Brevet FR3025705A1 — publié le 20160318

Dispositif cosmétique à tapotement amorti par piston La présente invention concerne un dispositif d'application de produit cosmétique sur une surface corporelle d'un utilisateur et son procédé associé. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif comportant un applicateur destiné à rentrer en contact avec la surface corporelle de l'utilisateur en effectuant des mouvements de va-et-vient. Le produit appliqué par le dispositif est notamment un produit de maquillage, avantageusement destiné à être appliqué sur la peau. En variante, le produit cosmétique est un produit de soin, notamment une formule de crème de visage ou corps, un shampooing, un masque capillaire, une huile démaquillante, une huile traitante, une crème lavante, un gommage, un masque, une crème solaire. Plus généralement, par «produit cosmétique », on entend tout produit tel que défini dans le Règlement (CE) n°1223/2009 du Parlement Européen et du Conseil du 30 novembre 2009 relatif aux produits cosmétiques. Le dispositif selon l'invention est notamment destiné à appliquer le produit cosmétique sur la surface corporelle de l'utilisateur. Il peut aussi être destiné à nettoyer cette surface corporelle à l'aide du produit cosmétique. Dans le premier cas, il est fréquent d'utiliser des dispositifs d'application passifs, comportant un organe d'application sur lequel est disposé le produit cosmétique. Lors de l'application du produit, l'utilisateur déplace manuellement l'organe d'application par rapport à la surface corporelle. Pour l'application d'un maquillage, le produit cosmétique peut être disposé sur un organe d'application, et l'utilisateur tapote sur sa peau à l'aide de l'organe d'application pour appliquer le produit afin de réaliser une retouche ou un soin. Dans l'état de la technique, il existe des dispositifs aptes à produire des tapotements sur la surface corporelle de l'utilisateur. D'un point de vue mécanique, ce tapotement est atteint généralement à l'aide d'une came rotative destinée à transformer un mouvement rotatif d'un moteur en un mouvement vibratoire d'un applicateur le long d'un axe de tapotement. 3025705 2 Le document KR2010-0060730 décrit un dispositif du type précité dans lequel la came présente une surface d'une forme allongée et arrondie et se retrouve en contact permanent avec l'applicateur. Cependant, en cas de blocage de l'applicateur, cette solution provoque 5 parfois la casse du moteur. Ceci peut par exemple arriver lorsque l'utilisateur contraint l'applicateur en appuyant dessus. D'autres types de dispositifs propres à produire des oscillations ou des vibrations sur la surface corporelle de l'utilisateur sont également connus. Le brevet KR20120078856 décrit une brosse à dents motorisées comprenant 10 un corps, un moteur logé dans le corps, une tige et un applicateur fixée à l'extrémité de la tige. Le moteur est relié à un système d'engrenages entrainant un mouvement de rotation de l'applicateur. Le document US5033150 décrit une brosse à dents motorisées comprenant un applicateur et une tige insérée dans un étui. L'étui comprend également un moteur en 15 rotation couplée à la tige. Le mouvement de rotation du moteur entraine un mouvement d'oscillation de l'applicateur. Le document W02010095830 décrit un mascara électrique dans lequel la brosse à mascara est animée d'un mouvement de gauche à droite. Le moteur est relié à un système d'engrenages. Une des roues présente une protubérance qui s'insère dans un 20 trou de la brosse à mascara entrainant le mouvement de gauche à droite de celle-ci. Cependant, ces dispositifs ne sont pas satisfaisant d'un point de vue technique. En effet, l'applicateur est animé d'un mouvement de rotation ou d'oscillation et non d'un mouvement de va-et-vient. L'application du produit ne sera pas homogène. De plus, le mouvement ne reproduit pas la gestuelle « cout de fouet » désirée, c'est-à- 25 dire un mouvement extrêmement vif qui permet une application