剖面圖51A為具有產生振動和旋轉運動的驅動器的施用裝置的剖面
圖51B為圖51A中所示驅動器的局部平面圖；和 圖52為包括依照一個或多個前述實施方案的施用裝置的套盒的 示意圖。
發明詳述
本公開詳述了供具有施用元件的化妝品施用裝置使用的多種扭矩 限制器。所述施用元件至少在某些狀態下是可運動的，並具有至少一 個旋轉運動分量。在參照圖1至27討論扭矩限制器的各種實施方案 的同時，參照關於施用裝置的各種組件(例如，施用頭、驅動器等) 的圖28至51提供了其它公開內容，以部分地示出可與依照本公開的 扭矩限制器一起使用的施用裝置的可能範圍。
定義
術語"化妝品施用裝置"或"施用裝置"是指用來將化妝品材料例如 睫毛膏施用到角質材料例如睫毛上的設備、裝置或系統。
術語"施用元件"是指由其將化妝品材料例如睫毛膏轉移到角質材 料例如睫毛上的結構。
術語"施用頭"是指一個或多個施用元件和支撐所述施用元件的結 構。依照某些實施方案，施用頭可包括突出和所述突出由其伸出或懸 垂的芯部。
術語"附連的"是指元件用適於將元件接合到一起的任何方法通過 粘附、扣合、粘結等進行連接或一體化。用於將元件連接到一起的很 多適用方法已為人們所熟知，包括粘合劑粘結、機械扣合等。此類連接方法可用來在特定區域內或是連續地或是間斷地將元件連接到一 起。
術語"連接的，，是指其中通過將元件直接附連到另 一個元件來使一 個元件直接固定於另一個元件的構型和其中通過將一個元件附連於中 間元件、中間元件又附連於另 一個元件來使一個元件間接固定於另一 個元件的構型。
術語"設置，，用來指一個元件存在於特定地方或位置而與其它元件 成為一體結構或作為連接到其它元件上的獨立元件。
術語"驅動器"是指用於移動連接到所述驅動器上的驅動元件例如 施用頭或施用元件的設備、裝置或系統。驅動器可包括馬達、變速器 和馬達的電源。
術語"突出"是指一般遠離或進入基面(例如施用頭的基面)延伸 或懸垂的構件。因此，突出提供與周圍基面不連續的局部區域。 具有扭矩限制器的施用裝置
如圖1中所見，依照本公開的化妝品施用裝置100包括手柄 102、設置在手柄102之上或之中的驅動器104和連接到驅動器104 上的施用頭106。依照本公開，施用裝置100也包括扭矩限制器 108，該限制器用於限制通過施用頭106 (整體地或部分地並且至少 在某些情況下)所施加的扭矩，以使得扭矩不超過預定允許的扭矩。
在所有或僅在某些運行狀態下，驅動器104可適於將睫毛膏施用 到角質纖維的轉速移動施用頭106 (整體地或部分地)。也就是說， 在某些運行狀態下，驅動器104可與施用頭106脫離和/或分離，使 得施用頭106相對於手柄102沒有旋轉運動或僅具有有限的旋轉運動 (或者沒有運動或者僅具有有限的運動)，同時在其它狀態下，則可 將驅動器104接合和/或連接到頭部106上，以使頭部106相對於手 柄102移動並具有旋轉運動分量。作為另外一種選擇，在某些運行狀 態下可固定驅動器104和/或頭部106以防止至少旋轉運動。對於此 類可供選擇的實施方案，驅動器104或頭部106可通過將驅動器或頭 部106牢固地連接到手柄102上的元件(例如開關)而整體地或部分地進行接合，使得在頭部106和手柄102之間可不發生相對的旋轉運 動或只發生有限的相對旋轉運動(或者沒有運動或者僅有有限的運 動)。
至於頭部106可能採用的運行速度，可採用近似1至200rpm的 速度。依照某些實施方案，可採用近似5至100rpm的速度。事實 上，依照特定實施方案，可採用近似10至60rpm範圍內的速度。速 度可以是固定的，或者可在適當範圍內可調節，如下面所詳述。
驅動器104可包括馬達或致動器120。馬達120可為具有呈彈力 構件，例如彈簧或橡皮帶形式的潛在機械能來源的機械馬達。作為另 外一種選擇，馬達120可為電動馬達。在電動馬達的情況下，驅動器 104也可包括連接到馬達120上的電源124例如電池以提供所需的電 壓和電流。在馬達120為電動馬達的場合，電壓和電流甚至可由手柄 102外部的電源來提供，例如其中馬達120通過例如電源插座連接到 電源總線上的實施方案。依照某些實施方案，驅動器電路可連接到馬 達120和電源124上來控制馬達120的運行。驅動器電路可包括開關 128來開關馬達120或使馬達120與電源124連接或分離。
驅動器104也可包括連接到馬達120的轉軸132上的變速器 130。變速器130可在連接到施用頭106之前轉換(整體地或部分 地)馬達120 (或者更具體地講馬達轉軸132)的運動。例如，可將 馬達120的線性運動至少部分地轉換為旋轉運動。此外或在備選方案 中，變速器130可將馬達120的速度降低到適於施用頭106的轉速。 在某些實施方案中，可不需要變速器130，因為馬達轉軸132不比施 用頭106的所期望轉速轉得更快。在其它實施方案中，可不需要變速 器130，因為馬達120能夠提供可變的運動或速度。
圖1示出了其中可設置或連接扭矩限制器108的幾種不同的位 置。 一般而言，可將扭矩限制器108連接在驅動器104和施用頭106 中間或設置在驅動器104內部。具體地講，扭矩限制器108可在頭部 106和驅動器104之間、更具體地講在頭部106和變速器130之間的 各個點處連接。作為另外一種選擇，可將扭矩限制器108連接到馬達120或變速器130上或設置在它們內部。也應當注意，限制器108可 包括子組合件，每個子組合件與施用裝置100的不同元件(例如，頭 部106和驅動器104)連接，並且限制器108僅在元件被組裝起來形 成施用裝置100後形成。圖1並不旨在詳盡列舉位置或組合件的可能 變型，而只是例示可能的位置和組合件選項。
應當認識到，扭矩限制器108具有其要被觸發(例如，使頭部 106與驅動器104分離)時的預定扭矩。在此類實施方案中，限制器 108的預定扭矩可代表使施用頭106保持連接到驅動器104的最大允 許的扭矩。目前據信預定扭矩應當不大於約5oz-in。因此，預定扭矩 (最大允許的扭矩)可為約2 oz-in，約1.5 oz-in乃至約0.5 oz-in。在 另一方面，目前也據信預定扭矩應當不小於約0.1 oz-in，或至少不小 於約0.05 oz-in。因此，預定扭矩(最大允許的扭矩)的一個可接受 範圍可介於約0.1 oz-in和約1.5 oz-in之間。作為另外一種選擇，允 許的扭矩的可接受範圍可介於約0.1 oz-in和約0.5 oz-in之間。
在達到預定扭矩時，依照本公開的扭矩限制器的響應在所公開的 各實施方案之間可有所不同。依照某些實施方案，可允許某種水平的 扭矩，其扭矩可有助於給使用者發出存在著需要解決的狀況的信號。 例如，扭矩限制器可呈當達到某個扭矩時完全停止的弱扭矩馬達的形 式。依照可供選擇的實施方案，當超過預定扭矩時，扭矩限制器起作 用使頭部106與驅動器102分離，或者停用驅動器102,或者它們的 組合。因此，扭矩限制器力圖限制扭矩，但不必脫離或停用驅動器。
扭矩限制器108可採取很多不同形式中的任一種。例如，扭矩限 制器108可包括滑動聯軸器(圖2至13)。依照其它實施方案，扭 矩限制器108可包括磁性聯軸器(圖14至18)。依照仍然其它實施 方案，扭矩限制器108可包括液力或粘性聯軸器(圖19至21)。此 外，扭矩限制器108可包括用於使馬達120與電源124分離(圖 22、 23和25)或者用於脫開變速器130 (圖24 )的不同機構。作為 另外一種選擇，可釆用用於吸收扭矩的機構(圖26和27)。
應當認識到，可使扭矩限制器108包括來自這些組群中的每一個的結構組合(例如，扭矩限制器108包括滑動聯軸器和磁性聯軸 器)。也應當認識到，可存在扭矩限制器的其它實施方案。然而，列 舉每一種組合和每一種實施方案將是不切實際的，也是不可能的。因 此，下文討論了如下的示例性組合和實施方案。 滑動聯軸器作為扭矩限制器
