CN102834230A - 低阻力理发器的刀片齿轮廓 - Google Patents

Abstract

一种用于毛发剪切装置的刀片（10）的齿（22’）包括：根部（24），固定于刀片的基座（12）；尖部（26），与根部相对，齿的纵轴限定在根部与尖部之间。在齿上设置有下平坦剪切表面（28）、与下表面相对的上表面（30）、和将上表面与下表面分隔开的侧壁（32）。上表面和侧壁（32）的至少一部分在纵轴方向上自尖部（26）开始为椭圆状。

Description

低阻力理发器的刀片齿轮廓

背景

本发明大体上涉及毛发剪切装置，还涉及采用刀片的往复运动以实现剪切动作的理发器或剪发器（这里统称为“理发器”），更具体地涉及用于这种理发器的刀片，尤其涉及用于这种刀片的齿的具体构造。

传统地，理发器刀片包括静止刀片或固定刀片以及活动刀片，活动刀片在驱动力的作用下相对于固定刀片往复运动。每个刀片具有大致平坦的基座，在静止刀片中的基座常常设置有紧固件开口，用于容纳将刀片固定于理发器的紧固件。典型地，活动刀片通过弹簧夹夹靠于固定刀片，并且包括用于容纳驱动元件的大致位于中心的开口。

固定刀片和活动刀片的公共边缘设置有多个剪切齿。尽管取决于所需的剪切动作的类型以及所修剪的目标物体（包括人、牲畜、宠物、毯子等）的不同，可以改变齿的长度和构造，但是在大多数情况下，齿具有盒状横截面。这种截面构造从齿的与基座相邻的根部延伸至相对的齿的尖部。在很多情况下，使用传统的研磨和抛光技术对齿的尖部进行最初的修整，从而移除拐角上的尖锐边缘。沿下齿面形成平坦表面，从而形成剪切表面。此外，很多传统的刀片经过二次修整，在侧面和剪切表面之间施加一半径。尽管进行了这种修整，但是传统刀片上的齿仍典型地由多个平坦表面形成。

发明内容

提供了对上述传统的刀片齿轮廓的改进，这种改进已证实显著地改善了理发器的剪切操作。事实上，通过用具有如下文所述构造的齿的刀片代替传统刀片，经由理发器刀片组的毛发进给速率（feed rate）提高了几倍，提高的量取决于所剪切物质的密度和具体的刀片构造。在一些情形中，使用本发明的刀片齿构造实现比传统进给速率提高了十倍。此外，剪切质量显著提高，装备有本发明刀片的给定理发器在剪切和纤维（毛发）进给方面能够明显优于装备有传统刀片的相同理发器。

本发明的刀片齿的另一特点是在齿的尖部的椭圆形过渡区，其形成三维进给加强形状。除了剪切表面以外，由此形成的齿的尖部不具有平坦表面。在优选的实施方式中，在齿的轴向或Y方向上限定的弧大于在横向方向或X方向限定的弧，从而产生椭圆形状。在一些应用中，可以设计为，Y方向的弧的尺寸将为X方向的弧的尺寸的三倍大。

更具体地，用于毛发剪切装置的刀片的齿包括固定于刀片的基座的根部和与根部相对的尖部，其中齿的纵轴限定在根部与尖部之间。在齿上设置有下平坦剪切表面、与下表面相对的上表面、和将上表面与下表面分隔开的侧壁。上表面和侧壁的至少一部分在纵轴方向上自尖部开始为椭圆状。

在另一实施方式中，提供一种在毛发剪切装置中使用的剪切刀片，包括：基座，所述基座具有第一边缘和相对的第二边缘；多个齿，所述多个齿从第一边缘突出，所述多个齿中的每个都在固定于第一边缘的根部和与根部相对的尖部之间限定纵轴。所述多个齿中的每个都具有下平坦剪切表面、相对的上表面以及侧壁表面。所述多个齿中的每个在由尖部限定的平面中所取的截面限定椭圆形，所述平面为与平坦剪切表面平行的平面和与剪切表面垂直并沿纵轴延伸的平面中的至少一个平面。

