JP2009506857A - カミソリ - Google Patents

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Abstract

電池式機能を備えるカミソリのためのカミソリハンドル(10)を提供する。前記カミソリハンドルは、電池を保持する構成になっているハウジング(14)と、前記ハウジング内に前記電池が配置される時に前記電池(18)にクランプ力を加える形状になっている一対の電池クランプフィンガを含む前記ハウジング内のキャリア(34)とを備える。

Description

本発明はカミソリに関するものであり、より詳細には、電池式機能を備える湿式剃毛用カミソリに関するものである。
多くの小型電池操作による電化製品では、電池は、ユーザーにより交換可能で、カバーを備える開口部を通して電池室から出し入れされる。電池が電池室内で動いたりガタガタしたりすると、電池及び/又は装置が損傷したり、不快な雑音の原因ともなるため望ましくない。
また、電池カバーが外れている状態で装置を逆さにした場合、電池が落ちてしまうことも望ましくない。
本発明は、電池式機能を備えるカミソリ用ハンドルを提供し、前記電池は、カミソリの使用及び輸送時に電池の動きを低減させる位置に保持される。一部の実施態様では、電池カバーが外れている状態でカミソリを逆さにした場合、電池がそれ自体の重量で落ちないが、交換時は、ユーザーが容易に取り外すことができる。
ある1つの態様では、本発明は電池式機能を備えるカミソリ用ハンドルを特徴としており、前記カミソリ用ハンドルは、(a)電池を保持する構成になっているハウジングと、(b)前記ハウジング内に前記電池を配置する時に前記電池にクランプ力を加える形状になっている一対の電池クランプフィンガを含む前記ハウジング内のキャリアとを備える。
一部の実施態様は、次の特徴の1つ以上を含む。クランプ力は、グリップチューブ内の前記電池の振動を抑制するのに十分な大きさにしてよい。クランプ力は、前記ハウジングの長軸が鉛直方向を向くようにして前記ハウジングを保持した時に、前記電池が前記ハウジングから落下するのを予防するのに十分な大きさにしてよい。各フィンガが、例えば、直径9.5mmの電池をハウジング内に挿入した場合には約0.5N、直径10.5mmの電池をハウジング内に挿入した場合には約2.5N未満のバネ力が加わるようにしてよい。ハウジングに電池開口部を搭載してよく、フィンガによって電池に所定の力を加えて、前記電池開口部を下に向けてカミソリハンドルを保持した場合、直径9.5mmの電池が落下せず、直径10.5mmの電池を容易に取り出せるようにしてよい。
キャリアには、ユーザーが電池を握れるようにする開口領域を搭載して、電池を取り出しやすくしてよい。ハンドルには更に、キャリアを取り囲む絶縁スリーブ、例えば、プラスチックフォイルスリーブを搭載してよい。フィンガは、電池の長軸と平行に、長手方向に伸ばしてよい。ハウジングには、その一方の末端部でカミソリヘッドを収容する構成になっている一体型グリップ部分、及び、前記グリップ部分の上に取り付けられている電池カバーを搭載してよい。前記グリップ部分と前記電池カバーとが接合されると、両者が一体となって、前記グリップ部分上に前記カミソリヘッドを取り付ける前に、防水ユニットを形成するようにしてよい。カミソリハンドルには更に、前記電池と電気的に連通した状態で前記キャリア上に取り付けられた電子構成要素、及び/又は、同様にキャリア上に取り付けられた、電池式機能を作動させるためのスイッチを搭載してよい。キャリアには、電池カバーの一致する部分を嵌め合わせる構成になっている部分を設けてよい。
添付図面及び以下の説明で、本発明の1つ以上の実施形態の詳細について記述する。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、明細及び図面、並びに請求項によって明白になるであろう。
様々な図面において、類似の参照記号は類似の要素を表している。
カミソリの全体構造
図1を参照すると、カミソリハンドル10には、カミソリヘッド12、グリップチューブ14、及び、電池ケース16が備わっている。カミソリヘッド12には、カミソリ技術分野で周知であるように、ハンドル10上に交換可能なカミソリカートリッジ(図示なし)を取り付けるための接続構造が備わっている。グリップチューブ14は、剃毛中にユーザーが保持する構成とともに、カミソリの電池式機能、例えば、プリント基板、及び、振動を起こす設計のモータを備えるカミソリ構成要素を収容する構成になっている。グリップチューブは密閉ユニットであり、前記チューブにヘッド12をしっかりと取り付けて、モジュール製造を可能にして、以下に記載されているその他の利点を提供する。図3を参照すると、電池ケース16はグリップチューブ14に取り外し可能な状態で取り付けられており、ユーザーが電池ケースを取り外して電池18を交換できるようになっている。電池ケースとグリップチューブの接合面は、例えばOリング20で封止し、防水アセンブリをもたらして、カミソリ内の電池及び電子機器を保護する。Oリング20は一般に、グリップチューブ上の溝21(図5)に、例えば、締まりばめによって取り付ける。図1を再度参照すると、グリップチューブ14には作動ボタン22が備わっており、これをユーザーが押すことによって、電子スイッチ29(図7A)を介してカミソリの電池式機能を作動させる。また、グリップチューブには透明ウィンドウ24が備わっており、これによりユーザーがライト31もしくはディスプレイ、又は、その他の可視表示部(図7A)、例えばLED又はLCDを見ることができ、前記可視表示部によって電池の状態、及び/又はその他の情報をユーザーに視覚的に示す。ライト31は、透明ウィンドウの真下のグリップチューブ内に備わっている開口部45(図8)を通して光を放つ。以下では、カミソリハンドルのこれらの特徴、及び、その他の特徴を更に詳細に記載する。
グリップチューブのモジュール構造
上述したように、グリップチューブ14(図4及び5に詳細に図示)はモジュールアセンブリであり、グリップチューブ14にはカミソリヘッド12をしっかりと取り付ける。グリップチューブがモジュールであるため、多種多様なタイプのカミソリヘッドとともに使用するものとして、単一タイプのグリップチューブを有利に製造できる。立ち代って、これにより、ヘッドは異なるが同一の電池式機能を備える製品「群」の製造が容易になる。グリップチューブは、電池ケースが取り付けられる末端部にある開口部25以外は防水であり、1つの一体型部品であるのが好ましい。従って、カミソリハンドル10の防水の確保のために必要な唯一の封止部は、グリップチューブと電池ケースの間のOリング20(図3)による封止部である。この単一封止構造により、水や水分がカミソリハンドル内に侵入し、電子機器を損傷するリスクを最小限に抑える。
図6に示したように、グリップチューブ14にはサブアセンブリ26(図7Cにも図示)が備わっており、サブアセンブリ26には、振動モータ28、プリント基板30、電子スイッチ29、及び、プリント基板上に取り付けられているライト31、並びに、電子機器に電池の電力を供給するプラス接触子32が備わっている。これらの構成要素はキャリア34内に集まっており、前記キャリアには、電池クランプフィンガ36、及び、雄型差し込み部38も備わっている。電池クランプフィンガ36、及び、雄型差し込み部38の機能については、以下の電池クランプ及び電池ケース取り付け具の項で論じる。カミソリの全ての機能電子構成要素のアセンブリをキャリア34上に置くことにより、電池式機能の予備検査が可能となり、不良品を早期に検出できるようになり、完成したカミソリを廃棄するコストのかかる作業が最低限に抑えられる。サブアセンブリ26には、絶縁スリーブ40及び取り付けテープ42が含まれている。絶縁スリーブ40及び取り付けテープ42の機能については、以下の電池クランプの項で論じる。
サブアセンブリ26は、図7〜7Cに示したように組み立てる。まず、プラス接触子32をPCBキャリア44上に組立から、キャリア34上に取り付ける(図7)。次に、プリント基板30をPCBキャリア44内に配置し(図7A)、プリント基板上にはんだ付けされているリード線46を備えているキャリア34(図7B)上に振動モータ28を取り付け、サブアセンブリ26(図7C)を完成させる。次いで、グリップチューブ内への組立に先立ち、サブアセンブリの検査を行ってもよい。
