CN103998190A - 围绕虚拟枢转轴线转动的剃刀刀片架 - Google Patents

围绕虚拟枢转轴线转动的剃刀刀片架 Download PDF

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Abstract

一种剃刀刀片组件具有通过枢转机构连接到柄部的剃刀刀片架。剃刀刀片架围绕由所述枢转机构产生的虚拟枢转轴线转动。虚拟枢转轴线被定位在位于刀片架中点前面的虚拟枢转轴线区域中，所述虚拟枢转轴线朝向所述刀片架的前边缘定位并且深入皮肤中。

Description

围绕虚拟枢转轴线转动的剃刀刀片架
技术领域
本发明涉及剃刀，并且尤其是涉及在剃刮期间给使用者提供改善的控制和贴面性的剃刀设计。具体地讲，所述剃刀包括围绕虚拟枢转轴线转动的剃刀刀片架。
背景技术
本发明涉及一种包括刀片架的湿剃剃刀，所述刀片架包括具有切刃的剃刮刀片，所述剃刮刀片借助于邻接的柄部跨越要被剃刮的皮肤表面运动。常规的安全剃刀具有连接到柄部以用于围绕基本上平行于刀片或刀刃的枢转轴线进行枢转运动的刀片单元。例如，美国专利7,197,825和5,787,586公开了此类剃刀，所述剃刀具有能够围绕基本上平行于一个或多个刀片的枢转轴线进行枢转运动的刀片单元。围绕单一轴线的枢转运动提供了某种程度的与对皮肤相符合，从而允许刀片单元在剃刮期间遵循使用者的皮肤轮廓。此类安全剃刀已经成功上市许多年。然而，由于刀片单元围绕单一轴线枢转的能力加上控制和操纵剃刀柄部所需的灵巧性有限，因此在剃刮期间刀片单元可能无法保持平直并且常常与皮肤脱离。这些缺陷的组合可影响剃刮期间的滑动和总体舒适性。
对于将刀片架安装在柄部上已有各种建议以实现在剃刮期间使刀片架运动以便在剃刮期间保持刀片架的皮肤接触零件适形于皮肤表面。例如，许多当前上市的剃刀包括枢转机构，所述枢转机构通过在刀片架的中心提供平行于结合在刀片架中的细长刀片的切刃延伸的枢转轴线使刀片架能够在整个剃刮行程保持平直。图1B示出了包括在刀片架20的中心的枢转轴线3的剃刀。如图1B所示，当在中心枢转的刀片架接近皮肤2中的隆起时，刀片16被压进皮肤2中，增大了割伤和切口的危险，其可能影响产品安全性。因此，枢转剃刀刀片架已经向如图1A所示的前枢转轴线刀片架方向发展，所述前枢转轴线刀片架具有在防护件15下方的枢转轴线3以便产生防护件沉重的刀片架20。当前枢转剃刀刀片架穿过图1A所示的隆起时，刀片16自由转动远离皮肤2，降低割伤和切口的危险。然而，前枢转刀片架具有其缺点，在于防护件沉重的刀片架影响刀片架与皮肤产生的接触以及相应的压力分布，这两项对于剃刮效率和感觉很重要。
纵观剃刀的发展，刀片架与皮肤角度或CTSA已经是一个更好理解刀片架和皮肤之间接触的关键量度。如图1C所示，CTSA是皮肤切线4和与防护件15和顶盖18相切的切割平面6之间的角度α。为在整个剃刮行程刀片架与皮肤接触和压力分布最佳，平直的刀片架与皮肤角度α是期望的。
研究已经表明，CTSA取决于刀片架枢转轴线位置。已发现，设计可绕位于剃刮平面下方并且深入皮肤之中的虚拟枢转轴线枢转的剃刀刀片架可在整个剃刮行程提供平直的刀片架与皮肤角度。然而，枢转机构通常受刀片架的约束的限制，所述刀片架的约束限制用于提供期望的虚拟枢转轴线位置的能力。例如，壳支承在已知产生虚拟枢转轴线的剃刀设计中是常用的枢转机构。能够产生虚拟枢转轴线的壳支承的例子公开于美国专利公布号5,661,907中。然而，壳支承可发出咯咯声并且过紧，导致功能性不佳和质量低劣的感觉。随着壳的半径被增大，这些特性被减轻，其也受限于刀片架的约束。因此，壳支承在一定程度上受限于其产生虚拟枢转轴线的能力。因此，存在着对于能够产生最佳的虚拟枢转轴线位置的用于湿剃剃刀的枢转机构的需求，所述虚拟枢转轴线位置在整个剃刮行程可保持平直的CTSA，具有最少的割伤和切口。也存在着对于能够产生最佳的虚拟枢转轴线位置的用于湿剃剃刀的枢转机构的需求，所述虚拟枢转轴线位置不受刀片架的物理边界的限制。
发明内容
在一个方面，本发明特征在于，一般来讲，通过枢转机构连接到柄部的剃刀刀片组件提供围绕虚拟枢转轴线转动的刀片架。所述刀片架包括前边缘、后边缘和在所述前边缘和所述后边缘之间的中点。靠近前边缘设置了防护构件以及靠近后边缘设置了顶盖构件。在防护构件和顶盖构件之间设置了至少一个刀片。刀片架提供与防护构件和顶盖构件相切的切割平面，并且枢转机构提供定位在位于刀片架中点前面的虚拟枢转轴线区域中的虚拟枢转轴线，所述虚拟枢转轴线朝向刀片架的前边缘定位并且深入皮肤中。虚拟枢转轴线区域由第一边界和第二边界限定。第一边界和第二边界位于X轴和Y轴上，所述X轴和Y轴上具有在刀片架中点处位于切割平面上的原点。X轴平行于切割平面在+X方向上朝向刀片架的前边缘向前延伸，以及Y轴垂直于切割平面在+Y方向上远离皮肤延伸。第一边界沿着由X＝0限定的直线在–Y方向上垂直于切割平面从刀片架中点延伸，以及第二边界沿着由Y＝-0.1X限定的直线在+X方向上从刀片架中点延伸。
在前述连杆机构的一个实施例中，第一边界在所述刀片架中点的前面和所述至少一个刀片的前面从切割平面上的一点延伸。
在前述连杆机构的另一个实施例中，第一边界和第二边界是由所限定的直线，其中用于第一边界的μ是0.1以及用于第二边界的μ是1.4。就该实施例而言，虚拟枢转轴线区域可进一步由垂直于切割平面的第三边界限定，所述第三边界垂直于所述切割平面从所述切割平面上的在所述刀片架中点的前面和所述至少一个刀片的前面的一点延伸。第三边界与第一边界和第二边界相交，进一步将虚拟枢转轴线区域限制为在第三边界前面朝向刀片架的前边缘的所述区域的一部分。
在前述连杆机构的另一个实施例中，第一边界和第二边界是相等的并且虚拟枢转轴线区域由直线Py＝-Px+0.7限定。就该实施例而言，虚拟枢转轴线区域可进一步由第三边界限定，所述第三边界从切割平面上的在刀片架中点的前面和所述至少一个刀片的前面的一点延伸。第三边界与直线Py＝-Px+0.7相交，进一步将虚拟枢转轴线区域限制为第三边界的前面朝向刀片架的前边缘的直线的一部分。
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好地理解本发明。
图1A是一种现有技术剃刀刀片架和柄部构型的侧视图。
图1B是一种现有技术剃刀刀片架和柄部构型的侧视图。
图1B是一种现有技术剃刀刀片架和柄部构型的侧视图。
图2A是一种剃刀的透视图。
图2B是一种剃刀的底视图。
图2C是一种剃刀刀片架的侧视图，示出了虚拟枢转轴线位置。
图3A是一种剃刀连杆机构的侧视图。
图3B是一种剃刀连杆机构的侧视图。
图4是一种剃刀连杆机构的侧视图，所述剃刀连杆机构是图3A所示剃刀连杆机构的简化型式。
图5a-5d是用于剃刀连杆机构中的横向连杆构件的侧视图。
图6是包括线性横向连杆和线性纵向连杆在内的剃刀连杆机构的侧视图。
图7a-7d是用于剃刀连杆机构中的纵向连杆机构构型的侧视图。
图8是包括图7b所示的成角度纵向连杆在内的连杆机构的侧视图。
图9是包括两个附加的横向连杆在内的图3A所示连杆结构的透视图。
图10A是图9所示连杆机构简化型式的侧视图，其中用线性横向连杆进行替换了三角形横向连杆。
图10B是图10A所示连杆机构的透视图。
图11A是图10A所示连杆机构的一个替换实施例的侧视图。
图11B是图11A所示连杆机构的透视图。
图12A是图10A和10B所示连杆机构的一个替代实施例的侧视图。
图12B是图12A所示连杆机构的透视图。
图13A是图12A所示连杆机构的一个替代实施例的侧视图。
图13B是图13A所示连杆机构的透视图。
