CN102099165A - 剃刀及剃刀架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了剃刀架(8)，所述剃刀架包括防护件(10)、顶盖(12)、以及位于防护件和顶盖之间的具有平行的锋利刀刃的至少两个刀片(14，16)。第一刀片限定最靠近防护件的刀刃，并且第二刀片限定最靠近顶盖的刀刃。第一刀片所具有的切割力小于第二刀片的切割力。
Description
技术领域
本发明涉及剃刀，更具体地讲涉及剃刀架，还更具体地讲涉及剃刀架中的剃刀刀片。
背景技术
在剃刮时，希望实现贴面剃刮，同时也提供良好的剃刮舒适感。影响剃刮性能的因素包括刀刃和皮肤之间的摩擦阻力以及刀片施加到毛发上的切割力。
希望提供一种具有包含在其中的多个剃刀刀片的剃刀架，所述剃刀刀片各具有锋利刀刃。锋利刀刃在其接合毛发时减小刀片的切割力，从而改善剃刮舒适感。然而，已发现当使用诸如美国专利6,212,777中所公开的在刀片架中具有低切割力并且被布置成具有渐进几何形状的刀片时，总体剃刮体验会变得不舒适。据信这是由于如下事实：存在可施加到皮肤上的总体可接受的剃刮压力水平。如果剃刮压力太高，则会刺激皮肤。在具有渐进几何形状的剃刀架中，如果切割力太低，则具有正暴露量的最后一个刀片将导致不可接受的剃刮压力。
希望提供一种包括具有锋利刀刃的刀片的剃刀架，其不会产生不可接受的施加到使用者皮肤上的剃刮压力。
发明内容
本发明提供了一种用于剃刀的剃刀架。该剃刀架包括防护件、顶盖、以及位于防护件和顶盖之间的具有平行的锋利刀刃的至少两个刀片。第一刀片限定最靠近防护件的刀刃，并且第二刀片限定最靠近顶盖的刀刃。第一刀片所具有的切割力小于第二刀片的切割力。
优选地，第一刀片所具有的切割力比第二刀片的切割力小至少约5％。更优选地，第一刀片所具有的切割力比第二刀片的切割力小至少约10％。
第一刀片可包括硬涂层。第一刀片可包括罩面层。第一刀片可包括外层。
第二刀片可包括硬涂层。第二刀片可包括罩面层。第二刀片可包括外层。
剃刀架可包括三个具有平行的锋利刀刃的刀片，其中第三刀片定位在第一刀片和第二刀片之间。剃刀架可包括四个具有平行的锋利刀刃的刀片，其中两个第三刀片定位在第一刀片和第二刀片之间。剃刀架可包括五个具有平行的锋利刀刃的刀片，其中三个第三刀片定位在第一刀片和第二刀片之间。剃刀架可包括六个或更多个具有平行的锋利刀刃的刀片，其中第一刀片最靠近防护件。
第一刀片的刀刃的基底具有尖端，所述尖端具有约125至300埃的半径。第二刀片的刀刃的基底具有尖端，所述尖端具有约125至300埃的半径。
在一个优选的实施方案中，第一刀片基底具有在与刀片尖端相距四微米的距离处测量的介于约1.3和1.6微米之间的厚度；在与刀片尖端相距八微米的距离处测量的介于约2.2和2.7微米之间的厚度；在与刀片尖端相距十六微米的距离处测量的介于约3.8和4.9微米之间的厚度；在四微米处的厚度与在八微米处的厚度的比率为至少0.45，并且在四微米处的厚度与在十六微米处的厚度的比率为至少0.25。第二刀片的基底具有在与刀片尖端相距四微米的距离处测量的大于1.6微米的厚度；在与刀片尖端相距八微米的距离处测量的大于2.7微米的厚度；和在与刀片尖端相距十六微米的距离处测量的大于4.9微米的厚度。
第二刀片的基底所具有的在与尖端相距四微米处测量的厚度与在与尖端相距八微米处测量的厚度的比率小于0.65，并且在与尖端相距四微米处测量的厚度与在与尖端相距十六微米处测量的厚度的比率小于0.35。
切割力通过羊毛毡切割器试验进行测量，该试验通过测量每个刀片切断羊毛毡所需的力来测量刀片的切割力。每个刀片的切割力均是通过测量每个刀片切断羊毛毡所需的力来确定。使每个刀片划过羊毛毡切割器5次并在记录仪上测量每次切割的力。将5次切割中最小的力定义为切割力。
如果剃刀具有多个刀片，则一个或多个刀片可被设计成具有减小的切割力，同时其它刀片可被设计成具有更高的切割力。这种具有不同切割力的不同刀片的组合提供改善的剃刮贴面性，同时保持舒适感。
附图说明
虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护被视为本发明的主题的权利要求书，但是据信通过结合附图所作的以下说明可以更充分地理解本发明。
图1-4描绘了具有多个刀片的剃刀架，其中一个或多个刀片比定位在剃刀中的另一个刀片具有相对更低的切割力。
图5为图解视图，其示出了第一刀片基底。
图6为图解视图，基示出了第二刀片的基底。
图7为图解视图，其示出了第一刀片。
图8为图解视图，其示出了第二刀片。
具体实施方式
参见图1，剃刀架8包括防护件10、顶盖12、以及两个刀片14和16。第一刀片14具有低于第二刀片16的切割力并且定位在防护件10和第二刀片16之间。因此，当剃刀架8在使用时，第一刀片14将在第二刀片16之前接触毛发。
如在本文文本和附图中所用，术语“第一刀片”是指与被称为第二刀片的刀片相比具有相对更低切割力的刀片，所述相对更低切割力对应于更低的摩擦阻力。同样，术语第二刀片是指与被称为第一刀片的刀片相比具有相对更高切割力的刀片，所述相对更高切割力对应于更高的摩擦阻力。
参见图2-4，其它剃刀架可包括防护件、顶盖和多个刀片(分别为三个、四个、五个或更多个刀片)。在每种情况下，比第二刀片16具有更低切割力的第一刀片14均定位在防护件10和第二刀片16之间。
如图2所示，剃刀架8具有三个刀片。第一刀片14为具有更低切割力的刀片，并且被定位成最接近防护件10(即，处在主要位置)。具有更高切割力的第二刀片16定位在相对于防护件10而言的第三位置，即，定位在最靠近顶盖12的位置。第三刀片15定位在第一刀片14和第二刀片16之间。第三刀片15可与第一刀片14相同，与第二刀片16相同，或具有与第一刀片14和第二刀片16不同的构型。优选地，第三刀片15与第一刀片14相同。
如图3所示，剃刀架8可包括四个刀片。第一刀片14为具有更低切割力的刀片并且被定位成最接近防护件10(即，主要位置)。具有更高切割力的第二刀片16被定位在相对于防护件10而言的第四位置，即，定位在最靠近顶盖12的位置。两个第三刀片15被定位在第一刀片14和第二刀片16之间。第三刀片15可与第一刀片14相同，与第二刀片16相同，或具有与第一刀片14和第二刀片16不同的构型。优选地，第三刀片15各自均与第一刀片14相同。
如图4所示，剃刀架8具有五个刀片。第一刀片14为具有更低切割力的刀片并且被定位成最接近防护件10(即，主要位置)。具有更高切割力的第二刀片16被定位在相对于防护件10而言的第五位置，即，定位在最靠近顶盖12的位置。三个第三刀片15被定位在第一刀片14和第二刀片16之间。第三刀片15可与第一刀片14相同，与第二刀片16相同，或具有与第一刀片14和第二刀片16不同的构型。优选地，第三刀片15各自均与第一刀片14相同。
尽管所示出的剃刀架具有两个、三个、四个和五个刀片，但也可期望剃刀架具有六个或更多个刀片。
优选地，刀片被布置在剃刀架内使得它们具有渐进几何形状。包括被布置成具有渐进几何形状的刀片的剃刀架的一个实例描述于美国专利6,212,777中。
在某些情况下，第一刀片所具有的切割力比第二刀片的切割力小至少5％。优选地，第一刀片所具有的切割力比第二刀片的切割力小至少约10％。一般来讲，第一刀片的切割力介于约0.1和1.0lbs.之间，其小于第二刀片的切割力。优选地，第一刀片具有至少约0.2lbs.的切割力，其小于第二刀片的切割力。
提供具有更高切割力的刀片可通过改变刀片自身的形状来实现。第一刀片14的刀刃区域的图解视图示出于图5中。第一刀片14包括具有楔形锋利刀刃的不锈钢主体部分或基底50，所述刀刃具有尖端52。尖端52优选具有约125至300埃的半径，其中面54和56从尖端52发散开。基底50具有在与刀片尖端52相距四微米的距离60处测量的介于约1.3和1.6微米之间的厚度61。基底50具有在与刀片尖端52相距八微米的距离62处测量的介于约2.2和2.7微米之间的厚度63。基底50具有在与刀片尖端52相距十六微米的距离64处测量的介于约3.8和4.9微米之间的厚度65。