de produit de type « coup de fouet ». Le but de l'invention est de fournir un outil cosmétique avec un mouvement de va-et-vient sur la surface corporelle de l'utilisateur qui : - soit rapide, 30 - imite la gestuelle extrêmement vive caractéristique du « coup de fouet », - procure une amplitude de déplacement de l'applicateur suffisamment importante, 3025705 3 - conduise à un amortissement de l'applicateur suffisant pour éviter de heurter trop brutalement la surface corporelle. On recherche aussi un outil qui, de préférence, soit plus silencieux que ceux qui existent déjà. 5 A cet effet, l'invention propose un dispositif d'application d'un produit cosmétique par tapotement comprenant : - une poignée, - un applicateur effectuant un mouvement de va-et-vient, - un moteur, 10 - un mécanisme à came comprenant un amortisseur à piston. L'amortisseur à piston amortit le mouvement de l'applicateur. Ainsi l'applicateur est animé d'un mouvement de translation. L'amortisseur à piston assure un contact en douceur de l'applicateur sur la surface corporelle. L'intensité du choc sur la surface corporelle est amoindrie, atténuée. Le contact avec la 15 surface corporelle s'effectue en souplesse. L'invention a aussi pour objet un procédé d'application de produit cosmétique comprenant la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'invention. De préférence, le procédé comprend l'application d'une composition de soin, de maquillage ou de nettoyage. 20 DEFINITIONS PRINCIPALES Le tapotement de l'applicateur sur la surface corporelle est produit par un mouvement de va-et-vient de l'applicateur le long d'un axe de tapotement X. Le « mouvement de va-et-vient » est un mouvement d'oscillation de 25 l'applicateur le long de l'axe de tapotement X entre deux positions extrêmes : - une position de repos, dans laquelle l'applicateur est dans sa position de rétractation, c'est-à-dire sa position la plus éloignée de la surface corporelle, et - une position d'action maximale, dans laquelle l'applicateur exerce un maximum de pression contre la surface corporelle. 30 En général, le moteur met en rotation un arbre de sortie du moteur selon un axe longitudinal Y perpendiculaire à l'axe de tapotement X. L'arbre de sortie du moteur entraine par la suite un mécanisme à came. 3025705 4 Un « arbre » est un organe mécanique transmettant une puissance sous forme d'un couple et d'un mouvement de rotation. Un « mécanisme à came » est un mécanisme comprenant une came et un suiveur. 5 Une came est un organe mécanique permettant de piloter le déplacement d'une pièce. Il s'agit d'une pièce roulant (ou glissant) sur une autre pièce. La came permet de générer des mouvements alternatifs. La came la plus répandue est constituée d'un cylindre de rayon variable entraîné en rotation par un arbre. La pièce en contact avec le profil de la came, le 10 suiveur, est alors mise en mouvement. Le contact entre le profil de la came et le suiveur est continu pour éviter les chocs, vibrations et bruits. Le suiveur est généralement maintenu en contact avec le profil de la came par un ressort. Le mouvement est transmis par contact direct ou par contact indirect par 15 l'intermédiaire d'un galet. Le contact direct induit un couple résistant sur la came dû aux frottements entraînant alors une perte d'énergie dissipée sous forme de chaleur dans les deux pièces en contact. L'utilisation d'un galet permet d'augmenter le rendement de ce système de transmission en réduisant les frottements. 20 Selon l'invention, on entend par « amortisseur à piston », un amortisseur du mouvement de l'applicateur opérant par un mécanisme à piston. Un « amortisseur » est un système destiné à limiter, voire à supprimer les oscillations d'un objet. Au cours d'oscillations, il y a alternance d'énergie cinétique et d'énergie potentielle. Un amortisseur dissipe une partie de l'énergie cinétique, le plus souvent en chaleur. 