CN1972783A - 剃须设备 - Google Patents

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Abstract

具有至少一个切削单元(3)的剃须设备，所述切削单元(3)包括外切削件(4)和可旋转的内切削件(6)，分别具有形成第一轴承的轴承面的协同操作切削刃(8，9)，所述外、内切削件(4，6)具有带有轴承面(14，17)的第二轴承。为了最小化切削刃(8，9)之间的摩擦，具有粘弹性性能的装置(13)设于所述两个轴承之间，使得在工作期间，所述第一轴承的轴承面(8，9)之间的距离自己调整为所述第二轴承的轴承面(14，17)之间的距离。在切削须发期间，具有粘弹性性能的所述装置呈现刚性元件的行为，而在没有须发被切削期间，这些装置呈现相对柔软的行为，使得所述切削刃之间的切削间隙紧闭。

Description

剃须设备
本发明涉及具有壳体和至少一个切削单元(cutting unit)的剃须设备，该切削单元包括外切削件(cutting member)和可受驱动相对外切削件旋转的内切削件，所述内切削件配置有具有切削刃(cuttingedge)的切削元件(cutting element)，所述外切削件配置有由切削刃限制的须发进入孔(hair trap opening)，为了切削须发所述切削刃与所述切削元件的切削刃协同操作，且所述协同操作切削刃形成该外切削件和内切削件之间第一轴承(bearing)的轴承面，该剃须设备进一步包括用于驱动内切削件的驱动件，而具有协同操作轴承面的第二轴承存在于该外切削件和内切削件之间。
本发明还涉及用于上述剃须设备的切削单元。
这样的剃须设备可从EP 0179515 B1了解。内切削件和外切削件的协同操作切削刃实际上形成了外切削件和内切削件之间的轴向轴承(axial bearing)的轴承面。尽可能小的所谓切削间隙应该存在于该协同操作切削刃之间，从而获得满意的须发切削。这目前为止已经在实践中实现，用于驱动内切削件的驱动件制成沿外部切削件的方向具有弹性力。结果，内切削件在特定预压力下压在外切削件上，即，内切削件的切削刃在一定力作用下受压抵靠在外切削件的切削刃上。切削间隙因此实际上为零。该预压力是需要的，因为内切削件在切削须发时减速，且出现的切削力沿着使协同操作切削刃趋于受压稍微分开的方向，这会导致太宽的切削刃。驱动件的弹性力防止在切削期间切削刃之间的该间隙变得太大。结果，在切断(sever)须发时，内切削件和外切削件之间的接触压力小，且摩擦相应地低。然而，紧接着切断须发之后，内切削件将被往回压，且切削刃将受预压力作用而相互抵靠。
在正常剃须操作期间，须发在总剃须时间的10％以下的时间内被切断，在其余时间内，切削刃受预压力作用而相互抵靠。这在大部分时间内导致摩擦，不仅引起切削刃的磨损，而且还需要许多能量。这意味着对于可再充电式剃须设备，电池需要更频繁地充电。可再充电式电池也具有有限寿命，且在一定时间后电池无法令人满意地充电并需要更换。切削件间更低的摩擦使得设备更加节省能量。为了降低该摩擦，EP 0179515提出在外切削件和内切削件之间提供第二轴向轴承。由此实现驱动件轴向弹性力的大部分通过第二轴向轴承的轴承面传送到外切削件，这使得可以实现协同操作切削刃之间的最小切削间隙。由于第二轴向轴承具有施加摩擦的非常小的半径，结果为低的摩擦扭矩。外切削件和内切削件通过轴承形成为几乎封闭的动态系统。在EP 0179515中，第二轴向轴承为中心放置的轴承，与该第一轴向轴承间隔由协同操作切削刃形成的距离。第二轴向轴承在此构造成球形，另外由用于容纳尺寸容差的弹性力元件支持。在切削须发时作用于内切削件上的反作用力被吸收于更小半径上的这一事实，降低了由协同操作切削刃引起的摩擦扭矩。由第二轴承面导致的摩擦扭矩小，使得该两个扭矩远小于没有该第二轴向轴承的剃须系统。
