用于电动皮肤刷器具的刷头 |
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| 申请号 | CN201280023169.8 | 申请日 | 2012-03-07 | 公开(公告)号 | CN103717116B | 公开(公告)日 | 2017-06-13 |
| 申请人 | 莱雅公司; | 发明人 | G.K.布鲁尔; R.E.阿克里奇; K.A.皮尔彻; R.A.赖苏斯; | ||||
| 摘要 | 一种用于电动 皮肤 刷器具的刷头，所示器具包括具有单个驱动构件的驱动系统。刷头包括基部组件，其可安装到驱动系统，且具有运动部分，所述运动部分在运行中以选择的 声波 频率 按照选择的 角 度响应于驱动系统而来回振动；至少第一和第二同中心环形振动细丝簇组，安装在基部组件的运动部分上，其中第一和第二振动细丝簇组每一个包括至少一个细丝簇环，第一和第二振动细丝簇组中的细丝簇分别具有足以产生构成第一和第二振动细丝簇组的细丝之间硬挺度差的不同的物理特性，以在润湿时产生其末端的异 相位 运动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于电动皮肤刷器具的刷头，所述器具包括具有单个驱动构件的驱动系统，所述刷头包括： |
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| 说明书全文 | 用于电动皮肤刷器具的刷头技术领域[0001] 本发明通常涉及电动皮肤刷器具，且更具体地涉及该器具的刷头部分。 背景技术[0002] 电动皮肤护理刷（例如用于面部区域清洁的刷）通常例如通过一个或多个驱动轴、齿轮和电动机直接地驱动。皮肤刷通常包括单个刷头，其具有多个刷毛/细丝，它们一致地运动。一些刷头沿一个方向连续地旋转（360°），而其他刷头按照选择的角度振动。较高频率的皮肤刷通常称为声波或声波频率刷。通常，这种刷的频率范围是120-300Hz，通常除了刷毛振动外还产生一些轻微的刷毛末端挠曲或抖动。这种单独的刷毛末端运动通常不在较低速度摩擦类型刷中发生。这种声波皮肤刷器具和刷头的例子在美国专利No.7,320,691中描述，该专利为本发明的申请人拥有，其全部内容通过引用合并于此。 [0003] 在一些情况下，刷头和驱动系统配置为使得刷头的刷毛区域的一些部分与其他部分沿不同方向运动或异相位地运动。这种特定运动可以具有面部清洁的优点，包括以更少的不舒适性产生更好的清洁的可能性。用于产生这样的作用的器具显示在美国专利No.6,032,313中。刷头组件包括几个同中心的刷区域部分，所述部分通过分开的机械器件独立地驱动。然而，这不仅是复杂的驱动结构，而且因为噪声和磨损，其尤其不适用于声速器具。 [0004] 期望的是这样的刷头结构，其提供不同组的刷毛簇之间异相位和/或逆向旋转动作，但是仍通过单个驱动机构驱动。 发明内容[0005] 因而，一种用于在电动皮肤刷器具中使用的刷头，所述器具包括具有单个驱动构件的驱动系统，该刷头包括：基部组件，可安装到驱动系统且具有运动部分，所述运动部分在运行中响应于驱动系统而通过选择的角度和选择的频率来回振动；和至少第一和第二同中心环形振动细丝簇组，安装在基部组件的运动部分，其中第一和第二振动细丝簇组每一个包括至少一个细丝簇环，第一和第二振动细丝簇组中的细丝簇分别具有充分不同的物理特性，以产生构成第一和第二振动细丝簇组的细丝之间的硬挺度（stiffness）差，以在润湿时产生其末端的异相位运动。附图说明 [0006] 图1是包括刷毛区域刷头的电动皮肤刷器具的等轴视图。 [0007] 图2是本文公开并主张的刷头结构的俯视图。 [0008] 图3是图2的刷头的横截面，所述刷头定位在类似于图1的驱动机构上。 [0009] 图4是具有实际的刷毛簇的刷头的透视图。 [0010] 图5是图2实施例的刷毛动作的相位图。 [0011] 图6是显示了在干燥和润湿条件下，在有负载和无负载情况下，刷头幅度差异的图。 [0012] 图7是用于具有不同长度刷毛簇的刷头的横截面视图。 [0013] 图8是替换图7刷头的刷头的横截面。 具体实施方式[0014] 图1大致在10处显示了电动皮肤刷器具。器具包括把手部分12和可去除的刷头部分14。刷头部分14的结构和构造是本说明书和权利要求的重点。为了清楚，在把手12内示出了器具的操作结构，包括驱动电动机组件16，其通过可充电电池18提供电力。器具的操作通过微处理器控制器20控制。