JP2015513435A - かみそり研磨装置 - Google Patents
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Abstract
自己研磨型のかみそり装置が、把手(14)および安全外被(16)を有するかみそり(10)であって、刃(18)が安全外被の内部に延出可能に受け入れられるかみそり(10)を含む。統合型研磨装置(12)が、かみそりを受け入れる可動構体(22)を組み込んでおり、その可動構体(22)を、かみそりを装着および引き出すための第1位置と、刃を研磨するための第2位置との間に動かすことができる。研磨マンドレル(30)には、刃の第1側面および第2側面を研磨するための研磨表面が設けられる。研磨マンドレルは、刃を第1研磨表面および第2研磨表面と係合させるように回転可能である。研磨マンドレルは、刃を研磨するために横方向に揺動される。代替的な実施形態においては、研磨が、有用な革砥ホイール(122a、122b)を備えた往復動の研ぎプレート(116a、116b)、あるいは、研ぎ時間の変動による露出と鋭利さとの調整可能性を備えた統合型研ぎおよび革砥ホイール(150a、150b)によって実行される。かみそりを位置決めし、かつ、統合型研磨装置を操作するための制御器(50)が設けられる。【選択図】図10
Description
関連出願の相互参照
本願は、2012年6月3日に出願された米国特許出願第13/413,582号明細書および2013年4月3日に出願された米国特許出願第13/783,617号明細書の優先権に依拠するものであり、この両特許出願の開示内容は参照によって本願に組み込まれる。
本願は、2012年6月3日に出願された米国特許出願第13/413,582号明細書および2013年4月3日に出願された米国特許出願第13/783,617号明細書の優先権に依拠するものであり、この両特許出願の開示内容は参照によって本願に組み込まれる。
本開示の実施形態は、全般的にはシェービングかみそりの分野に関し、さらに具体的には、延出可能な刃を有するかみそりであって、刃延出可動構体を有する自動化研磨装置の内部に受け入れられるかみそりと、刃の両側を研磨するために2つの位置の間に回転可能な往復動作する研磨マンドレルと、革砥装置と、位置決めセンサー装置と、紫外線殺菌要素と、磁気刃極性化装置とを組み込んだ装置に関する。
顔の髭および体毛のシェービングは、男性および女性の両者によってさまざまな程度において行われる。当初は、シェービングは真直の西洋かみそりを用いて行われたが、シェービングの間に皮膚を傷つけることを避けるには相対的に熟練が必要であり、このため、西洋かみそりは魅力のない道具になった。シェービングの危険性を減ずる一方、適当に安全で快適なシェービングを提供するために、安全かみそりと、多数枚の刃または完全に処分可能なかみそりを含む現代の取り外し可能/交換可能/処分可能なヘッドのかみそりカートリッジとを含む種々の装置が発明された。
しかし、きわめて清潔でかつ深いシェービングのための鋭利な刃先を維持するための堅固な高品質の鋼構造と、長期間の使用を継続するための刃先の再研磨の可能性とを含む西洋かみそりの利点は、現代のかみそり装置には再現されていない。さらに、処分可能なかみそりは、経済的ならびに自然的資源の点で浪費的であり、かつ、その名の通り、数日ではないとしても数週間以内に使用できなくなるように設計されている。
従って、現代の処分可能なかみそり装置の効率性と安全性とを維持するが、長寿命の再利用可能な装置による高品質のシェービングをも提供することが望まれるところである。
本明細書に開示される実施形態は、把手および安全外被を有するかみそりであって、刃が安全外被の内部に延出可能に受け入れられるかみそりを含むシェービング装置を提供する。統合型研磨装置が、かみそりを受け入れる可動構体を組み込んでおり、その可動構体を、かみそりを取り付けおよび引き出すための第1位置から、および、刃を研磨するための第2位置から動かすことができる。研磨マンドレルには、刃の第1側面を研磨するための第1研磨表面と、刃の第2側面を研磨するための第2研磨表面とが設けられる。研磨マンドレルは、第1研磨表面を係合させるための第1位置から第2研磨表面を係合させるための第2位置に回転可能である。研磨マンドレルは、刃を研磨するために横方向に揺動される。可動構体および研磨マンドレルを位置決めするために制御器が設けられる。
