CN103702806A - 具有大的末端半径的剃刀刀片 - Google Patents
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Abstract
一种剃刀刀片包括限定涂覆的刀片的基底，所述基底具有接合到所述基底的涂层。涂覆的刀片包括由刀片末端限定的切刃，所述刀片末端具有500至1500埃的末端半径。涂覆的刀片具有在距刀片末端0.25微米的距离处测量的介于约0.3和0.5微米之间的厚度、在距刀片末端0.5微米的距离处测量的介于0.4和0.65微米之间的厚度、在距刀片末端1微米的距离处测量的介于0.61和0.71微米之间的厚度、在距刀片末端2微米处测量的介于0.96和1.16微米之间的厚度、以及在距刀片末端4微米处测量的介于1.56和1.91微米之间的厚度。
Description
技术领域
本发明涉及剃刀，并且更具体地涉及具有大的末端直径和狭窄轮廓的具有锋利且耐用的切刃的剃刀刀片。
背景技术
剃刀刀片通常由合适的基底材料诸如不锈钢形成，并且切刃被成形为具有包括最终末端的楔形构型，所述最终末端具有半径。常常使用硬涂层诸如金刚石、非晶金刚石、类金刚石碳（DLC）材料、氮化物、碳化物、氧化物或陶瓷来改善强度、耐腐蚀性和剃刮能力，从而保持所需的强度、同时使得能够使用具有较低切削力的较薄刀刃。可使用聚四氟乙烯（PTFE）来减小摩擦含铌或铬材料的层可有助于改善基底（通常为不锈钢）和硬碳涂层（如DLC）之间的结合。
希望改变剃刀刀片的形状以在改善安全性和舒适度的同时获得具有低切削力的剃刀刀片。通过发现理想的刀刃设计，可能提供在皮肤上更安全的低切削力刀片，导致剃刮更舒适。
现有的刀片通过减小末端半径和总体轮廓横截面、减少与切断毛发有关的拉扯和拖曳来改善剃刮舒适度。然而，这些较锋利的刀刃需要特别的具体实施以避免与刀片-皮肤相互作用相关的不适。同样，由于减薄刀片斜角轮廓，强度和耐久性可削弱。
本发明解决了对于低切削力、增强的安全性和增强的舒适性的需求之间的平衡问题。本发明提供一种具有较宽的前轮廓的刀片末端，靠近刀片末端具有大的末端半径，同时远离刀片末端保持狭窄轮廓。
大的末端半径与狭窄刀片轮廓结合提供低切削力刀刃，所述刀刃切入皮肤的倾向不大，允许皮肤在刀刃上滑动而不会划伤、切割或刮擦皮肤。此类刀片减少发炎并增强舒适度。
发明内容
本发明提供一种剃刀刀片，所述剃刀刀片包括限定涂覆的刀片的基底，所述基底具有接合到所述基底的涂层。涂覆的刀片具有由刀片末端限定的切刃，所述刀片末端具有500至1500埃的末端半径。涂覆的刀片具有在距刀片末端0.25微米的距离处测量的介于约0.3和0.5微米之间的厚度、在距刀片末端0.5微米的距离处测量的介于约0.4和0.65微米之间的厚度、在距刀片末端1微米的距离处测量的介于约0.61和0.71微米之间的厚度、在距刀片末端2微米的距离处测量的介于0.96和1.16微米之间的厚度和在距刀片末端4微米的距离处测量的介于1.56和1.91微米之间的厚度。
优选地，涂覆的刀片具有在距刀片末端8微米的距离处测量的介于2.66和3.16微米之间的厚度，和在距刀片末端16微米的距离处测量的介于4.06和5.06微米之间的厚度。
优选地，所述基底为马氏体不锈钢，所述马氏体不锈钢具有至少200至1000碳化物/每100平方微米的碳化物密度，所述碳化物密度由光学显微横截面确定。
优选地，刀片末端具有700至1200埃的末端半径。
所述涂层可包括接合到基底的粘合剂层。粘合剂层可包含铌。
涂层可包括接合到粘合剂层的硬涂层。硬涂层可包括包非晶含碳材料。
涂层可包括接合到所述硬涂层的保护层。保护层可包含铬。
可将润滑物质施用到保护层。润滑材料可包括聚合物。润滑材料可包括聚四氟乙烯。
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本发明的权利要求书，但是据信通过下面的描述并结合附图可以更充分地理解本发明。
图1是示出本发明的剃刀刀片的图解视图。
图2是图1的剃刀刀片的图解视图。
图3是涂覆的剃刀刀片的视图，示出了用于确定涂覆的刀片的末端半径的方法。
具体实施方式
现在参见图1和2，其示出了剃刀刀片10，所述剃刀刀片包括产生涂覆的刀片13的基底11，所述基底具有接合到所述基底11的涂层30。涂层30可包括一个或多个层。所示涂层30包括粘合剂层34、硬涂层36和保护层38。基底11通常由不锈钢制成，尽管可利用其它材料。