サブアセンブリ26は、取り外せない状態で内部に保持されるように、グリップチューブ内へ組み立てる。例えばサブアセンブリ26には、グリップチューブ内壁の一致する凹部を締まりばめで嵌め合わせる突出部又はアームを搭載してもよい。
グリップチューブには作動ボタン22も備わっている。剛性の作動ボタンは、前記ウィンドウ24を備えている収容部材48(図8)の上に取り付ける。収容部材48には、作動部材52を備えている片持ちばり50が備わっている。作動部材52は下部の弾力膜54(図8)に、ボタン22に加える力を伝達させる。膜54は例えばエラストマー材であってよく、エラストマー材はグリップチューブ上に成形させて、膜だけではなくエラストマーつかみ部も形成させる。片持ちばりは膜と連動して作用し、ユーザーがボタン22を押し下げた後に、通常の位置へボタン22を戻す復元力を提供する。ボタンを押し下げると、作動部材52がその下部の電子的スイッチ29と接触し、PCB30の回路を作動させる。回路の作動は、「押して放す」オンオフ式、又はその他望ましい操作法、例えば、プッシュオン/プッシュオフ式であってよい。電子スイッチ29は、作動した際に「カチッ」と音をたて、機器の電源が正しく入ったことをユーザーに伝える。スイッチは、好ましくは、少ない変位に対し比較的強い作動力(例えば、約0.25mmの変位に対し少なくとも4N)を要する構成となっている。このスイッチ機構は、ボタン22のくぼんだコンパクト形状と合わさって、カミソリが輸送中に誤って作動したり、剃毛中に不用意に停止するのを防ぐ傾向がある。更に、スイッチ/膜/作動部材アセンブリの構造は、ユーザーに良好な触感を与える。作動部材52は、ボタン22も所定の位置に保持し、作動部材52の中央にある開口部55が、ボタン22の下面にある突出部56を受容する(図8B)。
ボタン22に隣接して透明ウィンドウ24があり、それを通してユーザーは下部にあるライトによってもたらされる表示(以下の電子機器の項で詳細に説明)を確認できる。
グリップチューブ上のウィンドウ24及び作動ボタンのアセンブリを図8〜8Dに示す。まず、ウィンドウ24を保持する収容部材48を、例えば、接着、超音波、又は熱溶接によってグリップチューブ上に封止して取り付け(図8)、上述した一体型防水部分を形成させる。次いで、ボタン22を定位置に滑り入れ、静かに(好ましくは10N未満の力で)収容部材の開口部内に押し下げ、突出部56を開口部55に嵌め合わせる(図8A〜8C)。
電池ケース取り付け具
上述のように、電池ケース16はグリップチューブ14に取り外し可能な状態で取り付け、電池の取り出しと交換を可能にする。ハンドルの2つの部分を接続し、バイオネット接続によって、電池の負端子と電子構成要素の間に電気接続を確立させる。グリップチューブはバイオネット接続の雄型部分を搭載し、一方電池ケースは雌型部分を搭載する。明確にするためにグリップチューブと電池ケースを除いた状態で、組み立て済みのバイオネット接続を図9、9A、及び10に示す。
キャリア34の雄型差し込み部38は、上述のようにバイオネット接続の雄型部分を提供する。雄型差し込み部38には、一対の突出部60がある。これらの突出部は、電池ケースにある雌型差し込み構成要素64内の一致するスロット62に収容及び保持される構成にする。各スロット62は、傾斜壁66、68(図9A)を有する引き込み線を搭載して、電池ケースがグリップチューブに対して回転しながら、各突出部を一致するスロットに誘導する。戻り止め領域65(図9A)を各スロット62の末端部に設ける。戻り止め領域65(図9B)内で突出部を嵌め合わせると、グリップチューブに電池ケースが確実にひねって取り付ける(twist-on)ことによって機械的接続するようになる。
キャリア34及び雌型差し込み構成要素64は両部品とも金属製であり、従って、突出部とスロットが嵌め合うことによりキャリアと雌型差し込み構成要素の間に電気接続がもたらされる。立ち代って、キャリアは機器の回路と電気接続し、雌型差し込み構成要素と電気的に連通する電池バネ70(図9A)と電池の負端子が接触し、このようなバネ部材と電気部品の接触により、最終的に電池と機器の回路間の接触をもたらす。
図12に示したように、電池バネ70はバネ保持部72上に取り付け、次に、電池ケース16の内壁にしっかりと取り付ける。雌型差し込み構成要素64は、電池ケース16内で軸方向前後に自由に動く。停止位置において、雌型差し込み構成要素は、差し込みバネ74により、電池ケースの基部に対して傾く。差し込みバネ74は、バネ保持部72にも取り付け、従ってその上部末端は、電池ケース内壁に対してしっかりと取り付けられる。電池ケースをグリップチューブ上でひねると、雄型差し込み構成要素上の突出部と雌型差し込み構成要素上の角度付きスロットが嵌め合うことにより、雌型差し込み構成要素を前方に近づけ、差し込みバネ74を圧縮する。次いで差し込みバネのバイアス力が生じ、雌型差し込み構成要素が雄型差し込み構成要素を引張り、従ってグリップチューブが電池ケースの方へ移動する。その結果、ハンドルの2つの部分の間の任意の間隙が、バネ力により閉じて、Oリングが圧縮されて防水の封止嵌合を提供する。嵌合が完了すると、突出部60は、雌型差し込みスロット62の一致するV型戻り止め領域65内に収容される(図9B)。これは、明確なカチッという音によりユーザーに伝わり、電池ケースが正しく嵌合したことを示す。このカチッという音は、差し込みバネの動きによるものであり、これにより突出部をV型戻り止め領域65に素早く滑らせる。
電池ケースとグリップチューブとのこの弾力的な嵌合が、電池ケースとグリップチューブとの間の線上の継目のない線、及び、許容度などの他の形状の問題を補う。差し込みバネによる力は、雄型差し込み構成要素と雌型差し込み構成要素の間にしっかりと確実な電気接続をもたらす。
バネ上げ雌型差し込み構成要素は、電池ケースの取り付け及び取り外しの際、雄型差し込み構成要素と雌型差し込み構成要素に働く力も制限する。グリップチューブと電池ケースが互いに接触した後、ユーザーが電池ケースを回転し続けた場合、雌型差し込み構成要素が電池ケース内でわずかに前方に移動することができ、雄型差し込み構成要素の突出部によって加わる力を緩和する。従って、規定の区域内で、力が比較的一定に維持される。この特徴により、ユーザーが手荒に取り扱うことによる部品の又は大部分の破損を防ぐことができ、すなわちアセンブリ許容度がある。
前記弾力的な嵌合を達成するためには、一般に、差し込みバネのバネ力が電池バネのバネ力を超えることが重要である。一般に、好ましい2本のバネの相対力は、以下のように計算できる。
1.バネによる接触力(Fbatmin)が電池の最短の長さに十分であるように電池バネを設計する。
2.電池の最長の長さに必要な電池バネ力(Fbatmax)を計算する。
3.電池ケースをグリップチューブの方に押し、Oリングの摩擦力を超えるのに必要な最大力(Fpmax)を計算する。
4.電池ケースをグリップチューブの方に押し、閉じた状態となる最小閉鎖力(Fclmin)を決定する。
5.差し込みバネによるかかる力を、Fbayonet=Fbatmax+Fpmax+Fclminに従って計算する。
一例として、一部の実施態様では、最小サイズの電池は直径9.5mm、重量15gであり、最大サイズの電池は直径10.5mm、重量150gであり、Fbatmax=4N、Fpmax=2N、Fclmin=2Nであることから、Fbayonet=8Nである。
電池クランプ
上述したように、キャリア34には一対の電池クランプフィンガ36が備わっている(図6、10)。これらのフィンガは、電池18に小さいクランプ力を加える2本のバネとして働く(図3)。このクランプ力は、電池がグリップチューブの内壁やその他の部品に当たりながらガタつくのを防ぐほど十分に大きく、使用中にカミソリが発する雑音を低減させる。好ましくはクランプ力は、電池ケースを外しグリップチューブを逆さにした時に、電池の落下を防ぐのに十分な力でもある。一方、クランプ力は、ユーザーが電池を簡単に取り外して交換できるほど十分小さくなければならない。雄型差し込み構成要素38には開口領域80(図4)が備わっており、開口領域80を通してユーザーは電池をつかんで取り外すことができる。