器具还包括开/关按钮22和功率或模式控制按钮24。图1的器具设计为以声波频率操作刷头14，通常在166-186Hz的范围中，使得刷头在6°-12°的范围中来回振动。然而，应理解，这是这种器具的结构和操作的一个例子，这种器具的结构和操作频率以及振动角度可以改变。 [0015] 图2-4显示了新的刷头14，且在一个具体实施例中它是目前优选的。参见图3，刷头14包括基部组件28，其包括固定的外环形部分30和可动的中心部分32。在所示实施例中，固定的环形部分30具有1.97英寸的外直径和1.26英寸的内直径，但是这些尺寸可以改变。刷头基部组件28布置为可去除地定位在驱动毂34上，所述驱动毂通过单个驱动轴38被电动机 36驱动。这种结构被显示和描述在美国专利No.7,786,628中，其为本发明的申请人拥有，其全部内容通过引用合并于此。在该布置中，驱动毂34和基部组件28之间的连接使得可动部分32以选择的声波功率和频率经选择的角度来回振动，同时环形部分30保持固定就位。应理解，尽管固定的部分30具有一定的优点，例如飞溅防护，但是对本刷头来说不是必要的。 [0016] 在优选实施例中，刷头14包括刷毛/细丝簇的两个固定环形环42、44（图2），其安装在刷头的固定部分30中。通常，在一个布置中，每一个环包括大约四十簇，但是该数量可改变。各个细丝（包括其直径和材料）可改变，而不影响如下所述刷头的期望作用。一个例子是细丝具有0.004的直径且用DuPont Supersoft（聚酯）材料制造。两个固定环42和44称为固定的簇环组（tuft ring group）45。 [0017] 刷头还包括三个振动簇环组，振动簇环环组同中心，每一个包括细丝簇的两个完整环形环。这些包括第一振动簇环组47，第二振动簇环组49和第三簇环组51。第一振动簇环组47（还称为外簇环组）在细丝簇的两个环形环52、54之间具有大约0.5英寸的中点直径，所述细丝簇包括第一振动簇环组。外振动簇环组具有各个簇，其具有大约3密耳（mil）的直径。每一个环形环具有大约24簇，且总共148-160个细丝。外振动簇环组中的细丝直径（3密耳）为皮肤提供相对软的柔和的感觉。 [0018] 第二振动簇环组49（还称为中间振动簇环组）也包括细丝簇的两个同中心环形环58和60。所示实施例中中间振动簇环组中的细丝具有大约4密耳的直径。中间振动簇环组的中点直径为大约0.35英寸。在所示实施例中每一个环形簇环包括14簇和85-95个细丝。 [0019] 第三振动簇环组51（还称为内振动簇环组）包括两个同中心环形簇环68和70，各个细丝具有大约5密耳的直径。所示实施例中内振动簇环组的中点直径为大约0.196英寸。在所示实施例中每一个环形环包括大约10簇和50-60个细丝。 [0020] 内振动簇环组细丝比其他振动簇环组中的细丝更硬挺，有助于提供有效的清洁效果。在所示实施例中，细丝材料是DuPont supersoft（聚酯），细丝具有0.375mm的长度，但是这可以改变。例如，0.325mm的长度也提供期望的作用。 [0021] 外、中间和内振动簇环组的布置、构造和结构分别如此，以在一个振动簇环组的簇与其他振动簇环组中之一或两者的簇之间提供不同硬挺度。簇和细丝硬挺度的差异足以形成异相位运动，且在一些情况下造成一个振动簇环组相对于其他振动簇环组的逆向旋转。对于如上所述的实施例，通过细丝的三种不同直径、通过上述材料，在内振动簇环组相对于中间和外振动簇环组中，在润湿时，在细丝之间、特别是在细丝的末端之间存在逆向旋转。 外和中间振动簇环组相对于每个异相位，但仅有相对小的量，通常为大约30°-40°。但是，通常，在相应振动簇环组的细丝之间充分存在硬挺度差，因为构造、尺寸或材料的差异，结果是在润湿状态下细丝末端之间存在异相位关系，从而存在0.06英寸的相对（异相位）末端位移，形成抵靠皮肤的0.6克的横向力。与在操作中具有相似的末端位移的其他刷相比，用来产生期望的末端位移的异相位结构的一个优势是，通过改进内振动簇组的动作而对整个表面有更好的清洁作用。其还具有更好的结果是，由于外振动簇组中细丝的直径更小，可以对皮肤毛孔提供更有效的清洁。邻近的细丝（刷毛）排之间的剪切力还通过细丝末端的异相位动作而被增强。 [0022] 在所示实施例中，振动簇组中一个或多个相对于其他振动簇组的异相位动作至少为15°，且优选至少为50-60°，以提供期望的清洁效果，同时保持舒适性。图6显示了润湿和干燥条件和有负载/无负载条件之间下具体刷头（6环，0.375mm）的细丝末端动作的差异。