专利名称：剃须装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及剃须装置，具体而言，本发明涉及多种湿刮型剃须装置。术语“剃须装置”既包括那些适合与剃须刀手柄可拆卸地连接在一起的一次性盒式剃须部件，又包括那些与手柄一体制成的剃须部件，对于那些一体式的剃须刀而言，当刀片变钝时，整个剃须刀就会被一起扔掉。
剃须刀片一直被安装在剃须装置上，以用于通过多种不同的方式进行湿式剃须。许多剃须装置都包括多个柔性刀片，这些刀片需要在其长度方向上受到支撑。
例如，某些包括有多个柔性刀片的剃须装置是通过将一个沿长度方向设置有多个通孔的刀片夹在两个塑料层之间而制成的。然后，例如可以通过穿过这些通孔对刀片进行铆接而将刀片固定到位。这种构造方法的一个功能在于为柔性刀片提供刚性支撑。对于那些通过这种方法制成并安装有多个刀片的剃须刀而言，一般需要在每对刀片之间设置一个垫片。
当然，还可以通过将由塑料制成的剃须刀或剃须刀架模压到刀片的纵向边缘(与刀刃相对的纵向边缘)上来安装这些柔性刀片，例如美国专利5053178。一般情况下，钝边的大部分或全部被卡在模压塑料内，一个支撑结构被一体模压到刀架的壳体上，以沿刀片的长度方向提供支撑。在那些能够使刀片弯曲的装置中，支撑结构可以为波浪形，这样就能够使刀架体和刀片同时弯曲，而且还可以为刀片提供间断性的支撑。一个一体的防护部件通常被模压成刀架的一个结构特征，目的在于保护皮肤。
其它类型的剃须装置包括受到支撑(比较坚硬)的刀片仅在端部被卡紧，而且能够在剃须过程中沿一个大体垂直于刀片长度的方向上移动。在美国专利4378634中示出了一种刀盒，该刀盒设置有一受到支撑的活动刀片。在该刀盒中，多个刀片被安装在弯曲形的刀片托架上，该刀片托架设置有多个以所需角度对这些刀片进行支撑的上部部分和多个相对上部部分弯曲的底部部分。这些弯曲形的刀片托架一般由已经冲压成形并弯曲过的金属薄板制成。(这样的刀片和刀片支架已经在本文的图6-8中示出)。这种弯曲形刀片托架的底部部分超出上部弯曲部分和刀片的范围向侧面延伸。在剃须过程中，这些底部部分在刀盒壳体内的狭槽中上下滑动，而上部部分则抵靠在多个弹性臂上。刀盒壳体的这些狭槽设置有多个后部止动部分和前部止动部分，在这些止动部分之间限定了一个在剃须过程中当刀片托架在这些狭槽内上下滑动时使其能够前后移动的区域。前部止动部分设置在刀片端部之外，这样就不会与刀片的运动发生干涉。
美国专利5369885公开了一种通过夹物模压法制成的动态剃须装置，即在这种装置中，刀片能够沿一个基本垂直于刀片长度的方向移动。在一个实施例中，如图6所示，通过夹物模压法使一个受到支撑的刀片在两端被卡紧，而且这些刀片可通过垂直复位弹簧30动态安装在刀架内。
概括地说，本发明的特征在于一种剃须装置，其包括有多个受到支撑的刀片。
优选的剃须装置具有良好的剃须性能并能够以较低的成本制造成形。这种优选的剃须装置具有一种易于装配的简单结构。结构的简化将会降低在结构复杂的装置中由于公差累积而导致的产品不稳定性。优选的方法能够以低廉的成本制成剃须装置，同时还可降低、甚至消除刀片的损坏，而刀片的损坏将会降低剃须性能。在某些实施例中，非常协调的刀片形状可以从不同的刀盒中获取，这样就可以提高剃须性能。
根据本发明的一个方面，提供一种剃须装置，该装置包括一个塑料壳体，该塑料壳体被构造成能够在剃须过程中与使用者的皮肤相接触的结构形式；和至少一个受到支撑的细长形刀片，该刀片具有两个端部，受到支撑的刀片两端被塑料壳体所卡紧。“被卡紧”是指一个邻近刀片每一端的区域或位于刀片每一端上的区域至少局部被由塑料制成的壳体所包围。刀片的末端可以露出，具体如下所述。由于刀片的端部被塑料壳体所卡紧，因此也就无需用夹子或其它机械紧固件将刀片保持在壳体内的适当位置上。就本发明的这一方面而言，刀片被固定安装在壳体内，以防止其沿垂直于长度的方向移动。
就本发明的这一方面而言，某些实施例包括下述的一个或多个特征。塑料壳体包括多个位于刀片端部附近的柔性区域，这些柔性区域被构造成允许刀片和塑料壳体之间存在收缩差的结构形式。这些柔性区域可由设置在壳体中并靠近刀片端部的孔来提供。这些孔基本为围绕刀片端部延伸的C形结构。这些孔穿过壳体的厚度延伸。这些孔局部穿过壳体的厚度延伸，而且还沿着一个平行于刀片长度的方向延伸到壳体的一个边缘处。
受到支撑的细长形刀片上的几乎所有剃须区域都没有受到该壳体的支撑。该塑料壳体包括刀盒的外壳。该塑料壳体包括一次性剃须刀的剃须单元。该塑料壳体在两个端部区域内足够薄，以使这两个端部能够沿刀片的长度方向弹性移动，从而防止刀片扭曲。位于这两端附近的塑料其厚度小于约0.5毫米。该壳体被构造成能够延伸到受支撑刀片的端部之外的结构形式。这种受到支撑的刀片包括一个刀片部件，该刀片部件被安装在一个加固部件上。该刀片部件被焊接到加固部件上。该受到支撑的刀片包括一个由成型材料制成的整体部件。
根据本发明的另一方面，提供一种剃须装置，该装置包括一个塑料壳体，该塑料壳体被构造成在剃须过程中可与使用者的皮肤相接触的结构形式；和至少一个具有两个端部的细长形刀片，刀片的这两端被塑料壳体所卡紧，将这两端卡紧的塑料包括一个弹性部分，该弹性部分又包括一种柔性材料。