バネフィンガの寸法とそのバネ力は、一般に、バネフィンガが上述した最小サイズの電池の重量を保持し、カミソリを垂直に持った際に落下を防ぐことができるように、また、最大サイズの電池をグリップチューブから容易に取り外しできるように調節する。これらの制限に対応するために、一部の実施態様では、電池フォイル間の摩擦係数が約0.15〜0.30、フィンガ1本のバネ力が、最小サイズの電池(例えば、直径9.5mm、重量15g)を挿入した場合は約0.5N、最大サイズの電池(例えば、直径10.5mm、重量150g)を挿入した場合は約2.5N未満であることが好ましい。一般にバネフィンガは、カミソリを電池開口部を下向きにして保持した時に最小サイズの電池が落下せず、最大サイズの電池が容易に取り出せる場合に前記機能を発揮する。最大サイズの電池が容易に取り出せるかについては、例えば、電池ケースを除いた状態で電池開口部を下向きにする時、最大サイズの電池がそれ自体の重量で落下するかについて確認することにより、検査することができる。
他の実施態様では、他の電池サイズ及び/又は電池重量を用いてもよい。上記の式と例は、好適なバネ力をいかに決定するかについて、一般的な指針を提供するものである。
図6及び7Cを参照すると、例えば、プラスチックフォイル製の薄い絶縁スリーブ40が、振動音を更に抑制し、電池面が破損した場合の短絡に対する安全装置を提供する。図7Cに示したように、スリーブ40はテープ42で電池クランプフィンガに固定されており、電池を取り外し、交換する際に、スリーブを所定の位置に保持する。絶縁スリーブ用の好適な材料は、厚さ0.06mmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムである。
通気性電池室
ある条件下では、電池式製品の内部に水素を蓄積させることができる。水素を、電池から放出させても、電解によって電池の外に生成させてもよい。この水素と大気中の酸素が混合して、可燃性のガスが形成され、モータからの火花又は装置のスイッチによって引火する可能性がある。従って、防水性を維持しつつ、水素をカミソリハンドルから排気しなくてはならない。
図13を参照すると、通気口90が電池ケース16内に備わっている。通気口90を覆うために、気体透過性であるが液体不透過性のミクロポア膜92が電池ケース16に溶接されている。好適な膜材料は、ゴア(GORE)より市販されているポリテトラフルオロエチレン(PTFE)である。好ましい膜の厚さは約0.2mmである。一般に膜は、耐水性が少なくとも70kPa、10kPa(100mbar)の超過気圧における空気透過率が少なくとも12L/hr/cmであることが好ましい。
ミクロポア膜の利点は、膜の内外両側における水素分圧の差異により、拡散により水素を通気することである。通気をもたらすために、カミソリハンドル内の総圧力を上げる必要がない。
美的観点から、通気口と膜が見えることは、ユーザーにとって望ましくない。更に、膜が露呈している場合、膜孔の詰まり、及び/又は、膜の損傷や喪失の危険性がある。膜を保護するために、膜/通気領域の上にカバー94を、例えば接着により電池ケースに取り付ける。カバー94の下部から気体を排出できるように、カバーの内側表面と電池ケース16の外側表面98の間に、開口領域を設ける。図示した実施態様では、複数のリブ96が、電池ケース上に通気口90に隣接して設けられており、カバーと電池ケース間に空気チャネルを作る。しかし、所望する場合、通気用の間隙を作るために使用可能な他の構造を用いてもよく、例えば、カバー及び/又はグリップチューブに、単一のチャネルを形成させるへこんだ溝部を搭載して、リブを省いてもよい。
通気安全度を提供するために、空気チャネルの高さ及び幅を選択する。ある実施例(図示なし)では、通気口の両側に1つずつチャネルを搭載することができ、各チャネルは高さ0.15mm、幅1.1mmである。
カバー94を装飾的にしてもよい。例えば、カバーにロゴやその他の装飾をほどこしてもよい。カバー94によって、触知性つかみ面やその他人間工学的特徴を提供してもよい。
電子機器
可変速度制御
電気カミソリは、身体の異なる位置において異なるタイプの毛髪を剃るために用いられることが多い。これらの毛髪性質は、明らかに異なっている。例えば、頬髭は、足の毛よりも太い傾向がある。また、これらの毛髪は、皮膚から異なる角度で突出している。例えば、不精ひげは、皮膚に対して直角であるのがほとんどであるのに対し、足の毛は、どちらかといえば水平に横たわっている。
これら毛髪の剃りやすさは、一部では、カートリッジの振動数による。これら毛髪の性質が異なるため、その結果として、異なるタイプの毛髪には、異なる振動数が最適の場合がある。従って、ユーザーに対し、この振動数を調節する方法を提供することが有用である。
図14Aに示したように、剃毛カートリッジの振動数は、制御回路105の調節下でデューティーサイクルを有するパルス幅変調器301により制御する。本明細書で使用する時、「デューティーサイクル」は、パルスの時間範囲とパルス間の休止時間範囲の間の比率を意味する。従って、低いデューティーサイクルとは、パルス間に長い待機時間を伴う短いパルスを特徴とし、一方高いデューティーサイクルとは、パルス間に短い待機時間を伴う長いパルスを特徴とする。デューティーサイクルを変えると、モータであるモータ306の速度が変わり、立ち代って、剃毛カートリッジの振動数を決定する。
制御回路105は、マイクロコントローラ、又はその他のマイクロプロセッサ系システムに実装可能である。制御回路は、特定用途向け集積回路(「ASIC」)で、又は、フィールドプログラマブルゲートアレー(「FPGA」)としても実装可能である。
モータ306は、剃毛カートリッジの動きをもたらす任意のエネルギー消費機器とすることができる。モータ306の1つの実施態様には、小型固定子、及び剃毛カートリッジに連結される回転子が備わっている。モータ306のその他の実施態様には、剃毛カートリッジに連結されている圧電素子が備わっている。もしくは、モータ306を、振動磁界により剃毛カートリッジに磁気的に連結される機器として実施することができる。
可変速度制御を行うカミソリでは、制御回路105は、速度制御スイッチ304から入力された速度制御信号302を受信する。速度制御信号302に応じて、制御回路105は、パルス幅変調器301のデューティーサイクルを変化させる。これは、立ち代り、モータ速度を変化させる。従って、パルス幅変調器301は速度制御装置としてとらえることができる。
速度制御スイッチ304は様々な方法で実施可能である。例えば、速度制御スイッチを連続的に動かすことができる。この場合ユーザーは、速度の連続体から選択できる。もしくは、速度制御スイッチ304に、ユーザーが一連の所定のモータ速度から選択できるように、別個のの停止位置を設けることができる。
速度制御スイッチ304は、様々な形状であることができる。例えば、スイッチ304は、連続的に、又は不連続性の段階の間を動くつまみ、又は滑り子とすることができる。スイッチ304は、各ボタンに異なる速度が割り当てられているボタン群とすることもできる。
もしくは、スイッチ304は、一方のボタンに速度増加、他方のボタンに速度減少が割り当てられている一対のボタンとすることもできる。もしくは、スイッチ304は、押すことで連続的又は不連続的に速度を周期的に繰り返す単一のボタンとすることもできる。
他の種類のスイッチ304は、ばね上げ引き金である。この種のスイッチは、チェーンソーの速度を引き金を強く握ることで連続的に変更可能であるのと同じ方法で、剃毛中、ユーザーによる連続的な振動数変更を可能にする。
制御回路105を適切にプログラミングすることにより、作動ボタン22を押すことで速度制御スイッチ304としても使用可能となる。例えば、制御回路105をプログラムし、作動ボタン22を2回押すこと、又は長押しすることをモータ速度変更のコマンドとしてみなすことができる。
利用可能な速度の中には、カミソリの洗浄に最適化した速度がある。このような速度の例は最高振動数であり、制御回路105を可能な限り高いデューティーサイクルで動かすことにより実現する。あるいは、制御回路105を洗浄モードで操作することができ、洗浄モードでは、モータ306で様々な振動数幅を掃引させる。これにより、モータ306が、ブレード、カートリッジ、及び剃られた頬髭の断片などの任意の汚染性粒子と関連する異なる機械的共鳴振動数を刺激することができる。洗浄モードは、振動数域全体の連続的掃引として、又は段階的掃引として実施可能であり、ここで、制御回路105が、モータ306をいくつかの別個の振動数で段階的に進めさせ、そのような各振動数において瞬間的に停止する。