このシェービング装置はかみそりの一研磨方法を可能にするが、この方法は、安全外被内に延出可能に装着される刃を有するかみそりを、統合型研磨装置内に係合させることによって遂行される。次に、刃が延出され、研磨マンドレルが、刃の第1側面を係合するための第1位置に回転される。研磨マンドレルは、続いて、刃の第1側面を研ぐために揺動される。研磨マンドレルは、さらに続いて、刃の反対側の第2側面を係合するための第2位置に回転され、刃の第2側面を研ぐために揺動される。次に、刃を引き込んで、かみそりを統合型研磨装置から係合解放する。
上記の特徴、機能および利点は、本開示の種々の実施形態において独立に実現できるか、あるいは、さらに別の実施形態において組み合わせることができる。これらの詳細は、以下の記述および図面を参照して理解できる。
本明細書において開示する実施形態は、高品質鋼の刃、例えば、最低ロックウェル硬度が約58のステンレス鋼または炭素鋼の刃を担持するかみそりを組み込む自己研磨かみそり装置と、このかみそりを受け入れる筐体内の統合型研磨装置とを提供する。この刃は、研磨のために安全外被から延出することが可能である。統合型研磨装置は、かみそりおよび/または刃を位置決めするための刃延出可動構体と、刃の両面を研磨するために2つの位置の間に回転可能な往復動の研磨マンドレルと、近接センサー位置決め装置と、紫外線殺菌要素と、磁気刃極性化装置とを備え、さらに、自動研磨用およびかみそりの使用のための準備用の内部制御器を備えている。
図面を参照すると、図1は、かみそり10および統合型研磨装置12の第1の事例的実施形態を示す。かみそり10は安全外被16を担持する把手14を具備しており、この安全外被16はその外被から延出可能な刃18を収納している。統合型研磨装置12はケース20の中に収められる。かみそりの外被および刃を係合突起体24上に取り外し可能に受け入れる刃延出可動構体22は、かみそりを挿入するための第1位置(図示)から刃を研磨するための調整可能な第2位置に、矢印26によって指示されるように動かすことができる(これについては図4A〜図4Cに関してさらに詳細に記述する)。並進用のモータ28が刃延出可動構体22を支持しており、所要の往復動作を提供する。
ケース20の内部に、マンドレルホルダ32によって取り外し可能に担持される研磨マンドレル30が含まれる。ホルダは、マンドレル回転モータ38によって矢印36のように縦軸の回りに回転するように、サドル34の上に支持される(図2においてさらに詳細に示す)。研磨マンドレル30は、図示の実施形態の場合には角度的に変位した面上の2つの研磨パッド40aおよび40bである2つの研磨表面を備えており、この2つの研磨パッド40aおよび40bは、研磨マンドレルの回転によってかみそりの刃18の両面を研磨するように配置される。一例としての実施形態においては、研磨パッドは、研磨媒体として作用するように、立方晶窒化ホウ素(Cubic Boron Nitride:CBN)ダストまたはダイヤモンドダストの薄い被膜がその表面に接合された射出成型プラスチックである。研磨用のダスト粒子の推定サイズは0.25〜2ミクロンである。図示の実施形態の場合には、マンドレルの開放角度セグメントは約75℃の角度に対する。マンドレルホルダ32に取り付けられた揺動モータ42が、研磨マンドレル30と、関連する研磨パッド40aおよび40bとの矢印44が示すような横方向の揺動を提供する。この事例的実施形態においてはボイスコイルモータが用いられるが、他の実施形態においては別のタイプのモータを用いることができる。
図面に関しては摩耗性の表面を有する研磨パッドとして記述したが、パッドは、研磨の場合のように材料を実際に除去することなしに刃のアライメントおよび鋭利さをもたらすために、刃を革砥研磨するための材料を用いることもできる。代わりの方式の実施形態においては、研磨パッド40aおよび40bを、交換可能な摩耗用および革砥用の要素によって置き換えることができる。
低部ヘッド46aおよび上部ヘッド46bを有する紫外線(UV)照射装置が、殺菌要素としてケース内に設けられる。ヘッドは、延出された刃18および安全外被16の端部部分が低部ヘッドおよび上部ヘッドの間を通過して、微生物系の汚染を最適に除去するために、かみそり上のすべての接触点がUV光に曝露されるように配置される。延出された刃に隣接して、電磁石48がケース内に配置される。これは、以下に述べる研磨サイクル後に電磁場によって刃のシェービング刃先の面内に金属イオンを整列させて、耐食性を強化するためのものである。