基底50所具有的在与尖端52相距四微米处测量的厚度61与在与尖端52相距八微米处测量的厚度63的比率为至少0.45。基底50所具有的在与尖端52相距四微米处测量的厚度61与在与尖端52相距十六微米处测量的厚度65的比率为至少0.25。
第二刀片16的刀刃区域的图解视图示出于图6中。第二刀片16包括具有楔形锋利刀刃的不锈钢主体部分或基底70，所述刀刃具有尖端72。尖端72优选具有约125至300埃的半径，其中面74和76从尖端72发散开。基底70具有在与刀片尖端72相距四微米的距离80处测量的大于1.6微米的厚度81。基底70具有在与刀片尖端72相距八微米的距离82处测量的大于2.7微米的厚度83。基底70具有在与刀片尖端72相距十六微米的距离84处测量的大于4.9微米的厚度85。
基底70所具有的在与尖端相距四微米处测量的厚度81与在与尖端相距八微米处测量的厚度83的比率小于0.65。基底70所具有的在与尖端相距四微米处测量的厚度81与在与尖端相距十六微米处测量的厚度85的比率小于0.35。
这些厚度和厚度比率提供用于改善剃刮的框架。这些厚度和厚度比率提供刀刃强度和低切削力或锐度之间的平衡。具有较小比率的基底将具有非足够的强度，从而导致最终刀刃失效。具有较大厚度的基底将具有更高切削力，从而在剃刮期间对使用者造成增加的拉扯和牵拉以及增加的不适感。
一种可有利于生产适当锋利刀刃的基底11材料为马氏体不锈钢，其具有较小的更细分布的碳化物，但具有类似的总体碳重百分比。细小碳化物基底提供更硬且更脆的后硬化基底，因而使得能够制造更薄更强的刀刃。这种基底材料的一个实例为具有更细平均碳化物尺寸的马氏体不锈钢，其碳化物密度为至少约200碳化物/平方微米，更优选至少约300碳化物/平方微米，并且最优选至少约400碳化物或更多/100平方微米，所述密度由光学显微横截面确定。
现在参见图7，其示出了成品第一刀片14，所述刀片包括基底50、夹层24、硬涂层26、罩面层28和外层30。基底50通常由不锈钢制成，虽然也可采用其它材料。具有基底、夹层、硬涂层、罩面层和外层的剃刀刀片的一个实例描述于美国专利6,684,513中。
夹层24用来促进硬涂层26与基底50的粘结。合适的夹层材料的实例为含铌、钛和铬的材料。一种特定夹层由厚度大于约100埃且优选小于约500埃的铌制成。夹层可具有约150埃至约350埃的厚度。PCT 92/03330描述了铌夹层的使用。
硬涂层26提供改善的强度、耐腐蚀性和剃刮能力并且可由如下材料制成：包含细小结晶碳、微米结晶碳或纳米结晶碳的材料(例如，金刚石、非晶金刚石或DLC)、氮化物(例如，氮化硼、氮化铌、氮化铬、氮化锆、或氮化钛)、碳化物(例如，碳化硅)、氧化物(例如，氧化铝、氧化锆)或其它陶瓷材料(包括纳米层或纳米复合材料)。在通过溅射进行涂覆期间通过例如在靶标中包括其它元素诸如钨、钛、银或铬，含碳材料可掺入有这些添加剂。材料也可掺入氢，例如氢化DLC。涂层26优选由金刚石、非晶金刚石或DLC制成。一个特定实施方案包括小于3,000埃，优选约500埃至约1,500埃的DLC。DLC层和沉积方法描述于美国专利5,232,568中。如“Handbook of PhysicalVapor Deposition(PVD)Processing”中所述，“DLC为一种非晶碳材料，其表现出许多所期望的金刚石特性，但不具有金刚石的结晶结构。”
罩面层28用于降低硬涂覆刀刃的尖端变圆，并有利于将外层粘结到硬涂层上同时还保持两者的有益效果。罩面层28优选由含铬材料制成，例如，铬或铬合金或与聚四氟乙烯相容的铬化合物例如CrPt。一种特定罩面层为厚度为约100-200埃的铬。罩面层可具有约50埃至约500埃，优选约100埃至约300埃的厚度。与若没有罩面层的情况相比，第一刀片14具有经多次剃刮仍不太圆化的刀刃。
外层30用来提供减小的摩擦。外层30可为聚合物组合物或改性的聚合物组合物。该聚合物组合物可为多氟烃。一种合适的多氟烃为聚四氟乙烯，其有时被称为调聚物。一种特殊的聚四氟乙烯材料为购自杜邦公司的Krytox LW 1200。这种材料是不易燃的稳定的干润滑剂，其由能产生稳定分散体的小颗粒组成。它以按重量计含20％固体物的水分散液来供给并可通过浸渍、喷射或刷涂来涂覆，并且接下来可进行空气干燥或熔融涂覆。该层优选小于5,000埃，典型地可为1,500埃至4,000埃，并且可薄至100埃，前提条件是保持连续涂覆。假设实现了连续涂覆，调聚物涂层厚度减薄可改善第一次剃须效果。美国专利5,263,256和5,985,459描述了可用来减小所涂覆的调聚物层厚度的技术，这些专利以引用方式并入本文。