場合によっては、カミソリが、1つ以上の好ましい振動数を記憶できることが有用である。これは図14Bに示したように、制御回路105と連通するメモリを提供することによって実現する。この特徴を用いるため、別個の制御方法、又は、所定の順序に従って作動ボタン22を押すことにより、ユーザーは速度を選択し、メモリ信号を送信させる。次いでユーザーは、再び別個の制御方法、又は、所定の順序に従って作動ボタン22を押すことにより、この記憶させた速度を必要な時に呼び出す。
図3A〜3Bに示したように、カミソリは、パルス幅変調器301を動かす制御回路105を介し、作動ボタン22によってモータ306を間接的に制御する間接的スイッチシステムを特徴とする。従って、スイッチの状態が直接モータ306の状態を記憶する単なる機械的スイッチシステムとは異なり、間接的スイッチシステムは、制御回路105内でモータ306の状態を記憶する。
作動ボタン22が、モータ306の状態を機械的に記憶する必要がなくなるため、間接的スイッチシステムは、作動ボタン22の選択と配置においてより高い柔軟性をもたらす。例えば、本明細書に記載するような間接的スイッチシステム付きカミソリに、明白な触知性反応とより小さい動作範囲との利点を兼ね備える人間工学的ボタンを使用できる。このような動作範囲が小さいボタンは、水分の浸入に対する封止もより容易である。
間接的スイッチシステムのその他の利点は、作動パターンを解明し、このパターンに基づきユーザーの意志を推測するように、制御回路105をプログラムできることである。本件は、モータ306の速度の制御と関連させながら既に上述してある。しかし、作動ボタン22の異常操作を検知及び無視するように、制御回路105をプログラムすることも可能である。従って、例えば、剃毛中に無意識に起こる場合がある、作動ボタン22の異常な長押しなどは取り消される。この特徴により、モータ306の電源が偶発的に停止することによる苛立たしさを回避する。
電圧制御装置
カミソリの効率は、部分的には電池316から供給される電圧によって決まる。従来の電動式湿式カミソリでは、最適な電圧又は電圧範囲がある。電池電圧が最適な電圧範囲を外れると、カミソリの効率が損なわれる。
この問題を克服するため、本カミソリは、図14Cに示した間接的電力供給を特徴とし、電池316の電圧を、モータ306で実際にみられる電圧から切り離している。モータ306で実際にみられる電圧は、制御回路105により制御され、この回路は電池電圧を監視し、電池電圧の測定値に応じ、最終的に電池電圧の変化を代償して様々な機器を制御する。この理由により、モータ306でみられるような本質的に一定の電圧をもたらす。
本明細書に記載するモータ306でみられる電圧制御方法及びシステムは、任意のエネルギー消費負荷に応用できる。従って、図14Cは、一般的な負荷306に関する。
ある1つの実施形態では、モータ306は、通常の電池電圧より低い操作電圧で操作するよう設計されている。その結果、新しい電池316を挿入した場合は電池電圧が高すぎ、低減する必要がある。低減の程度は、電池316を消費するにつれて低くなり、最終的には低減の必要がなくなる。
電圧の低減は、電池316と電気的に連通する電圧モニタ312を設けることにより容易に実現する。電圧モニタ312は、測定した電池電圧を制御回路105に出力する。それに応じて、制御回路105がパルス幅変調器301のデューティーサイクルを変更し、モータ306でみられる一定電圧を維持する。例えば、電池電圧が1.5ボルトと測定され、モータ306が1ボルトで操作するよう設計されている場合、制御回路105はデューティーサイクル率を75%に設定する。これにより、平均してモータ操作電圧と一致する、パルス幅変調器301からの出力電圧がもたらされる。
多くの場合、デューティーサイクルは電池電圧の非線形関数である。この場合、制御回路105は、非線形関数を用いて計算を実行するか、又は参照テーブルを用いて正確なデューティーサイクルを決定するように設計する。あるいは、制御回路105は、パルス幅変調器301の出力より電圧の測定値を得て、この測定値を出力電圧のフィードバック制御に用いることもできる。
別の実施形態では、モータ306は、通常の電池電圧より高い操作電圧で操作するよう設計されている。この場合、電池電圧の増加量は、電池316を消費するにつれて徐々に上がる。この第2の実施形態は、前記電圧モニタ312と、制御回路105により制御される電圧変換装置314を特徴とする。好適な電圧変換装置314の詳細を以下に記載する。
第3の実施形態では、前記実施形態の両方を1つの機器に組み合わせている。この場合、制御回路105は、電池電圧の測定値がモータ操作電圧を超える時、出力電圧を低減することから始める。次いで、測定した電池電圧がモータ操作電圧を下回った時、制御回路105がデューティーサイクルを修正し、電圧変換装置312の制御を始める。
従来の電気カミソリでは、電池316を消費するにつれて、モータ速度が徐々に減少する。この緩やかな減少により、ユーザーに、電池316の交換を十分に警告する。しかし、間接的電力供給装置を備える電気カミソリでは、そのような警告がない。電池電圧が下方閾値を下回ると、モータ速度が、恐らくは剃毛中であっても突然減少する。
この不便さを防ぐため、制御回路105は、電圧モニタ312からの情報に基づき、低電池信号を低電圧表示器414に提供する。低電圧表示器414は、LEDなど、単一状態の出力機器とすることができ、電圧が閾値を下回った際に点灯する、又は逆に、電圧が閾値を超える時は点灯しており、電圧が閾値を下回った際に消える。もしくは、低電圧表示器414は、液晶ディスプレイなど、複数の状態の機器とすることができ、電池316の状態を示す図示的又は数値的な表示を提供する。
電圧モニタ312を、制御回路105とともに、電池電圧が深放電閾値を下回った際に、カミソリの動きを完全に止めるために用いることもできる。この特徴により、電池316の深放電に起因する場合がある電池漏れによる、カミソリ破損の可能性を下げる。
図14Dに示す好適な電圧変換装置312は、発振器を制御するスイッチS1を特徴とする。このスイッチは、作動ボタン22と連結している。従って、作動ボタン22をユーザーが押すと、発振器の電源が入る。発振器の出力は、発振器の制御下でスイッチとして機能するトランジスタT1のゲートと接続される。電池316は、電池電圧VBATを供給する。
トランジスタT1が導電状態である時、電池316からインダクタL1へ電流が流れ、これによりインダクタL1にエネルギーを蓄積する。トランジスタが非導電状態である時、電流はインダクタL1を経由して流れ続け、この場合はダイオードD1へ流れる。これは、ダイオードD1を経由し、コンデンサC1内への電荷の移動をもたらす。ダイオードD1を使用することで、トランジスタT1を介するコンデンサC1のアースへの放電を防ぐ。発振器は、この様に、選択的にコンデンサC1内へ電荷を蓄積させ、それにより電圧を上げることにより、コンデンサC1内の電圧を制御する。
図14Dに示す回路では、発振器は、時変電流をインダクタL1内に存在させる。その結果、発振器は、インダクタL1内に電圧を誘導する。この誘導電圧は、続いて電池電圧に付加され、その結果生じる合計電圧がコンデンサC1内に存在する。これにより、コンデンサC1における出力電圧が、電池のみから供給される電圧を超える結果となる。
コンデンサ電圧は、本質的に電圧変換装置312の出力電圧であり、制御回路105とパルス幅変調器301の両方につながり、最終的にモータ306を駆動する。コンデンサ電圧が特定の閾値に達した場合、制御回路105は、発振器につながる発振器制御信号「osc_ctr」を出力する。制御回路105は、発振器の電源を選択的に入れる及び切るために発振器制御信号を用い、それにより、コンデンサ電圧自身からのフィードバックに応じてコンデンサ電圧を調節する。このフィードバック制御システムの設定値、すなわちコンデンサC1内の電圧は、モータ306でみられる一定操作電圧に設定する。