圖2至13示出了呈滑動聯軸器形式的多種扭矩限制器108。 一般 而言，滑動聯軸器可包括通過摩擦連接彼此連接的至少一對相對表 面。
摩擦連接將至少部分地依照聯軸器所用材料的靜態和動態摩擦系 數而確定。依照某些實施方案，滑動聯軸器中所用材料的靜態和動態 摩擦係數可基本上相等(比率為一或接近一)。然而，依照其它實施 方案，所述係數可並非基本上相等。例如，可採用其靜態摩擦係數高 於其動態摩擦係數的材料，使得僅在相對表面之間的相對運動停止後 將扭矩傳遞過聯軸器。
處於摩擦連接一側上的材料的摩擦係數可通過將塗層施用到相對 表面的一個或多個上來改變。例如，可採用諸如特氟隆之類的材料來 改變摩擦係數。應當認識到，也可採用其它備選材料。
也可通過紋理化以改變一個或多個相對表面的表面特性來改變摩 擦係數。表面可為光滑的或基本光滑的。作為另外一種選擇，表面可 為粗糙的或基本粗糙的。
圖2示出了依照本公開的第一滑動聯軸器200。滑動聯軸器200 可包括三個輪202， 204， 206，每個輪202， 204， 206安裝在各自的 轉軸212， 214， 216上。應當i人識到，對於這個和其它實施方案，可 採用齒輪來代替輪。如圖所示，轉軸212， 216位於頁面平面上，而 轉軸214與頁面平面成一角度(例如正交)。可將轉軸212連接到驅 動器104上，同時可將轉軸216連接到施用頭106上。每個輪202， 204， 206均具有輪緣222， 224， 226，每個輪緣限定摩擦連接中的一 對相對表面中的一個。具體地講，輪緣222, 224可限定一對，而輪 緣224， 226可限定第二對。當轉軸216上的扭矩超過預定值時，輪緣222， 224和224, 226可相對於彼此滑動，並用這種方法限制施用 頭106處的扭矩。
圖3示出了依照本公開的第二滑動聯軸器230。滑動聯軸器230 可包括至少一個輪232和兩個轉軸234， 236。將輪232安裝在轉軸 234上，轉釉234可連接到驅動器104上。輪232也具有鄰接轉軸 236外表面240的輪緣表面238,轉軸236可連接到施用頭106上。 輪232可由可變形的材料製成，使得當選定了轉軸234， 236之間的 距離"d"時，表面238圍繞轉軸236變形。表面238， 240因此可限定 摩擦連接中的相對表面對。作為另外一種選擇，可以不使表面238鄰 接轉軸236的表面240，而是將一個輪固定到轉軸236上，讓其輪緣 表面鄰接輪232的表面238。
圖4示出了依照本公開的第三滑動聯軸器260。與滑動聯軸器 230相類似，滑動聯軸器260可包括至少一個輪262和兩個轉軸 264， 266。輪262被固定在轉軸264上，轉軸264可連接到驅動器 104上。輪262具有鄰接轉軸266外表面270的輪緣表面268，轉軸 266可連接到施用頭106上。與滑動聯軸器230不同的是，輪262是 不可變形的。而是，轉軸264， 266之間的距離"V"可改變。此外， 在轉軸264和基面(例如，手柄102的內表面)之間連接了彈力構件 272。彈力構件272可為例如彈簧，並可使表面268偏置抵靠表面 270。作為一個備選方案，可以不使表面268鄰接轉軸266的表面 270，而是將一個輪固定到轉軸266上，讓其輪緣表面鄰接輪262的 表面268。
圖5示出了第四滑動聯軸器290。滑動聯軸器290包括中空的外 轉軸292和內轉軸294。外轉軸290可連接到驅動器104上，而內轉 軸294可連接到施用頭106上。外轉軸292具有在距轉軸292的中心 軸線298 —徑向距離處設置的面向內的表面296。事實上，如圖所 示，表面296可被限定在從轉軸292的壁302懸伸出的向內懸伸的臺 階300上。內轉軸294具有叉形末端304，叉形末端304具有與轉軸 294的中心軸線308成一角度設置的腿部306。在每個腿部306末端是導向塊310，該導向塊具有與表面296鄰接的表面312，從而限定 一對相對表面。轉軸294的至少叉形末端304由彈性材料構成，使得 導向塊310被偏置成與臺階300接合。依照至少一個實施方案，腿部 306相對於中心軸線308的夾角在導向塊310未接合臺階300時較 大，並且當轉軸294設置成使得導向塊接合臺階300時，夾角的減小 會產生促使導向塊310與臺階300接合的偏置力。
圖6A和6B示出了第五滑動聯軸器320。與圖5中的實施方案相 類似，圖6A-B的實施方案具有中空的外轉軸322和內轉軸324。從 圖6A將會認識到，整個轉軸322不需要是中空的或管狀的；僅僅截 面326需要是管狀的，剩餘部分328具有較窄的直徑和實心橫截面。 連接到轉軸332的表面330上的是形狀上類似於片簧的一對彈力構件 334。彈簧334各具有在中間鄰接轉軸324的表面338的表面336， 如圖6B最佳所示。表面336， 338限定摩擦連接中的一對相對表面。
圖7示出了第六滑動聯軸器360。這種聯軸器360具有與第四和 第五實施方案有共同的特徵-具有中空外轉軸362和內轉軸364。依 照這種實施方案，內轉軸364可連接到施用頭106上，如圖所示，而 外轉軸362可連接到驅動器104上。外轉軸362具有在其中形成的插 孔366，該插孔366具有表面368。內轉軸364具有鄰接表面368的 外表面370，其中轉軸364設置在插孔366中。根據摩擦係數控制表 面368， 370之間的相對運動，使得表面368， 370限定摩擦連接中的 相對表面對。
圖8示出了第七滑動聯軸器390。聯軸器390包括第一和第二轉 軸392， 394。每個轉軸392， 394包括一對配合表面396， 398中的 一個，所述表面為非平面。實際上，如圖所示，第一配合表面396至 少沿著一段表面是凸的，而第二配合表面398是凹的並與第一配合表 面396呈互補形狀。此外，聯軸器390包括將兩個轉軸392， 394朝 向彼此偏置並因此將兩個表面396， 398朝向彼此偏置的彈力元件或 構件400，例如彈簧。在第一狀態中，第一和第二表面396， 398相 互嵌套。然而，當在施用頭106處經受預定水平的扭矩時，表面396， 398可相對於彼此移動，實際上使轉軸392在軸向上移動以防 止彈力構件400的偏置。
圖9示出了第八滑動聯軸器420。聯軸器420包括第一和第二轉 軸422， 424。與某些前述實施方案相類似，第一轉軸422具有中空 的截面426，而轉軸424則不是。因此，轉軸424的末端428 #皮接納 到在轉軸422的中空部分426中所形成的插孔430內。第一轉軸422 也具有呈圓形或橢圓形橫截面的物體432和在插孔430的末端436處 設置和保持的表面434。依照至少一個實施方案，物體432可為球軸 承。與球軸承432相對的可為連接到轉軸424的末端428上並具有表 面440的材料層438。層438可為不可變形的，或者作為另外一種選 擇可允許某種程度的變形。因此，通過改變施加到轉軸422， 424中 的任一個或兩個上的力、物體432的圓度和層436的變形程度，可控 制在相對表面434， 440之間相接觸的表面積大小。
圖10示出了第九滑動聯軸器450。聯軸器包括中空的外轉軸452 和內轉軸454。中空轉軸452具有表面456。依照所示的實施方案， 表面456具有設置在表面456上的一對硬棘爪458。在另一方面，柔 性臂460在一點462處連接到轉軸454上，末端464自其懸伸出。如 圖所示，末端464和棘爪458可在至少第一狀態下鄰接，而在第二狀 態下末端464可移動過棘爪458，例如，依照作用到轉軸454上的扭 矩，在轉軸452， 454之間相對運動至少半圈。在半圈後，取決於所 作用的扭矩，末端464可再次移動過棘爪458，或者轉軸452， 454 之間的相對運動可停止。