統合型研磨装置の制御は制御器50によって実行されるが、この制御器50は、ケース内に装着されるプリント回路基板52の上に、マイクロプロセッサあるいは他の制御ロジックおよび関連する制御回路を組み込むことができる。モータおよび制御器に対する電力供給は、バッテリ54、あるいは、代替的な実施形態においては、直接使用またはバッテリ充電用として適切なトランス回路によって6Vに電圧降下される標準的な110vAC接続において行われる。制御器50には、無線自動識別(Radio Frequency Identification:RFID)読取器56が付属している。このRFID読取器56は、各かみそりの外被16に付属するRFIDタグの読み取り用として、ケース20の中に配置される。研磨されるかみそりを識別することによって、制御器が、稼働時間および摩耗を考慮して研磨操作をそのかみそりの刃に対して特定的に調整することが可能になり、さらに、保存データに基づいて刃の有効寿命を超えた時に、使用者に注意喚起する可能性を提供することができ、かつ、製品保証に関係する使用法を追跡することができる。光電池の「検出の目(detection eye)」、または他の光学センサー、あるいは、容量性または誘導性の位置センサーを用いることができる近接センサー位置決め装置58が、制御器50に接続され、正確に位置決めして研磨するための刃18の刃先の正確な位置決め用として、研磨マンドレル30に隣接して配置される。制御器は、近接センサー位置決め装置による刃の位置/長さの研磨前および研磨後の測定値を、刃の摩耗データのカタログ化に使用するために保存することができる。研磨によって惹起される刃の摩耗に対処するために、安全外被16に対するかみそりの刃の正確な再位置決め用として、第2の近接センサー位置決め装置を用いることもできる。
除去可能な破片の捕捉トレー60が、髭の毛および刃の研磨から蓄積される研削ダストのような破片の捕捉、保持用として、ケース20内において研磨マンドレルの下側に配置される。研磨マンドレル30におけるスロットから、金属破片がトレー60の中に落下できる。ケース20は、すべての内部構成要素を正確にかつ確実に固定するために必要な装着用の形体を備えたフレームを含む。このサブフレームは、射出成型されたABSプラスチックまたはダイキャストされた亜鉛材料から作製することができる。
図3Aおよび図3Bに示すように、かみそり10の安全外被16を、係合突起体24の上に受け入れられるように、開口62から挿入する。図示の実施形態の場合には、係合突起体は、かみそり10の安全外被16内の刃18上の受け入れ用空所に係合するためのスプリング付勢されたディテントボールを備えている。図3Bの挿入された位置において、かみそりは研磨操作用の準備ができている。図4A〜図4Dの第1実施形態用の簡略な模式図に示すように、かみそりを係合突起体24と芯合わせして(図4A)、突起体の上に押し込む(図4B)。かみそりの安全外被および刃のこの実施形態の場合には、刃18は、弾力的な背面要素64と外被16の前面プレート66との間に摩擦係合されている(図4Dに良好に見られる)。係合アーム68は、前面プレートにおけるスロットを通して受け入れられ、かみそりの安全外被16が係合突起体24の上に押し付けられた時に、弾力性の背面要素を刃18の背面から離すように押し込んで、外被内における刃の摩擦係合を解放する。刃をさらに確実に固定し、かつ、外被内への再挿入時に刃の長さ方向の位置決めに対する固定した変化分を提供するように摩擦係合を強化するために、間隔を開けて配置される隆起または窪み70の配列を用いることができる。
種々の実施形態における安全外被は、射出成型されたアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)プラスチック、または陽極化仕上げされたダイキャストアルミニウムから作製することができる。アルミニウム製とする場合は、弾力性の背面要素を、保護装置用のロック形体として作用するばね鋼の構成要素とすることができる。プラスチック製とする場合は、弾力性要素を、「一体成形ヒンジ(living hinge)」タイプの設計として部品の中に直接成形することが可能である。この事例的実施形態の場合は、かみそりの刃は、約58〜62のロックウェル硬度を達成するために、後硬化処理を施した200シリーズの合金鋼である。刃の刃先は15°の刃先角度に研磨される。刃は、圧印加工された形体として隆起70を含むであろう。刃の厚さは0.035インチ〜0,045インチである。