图14A是综合了图12A和图13A所示连杆机构的用于剃刀的连杆机构的一种替代实施例的侧视图。
图14B是图14A所示连杆机构的透视图。
图15是图14A和14B所示连杆机构的一个替代实施例的透视图。
图16是图4所示连杆机构的一个替代实施例。
图17是图16所示连杆机构的一个替代实施例。
图18A是图16所示连杆机构的一个替代实施例。
图18B是图18A所示连杆机构的透视图。
图19是图4所示连杆机构的一个替代实施例。
图20是图19所示连杆机构的一个替代实施例。
图21是用于剃刀的一种连杆机构的透视图。
图22A是横向连杆和拼合横向连杆的侧视图。
图22B是结合了图22A所示的拼合横向连杆的图4所示连杆机构的侧视图。
图23是结合拼合横向连杆和拼合纵向连杆的图4所示连杆机构的一个替代实施例。
图24是结合两种相同的拼合横向连杆的图4所示连杆机构的一个替代实施例。
图25是结合两种不同的拼合横向连杆的图4所示连杆机构的一个替代实施例。
图26是剃刀刀片架的分析模型。
图27是显示来自剃刮试验的摩擦测量值的柱状图。
图28是显示虚拟枢转轴线区域的剃刀刀片架的侧视图。
图29是显示多种虚拟枢转轴线位置的剃刀刀片架的侧视图。
具体实施方式
将参考示出某些实施例的以下附图描述根据本发明的剃刀。本领域的技术人员将显而易见，这些实施例并不代表本发明的整个范围，本发明可以随附权利要求可包括的变型和等同物的形式广泛应用。此外，作为一个实施例的一部分所描述或示出的特征可用于另一个实施例以得到再一个实施例。旨在将所述权利要求的范围延伸至此类变型和等同物。
参见图2A和图2B，剃刀10包括一次性刀片架20和柄部14。一次性刀片架20包括刀片单元，所述刀片单元包括塑料外壳12、在所述外壳12的前边缘部分11处的防护件15和在所述外壳12的后边缘部分13处的顶盖18。防护件15可具有沿着外壳12的长度纵向延伸的彼此间隔开的多个翅片。顶盖18可具有润滑条。两个相对的侧边缘部分19在前边缘部分11和后边缘部分13之间延伸。一个或多个细长的剃刮刀片16被定位在防护件15和顶盖18之间。尽管显示了五个剃刮刀片16，但应当理解，可将更多或更少的剃刮刀片16安装在外壳12内。刀片16被显示用夹具17固定在外壳12内；然而，也可采用本领域的技术人员已知的其它组装方法。剃刀10的这些和其它特征描述于美国专利7,168,173中。
剃刀10包括连杆机构30，所述连杆机构将刀片架20连接到柄部14。这些连杆机构的例子公开于美国专利公开号7,137,205中。连杆机构30在一端枢转地连接到柄部14以及在另一端枢转地连接到刀片架20。优选地，根据本发明的连杆机构在一端枢转地连接到柄部并且自其悬吊下来以及在另一端被枢转地和可拆卸地连接到刀片架20。如本文所用，短语“自柄部悬吊下来”是指连杆机构除了在其中连杆机构的一端枢转地连接到柄部的支撑点之外在所有侧面上都是自由的。换句话讲，连杆机构实际上自柄部悬伸出来，使得一端被支撑在柄部上以及被连接到刀片架的另一端通过连杆机构从柄部伸出。例如，对于图2A所示的剃刀10，连杆构件30包括枢转地连接到柄部14的第一端部31和枢转地连接到刀片架20的第二端部33。如图所示，连杆机构30除了在其中连杆机构第一端部31在两个枢转轴线(第三枢转轴线63和第六枢转轴线66)枢转地附接到柄部之处的支撑点之外在所有侧面上是自由的，下面充分描述了这两个枢转轴线。作为另外一种选择，连杆机构第二端部33可在第二端部33枢转地连接到刀片架载体32，所述刀片架载体继而被可拆卸地连接到刀片架20，如图4所示。刀片架载体32包括用于将刀片架载体可拆卸地连接到刀片架的对接结构。剃刀刀片架对接机构公开于美国专利公开号5,787,586和美国专利公开号7,168,173中。如图4所示，连杆构件第一端部31在第三枢转轴线和第六枢转轴线63和66处枢转地连接到柄部14并且悬伸出，使得第二端部33从柄部14伸出并且在枢转轴线60和62枢转地连接到刀片架载体。
根据本发明的连杆机构包括通过枢转轴线枢转地互连的连杆构件。枢转轴线可包括销、杆、衬套或活铰链。活铰链包括模塑在连杆构件之间的薄膜或薄塑性铰链。
根据本发明的用于湿剃剃刀的连杆机构是能够产生虚拟枢转轴线的枢转机构。虚拟枢转轴线是物体围绕其转动的空间之直线。就本发明而言，所述物体是图2C所示的剃刀刀片架20以及所述虚拟枢转轴线34是在位于刀片架的前边缘11和后边缘13之间的刀片架中点8的前面。虚拟枢转轴线34可位于皮肤2之上、上方乃至深入其之中，如图2C所示，其取决于连杆机构组件的排列和尺寸。优选地，根据本发明的连杆机构在处于刀片架中点8前面的区域中接近刀片架20的前边缘11并且在切割平面6下方皮肤2之中产生虚拟枢转轴线34。在剃刮行程期间，具有位于这个区域中的虚拟枢转轴线34的刀片架能够使处在刀片架20的前边缘11处的防护件15转动远离皮肤2的轮廓以及能够使位于刀片架20的后边缘13附近的顶盖18转动深入皮肤2中，如图2C所示。下面详尽地描述了虚拟枢转轴线区域的优选位置。
其它枢转机构诸如壳支承也能够在上述区域内部产生虚拟枢转轴线；然而，壳支承的尺寸通常只限于刀片架的物理约束，其限制了其中可产生虚拟枢转轴线的区域。能够产生虚拟枢转轴线的组装了壳支承的剃刀例子公开于美国专利公开号5,661,907中。
图3A中显示了用于探究剃刀的各种虚拟枢转轴线位置的非对称的四连杆机构。连杆机构30包括两个纵向连杆40、42，其每个均在一端枢转地连接到刀片架32以及在另一端与两个横向连杆50、52枢转地互连。两个横向连杆50、52各自在一端枢转地连接到纵向连杆40、42以及在另一端枢转地连接到柄部14并且自其悬吊下来。就图3A所示的实施例而言，纵向连杆40、42包括线性构件以及横向连杆50、52是直角三角形，形成在每个三角形的两个直角边相交之处枢转的双臂曲柄。当三角形的一条边受拉时，三角形围绕枢转轴线转动，牵拉另一条边。净效应是刀片架载体32沿着与形成第一横向连杆和第二横向连杆50、52的三角形一样的转动弧而行，使它围绕虚拟枢转轴线34枢转。虚拟枢转轴线34的位置通过将假想的第三三角形重叠在刀片架之上而确定，所述三角形与形成横向连杆的三角形尺寸相同，使得连接横向连杆与纵向连杆的枢转轴线与刀片架载体32上的两个枢转轴线对齐。因此，虚拟枢转轴线34的位置主要由横向连杆50、52的尺寸和形状限定。就包括图3A所示的直角三角形的第一横向连杆和第二横向连杆50、52而言，虚拟枢转轴线位于刀片架载体32的前端附近。在图3B所示的一个替代实施例中，横向连杆50、52包括等边三角形，产生在刀片架载体32下方靠近刀片架的中点的虚拟枢转轴线34位置。
尽管横向连杆的形状主要视期望的虚拟枢转轴线位置而定，横向连杆和纵向连杆的形状也受在剃刮行程期间柄部和皮肤之间可用空间的限制。虽然在期望的空间包络内工作，有可能在第一横向连杆和第二横向连杆以及第一纵向连杆和第二纵向连杆之间引入某些关系。例如，构成三角形的横向连杆上的多余质量可被去除，形成L形横向连杆，允许横向连杆在前后摇动时完全嵌合，使连杆能够被定位更靠近一起。图4中显示了包括第一L形横向连杆和第二L形横向连杆50、52和线性的第一纵向连杆和第二纵向连杆40、42的四连杆机构。成角度的连杆也可被引入到纵向连杆，允许相对于虚拟枢转轴线位置定制柄部和横向连杆上的枢转轴线位置。下面更详尽地讨论了横向和纵向连杆二者的各种形状和尺寸。
就图3A、图3B和图4所示的四连杆机构而言，第一纵向连杆40具有第一端部71和与第一端部71相对的第二端部72。第一纵向连杆第一端部71在第一枢转轴线60处枢转地附接到刀片架载体32。第二纵向连杆42具有第一端部73和与第一端部73相对的第二端部74。第二纵向连杆第一端部73在第二枢转轴线62处枢转地附接到刀片架载体32。第二枢转轴线62与第一枢转轴线60间隔开图4所示的第一距离91。