第一刀片14一般根据以上参考专利中所述的方法来制造。一个特定实施方案包括铌夹层24、DLC硬涂层26、铬罩面层28、和KrytoxLW1200聚四氟乙烯外涂层30。铬罩面层28被沉积至最小100埃且最大500埃。使用DC偏压(小于-50伏且优选小于-200伏)和约2毫托氩的压力通过溅射来沉积所述罩面层。据信增加的负偏压促进压缩应力(与拉伸应力相反)，在铬罩面层中据信其促进改善的对尖端圆化的阻力，同时保持良好的剃刮性能。第一刀片14优选具有约200-400埃的尖端半径，所述半径是在涂覆了罩面层28之后且在添加外层30之前通过SEM测量。
现在参见图8，其示出了成品第二刀片16，所述刀片包括基底70、夹层94、硬涂层96、罩面层98、和外层100。基底70通常由不锈钢制成，虽然也可采用其它材料。具有基底、夹层、硬涂层、罩面层和外层的剃刀刀片的一个实例描述于美国专利6,684,513中。
夹层94用来促进硬涂层96与基底70的粘结。合适的夹层材料的实例为含铌、钛和铬的材料。一种特定夹层由厚度大于约100埃且优选小于约500埃的铌制成。夹层可具有约150埃至约350埃的厚度。PCT 92/03330描述了铌夹层的使用。
硬涂层96提供改善的强度、耐腐蚀性和剃刮能力，并且可由如下材料制成：包含细小结晶碳、微米结晶碳或纳米结晶碳的材料(例如，金刚石，非晶金刚石或DLC)、氮化物(例如，氮化硼，氮化铌、氮化铬、氮化锆、或氮化钛)、碳化物(例如，碳化硅)、氧化物(例如，氧化铝、氧化锆)或其它陶瓷材料(包括纳米层或纳米复合材料)。在通过溅射进行涂覆期间通过例如在靶标中包括其它元素诸如钨、钛、银或铬，含碳材料可掺入有这些添加剂。材料也可掺入氢，例如氢化DLC。涂层96优选由金刚石、非晶金刚石或DLC制成。一个特定实施方案包括小于约1,500埃，优选约400埃至约1,000埃的DLC。DLC层和沉积方法描述于美国专利5,232,568中。如“Handbook of PhysicalVapor Deposition(PVD)Processing”中所述，“DLC为一种非晶碳材料，其表现出许多所期望的金刚石特性，但不具有金刚石的结晶结构。”
罩面层98用于降低硬涂覆刀刃的尖端变圆，并有利于将外层粘结到硬涂层上同时还保持两者的有益效果。罩面层98优选由含铬材料制成，例如，铬或铬合金或与聚四氟乙烯相容的铬化合物例如CrPt。一种特定罩面层为厚度为约100-200埃的铬。罩面层可具有约50埃至约500埃，优选约100埃至约300埃的厚度。与若没有罩面层的情况相比，第二刀片16具有经多次剃刮仍不太圆化的刀刃。
外层100用来提供减小的摩擦。外层100可为聚合物组合物或改性的聚合物组合物。该聚合物组合物可为多氟烃。一种合适的多氟烃为聚四氟乙烯，其有时被称为调聚物。一种特殊的聚四氟乙烯材料为购自杜邦公司的Krytox LW 1200。这种材料是不易燃的稳定的干润滑剂，其由产生稳定分散体的小颗粒组成。它以按重量计含20％固体物的水分散液来供给并可通过浸渍、喷射或刷涂来涂覆，并且接下来可进行空气干燥或熔融涂覆。该层优选小于5,000埃，典型地可为1,500埃至4,000埃，并且可薄至100埃，前提条件是保持连续涂覆。假设实现了连续涂覆，调聚物涂层厚度减薄可改善第一次剃须效果。美国专利5,263,256和5,985,459描述了可用来减小所涂覆的调聚物层厚度的技术，这些专利以引用方式并入本文。
