多股编辫装置和方法

多股编辫装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于编结柔性材料股的装置和方法，更加特别地涉及用于编发的装置和方法。
【背景技术】
[0002]编发被广泛地认为是发型设计的一种形式，并且编辫通常用于形成绳索和其它物体。已经研发了多种装置来辅助编辫或者编结头发和其它材料。这些装置通常旨在以扁平、三股的样式编织头发。例如，美国专利N0.4，369，690公开了一种手持式的手动操作装置，所述装置具有由三个椭圆齿轮构成的椭圆齿轮组，用户将他或她的头发放置通过所述装置。通过使用连接到手动曲柄的齿条和小齿轮，两个扇形齿轮使得椭圆齿轮以交替的方式运动，由此形成辫子。诸如在美国专利N0.5，988，181中公开的其它编发装置使用马达或致动器以使得发股大致以设定的样式运动，以致使形成三股式辫子。
[0003]然而，现有的编发装置存在若干缺陷，包括辫子混乱、性能不稳定和/或操作困难。此外，现有的装置受限于使用三股重复进行单一编辫样式。

【发明内容】

[0004]本公开提供了用于以多种样式编结细丝或其它柔性材料的装置和方法。特别地，这种装置包括壳体，所述壳体容纳扇形齿轮和椭圆齿轮、至少一个马达和用于控制马达的控制器。手持式编辫装置还可以包括存储单元和用户界面以用于选择和存储不同的编辫样式。
[0005]本公开的另一方面提供了用于选择样式模块以编织多股的方法。可以通过使用上述手持式编辫装置的用户界面来选择样式模块。这种样式模块可以存储在手持式编辫装置的存储单元中或可读介质装置中。例如通过使用用户界面将样式模块装载到控制器中，以及使用致动器操作手持式编辫装置。
[0006]当查阅以下附图和详细描述时，对于本领域中的技术人员而言本公开的其它系统、方法、特征和优势将变得显而易见。在本发明的不同实施例中能够独立地获得已经讨论的特征、功能和优势，或者所述已经讨论的特征、功能和优势能够与其它实施例相组合，参照以下描述和附图能够发现所述其它实施例的进一步细节。
【附图说明】
[0007]参照以下附图能够更好地理解本发明的多个方面。为清晰地阐释本发明的原理，附图中的各构件不一定按照比例绘制，而是突出重点。而且，在各附图中，相同的附图标记在所有各视图中指代对应的部件。
[0008]图1是示出了根据本公开的一个实施例的多个特征件的关系的示意图；
[0009]图2A是根据本公开的编发装置的一个实施例的俯视图；
[0010]图2B是图2A中所示的装置的侧视图；
[0011]图2C是图2A中所示的装置(不带壳体)的局部俯视图；
[0012]图3A至图3D是描绘了根据本公开的编发装置的各齿轮的运动的图示；
[0013]图4是根据本公开的编发装置的另一实施例的齿轮组的图示；
[0014]图5是根据本公开的编发装置的一个实施例的套筒的图示；
[0015]图6A至图6E是根据本公开的用于形成四股式辫子的方法的各个步骤的图示；
[0016]图7是根据本公开的另一方面的用于选择编发样式的系统的一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0017]在以下描述中，参照了形成本公开的一部分的附图，并且在所述附图中以图解的方式示出了本公开的多个实施例。应当理解的是，可以采用其它实施例，并且可以在不背离本发明的范围的前提下做出改变。
[0018]图1图解了本公开的一个实施例，其中，示意性地示出了装置100的多个特征件。在这个附图中，本装置的各特征件不一定按比例描绘，而是布置成便于解释本装置。各元件之间的实线代表来自电源190的电连接。虚线代表各个元件和控制器170之间的数据连接或命令连接。短划线代表齿轮组125和至少一个马达140之间的物理连接以及所述齿轮组和至少一个传感器145之间的物理连接。可包括常规带齿齿轮组或其它关键成形对象的齿轮组由至少一个马达140驱动，所述至少一个马达由控制器170控制。多个传感器145监测齿轮组125的运动并且向控制器170提供数据，在执行指令组的过程中使用所述控制器。通过使用用户界面150经由存储单元180将指令提供给控制器。在存储单元180和用户界面150周围绘有剖切线，表示特别地这两个特征件可以与手持装置物理分离开。
