JP2008501451A - 揺動自在な毛剃りヘッドを備えた電気毛剃り装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジング(２)と、このハウジング(２)に対して揺動自在で、少なくとも一つの毛剃りシステムを有している毛剃りヘッド(４)と、毛剃りシステムの少なくとも一つの構成要素（２０、２１）を駆動するための電気的な駆動機構(７)とを備えた電気毛剃り装置(１)に向けられている。駆動機構(７)は、静止した固定子(８)と、この固定子(８)に対して可動な少なくとも一つの可動子(９)とを有している。本発明の毛剃り装置(１)は、固定子(８)がハウジング(２)内に配設され、可動子(９)が毛剃りヘッド(４)内に配設されることを特徴としている。

Description

本発明は、請求項１の導入部分に記載の、揺動自在な毛剃り（典型的にはひげ剃り）ヘッドを備えた電気毛剃り装置に関する。本発明はまた、揺動自在な毛剃りヘッドを有した電気毛剃り装置における毛剃りシステムのための電気的駆動機構に関する。

揺動自在な毛剃りヘッドを有した電気毛剃り装置は、例えばＤＥ３６１０７３６Ａ１により公知である。この明細書は、把持部としての役割を果たすハウジングと、このハウジングに対して揺動軸の回りで揺動するように構成されるとともに外刃および内刃を有した毛剃りヘッド組立体とを備えた毛剃り装置を開示している。揺動軸は、毛剃りの間に、使用可能な全ての毛剃り領域が皮膚に係合するとともに、この毛剃り領域の皮膚から離れる方向への揺動が回避されるように配置されている。把持部は、この把持部から突出して振動動作する駆動ピンを有した電動モータを収容している。この駆動ピンは内刃と係合し、この内刃にその振動動作を伝達する。

ＤＥ−ＰＳ１００９９６８により、固定子および振動する電機子を有した振動電機子モータによって駆動される固定式毛剃りヘッドを有した電気毛剃り装置は公知である。その固定子は、毛剃り装置のハウジング内に配設されている。その振動する電機子は、毛剃りヘッドの内刃と、ハウジング内で静止している軸上でスライドするとともにばねによって中央位置に保持されている関連のガイドブッシュとに、固定的に接続されている。内刃は、振動する電機子モータにより、孔のあいた網刃として構成された固定式の外刃に対して動くように配置されている。しかしながら、この構造により、毛剃りヘッドは、毛剃り装置のハウジングに対する揺動することができない。

ＤＥ１９８５９６２２Ａ１は、１つ若しくは複数のカッタユニットがその内側に配置されている揺動自在な毛剃りヘッドを備えた電気毛剃り装置を開示している。この揺動自在な毛剃りヘッドの内側に取り付けられているものは、毛剃りヘッドのカッタユニットを駆動するための回転式振動モータである。このモータは、加振用の巻線を具備した固定子、および永久磁石を具備した可動子を有している。作動の際に、この可動子は、カッタユニットの移動方向に平行な大きな動き成分と、それに対して横方向の小さな動き成分とを有した、回転式の振動を生じさせる。カッタユニットは駆動ピンによって可動子に接続されるが、そのような接続はカッタユニットの動き方向と平行な動き成分だけが伝達されるように構成されている。このようにして、毛剃りヘッドのカッタユニットは高い振動数で振動するように構成され、それによって毛剃りヘッドが大きな角度で揺動できるようにしている。しかしながら、このタイプの毛剃りヘッドは、そのモータのために比較的重いものとなっている。

したがって、本発明の目的は、電気毛剃り装置の揺動自在な毛剃りヘッドにおける毛剃りシステムを最適な方法で駆動することにある。

この目的は、請求項１の特徴の組合せを呈する電気毛剃り装置によって達成される。本発明の電気毛剃り装置は、ハウジングと、このハウジングに対して揺動自在で、少なくとも一つの毛剃りシステムを有した毛剃りヘッドと、毛剃りシステムの少なくとも一つの構成部品を駆動するための電気的駆動機構とを備える。駆動機構は、静止している固定子と、この固定子に対して可動な少なくとも一つの可動子（移動子）とを有している。本発明の毛剃り装置の特別な特徴は、固定子がハウジング内に配設され、可動子が毛剃りヘッド内に配設されていることである。