粘合剂层34用来促进硬涂层36与基底11的结合。合适的粘合剂层材料的例子是含铌、钛和铬的材料。粘合剂层可具有100埃至500埃的厚度。特定的粘合剂层由具有150埃至350埃的厚度的铌制成。PCT92/03330描述了使用铌作为粘合剂层。
硬涂层36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：包含细晶、微晶或纳晶含碳材料（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）。含碳材料可掺杂有其它元素诸如钨、钛、银或铬，方法是在通过溅射进行涂敷期间通过例如在靶标中包括这些添加剂。材料也可掺入氢，例如氢化DLC。优选地，硬涂层36由金刚石、非晶金刚石或DLC制成。一个具体实施例包括小于5,000埃，优选地300埃至3,000埃的DLC。DLC层和沉积方法描述于美国专利5,232,568中。如“Handbook of Physical Vapor 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的特性，但不具有金刚石的结晶结构。”
保护层38可用来促进润滑材料与硬涂层的结合。保护层38优选地由含铬材料例如与聚四氟乙烯相容的铬或铬合金或铬化合物例如CrPt制成。一种特定保护层为厚度为100-200埃的铬。保护层可具有50埃至500埃、优选地100埃至300埃的厚度。其它材料可用于保护层38以促进特定润滑材料的粘附力。
润滑材料40可用来减小摩擦。为了计算涂覆的刀片13的尺寸，润滑材料40的厚度理所当然被忽略了。润滑材料40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。一种特定的聚四氟乙烯材料为购自杜邦公司的Krytox LW2120。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。它以按重量计含约20%固体物的含水分散体来供给并可通过浸渍、喷射或刷涂来涂敷，并且接下来可进行空气干燥或熔融涂敷。润滑材料优选地小于5,000埃，典型地可为1,500埃至4,000埃厚，并且可薄至100埃，前提条件是保持连续涂敷。假设实现了连续涂敷，调聚物涂层厚度减薄可改善第一次剃刮效果。美国专利5,263,256和5,985,459描述了可用来减小所涂敷的调聚物层厚度的技术，这些专利以引用方式并入本文。
涂覆的刀片13包括具有刀片末端12与背离刀片末端12的切面14和16的楔形锋利刀刃。刀片末端12优选地具有500至1500埃的半径。刀片末端12优选地具有700至1200埃的末端半径。现在参见图3，末端半径通过以下步骤来确定：首先绘制将涂覆的刀片13对分的线60。在线60将涂覆的刀片13对分之处绘制第一点65。在距点65处125埃的距离处垂直于线60绘制第二条线61。在线61将涂覆的刀片13对分之处绘制两个附加的点66和67。然后根据点65、66和67构建圆62。圆62的半径即为涂覆的刀片13的末端半径。
再次参见图1和2，涂覆的刀片13具有在与刀片末端12相距0.25微米的距离20处测量的介于0.3和0.5微米的厚度21。涂覆的刀片13具有在与刀片末端12相距0.5微米的距离22处测量的介于0.4和0.65之间的厚度23.涂覆的刀片13具有在与刀片末端12相距1微米的距离24处测量的介于0.61和0.71之间的厚度25。涂覆的刀片13具有在与刀片末端12相距2微米的距离26处测量的介于0.96和1.16之间的厚度27。涂覆的刀片13具有在与刀片末端12相距4微米的距离28处测量的介于1.56和1.91之间的厚度29。
优选地，涂覆的刀片13远离刀片末端12保持狭窄轮廓。涂覆的刀片13优选地具有在与刀片末端12相距8微米的距离30处测量的介于2.66和3.16微米的厚度31。涂覆的刀片13优选地具有在与刀片末端12相距16微米的距离32处测量的介于4.06和5.06微米之间的厚度33。