本发明的目标是使剃须设备内的切削过程令人满意地进行并更进一步降低内切削件和外切削件之间的摩擦损耗。
用于该目的的本发明的特征在于，具有粘弹性性能的装置存在于该第一轴承和第二轴承之间，由此在剃须设备工作期间，第一轴承的轴承面之间的距离自己调整为第二轴承的轴承面之间的距离。
具有粘弹性性能的该装置具有弹性以及阻尼性能，即，该装置表现短时间刚性行为以及长时间松弛行为。这意味着，当这种装置受到压缩力或拉伸力非常短时间时，该装置呈现相对刚性的行为，而当该装置长时间受到压力时，该装置表现得相对松弛。在切削须发时发生的切削力对内切削件的切削刃施加压力，该压力趋于对内切削件施压使其与外切削件分离，这回导致不期望的切削间隙。切削过程的速度突然急剧增大内切削件上的压力。该粘弹性材料的阻尼性能确保该突然的压力增加被该材料吸收，该材料于是呈现刚性行为。
在切削须发期间作用于内切削件上的力被呈现刚性行为的粘弹性元件的材料吸收。然而，非常小的切削间隙产生于协同操作切削刃之间：粘弹性元件轻微受到压缩。在切断须发之后，由于该粘弹性元件的弹性力，该内切削件被往回压向外切削件。然而在实践中，在切削刃再次完全相互抵靠之前，另外的须发将被切削。其结果为，切削间隙在剃须操作过程(2至3分钟)中将略微增加，在接近剃须操作末期时甚至将略微减小，因为此时更小的须发被切削。
如前所述，在大部分剃须时间内没有须发被切削。由于第一和第二轴承之间具有粘弹性性能的装置，由协同操作切削刃形成的轴承面之间的距离将自己调整到第二轴承的轴承面之间的距离。其结果为，不仅在切削须发期间，而且在没有须发被切削的时间内，该协同操作切削刃相互接触非常小。协同操作切削刃之间的摩擦因此也非常小。此外，各个轴承的轴承面自己互相调整以免磨损切削刃。这意味着可由同时具有弹性和阻尼性能的单个元件形成具有粘弹性性能。然而，备选地，所述装置可包括多个元件，所有这些元件都同时具有弹性和阻尼性能，或者其中特定元件仅具有弹性性能而其他元件仅具有阻尼性能。后一种情形下，这些元件必须并行连接。
该剃须设备的一个优选实施方案的特征在于：内切削件包括切削元件环并通过驱动件驱动旋转，该驱动件沿轴向是弹性的并沿轴向压在内切削件上；以及具有粘弹性性能的该装置是由中心紧固在内切削件上并配置有轴承面的粘弹性元件形成，该轴承面沿轴向压在外切削件的轴承面上，所述轴承面构成第二轴向轴承。由驱动件作用于内切削件的弹性力在剃须操作期间必须略大于该粘弹性元件的弹性力，从而防止内切削件与外切削件分离。第二轴承在切断须发期间减轻其负载，使得该轴承在其自身弹性影响下可略微扩展。在两个须发的切削操作之间，内切削件受压离开外切削件仅非常小的距离，其结果为，即产生非常小的切削间隙，该间隙在没有须发被切削的时间内实际上变得略小，但是该间隙仍然存在，使得协同操作切削刃之间的摩擦非常小。
在没有须发被切削的时间内，粘弹性元件的弹性/阻尼力部分或者完全补偿了该驱动件的弹性效果。由于该力施加于比先前小得多的半径，这导致摩擦扭矩的减小。
该剃须设备的备选实施方案的特征在于，该内切削件包括切削元件环并可由驱动件驱动旋转，以及该内切削件配置有通过具有所述粘弹性性能的粘弹性元件连接到内切削件的垫板(backing plate)，而该第二轴承的轴承面由该垫板的轴承面和该外切削件的轴承面形成。
在切削须发期间作用于内切削件的反作用力通过表现刚性行为的粘弹性元件传递到外切削件。该内切削件受压离开外切削件仅非常小的距离，使得产生非常小的切削间隙，该间隙在没有须发被切削的时间内变得略小，但是该间隙仍存在，使得协同操作切削刃之间的摩擦以及第二轴承的轴承面之间的摩擦非常小。内切削件的切削刃由于该粘弹性元件的弹性力而受压抵靠在外切削件上。然而，在本示例中选择小的弹性力。驱动件的弹性装置的大部分弹性力通过第二轴承传递到外切削件。