本発明の利点は、その毛剃りシステムの駆動される構成部品を非常に高い振動数で振動させることができ、それによって完全な毛剃りを可能にすることである。他の利点は、使用する駆動機構の高い効率である。さらなる利点は、可動子だけが毛剃りヘッド内に配置されて極めて小さなデザインを可能とし、それによって毛剃りヘッドを小型かつ軽量なものにできることである。このことは、本発明の毛剃り装置を快適に取り扱うことができるようにし、毛剃りヘッドそれ自身が常に良好な揺動位置に調整される。最終的に、困難無くして、毛剃りヘッドを広い範囲にわたる揺動角度で揺動させ得ることが利点である。

固定子と可動子との間にギャップを形成することができる。このギャップに隣接する領域において、固定子および可動子は、好ましくは、可動子を含む毛剃りヘッドがハウジングに対して揺動しても駆動機構が作動可能であり続けるように形成される。特に、固定子および可動子は、このギャップに隣接する領域において、毛剃りヘッドが揺動してもこのギャップの磁気的に有効な幅が実質的に一定に維持されるように形成される。このことは、揺動可能な範囲の広い部分にわたって、駆動機構の安定した高い効率を確実なものとする。例えば、固定子をこのギャップに隣接する領域において凹面形状に湾曲させることができるし、あるいはまた可動子をこのギャップに隣接する領域において凸面形状に湾曲させることができる。毛剃りヘッドは、好ましくは、この毛剃りシステムの被駆動構成部品の運動方向と平行に延びる揺動軸の回りに揺動自在である。

可動子が、毛剃りシステムの被駆動構成部品に堅固に、特に不動的に接続されることが特に有利である。このことは、毛剃りシステムの被駆動構成部品の高い精度での動き制御を可能にする。特に、毛剃りシステムの被駆動構成部品の振動の振幅および振動数を、毛剃りの間に確実に一定に保つことができ、振動の急激な低下を回避することができる。

可動子は、好ましくは直線的に動くことができるように、毛剃りヘッド上に可動に懸架することができる。特に、可動子は、その運動方向に対して平行な方向に弾性的な少なくとも一つの要素に接続することができ、それによって極めて効率的に駆動することができる振動系が生成される。可動子は、好ましくは、毛剃りヘッドの揺動方向と平行な方向においては、毛剃りヘッドに対して不動的に接続され、それによって毛剃りヘッドと一体に揺動する。好ましい実施形態において、可動子は、振動ブリッジによって毛剃りヘッドに固定される。

可動子を駆動できるようにするために、少なくとも一つの永久磁石を設けることができる。このことは、可動子上の接続電線を省略できる効果がある。小さな労力によって所望の幾何学的配置を得るために、この永久磁石の固定子に対向する側面に磁極片を配設することができる。

本発明の毛剃り装置の他の態様においては、同一の毛剃りシステムあるいはまた異なる毛剃りシステムの複数の構成部品を駆動する複数の可動子のための備えがなされる。これはまた、比較的複雑な毛剃りシステムを低コストで駆動できるようにする。

駆動制御は、好ましくは固定子によって達成され、その目的のために、この固定子は制御装置によって駆動されるように適合された少なくとも一つの巻線を有する。特にこの巻線は、駆動機構がその共振振動数においてあるいはその近傍において作動するように、制御装置によって駆動可能である。このことは、きわめて高い効率を達成するという効果を有する。制御装置は、電圧パルス、好ましくは双極性の電圧パルスを生じさせるように構成することができる。特に、この電圧パルスは、パルス幅変調されて、巻線に供給される電力をきわめて簡単かつ正確に制御できる。この制御装置の有利な実施形態は、巻線を適切に駆動することにより、揺動角度に応じた駆動機構の有効動力の変化を補償することができ、あるいは可動子の運動の振幅を一定な値に調節可能であることによって特徴づけられる。このことは、外側の影響が変化する場合にも、安定して良好な毛剃りの成果が達成されることを可能にする。特に、巻線を最良の方法で駆動するために、可動子の作動状態を表す変数を検出するためのセンサを設けることが有利である。