附图简要说明

图1是现有技术的理发器静止刀片的顶视透视示意图；

图2是图1中所描绘的理发器刀片的齿的局部放大顶视透视图；

图3是装备有本发明的齿的本发明刀片的局部顶视透视图；

图3A是沿图3的线A’-A’在大致示出的方向上的右侧并在相反方向上的左侧所取的组合截图；

图4是图3中所描绘的齿的局部放大透视图；

图5是本发明的齿的一个可选择实施方式的局部底视平面图；

图6是本发明的齿的另一个可选择实施方式的局部底视平面图；

图7是图5的齿的局部的侧视立体图；

图7A是沿图7的线7A-7A在大致示出的方向上所取的截面图；

图7B是沿图3和图7的线7B-7B在大致示出的方向上所取的截面图；以及

图8是设置有本发明的齿构造的本发明刀片组的分解透视图。

具体描述

现在参照图1和图2，示意性地图解了传统的或现有技术的理发器刀片，所述刀片整体上被标示为10，并且包括大致平坦的基座12，基座12具有第一或后边缘14以及相对的第二或前边缘16。如在所属领域中已熟知的，当刀片10安装于理发器时，用户看到上表面18，并且相对的下表面20面向理发器外壳（未示出）。可以理解的是，如在所属领域中已知的，刀片10可以具有多种形状，图1中的描绘仅作参考之用。本发明的焦点在于齿的构造。

理发器的多个齿22从第二边缘16突出，每个齿都具有固定于第二边缘的根部24以及相对的尖部26。在本申请中，尖部26是指齿22的端部或末梢区域，并不限制为齿22的端点。因此，参考数字26也指尖部区域。每个齿22都在根部24与尖部26之间限定纵轴“Q”。从图2可以看出，每个根部22都具有盒状横截面，这里所限定的盒状表示长方形、正方形、梯形或其它四边形。然而，在所属领域中已知的具有平坦表面的其它多边形也用于齿的截面。28为齿22的下表面上的平坦剪切表面。与剪切表面28相对的是上齿面30和侧壁32，侧壁32将剪切表面与上齿面分隔开。上齿面30和侧壁32也是平坦的。应注意的是，传统的齿22具有几个尖锐拐角，在限定尖部26的边缘34、36和38处以及在将上表面30与侧壁32分隔开的边缘40和42处大致形成直角。

现在参照图3至图8，示出了本发明的齿并且所述齿整体上被标示为22’。与齿22共享的部件被标示为相同的参考数字。根据发明人的测试显示：除了形成平坦剪切表面的下齿面28以外，通过移除沿边缘34、36、38、40和42的直角并且重构齿22’以具有整体上非平坦的外围，提供了改善的剪切性能。本发明的刀片的齿22’的一个重要特点为：每个上表面30以及优选地侧壁42的至少一部分在纵轴“Q”的方向上自尖部26开始为椭圆状。优选地，刀片22’上的尖部26限定横向于纵轴“Q”的弧“X”，并且纵轴“Q”的至少一部分限定弧“Y”，使得Y>X，由此形成椭圆形（图4至图6）。还优选地，弧X和弧Y的相邻端部之间的过渡是平滑的。另一特点是，优选地在至少两个平面中测量弧“X”和弧“Y”，其中的一个平面平行于剪切表面28（图4和图6），另一个平面垂直于剪切表面并与纵轴“Q”对齐（图7）。此外，特别优选地，弧“Y”自尖部26开始包围小于或等于1/3的纵轴“Q”。然而，弧“Y”的长度可被设计为随着应用而改变，并且可以超过1/3的纵轴“Q”。

现在参照图3和图4，本发明预期，通过使弧“Y”大于弧“X”，弧“X”和弧“Y”限定椭圆形。已经证实，这种形状显著地增加了通过理发器的毛发的进给速率，所述理发器装备有至少一个具有本发明的齿22’的刀片。在优选的齿22’中，非径向或椭圆形的弧“Y”被形成为齿的构造，使得侧壁32也为椭圆形，并且仅齿22’的平坦表面作为剪切表面28。因此，在尖部26处，上表面30与侧壁32之间为无角过渡。

如图3和图3A中所见，在根部24附近所取的横向于纵轴“Q”的第一截面A-A为盒状，并且在尖部26附近所取的相似的第二截面A’-A’大体上呈“D”形，其中第二截面具有由下剪切表面28限定的单一直线，剩余表面为椭圆形。如在所属领域中已知的，理发器的刀片组的剪切动作在刀片齿的侧边缘处获得，当活动刀片相对于固定刀片往复运动时产生了一种剪刀式动作。为了保持这种剪切动作，优选地朝向根部24的齿22’的截面3A-3A具有形成尖锐剪切边缘的拐角44，在所述尖锐剪切边缘处，平坦剪切表面28过渡至侧壁32。这从图3A的右侧可见。

