专利名称：干式剃须刀的内切刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干式剃须刀的内切刀，尤指用于摆动型电动剃须刀的、多个刀片彼此平行布置的内切刀。
背景技术：
电动剃须刀具有一个切割刀头，其由具有多个毛发导入孔的外切刀和具有多个刀片的内切刀组成。内切刀和一个驱动电源相连，驱动电源驱动内切刀相对于外切刀摆动。在早前的日本专利第No.6-142347号中提到，传统内切刀使用的刀片在与刀片顶部相邻的侧面配置有一底切，从而形成一个具有合适切割角的刀刃，如图11A所示，以便刀片30顶部的刀刃32可以与外切刀10的刀刃协作，修剪由外切刀10的孔11导入的毛发H。这样，如图11B所示，穿过孔11的中心区域导入的毛发H只有在相对于外切刀10的刀刃弯曲和移动后才被切割。这样，当毛发被刀片30的刀刃32弯曲的时候，毛发才被切割，因此，由于倾斜的切割平面，如图11所示，不能齐根剃须。由于这个原因，早前的干式剃须刀不得不相对于毛发多次来回移动来完全切除毛发，因此耗费大量的剃须时间。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种干式剃须刀的内切刀，它能在穿过外切刀导入孔的毛发的各种条件下，不弯曲毛发而切除毛发，因此只需要较少的剃须动作就可以齐根切除毛发。
本发明的干式剃须刀的内切刀包括支撑在基体20上的多个刀片30，在切割毛发动作中，该多个刀片被驱动相对于一外切刀运动，从而切割毛发。多个刀片彼此平行布置，并且在每一个刀片的上端部的相对两侧有刀刃32。刀刃由刀片的上表面和刀片下侧的斜面33限定。斜面33和上表面的夹角为α(°)。刀刃在它的顶部具有曲率半径为R(μm)的倒圆，且R满足R≥-0.067·α+4.7。由这种配置，可以把切割毛发时的切割阻力降低到低于弯曲毛发所必需的负荷。由此，进入导入孔的任何部分的头发都可以不被弯曲，而只被内切刀的刀片切割，从而使得毛发的断面是平面，只需少量的剃须动作就可以齐根剃须。
优选地，每一个刀片30都包括凸出刀片下侧的刀肋34，从而刀刃32从刀肋34的上端向侧面凸出至少0.05mm。通过在刀片30的下面提供刀肋34，同时考虑毛发直径通常为0.1mm，刀刃的凸出长度可以为毛发直径的一半或者更多。因此，在刀刃32切到毛发直径的一半或者更多的时候以前，除了刀刃的其余部分都能远离毛发，而不会弯曲毛发。这样，刀刃可以不弯曲毛发而切割它，从而保证成功地切割毛发。
优选地，在每一个刀片30的顶面上形成有凹槽38或者凸起39，其沿刀片的长度延伸。凹槽或者凸起可以减小与外切刀的接触面积，从而减小修剪阻力和随之产生的温升。
此外，每一个刀片的斜面33上都有一硬化层35，它用来延长刀刃的锋利寿命。
本发明的内切刀的这种独特的刀刃结构，不仅可以适用于往复摆动型剃须刀，而且适用于旋转型或者其他类型的剃须刀。
当具有刀片的内切刀往复摆动的时候，优选的移动速度为0.5米/秒或者更大。
图1为应用本发明的内切刀的干式剃须刀的分解示意图；图2为内切刀的侧面剖视图；图3为形成内切刀的刀片的横截面图；图4A、图4B和图4C为确定刀片刀刃的曲率半径的示意图；图5为测量能够弯曲毛发的必需的负荷的示意图；图6为当内切刀3的切割速度为0.5米/秒，切割阻力为20grf时刀刃的刀角和刀刃顶部的曲率半径之间的关系图；图7为内切刀的切割速度和切割阻力的关系图；图8A和图8B内切刀切割毛发的示意图；
图9为另一实施例的剖面图，其中刀片形成有硬化层；图10A和图10B显示了上述刀片的改进型的剖面图；图11A、图11B和图11C为传统干式剃须刀的内切刀切割毛发的示意图。
具体实施例方式