さらに、本発明は、電気毛剃り装置のハウジングに対して揺動自在な毛剃りヘッドにおける毛剃りシステムの少なくとも一つの構成部品を駆動するための、電気駆動機構に関連している。本発明の駆動機構は、静止した固定子と、この固定子に対して可動な少なくとも一つの可動子とを備え、固定子がハウジング内に取付けられ、可動子が毛剃り装置の毛剃りヘッド内に取付けられるように設計されていることを特徴とする。

本発明は、添付の図面に示されている実施形態を参照することによって、以下により詳細に説明される。

図１は、本発明に基づいて構成された一実施形態の電気毛剃り装置１を模式的に示している。この毛剃り装置１が備えるハウジング２は、ユーザがこの毛剃り装置１をその手の中に保持できるように形成されている。２つの支持腕３がハウジング２に取り付けられ、揺動軸６の回りの揺動自在な動作のための２つのジャーナル５によって毛剃りヘッド４がその上に懸架されている。揺動軸６は、毛剃りヘッド４の領域内でハウジング２から離間して延びている。さらに、毛剃り装置１は、固定子８および可動子（移動子）９を有したリニア振動モータ７を備えている。固定子８はハウジング２内に配設されている。加えて、このハウジング２は、リニアモータ９を制御するための電子制御装置１０、および該当する場合には電池のような図示されない更なる構成部品を収容している。固定子８は、好ましくは軟磁性鋼の薄板を積み重ねた組立体である鉄心１１、および複数のコイル組に分割できる巻線１２から構成されている。図１に示した鉄心１１の断面は「Ｅ」字形状を有しており、この「Ｅ」字形の中央の棒を巻線１２が取り巻いている。この巻線１２は、接続導線１３を介して電子制御装置１０に接続されている。

可動子９は、毛剃りヘッド４内に配設されるとともに、逆平行極性の２つの永久磁石１５が互いに並んで取り付けられた軟磁性鋼の支持板１４を有している。永久磁石１５の磁化の方向は矢印によって示されているが、永久磁石１５を取り付けている支持板１４の表面に対して垂直に延びており、支持板１４が可動子のリターンパスとしての役割を果たしている。２つの永久磁石１５の上には固定子８の鉄心１１の近くに及ぶ２つの軟磁性磁極片１６が配置され、磁極片１６と鉄心１１との間に狭いギャップ１７が維持されているが、その内側には磁性材料は配置されていない。このギャップ１７は、部分的に非磁性材料で充填することもできる。例えば、磁極片１６および鉄心１１に隣接する領域は樹脂で被覆することができる。いずれにしても、可動子９が固定子８に対して運動できるようにするために、ギャップ１７の少なくとも一部は空隙のままである。同様に、磁性材料を欠いた他のギャップ１８が２つの磁極片１６の間に設けられている。磁極片１６の間のギャップ１８は、磁極片１６と鉄心１１との間のギャップ１７よりも広い。好ましくは、このギャップ１８はギャップ１７の２〜４倍は広い。永久磁石１５は、例えば接着剤を用いて支持板１４および磁極片１６に堅固に（不動的に）接続されている。支持板１４および磁極片１６は、軟磁性鋼板から製造することができる。軟磁性鋼に代えて、磁極片１６は永久磁石から作ることもできる。この場合、永久磁石１５および磁極片１６を一体構造に形成する可能性がある。磁極片１６の間のギャップ１８は省略することができる。