根据本发明的这一方面，某些实施例包括一个或多个下述的特征。该弹性部分被构造成能够在剃须过程中使刀片沿一个基本垂直于其长度的方向移动的结构形式。该柔性材料包括热塑料弹性体、硅橡胶、热固性橡胶、天然橡胶(胶乳)、丁基橡胶，或它们的混合物。该细长形刀片的几乎全部长度都没有受到壳体的支撑。该塑料壳体包括刀盒的外壳。或者，该塑料壳体可包括一个一次性剃须刀的剃须部件。这些弹性部分被构造成允许在刀片和塑料外壳之间存在收缩差别的结构形式，以防止该壳体扭曲。这种刀片是一种受到支撑的刀片。这种受到支撑的刀片包括一个刀片部件，该刀片部件又被安装到一个加固部件上。该刀片部件被焊接到加固部件上。这种受到支撑的刀片包括一个由成型材料制成的整体部件。该壳体包括多个位于刀片端部附近的孔。
根据本发明的又一方面，提供一种剃须装置，该剃须装置包括一个壳体，该壳体被构造成能够在剃须过程中与使用者的皮肤相接触的结构形式和至少一个受到支撑的细长形刀片，刀片具有两个端部，受支撑刀片的两端被塑料壳体所卡紧，塑料壳体包括在刀片两端附近的柔性区域，多个柔性区域被构造成能够允许刀片与塑料壳体之间的收缩差的结构形式。
在本文中所用的术语“受到支撑的刀片”是指具有足够刚度的刀片部件(例如，安装在一个加固托架上的刀片)或其它结构(例如，一个为具有刚性而沿长度方向弯曲的刀片)，具有足够刚度的刀片部件能够使受支撑的刀片在剃须装置中提供合格的剃须性能，在这种剃须装置中，受到支撑的刀片通过其端部被安装到位，剃须边缘上的局部剃须区域没有受到剃须装置之壳体的支撑。
通过阅读下述的说明和附图及权利要求书，可以清楚地理解本发明的其它特征和优点。
图1和2分别为根据本发明一个实施例的剃须刀盒的顶部和底部透视图；图1A为剃须刀刀盒的顶视图；图1B为图1A中的区域B的放大视图；图3-5分别沿图1中的剃须刀刀盒沿剖面线3-3、4-4和5-5的剖视图；图6-8分别为用于图1所示的剃须刀刀盒上的刀片的平面图、正视图和垂直剖视图；图9为用于根据本发明一个实施例的方法中的夹物模压装置的部件分解图；图9A为该夹物模压装置的局部放大视图；图10为图9所示的夹物模压装置的局部放大视图；图11-13为透视图，图中示出了采用图9-10所示的装置进行夹物模压加工的步骤；图14为图9所示的夹物模压装置的透视图，同时还示出了一个已经被精加工过的剃须刀刀盒；图15为图9-10所示之装置的模压空腔的上部的底部平面图，这部分在图9中由直线15-15表示；图16为图9-10所示之装置的模压空腔的上部的顶部平面图，该部分在图9中由直线16-16表示；图17为图12所示之装置在将树脂注入到模压空腔内之前沿剖面线17-17的剖视图；图18为图12所示之装置在将树脂注入到模压空腔内之后的剖视图；图19为一个与图14相对应的剖视图；图20为根据本发明另一实施例的剃须刀刀盒的顶部平面图；图21为适用于图11-13所示的夹物模压工艺中的型芯部件的顶视图；图22和22A分别为与图21所示的型芯部件相似的双刀片型芯部件沿图21中的剖面线22-22和22A-22A的剖视图，而且受到支撑的刀片已经处于合适位置上，以进行模压；图23和23A分别为用于将一刀片输送到一模具中的刀片输送装置的前视图和侧视图；图23B为刀片输送装置的局部放大视图；图24是一个与图4相似的视图，图中示出了根据本发明另一实施例的剃须刀刀盒；
图25为根据本发明另一实施例的剃须刀刀盒的局部顶部平面图，图25A为沿图25中的剖面线A-A的剖视图。
剃须刀刀盒的结构参照图1，剃须刀刀架10包括一个经模压制成的塑料壳体16，该壳体16支撑着一个刀片18并包括一个防护部件20。
参照图2，刀盒10还包括多个凹槽24，这些凹槽被构造成能够容纳一个设置在手柄(以虚线示出)上的连接部件25，而且壳体16可转动地安装在该手柄上。连接部件25将壳体16可拆卸地固定连接到手柄上，而且它还设置有两个支臂26，这两个支臂26在支撑壳体16的两侧可回转地支撑着该壳体16。
防护部件20包括一个被模压在壳体16之前部上的叶片状单元，该叶片状单元能够与使用者的皮肤相贴合并能够对使用者的皮肤进行拉伸；当然，也可以采用其它皮肤贴合凸起，如美国专利5191712所述，该专利作为参考被接合到本文中。防护部件20可由弹性材料制成，或者也可由与壳体16的其它部分所用材料相同的材料制成。这些叶片最好沿朝向刀片18的方向逐渐变高，这样就能够将毛发逐渐提起，以更加精细、也更加舒适地进行剃须。如图1A所示，该防护部件20可包括多个穿芯孔19，这些孔被构造成能够穿过该防护部件将肥皂、毛发和碎屑冲掉。
该剃须刀刀盒10还可包括其它能够提高刀盒性能或延长其使用寿命的部件(未示出)。例如，该刀盒可包括一个被用作牺牲阳极的铝制部件。另外，还可以在壳体16的上部边缘上设置一种辅助剃须的合成物，目的在于向使用者的皮肤提供润滑物质，这一点已经在美国专利5113585和5454164中公开，其全部内容可作为参考接合到本文中。
现参照图6-8，刀片18通过多个焊点60被焊接到刀片托架34的上部62上，从而形成了一种受到支撑的刀片。刀片托架34的底座部分32超出刀片18和上部62的范围之外在支撑端64处延伸。刀片18的刀刃28在制造过程中非常容易出现裂口、钝化和其它损坏问题，因此在加工过程中就需要对刀片进行小心地处理，具体如下文所述。