第一横向连杆50具有第一端部81和与第一端部81相对的第二端部82。第一横向连杆第一端部81在第三枢转轴线63处枢转地附接到柄部14以及第一横向连杆第二端部82在第四枢转轴线64处枢转地附接到第一纵向连杆第二端部72以及在第五枢转轴线65处枢转地附接到第二纵向连杆第二端部74。第四枢转轴线64与第五枢转轴线65间隔开等于第一距离91的第二距离92。第四枢转轴线64与第三枢转轴线63间隔开第三距离93以及第五枢转轴线65与第三枢转轴线63间隔开第四距离94。
第二横向连杆52具有第一端部83和与第一端部83相对的第二端部84。第二横向连杆第一端部83在第六枢转轴线66处枢转地附接到柄部14，以及第二横向连杆第二端部84在第七枢转轴线67处枢转地附接到第一纵向连杆40并且在第八枢转轴线68处枢转地附接到第二纵向连杆42。第七枢转轴线67与第八枢转轴线68间隔开等于第一距离91的第五距离95。第七枢转轴线67和第六枢转轴线66之间的距离是等于第三距离93的第六距离96，以及第八枢转轴线68和第六枢转轴线66之间的距离是等于第四距离94的第七距离97。
相应的连杆机构产生虚拟枢转轴线34，其与第一枢转轴线60分隔开等于第三距离93的第八距离98以及与第二枢转轴线62分隔开等于第四距离94的第九距离99。如前所述，虚拟枢转轴线优选地位于刀片架中点8的前面并且在皮肤表面2的下方。除了依赖形成连杆机构以产生期望的虚拟枢转轴线位置的连杆的构型之外，第一枢转轴线和第二枢转轴线60和62相对于刀片架中点8和刀片架载体32和刀片架20的总高度被定位在刀片架载体32中。例如，参见图4，为了提供在刀片架中点前面的虚拟枢转轴线34位置，刀片架必须被固定到刀片架载体，其与刀片架中点8、刀片架载体32和横向连杆的设计有关。如前所述，虚拟枢转轴线34的位置通过将假想的第三三角形覆盖在刀片架之上而确定，所述三角形与构成横向连杆的三角形的尺寸相同，使得连接横向连杆与纵向连杆的枢转轴线与刀片架载体32上的第一枢转轴线和第二枢转轴线60、62对齐。要实现虚拟枢转主线34位置在刀片架中点8的前面，刀片架20必须被附连到刀片架载体32，使得未被连接至纵向连杆的假想的第三三角形枢转轴线位于刀片架中点的前面。此外，为了提供在皮肤表面下方的虚拟枢转轴线34，第一枢转轴线和第二枢转轴线60、62被定位在刀片架载体32中，使得第二枢转轴线62和皮肤表面2之间的距离小于分隔第三枢转轴线和第四枢转轴线63、65的第四距离94，以及第一枢转轴线60和皮肤表面2之间的距离小于分隔第三枢转轴线63和第四枢转轴线64的第三距离93。
在这个实施例中，有可能从系统中移除刀片架20和刀片架载体32，使得第一枢转轴线和第二枢转轴线60、62构成对接机构的一部分并且连杆机构将继续正确地起作用。因此，刀片架20和刀片架载体32可被组合成单件，其中刀片架的附接/脱离位于第一枢转轴线和第二枢转轴线60、62处。
前面所述的四连杆系统30的优点是，它按照机构的尺寸和形状提供可定制性。四连杆系统30可以以各种方式进行修改，允许连杆机构30被设计成标准的剃刀柄部形式，对总体尺寸和美观性具有最低的破坏，同时在产生期望的虚拟枢转轴线位置方面提供灵活性。例如，连杆机构的各个组件的形状可被设计用于适应静止和运动时所期望的具体应用，并且连杆机构的尺寸可被改变以为虚拟枢转轴线提供期望的位置。
图5a至5d中显示了用于横向连杆形状的主要选项。每种横向连杆设计产生略微不同的枢转机构形状和尺寸，其取决于设计意图。例如，图5a所示的第一横向连杆50的形状是直角，其对于其中虚拟枢转轴线位于刀片架下方处于防护件区域中的前面所述的实施例是合意的。图5b中的第一横向连杆50形状是等腰的，使三个枢转点成为等腰三角形，这样第三枢转轴线63和第四枢转轴线64之间的距离等于第三枢转轴线63和第五枢转轴线65之间的距离。包括等腰三角形横向连杆的连杆机构的例子先前被描述和示于图3B中。等腰设计可帮助使机构的尺寸最小化并且可造成使虚拟枢转轴线平移接近于刀片架中心的对称设计。
图5c所示的第一横向连杆50形状上是线性的。使三个枢转轴线63、64、65共线使第一横向连杆50非常窄而高，在某些情况下，其可允许用于更紧凑的机构。组装了线性横向连杆的连杆机构如图6所示。
如图6所示，四连杆机构130包括与第一纵向连杆140和第二纵向连杆142互连的第一线性横向连杆150和第二线性横向连杆152。第一纵向连杆和第二纵向连杆在第一枢转轴线160和第二枢转轴线162处被分别连接到刀片架载体132。第一线性横向连杆150上的第三枢转轴线163、第四枢转轴线164和第五枢转轴线165是共线的并且第二线性横向连杆152上的第六枢转轴线166、第七枢转轴线167和第八枢转轴线168是共线的。如图6所示，由于线性横向连杆150、152与前面所述的三角形和L形横向连杆相比在宽度上被显著减小；连杆机构的总长度被减小。然而，由于第一横向连杆150上的第三枢转轴线和第四枢转轴线163、164之间的距离和第二横向连杆152上的第六枢转轴线和第七枢转轴线166、167之间的距离被增大，机构130的总体高度被增大。
图5d所示的第一横向连杆50形状是成角度的，使得位于第一横向连杆50两端处的枢转轴线(即，第三枢转轴线63和第四枢转轴线64)围绕中间的枢转轴线(即，第五枢转轴线65)被分隔开某一角度。端部枢轴之间的角度关系可根据应用而改变。例如，有必要使横向连杆尽可能地小以适应可用空间。角度关系可在10°至240°的范围内，然而根据应用实际上可包括任何角度。
与横向连杆类似，纵向连杆可包括许多不同的形状以便适应特定应用。纵向连杆形状的例子被示于图7a-7d中。与图4所示的纵向连杆类似，图7a所示的第一纵向连杆40在形状上是线性的，使得第一枢转轴线60、第七枢转轴线67和第四枢转轴线是共线的。如图4所示，纵向连杆40的形状受虚拟枢转轴线34相对于附接到柄部14的第三枢转轴线63和第六枢转轴线66的期望位置的约束。图4所示的线性纵向连杆40制造简单；然而，具有复杂几何形状的纵向连杆通常是所需的，尤其是在空间成问题的场合。用于第一纵向连杆和第二纵向连杆40的复杂几何形状包括如图7b所示的成角度的纵向连杆形状、如图7c所示的等腰三角形纵向连杆形状和如图7d所示的直角三角形纵向连杆形状之类的形状。
图7b所示的成角度的纵向连杆40可通过在第一纵向连杆40上的第一枢转轴线60和第四枢转轴线64之间围绕第七枢转轴线67以及在第二纵向连杆42上的第二枢转轴线62和第五枢转轴线65之间围绕第八枢转轴线68引入某一角度而形成。成角度的纵向连杆可通过允许纵向连杆更好地完全嵌合到一起导致更加紧凑的连杆机构，并且在柄部上提供更加理想的枢转轴线位置。例如，如果成角度的纵向连杆被应用于图4所示的连杆机构，则所述结果是，图8所示的四连杆机构包括成角度的第一纵向连杆和第二纵向连杆240、242在一端在第一枢转轴线和第二枢转轴线260和262处与刀片架载体232互连以及在另一端与直角三角形的第一横向连杆和第二横向连杆250、252互连。第一横向连杆250在第三枢转轴线263处枢转地连接到柄部、在第四枢转轴线264处枢转地连接到第一纵向连杆240以及在第五枢转轴线265处枢转地连接到第二纵向连杆242。第二横向连杆252在第六枢转轴线266处枢转地连接到柄部、在第七枢转轴线267处枢转地连接到第一纵向连杆240以及在第八枢转轴线268处枢转地连接到第二纵向连杆242。如图8所示，成角度的第一纵向连杆和第二纵向连杆240、242能够更紧密地完全嵌合到一起，并且虚拟枢转轴线234与第三枢转轴线263和第六枢转轴线266的分隔距离被增大，导致柄部和剃刮表面之间空隙增大。