支持板１４の領域では、可動子９は、２つの内刃２０が取り付けられているカッタ支持部材１９に堅固に（不動的に）接続されている。各内刃２０に隣接して毛剃りヘッドフレーム２２に固定されているものは、関連する内刃２０の形状に従うべく湾曲した網刃２１である。カッタ支持部材１９は、一対の矢印２３によって示されるとともに断面平面と平行に延びている可動子９の運動方向に直線的に可動であるように、その両端に配設されたＳ字形の振動ブリッジ２４によって、毛剃りヘッドフレーム２２上に懸架されている。可動子９の運動方向に対して横方向に方向付けられている振動ブリッジ２４の領域は、薄く、振動に耐える材料、例えばばね鋼から作られている。これらの領域のほぼ中央に形成されている各開口には、各共振ばね２５が挿通されている。これらの共振ばね２５は、カッタ支持部材１９と毛剃りヘッドフレーム２２との間に張設されて、可動子９、カッター支持部材１９および内刃２０と共に定められた共振振動数を有した振動系を形成している。さらに、センサ２６が、毛剃りヘッド４の内側で可動子９の近傍に設けられ、信号回線２７を介して電子制御装置１０に接続されている。このセンサ２６は、例えば可動子の速度あるいは振動の振幅のような、可動子９の作動状態を表す変数を検出する。センサ２６は、振動ブリッジ２４、カッタ支持部材１９、あるいは内刃２０のうちの一つの作動状態を表す変数を検出することもまた可能である。

この毛剃り装置１が作動する際に、可動子９は、振動系の共振振動数に相当するあるいはその近傍の振動数において直線的な振動を達成する。そのような振動を励起させるために、リニアモータ７が極めて効率的に作動するための比較的低い電力のみが必要である。可動子９、したがって内刃２０を振動状態に置くために、固定子８の巻線１２は電子制御装置１０により、パルス幅が変化する双極性の電圧パルスで駆動され、各々の場合において可動子９の磁極片１６に作用する短時間の磁場が鉄心１１に生じる。磁場の幾何学的な形状は、鉄心１１の形状によって予め定められる。翻って巻線１２内の電流の方向、したがって電子制御装置１０が生じさせる電圧パルスの極性に応じた磁場の方向に応答して、可動子９は図１に示される中央位置から左側あるいは右側のいずれかに振れる。適切な時点における巻線１２への電圧パルスの反復する負荷は、振動系の共振振動数に相当するあるいはその近傍の振動数の、毛剃りヘッド４の揺動軸６と平行なリニア振動に最終的に帰結する。

適切な時点において巻線１２に負荷される電圧パルスの生成は、さまざまな方法で達成することができる。第１の変形例において、電子制御装置１０は、振動系の共振振動数に相当するあるいはその近傍の所定振動数の電圧パルスを生じさせる。これは可動子９を励起させて、電子制御装置１０の電圧パルスに同期する対応した振動を生じさせる。第２の変形例においては、可動子９の振動に応じた信号を電子制御装置１０にフィードバックすることにより、自己振動ループが形成される。この信号は、例えばセンサ２６によって発生させることができる。このフィードバックにより、巻線１２は、可動子９の振動数が振動系の共振振動数に相当しあるいはその近傍にあるように、電子制御装置１０によって駆動される。

安定して良好な毛剃りの成果を得るために、毛剃りの間、可動子９の振動の振幅は電子制御装置１０によって一定の値に調整される。このため、振動の振幅あるいは可動子９の速度が実測値として検出され、目標値と比較される。比較によって決定される偏差は、例えば比例積分的な特性を示すフィルタに供給され、それが動作信号を生じさせる。すると電源装置は、この動作信号を用いて固定子８の巻線１２を駆動する双極性の電圧パルスを生じさせる。その過程で、電源装置は、例えば巻線１２に供給する電圧パルスをパルス幅変調させることにより、動作信号に応じて駆動力を変化させる。振動の振幅を制御するために必要な実測値は、毛剃りヘッド４内に配置されたセンサ２６によって検出することができる。また、毛剃り装置１のハウジング２内に完全にもしくは部分的に配置された検出装置を用いる可能性も存在している。例えば、可動子９は、ハウジング２内に配設された誘導コイルによってその動きが検出される、自身に固定された永久磁石ピックアップを持つことができる。一般的に理解されることは、いずれにしても存在している永久磁石１５をピックアップとして用いることということである。さらなる態様においては、具体的な検出装置なしで済ませるとともに、固定子８の巻線１２の電圧および電流から実測値を決定することもまた可能である。