発振器とアース間に配置されるレジスタR1は、減結合回路の一部として、発振器の制御をスイッチS1から制御回路105へ選択的に移動させる機能がある。制御回路の初期化前に、発振器制御信号を伝えるポート(「発振器制御ポート」)を、高インピーダンス入力ポートに設定する。その結果、発振器の運転を制御するのはスイッチS1である。この場合レジスタR1は、発振器制御ポートからアースへの短絡を防ぐ。初期化後、発振器制御ポートは、低インピーダンス出力ポートとなる。
最終的にはユーザーは剃毛を終え、その場合、モータ306の電源を切ろうとする。制御回路105が発振器を制御している状態では、電池316を取り外す以外にカミソリの電源を切る方法がない。この問題を避けるためには、外部スイッチS1の状態を周期的に確認することが有用である。これは、レジスタR1内の電圧のサンプリングのため、発振器制御ポートが周期的に高インピーダンス入力ポートとなるように、制御回路105を設定することにより達成される。
ある種のスイッチでは、スイッチの状態が、ユーザーの意図を示す。例えば、閉鎖位置のスイッチS1は、ユーザーがモータ306の電源を入れるのを望んでいることを示し、解放位置のスイッチS1は、ユーザーがモータ306の電源を切るのを望んでいることを示す。従って、電圧がサンプリングされる場合、ユーザーがスイッチS1を解放したことを示し、次いで、発振器制御ポートが再び低インピーダンス出力ポートになる時、制御回路105が発振器制御信号で発振器の電源を落とさせ、それによりモータ306両方の電源を落とす。このようにして、制御回路105はそれ自体の電源も停止させる。
他のタイプのスイッチでは、スイッチS1の閉鎖は、ユーザーがモータの状態をオンからオフへ、またその逆へ変更するのを望んでいることのみを示す。このようなスイッチを使用する実施形態では、レジスタR1内の電圧は、ユーザーがスイッチS1作動させた場合に短時間変化するのみである。その結果、制御回路105は、レジスタR1内の電圧を、ユーザーによるスイッチS1の瞬時的な作動を確実にとらえるのに十分な頻度でサンプリングさせる。
図14Eは、発振器制御信号、発振器出力、及びコンデンサ電圧間の対話を示す。コンデンサ電圧が下方閾値を下回った場合、発振器制御信号の電源が入り、それにより発振器の電源が入る。これにより、コンデンサC1内に電荷が更に蓄積され、立ち代り、コンデンサ電圧が上がる。コンデンサ電圧が上方閾値に到達すると、発振器制御信号の電源が切れ、それにより発振器の電源が切れる。電池316からコンデンサC1に蓄積される電荷がないため、蓄積電荷が消失し始め、コンデンサ電圧が減少し始める。再び下方閾値に至るまで続き、下方閾値において、上記サイクルが繰り返される。
図14Fに示す電圧変換装置312のその他の実施形態は、ダイオードD1を、RC回路(R2及びC2)により制御されるゲートを有する別のトランジスタT2に変えた以外は、図14Dに示される接続と同一である。この実施形態では、発振器が停止している場合、追加されたトランジスタT2のエミッタとベース間の電圧(VBE2)はゼロである。その結果、追加されたトランジスタT2を流れる電流は停止する。これは、コンデンサC1から放電される電荷を取り替えるための、コンデンサC1に供給される電荷がないことを意味する。発振器の電源が入り、発振器の振動数がRC回路のカットオフ振動数を超える場合、エミッタとベース間の電圧VBE2は、電池電圧VBATの約半分となる。その結果、追加されたトランジスタT2は、ダイオードとして機能し、コンデンサC1のアースへの放電を防ぎつつ、コンデンサC1に電流を流す。
図14Fの回路におけるその他の注目すべき特徴は、パルス幅変調器301が、電池316から直接電圧を供給されることである。その結果、パルス幅変調器301の出力電圧は、電池電圧より高くならない。従って、図14Fでは、モータ306は電圧を下げて供給され、一方コンデンサC1内の電圧は上げられ、制御回路105に電力を供給するために用いられる。しかし、図14Fの回路は、図14Dに示したように、コンデンサC1内の電圧からの入力を行うパルス幅変調器316も特徴とすることができる。
図14Gには、図14Fに示す種類の電圧変換装置312を駆動する回路をより詳細に示す。制御回路105と関連して接続された、発振器を、より詳細に示す。しかしながら、図14Gの回路は、その他の点では、図14Fに示される改変した図14Dの接続と本質的に同一である。
本明細書に記載するように、電圧制御システムは、モータ306に一定操作電圧を提供する。しかし、電気カミソリに、モータ以外の負荷を含めてもよい。これら任意又は全ての負荷も同様に、本明細書で開示する電圧制御システムで提供されるように、一定操作電圧の恩恵を受けるかもしれない。
一定操作電圧の恩恵を受ける1つの負荷は、制御回路105そのものである。市販の論理回路105は、一般には、従来の電池が供給できる1.5ボルトよりも高い電圧で操作するよう設計されている。それゆえ、制御回路に電圧を上げて供給する電圧制御システムは、電池追加の必要性がなく有用である。
カートリッジ寿命の検出
日常的に何百もの頬髭を剃っているうちに、カミソリカートリッジのブレードは、必ず切れなくなってくる。切れ味の悪さを、目視で発見することは難しい。一般に、切れないブレードは、手遅れになってから発見される。多くの場合、ユーザーがブレードを使用するには切れ味が悪すぎると認識するまでに、既に不快な剃毛を体験し始めている。
この切れないブレードでの最終の剃毛は、カミソリでの剃毛のより不快な点の1つである。しかし、剃毛カートリッジの費用を考えると、多くのユーザーが、早い段階でのカートリッジ交換に気乗りがしないことが理解される。
カートリッジ交換時期のユーザーによる決定を支援するため、図15Aに示すような、どの程度ブレードを使用したかを示す回数を保持するカウンタ102を備えるブレード寿命表示器100をカミソリに搭載する。カウンタは、ハンドル10上の作動ボタン22、及びカミソリヘッド12の先端に取り付けられているカートリッジ検出器104の双方と連通する。好適なカウンタ102は、制御回路105において実装可能である。
カートリッジ検出器104は、様々な方法で実施可能である。例えば、カートリッジ検出器104は、カートリッジ上の対応する端子と嵌め合う形状となっている端子を含んでもよい。
カミソリカートリッジには、1枚、2枚、又は3枚以上のブレードを搭載することができる。本明細書全体を通して、単一のブレードについて言及する。しかし、このブレードはカートリッジ内の任意のブレードとすることができ、全てのブレードが消耗されることが理解される。
操作において、ユーザーがカートリッジを交換する場合、カートリッジ検出器104はリセット信号をカウンタ102に送る。あるいは、例えば、ユーザーがリセットボタンを押すか、又はユーザーが所定のパターンに従って作動ボタン押すことにより、リセット信号を手動で発生させることができる。このリセット信号により、カウンタ102の回数をリセットさせる。
回数をリセットする以外に、カートリッジを検出する能力を応用して用いることができる。例えば、カートリッジ検出器104を、正しいカートリッジが用いられているかどうか、又はカートリッジが間違って取り付けられたかどうかを確認するために用いることができる。制御回路105に接続すると、カートリッジ検出器104は、条件が整うまでモータを使えなくすることができる。
ユーザーが剃毛を行うと、カウンタ102は、ブレードの更なる消耗を反映し、回数を変更する。カウンタ102が回数状態を変更可能とするには、さまざまな方法がある。
図15Aに示した実施態様では、カウンタ102は、モータの電源が入る度に回数を増加させる。各剃毛の時間がほとんど変わらないユーザーに、ブレードの使用を見積もるための、かなり正確な根拠を提供する。
一部のケースでは、モータの電源が入った回数では、ブレードの残存寿命を誤って見積もる場合がある。このような過りは、例えば、カミソリを「借りて」足を剃る場合などで起こる。これにより、モータを一度作動させただけで、相当広範囲の剃毛を行ってしまうことになる。
前記問題点は、図15Bに示す別の実施で克服され、ここでは作動ボタン22とカウンタ102が、タイマー106と連通する。この場合作動ボタン22は、制御回路105とタイマー106の両方に信号を送る。その結果、カウンタ102は、カートリッジを最後に交換してからの累積モータ作動時間を示す回数を保持する。