続いて、延出可動構体22が並進モータ28によって下方に動かされ、係合突起体24によって固定される刃が延出される。固定要素72をアーム68の上に取り付けることによって、外被の下方への移動が防止される(固定要素72は単なる摩擦係合用として平滑なものとして表現されているが、外被の前面プレートにフック掛けするかまたはそれ以外に噛み合わせ割出しすることができる)。並進モータ28は、制御器50によって制御され、近接センサー位置決め装置58が決定するとおりに刃18を位置決めするように延出可動構体22を動かす。刃の刃先は、研磨マンドレル30上の研磨パッド40aと正しく角度接触するための所定位置に配置される。その研磨マンドレル30は、マンドレル回転モータ38(図1および図2に示される)によって、研磨パッド40aが刃と接触するように角度配置される。続いて、研磨マンドレル30が、揺動モータ42(図1および図2に示される)によって刃の刃先に沿って横方向に往復動され、刃の刃先の第1側面が研がれる。次に、研磨マンドレル30が、マンドレル回転モータ38によって、第2研磨パッド40bを刃の反対側の接触面上に角度的に位置決めするように回転される。さらに、研磨マンドレル30が、揺動モータ42によって刃の刃先に沿って横方向に往復動され、刃の刃先の第2側面が研がれる。刃先の両側面を研ぐ間において刃の延出長さの調整が必要な場合には、近接センサー位置決め装置が検出する刃の位置に基づいて制御器が指示するとおりに延出可動構体を動かす並進モータによって、その調整を行うことができる。
研磨プロセスが完了すると、並進モータ28は、延出可動構体22を上方に動かし、外被に対する刃のシェービング角度を最適にするために、間隔を開けて配置された凹み70の配列と計算された芯合わせを形成するように、刃18を安全外被16の中に引き込む。並進モータ28は、制御器による精密制御を可能にするステッピングモータ、圧電モータ、あるいは類似の精密モータとすることができる。この場合、この精密制御は、研磨手順に起因する刃の全体長さの縮小を受け入れるための、引き込まれる長さに関する制御である。かみそりを係合突起体24から取り外すと、弾力性のアーム64が刃18と接触する状態に戻り、刃を安全外被16の内部に摩擦固定する。さらに、マンドレル回転モータ38として、ステッピングモータまたは同等の精度を有するモータを使用することによって、制御器は、並進モータ28による刃の位置と組み合わせて、マンドレル30の回転角度を、次のような態様において、すなわち、刃がパッド40aおよび40b上の僅かに外側に隙間を開けて近接するように動かされ、その位置から刃が最終の研磨工程においてタッチする態様において、調整することができる。全パッドが使用されてしまうと、ロジックが、刃を、マンドレルの最高点に最も近接する研磨パッド40aおよび40bの内側部分の上にリセットして、シーケンスが再度開始される。
かみそり10の第2の事例的実施形態が図5A〜図5Cに示される。第1実施形態の場合と同様に、刃18は、安全外被16によって延出可能に保持される。しかし、刃18はねじジャッキ76が係合する追従用の移動片74を組み込んでいる。ねじ76は駆動係合用の六角穴78を有する。ねじ76を回転すると、刃を外被から延出させるまたはその中に引き込む追従用移動片74が駆動される。代替的な実施形態においては、刃18の上面に機械加工された歯車ラックが、刃を延出しかつ引き込むためにねじジャッキに係合することができる。
第2実施形態のかみそりを受け入れるための統合型研磨装置20の第2の事例的な実施形態が図6に示されており、図1〜図3Cと共通する構成要素については同じ要素番号が付されている。かみそり10はケース20の開口62の中に挿入され、回転係合突起体80が六角穴78の内部に受け入れられる。この六角穴78は、かみそりをケースの中に固定するために、スプリング付勢されたディテントボールであってその六角穴のディテントの内部に受け入れられるディテントボールを組み込むことができる。適切な駆動トレインを備えた駆動モータ82が回転係合突起体80を回転し、駆動モータ82および駆動トレインを含む係合突起体80が並進可動構体84に装着される。並進モータ86が並進可動構体84を動かし、安全外被16を、ケース内部において制御器50が要求するとおりに位置決めする。図6には示されていないが、図1および図2に関して記述したUV照射装置、RFID読取器、および電磁極性化装置を、第2実施形態において使用することができる。