図２は、図１に示した毛剃り装置１の実施形態を図１中のＡ−Ａ破断線に沿った断面図で模式的に示している。このことは、この断面図が、可動子９の運動方向に対して横方向であり、毛剃りヘッド４の揺動方向と平行に取られていることを意味している。毛剃りヘッド４の揺動方向は矢印２８によって示されている。図２の描写において、網刃２１は毛剃りヘッド４から取り除かれており、したがって図示されていない。毛剃りヘッド４と共に揺動する可動子９を作動させることができるように、図２に示されている中央位置とは異なる毛剃りヘッド４の揺動位置において、可動子９の磁極片１６と固定子８の鉄心１１との間のギャップ１７の幅は、可能な全ての揺動角度においてほぼ等しくなければならない。このことは、このギャップ１７から比較的大きな距離だけ離れた位置に揺動軸６を配置することによって、かつ磁極片１６および鉄心１１の隣り合う外側輪郭が一致するように成形することによって達成される。そのため、鉄心１１は、この領域において凹面形状に湾曲している。同様に、磁極片１６は類似あるいは同様の曲率を有した凸面構成に湾曲している。湾曲は、特に円弧形状とすることができ、その中心は揺動軸６に載ってあるいはその近傍にある。リニアモータ７の駆動力が揺動角度によって左右される場合にはそれを補償するために、毛剃りヘッド４の揺動角度に応じて、ギャップ１７の幅に意図的な軽微な変化を設けることもまた可能である。さらにまた、リニアモータ７の駆動力におけるギャップ１７の幅の望ましくない偏差（変化）の影響を、固定子８の巻線１２を適切に駆動することによって補償する可能性も存在する。このようにして、他の要因によって生じる、毛剃りヘッド４の揺動角度に対するリニアモータ７の駆動力の依存性（従属性）を打ち消すことが可能である。特に、揺動角度が大きくて磁極片１６と鉄心１１との間の重なりが減少したときに生じるパワーの損失は、ある程度バランスを取ることができる。このように、リニアモータ７の測定可能ないかなる電力損失をも招くことなしに、大きな揺動角度を達成することができる。

本発明のリニアモータ７は、内刃２０だけでなく網刃２１、あるいは例えば図示されない中央切断コームを駆動するために用いることができる。この場合には、組合せたときに図１および図２に示した可動子９とほぼ同じ外側輪郭を有するいくつかの可動子ユニットのための備えがなされる。例えば、２つの可動子ユニットを設ける場合には、その一つの可動子ユニットを内刃２０に連結し、他の可動子ユニットを網刃２１に連結する。これらの可動子ユニットは、それ自身の振動ブリッジ２４を介して可動に懸架されるとともに、その構造が不変に維持された固定子８によって駆動することができる。この構成においては、可動子ユニットに異なるサイズの磁極片１６を設けることにより、異なる振動振幅を生じさせることが可能である。同様に、反対方向の磁気極性を示すように可動子ユニットを設計することにより、これらの可動子ユニットが互いに反対方向に振動するように設定することも可能である。

本発明に基づいて構成された電気毛剃り装置の一実施形態の模式的な断面図。 図１に示した毛剃り装置の一実施形態の他の模式的な断面図。

Claims (21)