上述剃须设备的又一个优选实施方案的特征在于，该驱动件沿轴向是弹性的以沿该外切削件方向对垫板施加力，以及该第二轴承的轴承面由该垫板的中心轴承面和该外切削件的中心轴承面形成。构造成中心轴承的该第二轴承仅导致非常弱的摩擦扭矩。在切削须发期间作用于内切削件的反作用力现在通过在切削时表现刚性行为的该粘弹性元件而传递到弹性驱动件。
本发明进一步涉及切削单元，该切削单元包括外切削件和可受驱动相对外切削件旋转的内切削件，所述内切削件配置有具有切削刃的切削元件，所述外切削件配置有由切削刃限制的须发进入孔，为了切削须发所述切削刃与所述切削元件的切削刃协同操作，且所述协同操作切削刃形成该外切削件和内切削件之间第一轴承的轴承面，该切削单元的特征在于具有粘弹性性能的装置存在于该第一和第二轴承之间。
现在参考示于图中的实施方案更详细地解释本发明，附图中：
图1为具有三个切削单元的剃须设备的透视图；
图2示意性示出了本发明第一实施方案；
图3示意性示出了本发明第二实施方案；
图4示意性示出了本发明第三实施方案；以及
图5示出了图4的实际实现。
在以下实施方案描述中使用相同的附图标记表示相应的元件。
图1示出了具有壳体1和可脱离该壳体和/或可相对该壳体绕着枢轴旋转的剃须头支架2的旋转式剃须设备。三个切削单元3，也称为剃须头，位于该剃须头支架内，各剃须头具有带有须发进入孔5的外切削件4以及可受驱动相对外切削件4旋转的内须发切削件6。内切削件由位于剃须设备壳体内的电机(未示出)以已知的方式驱动。
图2示意性示出了本发明的第一实施方案。该图示出了由外切削件4和与其协同操作的内切削件6形成的一个切削单元3。外切削件4的形状为具有须发进入孔5环的圆帽。须发进入孔由具有切削刃9的壁限制。内切削件6具有多个切削元件7，其端部配置有与外切削件4的切削刃9协同操作的切削刃8。这些协同操作切削刃形成第一轴承。内切削件6由电机10驱动旋转。为此，该电机驱动可耦合至内切削件6的驱动件11。驱动件11配置有弹簧12，其对内切削件6施加沿外切削件4方向的力F1。粘弹性材料的支持元件13存在于内切削件6和外切削件4之间。该支持元件具有与外切削件4的中心轴承面14协同操作的轴向轴承面15。轴承面14和15形成第二轴承。该粘弹性材料同时具有弹性和阻尼性能。这在图中用支持元件内的弹簧和阻尼器符号表示。由于其阻尼性能，所述支持元件在短时间内受到拉伸力或压缩力时表现刚性元件的行为，而在长时间内受到负载时表现松弛元件行为。
当该剃须设备不工作时，弹簧12沿内切削件6的方向施加弹簧力F1。支持元件13由于其弹性性能而被略微压入。这用箭头F2表示。大小设置为，力F1和F2致使内切削件6的切削刃8以例如0.1N的小预压力压在外切削件4的切削刃9上。
该切削力造成在须发被切削时刻剃须设备工作期间的内切削件6的切削刃8上的反作用力。该反作用力具有垂直力分量F3。该反作用力在非常短时间，平均约75μs内增大，该时间取决于切削速度。切削速度越高，该时间越短。反作用力F3被弹簧12的弹性力F1吸收。然而，在该短的时间内，切削刃8和9之间产生小的切削间隙。轴承面15与轴承面14分离，使得粘弹性支持元件13由于其弹性性能而可以弛豫。在切断须发之后，弹簧12将轴承面14再次压向轴承面15。然而，切削刃8和9并不再接触：保留非常小的切削间隙。在切削连续须发时该过程自动重复。切削刃在切削操作过程中实际上将略微增大，但是仍保持在令人满意的切削的容许容差内。显然，由这些切削刃形成的第一轴承的轴承面8和9在剃须操作期间将由于该粘弹性元件而调整为第二轴承的轴承面14和15。主要优点为，切削刃8和9在整个剃须操作中始终几乎不互相接触，使得摩擦、磨损和热发生将非常小。