如图4所示，刀片托架34的支撑端64被经模压制成的塑料壳体16卡紧，从而防止受支撑的刀片产生移动。一般情况下，在每一端至少有0.5毫米的刀片结构被卡住。刀片18的端部一般被封装起来，即按照图示的方式覆盖有塑料，这样，刀片边缘上的锋利拐角就不能接触到皮肤。(如果刀盒被设计成使该边缘露出、但不与皮肤相接触，例如，如果壳体的一部分延伸超出该边缘将从其延伸的区域，那么就无需将该边缘覆盖起来)。这段长度的刀片18不与壳体连接在一起，而且也没有受到塑料壳体的支撑。相反，如图3所示，在刀片18的后部及其周围设置有一个开放区域36，以能够将毛发和碎屑从刀片区域中容易地冲洗掉并防止毛发和碎屑将刀片区域堵住。最好在刀片托架34上最接近该壳体的边缘与壳体之间存在一个至少约为0.4毫米的间隙。对于包括有多个刀片的装置而言，刀片之间最好设置一个具有类似尺寸的间隙。由于受到支撑的刀片具有较高的刚性，因此刀片就可以仅在其端部受到支撑，而且在剃须过程中还不会出现过大的弯曲。
如图1B所示，多个开放区域41包围着刀片的端部并朝向刀盒的边缘510延伸。由该开放区域41的宽度W和由该开放区域41之端部到刀盒边缘510的距离D限定了一个小型的柔性塑料区域“F”。该柔性区域F在(a)和(b)之间形成了一个柔性界面，其中(a)为邻近刚性刀片的塑料，这部分塑料由于刀片的存在而基本不可移动；(b)位于区域F另一侧的塑料，由于塑料在模压后要产生收缩，因此这部分塑料要受到剪切力的作用(图1B中的箭头)。这样，该柔性界面就允许在刀盒的两个区域之间存在收缩差，这样就可以防止刀盒壳体产生扭曲和/或防止刀片变形及防止出现其它问题。一般情况下，为实现这种应力释放，尺寸D最好尽可能地小，同时仍然使刀盒保持足够的耐用性，宽度W最好尽可能地大，同时仍然使刀盒尺寸保持在可以接受的水平内。
总之，开放区域41最好穿过刀盒的厚度延伸，例如如图5所示，这样就可以使位于刀片周围的刀盒平衡收缩，而不会有力作用于刀片与刀盒之间，从而防止扭曲和变形。在某些情况下，开放区域可以只部分地延伸穿过刀盒的厚度。下面将在另一实施例部分对这种结构的一个实例进行说明。
在图3-5所示的实施例中，除了刀片的末端能够沿箭头A所示的方向略微移动外，该刀片不能移动。端部被固定安装的刀片能够使刀片的整个长度上都具有良好的刚性，这样就可以减小、甚至完全消除剃须过程中产生的振动和颤动。
单个刀片的插入模压装置用于制造刀盒10的插入模压装置100已经在图9和10中示出。插入模压装置100包括一个上部空腔部件102、一个下部型芯部件103和一个可拆下的型芯插件104。上部空腔部件102包括一个上部模具部分108(图15)，下部型芯部件103包括一个下部模具部分110(图16)。当上部空腔部件102和下部型芯部件103相互接触时，如图12所示，上部模具部分108和下部模具部分110就会一起构成一个模压空腔112(图17和18)。该模压空腔112的形状与刀盒壳体16的形状相对应。下部模具部分110包括一个孔114(图16)，通过该孔114可将可拆卸的型芯插件104插装到模压空腔112内，如图17所示并如下文所述。
型芯插件104包括一个上边缘116，该上边缘116设置有一个磁条118，刀片18的整个长度能够可释放地固定到该磁条上。由于刀片沿其长度方向被可靠固定，因此就可以在制造过程中将其与型芯插件在加工站之间进行输送，而不会使刀片出现缺口或造成其它损坏。磁条118还可在将型芯插件输送到模具内的过程中防止刀片18移动或移位。
将型芯插件104插装到孔114内是通过型芯插件导套120和型芯插件导销122完成导向工作的。导销122可防止对模压表面造成损坏并能够在型芯插件104和孔114之间保持一个非常小的间隙。当型芯插件位于图13所示的位置上时，部件104就会将模压空腔密封起来。
冷却剂可通过管道124输送到上部空腔部件102和下部型芯部件103内并在部件102、103内循环流动，这一点在模压领域内是公知的。树脂通过一个闸门126进行输送。
单刀片的插入模压工艺在开始执行下述的插入模压工艺之前，将一个受到支撑的刀片放置在型芯插件104的磁条118上。该步骤一般是在一个独立的加工站内进行的，然后，将型芯插件104输送到该插入模压装置100中。该刀片可以通过任何合适的方式被输送并定位在磁条上，具体实例如下所述。也可以采用机器人为这些刀片定位。
在刀片定位后，一般要对型芯插件进行检查并对刀片的高度进行测量，以确保成品刀盒能够满足产品规范的要求，即，该刀片在其端部套封在树脂中时能够正确定位。例如，如果在刀片上存在毛刺，或者在刀片或型芯插件上存在碎屑，那么刀片的高度就会不正确。刀片高度的容许变化量一般约为低于规定的最大刀片高度约0.005″。如果刀片的高度落在允许的变化范围之外，那么就需要将该刀片取下并重新进行定位。刀片和/或型芯插件例如可利用气流冲击来进行清洗。刀片高度可通过合适的方式来测定，例如通过机械测量或视觉系统来进行测定。