累積モータ作動時間は、改良されたブレード消耗指標を提供する。しかし一般に、モータが作動している全ての時間、ブレードは皮膚に接触しない。従って、モータ作動時間に基づいて推測すると、ブレードの消耗を多く見積もらざるをえない。更に、例えば、カミソリがカバンの中で押された場合など、モータスイッチの電源が間違って入る場合がある。このような状況下では、電池が消耗するだけではなく、ブレードが全く頬髭を剃っていなくても、カウンタ102がブレードの消耗を示す。
図15Cに示した別の実施態様には、毛剃り動作検出器108と連通するカウンタ102が備わっている。この場合、作動ボタン22は、毛剃り動作検出器108と制御回路105の両方に信号を送る。従って、モータの電源を入れると、毛剃り動作検出器108の電源も入る。
毛剃り動作検出器108は、ブレードと皮膚の接触を検出し、そのような接触を検出するとカウンタ102へ信号を送る。このようにして、毛剃り動作検出器108は、ブレードが実際に使用中であるという表示をカウンタ102に提供する。図15Cの実施では、カウンタ102は、カートリッジが最後に交換されてからのブレードが受けた累積剃毛回数を示す回数を保持する。その結果、カウンタ102は、モータが回転しているが、ブレードが実際に使用されていない時間間隔を無視する。
毛剃り動作検出器108に対する様々な実施態様がある。一部の実施態様では、皮膚上又は皮膚付近での電気的特性と、自由空間での電気的特性の変化に依存する。例えば、毛剃り動作検出器108は、皮膚への接触と関係する、抵抗、インダクタンス、又は、キャパシタンスの変化を測定することにより、皮膚接触を検出できる。他の実施では、皮膚上で振動するブレードと、自由空間で振動するブレードの音響特性の違いに依存する。これらの実施では、毛剃り動作検出器108には、2つの特性を区別するよう設計されている信号処理装置機器に接続しているマイクロフォンを搭載することができる。さらにその他の実施態様では、ブレードが皮膚に触れた時のモータ作動特性の変化に依存する。例えば、皮膚接触と関連して負荷が増加することから、モータの電流要求量が増加し、モータ速度が減少する場合がある。これらの実施態様には、電流計、又はその他電流表示機器、及び/又は速度センサーが備わっている。
それにもかかわらず、毛剃り動作回数に頼る推測では、全ての動作が同じ長さではないため、不正確になる場合がある。例えば、足を下方に剃ると、口髭を剃るために必要な数回の動作よりも、ブレードを消耗する場合がある。しかし、毛剃り動作検出器108は、長さが異なる毛剃り動作の違いを示すことができない。
図15Dに示した別の実施態様では、作動ボタン22と連通する毛剃り動作検出器108と、タイマー106の両方が備わっている。タイマー106は、カウンタ102と連通する。再び、作動ボタンは、毛剃り動作検出器108と制御回路105の両方に信号を送る。毛剃り動作検出器108は、毛剃り動作の開始及び終了それぞれの検出に応じて、タイマー106を停止及び始動する。この実施は、カウンタ102が、カートリッジを最後に交換してからカートリッジが皮膚に接触していた累積時間(「毛剃り動作時間」とする)を示す回数を保持する以外は、図15Cと同一である。
図15Dに関連させながら記載したように、タイマー106と連動する毛剃り動作検出器108は、ブレードの消耗を示す情報を提供する以外にも応用される。例えば、モータの作動中長時間にわたって毛剃り動作がないことで、誤ってモータの電源が入ったか、又は、入れっぱなしにしたことを示すことができる。これは、カミソリがカバンの中で押された場合に発生しうる。もしくは、剃毛後、うっかりモータの電源を消し忘れたことにより起こる場合もある。
図1A〜1Dの実施形態では、カウンタ102は、交換表示器110と連通する。ブレード消耗状態を示す回数に至った場合、カウンタ102は、交換表示器110に交換シグナルを送る。それに応じて、交換表示器110は、ブレードが消耗したことを示す視覚的、聴覚的、又は触覚的な合図をユーザーに提供する。代表的な合図は、LED、ブザー音、もしくは、モータ速度を変える調速器、又は、別の方法として、モータの作動を断続的にするなどの変則性を導入することにより、提供させる。
カウンタ102には、ブレードの残存寿命の推定を示す残存寿命信号を提供する任意の残存寿命出力が備わっている。推定残存寿命は、使用回数と予想寿命を比較することにより得られる。残存寿命信号は、残存寿命表示器112に提供する。好適な残存寿命表示器112は、消耗信号が消耗表示器を始動する前に残りの予想剃毛回数を示す低電力表示である。あるいは、推定残存寿命は、例えば、推定残存寿命を示す頻度で点滅、又は、所定のパターンにより、いくつかのLEDを選択的に点灯するなどにより、視覚的に提示させる場合がある。
移動時ロック
場合によっては、誤って、電動湿式カミソリのモータの電源が入る可能性がある。これは、例えば、移動中に洗面用具入れの中で他の洗面用具が動き、作動ボタン22を押す場合に起こりうる。こういうことが起こった場合、モータは、電池が切れるまで電池を使い続ける。
この問題を防ぐため、カミソリにロックを搭載することができる。このようなロックの1つは、作動ボタン22それ自体の上の機械的ロック200である。機械的ロック200の例は、図16Aに示したようなスライドカバーであり、カミソリをしまう時に、作動ボタン22を覆う。機械的ロックの他の例は、カミソリそのものよりも、カミソリ用ホルダーに関連するものである。例えば、スイッチはカミソリをホルダーに収容する際に、作動ボタン22を覆う形状とすることができる。
実施態様におけるその他のロックは、電子的なものである。電子的ロックの一例は、図16Bに示した作動ボタン22(図中「1/0」と表示)からのスイッチ信号204と、安全解除回路208(図中「安全解除信号源」と表示)からの安全解除信号206を受信するロック回路202である。ロック回路202は、スイッチ信号204と安全解除信号206の状態に応じて、モータ制御信号210を制御回路105に出力する。
安全解除回路208は、安全解除信号206を用いて、ロック回路202の安全解除と安全化を行うと言われている。本明細書で使用する時、作動ボタン22を押してモータを始動及び停止させる場合、ロック回路202が安全解除状態であると考えられる。作動ボタン22を押してモータの操作が全くできなかった場合、ロック回路202が安全化状態であると考えられる。
安全解除回路208とロック回路202には、一般に、それぞれの入力状況の変化に応じて、それぞれの出力状況を変化させるデジタル論理回路が備わっている。論理回路自体は、制御回路105内に適切に実装されている。しかし、デジタル論理素子は、このような回路を組み込むための簡便な方法を提供するが、同様の機能を実行させるアナログ又は機械的構成要素の使用を除外するものではない。安全解除回路208、又はその部分の例を以下に記載する。
安全解除回路208の一例としては、安全解除スイッチが挙げられる。この実施態様では、ユーザーは安全解除スイッチを操作して、安全解除信号206の状態を変更する。次いで、ユーザーは作動ボタン22を押し、モータを始動させる。剃毛後、ユーザーは再び作動ボタン22を押し、この場合はモータを停止させる。次いで、安全解除スイッチを操作し、ロック回路202を安全化する。
あるいは、安全解除回路208は、モータの電源が切れたことを検知した時点で、自動的にロック回路を安全化するよう設計することができる。この場合、安全解除回路208には一般に、モータの電源が切れたことを示す信号を受信する入力を含む。
本明細書で使用する時、「スイッチ」には、論理信号の状態に変化を起こすボタン、レバー、スライドつまみ、パッド、及び、これらの組み合わせが含まれる。スイッチは、物理的な接触により作動させる必要はなく、代わりに、例えば視覚的又は聴覚的に伝わる放射エネルギーにより始動可能である。スイッチを、直接ユーザーが直接操作可能なものにすることができる。このようなスイッチの一例は、作動ボタン22である。あるいは、例えば、ホルダー内にカミソリを戻すか、又は、カートリッジを取り外したり取り付けたりすることによるカミソリの位置変更により、スイッチを操作することができる。
図16Bで提案されたように、ロック回路202は、概念的に「AND」ゲートとしてとらえることができる。ロック回路を「AND」ゲートとして実装可能であるが、好適な真理値表を有する任意のデジタル論理回路を用いて、ロック回路202の安全解除機能を実行することができる。例えば、ロック回路202は、作動ボタン22と直列に安全解除スイッチを置くことで実装可能である。