[0019]图2A和图2C示出了根据本公开的装置100的另一实施例。编发装置100包括附接有手柄102的壳体101。编发装置100还包括三个扇形齿轮110和四个椭圆齿轮120。扇形齿轮110和椭圆齿轮120布置在壳体101中并且能够通过开口 105在壳体101的顶侧和底侧中的每一个处接近所述扇形齿轮和椭圆齿轮。椭圆齿轮120中的每一个均为中空的并且包含相应的套筒130。各个齿轮由马达140转动，所述马达中的每一个均示出为连接到一个扇形齿轮110。扇形齿轮110中的每一个均围绕相应的枢轴115旋转。所示的实施例还示出了三个传感器145，所述传感器中的每一个均与相应的马达140配对。编发装置还包括致动器160。
[0020]图2B示出了根据本公开的编发装置100的另一实施例，所述编发装置100包括壳体101和手柄102。在壳体101的一侧上可看到用户界面150。在编发装置100的该侧上还可看到连接器185。
[0021]在一些实施例中，编发装置100的壳体101由两部分构成，即，上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体装配在一起形成壳体101，所述壳体具有位于其中的腔以容纳编发装置100的多个元件。作为替代，壳体101可以包括整体结构，其中，例如，壳体包括使用热塑熔焊结合在一起的两个半体。壳体的开口 105允许接近编发装置100的运动部件，S卩，壳体结构的材料可以由通常用于制造家用美容产品的任何适当材料构成，所述适当材料包括塑料、金属和任何其它材料。开口 105可以设置在壳体101的顶部和底部上，由此允许用户从顶侧和底侧中的任一侧接近齿轮。此外，壳体101可设置有保护盖或装饰盖，所述保护盖或装饰盖可用于美学目的或覆盖壳体101的接缝或其它部件，头发可能会潜在地卡在所述接缝或其它部件中。
[0022]在不同实施例中，手柄102可以与壳体101 —起形成，或者形成为后期附接到壳体101的独立元件。在一些实施例中，手柄102的形状包括符合人体工程学的形状。手柄102还可以包括由泡沫或者任何其它适当材料形成的外表面以用于形成舒适的抓持部，如通常可在本领域中发现的那样。
[0023]在图2A和图2C所示的实施例中，能够通过壳体101中的开口 105看到三个扇形齿轮110和四个椭圆齿轮120。扇形齿轮110的形状在外观上与对称的苹果核的外形类似，而椭圆齿轮呈具有两个尖端的大体椭圆状。扇形齿轮110的形状和椭圆齿轮120的形状互补，使得通过将椭圆齿轮的带尖端的“椭圆”形状施加到扇形齿轮110的每个侧部，椭圆齿轮和扇形齿轮总体上呈大致圆形。通过以交替的方式布置齿轮(椭圆齿轮、扇形齿轮、椭圆齿轮、扇形齿轮等)，其中各个齿轮的中心形成一条直线(沿着图2A或图2C的竖直方向来看)，齿轮布置方案呈一连串交叉圆的形状。还可参照图3A。
[0024]各齿轮围绕三根枢轴115中的每一根旋转运动。扇形齿轮110中的每一个均对应一根枢轴115，每根枢轴位于各个扇形齿轮110的中心处。在一些实施例中，在扇形齿轮110的中心处枢轴115可包括销或者其它物理特征件。作为替代，枢轴115可以与扇形齿轮110形成为一体。在其它实施例中，枢轴115仅仅定义为这样的位置，旋转围绕所述位置进行，其中，例如通过针对齿轮运动的外部约束件(诸如，限定齿轮组125的外边界的通道)来引导齿轮运动。