對於聯軸器450可存在相當多的可供選擇的實施方案。例如，應 當認識到，棘爪458可為有彈力的，以及臂460是硬的。同樣，可包 括更多或更少數目的棘爪458，例如其可在每圏或每四分之一圏之後 使相對運動停止。此外，棘爪458可與轉軸452分開形成並連接到表 面456上，或與轉軸452和表面456整體形成。此外，不同於讓臂 460具有可與棘爪458協同作用的末端464,臂460可具有單一的懸 臂末端464。圖11A和11B示出了滑動聯軸器465的第十實施方案，其包括 第一轉軸466和第二中空轉軸468，第一轉軸可連接到驅動器102 上，第二轉軸可連接到頭部106上。第一轉軸466具有與它連接的一 個或多個腿部470。如圖所示，腿部470在第一末端472處通過鉸鏈 474連接到第一轉軸466上並具有第二自由末端476。腿部470利用 彈力構件478 (例如彈簧)朝向第一狀態進行偏置，在第一狀態中， 腿部470基本上平行於第一轉軸466。然而，當第一轉軸466旋轉 時，腿部470可反抗彈力構件478所施加的偏置力而向外移動以呈現 第二狀態。在第二狀態中，腿部470相對於轉軸466成一角度。如圖 11B中所示，在第二狀態中腿部470可基本上與轉軸466成直角。
當腿部470處在第二狀態中時，腿部466的自由末端476可鄰接 轉軸468的內表面482。照這樣，在腿部466的自由末端476和內表 面482之間可形成摩擦連接，末端476和表面482限定一對相對表 面。如相對於本章節所討論的其它實施方案所述，當在頭部106達到 預定扭矩時，末端476和表面482滑動過彼此來限制所傳遞的扭矩。
圖12和13示出了第十一和第十二形式的滑動聯軸器490， 510。這兩種滑動聯軸器490， 510依賴於輪和帶的相對運動。
聯軸器490包括連接到第一轉軸494上的第一輪492和連接到第 二轉軸498上的第二輪496。輪492， 496各具有帶有表面504， 506 的輪緣500， 502。表面504， 506可為光滑的，或者表面504, 506 可為滾花的或換句話講帶紋理的。圍繞輪492， 496，更具體地講圍 繞輪緣500， 502安裝帶508，使得帶的表面509鄰接輪492， 496的 表面504， 506並與其協同工作。依照其中表面504, 506具有形成於 其中的凹槽以及所述帶具有與該凹槽互補的橫截面的某些實施方案， 表面504， 506和表面509可彼此互補。通過在轉軸494， 498之間保 持特定距離可在帶509上保持張力，該特定距離可為固定的或可調節 的(例如，通過採用彈力構件使轉軸494， 498偏置開)。
聯軸器510也包括連接到輪516， 518上的轉軸512， 514。輪具 有帶表面524， 526的輪緣520, 522，表面524， 526與帶530的表面528摩擦連接。惰輪534可具有與帶530的相對表面538相接觸的 表面536。惰輪534可連接到臂540上並被偏置而使得表面536通過 彈力構件542的作用鄰接表面538。惰輪534因此可用來控制帶530 上的張力。
儘管應該認識到對於滑動聯軸器仍可能有其它實施方案，然而此 處包含這些實施方案作為這種聯軸器的示例性形式。 磁性聯軸器作為扭矩限制器
圖14至18示出了呈磁性聯軸器形式的多種扭矩限制器108。 一 般而言，連接到驅動器104和施用頭106上的轉軸通過兩個物體之 間，例如兩個磁體之間或者磁體和具有中等或更高導磁率的材料(例 如鐵)之間的磁力而至少部分地連接起來。例如，當通過粘結或纏結 在施用頭106上的一個或多個睫毛在施用頭106處獲得某個扭錄時， 磁性聯軸器完全地或部分地分離以限制施加到睫毛上的扭矩。如下面 將要指出的那樣，磁性聯軸器可與滑動聯軸器相組合。
在開始時應當指出的是，用於本文所述磁性聯軸器實施方案中的 磁體可為通常被稱作"永久，，磁體的類型，儘管磁體的強度可隨時間而 改變。作為另外一種選擇，》茲體可為電磁體，例如通過使電流流過導 線而產生磁場。例如，可採用這樣一種電磁體，其中提供電池來給施 用裝置IOO的驅動器104供電。這些磁體中的一個或兩個可為永久磁 體或電磁體。
圖14示出了磁性聯軸器600的第一實施方案。依照這個實施方 案，第一磁體602可連接到第一轉軸604上，第一轉軸繼而可連接到 驅動器104上。轉軸604可具有在其中形成的插孔606以容納第二轉 軸610的末端608,第二轉軸繼而可連接到施用頭上。第二磁體612 (或具有中至高磁導率的材料)可連接到第二轉軸614的末端608 上。可在兩個磁體602, 612之間保持間隙616這樣一種方式支撐第 一和第二轉軸604， 610。磁體602， 612與各自的轉軸604， 610的 軸線對齊。依照這樣一種實施方案，所形成的聯軸器是基本上(甚至 完全地)^磁性的。圖15A和15B示出了磁性聯軸器630的第二實施方案，其在幾 個方面與第一聯軸器600相類似，其差別最佳地示於圖14B中。依照 該實施方案，第一磁體632連接到笫一轉軸634上，第二磁體636連 接到第二轉軸638上。此外，在第一和第二磁體632, 636的相對表 面之間保持間隙640。然而，與聯軸器600不同的是，第一和第二磁 體632, 636並不沿著轉軸634， 638的軸線642對齊。而是如圖14A 最佳所示，在第一連接狀態中，磁體632， 636在偏心位置處相對於 公共軸線642對齊。因此，當施加足夠的相對扭矩來脫離磁性聯軸器 630時，磁體632， 638沿著彼此平行的軸線彼此間隔開(例如，參 見虛線)。
圖16為磁性聯軸器660的第三實施方案，其與圖14的實施方案 的類似之處在於它具有連接到獨立轉軸668， 670上從而限定磁性聯 軸器的第一和第二磁體662， 664。然而，依照該實施方案，力被施 加到轉軸668， 670中的一個或兩個上，使轉軸668， 670的末端 672, 674朝向彼此偏置以使彼此鄰接，從而消除其間的任何間隙。 在末端672， 674相接觸的情況下，限定了摩擦連接以及磁性聯軸器 660。因此，這個實施方案代表滑動和磁性聯軸器的一種可能組合。
圖17和18代表圖16的結構上的變型。依照圖17的聯軸器 690，相對表面中的至少一個可包括施用到其上的塗層692，以改變 靜態摩擦係數或動態摩擦係數中的至少一個。依照圖18的聯軸器 720，在末端724， 726之間設置了墊片722，墊片722包括可相對於 彼此移動的第一和第二層728, 730，層728， 730具有彼此摩擦連接 的相對表面。也應當指出的是，摩擦連接的接觸面積具體地講可以例 如上面圖9所示的方式進行控制。
儘管應該認識到對於滑動聯軸器仍可能有其它實施方案，然而此 處包含這些實施方案作為這種聯軸器的示例性形式。
液力或粘性聯軸器作為扭矩限制器
圖19至21示出了呈液力或粘性聯軸器形式的多種扭矩限制器 108。 一般而言，第一和第二轉軸(例如，其可連接到驅動器和施用頭上)可通過使用氣態、液態、半固態乃至具有流體或類流體特性的 固態物質進行連接。
在依照本公開的液力或粘性聯軸器中可採用多種材料。如上所 述，可使用氣體例如空氣或者液體例如水或油。作為另外一種選擇， 可使用半固態材料例如凝膠。此外，可將固態材料分散於液體中並用 於本公開的實施方案中。對此，固態材料可表現出類流體特性以被用 於依照本公開的液力或粘性聯軸器中。例如，據信固態材料的微珠可 表現出足夠的類流體特性以被用於依照本公開的液力或粘性聯軸器 中。作為一個實例，可採用陶瓷珠，其中珠的質量對於珠間效應並沒 有多大幫助。
依照某些實施方案，在聯軸器中可採用翅片裝置，例如螺旋槳、 葉輪或者泵。依照其它實施方案，粘性物質單獨提供轉軸間的聯軸 器。
圖19A和19B示出了粘性聯軸器800的第一實施方案。聯軸器 800包括連接到第一轉軸804上的第一翅片裝置802和連接到第二轉 軸808上的第二翅片裝置806。第一轉軸804可連接到驅動器104 上，而第二轉軸可連接到施用頭106上。依照該實施方案，翅片裝置 802從驅動器的外面吸入空氣，空氣進入第二翅片裝置906，引起第 二翅片裝置806轉動轉軸808。