別の実施態様では、安全解除回路208にはタイマーが備わっている。タイマーの出力により、まず安全解除回路208でロック回路202を安全解除させる。所定の剃毛時間が経過すると、タイマーは、安全解除回路208でロック回路202を安全化させ、それによりモータの電源を切る。剃毛時間の長さは、一般的な剃毛時間に一致させる。適切な長さは5〜7分間である。
この実施態様では、作動ボタン22を押すと、モータは、作動ボタン22が再度押されるか、剃毛時間が経過するまで作動する。ユーザーが剃毛のためにより長い剃毛時間を使う場合には、モータの電源が切れ、この場合ユーザーは、作動ボタン22を再度押してモータを再度始動し、剃毛を終えなくてはならない。これを避けるために、安全解除回路208は、ユーザーによる「延長」要求に応じ、既定の剃毛時間を延長させる適応フィードバックループとともに提供されることができる。
安全解除回路208にタイマーが備わっている場合、タイマーへのリセット入力は、ロック回路202の出力、又は作動ボタン22へ接続される。このことにより、スイッチ信号204の状況変化に応じて、タイマー自体のリセットを可能にする。特に、スイッチ信号204がモータ電源を切る場合は常に、タイマーはそれ自体をリセットする。これは、剃毛時間の経過前、又は剃毛時間経過時にユーザーが作動ボタン22を押す場合に起こりうる。
別の実施態様では、安全解除回路208には、作動ボタン22、又は、別のデコーダ入力ボタンと連通する入力を備えるデコーダが備わっている。この場合、デコーダ出力に依存する安全解除信号206の状態は、所定のパターンで作動ボタン22を押すこと、又は他の実施においては、デコーダ入力ボタンを操作することにより、ユーザーが手動で制御する。
例えば、デコーダが作動ボタン22からの入力を取り込む場合、安全解除信号206の状態に変化させることにより、作動ボタン22を長押しすること、又は、作動ボタン22を素早く2回押すことに応答するようにデコーダをプログラムしてもよい。あるいは、デコーダが別のデコーダ入力スイッチからの入力を受信する場合、ユーザーは、デコーダ入力スイッチの操作だけすればよい。ユーザーは、作動ボタン22によるモータのロック及びロック解除方法を覚える必要がない。
安全解除信号206の状態変更をユーザーに頼る実施態様では、LEDなどの表示器を提供し、安全解除信号206の状態を正常に変更したかどうかをユーザーにフィードバックすることが有用である。
別の実施態様では、安全解除回路208がロック回路202を安全化するかを決定することは、カミソリの特性に左右される。例えば、安全解除回路208には、剃毛カートリッジの取り付け及び取り外しを検知する接点スイッチを備えてもよい。カートリッジを取り外すと、安全解除回路208がロック回路202を安全化する。あるいは、安全解除回路208には、カミソリがホルダー内に収容されたかどうかを検知する接点スイッチを備えることができる。この場合、カミソリがホルダー内に収容されたことを安全解除回路208が検知すると、ロック回路202を安全化する。
安全解除回路208がホルダーの存在に応答する場合では、ユーザーが、ハンドルからカートリッジを取り外すことによって、モータへの偶発的な電源投入を防ぐ。カミソリを正常に動作させるには、ユーザーがハンドルにカートリッジを再度取り付ける。
ホルダーの存在により安全解除回路208が応答する場合では、ユーザーが、ホルダーにモータを収容させることによって、モータへの偶発的な電源投入を回避する。カミソリを正常に動作させるには、ユーザーがカミソリをそのホルダーから取り出すが、これは常に行われなければならないことである。
本明細書に記載の実施形態ではモータの操作を制御するが、開示した方法と機器は、任意の負荷による誤ったエネルギー消費を行わず、電池の消耗を防ぐように用いることができる。
剃毛力測定
毛剃り中、ユーザーは、皮膚に対してブレードを押しつける力を加える。この剃毛力の大きさは、剃毛の質に影響を与える。剃毛力が小さすぎると、頬髭を最適な切断位置にさせる力が十分でなくなる場合がある。力が大きすぎると、過度に皮膚を摩耗してしまう場合がある。顔の輪郭は様々であるから、ユーザーにとって、一定の剃毛力を維持することさえ難しく、まして最適の剃毛力の維持はなおさら難しい。
この問題点は、図4A及び4Bに示した剃毛力測定回路400を備えているカミソリによって解決する。図に示した剃毛力測定回路400では、電動カミソリにおいては、剃毛力がブレードを動かすモータ306にかかる負荷をある程度決定するという事実を利用する。従って、このモータ306の操作特性は、剃毛力に応じて変化する。
図17Aに示した剃毛力測定回路400では、異なる負荷に応じたモータ306による電流引き込みの変化を利用する。剃毛力が上昇すると、それに応じてモータ306が電流をより引き込む。従って、図17Aの実施態様は、モータ306による電流引き込みの程度を感知する電流センサー402を特徴としている。電流センサーは、剃毛力信号408を制御回路105に提供する。
図17Bに示した剃毛力測定回路では、モータ306への異なる負荷によるモータ速度の変化を利用する。剃毛力が上昇すると、モータ速度が減少する。従って、図17Bに示した実施態様は、モータ速度を感知する速度センサー410を特徴としている。この速度センサーは、剃毛力信号408を制御回路105に提供する。
制御回路105は剃毛力信号408を受信し、既知の負荷で剃毛力信号が何であるかを示す通常力信号と比較する。一般には、既知の負荷としては、自由空間中でどの面にも接触せず振動するカミソリに相当する負荷を選択する。あるいは、制御回路105は、剃毛力信号408と、2種類の既知の負荷(1つは最小剃毛力、もう一方は最大剃毛力)で振動するカミソリに相当する一対の通常力信号とを比較する。
次いで制御回路105は、加わった剃毛力が、剃毛力閾値の上限及び下限で定められる幅から外れるかどうかを判断する。加わった剃毛力が前記幅から外れた場合、制御回路105は、補正信号412を表示器414へ送る。次いで表示器414は、補正信号412を、可視化、可聴化、又は何らかの触覚刺激を提供するためにユーザーが確認可能な可観信号へ変換する。
音響的可観信号として、表示器414は、ユーザーに音響信号を提供するスピーカーとすることができる。視覚的可観信号として、表示器414は、ユーザーに視覚信号を提供するLEDとすることができる。触感的可観信号として、モータ306自体を表示器414として用いる。不適切な剃毛力を感知すると、制御回路105は、補正信号412をモータ306に送り、通常運転を妨害する。例えば、制御回路105によって、モータ306を断続的にさせるための補正信号412を送ってもよい。
前記すべてのケースにおいて、ユーザーが、加える剃毛力の修正方法がわかるように、剃毛力が不十分な時の信号と剃毛力が過度の時の信号を変えることができる。
本発明の多数の実施形態を記載してきた。しかし、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変更を行ってもよいことは明確であろう。
例えば、上記カミソリは振動モータを備えており、振動機能を提供するが、加熱など、異なるタイプの電池式機能を提供する場合がある。
更に、上記実施形態では、ウィンドウを備えている収容部材がグリップチューブの開口部に溶接されているが、必要に応じて、例えばグリップチューブの中に透明膜を成形させることにより、ウィンドウをグリップチューブの中に成形させてもよい。
一部の実施態様では、異なるタイプの電池ケース取り付け具を使用してもよい。例えば、電池ケースに雄型部分を持たせ、グリップチューブに雌型部分を持たせるように、電池ケースとグリップチューブの雄型及び雌型部分を逆転させてもよい。別の例として、同時係属の米国特許出願第11/115,885号(2005年4月27日出願)に記載されている方法を用いて、電池ケースをグリップチューブに取り付けてもよく、この開示のすべては参照することにより本明細書に組み込まれる。例えば、押しボタン又はその他の作動装置により解放されるラッチシステムなど、その他の取り付け方法を一部の実施態様で使用してもよい。