[0025 ]根据椭圆齿轮的相对位置，各椭圆齿轮120还围绕枢轴115中的一根旋转，而且可以围绕枢轴中的任意一根旋转。根据椭圆齿轮的相对位置，各椭圆齿轮120还围绕枢轴115中的一根旋转，而且可以围绕枢轴中的任意一根旋转。例如，图3A至图3D示出了各齿轮的相对运动，其中，各齿轮每次围绕枢轴115中的一根旋转，其中，箭头示出了旋转方向。图3A示出了处于默认位置中的齿轮，其中，如上文解释的那样，齿轮布置方案呈一组交叉圆的形状。图3B示出了各齿轮的第一运动，其中，扇形齿轮111围绕枢轴116旋转；图3C示出了第二运动，其中，扇形齿轮112围绕枢轴117旋转；以及图3D示出了第三运动，其中，扇形齿轮113围绕枢轴118旋转。在一些实施例中，扇形齿轮111和113可以同时旋转。通过以预期的顺序执行这些运动，可以改变椭圆齿轮120的相对位置。需要注意的是，随着相继实行上述那些运动，开放空间135(阴影部分)从图3A至图3D改变位置。在一些实施例中，扇形齿轮110可以围绕对应的枢轴115沿着任一方向旋转。
[0026]在图2C所示的实施例中，通过三个单独的马达140来操纵扇形齿轮110的运动和椭圆齿轮120的运动。如图2C所示，当各齿轮处于默认位置(图3A)中时，马达140可与扇形齿轮相接触。各扇形齿轮110的外围部分和每一个椭圆齿轮的周界均可以包括多个齿。此时则这些齿可以由马达140中的一个或者多个操纵，所述马达可以是蜗杆驱动器或者类似的致动器以使得各齿轮根据需要围绕枢轴115中的任意一根旋转。在图3E中能够看到齿轮组125的一个实施例的扇形齿轮110的齿。
[0027]本公开还可以设想其它马达和马达相对于齿轮的其它布置方案，这对于本领域中的技术人员而言是显而易见。例如，在一些实施例中，马达140可以本质上是回转的并且直接或者通过一些其它机械装置(例如，驱动带)连接到枢轴115中的一根，由此使得各个齿轮转动。在这个替代性的示例中，扇形齿轮I1和椭圆齿轮120可以没有齿。就这里而言，可以认为在本公开中所使用的术语“齿轮”包括可导致产生类似运动的多个运动部件。
[0028]在一个替代性的实施例中，本公开的装置100可包括一个马达140，所述马达140提供动力以单独驱动各扇形齿轮中的每一个。可以通过使用例如针对每个旋转扇形齿轮的联动器来获得这种替代性布置方案，其中，控制器操作每个联动器的接合。
[0029]本公开还包括替代性的实施例，所述替代性的实施例包括扩展的齿轮组，所述扩展的齿轮组具有操纵多于四股头发或细丝的能力。图4A示出了一个替代性实施例，其中，齿轮组225包括线性布置的五个扇形齿轮210和六个椭圆齿轮220。类似地，可以设计包括“η”个扇形齿轮和“n+1”个椭圆齿轮的其它线性布置方案。图4B示出了本公开的另一实施例，其中，齿轮组325具有布置在四个扇形齿轮周围的12个椭圆齿轮。因此，这个实施例能够一次编织多达12股的头发或细丝。图4C示出了另一实施例，所述实施例包括以三角形样式布置的齿轮组425，所述齿轮组具有7个椭圆齿轮和3个扇形齿轮。本公开还可以设想具有多种潜在布置方案的其它实施例，这对于本领域中的普通技术人员是显而易见的。
[0030]如上文所讨论的那样，椭圆齿轮120包括中空的中心以用于承载柔性材料股。在一些实施例中，本公开的编发装置包括多个套筒130，所述多个套筒装配到对应的椭圆齿轮120的中空中心中。套筒130由柔性材料形成，可以从椭圆齿轮移除并且更换所述套筒。套筒130可用于辅助将柔性材料扎成多股(包括由各股形成的束)。套筒130还可以构造成用以维持作用在各股上的张力，而不需要用户实施附加的操作。这可以通过选择用于套筒130的触觉材料(tactile material)来完成。
[0031 ] 图5示出了本公开的另一实施例，其中，套筒530可以构造成具有表面535，所述表面基本上填充椭圆齿轮内的中空空间。在图5所述的实施例中，套筒530还包括槽536，通过所述槽可以插入股。套筒530应当由柔性材料形成，其中，槽536呈现一定程度的弹性性能，由此容纳各种尺寸的股。在使用时套筒530的弹性性能还帮助产生作用在股上的张力。