圖20示出了粘性聯軸器830的第二實施方案。與聯軸器800 — 樣，聯軸器830包括連接到第一轉軸834上的第一翅片裝置832和連 接到第二轉軸838上的第二翅片裝置836。然而，與聯軸器800不同 的是，當從周圍環境吸入工作流體(空氣)時，第一和第二翅片裝置 832， 836懸垂過外殼或容箱840的末端，所述容箱包含設置在容箱 840中的工作流體842。第一翅片裝置832在流體842中引起運動， 該運動使第二翅片裝置834運動。
圖21示出了粘性聯軸器860的笫三實施方案。聯軸器860與聯 軸器800， 830的不同之處在於聯軸器860不包括翅片裝置。而是， 第一轉軸862包括在其末端866所形成的插孔864。第二轉軸870的一個末端868被設置在插孔864內。轉軸862， 870受到支撐，使得 各個轉軸862， 870的表面872， 874間隔開以限定其間的間隙876。 工作、;右.汰87 被說著A l，il魄876 * —在祐鈾862. 870之一上整體地
或部分地設置了密封件880,以將流體878保持在間隙876內。
儘管應該認識到對於液力或粘性聯軸器仍可能有其它實施方案，
然而此處包含這些實施方案作為這種聯軸器的示例性形式。 可供選擇的扭矩限制器
圖22至27示出了多種可供選擇的扭矩限制器。這些限制器可通 過脫離馬達或變速器(如果存在)或者將扭矩轉換到另一個用途而起 作用。這些實施方案並非旨在例證用於執行本公開的所有其餘可供選 擇的實施方案，而只是描述其附加方法和結構。
圖22示出了一個可供選擇的扭矩限制器的第一實施方案，其中 施用裝置900包括例如帶有電動馬達卯4和電池906的驅動器902和 施用頭908。馬達904具有通過任選的變速器912連接到頭部908上 的轉軸910。馬達904通過開關914連接到電池906上，開關可被操 縱(按壓、翻轉等)以閉合包括馬達904和電池906在內的電路。依 照本實施方案，扭矩限制器可包括電流傳感器918和驅動器電路 920，所述電流傳感器918連接到包括馬達904和電池906在內的電 路上，所述驅動器電路920連接到電流傳感器918上並且還連接到包 括馬達904在內的電路或是直接連接到馬達904上。電路的電流可響 應頭部908處的扭矩需求而升高。電流的增大可通過電流傳感器918 感測出，其提供信號給驅動器電路920。驅動器電路920然後被激 活，以將馬達904與電池906脫離或者停止馬達904。作為另外一種 選擇，在馬達904是可逆的場合，驅動器電路920甚至可響應於電流 的增加(其指示頭部908所獲得的扭矩的增大)而逆轉馬達904的旋 轉運動方向。
脫離或停止可保持例如預定的時間量，以給使用者操縱開關和打 開電路的機會。作為另外一種選擇，可將脫離或停止保持到操縱開關 並在開關處打開電路為止，從而使使用者有機會操縱施用裝置900來鬆開睫毛而不是必須記得首先操縱開關。在其它實施方案中，可要求 除了打開電路所要求的動作(即，按壓閉合開關)之外的動作來復位
驅動器電路920並允許操縱施用裝置900。
類似地，可將反轉保持預定的時間量，然後馬達904可被脫離或 停止。作為另外一種選擇，可保持反轉達預定角度，在該點處脫離或 停止馬達904。作為又一個備選方案，反轉速度可不同於正向上的速 度，使得反轉直到使用者操作開關914時才停止，但是速度上的差別 可允許使用者擁有更大的時間窗口在馬達904反轉時操作開關914。
圖23A和23B示出了扭矩限制器的第二實施方案，其中施用裝 置925包括例如具有電動馬達928和電池930的驅動器926和施用頭 932。驅動器926也可包括在馬達928和施用頭932之間所連接的變 速器934,儘管認為變速器934是任選的。通過採用彈力馬達固定座 938 (其至少部分地代表扭矩限制器)在外殼936中支撐馬達928。 通過允許馬達928圍繞軸線940移動，彈力馬達固定座938允許馬達 928選擇性地連接到電池930上，如圖23B中的雙頭箭頭"A"所代表 的那樣。如圖23A中所見，馬達928具有觸點942，所述觸點942連 接到(並且例如，對準)電池930上的觸點944上。如果施加足夠的 扭矩，馬達928可相對於電池930移動到不同的角度位置，使得觸點 942不再連接到(並且例如，對準)觸點944。這樣，馬達928與電 池930脫離，並且馬達928 4亭止起作用。
圖24示出了第三實施方案，其中施用裝置950包括驅動器 952，所述驅動器952可包括馬達954和變速器956。馬達954可為 連接到電池958上的電動馬達9，儘管依照該實施方案該細節並不是 轉矩變換器的運行所必需的。而是，變速器956可包括具有至少第一 齒輪960的齒輪系。齒輪系956或馬達954可通過彈力固定座964支 撐到施用裝置950的外殼962上。依照所示的實施方案，馬達954受 彈力固定座964所支撐，使得馬達的運動可類似於圖23A所示的運 動。然而，不同於在馬達954從第一角度位置移動到第二角度位置時 馬達954與電池958脫離，齒輪系956的齒輪960鄰接門控燈開關966。採用鄰接至少齒輪960的門控燈開關966 (可能，固定在齒輪 960的齒之間)限制了齒輪系956的運動。
圖25A和25B示出了扭矩限制器的另一個實施方案，其中施用 裝置975包括例如帶有電動馬達978和電池980的驅動器976和施用 頭982。驅動器976和施用頭982均連接到套管984上，套管984被 安裝成圍繞轉軸986旋轉並沿著其平移，轉軸986在第一末端990處 被牢固連接到手柄988上。驅動器976也可包括重物992，所述重物 992連接到馬達轉軸(未示出)上並且馬達978使其繞馬達轉軸和重 物992的7^共軸線轉動。驅動器976也可包括與馬達978和重物992 相對的連接到套管984上的平衡物996。
此外，驅動器976也包括連接到套管984上的觸點996和連接到 開關1000上的觸點998。對於處在第一運行狀態中的驅動器976，如 圖25A所示，觸點996和觸點998可連接到一起，從而當開關1000 ;故閉合時允許包括馬達978、電池980和開關1000在內的電路閉 合。在該第一運行狀態中，馬達轉軸的旋轉引起重物992的旋轉。重 物992圍繞其軸線的旋轉引起陀螺效應，使得套管984圍繞內轉軸 986旋轉，該運動被傳遞到也連接到套管984上的施用頭982上。然 而，在第二運行狀態中，當通過頭部982施加的扭矩超過閾值時，重 物992的進一步旋轉引起進一步的陀螺效應，從而沿著內轉軸986推 進套管984。套管984的平移引起觸點996， 998脫離，從而打開電 路並停止馬達978。依照所用的馬達978的型式，重物992甚至在觸 點996， 998,皮脫離之後仍可繼續運動以確保觸點996， 998間隔開， 並且不會因突然變換手柄988的方向而重新接觸。
圖26示出了又一個實施方案，其中扭矩限制器1005包括連接到 驅動器102上的轉軸1006和連接到施用頭106上的轉軸1008。轉軸 1006的一個末端1010和轉軸1008的一個末端1012連接到彈性構件 1018的相對兩端1014， 1016上，彈力構件可為彈簧或橡皮圈。與在 轉軸1006， 1008之間傳遞扭矩不同，彈力構件1018可變形，彈力構 件1018的硬度的選擇方式使其能限制例如纏結在施用頭中的睫毛所經受的扭矩。
圖27示出了包括具有第一部分1024和第二部分1026的轉軸 1022的扭矩限制器1020的另一個實施方案，其中第一部分可連接到 驅動器102上，而第二部分可連接到頭部106上。轉軸1022的第一 部分1024和第二部分1026可通過可破壞的區域1028進行接合。可 破壞的區域1028可例如通過具有比第一和第二部分1024， 1026直徑 小的區域而限定。在頭部106處所達到的扭矩超過預定閾值時，可破 壞的區域1028可斷裂。使用這種方法，驅動器104可與頭部106脫 離。應當認識到，因為其破壞性斷裂，這樣一個實施方案可特別適用 於採用可置換的子組合件(例如可置換的頭部106和莖稈)的施用裝 置100的那些實施方案。也應當認識到，依照其它實施方案，可採用 可破壞的突出或可分離的突出代替可破壞的轉軸。