刀片沿左右方向的正确定位是由去芯凸台101(图9A)来完成的，该去芯凸台能够使刀片沿左右方向对齐。在图9和10中，由于这些附图的比例原因而省略了这些去芯凸台，但图9A示出了这些凸台，该图为一种合适的型芯插件的放大视图。在图9A所示的实施例中，型芯插件包括一个细长的刀片槽，具体如下所述。除了有助于刀片的定位之外，去芯凸台101还能够在最终的产品上提供多个开放(去芯)区域41，如上所述。当然，还可以通过其它方法来完成定位操作，例如通过在刀片托架上设置一个沟槽并在用于将刀片安装到插件上的工具上设置一个对应的切槽。
刀片装载、定位和保持还可采用在下文的“多刀片/高速制造方法”部分中提及的方法来完成。
接着，型芯插件104被移动到与上部空腔部件102对准的位置上，该上部空腔部件在整个模压过程中都保持静止不动。当该型芯插件104正确对位时，下部型芯部件103将移动到与该型芯插件及上部空腔部件102对准的位置上，而且型芯插件104被插装到型芯部件103内(图11)。
接着，模具就会闭合(下部型芯部件103移动到与上部空腔部件102相接触的位置上)，如图12所示。闭合的模具限定了模具空腔112(图17)。在上部空腔部件102和下部型芯部件103上设置有联锁对准结构500、502、504和506(图10)，以确保模具的对拼部分能够精确对齐，这样就能够对成品刀盒的几何形状进行精确控制。
型芯插件104在刀片下方限定了一个区域，在成品刀盒中，该区域是开放式的。位于刀片下方的开放区域可通过为刀片安装提供多个间隙而得以保持，这些间隙要足够小，以使具有粘性的塑料不能流入到这些开放区域内。对于某些通用的塑料而言，这些间隙小于0.005英寸；对于熔融流动指数较小的塑料而言，该间隙要更小一些。这些模具设计标准在插入模压领域内是公知的。
这些开放区域在通过闸门126(图16)进行装模过程中将被填满，而且该闸门定位在中央位置上，以将流入该腔体内的塑料流量分开，从而使流峰能够被嵌装刀片的端部所穿过。该闸门的定位方式能够在将该空腔完全填满之前形成小面积的固化塑料。这种小面积的固化塑料被称为“表皮”，而且将覆盖这些刀片装载间隙，从而限制并减缓熔融状塑料进入这些间隙的速度。这样，定位在该位置上的闸门就能够在完成装模和包装操作之前在刀片的安装间隙内形成表皮，这样就能够形成这些间隙，而且不会在刀片的长度上有多余的塑料流量。该闸门无需设置在中心位置上，只要将其设置在使大部分树脂流量在该空腔被填满之前能够从刀片流过的位置上，这样就能够在该空腔被完全填满前，使流峰局部固化。
接着，通过闸门126将树脂注入到该空腔112内，如图18所示。在该过程中，冷却剂由管道124经型芯部件103和空腔部件102循环流动，以利于树脂的冷却和固化。上述的薄膜特征可防止刀片在冷却和固化过程中产生变形(刀片的变形一般又会使树脂产生皱缩)。
最终形成的模压刀盒10如图14所示，在将型芯部件103下放后，将该模具打开，型芯插件被向下移动到能够将成品刀盒10从上部模具部分108内脱模的位置上。最终制成的刀盒可利用机器人或其它合适的技术取出，同时或者使型芯插件位于图14所示的位置上，或者将型芯插件从型芯部件103内取出。
在脱模后，另一型芯部件103(或者同一个型芯部件，如果需要)被移动到位于上部空腔部件102下方的位置上，并重复执行上述的操作。
多刀片/高速制造方法尽管当在一个速度较低的工艺中安装一个刀片一般可以采用上述的方法，但是，当安装多个刀片时和/或在高速加工时，上述工艺就不太实用。在这些情况下，刀片与模具之间的紧配合很难将一个(或多个)刀片正确安装到型芯插件内。
用于解决该问题的一种方案就是采用一种设置有一个或多个刀片槽的型芯插件，这种刀片槽被构造成能够使细长的刀片托架能够迅速准确地定位在该槽内并在模压过程中一直固定该刀片托架的结构形式。
用于制造双刀片式刀盒的一种合适的型芯插件200已经在图21中示出。图22和22A示出了包括有型芯插件200的模具空腔沿图21中由剖面线22-22和22A-22A表示的型芯插件200的区域所做的剖视图。受到支撑的刀片18定位在该型芯插件内，同时每个刀片托架34的底部32都延伸到一个刀片槽202(图22、22A)内。在将多个刀片输送到刀片槽内之后，一个真空源204(图21)将这些刀片可靠地保持在合适位置上。或者，如果需要，可通过磁性力方式、机械方式将这些刀片保持在槽中，例如通过对这些刀片槽的壁施加弹性力的方式。在注模周期完成后，起模杆205(图21)打破真空状态并将成品刀盒从模具内推出。
引入角的设置有利于将这些刀片输送到刀片槽内。在正常的模压条件下，本领域的常规设计手段将在刀片和模具之间提供一个最小间隙，目的是降低溢料的可能性。但是，我们发现这些间隙的设置有利于刀片的插入和定位，而且还不会使树脂沿刀片流动，具体如下所述。重要的是，提供这些间隙能够迅速、准确地将刀片安装到位，即使在高速制造过程中也是如此。这些间隙能够将多个刀片紧密定位在一起，从而形成一种结构紧凑、有美感的刀架。