到目前为止所述的悬吊连杆机构已经是比较简单的，由具有最少不同部件的对称的纵向和横向连杆组成。然而，一些应用需要更加复杂的连杆机构以便适应对于特定剃刀构型的期望的虚拟枢转轴线。复杂的连杆机构可要求较多的部件总数以及使它更加难以制造的较大量的不同部件。具有部件总数上增加的连杆机构的一个例子是图9所示的机构。与图3B所示的机构类似，连杆机构包括设置在第一纵向连杆和第二纵向连杆的一侧的两个等边横向连杆；然而，图9中的连杆机构包括与最初两个横向连杆相对设置的两个附加的等边横向连杆，导致总数为四个横向连杆。如图9所示，第一纵向连杆340包括第一侧321和第二侧322以及第二纵向连杆342包括第一侧323和第二侧324。第一横向连杆第二端部382在第四枢转轴线364处枢转地附接到第一纵向连杆第一侧321以及在第五枢转轴线365处枢转地附接到第二纵向连杆第一侧323。第二横向连杆第二端部384在第七枢转轴线367处枢转地附接到第一纵向连杆第一侧321以及在第八枢转轴线368处枢转地附接到第二纵向连杆第一侧323。第三横向连杆第一端部385在第三枢转轴线363处枢转地附接到柄部与第一横向连杆第一端部381相对并且第三横向连杆第二端部386在第四枢转轴线364处枢转地附接到第一纵向连杆第二侧322以及在第五枢转轴线365处枢转地附接到第二纵向连杆第二侧324。第四横向连杆第一端部387在第六枢转轴线366处枢转地附接到柄部与第二横向连杆第一端部383相对并且第四横向连杆第二端部388在第七枢转轴线367处枢转地附接到第一纵向连杆第二侧322以及在第八枢转轴线368处枢转地附接到第二纵向连杆第二侧324。
当将图3B所示的连杆机构30与图9所示的连杆结构330相比时，很显然，为了充分约束所述系统，并非所有的枢转轴线都是必需的。实际上，将纵向连杆40、42连接到三角形横向连杆50、52的一半枢转轴线可被去除。在图9所示的机构中，两个纵向连杆340、342在第一侧321、323和第二侧322和324被钉住，在第一侧321、323上固定到第一横向连杆和第二横向连杆350、352以及，在第二侧322、324上固定到第三横向连杆和第四横向连杆353、354。然而，为了充分约束每个纵向连杆340、342，纵向连杆340、342需要枢转地连接到三角形横向连杆中的至少两个。这两个横向连杆可处在与图3B所示的连杆机构相同的横向连杆侧上或者可处在处于对角位置的纵向连杆的相对侧上。就后一构型而言(基于图9所示的连杆机构)，在纵向连杆的相对侧上的两个对角连杆可包括第一横向连杆和第四横向连杆350、354或者第二横向连杆和第三横向连杆352、353。已发现，两个对角的三角形横向连杆可用处在纵向连杆的相对侧上的四个线性连杆进行替换，导致图10A和图10B所示的连杆机构。
如图10A和10B所示，第一横向连杆第二端部482在第四枢转轴线464枢转地附接到第一纵向连杆第一侧421以及第二横向连杆第二端部484在第八枢转轴线468处枢转地附接到第二纵向连杆第一侧423。连杆机构430还包括具有第一端部485和第二端部486的第三横向连杆453和具有第一端部487和第二端部488的第四横向连杆454。第三横向连杆第一端部485在第三枢转轴线463处枢转地附接到柄部与第一横向连杆第一端部481相对以及第三横向连杆第二端部486在第五枢转轴线465处枢转地附接到第二纵向连杆第二侧424。第四横向连杆第一端部487在第六枢转轴线466处枢转地附接到柄部与第二横向连杆第一端部483相对，以及第四横向连杆第二端部488在第七枢转轴线467处枢转地附接到第一纵向连杆第二侧422。第一横向连杆450和第四横向连杆454是平行的并且枢转地附接到第一纵向连杆440的相对两侧，以及第二横向连杆452和第三横向连杆453是平行的并且枢转地附接到第二纵向连杆442的相对两侧。
由于图9中的四个三角形横向连杆是等边三角形，三角形连杆用对应于等边三角形各边长度的长度上相等的四个线性横向连杆进行替换。如果图9中的四个三角形横向连杆是直角三角形，则各三角形可用线性连杆进行替换，但线性连杆在长度上将不相等，导致部件更加离散。
另外，对于图9所示的连杆机构设计，刀片架载体332可被去除并且连杆机构330将保持稳定并且根据需要继续枢转。然而，如果刀片架从图10A和图10B所示的连杆机构430被去除，则所述机构变得不稳定。因此，连杆机构430必须包括刀片架载体432以便稳定并且根据需要枢转。当考虑刀片架对接时，这可以为重要的。
如图10A和图10B所示，在连杆机构的相对侧上的两个线性横向连杆按不同的角度倾斜，即，在转动期间某一时刻，一个线性横向连杆向前倾斜以及另一个线性横向连杆向后倾斜。因此，在连杆机构430的相对侧上相邻的横向连杆之间需要大的空间以便避免冲突。图10A和10B所示连杆机构的一个替代实施例通过交换第二横向连杆和第四横向连杆452、454使得第一横向连杆和第二横向连杆450、452被设置在第一纵向连杆440的第一侧421上以及第三横向连杆和第四横向连杆453、454被设置在第二纵向连杆442的第二侧424上而产生。结果是图11A和图11B所示的连杆机构430，其中第二横向连杆第二端部484在第七枢转轴线467处枢转地附接到第一纵向连杆第一侧421，以及第四横向连杆第二端部488在第八枢转轴线468处枢转地附接到第二纵向连杆第二侧424。在这个实施例中，第一横向连杆450和第二横向连杆452是平行的并且枢转地附接到第一纵向连杆440的第一侧421，以及第三横向连杆453和第四横向连杆454是平行的并且枢转地附接到第二纵向连杆442的第二侧424。图11A和图11B中连杆机构430优于图10A和图10B所示实施例的一种有益效果是，纵向连杆的长度现在可被减小而不会导致任一组线性横向连杆的冲突。
图11A和图11B所示连杆机构的进一步开发是在纵向连杆中引入类似于图8中连杆机构中所述的有角绞结。这允许改善两对横向连杆的嵌合并且进一步减小连杆机构的尺寸。在优化纵向连杆中有角绞结的排列的同时，可以看到，对于纵向连杆采用如图7C所示的等腰三角形纵向连杆提供进一步简化的机会。图12A和12B中示出了所得的连杆机构。与其中纵向连杆是共线的图11中的连杆机构不同，图12A和图12B中连杆机构中的纵向连杆具有角偏置，使得对于第一纵向连杆540，第一枢转轴线560和第七枢转轴线567之间的距离等于第一枢转轴线560和第四枢转轴线564之间的距离，以及对于第二纵向连杆542，第二枢转轴线562和第八枢转轴线568之间的距离等于第二枢转轴线562和第五枢转轴线565之间的距离。
该系统的一种可能缺点是，由于机构的对称属性的缘故，在运动期间纵向和横向连杆重叠增加了设计的复杂性，尤其是如果采用的模塑的活铰链。
在图13A和13B所示的一个替代实施例中，连杆机构630与图12A和12B所示的连杆机构530相反，因为它包括四个线性纵向连杆，每个均在一端枢转地连接到刀片架载体632以及在另一端与两个等边三角形横向连杆650、652之一枢转地互连，允许刀片架载体632围绕虚拟枢转轴线634枢转。第一横向连杆和第二横向连杆650、652在第三枢转轴线和第六枢转轴线663、666分别枢转地连接到柄部并且自其悬吊下来，如下面更详尽所述。尽管横向连杆和纵向连杆已经被颠倒，使得图13A和图13B的阶梯实施例包括两个三角形横向连杆和四个线性纵向连杆，连杆系统按与图12A和图12B中的连杆机构相同的原理工作。在尺寸和复杂度方面，包括四个纵向连杆的阶梯排列不提供优于包括四个横向连杆的图12A和图12B中连杆机构的任何有益效果；然而，它可能提供对于刀片架载体632的更大对称性，使得对接发生在四个点而不是两个点。从消费者的观点，这可具有更大的视觉吸引力。