[0032]可以使用在操作装置100的同时将股保持在合适位置处的多种机构来实施本公开。在其它的实施例中，例如，套筒130可以由将各股保持在椭圆齿轮120的中空中心部分处的单个卡环替代。作为替代，卡环可以设置在各股的自由端部处。
[0033]再次参照图2C，控制器170将信号发送至马达140中的每一个，所述马达使得扇形齿轮110转动，由此重新布置椭圆齿轮120和穿过椭圆齿轮的各个股，从而导致形成预期的辫子。在一些实施例中，能够控制马达140按照多种不同的顺序操作，按照每种顺序操作均形成独特的辫子。此外，在转动特定转数之后，马达的操作可以从一种模式变为另一种模式，由此在头发股或者细丝股中形成一系列交替的辫子样式。编发装置100还可以包括多个传感器145，所述多个传感器允许控制器感测各齿轮的旋转。在一些实施例中，控制器包括处理器。
[0034]可以存储上文所讨论的不同编辫样式，例如，存储以作为包括一组指令的样式模块。例如，存储单元180可以在其上设置自由空间，由此可以将额外的样式或者新的样式装载至存储单元180并且存储在其中。控制器170可以经由用户输入而再次调用存储的编辫样式中的任一种。再次参照图2B，可以经由用户界面150来设置用户输入。用户界面150可以是简单的开关或者拨盘或者可以设置成作为图形用户界面(GUI)，如图所示，其中，GUI包括触摸屏。在替代性的实施例中，可以使用外部计算装置(例如，智能电话或计算机)来实现用户界面的功能。
[0035]在一些实施例中，可以使用多种不同的方法将样式模块存储在存储单元中。例如，用户可以通过将新的样式下载到编发装置中或者通过使用GUI向编发装置100提供新的样式。可以例如使用连接器185来下载样式，所述连接器可以构造成接收通讯电缆，例如USB接口。作为替代，可以使用适当的通讯协议(例如，蓝牙、W1-F1、红外传输或者一些其它类型的通讯)来无线下载样式。
[0036]致动器160允许用户控制马达的启动和停止，而不扰乱由控制器170执行的全部指令组。替代性地可包括触发器、按钮、操作杆或开关的致动器160允许用户直接控制编发装置。致动器160还可以包括弹簧。在一些实施例中，致动器160包括多种设置以控制齿轮的速度。例如可以根据施加在致动器160上的力来控制齿轮的速度。而且，致动器160还可包括滑动选择器，所述滑动选择器可横向运动以控制输出速度。
[0037]编发装置100还包括电源190，所述电源向编发装置的不同部件提供电力。电源可以包括电池、AC连接件和/或连接器185。电源可以包括可再充电的电池，所述可再充电的电池与AC连接件和/或来自连接器185的电力相联而能够再充电。在图2C中，示出了其中电源190位于手柄102内侧的实施例。在其它实施例中，电源190可以位于壳体101内部或者位于编发装置100外部。
[0038]在操作中，本公开的编发装置100可以用作用于以不同的编辫方式编结多股柔性材料的方法的部件。在一个实施例中，如图6A所示，这种方法包括分离开四股601 (其中，股可以是单独头发束、细丝束、或者其它柔性材料束)。这种柔性材料可以包括柔性金属元件、纤维元件、人类头发或动物毛发(诸如，马尾)、动物皮、纺织品或者用户期望编辫的任何其它柔性材料。作为替代，在股包括柔性材料束的情况下，如本领域中众所周知的那样，可以用松紧带或者小纸条暂时将柔性材料束保持在一起。
[0039]在图6B中，示出了股601正被插入到套筒130中。参照图6C，一旦每股 均被放置到套筒中，则套筒130被放置在编发装置100的椭圆齿轮120的中心处(未示出)。作为替代，可以在不存在套筒130的情况中将股直接放置到椭圆齿轮中，或者在插入股的同时可以将套筒存留在椭圆齿轮120中。