在剃须操作之后一定时间，切削刃将重新完全相互抵靠，使得剃须设备在下一个剃须操作期间将最优地运行。这可发生于仅约10秒钟之后，这对于可洗剃须设备的情形是期望的。在这种剃须设备中，具有切削单元3的剃须头支架2与壳体分离或者与壳体铰接分离，从而清洗干净。在不将剃须头支架往回安装到壳体上的情况下，搁置剃须设备，从而使该剃须设备彻底干燥。由于弹簧力F1在该时间段并不作用于内切削件，由于该粘弹性材料的弹性性能而将在切削刃之间产生极宽的切削间隙。直到马上要进行下一个剃须操作时该剃须头支架才被重新安装。只有此时，驱动件11的弹簧12才能对切削刃施压使其相互抵靠。为此，期望时间段至多为10秒，但是更长的时间也是可行的。
图3示意性示出了本发明第二实施方案。内切削件6配置有由驱动件11驱动旋转的垫板16。本示例中该驱动件不对内切削件施加弹性压力。粘弹性支持元件13呈环形，位于内切削件和垫板16之间，并连接到垫板16。内切削件6、粘弹性支持元件13和垫板16形成被封闭在外切削件4内的单个构件。为此，外切削件配置有朝向具有轴向轴承面24的内部的凸缘23。垫板16的最外边缘部分配置有轴向轴承面25，用于协同操作外切削件4的轴承面24。轴承面24和25形成第二轴承。支持元件大小设置为使得，当剃须设备不使用时，内切削件6的切削刃8对外切削件4的切削刃9施加轻微的压力。该压力是由粘弹性支持元件13的弹性力F2产生的，其保证协同操作切削刃以小的预压力例如0.1N相互抵靠。该切削力导致了剃须设备工作期间当须发被切削时内切削件6的切削刃8上的反作用力。该反作用力具有垂直力分量F3。该反作用力F3被表现刚性行为的粘弹性支持元件13吸收，并通过轴承面25、24传递到外切削件4。然而，在所述短的时间内，切削刃8和9之间产生小的切削间隙。在切断须发之后，粘弹性元件13将内切削件6轻微地往回压向外切削件4，使得切削刃8和9重新相互靠得更近，即，该切削间隙变得略小，当在切削下一个须发之前仍不为零。此外，在本示例中，切削刃8和9在整个剃须操作期间几乎不相互接触，因此摩擦非常小。
图4所示第三实施方案为图3的实施方案的修改。内切削件6配置有由驱动件11驱动旋转的垫板16。垫板16配置有中心轴向轴承面17，用于协同操作外切削件4的中心轴承面14。轴承面14和17形成第二轴承。驱动件11的弹簧12以力F1将垫板16压向外切削件4。如图3的示例，粘弹性支持元件13的尺寸和材料选择以及因此内弹性力F2以及弹性力F1的选择和数值使得，当该剃须设备不工作时内切削件6的切削刃8以轻微的压力压在外切削件4的切削刃9上。该剃须设备的工作实际上与图3示例所述相同，不同之处为，反作用力F3现在传递到驱动件11的弹簧12。该微小的切削间隙的产生以及因此该切削刃8和9之间的低摩擦，其发生的方式与图3示例相同。然而，在该示例中，轴承面17总是接触轴承面14，且在切断须发之后内切削件6通过粘弹性元件13被往回压向外切削件4。此处，同样保留了小的切削间隙，使得第一轴承内的摩擦非常小，因此总摩擦扭矩也非常小。该系统的另一个性能为，当耦合力被除去(用于清洗和干燥)时，粘弹性元件在内弹簧的影响下扩展，由此推开第二轴承。当该系统重新配置有该耦合力(剃须头支架2置回到壳体1上)时，切削刃将重新相互接触(与图3相反)。该系统将总是能够剃须，虽然有时扭矩增大(例如清洗之后)。力F1现在使轴承面14和17相互抵靠(优选地在约10秒内)。
图5示出了图4所示切削单元的实际实现。内切削件6由中心部分18和位于其周围的切削元件7形成。中心部分18紧固在环形板19上。轴承衬(bearing bush)20紧固在环形板19的开孔内。该轴承衬同时用作耦合至驱动件11的耦合衬。内切削件6按照该方式由驱动件11驱动。外切削件4配置有中心凹陷21，其下表面形成了轴承面14，用于与垫板16的轴承面17协同操作。轴承衬20被径向支持成围绕外切削件4的中心凹陷21。
具有粘弹性性能的材料为例如聚硼硅氧烷(polyborosiloxane)和沥青。