对于图13A和13B所示的实施例，第一纵向连杆640具有第一端部671和与第一端部671相对的第二端部672。第一纵向连杆第一端部671在第一枢转轴线660处枢转地附接到刀片架载体632。第二纵向连杆642具有第一端部673和与第一端部673相对的第二端部674。第二纵向连杆第一端部673在第二枢转轴线662处枢转地附接到刀片架载体632。第三纵向连杆643具有第一端部675和与第一端部675相对的第二端部676。第三纵向连杆第一端部675在第一枢转轴线660处枢转地附接到与第一纵向连杆第一端部671相对的刀片架载体632。第四纵向连杆644具有第一端部677和与第一端部671相对的第二端部678。第四纵向连杆第一端部677在第二枢转轴线662处枢转地附接到与刀片架载体632相对的第二纵向连杆第一端部673。这两个横向连杆包括具有第一端部681和与第一端部681相对的第二端部682的第一横向连杆650以及具有第一端部683和与第一端部683相对的第二端部684的第二横向连杆652。第一横向连杆第一端部681在第三枢转轴线663处枢转地附接到柄部并且第一横向连杆第二端部682在第四枢转轴线664处枢转地附接到第一纵向连杆第二端部672以及在第五枢转轴线665处枢转地附接到第二纵向连杆第二端部674。类似于图4所示的连杆机构实施例，第四枢转轴线664和第三枢转轴线663之间的距离是第三距离93，第五枢转轴线665和第三枢转轴线663之间的距离是第四距离94，以及第四枢转轴线664和第五枢转轴线665之间的距离是等于第一距离91的第二距离92。第二横向连杆第一端部683在第六枢转轴线666处枢转地附接到柄部，以及第二横向连杆第二端部684在第七枢转轴线667处枢转地附接到第三纵向连杆第二端部676并且在第八枢转轴线668处枢转地附接到第四纵向连杆第二端部678。第七枢转轴线和第六枢转轴线之间的距离是等于第三距离93的第六距离96，第八枢转轴线和第六枢转轴线之间的距离是等于第四距离94的第七距离97，以及第七枢转轴线67和第八枢转轴线68之间的距离是等于第一距离91的第五距离95。虚拟枢转轴线634与刀片架载体632上的第一枢转轴线660分隔开等于第三距离93的第八距离98，以及与刀片架载体632上的第二枢转轴线662分隔开等于第四距离94的第九距离99。
如以上实施例中所述的将纵向连杆和横向连杆分隔成四个单独的线性连杆伴随的可能缺点是由于活动部件数量上的增加而带来的不稳定性。因此，据发现，更稳定的连杆机构系统可通过将来自图12A和图12B中实施例的三角形纵向连杆与来自图13A和图13B的三角形横向连杆组合而提供。结果是图14A和图14B所示的双重等腰连杆机构730。双重等腰连杆机构优于图12A和12B以及图13A和13B所示机构的优点包括减少的部件计数以及第一纵向连杆和第二纵向连杆740、742之间的改善稳定性的恢复的连接。
如图14A和14B所示，第一纵向连杆和第二纵向连杆740、742是等腰三角形，使得在第一纵向连杆740的第二端部772处的第四枢转轴线764和第七枢转轴线767被设置与在第一纵向连杆740的第一端部771处的第一枢转轴线760等距，以及在第二纵向连杆742的第二端部774处的第五枢转轴线765和第八枢转轴线768被设置与在第二纵向连杆742的第一端部773处的第二枢转轴线762等距。横向连杆750、752也形成等腰三角形，使得在第一横向连杆750的第二端部782处的第四枢转轴线764和第五枢转轴线765被设置与在第一横向连杆750的第一端部781处的第三枢转轴线763等距，以及在第二横向连杆752的第二端部784处的第七枢转轴线767和第八枢转轴线768被设置与在第二横向连杆752的第一端部783处的第六枢转轴线766等距。如图所示，第一横向连杆第二端部782在第四枢转轴线764处枢转地附接到第一纵向连杆740的第二侧722，以及在第五枢转轴线765处枢转地附接到第二纵向连杆742的第一侧723。第二横向连杆752的第二端部784在第七枢转轴线767处枢转地附接到第一纵向连杆740的第二侧722以及在第八枢转轴线768处枢转地附接到第二纵向连杆742的第一侧723。
如图14B所示，第一纵向连杆和第二纵向连杆740、742包括平直的等腰三角形，其通过模塑到三角形的第一横向连杆和第二横向连杆750、752中的连接结构而枢转地连接到第一横向连杆和第二横向连杆750、752。图15所示的连杆机构730以与图14B中的连杆机构730相同的方式工作；然而，连接结构已经被翻转，使得第一纵向连杆和第二纵向连杆740、742包括等腰三角形(包括模塑进纵向连杆中的连接机构在内)，并且第一横向连杆和第二横向连杆750、752包括平直的等腰三角形。图15所示连杆机构的优点是，更有可能第一纵向连杆和第二纵向连杆740、742被设计在最终产品中，给部件增加了复杂性。因此，可更有益于浓缩连接结构的复杂性并且定型在纵向连杆中以及设计第一横向连杆和第二横向连杆具有更简单的轮廓。
就一些应用而言，在简化一对连杆的同时，必须通过消除枢转轴线之一减少互连部件的数目来改变连杆机构以适应可用空间并且简化机构。此类简化的连杆机构的例子示于图16至图20中。连杆机构也可通过引入活铰链而简化。包括活铰链的连杆机构实施例示于下面详尽描述的图21中。
图4所示的包括八个枢转轴线的四连杆机构可通过去除互连纵向和横向连杆的枢转轴线之一进行修改而不会影响机构的功能。可被去除的枢转轴线是第四枢转轴线64、第五枢转轴线65、第七枢转轴线67和第八枢转轴线68。具有去除的这四个枢转轴线之一的连杆机构设计必须包括枢转地连接到系统的刀片架载体32或刀片架20以便机构是稳定的并且功能适当。通过消除一个枢转轴线并且简化横向连杆之一和纵向连杆之一这种方式修正连杆机构降低复杂度。所得的连杆机构示于图16至20中。
类似于图4所示的实施例，对于图16至20所示的每个实施例，连杆机构包括两个纵向连杆840、842，其每个均在一端枢转地连接到刀片架载体832以及在另一端与两个横向连杆850、852枢转地互连。两个横向连杆850、852枢转地连接到柄部814并且从其悬吊下来。第一纵向连杆第一端部871在第一枢转轴线860处枢转地附接到刀片架载体832。第二纵向连杆第一端部873在第二枢转轴线862处枢转地附接到刀片架载体832。第一横向连杆第一端部881在第三枢转轴线863处枢转地附接到柄部814，以及第二横向连杆第一端部883在第六枢转轴线866处枢转地附接到柄部814。第一横向连杆第二端部882枢转地附接到第一纵向连杆第二端部872(在第四枢转轴线864处)和第二纵向连杆第二端部874(在第五枢转轴线865处)中的至少一个。第二横向连杆第二端部884枢转地附接到第一纵向连杆840(在第七枢转轴线867处)和第二纵向连杆842(在第八枢转轴线868处)中的至少一个。如图16至图20中的实施例所示，第一横向连杆850和第二横向连杆852中的至少一个枢转地附接到第一纵向连杆840和第二纵向连杆842两者。
在图16和17所示的实施例中，第一横向连杆第二端部882在第四枢转轴线864处枢转地附接到第一纵向连杆第二端部872以及在第五枢转轴线865处枢转地附接到第二纵向连杆第二端部874。第四枢转轴线864与第五枢转轴线865间隔开等于第一距离91的第二距离92。就该实施例而言，第二横向连杆第二端部884可在如图16所示的第八枢转轴线868处枢转地连接到第二纵向连杆842或者在如图17所示的第七枢转轴线867处枢转地连接到第一纵向连杆840。