然而，为了加强本发明的刀片22’的进给毛发的能力，优选地，从线3A-3A向尖部26看去（从图3A的左侧可见），拐角44A为倒圆角。由此，可以理解的是，从线3A-3A向尖部26的末端不会发生剪切动作。

现在参照图3A和图5至图7，可选择地，通过扩展倒圆角形拐角44A的概念，在一些应用中，下剪切表面28的外围边缘46在“R”处也为倒圆角地或平滑地过渡，以便在尖部26处剪切表面与侧壁32之间没有限定拐角。此过渡区域“R”平滑地融入到平坦剪切表面28中。特别优选地，尽管倒圆角过渡区域“R”被限于齿的尖部26，然而还可以设计为，过渡区域“R”沿外围边缘46向齿的根部24延伸。

对比图5和图6，可以看出，过渡区域“R”可以改变并限定相对小的尖部距离“D”（图5），或者相对大的尖部距离“D”（图6）。

现在参照图7、图7A和图7B，在齿22’的第一截面7A-7A与第二截面7B-7B之间形成渐进的平滑的过渡“T”。换言之，齿22’的横截面从图7A中可见的靠近尖部26的非平坦的弯曲的形状平滑地过渡为靠近根部24的从图7B中可见的具有平坦上表面30和侧壁32的盒状。

现在参照图8，在实践中，在观看理发器的刀片运动的高速摄影之后发现，毛发纤维在通过传统刀片齿几何构造中的尖锐拐角型刀片组时，受到了阻碍。更具体地，现有的齿构造的陡起的几何构造在与毛发纤维接触的点处造成压力峰值，这显著地增大了拖拽。相应地，这种拖拽导致较慢的剪切速度和较低的整体剪切质量。而且，尽管传统刀片的齿10通常经过二次修整或研磨，使一些拐角或边缘变圆，然而它们仍然具有多个平坦表面。

已经证实，在边缘34-42处移除直角或拐角会使通过刀片组48的毛发进给速率显著提高，其中刀片组48由静止刀片或固定刀片50以及补充性的活动刀片52组成，至少一个刀片装备有本发明的齿22’（图8）。这种刀片组48典型地装备有刀片导引器54，如在理发器领域中已知的。简单参照图6，为了获得所需的剪刀式剪切动作，活动刀片52的齿将在剪切表面28上限定线56。

通过至少在静止刀片50上设置本发明的齿22’，已经实现了比标准的具有平坦上表面和侧壁表面的“拐角”刀片的剪切速率大约快5至10倍量级的剪切速率。此外，在静止刀片50设置有齿22’的情形下，刀片52也可以装备有这种齿。当本发明的齿22’形成在静止刀片50上时，本发明的齿22’的主要的性能优点得到实现。还已发现，由于本发明的齿22’，剪切效率提高了，由此使用理发器进行工作的用户在目标头部的某区域上所需的操作次数减少了。因而，装备有刀片50和52（至少刀片50具有本发明的齿22’）的理发器往往表现为功效强大得多的级别的理发器。

下表1提供了标准理发器刀片与本发明的具有齿22’的刀片之间的刀片进给速率的对比。

人造毛发剪切测试

本发明通过使每种构造的三个样品刀片组（A、B和C）移动经过沿指定距离（例如在20-24英寸长的范围内）排列的指定密度的人造毛发，以秒为单位测量时间。

表1

上述结果的平均值显示，本发明刀片的剪切比常用刀片的剪切大约快5倍。

再次参照图3A、图4、图7A和图7B，本发明的齿22’的构造具有三个不同区域：过渡区58、过渡区60和尖部26。优选地，通过冲裁（blanking）、铣削或研磨操作来塑形主体60，因此主体60被塑形为具有盒状截面，并且主体60具有平坦表面。过渡区58在构造上从尖部26至主体具有平滑的变化。在图3A和图7A中，如虚线62的轮廓所示，可以看出从标准的刀片齿移除的材料的量。可以设计为，尖部26要么是球形的、要么是子弹头状的。

可以设计为，能够使用下述已知的机械加工、车削和修整技术的任一种来塑形具有本发明的齿22’的本发明刀片50和52，以便所述齿具有所需的轮廓，所述技术包括但不限于磨料介质磨光、磨料拖拽修整、橡胶磨料、磨光轮、磨料抛光、以及其它已知的研磨、抛光、磨光和机械加工技术。

因此，可以看出，通过提供具有齿22’的剪切刀片50，可实现毛发进给速率显著地高于传统的理发器刀片组的毛发进给速率，其中齿22’生成有尖部区域26，除了剪切表面以外，尖部区域26不具有平坦表面。