第二刀片16一般根据以上参考专利中所述的方法来制造。一个特定实施方案包括铌夹层94、DLC硬涂层96、铬罩面层98、和KrytoxLW1200聚四氟乙烯外涂层100。铬罩面层98被沉积至最小100埃且最大500埃。使用DC偏压(小于-50伏且优选小于-200伏)和约2毫托氩的压力通过溅射来沉积所述罩面层。据信增加的负偏压促进压缩应力(与拉伸应力相反)，在铬罩面层中据信其促进改善的对尖端圆化的阻力，同时保持良好的剃刮性能。第二刀片16优选具有约200-400埃的尖端半径，所述半径是在涂覆了罩面层98之后且在添加外层100之前通过SEM测量。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲均是指所引用的数值和围绕该数值在功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
在发明详述中引用的所有文件均在相关部分中以引用方式并入本文。对于任何文件的引用均不应当被解释为承认其是有关本发明的现有技术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
尽管已举例说明和描述了本发明的特定实施方案，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，随附权利要求旨在包括在本发明范围内的所有这样的改变和变型。
Claims (13)
1.一种剃刀架，所述剃刀架包括：
防护件；
顶盖；和
位于所述防护件和顶盖之间的具有平行的锋利刀刃的至少两个刀片，第一刀片限定最靠近所述防护件的刀刃，并且第二刀片限定最靠近所述顶盖的刀刃，其中所述第一刀片所具有的切割力小于所述第二刀片的切割力。
2.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片所具有的切割力比所述第二刀片的切割力小至少5％。
3.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片所具有切割力比所述第二刀片的切割力小至少10％。
4.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片包括硬涂层。
5.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片包括罩面层。
6.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片包括外层。
7.如权利要求1所述的剃刀架，所述剃刀架还包括定位在所述第一刀片和所述第二刀片之间的第三刀片。
8.如权利要求7所述的剃刀架，所述剃刀架还包括定位在所述第一刀片和所述第二刀片之间的附加的第三刀片。
9.如权利要求8所述的剃刀架，所述剃刀架还包括定位在所述第一刀片和所述第二刀片之间的附加的第三刀片。
10.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片的刀刃具有尖端，所述尖端具有125至300埃的半径。
11.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第二刀片的刀刃具有尖端，所述尖端具有125至300埃的半径。
12.如权利要求1所述的剃刀架，其中所述第一刀片包括基底，所述基底在与刀片尖端相距四微米的距离处具有介于1.3和1.6微米之间的厚度；在与刀片尖端相距八微米的距离处具有介于2.2和2.7微米之间的厚度；在与刀片尖端相距十六微米的距离处具有介于3.8和4.9微米之间的厚度；在四微米处的所述厚度与在八微米处的所述厚度的比率为至少0.45；并且在四微米处的所述厚度与在十六微米处的所述厚度的比率为至少0.25；并且
所述第二刀片包括基底，所述基底在与刀片尖端相距四微米的距离处具有大于1.6微米的厚度；在与刀片尖端相距八微米的距离处具有大于2.7微米的厚度；在与刀片尖端相距十六微米的距离处具有大于4.9微米的厚度。
13.如权利要求12所述的剃刀架，其中所述第二刀片的基底所具有的在四微米处的所述厚度与在八微米处的所述厚度的比率小于0.65，并且在四微米处的所述厚度与在十六微米处的所述厚度的比率小于0.35。
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