就图16所示的实施例而言，第二横向连杆852已经通过消除第七枢转轴线从具有如图4所示的三个枢转轴线的直角第二横向连杆52被简化到具有两个枢转轴线(第六枢转轴线866和第八枢转轴线868)的线性横向连杆。同样，图4中的第一纵向连杆40通过去除第七枢转轴线67而被进一步简化。相似地，就图17所示的实施例而言，图4中的直角第二横向连杆52已经通过从图4所示的连杆机构30消除第八枢转轴线68被简化到具有两个枢转轴线(第六枢转轴线866和第七枢转轴线867)的线性第二横向连杆852。图4中的第二纵向连杆42也已经通过去除第八枢转轴线68而被简化。
可采用相同的原理来优化图14A和14B所示的连杆机构。如图18A和18B所示，图14B中的第七枢转轴线767可被去除并且第二三角形横向连杆752可被修改成如图18B所示的线性第二横向连杆852，让第六枢转轴线866在一端附接到柄部的和让第八枢轴868在另一端附接到第二纵向连杆842。同样，通过去除第七枢转轴线767，第一纵向连杆740可由图14B所示的三角形的第一纵向连杆740被改变到图18B所示的线性第一纵向连杆840。
在图19和20所示的另一个实施例中，第二横向连杆852在第七枢转轴线867处枢转地附接到第一纵向连杆第二端部872，以及在第八枢转轴线868处枢转地附接到第二纵向连杆842。第七枢转轴线867与第八枢转轴线868分隔开等于第一距离91的第五距离95。对于这个实施例，第一横向连杆第二端部882可如图19所示在第五枢转轴线865处枢转地附接到第二纵向连杆842，或者如图20所示在第四枢转轴线864处枢转地附接到第一纵向连杆840。
就图19所示的实施例而言，第一横向连杆850已经通过消除第四枢转轴线64由具有如图4所示的三个枢转轴线的直角第一横向连杆50被简化到具有两个枢转轴线(第三枢转轴线863和第五枢转轴线865)的线性第一横向连杆850。同样，图4中的第一纵向连杆40通过去除第四枢转轴线64而被进一步简化。相似地，针对图20所示的实施例，图4的直角第一横向连杆50已经通过消除图4的第五枢转轴线65被简化到具有两个枢转轴线(第三枢转轴线863和第四枢转轴线864)的线性第一横向连杆850。图4中的第一纵向连杆40也已经通过去除第五枢转轴线65被简化。
图21所示的连杆机构示出了其中连杆机构已经通过引入活铰链给全部枢转轴线被简化的一个实施例。图21所示的连杆机构1030包括第一纵向连杆1040和通过活铰链与第一横向连杆1050、第二横向连杆1052和第三横向连杆1053枢转地互连的第二纵向连杆1042。连杆机构1030通过在横向连杆的第一端部的柄部连接结构1014a、1014b、1014c在一端枢转地连接到柄部并且自其悬吊下来，以及通过纵向连杆在另一端枢转地连接到刀片架载体1032。
就图21所示的连杆机构而言，第一纵向连杆1040具有第一端部1071和与第一端部1071相对的第二端部1072。第一纵向连杆第一端部1071在第一枢转轴线1060处枢转地附接到刀片架载体1032。第二纵向连杆1042具有第一端部1073和与第一端部1073相对的第二端部1074。第二纵向连杆第一端部1073在第二枢转轴线1062处枢转地附接到刀片架载体1032。
第一横向连杆1050具有第一端部1081和与第一端部1081相对的第二端部1082。第一横向连杆第一端部1081在第三枢转轴线1063处枢转地附接到柄部连接结构1014a，并且第一横向连杆第二端部1082在第四枢转轴线1064处枢转地附接到第一纵向连杆第二端部1072以及在第五枢转轴线1065处枢转地附接到第二纵向连杆第二端部1074。
第二横向连杆1052具有第一端部1083和与第一端部1083相对的第二端部1084。第二横向连杆第一端部1083在第六枢转轴线1066处枢转地附接到柄部连接结构1014b，并且第二横向连杆第二端部1084在第七枢转轴线1067处枢转地附接到第一纵向连杆1040以及在第八枢转轴线1068处枢转地附接到第二纵向连杆1042。
第三横向连杆第一端部1085在第六枢转轴线1066处枢转地附接到柄部连接结构1014c与第二横向连杆第一端部1083相对，并且第三横向连杆第二端部1086在第七枢转轴线1067处枢转地附接到第一纵向连杆第二端部1072与第二横向连杆第二端部1084相对以及在第八枢转轴线1068处枢转地附接到第二纵向连杆第二端部1074与第二横向连杆第二端部1084相对。相应的连杆机构产生类似于前面所述实施例的在刀片架载体1032下方的虚拟枢转轴线。
可用来修改图4中的连杆机构的另一种技巧是，将四个连杆中的任何一个分裂成两个较小的连杆(也称作分裂连杆)，使得具有三个枢转点的单个连杆变成具有两个枢转点的两个较小的连杆。两个较小的连杆共用一个通用的枢转轴线，其可为构成最初的预裂连杆的三个轴中的任何一个。就这个实施例而言，由第一纵向连杆、第二纵向连杆、第一横向连杆和第二横向连杆组成的四个连杆中的不超过两个可被分裂成两个较小的连杆。分离横向连杆的一个例子被示于图22A中，其中第一横向连杆950已经被分离成两个横向连杆，共用通用的枢转轴线963的第一横向连杆950和第三横向连杆953。
看起来采用这种技巧使机构更加复杂，但当尝试在三维空间中规划机构时，潜在的有益效果出现。根据可用空间，有时具有两个部件而不是一个部件可更加方便。同样，根据生产方法，具有两个简单的部件而不是一个更加复杂的部件可能是有利的。与所述的大多数修改一样，这种技巧的可能缺点是稳定性，因为连杆机构包括的单独部件越多，所述机构优于公差缘故变得不稳定的可能性越大。
重要的是注意到，将这个技巧与以上所述和图16至20所示的前面修改(去除枢转轴线之一)相组合是不可能的，因为这将太多的自由度引入进连杆系统中。
存在着用于分离连杆的四个单独的方案，它们遵循略微不同的规则；然而，每种方案均可产生多种连接机构实施例。
就第一情景而言，将系统中的四个连杆中的任何一个分裂成如图22A所示的两个较小的连杆并且共用轴是预裂连杆的三个轴中的任何一个是可能的。这样图4所示的第一横向连杆50(所述连杆可通过具有两个较小的连杆以三种不同的方式进行分离)共用第三枢转轴线63、第四枢转轴线64和第五枢转轴线65。每一个这种情景分离仅仅一个连杆(四个连杆中的任何一个以三种不同的方式)可导致十二个不同的实施例。就图22B所示的第一情景实施例而言，第一横向连杆50已经被分离成两个较小的连杆，第一较小的横向连杆950和第三较小的横向连杆953，它们共用第三枢转轴线963作为通用的枢转轴线，所有其它的连杆保持不变。因此，已经形成了附加的第三横向连杆953。
第二情景涉及将第一情景中所述的相同规则应用到任何两个连杆，只要连杆之一是横向连杆以及另一个连杆是纵向连杆。两个较小的连杆均可具有来自它们相应的预裂连杆的三个轴的任何一个处的共享轴线。这种第二情景可产生三十六种不同的实施例，因为每个横向-纵向对可产生九种不同的连杆组合并且具有四种可能的不同对。第二情景实施例的一个例子示于图23中。
就图23所示的第二情景实施例而言，来自图4的第一横向连杆50已经被分裂成共享第四枢转轴线964的两个较小的连杆，以及第一纵向连杆40已经被分裂成共享第七枢转轴线967的两个较小的连杆。因此，第四枢转轴线964和第五枢转轴线965之间的第三横向连杆953和第七枢转轴线967和第四枢转轴线964之间的第三纵向连杆943已经被形成。