这些厚度提供用于改善剃刮的骨架。这些厚度提供刀刃强度和低切削力或锐度之间的平衡。具有较小厚度的刀片将具有较低的强度，如果强度太低，则可能最终导致刀刃失效。具有较大厚度的刀片将具有较高的切削力，从而在剃刮期间增强对使用者的拉扯和拖拽以及增加不适感。
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。此类基底材料的一个例子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200、300、400碳化物/100平方微米至600、800、1000或更多碳化物/100平方微米，所述密度由光学显微横截面确定。
剃刀刀片10一般根据以上参考专利中所述的方法来制造。具体实施例包括铌粘合剂层34、DLC硬涂层36、铬保护层38和Krytox LW2120聚四氟乙烯润滑材料40。铬保护层38被沉积到100埃的最小量和500埃的最大量。使用DC偏压（小于-50伏且优选地小于-200伏）和约2毫托氩的压力通过溅射来沉积所述保护层。剃刀刀片10优选地具有500至1500埃的末端半径。
本发明的刀片末端半径和切面轮廓在刀片锐度、安全性和剃刮舒适感方面提供改善。剃刀刀片10解决了对于低切削力、增强的安全性和增强的舒适度的需求之间的平衡问题。刀片末端具有大的末端半径，同时远离刀片末端保持狭窄轮廓。大的末端半径提供具有较小的切入皮肤倾向的刀刃，允许皮肤在刀刃上滑动而不会划伤、切割或刮擦皮肤，同时狭窄刀片轮廓提供低切削力刀刃。此类刀片减少发炎并且增强舒适度。
本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，每个上述量纲旨在表示所述值以及该值附近的功能等效范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。
在具体实施方式中引用的所有文件都在相关部分中以引用方式并入本文中。任何文献的引用不可解释为对其作为本发明的现有技术的认可。当本文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义冲突时，将以赋予本文献中那个术语的含义或定义为准。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。
Claims (13)
1.一种剃刀刀片，其特征在于：
基底，其限定涂覆的刀片并具有接合到所述基底的涂层，所述涂覆的刀片包括由刀片末端限定的切刃，所述刀片末端具有500至1500埃的末端半径，所述涂覆的刀片具有在距刀片末端0.25微米的距离处测量的介于0.3和0.5微米之间的厚度、在距刀片末端0.5微米的距离处测量的介于0.4和0.65微米之间的厚度、在距刀片末端1微米处测量的介于0.61和0.71微米之间的厚度、在距刀片末端2微米处测量的介于0.96和1.16微米之间的厚度以及在距刀片末端4微米处测量的介于1.56和1.91微米之间的厚度。
2.根据权利要求1所述的剃刀刀片，其中所述基底为马氏体不锈钢，所述马氏体不锈钢具有200至1000碳化物/100平方微米的碳化物密度，所述碳化物密度由光学显微横截面确定。
3.根据权利要求1所述的剃刀刀片，其中所述刀片末端具有700至1200埃的末端半径。
4.根据权利要求1所述的剃刀刀片，其中所述涂层包括接合到所述基底的粘合剂层。
5.根据权利要求4所述的剃刀刀片，其中所述粘合剂层包含铌。
6.根据权利要求4所述的剃刀刀片，其中所述涂层包括接合到所述粘合剂层的硬涂层。
7.根据权利要求6所述的剃刀刀片，其中所述硬涂层包括含碳材料。
8.根据权利要求6所述的剃刀刀片，其中所述涂层包括接合到所述硬涂层的保护层。
9.根据权利要求8所述的剃刀刀片，其中所述保护层包含铬。
10.根据权利要求8所述的剃刀刀片，其中润滑材料接合到所述保护层。
11.根据权利要求10所述的剃刀刀片，其中所述润滑材料包括聚合物。
12.根据权利要求10所述的剃刀刀片，其中所述润滑材料包括聚四氟乙烯。
13.根据权利要求1所述的剃刀刀片，其中所述涂覆的刀片具有在距所述刀片末端8微米的距离处测量的介于2.66和3.16微米之间的厚度，以及在距所述刀片末端16微米的距离处测量的介于4.06和5.06微米之间的厚度。
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