刀片槽的优选几何形状已经在图22和22A中示出。在图22和22A中，上腔部件210处于合适位置上，从而形成了一个模压腔212，受到支撑的刀片18就定位在该模压腔内。图22示出了多个刀片槽和位于刀片中心(在图21中由直线22-22表示的位置)的上腔部件210的几何形状，而图22A示出了刀片槽和上腔部件210在修剪(pinch-off)区域(在图21中由直线22A-22A表示的位置)内的几何形状。这些修剪区域位于刀片的非剃须区域内并位于刀片端部的内侧足以使刀片端部被封闭但足以靠近刀片端部的位置上，这样在这些区域内对刀刃造成的损坏就不会明显影响剃须性能。这些修剪区域一般位于由刀片的端部向里约0.020至0.030英寸的位置上。如下所述，模具加工的几何尺寸在刀片中心方面不同于位于修剪区域内的刀片中心。因为只需将刀片上的修剪区域关闭就可以防止沿刀片出现溢料问题，因此，可在这些修剪区域的内侧设置较大的引入角和其它开放区域。
参照图22，在刀片的中心处，刀片槽具有下述尺寸引入部分206的深度D约为0.020至0.030英寸，最好约为0.026英寸；型芯插件的支撑表面214在邻近刀片托架34的弯曲部分处其曲率半径R约为0.005至0.007英寸，最好约为0.006英寸；位于该狭槽之支撑表面侧的引入角约为6至8度，最好约为7度；在对侧，即左向刀片槽的定位侧216，其引入角A2约为2.5至4.5度，对于左侧刀片槽而言，该引入角最好约为3.5度，在对侧，即左侧刀片槽的定位侧216处，其引入角A3约为6至7度，最好约为6.3度。这些角度、A2和A3是在刀片托架34的底部部分32的平面状表面到刀片槽的多个面对壁之间测出的。角度A2小于角度A3，因为角度A2必须在关闭区域(如图22A所示)较小，以防止树脂沿刀片流动，而A3则可以按照能够提供最佳引入效果的方式进行选择。
在每个刀片槽(位于引入区域206下方)和刀片托架之间一般都存在一个非常小的间隙。一般情况下，间隙C2在刀片托架的每侧都约为0.0002至0.0004英寸，最好约为0.0003英寸。在刀片槽的底部设置一个小间隙C3，以容许该刀片托架在长度方向上的公差，这样，刀刃就不会根据刀片托架的长度来定位。C3一般约为0.0004至0.0006英寸，最好约为0.0005英寸。一般情况下，引入区域206应该足够宽，目的是在将刀片插装到刀片槽内的过程中为刀片导向，但该区域还应该足够窄，这样就可以减小树脂沿这些引入区域流动的可能性。深度D应该足以在插入过程中为刀片提供引导，但该宽度还需受到足够的限制，以使刀片托架34能够被刀片槽支撑，而且不会在模压之前和模压过程中侧向移动。刀片槽的左侧和刀片的左侧之间的最大间隙G由于需要阻断修剪区域内的树脂而受到限制(如图22A所示，具体如下所述)。该间隙在这些修剪区域内要足够小，以降低溢料的可能性，而且该间隙仅能够沿刀片的长度方向有一定程度的增加(如图21中的清扫曲线(sweeping curve)所示)。这样，最大间隙G一般约为0.002至0.004英寸，最好约为0.003英寸。
型芯插件200和上部空腔部件210还限定了一个位于刀片托架34之曲线状背面上的开放区域222。在该模具空腔内包括开放区域222能够使上部空腔部件比较坚固(如果没有设置该开放区域，那么上部空腔部件就会包括一个延伸到窄型开放区域222内的易碎“薄边”，如图22A所示)。通过设置开放区域来限制这种薄边就能够使多个刀片间隔很小，同时还不会降低模具的耐用性。这些开放区域被构造成能够减少不需要的树脂沿刀片的流动，因为已注入树脂的流峰会通过上述重要的流口位置而在其远距离流入这些区域内之前就冷却并停止。这样，开放区域222的尺寸在修剪区域就会远小于在刀片中部的尺寸，如图22A所示。在这些修剪区域内，开放区域222的宽度W最好为0.003至0.005英寸，更加优选的宽度约为0.004英寸，而在刀片的中部，该宽度W可以根据需要在加工设计的约束下设计得很大。
如图22A所示，在这些修剪区域内，由型芯插件200限定的引入角A2逐渐过渡成一个大的角度A5，该角度由上部空腔部件210来限定。角度A5一般约为5至7度，最好约为6度，而角度A2约为2.5至4.5度，最好为3.5度，参照图22，如上所述。型芯插件和上部空腔部件之间的这种角度变化用于在修剪区域内形成开放区域222。
类似地，开放区域224设置在刀片18的下方并位于刀片托架34的前方，以允许刀片托架在插入到刀片槽内的过程中正确定位，此外还能够在不损坏刀片托架34的前提下将模具合拢。这些区域一般不会使不需要的树脂沿刀片流动。这些开放区域224的宽度W1最好约为0.004至0.006英寸，0.005英寸为最佳，其中该宽度W1是由刀片托架34的上部拐角到型芯插件200的面对侧壁测得的。
这些开放区域246设置在刀片18的后方，以容许刀片的宽度存在公差。与上述其它开放区域相同，开放区域246的尺寸也被设计成能够减少树脂的流动，同时有利于刀片定位的结构形式。一般情况下，这些开放区域246的宽度W2约为0.002至0.004英寸，最好约为0.003英寸。
参照图22，刀片槽和位于刀片中心(和沿刀片的大部分长度)的上部空腔部件的几何形状还在刀片18的每个刀刃28周围形成了多个开放区域218，以防止刀刃由于与模具表面相接触而损坏。在左侧开放区域218附近，上部空腔部件210相对垂直面限定了一个角度A4，该垂直面将修剪区域(如图22A所示并如下所述)密封起来并在模具合拢时提供了一个滑动力，该滑动力将刀片推入一个正确位置，以进行模压。角度A4最好约为12至15度，在更加优选的情况下，该角度约为13.5度。刀刃28与上部空腔部件210之相对侧壁间的间隙C一般约为0.003至0.005英寸，最好约为0.004英寸。在刀片18的平面状表面220和上部空腔部件之间还设置有一个容许刀片厚度变化的间隙C1。间隙C1一般为0.0002至0.0004英寸，最好约为0.0003英寸。