施用裝置的其它方面
本公開現在將討論施用裝置而不是扭矩限制器108的各個方面 (例如施用頭106、驅動器102等)的幾個實施方案。應當認識到， 並非下面公開的所有實施方案均可與上面討論的扭矩限制器108的每 一個實施方案一起使用。然而，將會認識到下面各種實施方案與上面 討論的扭矩限制器108的組合。為此，美國專利申請11/143,829的公 開內容以引用方式併入本文作為本文所述施用裝置的可能變型。 首先，將根據圖28至51討論施用頭106的各種實施方案。 施用頭106可包括一個或多個從莖杆突出的元件，所述元件用於 分離角質纖維(例如睫毛)和向其上施用化妝品。儘管施用元件可被 提供為常規絞絲刷形式，施用元件也可代之以模製突出的形式。雖然 突出通常背離基面向外延伸，然而它們也可反轉而向內突出以形成凹
依照一個實施方案，模製突出形成為細長指狀物，所述指狀物具 有連接到莖杆的基端和相對的自由端。依照某些實施方案，每根指狀 物的橫截面積從基端到自由端逐漸變窄，並且每根指狀物均定向為基 本垂直於莖杆的軸線延伸。應當理解，指狀物可從基部發散以使頂端更大，或指狀物可根本不是錐形的而是具有基本一致的尺寸。而且， 指狀物可相對於莖杆軸線以斜角延伸。
指狀物沿莖杆間隔開並且具有自由端，自由端的尺寸使得每根指 狀物均可在相鄰角質纖維之間穿過。間隔允許指狀物即使在施用頭
106旋轉時也可插進纖維之間，因此最大程度地增大被每根指狀物所 接合的纖維表面積並促進相鄰纖維的分離。突出應當間隔得足夠遠以 允許睫毛在相鄰突出之間穿過，但又應當間隔得足夠近以分離相鄰睫 毛。因此，相鄰突出之間的間隙可為大約0.2mm至3.0mm。
雖然在某些實施方案中每一突出均從莖杆圓周的局部區域延伸， 然而也可使用莖杆和突出之間的其它接合區域。例如，如圖28A至 28E中所示，每個突出1030可為基本圓盤形的並具有呈基本環形形 狀的基端，其間具有凹槽或間隙1044。在所示的實施方案中，基端 優選地接合不超過莖杆表面的一個完整圓周，從而在突出1030旋轉 時最大程度地減少睫毛的絞結。也可使用跨越多於莖杆的一個完整圓 周的其它圓盤形狀。例如，具有矩形橫截面的細長莖杆可被扭絞以使 莖杆的拐角形成局部伸出部，而莖杆的每個側面在相鄰拐角之間形成 凹槽或間隙。突出連接到莖杆的表面以限定通常與莖杆的形狀匹配的 不規則或非均勻的施用頭輪廓。突出可具有的長度為莖杆伸出部的長 度的10%至400%。
雖然圓盤形突出1030在圖28A中被圖示說明為單個模製構件， 但應當理解，突出1030可由多個構件(例如排列成圓盤形圖案的刷 毛)形成。突出1030可基本上垂直於莖杆軸線1032延伸來形成直的 突出排，類似於圖28A中所示的突出排。可供選擇地，突出1030的 全部或一些可相對於莖杆軸線1032以相同的斜角定向，從而形成如 圖28B所示的斜交排，或可包括以第一斜角定向的第一組突出1034 和以不同於第一斜角的第二斜角定向的第二組突出1036，從而形成 如圖28C所示的反斜交排。每個突出1030可包括以第一斜角延伸的 第一突出片段1038和以第二斜角延伸的第二突出片段1040，以使第 一突出片段與第二突出片段1040相交從而形成交叉斜交排，如圖28D所示。除了第一突出片段和第二突出片段1038， 1040之外，每 個突出1030還可包括基本垂直於莖杆軸線1032延伸的第三突出片段 1042從而形成組合排，如圖28E所示。在前述實施方案的每一個 中，環形間隙1044設置在相鄰突出1030之間以允許突出插進相鄰角 質纖維之間。每個間隙優選地為大約0.2mm至3.0mm，從而提供足 夠的空間讓睫毛在相鄰突出之間穿過，而同時提供至少某種程度的睫 毛分離。
突出1030的橫截面形狀可在不背離本公開內容的保護範圍的情 況下有所變化。如圖28A至28E所示，突出被提供為具有基本圓形 橫截面形狀的指狀物。突出可具有除圓形之外的各種類型的橫截面形 狀，例如圖29A至29V所圖解顯示的形狀中的任何一種，例如如 圖29A所示的具有扁平邊的圓形；如圖29B所示的扁平形；如圖 29C所示的星形，例如呈十字的形式，或具有如圖29D所示的三個分 支；如圖29E所示的U形；如圖29F所示的H形；如圖29G所示的 T形；如圖29H所示的V形；如圖291所示的中空形例如圓形或如圖 29J所示的多邊形尤其是正方形；呈現分枝的形狀，例如如圖29K所 示的雪花形；多邊形，例如如圖29L所示的三角形、如圖29M所示 的正方形、或如圖29N所示的六邊形；橢圓形，尤其是如圖290所 示的透鏡形；或如圖29P所示的沙漏形。也可能使用如圖29Q所示 的具有相互鉸接部分的突出。
突出的末端可以各種形狀形成或包括各種結構。在適當時，突出 可經受處理而形成相應的如圖29R所示的末端球1050、如圖29S所 示的末端叉1051、或如圖29T所示的漸尖頂端。突出也可如圖29U 所示聚簇或通過擠壓含有填充劑顆粒1052的塑性材料而製成，從而 如圖29V所示使刷毛的表面具有微起伏，或從而使其上具有磁或其 它特性。
突出可具有尤其適合於從突出的基部向自由端轉移化妝品材料的 外表面。例如，每個突出均可包括外塗層，所述塗層具有低表面能從 而更容易地向睫毛轉移產品。塗層可尤其適合於與化妝品材料(例如上文在背景技術中提到的睫毛骨材料)一起使用。
除了細長輪廓之外，突出的至少一些可更短一點，例如從莖杆的
外表面伸出的突出圓盤1056、凹坑或脊1058,如圖30A和圖30B所 示。更進一步，可使用具有寬範圍的柔韌性或硬度的突出。
施用頭106可包括具有不同形狀或表現出不同性能的多種突出。 例如，施用頭106可包括具有第一橫截面形狀的第一組突出和具有第 二橫截面形狀的第二組突出。此外，第一組突出1030a可具有第一硬 度，而第二組突出1030b具有第二且不同的硬度。通過使用具有不同 硬度的突出，施用頭的旋轉將導致更呈柔性的突出比更呈硬性的突出 撓曲至更大程度，如圖31A至31C所示。
莖杆也可具有多種橫截面形狀中的一種，如圖32A至32K所 示。莖杆可具有均勻的圓形橫截面或非圓形形狀，例如多邊形(例如 圖32A所示的三角形)截面。作為其它實施例，莖杆可具有如圖32B 所示的正方形橫截面形狀、如圖32C所示的五邊形形狀、如圖32D 所示的六邊形形狀、或如圖32E所示的橢圓形形狀。莖杆可具有至少 一個凹口區域1060，所述凹口區域可在外表上是凹面的(如圖32F 和圖32G所示)，其中凹口呈現恆定或非恆定的橫截面。凹口 1060 可製作成如圖32F所示的圓形橫截面形狀，或如圖32G所示的非圓 形橫截面形狀(例如，三角形截面)。在三角形的情形中(圖 32G),凹口 32可如圖所示構成三角形的一整條邊，在此情況中施 用裝置呈現凹的面元。莖杆形狀可包括平面面元1061，如圖32H所 示。輪廓可可供選擇地包括至少一個缺口 1062，例如圖32I所示的三 個缺口。具有兩個缺口 1062的莖杆形狀顯示於圖32J中，而具有一 個缺口 1062的莖杆形狀顯示於圖32K中。施用頭106可限定恆定或 非恆定的橫截面輪廓，並且其芯可為直線的或非直線的。莖杆可相對 於橫截面輪廓的外形位於中心或偏離中心，如圖32L所示。
突出可具有多種長度以限定多種施用頭輪廓。例如，突出可為均 勻長度以限定圓形的施用頭輪廓1064,如圖33A所示。突出可如圖 33A所示密集地間隔開、如圖33B所示適中地間隔開、或如圖33C所示稀疏地間隔開。此外，每個突出可如圖33A所示具有相對較長 的長度，或如圖33D所示具有相對較短的長度。