更に、一部の実施態様では、カミソリを使い捨て式にしてもよく、この場合、消費者が電池に触る必要がなく、又は触ることが望ましくないため、電池ケースを取り外せないようにグリップチューブに溶接してもよい。使い捨て式の実施態様では、ブレードユニットも、取り外し可能なカートリッジとして提供した場合よりも、カミソリヘッド上にしっかりと取り付けられる。
例えば、ミクロポア膜よりも封止バルブ部材を用いる通気システムなど、その他の通気方法も使用可能である。このような通気システムは、例えば、米国特許出願第11/115,931(2005年4月27日出願)に開示されており、この開示のすべては参照することにより本明細書書に組み込まれる。
一部の実施態様には、上述した特徴のうちの一部が含まれているが、本明細書に記載した電子構成要素の一部又は全てが含まていない。例えば、場合によっては、電子スイッチを機械スイッチと入れ替えてもよく、プリント基板を省略してもよい。
従って、その他の実施形態は以下の請求項の範囲内にある。
本発明のいくつかの実施形態を記載してきた。しかし、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変更を行ってもよいことは明確であろう。
例えば、上記カミソリは振動モータを備えており、振動機能を提供するが、加熱など、異なるタイプの電池式機能を提供する場合がある。
更に、上記実施形態では、ウィンドウを備える収容部材がグリップチューブの開口部に溶接されているが、必要に応じて、例えばグリップチューブの中に透明膜を成形させることにより、ウィンドウをグリップチューブの中に成形させてもよい。
一部の実施態様では、異なるタイプの電池ケース取り付け具を使用してもよい。例えば、電池ケースに雄型部分を持たせ、グリップチューブに雌型部分を持たせるように、電池ケースとグリップチューブの雄型及び雌型部分を逆転させてもよい。別の例として、同時係属の米国特許出願第11/115,885号(2005年4月27日出願)に記載されている方法を用いて、電池ケースをグリップチューブに取り付けてもよく、この開示のすべては参照することにより本明細書に組み込まれる。例えば、押しボタン又はその他の作動装置により解放されるラッチシステムなど、その他の取り付け方法を一部の実施態様で使用してもよい。
更に、一部の実施態様では、カミソリを使い捨て式にしてもよく、この場合、消費者が電池に触る必要がなく、又は触ることが望ましくないため、電池ケースを取り外せないようにグリップチューブに溶接してもよい。使い捨て式の実施態様では、ブレードユニットも、取り外し可能なカートリッジとして提供するよりも、カミソリヘッド上にしっかりと取り付けられる。
例えば、ミクロポア膜よりも封止バルブ部材を用いる通気システムなど、その他の通気方法も使用可能である。このような通気システムは、例えば、米国特許出願第11/115,931(2005年4月27日出願)に開示されており、この開示のすべては参照することにより本明細書書に組み込まれる。
一部の実施態様には、上述した特徴のうちの一部が含まれているが、本明細書に記載した電子構成要素の一部又は全てが含まていない。例えば、場合によっては、電子スイッチを機械スイッチと入れ替えてもよく、プリント基板を省略してもよい。
従って、その他の実施形態は添付の請求項の範囲内にある。
1つの実施形態によるカミソリハンドルの平面図。 図1のカミソリハンドルの断面図。 図1のカミソリハンドルの断面図。 図1のカミソリハンドルの底面図。 図1のカミソリハンドルの部分展開図。 カミソリのグリップチューブから分解させたヘッドチューブの斜視図。 グリップチューブの側面図。 グリップチューブの展開図であり、グリップチューブ中に含まれる構成要素を示している。 グリップチューブ中に含まれている構成要素のアセンブリを示す展開図。 グリップチューブ中に含まれる構成要素のアセンブリを示す展開図。 グリップチューブ中に含まれる構成要素のアセンブリを示す展開図。 グリップチューブ中に含まれる構成要素のアセンブリを示す展開図。 LEDウィンドウをチューブから分解させ、作動ボタンを省略したグリップチューブの斜視図。 LEDウィンドウを定位置に溶接し、作動ボタンをチューブから分解させたグリップチューブの斜視図。 グリップチューブの一部の拡大斜視図であり、チューブ上への作動ボタンの組立工程を示している。 グリップチューブの一部の拡大斜視図であり、チューブ上への作動ボタンの組立工程を示している。 グリップチューブの一部の拡大斜視図であり、チューブ上への作動ボタンの組立工程を示している。 図1のカミソリで用いる差し込みアセンブリの斜視図。 図9の領域Aの拡大詳細図。 雄型及び雌型構成要素を嵌め合わせ、差し込みバネと電池バネを圧縮させた差し込みアセンブリの拡大詳細図。 図9に示した差し込みアセンブリを図9のアセンブリの位置に対して90度回転させたものの側面図。 差し込みアセンブリの下部と、その下部を収容する電池ケースの展開図。 電池ケースの断面図。 電池ケースの通気用構成要素の展開図。 速度制御スイッチを備えるカミソリ。 速度制御スイッチと好ましい速度を保存するメモリを備えるカミソリ。 間接的電力供給装置を備えるカミソリ。 図14Cの間接的電力供給装置用の電圧変換装置。 制御回路と発振器による信号出力と、そのコンデンサ電圧に対する影響を示している。 図14Cの間接的電力供給装置用の別の電圧変換装置。 負荷に対して電力を供給する回路。 ブレード交換後のモータ始動回数を計数するブレード寿命表示器。 ブレード交換後のモータ作動時間を累積するブレード寿命表示器。 ブレード交換後の毛剃り操作回数を計数するブレード寿命表示器。 ブレード交換後の毛剃り操作時間を累積するブレード寿命表示器。 機械的ロック。 ロック信号によってカミソリを安全化させるロック回路。 モータによる電流引き込みの変化を感知する剃毛力測定回路。 モータ速度の変化を感知する剃毛力測定回路。

Claims (10)

  1. 電池式機能を備えるカミソリのためのハンドルであって、
    電池を保持する構成になっているハウジングと、
    前記ハウジング内に前記電池が配置される時に前記電池にクランプ力を加える形状になっている一対の電池クランプフィンガを含む、前記ハウジング内のキャリアと、を備えたカミソリハンドル。
  2. 前記クランプ力が、グリップチューブ内の前記電池の振動を抑制するのに十分な大きさである、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  3. 前記クランプ力が、前記ハウジングの長軸が鉛直方向を向くようにして前記ハウジングを保持した時に、前記電池が前記ハウジングから落下するのを予防するのに十分な大きさである、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  4. 各フィンガが、直径9.5mmの電池を前記ハウジング内に挿入した場合に約0.5N、直径10.5mmの電池を前記ハウジング内に挿入した場合に約2.5N未満のバネ力を加える、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  5. 前記キャリアの内部に絶縁スリーブが更に備わっている、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  6. 前記フィンガが、前記電池の長軸と平行に長手方向に伸びている、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  7. 前記ハウジングに、一方の末端部でカミソリヘッドを収容する構成になっている一体型グリップ部分、及び、該グリップ部分の上に取り付けられている電池カバーが備わっている、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  8. 前記グリップ部分と前記電池カバーとが接合されると、両者が一体となって、前記グリップ部分上に前記カミソリヘッドを取り付ける前に、防水ユニットを形成する、請求項7に記載のカミソリハンドル。
  9. 前記電池と電気的に連通した状態で前記キャリア上に取り付けられている電子構成要素が更に備わっている、請求項1に記載のカミソリハンドル。
  10. 前記キャリア上に取り付けられており、電池式機能を作動させるためのスイッチが更に備わっている、請求項1に記載のカミソリハンドル。
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