如上所述，刀片槽和上部空腔部件在修剪区域(在图21中由剖面线22A-22A表示)的几何形状不同于在刀片中心处(在图21中由剖面线22-22表示)的几何形状。在修剪区域内，如图22A所示，上述开放区域要足够小，而且小到使树脂不能溢入刀片的剃须区域内；而且为进一步防止树脂的溢出，还设置了多个接触区域(即，上部空腔部件210和型芯插件200的理论线性接触区域)。尽管这种接触可能使刀片18产生某种损坏，但是这种损坏是可以接受的，因为位于刀片18之端部附近的这些区域一般不是剃须刀刀盒的剃须区域，即，这些区域在剃须过程中不与使用者的皮肤相接触。
这些接触区域在图22和22A中由标记‖表示。图22A所示的这些区域可防止树脂的溢出，此外其还具有其它功能，例如为刀片定位。如图22所示，位于刀片中心的接触区域对溢出没有作用，其仅用于支撑刀片并为刀片定位。这些接触区域为(a)位于刀片18之底侧240的接触区域，它们可防止树脂沿刀片的长度方向溢出；(b)位于刀片托架34之底侧242的接触区域，它们支撑着刀片并使刀片正确定位；和(c)位于刀片托架34之曲线状上部部分244处的接触区域，它们与刀片托架34相接触并容许刀片托架的曲率存在公差，这样就使引入角保持一致。
如图21所示，引入区域206当由上方(图21)观察时基本为弓形，这样该引入区域206的尺寸就可沿刀片的长度变化。这种弓形容许细长的刀片由于存在加工公差而弯曲或者在将刀片输送到刀片槽内而产生弯曲。因此，刀片槽的开口在型芯插件200之顶面208上的宽度在清扫曲线上沿着从刀片槽的各端到其中心的方向逐渐变大，而且该槽在中心处的宽度W要比在端部的宽度至少约大0.015″，最好大0.015至0.020″。在将刀片插装到刀片槽内时，这种弓形结构能够迫使刀片保持平直。由于弓形刀片可使刀刃定位在受损的位置上，从而迫使刀片保持平直，这样就可以防止在模压过程中使刀刃受损。
重要的是，上述的刀片槽几何形状能够快速、容易地将刀片进送到一个非常狭窄的槽内，在模压过程中，刀片将被可靠地保持在该狭槽内。由于刀片槽和刀片托架之间仅存在一个非常小的间隙，如果没有引入区域206，那么在高速制造过程中就很难将刀片插装到这种狭槽内。
如上所述，用于将刀片安装到型芯插件200内的合适装置已经在图23-23A中示出。一个刀片输送单元300携带着受支撑的刀片，如图23A所示，即该刀片输送单元在不与刀刃28相接触的前提下保持刀片18。该刀片通过一个真空源302被固定在输送单元300中。当然，也可以采用一个磁性源(未示出)来替代真空源302，或者除了该真空源外，还设置有一个磁性源。如果除了真空源外还采用了一个磁性源，那么该磁性源就可在真空源失效的情况下作为备用设备而加以使用。该刀片托架34可通过沿箭头A所示的方向移动该输送单元300而被插装到刀片槽202内。如上所述，刀片托架34被引入区域206引导到刀片槽202内。在刀片的端部还设置有多个端部引入区域304，这样就使模具表面沿远离刀片端部的方向成角度地倾斜，如图23所示。这些引入区域304允许输送工具与模具错开，从而有利于将一个受支撑的刀片输送到刀片槽内。这些引入区域304形成了锥度为75度的开放区域41，这些开放区域可在剖视图(图5)中看到，即，开放区域41的底部宽度大于成品刀盒的顶部宽度。
在完成插装后，刀片被真空源306保持在型芯插件200内。刀片输送工具已经在图23B中示出。如图23B所示，刀片输送单元300包括一个刀片支撑部分310，该部分的几何形状允许其对受到支撑的刀片18进行可靠固定并将刀片18引入刀片槽202内，同时还不会对刀片的刀刃28造成损坏。这样，在每个刀片的前方都有一个间隙C1，该间隙足以防止在将刀片输送到刀片槽内时由于振动而使刀片与输送工具相接触从而造成刀片的损坏。真空源302通过通道312施加作用，而该通道具有足以将刀片18可靠固定到位的直径D。
在某些情况下，还需要设置一些额外的工具来减少由于高速机器人的振动而产生的错位。这样的工具可从Hekuma公司买到。
动态剃须刀刀盒在上述的实施例中，每个刀片都被固定安装到位，即，刀片不能移动(除了末端可以略微沿轴向移动外，目的是防止塑料刀盒产生扭曲或刀片产生变形，如上所述)。端部被固定安装的刀片能够沿刀片的整个长度提供良好的刚性，从而减少、甚至于完全防止在剃须过程中产生振动和颤动。但是，如果需要，刀片也可随着剃须压力的不同而沿大体垂直于其长度的方向移动，从而形成一种“动态”的剃须刀刀盒。
这种运动可通过将位于弹性区域44内的支撑端64封套到壳体16内来实现，如图24所示。弹性区域44允许受到支撑的刀片随着剃须压力的不同而沿一个基本垂直于刀片长度的方向(图24中的箭头B所示的方向)略微移动。为限制受支撑刀片沿箭头B所示之方向的移动，可在壳体内模压出一个槽，从而形成一个导向件(未示出)。这样就使刀片沿轴向的移动最小。