可供選擇地，可改變莖杆的形狀和/或突出的長度和間隔以限定 非圓形的施用頭輪廓。例如，突出的長度可圍繞莖杆的圓周在短長度 和長長度之間交替變化，從而限定具有凹口的橫截面施用頭輪廓 1066,如圖33E所示。施用裝置的二分之一可包括更密集地間隔的突 出，而施用裝置的另二分之一可具有更稀疏地間隔開的突出，從而提 供具有變化密度的截面的施用頭，如圖33F所示。施用頭可包括數個 不同長度的突出，從而限定如圖33G和圖33H所示的不規則施用頭 輪廓。其它可能的實施方案包括施用裝置的一半具有較短的突出而 施用頭106的另一半具有較長的突出，如圖33I所示；施用頭106的 四分之一具有較長的突出，而施用頭餘下的四分之三具有較短的突 出，如圖33J所示；具有相對的較長和較短突出部分，如圖33K所 示；施用頭106的一半具有密集隔開的突出而另一半包括單個突出， 如圖33L所示；以及施用裝置的一半包括多個密集間隔的突出而另一 半包括一對突出，如圖33M所示。
除了改變突出的環向間隔之外，也可改變突出沿施用頭106的軸 向間隔。圖34A至34D示出了施用頭106的四個象限，所述象限在 箭頭1070所指的軸向上具有基本均勻地間隔開的突出1030。突出的 圖案為均勻的從而產生位於基本垂直於莖杆軸線1032延伸的平面中 的交替或交錯的突出排。圖35A至35D示出了施用頭106的四個象 限，所述施用頭具有位於相對於莖杆軸線1032以斜角延伸的平面中 的均勻地間隔開的突出。圖36A至36D示出了施用頭106的四個象 限，所述施用頭具有非均勻間隔開的突出，所述突出形成具有較密集 地間隔開的突出區域和較稀疏地間隔開的突出區域的重複圖案。圖 37A至37D示出了施用頭106的四個象限，所述施用頭具有均勻地間 隔開的突出，所述突出形成位於基本垂直於莖杆軸線1032延伸的平 面中的對齊的突出排。圖38A至38D示出了施用頭的四個象限，其 中每個象限具有不同的突出圖案。施用頭106可包括具有不同長度的突出所構成的圖案。如圖39A 至39D所示，顯示施用頭的四個象限具有均勻間隔開的突出。所述 圖案包括較短的突出1072 (較淺色調所示)和較長突出1074 (較深 色調所示)。較短突出可為豎直的以從莖杆表面向外突出，或者可反 過來延伸到莖杆內，並因此可比較長突出短0至400%。較短突出 1072形成在較長突出1074的矩形範圍中貫穿的V形圖案。圖40A至 40D示出了施用頭的四個象限，其中較短突出1072形成網格圖案， 而較長突出1074形成在每個網格內的重複的正方形圖案。
施用裝置可包括可見標記以標識施用裝置具有不同特性的部分。 例如，非對稱施用頭可包括具有帶有第一特性的突出的第一區域和具 有帶有第二特性的突出的第二區域。施用頭可具有標識第一區域的第
一可見標記，例如顏色、紋理、文字、或其它可視覺地辨別的性質， 以及標識第二區域的第二可見標記。不同可見標記告知使用者不同的 區域具有帶有不同特性(例如相關的柔韌性、長度、或運動)的突 出。可見標記可被提供為第一區域和第二區域中的不同顏色。例如， 與第一區域相關聯的突出頂端、整個突出體、或包括突出的施用頭表 面可具有第一顏色，而第二區域中的類似結構具有第二顏色。類似 地，第一區域可具有第一顏色方案，例如施用頭表面具有第一顏色並 且其突出或部分具有第二顏色，而第二區域具有第二顏色方案，例如 施用頭表面具有笫三顏色並且其突出或部分具有第四顏色。
在討論了施用頭的各種實施方案之後，本公開現在參考驅動器 104的幾個實施方案。
如上所述，依照馬達的某些實施方案，速度可改變。圖41和42 示出了速度隨角度位置而改變(儘管可供選擇地可相對於例如時間來 繪製變化)。可如上所示提供用於產生施用頭106的更複雜運動的驅 動器電路。例如，驅動器電路可向馬達120提供動態速度信號以自動 地調節施用頭106的旋轉速度。動態信號可產生大致重複的速度模 式，例如對應於轉軸旋轉的度數的變化的速度，如顯示於圖41和圖 42中的曲線圖所示。在圖41中，曲線圖示出了對應於轉軸旋轉的漸變的、大致正弦曲線式的速度波動。與此對比，圖42中的曲線 示說明對應於轉軸旋轉的突變的階躍變速。
同樣如上所述，存在用於產生旋轉運動分量的多種不同的驅動 器。例如，圖43A至43E中示出了其中單向上的馬達旋轉被轉換為 旋轉擺動運動的施用裝置1130。施用裝置1130包括手柄1132和具 有施用元件1136的施用頭1134。施用裝置也包括驅動器1139。驅動 器1139包括驅動器馬達1138和電池1140，馬達1138和電池1140 被可操作地連接到一起並設置在手柄132之內。馬達1138具有通過 變速器1144機械地連接到施用頭1134上的馬達轉軸1142。
更具體地講，變速器1144包括連接到旋轉的馬達轉軸1142上的 馬達圓盤1146。如圖43B至43E最佳所示，馬達圓盤1146包括尺寸 適於插進在連杆1152中形成的狹槽1150中的銷軸1148。連杆1152 可樞轉地連接到隨動杆1154的第一末端上。隨動杆1154的第二末端 固定到施用頭1134上，以便隨動杆1154和施用頭1134 —起旋轉。 彈簧1156在手柄1132和隨動杆1154之間延伸，以在第一方向上偏 置隨動杆1154。
在運行中，銷軸1148可首先鄰近狹槽1150的下端定位，如圖 43B所示。當馬達圓盤1146順時針旋轉時，銷軸1148從狹槽1150 的下端向上端移動，如圖43C所示。隨著銷軸1148繼續向上旋轉， 連杆1152和隨動杆1154 ^皮拉到圖43D所示的垂直向上的方向，從而 導致莖杆1134逆時針旋轉。從圖43D所示的位置開始，馬達圓盤 1146的進一步旋轉會將銷軸1148向下移動使其從狹槽1150的上端 向下端滑動，如圖43E所示。馬達圓盤1146的進一步旋轉驅動連杆 1152和隨動杆1154向下返回圖43B所示的位置，從而以順時針方向 旋轉莖杆1134。因此，傳動聯軸器1144將馬達轉軸1142的單向旋 轉轉換為莖杆1134的旋轉擺動。
圖44A至44C示出了具有旋轉運動的施用裝置1160的另一個示 例性實施方案。施用裝置1160包括手柄1164和具有施用元件1162 的施用頭1166。驅動器1167包括電動線圏致動器1168和電池1170， 二者均設置在手柄1164中並可操作地連接起來，線圏致動器 1168使傳動軸1172沿轉軸1172的軸線往復運動。傳動軸1172可樞 轉地連接到惰輪軸1174的第一末端上。隨動軸1174的第二末端固定 到施用頭1166上並隨其旋轉。在運行中，致動器1168使傳動軸 1172在圖44B和圖44C分別圖示說明的伸出位置和回縮位置之間往 復運動。隨著傳動軸1172從伸出位置向回縮位置移動，惰輪軸1174 和連接的莖杆1166在順時針方向上旋轉。當傳動軸1172在反向上從 回縮位置向伸出位置移動時，惰輪軸1174和施用頭1166在逆時針方 向上旋轉。旋轉速度和施用頭1166在正向和反向上旋轉的時長可由 線圏致動器1168、電池1170和/或控制器(未示出)決定。
圖45A至45D示出了施用裝置1180的另一個示例性實施方案。 施用裝置1180包括手柄1182和具有施用元件186的施用頭1184。 如圖45A所示，驅動器1187包括具有旋轉馬達轉軸1190的馬達 1188。馬達1188i殳置在手柄1182中所形成的過大腔體1192中並且 由彈簧1194朝向下的位置偏置。提供變速器1196以將馬達轉軸 1190可操作地連接到施用頭1184。變速器1194包括具有限定凸輪表 面1199的橢圓形狀的馬達圓盤1198 (如圖45B最佳所示)，並且在 手柄1182中接合固定表面1200從而隨著馬達圓盤1198的旋轉提供 凸輪動作。馬達圓盤1198摩擦地接合連接到施用頭1184上的施用頭 圓盤1202。在運^f亍中，馬達1188轉動馬達圓盤1190，由馬達圓盤 1190驅動施用頭圓盤1202。隨著馬達圓盤1198的旋轉，馬達1188 被馬達圓盤1198抵著固定表面1200的凸輪動作所驅動而上下移動。 因此，馬達圓盤1198的旋轉中心相對於施用頭圓盤1202的高度上下 移動。當馬達圓盤旋轉的中心處在如圖45D所示的施用頭圓盤1202 的高度之上時，施用頭1184以順時針方向進行旋轉。反之，當馬達 圓盤旋轉的中心處在如圖45C所示的施用頭圓盤1202的高度之下 時，施用頭1184以逆時針方向進行旋轉。應當理解，當馬達圓盤旋 轉的中心更加遠離施用頭圓盤1202的高度移動時，施用頭圓盤以更 快的速度進行旋轉。因此，變速器聯軸器1196將單向的馬達旋轉轉換為施用頭的旋轉擺動，其中旋轉速度在正向旋轉方向上和反向旋轉 方向上均有變化。