参考附图描述本发明的一个实施例。本发明的干式剃须刀的内切刀应用于往复摆动式剃须刀上，如图1所示，在合成树脂的基体20上，彼此平行布置有多个刀片30。基体连接一个驱动电源，例如，设置在壳体1内部的电机2，驱动内切刀相对于外切刀10往复摆动。外切刀10有多个毛发导入孔11，导引将被刀片30切割的毛发。外切刀10安装在壳体1的上端。如下面将要讨论的那样，凸出壳体1上端面的内切刀被驱动沿与每个刀片30的刀刃垂直的方向上往复摆动，同时内切刀与外切刀10的内表面接触。壳体1装有电机2和电池3，电池3为电机2提供电力。壳体1被设计成使用者的手容易握持的形状。
如图2所示，每一个刀片30被弯曲成近似的U型，它的相对两端安装在基体20上。刀刃32形成预先确定的角度X，例如，该角度沿刀片中心的弓形部分大约形成100°。弓形部分和外切刀10的相似形状的下表面接触。如图3所示，刀肋34从刀片30的中心部分向下凸出，而刀刃32从刀肋34的上端向两边凸出。
刀刃32由刀片的上表面31和斜面33限定，该斜面33以刀角α(°)从刀肋34的上端倾斜延伸到刀片上端面，刀刃32顶部的曲率半径为R(μm)，R满足R≥-0.067·α+4.7。
依赖完成的角度，刀刃32可能有如图4A到图4C的形状。这样，本发明的刀刃的曲率半径R由刀口的有效最小厚度L的近似值决定(R＝L/2)。也就是说，参考图4A到图4C的结构，有效最小长度L为斜面34的延长线和穿过刀片上表面的刀刃变形点的平行延长线之间的间距，同时确定了曲率半径(R＝L/2)。
要确定刀角α(°)和曲率半径R(μm)的关系，首先要测试切割毛发的行为。如图5所示，当干式剃须刀的外切刀10压在皮肤S上的时候，被导入毛发导入孔11中心的毛发H的外围被外切刀10拘束住，因此毛发被凸入导入孔11的皮肤S弹性支撑。在这种情况下，通过负荷传感器C测量能够弯曲毛发的必需的负荷F。因此，当切割毛发的切割阻力降低到低于负荷F的时候，毛发可以不被弯曲而被切割。切割阻力的大小受刀片30的刀角α(°)，刀刃的曲率半径R(μm)和切割速度的影响。考虑到这一点，本发明提供了在通常的干式剃须刀的内切刀的切割速度的情况下，为了将切割阻力降低到低于负荷F，刀角α(°)和曲率半径R(μm)之间的关系。
实验表明能够弯曲毛发H的必需的负荷F为20grf(F＝20grf)，且切割阻力随切割速度的增加而减小。通常的干式剃须刀的内切刀的切割速度为0.5米/秒或者更高，即干式剃须刀的内切刀的最低切割速度为0.5米/秒。图6为在保证切割阻力为20grf的情况下，由实验获得的刀角α(°)和曲率半径R(μm)之间的关系图。为了达到20grf的切割阻力，它们之间的关系为R＝-0.067·α+4.7。因此，只要内切刀的刀片的刀角α(°)和曲率半径R(μm)满足位于直线R＝-0.067·α+4.7下部区域的条件，就可以不弯曲毛发而自己切割毛发，这样只需几次剃削过程就可以齐根切除。特别需要指出，由于当内切刀的切割速度增加的时候，切割阻力将会减小，因此，当内切刀的切割速度大于0.5米/秒，它的切割阻力更小了，很明显地满足上面的关系。由以上结果，在通常的干式剃须刀的所有的切割速度下，内切刀的刀片都可以成功地切割被引导穿过外切刀10的孔11的毛发H，如图8A和图8B所示。因此，毛发H具有平的切割平面，如图8B所示，和以前的设计中毛发H的倾斜切割平面相比，如图11C所示，本发明可以齐根地切除毛发。
图7为三个例子满足内切刀3的刀刃4的刀角α(°)和曲率半径R(μm)的表达式R≥-0.067·α+4.7的情况下，它们的切割阻力和切割速度之间关系(线A为刀角40°，R＝2μm；线B为刀角30°，R＝2μm；线C为刀角20°，R＝2μm)。图中所有的线A、B和C明显地表明，当内切刀地切割速度为0.5米/秒时，切割阻力低于20grf，这个结果证明了内切刀可以不弯曲毛发而单独切割毛发。同时还明显地表明，当切割速度增加的时候，切割阻力减小，且当切割速度增大到0.5米/秒以上的时候，线A、B和C的任意一条中的切割阻力都保持低于20grf，从而保证内切刀可以不弯曲毛发而单独切割毛发。