该弹性区域一般由柔顺材料制成，例如由像聚乙烯块状共聚物这样的热塑性弹性体(TPE)制成。其它合适的柔顺材料包括硅橡胶、热固性橡胶、天然橡胶(乳胶)、丁基橡胶、其它具有类似性质的材料及其混合物。合适的柔顺材料具有足够的柔顺性，从而在将刀片应用到所需形状的刀盒上时容许该刀片有所需的移动量。在某些实施例中，柔顺材料的硬度范围可以为肖氏A级20至80。最好使刀片在垂直方向上的总移动距离(箭头B)小于0.20毫米，在剃须过程中，该移动距离平均约为0.1毫米。总之，最好不要让刀片前后移动。这种前后移动可通过将弹性区域构造成沿水平方向具有最小厚度、同时增大在垂直方向上的厚度而得以减小。刀片沿垂直方向和水平方向上的移动量决定于弹性区域的几何形状及柔顺材料的硬度。包括有多个弹性区域可以减小由于TPE和类似材料本身所具有的阻尼特性而产生的不良振动。
最好提供多个能够容许刀盒收缩的弹性区域，从而防止出现上述的扭曲和/或变形，而且无需容许刀片沿垂直于其长度的方向做显著移动。在这种情况下，最好采用一种比动态剃须刀刀盒所用材料更坚硬的柔顺材料，和/或调整弹性区域的几何形状。如果这些弹性区域用于适应刀盒的收缩，那么就无需为此设置多个上述的开放区域。
其它实施例其它实施例落入下述权利要求书的保护范围内。
例如，尽管支撑型刀片是参照被焊接到托架上的刀片进行说明的，但也可以采用其它类型的受支撑刀片。例如，受到支撑的刀片可以是一个由成形材料(例如弯钢)制成的单个部件，或者也可以是由一个刀片部件和一个加固部件构成的组件，而且刀片部件和加固部件可利用任何所需的方法例如焊接、铆接或粘接剂连接在一起。该刀片部件和加固部件可以采用相同的材料或不同的材料。
此外，尽管在图1B中，有多个容许收缩差的柔性区域设置在刀片的端部和壳体边缘510之间，但是这些柔性区域还可设置在其它区域内和/或具有不同的几何形状。例如，如果需要，这些开放区域可以是直线状的，而不是C形。在另一实施例中，如图25和25A所示，可在刀片托架的下方设置一个柔性区域F′。在这种情况下，开放区域41′没有穿过刀盒的整个厚度延伸，而是围绕刀片的端部沿所有方向朝壳体边缘510延伸。当然，这样柔性区域还可利用其它结构来形成。例如，柔性区域F或F′的设置能够减小壳体的弯曲，或者使其弯曲量根据柔性区域相对其它特定刀盒结构的位置的不同而为正值或负值，这一点对于本领域的技术人员而言是公知的。
此外，尽管上面已经对作为将刀片固定到模具插件上的手段的磁条和真空作出了说明，但也可采用其它技术。例如，整个型芯插件都可以具有磁性。或者，也可以采用不会损坏刀片的其它所需连接技术将刀片可拆卸地固定到型芯插件上。其它合适的方法包括机械夹紧及上述方法的组合。
尽管上面已经对可拆卸的型芯插件作出了说明，但是，在许多情况下，最好在高速制造过程中利用机器人和传统的对位技术直接将刀片安装到模具中。在这些情况下，模具型芯包括一个与上述型芯插件相似的部分，即具有一个刀片槽或其它刀片保持部件。在其它情况下，最好采用上述的可拆式型芯插件。这样，就能够离线(off-line)完成刀片的安装工作，这样就可以缓解或消除由于刀片安装问题而导致的制造延迟。例如，在采用高气穴模具(具有许多模具空腔的模具)来模压多刀片的剃须刀刀盒时，就能够在一个离线操作步骤中更加有效地将多个小刀片安装到位。
如果需要，该刀架可包括两个以上的刀片。图20示出了一种具有三个刀片的刀盒400。刀盒400包括三个受到支撑的刀片418。这些刀片418的端部按照上述方式被卡紧。在该实施例中，省去了防护部件，这样就可以为三个刀片提供空间，而且不会使这种刀架看上去很大。开放式狭槽420能够容纳一个弹性的辅助剃须条。一般作为防护区域的开口422可保持开放状态，以能够进行冲洗；或者，开口422内也可容纳一个独立的保护部件，例如被模压到该刀架上的弹性体材料插件，如果需要。
刀片剃须区域的几乎整个长度都没有受到塑料刀架的支撑，如图所示并如上所述。或者，如果需要，刀片剃须区域内的多个部分可支撑在壳体上。总之，刀片剃须区域的至少50％、最好至少75％不受支撑。
此外，尽管已经对被模压到塑料壳体上的刀片作出了说明，但是，该刀片还可通过其它方法安装到壳体上，例如利用粘接剂或机械部件将支撑端64连接到壳体上，其中机械部件例如可以是象卡钉或夹子这样的紧固件。这些支撑端还可被冲压到壳体上，例如利用一个工具对位于刀片端部的塑料进行敲击，目的是使塑料变形并包围在这些端部周围。
另外，刀片托架还可以被加工成没有支撑端64的结构形式，在这种情况下，受支撑刀片的端部被卡紧。
尽管已经将这些弹性区域表示成包围刀片端部的结构形式，但是，也可以将多个替代型弹性区域设置在刀片端部的下方或上方。
权利要求
1.一种剃须装置，其包括一个塑料壳体，该塑料壳体被构造成在剃须过程中能够与使用者的皮肤相接触；以及至少一个细长的受支撑的刀片，所述刀片具有两个端部，所述受支撑刀片的两个端部被塑料壳体卡紧；其中所述刀片被固定安装在该壳体内，以防止沿垂直于其长度的方向移动。
2.根据权利要求1的剃须装置，其特征在于所述塑料壳体包括多个位于刀片端部附近的柔性区域，这些柔性区域被构造成能够容许在刀片和塑料壳体之间存在收缩差。
3.根据权利要求2的剃须装置，其特征在于所述柔性区域由在壳体中并位于刀片端部附近的多个孔构成。
4.根据权利要求3的剃须装置，其特征在于所述孔基本为C形并围绕刀片的端部延伸。