[0040]接下来，用户选择所需的样式并且开始通过使用致动器160来操作编发装置100。图6D示出了在使用时编发装置100的编辫动作。在将正确大小的张力施加至每股601的情况下，所形成的辫子将具有更加美观的外观。在一些实施例中，如上所述，由套筒130提供这种张力。最后，一旦完成编辫动作，则从各股的端部移除编发装置100 (包括套筒130)。
[0041]参照图6E，然后固定所形成的编织物或辫子。在一些实施例中，可以使用绳602固定所编织的股，所述绳可以是条带或松紧带。作为替代，可以通过烧毛、使用粘合剂或者其它已知方法来固定编好的股。
[0042]参照图7，本公开的另一方面提供了根据本公开的用于选择与编发装置一起使用的所需样式模块701的方法。与上文讨论的各个实施例相同，除了头发之外，编发装置100还可以用在多种其它柔性材料中。样式模块701可以位于因特网服务器705、计算装置710 (例如，智能电话、平板电脑或者计算机)或者可读介质装置755 (诸如，例如闪存盘、存储卡、磁片盒或一些其它专利或者通用设计)上。可以将样式模块701从因特网服务器705下载到计算装置710或者从计算装置710下载到可读介质装置755。样式模块701可以存储在手持装置720的存储单元735中或者所述样式模块可以直接装载到控制器730中。可以通过使用如上所述的无线通信或者通过连接器(例如，电缆连接器740或可读介质连接器750)来完成存储或装载样式模块701。在多个样式模块701存储于存储单元735上的情况下，可以通过使用用户界面725来选择所需的样式模块701。作为替代，可以通过使用计算装置710来实施用户界面725的功能。
[0043]应当强调的是，本装置和方法的上述实施例仅仅是可行的实施示例并且仅仅是为了清晰地理解本公开的原理而陈述。在不背离本公开的精神和范围的前提下，可以设计和/或构造在本文中描述的本公开的多个不同实施例。所有这些和其它修改以及变形均旨在涵盖于本公开的范围内并且受到所附权利要求的保护。因此，除了附属权利要求中所指明的之外，本公开的范围不旨在受到限制。
【主权项】
1.一种用于按照预期的样式编结发股的装置，包括: 壳体，在所述壳体中具有至少一个顶部开口； 多个齿轮，所述多个齿轮形成齿轮组，通过所述壳体中的所述顶部开口至少能够部分地接近所述齿轮组，所述齿轮组包括多个椭圆齿轮，在所述多个椭圆齿轮中具有中空中心部分； 至少一个马达，所述至少一个马达用于选择性地转动所述多个齿轮；和 控制器，所述控制器构造成通过控制所述至少一个马达而执行来自样式模块的指令组。2.根据权利要求1所述的装置，还包括存储单元，所述存储单元构造成存储多个样式模块，每个样式模块均包括指令组。3.根据权利要求1所述的装置，还包括连接器，所述连接器构造成从可读介质装置接收信息。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述齿轮组还包括多个扇形齿轮，所述多个椭圆齿轮中的每一个均布置成随着所述多个扇形齿轮中的任一个旋转。5.根据权利要求1所述的装置，还包括处理器，所述处理器连接至所述控制器。6.一种用于编结柔性材料股的装置，包括: 多个扇形齿轮； 至少四个椭圆齿轮，所述至少四个椭圆齿轮中的每一个均布置成随着所述多个扇形齿轮中的与所述椭圆齿轮相接触的任一个扇形齿轮旋转，其中，所述至少四个椭圆齿轮中的每一个均具有中空中心部分以用于接收一股或者多股柔性材料； 至少一个马达。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述多个扇形齿轮的数量比所述至少四个椭圆齿轮的数量少一个，并且其中，所述多个扇形齿轮和所述至少四个椭圆齿轮成线性构造地布置。8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述至少一个马达中的每一个均连接至蜗杆驱动器。