図7A〜図7Cに示すように、かみそり10の安全外被16が開口62から挿入され、六角穴76が、係合突起体80と芯合わせされて(図7A)、突起体の上に押し込まれる(図7B)。続いて、並進可動構体84が並進モータ86によって下方に動かされる(図7C)。次に、駆動モータ82が運転され、回転係合突起体80および76のねじを回転して、刃18を延出する歯車ラック74を駆動する(図7D)。並進モータ86および駆動モータ82は、刃18を近接センサー位置決め装置58が決定するとおりに位置決めするように、制御器50によって制御される。刃の刃先は、研磨マンドレル30上の研磨パッド40aと正しく角度接触するための所定位置に配置される。その研磨マンドレル30は、マンドレル回転モータ38(図1および図2に示される)によって、研磨パッド40aが刃と接触するように角度配置される。続いて、研磨マンドレル30が、揺動モータ42によって刃の刃先に沿って横方向に往復動され(図1および図2に示されるように)、刃の刃先の第1側面が研がれる。次に、研磨マンドレル30が、マンドレル回転モータ38によって、第2研磨パッド40bを刃の反対側の接触面上に角度的に位置決めするように回転される。さらに続いて、研磨マンドレル30が、揺動モータ42によって刃の刃先に沿って横方向に往復動され、刃の刃先の第2側面が研がれる。刃先の両側面を研ぐ間において刃の延出長さの調整が必要な場合には、近接センサー位置決め装置が検出する刃の位置に基づいて制御器が指示するとおりに回転係合突起体80および付属ねじ74を回転する駆動モータ82によって、その調整を行うことができる。
研磨プロセスが完了すると、駆動モータ82が回転係合突起体80およびねじ74を回転して刃を引き込む。駆動モータ28は、制御器による精密制御を可能にするステッピングモータまたは類似の精密モータとすることができる。この場合、この精密制御は、研磨手順に起因する刃の全体長さの縮小を受け入れるための、引き込まれる長さに関する制御である。制御器は、続いて、並進可動構体84を並進モータ86によって上方に動かし、かみそりを、ケースから引き出すための当初位置に戻す。
かみそり10の第3の事例的実施形態が図8Aおよび図8Bに示される。第1および第2実施形態の場合と同様に、刃18は、安全外被16によって延出可能に保持される。第2実施形態と同様に、刃18は、ねじジャッキ92上に担持される追従用移動片90から延びるピンと係合する成型軌条88を組み込んでいる。ねじジャッキ92は六角穴94を有する。ねじを回転すると、追従用移動片が、安全外被の内部においてねじに沿って横方向に、図8Aに示す引き込み位置から駆動され、追従用移動片が図8Bに示すように成型軌条を駆動するに連れて、刃を外被から延出させる。かみそりの把手14には、係合用の窪み96が設けられる。
第3実施形態のかみそりを受け入れるための統合型研磨装置20の第3の事例的な実施形態が図9A、図9Bおよび図9Cに示されており、図1〜図3Cと共通する構成要素については同様に同じ要素番号が付されている。かみそり10はケース20の開口62の中に挿入され、係合用窪み96が並進可動構体98に取り外し可能に取り付けられる。並進モータ100が、並進可動構体を動かして、かみそりを、図9Bに示すようにケース20内に位置決めする。図9Cに示すように、回転係合突起体102(破線で示される)が六角穴94の内部に受け入れられる。この六角穴94は、かみそりをケースの中に固定するために、スプリング付勢されたディテントボールであってその六角穴のディテントの内部に受け入れられるディテントボールを組み込むことができる。適切な駆動トレインを備えた駆動モータ104が回転係合突起体102を回転する。図9A〜図9Cには示されていないが、図1および図2に関して記述したRFID読取器および電磁極性化装置を、第3実施形態において使用してもよい。
第3実施形態の操作は第2実施形態の操作とほぼ同様である。すなわち、ケース内部における安全外被の位置決めは並進モータ100によって行われ、刃の延出および引き込みは駆動モータ104によって行われる。
図5A〜図5Cに示し、かつそれらの図に関して記述したかみそりの実施形態に対して使用する統合型研磨装置の追加的な実施形態が図10に示される。図7A〜図7Dの研磨マンドレル30の代替方式として、ケース20内のレール基礎112上に可動なキャリッジ110が設けられる(装置の他の構成要素を表現するために、ケースは底板114のみが示されている)。かみそり10の刃18を研磨するために、キャリッジ110は、2つの研ぎ要素、すなわち、研ぎモータおよびカム装置120によってキャリッジ110上のガイド118内において往復動される研ぎプレート116aおよび116bを支持している。これについては以下に詳細に説明する。