應當認識到，施用裝置100可包括不僅以旋轉運動而且也以軸向 運動移動施用頭106的驅動器102。圖46A和圖46B示出了能夠產生 包括旋轉擺動和軸向擺動的複合運動的施用裝置1230的示例性實施 方案。施用裝置1230包括手柄1232和具有施用元件1236的施用頭 1234。施用裝置1230也包括驅動器1237,該驅動器具有設置在手柄 1232中的線圏致動器1238和驅動轉軸1240。提供了變速器1242用 於可操作地將施用頭1234連接到傳動軸1240上。具體地講，變速器 1242包括通過撓性聯軸器1246連接到傳動軸1240上的施用頭伸出 部1244，所述撓性聯軸器允許施用頭伸出部1244相對於傳動軸1240 旋轉。施用頭伸出部1244包括大小適於接納連接到手柄1232上的突 出1250的螺旋凹槽1248。
在運行中，線圈致動器1238使傳動軸1240沿垂直方向在圖46A 和圖46B所分別圖示說明的回縮位置和伸出位置之間往復運動。當傳 動軸1240從縮回位置移動到伸出位置時，施用頭伸出部1244 ^皮驅動 向下。凹槽被迫沿突出1250運動，從而導致施用頭在順時針方向上 (當從上觀察時)旋轉。當傳動軸1240在向上方向上行進時，施用頭 伸出部1244和施用頭1234按逆時針方向進行旋轉，因為施用頭 1234垂直向上行進。因此，傳動聯軸器1242同時產生施用頭1234 的旋轉擺動和軸向擺動。應當指出的是，對於產生施用頭的軸向運動 的任何實施方案，可提供類似的凹槽和突出以當施用頭被相對於手柄 軸向地驅動時^f吏頭部旋轉。
此外，施用頭106的旋轉運動可與軸向或擺動運動相組合。例 如，圖47A至47C中示出了用於產生施用頭106的旋轉和軸向或擺 動運動的施用裝置1310的一個示例性實施方案。施用裝置1310包括 手柄1312和具有施用元件1316的施用頭1314。施用裝置1310包括 驅動器1315，該驅動器具有設置在手柄1312中並能夠在至少一個方 向上旋轉馬達轉軸1318的馬達1317。電池1320也i殳置在手柄1312中並且可操作地連接到馬達1317。提供了用於將馬達軸1318可操作 地連接到施用頭1314上的變速器1322。變速器1322包括連接到馬 達轉軸1318的馬達圓盤1324。馬達圓盤1324摩擦地接合連接到施 用頭1314上的施用頭圓盤1326。凸輪從動件1328連接到施用頭圓 盤1326上，並且其形狀適於接合連接到手柄1312上的凸輪驅動表面 1330。彈簧1332在手柄1312和施用頭圓盤1326之間延伸，以朝向 上位置偏置施用頭1314。
在運行中，馬達圓盤1324的旋轉會使施用頭圓盤1326旋轉。當 施用頭圓盤1326旋轉時，凸輪從動件1328沿著凸輪驅動表面1330 滑動以同時反抗彈簧1332的力向下推動施用頭圓盤1326。結果是， 隨著其旋轉，施用頭圓盤1326的高度相對於馬達圓盤1324的旋轉中 心上下移動。當馬達圓盤的旋轉中心處在如圖47B所示的施用頭圓盤 1326的高度之上時，施用頭1314按順時針方向進行旋轉。反之，當 馬達圓盤旋轉的中心處在如圖47C所示的施用頭圓盤1326的高度之 下時，施用頭1314按逆時針方向進行旋轉。應當理解，當馬達圓盤 的旋轉中心離開施用頭圓盤1326的高度較遠時，施用頭圓盤以更快 的速度旋轉。因此，傳動聯軸器1322將單向的馬達旋轉轉換為施用 頭的旋轉擺動和軸向運動，其中旋轉速度在正向旋轉方向上和反向旋 轉方向上均有變化。軸向運動可為施用頭的軸向擺動或者振動。
圖48示出了能夠產生複合的振動和旋轉運動的施用裝置1420。 施用裝置1420包括具有設置在其中的驅動器1423的手柄1422。驅 動器1423包括通過隔振彈簧1426連接到手柄1422上的馬達1424。 馬達具有馬達轉軸1428，相對於馬達轉軸的軸線偏心地安裝有重物 1430。開關1432和電池1434可操作地連接到馬達1424上。可具有 大致圓柱形或截頭圓錐形形狀的轂1436也連接到手柄1422上。施用 頭1438包括施用頭伸出部1440，該伸出部限定尺寸適於可轉動地接 合轂1436的承窩1442。施用頭1438也承載施用頭1444。
在運行中，4t轉偏心重物1430產生振動力，所述振動力通過彈 簧1426基本上與手柄1422隔離。該力通過轂1436 ^皮轉移到施用頭1438，從而引起施用頭旋轉。在此實施方案中，由於馬達轉軸1428 基本平行於施用頭軸線，馬達轉軸1428在一個方向上的旋轉導致施 用頭1438在相對的方向上旋轉。馬達轉軸旋轉的方向可通過切換電 池1434的極性而逆轉。因此，施用裝置1420能夠4吏施用頭1444作 包括振動分量和旋轉分量的複合運動。
圖49示出了能夠產生包括一個或多個振動、徑向和旋轉分量的 複合施用頭運動的施用裝置1450。施用裝置1450包括帶有連接到其 上的內套管1454的手柄1452。施用裝置1450也包括驅動器1455。 驅動器1455具有被彈簧1458支撐在內套管1454中的馬達1456。馬 達1456包括旋轉轉軸1460和連接到其上的偏心安裝的重物1462。 開關1464和電池1466可操作地連接到馬達1456。中空的施用頭 1468的尺寸適於接納彈簧1458的自由端。施用頭1468包括尺寸適 於可旋轉地接納施用頭1472的承窩1470，以4吏施用頭1472相對於 施用頭1468自由地旋轉。可提供一個覆蓋物1469來封住內套管 1454和施用頭1468的相對端之間的間隙。
在運行中，馬達1456的旋轉產生旋轉力，所述旋轉力通過彈簧 1458的一端與手柄1452隔離並且通過彈簧1458的另一端轉移到施 用頭1468上。彈簧1458允許施用頭1468徑向地平移(即，相對於 內套管1454以環形路線移動而無4t轉)。施用頭1472轉而相對於施 用頭1468自由地旋轉。結果是，施用裝置1450能夠使施用頭1472 作包括徑向平移分量、振動分量、和/或旋轉分量的複合運動。
在圖48和圖49所示的實施方案中，可選擇彈簧、馬達和偏心重 物以產生需要的施用頭運動的頻率和振幅。彈簧可與馬達和重物相匹 配，以使其以其固有頻率或接近其固有頻率被激勵。當如此匹配時， 馬達力被彈簧放大並被傳送到施用頭，從而減少馬達產生施用頭的給 定位移所要求的電能。
圖50示出了用於以旋轉和擺動運動形式使施用頭1532移動的另 一種施用裝置1530。施用裝置1530包括手柄1534。齒狀凸輪1536 設置在外殼中並且包括套管1538。施用頭1540連接到齒狀凸輪上並且承載施用頭1532。馬達1542包括連接到套管1538的旋轉轉軸。 電池1544和開關1546設置在手柄1534中並且可操作地連接到馬達 1542。在運行中，馬達1542通過形成在外殼中的齒1548旋轉凸輪 1536以產生具有旋轉分量和振動分量的複合施用頭運動。振動被施 加到手柄1534上以向使用者提供觸覺反饋。