9.根据权利要求6所述的装置，还包括多根枢轴，每根枢轴均对应所述多个扇形齿轮中的一个，其中，所述多个扇形齿轮中的每一个均构造成围绕所述多根枢轴中的一根旋转。10.根据权利要求6所述的装置，还包括:用于容纳所述多个扇形齿轮、多个椭圆齿轮和所述至少一个马达的壳体；以及位于所述壳体的顶部中的顶部开口和位于所述壳体的底部中的底部开口，其中，通过所述顶部开口和所述底部开口 二者至少能够接近所述多个椭圆齿轮。11.根据权利要求6所述的装置，还包括多个传感器，其中，所述多个传感器中的每一个均构造成用以监测相对于至少三个扇形齿轮中的每一个的旋转移动，并且其中，控制器构造成用以从传感器接收数据。12.根据权利要求6所述的装置，其中，所述多个扇形齿轮中的每一个的至少一部分和所述至少四个椭圆齿轮中的每一个在它们的外周上包括齿轮齿。13.根据权利要求6所述的装置，还包括至少四个套筒，每个套筒均对应所述至少四个椭圆齿轮中的一个，其中，所述至少四个套筒中的每一个均构造成用以放置在所述至少四个椭圆齿轮中的一个的所述中空中心部分中。14.根据权利要求6所述的装置，还包括至少四个卡环，每个卡环均对应所述至少四个椭圆齿轮中的一个，其中，所述至少四个卡环中的每一个均位于所述至少四个椭圆齿轮中的一个的所述中空中心部分中。15.一种用于通过使用手持式编辫装置编结多股柔性材料的方法，包括: 从柔性材料中分离出一定数量的股； 将所述一定数量的股中的每股插入到手持式编辫装置中，所述手持式编辫装置包括:至少三个扇形齿轮，所述至少三个扇形齿轮中的每一个均布置成围绕至少三根枢轴中的一根旋转； 至少四个椭圆齿轮，在所述至少四个椭圆齿轮中具有中空中心部分，其中，所述至少四个椭圆齿轮布置成能够随着所述至少三个扇形齿轮中的任一个自由地旋转； 至少一个马达，所述至少一个马达用于独立地转动所述至少三个扇形齿轮中的每一个； 控制器，所述控制器用于控制所述至少一个马达的操作；和 致动器；以及 通过接合所述致动器来操作所述手持式编辫装置，从而形成辫子。16.根据权利要求15所述的方法，还包括固定辫子的端部的步骤。17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述手持式编辫装置还包括至少四个套筒，所述至少四个套筒对应于所述至少四个椭圆齿轮，并且其中，将所述一定数量的股中的每股插入到手持式编辫装置中的步骤包括: 将所述一定数量的股中的每股引入到所述至少四个套筒中的一个中；和将所述至少四个套筒中的每一个放置到所述至少四个椭圆齿轮中的每一个的所述中空中心部分中。18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一定数量的股至少为四股。19.根据权利要求15所述的方法，还包括在分离开一定数量的股之前的步骤，所述在分离开一定数量的股之前的步骤包括: 选择数量对应于股数的编辫样式。20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述手持式编辫装置还包括图形用户界面。
【专利摘要】在本文中公开了用于编织头发或其它柔性材料的装置和方法。该装置包括齿轮组，齿轮组包括扇形齿轮和椭圆齿轮，椭圆齿轮具有中空的中心部分以用于接收头发或其它柔性材料。该装置还包括控制器、马达、电源和用户界面。用户界面允许用户选择多种编辫样式。本公开的装置和方法可以用于将四股或更多股的材料编织成辫。
【IPC分类】A45D2/00
【公开号】CN104883926
【申请号】CN201380052427
【发明人】C·钟, R·塞塞克
【申请人】礼品玩具股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年8月15日
【公告号】CA2882236A1, EP2884867A1, WO2014028761A1