1. ハウジング(２)と、
   このハウジング(２)に対して揺動自在で、少なくとも一つの毛剃りシステムを有した毛剃りヘッド(４)と、
   前記毛剃りシステムの少なくとも一つの構成要素（２０、２１）を駆動するための電気的駆動機構(７)と、
   を備え、
   前記駆動機構(７)が、静止した固定子(８)と、この固定子(８)に対して可動な少なくとも一つの可動子(９)とを有している、電気毛剃り装置において、
   前記固定子(８)が前記ハウジング(２)内に配置され、前記可動子(９)が前記毛剃りヘッド(４)内に配置されていることを特徴とする電機毛剃り装置。
2. 前記固定子(８)と前記可動子(９)との間にギャップ(１７)が形成され、
   このギャップ(１７)に隣接する領域において、前記固定子(８)および前記可動子(９)は、前記可動子(９)を含む毛剃りヘッド(４)が前記ハウジング(２)に対して揺動しても前記駆動機構(７)が作動可能であり続けるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載した毛剃り装置。
3. 前記固定子(８)および前記可動子(９)は、前記ギャップ(１７)に隣接する領域において、前記毛剃りヘッド(４)が揺動したときに前記ギャップ(１７)の磁気的な有効幅が実質的に一定に維持されるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載した毛剃り装置。
4. 前記固定子(８)が前記ギャップ(１７)に隣接する領域において凹面形状に湾曲していること、および前記可動子(９)が前記ギャップ(１７)に隣接する領域において凸面形状に湾曲していることの少なくとも一方を特徴とする請求項２または３に記載した毛剃り装置。
5. 前記毛剃りヘッド(４)は、前記毛剃りシステムの被駆動構成要素（２０、２１）の運動方向と平行に延びる揺動軸(６)の回りに揺動自在であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載した毛剃り装置。
6. 前記可動子(９)は、前記毛剃りシステムの被駆動構成要素（２０、２１）に堅固に、特に不動的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した毛剃り装置。
7. 前記可動子(９)は、好ましくは直線的に可動であるように、毛剃りヘッド(４)上に可動に懸架されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した毛剃り装置。
8. 前記可動子(９)は、当該可動子（９）の運動方向と平行な方向において弾性的な少なくとも一つの要素（２５）に連結されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載した毛剃り装置。
9. 前記可動子(９)は、前記毛剃りヘッド(４)の揺動方向と平行な方向においては、前記毛剃りヘッド(４)に対して不動的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載した毛剃り装置。
10. 前記可動子(９)は、振動ブリッジ（２４）によって前記毛剃りヘッド(４)に固定されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載した毛剃り装置。
11. 前記可動子(９)に少なくとも一つの永久磁石(１５)が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載した毛剃り装置。
12. 磁極片(１６)が、前記永久磁石(１５)の前記固定子(８)に対向する側に配設されていることを特徴とする請求項１１に記載した毛剃り装置。
13. 同じ毛剃りシステムと異なる毛剃りシステムとの少なくとも一方における複数の構成要素（２０、２１）を駆動する、複数の可動子(９)のための備えがなされていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載した毛剃り装置。
14. 前記固定子(８)は、制御装置(１０)によって駆動されるように構成された少なくとも一つの巻線(１２)を有していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載した毛剃り装置。
15. 前記巻線(１２)は、前記駆動機構(７)がその共振振動数ないしはその共振振動数の近傍で作動するように、制御装置(１０)によって駆動可能であることを特徴とする請求項１４に記載した毛剃り装置。
16. 前記制御装置(１０)は、電圧パルス、好ましくは双極性の電圧パルスを生じさせるように構成されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載した毛剃り装置。
17. 前記電圧パルスは、パルス幅変調ないし振幅変調されることを特徴とする請求項１６に記載した毛剃り装置。
18. 揺動角度に依存した前記駆動機構(７)の有効電力の変化が、前記巻線(１２)の駆動を通じて前記制御装置(１０)によって補償できることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の毛剃り装置。
19. 前記可動子(９)の運動の振幅は、前記巻線(１２)の駆動を通じて前記制御装置(１０)により一定値に調節可能であることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれかに記載の毛剃り装置。
20. 前記可動子(９)の運動状態を表す変数を検出するためのセンサ（２６）のための備えがなされていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載した毛剃り装置。
21. 電気毛剃り装置(１)のハウジング(２)に対して揺動自在な毛剃りヘッド(４)における毛剃りシステムの少なくとも一つの構成要素（２０、２１）を駆動するための電気的駆動機構であって、
    静止した固定子(８)と
    この固定子(８)に対して可動な少なくとも一つの可動子(９)と、
    を備え、
    前記固定子(８)が前記ハウジング(２)内への取付け用に設計され、前記可動子(９)が前記毛剃り装置(１)の毛剃りヘッド(４)内への取付け用に設計されていることを特徴とする電機的駆動機構。

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