刃18に精細な仕上げをもたらすために、キャリッジ110は、革砥モータおよび歯車アセンブリ124によって回転駆動される2つの革砥ローラ122aおよび122bをさらに追加的に支持しているが、これについても以下に詳細に説明する。前記の実施形態の場合と同様に、かみそり10はケース114の中に保持され、刃18は刃延出モータアセンブリ126によって延出される。これについても以下に詳細に説明する。刃18をいずれか選択された研ぎプレートまたは革砥ローラと係合させるための、キャリッジ110のレール基礎112上における位置決めは、キャリッジモータ128によって実行される。前記の実施形態の場合と同様に、前記のような制御器50(図10において、ケースの底板114内の電子装置収納場所に模式的に表現されている)がモータおよびモータアセンブリを操作するために用いられる。
図11に詳細に示すように(刃延出モータアセンブリ126およびキャリッジ110の側壁プレートは図面表示上取り外されている)、研ぎプレート116aおよび116bは、研ぎモータおよびカム装置120によってガイド118内において垂直に往復動作するように駆動される。装置120は、カム134を回転するために、傘歯車133aおよび133bを介して軸132を駆動する歯車ヘッドモータ130を備えているが、このカム134が、研ぎプレート116aおよび116bと係合してこれらをガイド内において往復動させるのである。キャリッジ110は、矢印136で示すように横方向に動かされ、所要の研ぎプレート116aまたは116bを延出された刃18の両側と係合させる。
革砥ホイール122aおよび122bは、キャリッジ110内に支持され、かつ、研ぎプレートの場合と同様に、キャリッジ110の横方向の動きによって刃18と係合する位置に動かされる。研ぎ工程と革砥工程との間の移動を実行するために、刃18を引き込んで、研ぎ要素および革砥要素の頂端部を空けることができる。革砥モータ歯車アセンブリ124は、図10に詳しく見られるように、傘歯車140aおよび140bを回転する駆動モータ138を備えており、その傘歯車によって、革砥ローラ122aに接続される革砥歯車142aを回転し、その革砥歯車142aが、革砥ローラ122bに接続される革砥歯車142bを回転し、それによって、革砥ローラが反対方向に回転する。
図12Aは、かみそり10が回転係合突起体80の上に装着された状態を表す(モータ138およびキャリッジの側面は図面表示のため取り外されている)が、図12Aが示すように、キャリッジモータ128が、第1研ぎプレート116aを刃18に近接して配置するようにキャリッジ110を位置決めする。刃18は、ステッピングモータ144を組み込んだ刃延出モータアセンブリ126を用いて、かみそり10の安全外被16から延出される。このステッピングモータ144は、前記のように刃を延出するための回転係合突起体80を回転するために、歯車トレイン146に係合している。モータ130は、カム134を駆動して(図11によく見られる)研ぎプレート116aを往復動させ、刃18の第1側面を研ぐ。前記の近接センサー装置58の実施態様としての位置センサー148が、刃延出モータアセンブリ126およびキャリッジ位置決めモータ128による位置決めのために、刃の先端の位置検出用として用いられ、それによって、刃および研ぎプレートの係合が制御される。
続いて、キャリッジ110を、モータ128によって、刃18を研ぎプレート116bと係合させて刃の第2側面を研磨する図12B(モータ138およびキャリッジの側面は図面表示のため取り外されている)の位置に移動させる。モータ130がカム134を駆動して(図11に良好に表現されている)研ぎプレート116aを往復動させ、刃18の第2側面を研ぐ。
図示の実施形態の場合には、次に、刃18が引き込まれ、モータ128が、キャリッジを図13Aの位置に再配置する(図面表示のために、革砥モータおよび歯車アセンブリ124はその全体が取り外され、キャリッジの側面も取り除かれている)。刃が、再度、刃延出モータアセンブリ126によって延出され、その第1側面を革砥ローラ122bと係合させる。この場合も、センサー148を用いて、刃およびキャリッジを、適正な係合を実現するように相対的に位置決めする。革砥モータおよび歯車アセンブリ124が、図11に関して上記に述べたように、革砥ローラ122bを回転して、刃18の第1側面を革砥研磨する。