Claims (7)

1.一种剃须设备，具有壳体(1)和至少一个切削单元(3)，所述切削单元(3)包括：
外切削件(4)，和
可受驱动以相对所述外切削件旋转的内切削件(6)，
所述内切削件(6)配置有具有切削刃(8)的切削元件(7)，
所述外切削件(4)配置有由切削刃(9)限制的须发进入孔(5)，为了切削须发所述切削刃(9)与所述切削元件(7)的切削刃(8)协同操作，且
所述协同操作切削刃(8，9)形成所述外切削件(4)和内切削件(6)之间的第一轴承的轴承面，
所述剃须设备进一步包括用于驱动所述内切削件(6)的驱动件(11)，而
具有协同操作轴承面(14-15；14-17；24-25)的第二轴承存在于所述外切削件(4)和内切削件(6)之间，
其特征在于，
具有粘弹性性能的装置(13)存在于所述第一轴承和第二轴承之间，由此在所述剃须设备工作期间，所述第一轴承的轴承面(8，9)之间的距离自己调整为所述第二轴承的轴承面(15，17)之间的距离。
2.如权利要求1所述的剃须设备，其特征在于，所述内切削件(6)包括切削元件(7)环并可通过驱动件(11)驱动旋转，所述驱动件沿轴向是弹性的并沿轴向压在所述内切削件(6)上；以及具有粘弹性性能的所述装置是由中心紧固在所述内切削件(6)上并配置有轴承面(15)的粘弹性元件(13)形成，所述轴承面沿轴向压在所述外切削件(4)的轴承面(14)上，所述轴承面(14，15)构成第二轴向轴承。
3.如权利要求1所述的剃须设备，其特征在于，所述内切削件(6)包括切削元件(7)环并可由驱动件(11)驱动旋转；以及所述内切削件(6)配置有通过具有所述粘弹性性能的粘弹性元件连接到所述内切削件(6)的垫板(16)，而所述第二轴承的轴承面由所述垫板(16)的轴承面(17，25)和所述外切削件(4)的轴承面(14，24)形成。
4.如权利要求4所述的剃须设备，其特征在于，所述驱动件(11)沿轴向是弹性的以沿所述外切削件(4)的方向对所述垫板(16)施加力；以及所述第二轴承的轴承面由所述垫板(16)的中心轴承面(17)和所述外切削件(4)的中心轴承面(14)形成。
5.一种切削单元，包括：
外切削件(4)，和
可受驱动以相对所述外切削件旋转的内切削件(6)，
所述内切削件(6)配置有具有切削刃(8)的切削元件(7)，
所述外切削件(4)配置有由切削刃(9)限制的须发进入孔(5)，为了切削须发所述切削刃(9)与所述切削元件(7)的切削刃(8)协同操作，
所述协同操作切削刃(8，9)形成所述外切削件(4)和内切削件(6)之间的第一轴承的轴承面，和
具有协同操作轴承面(14-15；14-17；24-25)的第二轴承存在于所述外切削件(4)和内切削件(6)之间，
其特征在于，
具有粘弹性性能的装置(13)存在于所述第一和第二轴承之间。
6.如权利要求5所述的切削单元，其特征在于，所述内切削件(6)包括切削元件(7)环并可由驱动件(11)驱动旋转，所述驱动件(11)沿轴向是弹性的且沿轴向压在所述内切削件(6)上；以及具有粘弹性性能的装置是由粘弹性元件(13)形成的，所述粘弹性元件(13)被中心紧固在所述内切削件(6)上并配置有沿轴向压在所述外切削件(4)的轴承面(14)上的轴承面(15)，所述轴承面(14，15)构成第二轴向轴承。
7.如权利要求5所述的切削单元，其特征在于，所述内切削件(6)包括切削元件(7)环并可由驱动件(11)驱动旋转；以及所述内切削件(6)配置有通过具有所述粘弹性性能的粘弹性元件连接到所述内切削件(6)的垫板(16)，而所述第二轴承的轴承面由所述垫板(16)的轴承面(17，25)和所述外切削件(4)的轴承面(14，24)形成。
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