5.根据权利要求4的剃须装置，其特征在于所述孔穿过壳体的厚度延伸。
6.根据权利要求4的剃须装置，其特征在于所述孔局部穿过所述壳体的厚度延伸并沿平行于一壳体边缘的刀片长度的方向延伸。
7.根据权利要求1的剃须装置，其特征在于细长形受支撑刀片的几乎所有剃须区域都未受到壳体的支撑。
8.根据权利要求1的剃须装置，其特征在于所述塑料壳体包括剃须刀刀盒的壳体。
9.根据权利要求1的剃须装置，其特征在于所述塑料壳体包括一次性剃须刀的剃须单元。
10.根据权利要求1的剃须装置，其特征在于所述受到支撑的刀片包括一个安装在一加固部件上的刀片部件。
11.根据权利要求10的剃须装置，其特征在于所述刀片部件被焊接到加固部件上。
12.根据权利要求1的剃须装置，其特征在于所述受到支撑的刀片包括一个由成形材料制成的整体部件。
13.一种剃须装置，其包括一个塑料壳体，该塑料壳体被构造成在剃须过程中能够与使用者的皮肤相接触；以及至少一个具有两个端部的细长形刀片，所述刀片的两个端部被塑料壳体卡紧；其中将这两端卡紧的所述塑料包括一个弹性部分，该弹性部分包括一种柔顺材料。
14.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述弹性部分被构造成使刀片在剃须过程中能够沿一个基本垂直于其长度的方向移动。
15.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述柔顺材料包括热塑性弹性体、硅橡胶、热固型橡胶、天然橡胶(乳胶)、丁基橡胶或其混合物。
16.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述细长形刀片的几乎所有剃须区域都未受到壳体的支撑。
17.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述塑料壳体包括剃须刀刀盒的壳体。
18.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述塑料壳体包括一次性剃须刀的剃须单元。
19.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述弹性区域被构造成能够容许在刀片和塑料壳体之间存在收缩差，从而防止壳体的扭曲。
20.根据权利要求13的剃须装置，其特征在于所述刀片包括一个受到支撑的刀片。
21.根据权利要求20的剃须装置，其特征在于所述受到支撑的刀片包括一个刀片部件，该刀片部件被安装在一个加固部件上。
22.根据权利要求21的剃须装置，其特征在于所述刀片部件被焊接到加固部件上。
23.根据权利要求20的剃须装置，其特征在于所述受到支撑的刀片包括一个由成形材料制成的整体部件。
24.根据权利要求19的剃须装置，其特征在于所述壳体包括多个位于刀片端部附近的孔。
25.一种剃须装置，其包括一个塑料壳体，该塑料壳体被构造成在剃须过程中能够与使用者的皮肤相接触；以及至少一个细长的受支撑刀片，所述刀片具有两个端部，所述受支撑刀片的两个端部被卡在壳体的塑料内；其中所述塑料壳体包括多个位于刀片端部附近的柔性区域，这些柔性区域被构造成能够容许在刀片和塑料壳体之间存在收缩差。
26.根据权利要求25的剃须装置，其特征在于所述柔性区域由多个在壳体中并位于刀片端部附近的孔构成。
27.根据权利要求26的剃须装置，其特征在于所述孔基本为C形并围绕刀片的端部延伸。
28.根据权利要求27的剃须装置，其特征在于所述的孔穿过壳体的厚度延伸。
29.根据权利要求26的剃须装置，其特征在于所述孔局部穿过壳体的厚度延伸并沿一个平行于一壳体边缘的刀片长度的方向延伸。
30.根据权利要求25的剃须装置，其特征在于所述细长形受支撑刀片的几乎所有剃须区域都未受到壳体的支撑。
31.根据权利要求25的剃须装置，其特征在于所述刀片包括一个受到支撑的刀片。
32.根据权利要求31的剃须装置，其特征在于所述受到支撑的刀片包括一个安装在一加固部件上的刀片部件。
33.根据权利要求32的剃须装置，其特征在于所述刀片部件被焊接到所述加固部件上。
34.根据权利要求31的剃须装置，其特征在于所述受到支撑的刀片包括一个由成形材料制成的整体部件。
35.一种剃须装置，其包括一个塑料壳体，该塑料壳体被构造成在剃须过程中能够与使用者的皮肤相接触；以及至少一个细长的受支撑刀片，所述刀片具有两个端部，所述受支撑刀片的两个端部被卡在塑料壳体内；其中所述塑料壳体包括多个位于刀片端部附近的柔性区域，这些柔性区域被构造成能够容许在刀片和塑料壳体之间存在收缩差，所述柔性区域由多个在壳体中并位于刀片端部附近的孔构成。
全文摘要
本发明提供一种剃须装置，其包括一个细长的刀片(18)和一个塑料壳体(16)，刀片的端部被卡在塑料壳体内。
文档编号B26B21/14GK1649701SQ03809543
公开日2005年8月3日 申请日期2003年5月5日 优先权日2002年5月9日
发明者小威廉·R·布朗, 威廉·C·卡森, 亚历山大·T·琴韦奴, 托马斯·A·克里斯特曼, 肯尼斯·E·约翰逊, 查尔斯·P·基里科普莱斯, 阿莱詹德罗·李, 卡迪·J·路易斯, 黑尔格·齐默特 申请人:吉莱特公司