25 L'amortisseur est un dispositif ajouté au mécanisme à came. Il amortit et ralentit la course du suiveur. En général, l'amortisseur est une composante du suiveur. Un « amortisseur à piston» est un amortisseur comprenant un piston. Un «piston» comprend une tige formée par une pièce rigide de section généralement circulaire. Cette tige coulisse dans un cylindre de forme complémentaire. 30 Le déplacement de la tige entraîne une variation de volume d'une chambre. Le déplacement de la tige provoque ou est provoqué par une pression à l'intérieur de la 3025705 5 chambre. Un piston permet la conversion d'une pression en un travail, ou réciproquement. Un « applicateur » est une pièce comportant une surface destinée à venir en contact avec la surface corporelle. 5 Le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles. Ces caractéristiques sont des modes de réalisation préférés. MODES DE REALISATION PREFERES 10 - L'amortisseur à piston comprend un ressort. Le ressort permet une diminution progressive du mouvement oscillatoire sous l'effet de sa résistance. Si l'applicateur est bloqué en position extrême, le ressort assure une fonction de débrayage, permettant au moteur de continuer de tourner sans casser les pièces 15 mécaniques. - L'amortisseur à piston est logé dans un fourreau. Le fourreau sert de moyen de guidage de la tige du piston. Il assure également le maintien du cylindre en position fixe. Le dispositif est plus précis. - La fréquence du mouvement de va-et-vient est comprise entre 5 Hertz et 50 20 Hertz, de préférence entre 15 Hertz et 25 Hertz. La «fréquence » est le nombre de fois qu'un va-et-vient complet se reproduit par unité de mesure du temps. Cette fréquence est proche de la fréquence de tapotement naturellement réalisé par une personne. 25 - L'amplitude de déplacement de l'applicateur est comprise entre 2 mm et 20 mm, de préférence entre 7 mm et 13 mm. « L'amplitude » est l'écart entre les positions extrêmes de l'applicateur. La surface corporelle peut se détendre entre deux tapotements. - L'accélération moyenne de l'applicateur est comprise entre 3 m/s2 et 50 30 m/s2, comprise entre 3 m/s2 et 50 m/s2, de préférence entre 5 m/s2 et 20 m/s2, de préférence autour de 7 m/s2. 3025705 6 «L'accélération moyenne de l'applicateur » est la moyenne des accélérations de l'applicateur lors d'un mouvement de va-et-vient. Cette accélération procure un ressenti agréable. - La raideur de l'amortisseur à piston est comprise entre 300N/m et 2000N/m, 5 de préférence entre 700N/m et 1000N/m. Pour un état de contrainte ou de déformation donné, le rapport entre la sollicitation et la déformation est appelé « raideur ». L'amortissement est efficace. La surface corporelle ne reçoit aucun choc. Toutes ces caractéristiques permettent d'obtenir un soin ou un maquillage 10 imitant la gestuelle humaine. - Le moteur est logé dans une enveloppe. L'enveloppe affaiblit les bruits et les vibrations du moteur. L'enveloppe peut comporter une coque, un lest et une mousse. La coque peut comporter une paroi en métal ou en plastique. 15 Un « lest » est une matière pesante assurant une réduction des bruits et des vibrations du moteur. Le lest peut comprendre un fil ou des billes. L'applicateur peut être mis en mouvement par l'intermédiaire d'un moteur équipé d'un motoréducteur. Cet ensemble génère inévitablement des vibrations basses fréquences perceptibles à la fois sous forme de vibrations dans la main et de bruit. Avec 20 l'enveloppe, on diminue ces deux composantes. On offre un vrai confort d'utilisation aux consommatrices. - L'enveloppe comporte une mousse. La mousse peut être une mousse en polyuréthane, en NBR, en SBR ou en élastomère par exemple. 25 Avec une mousse, on obtient une réduction drastique du bruit et des vibrations d'un dispositif qui par essence en génère. L'alourdissement contrôlé du moteur par ajout d'un lest et sa suspension par une mousse dans le boitier baisse de manière très sensible les deux paramètres. Le bruit perçu est faible. L'utilisateur ressent peu de vibrations dans la main. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : 3025705 7 - La figure 1 est une coupe longitudinale, schématique et partielle, du dispositif selon l'invention, - La figure 2 est une vue en perspective de profil, schématique et partielle, du dispositif selon la figure 1, 5 - La figure 3 est une vue en perspective de dessus, schématique et partielle, d'un dispositif selon l'invention comportant une enveloppe. La figure 1 représente un dispositif d'application d'un produit cosmétique. Un tel dispositif est destiné à appliquer un produit cosmétique sur une surface corporelle d'un utilisateur. 10 Le produit cosmétique est avantageusement un produit de maquillage, avantageusement destiné à être appliqué sur une surface corporelle d'un utilisateur. En variante, le produit cosmétique est un produit de soin, notamment une formule de crème de visage ou corps, un shampooing, un masque capillaire, une huile démaquillante, une huile traitante, une crème lavante, un gommage, un masque, une 15 crème solaire. La surface corporelle est par exemple la peau d'un utilisateur, ou des fibres kératiniques tels que des cheveux, des cils ou des sourcils. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 comporte : - une poignée 1 destinée à être saisi manuellement par l'utilisateur, 20 - un applicateur 2 effectuant un mouvement de va-et-vient le long d'un axe X, un moteur logé dans la poignée 1, un mécanisme à came 3 comprenant un amortisseur 4 à piston. Le moteur peut être alimenté par des piles, par exemple des piles 25 rechargeables non représentées sur les figures. En variante, il peut être alimenté par un courant électrique adapté. La mise en marche du moteur peut être commandée par exemple à l'aide d'un interrupteur (non représenté) situé sur la poignée 1 du dispositif. L'interrupteur peut être associé à un moyen de réglage de la vitesse de va-et- 30 vient de l'applicateur par l'utilisateur. 3025705 8 Le mouvement de rotation du moteur est transmis à un arbre Y de sortie du moteur. L'arbre Y de sortie du moteur est formé par exemple par une tige d'axe Y faisant saillie à partir du moteur. L'arbre de sortie du moteur peut entrainer par la suite un mécanisme à came 5 3. L'organe d'application présente une surface plate 23, éventuellement adaptée à recevoir un corps d'application de produit cosmétique, comme une mousse par exemple, propre à entrer en contact avec la surface corporelle de l'utilisateur. Ainsi, l'applicateur 2 est mobile en translation suivant l'axe X, pour réaliser 10 un mouvement de va-et-vient entre une position de repos et une position de fin de course. L'amortisseur 4 à piston est formé par : - un piston 40 comprenant une partie cylindrique 41 partiellement creuse définissant une chambre 44 et une tige 42, 15 - un ressort 5 de raideur 800 N/m se déplaçant dans la chambre 44. Le ressort 5 est fixé : - par une extrémité au fond 46 de la chambre 44, et - par l'autre extrémité à la surface externe 47 de la tige 42. La fixation du ressort au fond 46 et à la surface externe 47 peut être réalisée 20 par collage, par agrafage ou par soudage. En position de repos du dispositif, le ressort 5 est dans sa position d'extension maximale. La tige 42 est dans sa position d'éloignement maximal du fond 46 de la chambre 44. En position d'action maximale du dispositif, le ressort 5 est dans sa position 25 de compression maximale. La tige 42 est dans sa position d'éloignement minimal du fond 46 de la chambre 44. Le ressort 5 amortit le mouvement de la tige 42. Le mécanisme à came 3 comprend une came 8 et un suiveur 70. Le suiveur 70 est essentiellement composé de deux parties : 30 - une partie 71 reliée à la came 8, - la partie cylindrique 41. La partie 71 comporte la tige 42 et une partie cylindrique pleine 72. 3025705 9 En scindant le suiveur 70 en deux parties 71 et 41 reliées entre elles par un système à piston, le mouvement du suiveur 70 est amortit. Les vibrations du suiveur 70 sont amoindries. Le contact de l'organe d'application 2 avec la peau est souple, doux et moelleux. 