值得注意的是，刀片30顶部的相对两侧的每一个刀刃32具有0.05mm或者更多的凸出量。原因如下，通常毛发的直径D大约为0.1mm。如图3所示，当用刀片30切割毛发H的时候，在毛发被切割到直径的一半或者更多之前，刀肋34都与毛发相离开，因此，在毛发被切割到直径的一半或者更多之前，刀肋34都不接触和弯曲毛发H。只有在毛发被切割到直径的一半或者更多之后，刀肋才接触毛发，这样可使毛发不被弯曲而被切割。
如图9所示，为了防止刀刃32的磨损从而延长刀刃锋利的寿命，构成刀刃32的斜面33上可以沉积一硬化层35。硬化层35可以通过在表面一体地覆一层钛和铝薄层，然后进行例如激光束硬化和冲击硬化的热处理，或者甚至沉积一层TiN、TiC、CrN的覆层，或者坚硬的碳膜。硬化层35除了形成在斜面33，还可以被形成在刀片30的上表面。
此外，如图10A和图10B所示，为了减小与外切刀10之间的滑动阻力和随之产生的温度的升高，在每一个刀片30的表面上形成有沿刀片长度延伸的凹槽38或者凸起39。
本发明的内切刀的刀刃结构，不仅适用于往复摆动的干式剃须刀，而且适用于其他类型的干式剃须刀，上述提到的这种有独特刀刃的刀片可以提高毛发切割效率。
权利要求
1.干式剃须刀的内切刀，包括多个刀片，该多个刀片支撑于一基体上，在与外切刀配合进行的切割毛发的动作中，该多个刀片被驱动相对于外切刀运动以切割毛发；所述刀片彼此平行布置，并且在每一个刀片的顶部的相对两侧有一对刀刃，所述刀刃由所述刀片的上表面和形成在所述刀片下侧的一个斜面限定，所述斜面和所述上表面的夹角为α(°)，所述刀刃在它的末端具有曲率半径为R(μm)的倒圆，R满足关系R≥-0.067·α+4.7。
2.如权利要求1所述的内切刀，其中，每一个刀片都包括自刀片下侧凸出的一个刀肋，以便所述刀刃从所述刀肋的上端向侧面凸出至少0.05mm。
3.如权利要求1所述的内切刀，其中，每一个所述刀片在其顶面上形成有一个沿刀片长度延伸的凹槽。
4.如权利要求1所述的内切刀，其中，每一个所述刀片在其顶面上形成有一个沿刀片长度延伸的凸起。
5.如权利要求1所述的内切刀，其中，每一个所述刀片的所述斜面上形成有一硬化层。
6.干式剃须刀的内切刀中使用的刀片，所述刀片有一个刀刃，所述刀片以所述刀刃向上的方式被支撑在基体上，以形成该内切刀，所述内切刀被驱动以滑动接触的方式与形成为一金属薄层并具有毛发导入孔的外切刀作相对运动，从而通过外切刀和刀刃之间的切割动作来切割通过所述导入孔的毛发，所述刀刃由所述刀片的上表面和形成在所述刀片下侧的一个斜面限定，所述斜面和所述上表面的夹角为α(°)，所述刀刃在它的末端具有曲率半径为R(μm)的倒圆，R满足关系R≥-0.067·α+4.7。
7.一个干式剃须刀，包括权利要求1限定的所述内切刀；可由手握持的壳体，在其项部设置所述内切刀，所述壳体容置有一个驱动上述内切刀的电机和供给所述电机电力的电池，及；设置在所述壳体项部的外切刀，由金属薄片制成，并具有毛发导入孔；其中，所述内切刀被驱动沿与所述刀刃垂直的方向相对于外切刀往复摆动。
8.如权利要求7所述的干式剃须刀，其中，所述内切刀的往复摆动的速度为0.5米/秒或者更大。
全文摘要
干式剃须刀的内切刀具有支撑在基体20上的多个刀片30，在修剪毛发的动作中，内切刀被驱动与外切刀10一起切割毛发。多个刀片30彼此平行布置，并且在每一个刀片头部的相对两侧有刀刃32。刀刃32由刀片的上表面和刀片下表面的斜面33限定。斜面33和上表面的夹角为α(°)，刀刃在它的顶部具有曲率半径为R(μm)的倒圆，且R满足R≥－0.067·α+4.7。由此，切割毛发的切割阻力可以比弯曲毛发所必需的负荷小。因此，内切刀的刀片可以在不弯曲毛发的情况下自己切割毛发，同时切割后留下平的切割平面，这样只需要几次刮削过程就可以齐根切除毛发。
文档编号B26B19/04GK1525902SQ0281159
公开日2004年9月1日 申请日期2002年8月2日 优先权日2001年8月10日
发明者龟冈浩幸, 佐藤正显, 小森俊介, 生田利夫, 滨田纠, 介, 夫, 显 申请人:松下电工株式会社