通过当前刷头结构产生的异相位动作在刷头细丝润湿且有负载（抵靠皮肤定位）时最明显。图2-4实施例中细丝的构造/尺寸形成柔和舒适的感觉，同时提供对皮肤有效的清洁，如上所述。在图2-4的实施例的情况下，这通过3密耳直径的外簇环中的细丝、相对软的中间环细丝簇（4密耳直径且略微更硬挺）和内环细丝（具有5密耳直径且有合理的硬挺度）实现。细丝在其中形成簇状的孔通常具有相同直径；然而，直径也可以略微改变以实现略微不同的簇弯折效果。±50%的变化并非主要技术的非正常簇孔变化。如果使用熔接或铸模制刷技术，则更大的孔尺寸和簇孔形状是可以的。孔中细丝的充填因数会影响硬挺度以及孔的形状。充填对保持簇中细丝的优选数量来说很重要。所述细丝直径可略微变化同时实现相同效果。 [0023] 图5显示了操作中的图2-4刷头的异相位关系。该异相位关系在细丝被润湿的情况下针对各细丝的末端被显示。刷头基部组件的振动部分的外和中心部分的运动分别在76和78处示出。振动刷头基部组件的中心和外部分的运动如期望的是恰好同相位，但是由于刷头基部组件的两个部分的不同半径，它们的幅度不同。通过驱动系统，刷头基部组件在操作中振动，即从闲置位置到其振动行程的一个终点、向回到闲置位置、随后到其振动行程的另一终点且最后回到闲置位置。 [0024] 通过振动的三个簇环组中的细丝的不同直径，中间和外簇环组中细丝的润湿末端彼此异相位且相差大约30°-40°，如80和82曲线所示，而内振动簇环组中润湿细丝的末端相对于中间和外环组细丝充分地异相位，基本上存在逆向的振动，如图中84处所示。其他异相位关系可通过略微不同地改变细丝的直径而获得，但是重要的是存在至少15°的异相位关系以产生期望的效果。 [0025] 除了直径差以及每簇的刷毛数（其考虑到细丝之间必要的硬挺度差以产生所需的细丝末端的异相位运动），细丝的其他物理特点可被改变以产生必要的硬挺度差。这包括细丝的材料和细丝的个体长度。但是，差异必须充分，以在振动簇环组中的一个和其他振动簇环组中至少一个之间提供至少15°异相位关系以产生效果。作为一个例子，三个振动簇环组中的细丝分别可包括实心圆形（横截面）尼龙材料（最硬挺）、实心圆形聚酯材料；和中空圆形聚酯材料（最软），以在润湿时产生刷毛末端的期望异相位运动。 [0026] 另一变化例涉及各个细丝的长度。因为期望刷毛的末端基本上在同一平面，所以各刷毛的长度通过改变基部组件的构造而获得。例如在一种布置中，基部元件具有凸面的构造，如图8所示。基部显示在90处，各细丝显示在92处。在这种情况下，为了实现期望的异相位关系，假定4密耳的细丝直径，使用DuPont supersoft聚酯材料，第一（内）振动簇组93的近似长度为0.325英寸，第二振动簇环组95的近似长度为0.375英寸，且第三（外）振动簇环组97的近似长度为0.460英寸。取决于期望的皮肤清洁或剥落效果，相对硬挺度效果可通过凹面的基部组件构造获得，在图7显示，所述凹面的基部组件构造包括基部94和细丝96。还可以使用楼梯状基部组件构造，以提供凹面和凸面两种基部组件构造。 [0027] 作为进一步变化例，应理解，尽管在优选实施例中，存在三个振动簇环组，但是可存在两个振动簇环组或多于三个的振动簇环组，例如，四个或甚至六个簇环组。进一步，尽管所示结构使用包括每一个振动簇环组以及固定簇环组的两个独立簇环，但是在其他情况下可以在一个或多个簇环组簇环组中使用单个或多于两个的簇环。再次，结构必须在振动簇环组的细丝之间具有足够的硬挺度差，以便在包括每一个簇环组的细丝（润湿时）末端之间产生异相位运动。在一些情况，异相位关系足以产生一个振动簇环组的细丝和另一振动簇环组的细丝之间的逆向旋转。 [0028] 尽管图2-4的结构和所公开的细丝的具体直径产生最终的作用（其在皮上肤柔和且仍能有效的清洁皮肤，特别是面部区域），但应理解，具有不同硬挺度的其他细丝结构还可用于产生其他皮肤效果。例如，细丝可被制造得更硬挺，例如外振动簇环组具有更大直径细丝，以提供有效的剥落同时仍然具有用于有效清洁的异相位末端运动。 [0029] 因此，已经公开了新的刷头结构，其利用多个同中心振动簇环组，各个簇具有细丝，所述细丝构造或配置为在相应环组中的簇之间提供不同硬挺度，在润湿时形成刷毛末端的异相位和逆向旋转效果，增加刷头的有效性，同时产生对于面部清洁的柔和舒适的感觉。 |
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