5 Le suiveur 70 est logé dans un fourreau 6. Les valeurs de fréquence, d'amplitude, de vitesse et d'amorti sont automatiquement intégrées dans le dispositif afin de reproduire la gestuelle humaine. Ces valeurs permettent un maquillage parfait et le plus adapté à l'utilisateur. On choisit généralement : 10 - une fréquence de 16 Hz, - une amplitude de déplacement de l'organe d'application de 8 mm, - une moyenne d'accélération de l'applicateur de 7 m/s2. On obtient ainsi un dispositif: - Animé d'un mouvement extrêmement vif de type « cout de fouet », 15 - Permettant un mouvement de va-et-vient rapide, - Avec une amplitude de déplacement importante et, - Un amortissement de l'applicateur pour obtenir un effet « moelleux ». Le dispositif représenté sur la figure 3 est identique à celui des figures 1 et 2, si ce n'est qu'une enveloppe 12 a été ajoutée autour du moteur, afin de réduire le bruit 20 et les vibrations du moteur. On effectue une série de mesures pour mettre en évidence l'efficacité de l'enveloppe 12 sur la réduction du bruit de moteur. L'enveloppe 12 est formée par un lest 9 et une coque 10. Le lest 9 est un fil métallique en acier de diamètre égal à 1 mm et de 25 longueur adaptée pour obtenir une masse donnée, La coque 10 est en polyuréthane. Méthode de mesure : Le bruit est mesuré à 10 cm de la surface 23 de l'applicateur 2. Le bruit est mesuré par un sonomètre 13 commercialisé par Testo sous la référence 816. 30 Le moteur est un moteur de type motoréducteur. On varie : - la tension d'alimentation du moteur, 3025705 10 - la masse du lest 9, - la masse totale du dispositif. La masse de la coque 10 et la masse du moteur restent constantes. Résultats 5 Masse de Masse Masse du lest Masse totale Bruit à 10cm Bruit à 10cm la coque 10 totale 9 du dispositif avec tension avec tension du moteur (fil enroulé) = 2V = 4V + système d'amorti 11 g 35 g 0 g 46 g 67 dBA 74 dBA 11 g g 13 g 59 g 60 dBA 68 dBA 11 g 35 g 29 g 75 g 59 dBA 68 dBA 11 g 35 g 48 g 94 g 57 dBA 65 dBA 11 g 35 g 66 g 112 g 55 dBA 65 dBA 11 g 35 g 84 g 130 g 55 dBA 65 dBA L'ajout du lest 9 diminue le bruit. A partir de 50 g de lest 9, le bruit est stable à 65 dBA pour une tension de 4V. L'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés. Les caractéristiques des 10 différents exemples peuvent notamment se combiner au sein de variantes non illustrées. En particulier, le suiveur 70 peut avoir une autre forme, d'autres dimensions, la came 8 peut être différente ainsi que l'organe d'application 2. REVENDICATIONS1. Dispositif d'application d'un produit cosmétique par tapotement comprenant : - une poignée (1), - un applicateur (2) effectuant un mouvement de va-et-vient, - un moteur, - un mécanisme à came (3) comprenant un amortisseur (4) à piston. 2. Dispositif selon la revendication 1, l'amortisseur (4) à piston comprenant un ressort (5). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'amortisseur (4) à piston étant logé dans un fourreau (6). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, la fréquence du mouvement de va-et-vient étant comprise entre 5 Hertz et 50 Hertz. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'amplitude de déplacement de l'applicateur (2) étant comprise entre 2 mm et 20 mm. 20 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, la moyenne d'accélération de l'applicateur (2) étant comprise entre 3 m/s2 et 50 m/s2. 7. Dispositif selon la revendication l'une quelconque des revendications 25 précédentes, la raideur de l'amortisseur (4) à piston étant comprise entre 300N/m et 2000N/m. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, le moteur étant logé dans une enveloppe (12). 30 9. Dispositif selon la revendication 8, l'enveloppe (12) comportant une mousse. 3025705 12 10. Procédé cosmétique comprenant la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Procédé cosmétique selon la revendication 10, comprenant l'application d'une 5 composition de soin, de maquillage ou de nettoyage.