就第三情景而言，第一横向连杆和第二横向连杆或第一纵向连杆和第二纵向连杆可被分裂，使得两个分裂的连杆(较小的连杆)匹配。对于这种情景，两个连杆必须以相同的方式进行分裂。例如，因为第一横向连杆和第二横向连杆可通过在第三枢转轴线处分裂第一横向连杆将分裂的横向连杆连接到柄部，以及在第六枢转轴线处分裂第二横向连杆将分裂的横向连杆连接到柄部被分裂，导致匹配的分裂连杆。第三种情景如图24所示。对于这种情景，来自图4的第一横向连杆和第二横向连杆50、52都已经被分离成两个单独的匹配连杆。图4中的第一横向连杆50已经被分裂成匹配的第一横向连杆和第三横向连杆950、953，共享图24所示的第三枢转轴线963，以及图4中的第二横向连杆52已经被分裂成匹配的第二横向连杆和第四横向连杆952、954，共享图24所示的第六枢转轴线966。
相似地，第一纵向连杆和第二纵向连杆可在每个第三情景通过在第一枢转轴线分裂第一纵向连杆将第一纵向连杆接合到刀片架载体并且在第二枢转轴线分裂第二纵向连杆将第二纵向连杆接合到刀片架载体而分裂。如果匹配的分裂以任何其它方式来进行，则所述机构将不受充分约束。因此，第三情景只限于两个实施例。
最后，就第四情景而言，有可能以不同方式分裂两个横向连杆或两个纵向连杆(使得分裂连杆和两个分裂连杆的相应的共享轴线不匹配)。就这种情景而言，分裂连杆可共享来自它们相应的初始连杆的三个轴中的任何一个，只要被两个分裂的横向连杆或两个分裂的纵向连杆共享的轴不是匹配的。就横向连杆而言，枢转轴线的匹配对是第三枢转轴线和第六枢转轴线63、66、第五枢转轴线和第八枢转轴线65、68以及第四枢转轴线和第七枢转轴线64、67。就第一纵向连杆和第二纵向连杆而言，枢转轴线的匹配对是第一枢转轴线和第二枢转轴线60、62、第四枢转轴线和第五枢转轴线64、65以及第七枢转轴线和第八枢转轴线67、68。第四情景可产生十二个不同的实施例，因为对于横向和纵向连杆两者而言，具有六种可能的非匹配轴的组合。
第四情景如图25所示。如图所示，图4所示的第一横向连杆50已经被分裂成两个单独的连杆，共享第四枢转轴线964，以及第二横向连杆952已经被分裂成两个单独的连杆，共享第六枢转轴线966。因此，第四枢转轴线964和第五枢转轴线965之间的第三横向连杆953和第七枢转轴线967和第六枢转轴线966之间的第四横向连杆954已经被形成，如图25所示。
虚拟枢转轴线
如前所述，根据本发明的连杆机构使刀片架能够在整个剃刮行程围绕虚拟枢转轴线转动。虚拟枢转轴线是在刀片架中点的前面的区域中并且深入皮肤之中。虚拟枢转轴线区域由图28中图形所示边界限定。第一边界和第二边界位于坐标轴上，具有位于刀片架中点8处的共同原点。所述坐标轴在平行于切割平面的+X方向上朝向刀片架20的前边缘11延伸以及在垂直于切割平面6的+Y方向上远离皮肤2延伸。第一边界沿着Y轴(X＝0)在–Y方向上从刀片架中点8延伸，垂直于切割平面。第二边界沿着由Y＝-0.1X限定的直线从刀片架中点延伸。由第一边界X＝0和第二边界Y＝-0.1X限定的这个虚拟枢转轴线区域被识别为图28中的区域I。更优选的区域使具有垂直于切割平面并在刀片阵列16的前面延伸的第一边界的区域，其被识别为图28中的区域II。下面详尽描述了有关前述区域以及其它优选的虚拟枢转轴线区域的更多细节。
刀片架与皮肤角度为枢转轴线位置的函数
采用有限元和集总参数两种方法数字建模被用来演示，对于虚拟枢转轴线位置的布置存在优先区域，导致平直的刀片架与皮肤角度。建模也显示，优先区域强烈依赖于刀片架和皮肤之间的表面摩擦。当作用在刀片架20上的力被施用到皮肤2时，该力的简化解析模型是对其原因的最佳描述。简化解析模型如图26所示。表面摩擦通过将作用在刀片架上的总曳力FD除以法向载荷力FNL而确定，所述法向载荷力是对在刀片架虚拟枢转轴线34处施加的力Fpy的反应。专利申请公布US2008/0168657A1描述了用于测量剃刀刀片架上负荷的一种设备。
图26中的解析模型显示，由于在刀片架虚拟枢转轴线34处施加的力Fpy的缘故，刀片架20压入皮肤2中。假定皮肤2对力Fpy作出反作用，具有垂直于刀片架表面作用的均匀分布的力。均匀分布力建模为作用在刀片架20的中点8的所得的法向负荷力FNL。
用在刀片架虚拟枢转轴线处施加的力Fpx牵拉刀片架横跨皮肤，所述力由刀片架20和皮肤2之间的大小相等方向相反的曳力FD所平衡。在图26所示的解析模型中，假设刀片架20的质量忽略不计并且恒速移动。基于这些假设，刀片架20压入皮肤2中并且转动约刀片架与皮肤角度θ以达到平衡。为使刀片架处于平衡中，皮肤对刀片架所施加的总力矩M皮肤必须平衡由皮肤反作用力FNL和FD造成的力矩。通常，刀片架20将具有偏置力矩，其不包含于模型中，因为与施加的负荷Fpx相比，可假设它忽略不计。
力平衡
在虚拟枢转轴线处的力等于刀片架反作用力。
(1)FNL＝Fpy分解正交于刀片架剃刮平面的力
(2)FD＝Fpx分解平行于刀片架剃刮平面的力。
力矩平衡
由皮肤施加到刀片架的力矩等于由刀片架施加到皮肤的力矩。
(3)M皮肤＝-FNLPx-FDPy围绕刀片架虚拟枢转轴线位置逆时针产生。
通过检测能够看出，对于恒定深度的刀片架，皮肤的反作用力将是体积弹性模量E、刀片架与皮肤角度θ和刀片架的一半长度Xt的函数：
(4)M皮肤＝f{EθXt}
将公式(4)代入公式(3)，并且注意，FD与摩擦系数μ乘以FNL成比例，结果如下：
(5) θ = f { - F NL EX t ( P x + μ P y ) }
假设是常数(即，比较固定的法向负荷FNL的枢转位置和恒定的皮肤弹性模量E和刀片架长度Xt)，允许下列被引入：
(6) A = - F NL EX t + ϵ
这里ε是由于简化假设的缘故在模型中的误差。因此，公式(5)变为：
(7)θ＝{A(Px+μPy)}
测试：
如果假定μ＝1，θ＝0代表平直的刀片架与皮肤角度，则从公式7，以上所述公式一定是准确的：
(13)Py＝-Px其为来自刀片架的中心具有斜率-1的直线。
(14)其具有解Py＝Px＝0，表明枢转轴线是在刀片架的中心处。
(15)其为来自刀片架中心的斜率为的直线。
因此，可以表明，给予平直的CTSA的虚拟枢转轴线位置是摩擦因变量。采用如专利申请公布US2008/0168657A1所述的用于测量剃刀刀片架上负荷的设备执行横跨大约80名男人的小组用Fusion刀片架实验测量摩擦。图27中以柱状图提供了来自测量值的数据。柱状图显示，μ横跨整个刀片架的值的范围介于μ＝0.1和1.4之间。将这些端部范围值代入以上公式(15)提供限定虚拟枢转轴线位置的更优选区域的第一边界和第二边界的两个公式。更优选的虚拟枢转轴线区域是在图28中提供的图形中标识为区域III的三角形区域。如图所示，区域III由标识为μ＝0.1和μ＝1.4的边界限定。
基于以上分析，得出以下结论，如果项(Pyμ+Px)很小或换句话讲接近零，则可获得具有改善的、较平直的CTSA(更接近于0°)。因此，限定用于前枢转系统的虚拟枢转轴线的位置的有利虚拟枢转轴线区域被延伸到其中Px是正的以上所述的三角形区域之外延伸到其中Py是负的并且具有与Px类似的数量级例如|Py|>0.1Px的任何区域，使得它对CTSA具有显著影响。对CTSA具有显著影响是至少1°的改变，其是由以下所述的实验测量值推导而来，要求Py＝0.1Px(或10％Px)。因此，有利的虚拟枢转轴线区域由沿着Y轴(X＝0)在–Y方向上从刀片架中点延伸、垂直于切割平面的第一边界和沿着由Y＝-0.1X限定的直线从刀片架中点延伸的第二边界限定。
实验测量值