尽管已经示出并描述了本发明的低阻力理发器的刀片齿轮廓的具体实施方式，然而所属领域技术普通技术人员可以理解，在不偏离本发明的广泛的方面以及权利要求书所限定的范围的前提下，可对本发明作出各种改变和修改。

Claims (18)

1.一种用于毛发剪切装置的刀片（10）的齿（22’），所述齿包括：

根部（24），所述根部固定于所述刀片的基座（12）；

尖部（26），所述尖部与所述根部相对，所述齿的纵轴限定在所述根部与所述尖部之间；

下平坦剪切表面（28）；

上表面（30），所述上表面与所述下表面相对；

侧壁（32），所述侧壁将所述上表面与所述下表面分隔开，

其中所述上表面和所述侧壁的至少一部分在所述纵轴的方向上自所述尖部开始为椭圆状。

2.根据权利要求1所述的齿，其中所述尖部（26）限定横向于所述纵轴的弧“X”，并且所述纵轴限定弧“Y”，使得“Y”>“X”。

3.根据权利要求2所述的齿，其中所述弧“Y”自所述尖部（26）开始包围小于或等于1/3的所述纵轴。

4.根据权利要求2所述的齿，其中所述弧“X”和所述弧“Y”在与所述剪切表面（28）平行的平面和与所述剪切表面垂直并与所述纵轴平行地延伸的平面中的至少一个平面中测量。

5.根据权利要求1所述的齿，其中所述纵轴限定非径向弧，所述非径向弧体现在与所述尖部（26）合并且相邻的所述侧壁（32）和所述上表面（30）中。

6.根据权利要求1所述的齿，其中在所述根部（24）附近所取的横向于所述齿（22’）的所述纵轴的第一截面为盒状，并且在所述尖部附近所取的相似的第二截面为“D”形，所述第二截面具有由所述下表面（28）限定的单一直线，并且剩余表面为不平坦表面。

7.根据权利要求6所述的齿，还包括在所述第一截面与所述第二截面之间的渐进的平滑的过渡。

8.根据权利要求1所述的齿，其中在所述尖部（26）处的所述下表面（28）的外围边缘为倒圆角，以形成与所述侧壁（32）的过渡。

9.根据权利要求1所述的齿，其中在所述上表面（30）与所述侧壁（32）之间的过渡为无角过渡。

10.一种在毛发剪切装置中使用的剪切刀片，包括：

基座（12），所述基座具有第一边缘（14）和相对的第二边缘（16）；

多个齿（22’），所述多个齿从所述第二边缘（16）突出，所述多个齿中的每个都在固定于所述第一边缘的根部（24）和与所述根部相对的尖部（26）之间限定纵轴，

其中所述多个齿中的每个都具有下平坦剪切表面（28）、相对的上表面以及侧壁表面（32）；

所述多个齿中的每个在由所述尖部限定的平面中所取的截面限定椭圆形，所述平面为与所述平坦剪切表面平行的平面和与所述剪切表面垂直并沿着所述纵轴延伸的平面中的至少一个平面。

11.根据权利要求10所述的刀片，在所述多个齿（22’）的至少一个中，所述尖部（26）限定横向于所述纵轴的弧“X”，并且所述纵轴限定弧“Y”，使得“Y”>“X”。

12.根据权利要求11所述的刀片，其中所述弧“Y”自所述尖部（26）开始包围小于或等于1/3的所述纵轴。

13.根据权利要求11所述的刀片，其中弧“X”和弧“Y”的相邻端部之间的过渡是平滑的。

14.根据权利要求10所述的刀片，其中沿所述纵轴的所述齿（22’）的上表面（30）限定非径向弧。

15.根据权利要求10所述的刀片，其中在所述根部（24）附近所取的横向于所述齿（22’）的所述纵轴的第一截面为盒状，并且在所述尖部（26）附近所取的相似的第二截面为“D”形，所述第二截面具有由所述下表面（28）限定的单一直线，并且剩余表面为椭圆形。

16.根据权利要求15所述的刀片，还包括在所述第一截面与所述第二截面之间的渐进的平滑的过渡。

17.根据权利要求10所述的刀片，其中在所述尖部（26）处的所述下表面（28）的外围边缘为倒圆角，以形成与所述侧壁（32）的过渡。

18.根据权利要求10所述的刀片，其中在所述上表面（30）与所述侧壁（32）之间的过渡为无角过渡。

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