圖51A和51B示出了具有施用頭的擺動和旋轉運動的一種施用 裝置1550。施用裝置1550包括手柄1554。施用頭1556包括施用頭 伸出部1558,施用頭伸出部包括穩定刀片1560和適於嚙合連接到手 柄1554上的齒輪齒1564的齒1562。馬達1566連接到施用頭伸出部 1558上並可操作地連接到電池1570和開關1572上。在運4亍中，馬 達1566 3走轉施用頭伸出部1558以通過齒輪齒1564驅動齒1562，從 而產生施用頭1552的振動運動。所述振動透過手柄1554向使用者提 供觸覺反饋。
施用裝置可具有可獨立地從手柄移除的施用頭或組合的施用頭和 施用頭，以允許多種定製的施用裝置與同一手柄一起使用。可移除的 施用頭或施用頭/施用頭組合可包括鎖緊機構。施用頭還可適合於提 供運動的(即，旋轉的、軸向運動的等)突出和固定不動的突出的組 合。
施用裝置的組裝和使用
依照上述任一個實施方案的施用裝置100可被製成單一單元。也 就是說，施用頭106可以如下方式連接到驅動器104上如果試圖使 施用頭106與驅動器104脫離，可導致頭部106和驅動器104中的一 個或兩個被損壞，從而使頭部106和/或驅動器104無法工作。作為 另外一種選擇，施用頭和/或驅動器104可連接到手柄102上以達到 同樣效果。施用裝置100可進行包裝並與化妝品(例如睫毛膏)瓶一 起銷售。
然而，施用裝置IOO的各組件也可製造成單獨進行包裝和銷售。 例如，施用頭106可選擇性地從驅動器104和/或手柄102脫 離，使得多種頭部106可與給定的驅動器104和手柄102—起使用。按照這種方式，可允許使用者在具有不同施用裝置元件輪廓(例如，
參見圖29A至29V)或施用裝置元件分布(例如，參見圖33A至 33M)的施用頭106之間更換，而不需要獲得或購買一個以上的驅動 器104/手柄102單元。依照這些實施方案，可包裝一個或多個施用頭 106和驅動器104/手柄102單元並作為一個套盒進行銷售，並且施用 頭106可與驅動器104/手柄102分開進行包裝和銷售以作為驅動器 104/手柄102單元的補充件或置換件。
此外，遵循這些思路，施用頭106可與一瓶化妝品材料(例如， 睫毛膏)1702作為一個單元1700 —起包裝和銷售，如圖52所示。 例如，施用頭106可包括與瓶子1702的類似螺紋部分1706相嚙合的 螺紋部分1704。頭部106然後可在使用時連接到驅動器104/手柄102 上。驅動器104/手柄102可與頭部106和瓶子1702的組合1700作為 套盒的一部分進行包裝和銷售，或者驅動器104/手柄102可與頭部 106/瓶子1702分開進行包裝和銷售。
應當認識到，頭部106不是施用裝置的唯一可單獨進行包裝和銷 售的組件。例如，同樣如圖52所示，可選擇性地將電源124與驅動 器104的其餘部分分離。此外，電源124可與驅動器電路1720連接 接以形成一種智能電源1722，其不僅可給馬達120提供電壓和電 流，而且可控制施用頭106的速度以提供非固定的旋轉速度，例如如 圖41和42所示，或提供一些其它的控制功能(例如，運動的方向 性)。按照這種方式，智能電源1722與驅動器104的其餘部分的選 擇和組合可明顯影響施用裝置IOO的性能。
文；對於任何文件的引用不應當解釋為承認其是有關本發明的現有技 術。
雖然已經舉例說明和描述了本發明的具體實施方案，但是對於本 領域的技術人員來說顯而易見的是，在不背離本發明的實質和範圍的 情況下可以做出多個其它改變和變型。因此，權利要求書意欲包括在 本發明範圍內的所有這樣的改變和變型。
權利要求
1.一種化妝品施用裝置，所述化妝品施用裝置包括手柄(102)；驅動器(104)，所述驅動器連接到所述手柄(102)上；施用頭(106)，所述施用頭連接到所述驅動器(104)上；和扭矩限制器(108)，所述扭矩限制器包括磁性聯軸器(600，630，660，690，720)，所述磁性聯軸器(600，630，660，690，720)連接到所述驅動器(104)和所述施用頭(106)中的至少一個上，使得通過所述施用頭(106)施加的扭矩不超過預定的允許的扭矩。
2. 如權利要求1所述的化妝品施用裝置，其中所述驅動器 (104)包括馬達(120),所述馬達(120)選自由下列組成的組電 動馬達和4幾械馬達、以及它們的組合。
3. 如權利要求1或2所述的化妝品施用裝置，其中所述磁性聯軸 器(600， 630， 660， 690， 720 )連接在所述施用頭(106)和所述驅 動器(104)之間，以在所述驅動器(104)和所述施用頭(106)之 間傳遞運動。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的化妝品施用裝置，其中所述 /磁性聯軸器(600， 630， 660， 690， 720)包括至少一個電》茲體。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的化妝品施用裝置，其中所述 磁性聯軸器(600， 630， 660， 690， 720)包括至少一個永久磁體。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的化妝品施用裝置，其中所述 磁性聯軸器(600， 630， 660， 690， 720 )包括連接到所述驅動器 (104)上的第一磁體(602， 632， 662)和連接到所述施用頭(106) 上的第二磁體(612， 636， 664)。
7. 如權利要求6所述的化妝品施用裝置，所述第一磁體(602, 632， 662 )和第二磁體(612， 636， 664 )在第 一連接狀態中沿著公 共軸線對齊，並且在第二脫離狀態中沿著兩條平行的軸線對齊。
8. 如權利要求6和7所述的化妝品施用裝置，其中將所述第一磁 體(602， 632, 662 )和第二磁體(612, 636， 664)設置成使得所述 第一磁體(602， 632， 662 )和第二磁體(612， 636， 664)的相對表 面鄰接。
9. 如權利要求8所述的化妝品施用裝置，其中所述第一磁體 (602， 632， 662 )和第二磁體(612, 636, 664 )的相對表面中的至 少一個包括塗層(692 )。
10. 如權利要求6至9中任一項所述的化妝品施用裝置，其中所 述第一磁體(602， 632, 662 )和第二磁體(612， 636， 664)之間設 置有間隙(640 )，並且其中所述磁性聯軸器(600， 630， 660)包括 設置在所述間隙(640)中的墊片(722 )。
11. 如權利要求10所述的化妝品施用裝置，其中所述墊片 (722 )包括第一層(728)和第二層(730)，所述第一層(728 )和 第二層(730)具有彼此摩擦連接的相對表面。
12. 如權利要求1至5中任一項所述的化妝品施用裝置，其中所 述》茲性聯軸器(600， 630， 660， 690， 720)包括連接到所述驅動器 (104)和所述施用頭(106)之一上的第一磁體(602， 632， 662 )和 連接到所述驅動器(104)和所述施用頭(106)中的另一個上的具有 中到高磁導率的材料(612)，其中所述材料(612)優選地包括鐵。
全文摘要
本發明公開了一種化妝品施用裝置，所述包括手柄(102)、連接到手柄(102)上的驅動器(104)、連接到驅動器(104)上的施用頭(106)、以及扭矩限制器(108)。扭矩限制器(108)包括磁性聯軸器(600，630，660，690，720)，該磁性聯軸器(600，630，660，690，720)連接到驅動器(104)和施用頭(106)中的至少一個上，使得通過施用頭(106)所施加的扭矩不超過預定的允許的扭矩。
文檔編號A45D40/26GK101616618SQ200880005823
公開日2009年12月30日 申請日期2008年2月21日 優先權日2007年2月21日
發明者D·E·威爾森, D·F·雷尼二世, P·J·懷亞特, T·S·傑丁 申請人:寶潔公司