尽管图26所示的解析模型示出了限定优选的枢转位置的基本力平衡；剃刮的实际情况更加复杂。因此，进行了校验模型结果的一组实验。Gillette Fusion Proglide剃刀已经显示具有大约11°的刀片架与皮肤角度，其中它的枢转位置位于刀片架中点(名义上当做中间刀片的位置)前面大约3.7mm以及远离皮肤平面在切割平面之上1.2mm。这在图29中的图形上被标识为位置F。图29中的图形上标记为位置2的刀片架中点更前面和皮肤平面之上的枢转轴线位置(分别为大约6mm和3mm)已经被显示具有18°的刀片架与皮肤角度。在图29中的图形上标识为位置1的在刀片架中点前面3.7mm和深入皮肤之中-3mm的枢转轴线位置已经被显示具有约0°的刀片架与皮肤角度。图29中图形上的位置3标识刀片架中点(名义上中间刀片)处的枢转轴线位置，其在本领域众所周知给予较为平直的CTSA，如美国专利公开号5,661,907所示。下面表I中所总结的这些测量值与有限元和集总参数模拟一致，并且和以上采用简单解析模型所得到的结论一致。
表I
比较表I和图29中图形中的点1和点F，能够看出，在CTSA测量值上存在着11°差值。点1和点F沿着直线Px＝3.7延伸，其中点F处在Py＝1.2处以及点1处在Py＝-3.0处。如果假设沿着这条直线Py和CTSA之间具有线性关系，则对于CTSA上的1°改变需要Py/Px比率上的10％改变，如下面表II中所详述。因此，对于深入皮肤之中的枢转位置，Py应当为至少10％Px(Py＝10％Px)以便引起CTSA上约1°变化的显著影响。
表II
Px Py Py/Px％ CTSAα° 数据源
3.7 1.2 32％ 11 测量值(点F)
3.7 0.8 22％ 10 假设线性关系
3.7 0.4 12％ 9 假设线性关系
3.7 0.1 1％ 8 假设线性关系
3.7 -0.3 -9％ 7 假设线性关系
3.7 -0.7 -19％ 6 假设线性关系
3.7 -1.1 -29％ 5 假设线性关系
3.7 -1.5 -40％ 4 假设线性关系
3.7 -1.9 -50％ 3 假设线性关系
3.7 -2.2 -60％ 2 假设线性关系
3.7 -2.6 -71％ 1 假设线性关系
3.7 -3.0 -81％ 0 测量值(点1)
优选的枢转位置区域
尽管以上所述的简单解析模型足以解释有利的虚拟枢转轴线区域的原理和范围，需要更精细的模型来确定最佳的虚拟枢转轴线位置。优选的实施例具有靠近如图29中图形中的位置1所描述的枢转轴线位置的虚拟枢转轴线，其在刀片架中点前面3.7mm以及深入皮肤之中-3mm。这个虚拟枢转位于延伸穿过由Py＝-Px+0.7限定的位置一的直线上。所述直线Py＝-Px+0.7已经来源于总集参数模拟和实验测量值并且显示在图28中的图形上。已发现，当二次项效应被包含在模拟中时，这条直线对一系列摩擦条件给予最适响应。
前述分析已经导致下列为前枢转刀片架增大优选的虚拟枢转轴线区域的层级以获得平直或较平直的CTSA：
1.在刀片阵列前面的枢转位置对于仅仅在刀片阵列之上的那些是优选的，因为这允许刀片转动远离轮廓。
2.对于前枢转刀片架系统，在皮肤平面下方的伸入皮肤之中的枢转轴线位置对于位于皮肤平面以上的那些是优选的。为了具有切实效果，枢转轴线位置被伸入皮肤的距离(Py)需要为枢转轴线位置在刀片架中点位置前的距离(Px)的至少10％。
3.位于用于低和高摩擦行程(μ＝0.1和1.4，和的零CTSA直线之间的枢转位置对于在这个区域外部的那些是优选的。
4.位于标识为图29中图形中位置1的位置附近的枢转轴线是最优选的，所述位置1位于图28所示的直线Py＝-Px+0.7上，代表零CTSA。
关于本文所公开的所有数值范围，应该理解，在整个说明书中给出的每一最大数值限度包括每一较低的数值限度，就像这样的较低数值限度在本文中是明确地写出的一样。此外，在整个说明书中给出的每一最小数值限度包括每一较高数值限度，就像这样的较高数值限度在本文中明确地写出的一样。此外，在整个说明书中给出的每一数值范围包括落在该较宽数值范围内的每一较窄数值范围，并且还包括该数值范围内的每个单独的数，就像这样的较窄数值范围和单独的数在本文中明确地写出的一样。
本文所公开的尺寸和数值不应被理解为严格限于所述确切数值。相反，除非另外指明，每个上述尺寸旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，所公开的尺寸“40mm”旨在表示“约40mm”。
除非明确地排除或以其它方式限制，本文所引用的每个文献，包括任何交叉引用或相关的专利或专利申请，均以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术，或者其单独地或者与任何其它参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，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，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。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 (6)

1.一种围绕虚拟枢转轴线转动的剃刀刀片架，所述剃刀刀片架通过枢转机构被可拆卸地连接到柄部并且包括前边缘、后边缘和在所述前边缘和所述后边缘之间的中点；靠近所述前边缘的防护构件和靠近所述后边缘的顶盖构件；在所述防护构件和所述顶盖构件之间的至少一个刀片；和与所述防护构件和所述顶盖构件相切的切割平面；所述虚拟枢转轴线被定位在位于所述刀片架中点的前面的虚拟枢转轴线区域中，所述虚拟枢转轴线朝向所述刀片架的前边缘定位并且深入所述皮肤中，所述虚拟枢转轴线区域由第一边界和第二边界限定，所述第一边界和第二边界位于X轴和Y轴上，所述X轴和Y轴上具有在刀片架中点处位于所述切割平面上的原点，其中所述X轴平行于所述切割平面在+X方向上朝向所述刀片架的前边缘向前延伸，并且所述Y轴垂直于所述切割平面在+Y方向上远离皮肤延伸，其中所述第一边界沿着由X＝0限定的直线在–Y方向上垂直于所述切割平面从所述刀片架中点延伸，并且所述第二边界沿着由Y＝-0.1X限定的直线在+X方向上从所述刀片架中点延伸。
2.根据权利要求1所述的剃刀刀片架，其中所述第一边界在所述刀片架中点的前面和所述至少一个刀片的前面从所述切割平面上的一点延伸。
3.根据权利要求1所述的剃刀刀片架，其中所述第一边界和第二边界是由限定的直线，其中用于所述第一边界的μ件为0.1，并且用于所述第二边界的μ为1.4。
4.根据权利要求3所述的剃刀刀片架，其中所述虚拟枢转轴线区域进一步由第三边界限定，所述第三边界垂直于所述切割平面从所述切割平面上的在所述刀片架中点的前面和所述至少一个刀片的前面的一点延伸，其中所述第三边界与所述第一边界和所述第二边界相交，进一步将虚拟枢转轴线区域限制为在所述第三边界的前面朝向所述刀片架的前边缘的所述区域的一部分。
5.根据权利要求1所述的剃刀刀片架，其中所述第一边界和第二边界是相等的，并且所述虚拟枢转轴线区域由所述直线Py＝Px+0.7限定。
6.根据权利要求5所述的剃刀刀片架，其中所述虚拟枢转轴线区域进一步由第三边界限定，所述第三边界从所述切割平面上的在所述刀片架中点的前面和所述至少一个刀片的前面的一点延伸，其中所述第三边界与所述直线Py＝-Px+0.7相交，进一步将虚拟枢转轴线限制为在所述第三边界的前面朝向所述刀片架的前边缘的所述直线的一部分。
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