次に、キャリッジ110を、モータ128によって、刃18を革砥ローラ122aと係合させて刃の第2側面を革砥研磨する図13Bの位置に移動させる(図面表示のために、革砥モータおよび歯車アセンブリ124はその全体が取り外され、キャリッジの側面も取り除かれている)。この場合も、センサー148を用いて、刃およびキャリッジを、適正な係合を実現するように相対的に位置決めする。革砥モータおよび歯車アセンブリ124が、図11に関して上記に述べたように、革砥ローラ122aを回転して、刃18の第2側面を革砥研磨する。
追加的な代替方式の実施形態が図14に示されている。この実施形態においては、研ぎ要素が研ぎホイール150aおよび150bである。前記の図10の実施形態の場合と同様に、研ぎ要素はキャリッジ110上に支持されるが、この場合のキャリッジ110は、キャリッジモータ128によって駆動されるレール基礎112上の移動長さが短縮されている。研ぎモータ152が第1歯車154aを駆動し、その第1歯車154aが第2歯車154bを回転し、その第2歯車154bは、研ぎホイール150aに取り付けられてそれを回転する。第2歯車154には第3歯車154cが係合しており、第3歯車154cは研ぎホイール150bに取り付けられてそれを回転する。
図15A(図面表示のために、キャリッジの側面プレートおよび歯車154bおよび154cは取り外されている)においては、かみそり10が回転係合突起体80の上に装着されているが、この図15Aに示すように、キャリッジモータ128は、第1研ぎホイール116aを刃18に近接して配置するように、キャリッジ110を位置決めする。刃18は、刃延出モータアセンブリ126によってかみそり10の安全外被16から延出される。刃延出モータアセンブリ126は、歯車トレインに係合するステッピングモータを組み込んでおり、前記のように、刃を延出するために回転係合突起体80を回転する。研ぎモータ152が、第1および第2歯車(図14によく表現されている)を駆動し、研ぎローラ150aを回転して刃18の第1側面を研ぐ。制御器129によって、刃延出モータアセンブリ126およびキャリッジ位置決めモータ128による位置決めを行うために、位置センサー148が刃の先端の位置検出用として用いられ、それによって、刃および研ぎローラの係合が制御される。
次に、刃18を研ぎローラ150bと係合させて刃の第2側面を研磨するために、キャリッジ110を、モータ128によって、図15B(図面表示のために、キャリッジの側面プレートと歯車154bおよび154cとは取り外されている)の位置に移動させる。研ぎモータ152が、歯車154cを駆動して(図14に良好に表現される第1および第2歯車154aおよび154bを介して)、研ぎローラ150bを回転し、刃18の第2側面を研ぐ。
ステンレス鋼の刃を備えた上記の実施形態の場合には、研ぎホイールは、ゴムのシリンダに埋め込まれた所要の粒度レベル(4k〜15k)の立方晶窒化ホウ素(CBN)の結晶を含んでおり、このゴムのシリンダは、CBNが予測可能な速度で摩耗し、その過程において、研磨の間に摩耗が生じるに連れて新しいCBNの層が現れるような態様において形体化される。この実施形態においては、ステンレス鋼の刃の研磨にはCBNが用いられる。この方式によって、刃は、CBNによって研がれ、かつ、刃先を整えるためにゴムのシリンダによって革砥研磨される。炭素鋼の刃の場合には、同じゴムのシリンダを用いることができるが、CBNの代わりに、工業用ダイヤモンドが埋め込まれるであろう。
研磨装置の制御は、制御器50を用いて図16に示すように実行される。研磨のために刃18を位置決めするには、ステッピングモータとしてのモータ144によって具現化することができる延出モータアセンブリ126であって、制御器50に関わる延出ロジック166によってカウントされる特定個数のカウントとして刃を延出するための延出モータアセンブリ126が用いられ、位置がセンサー148によって検証される。続いて、モータ128が、キャリッジ制御ロジック167によって、上記のように、刃を研ぎローラ150aおよび150bと係合させるようにキャリッジ110を位置決めする。刃が係合された時の研ぎモータ152からのインピーダンスフィードバック160と、制御器内の研磨アルゴリズム164におけるホイールの摩耗データのルックアップテーブル162とによって、多重回の研磨が行われかつホイールの直径が時間と共に低下する場合に、所要の刃の角度(一例としての刃の場合17°)が維持される。刃18を引き込む場合には、延出モータアセンブリ126の回転回数が再度ロジック166によってカウントされ、トリガースイッチ168によって、工程の終端における引き込まれた刃の正確な位置決めが可能になり、その結果、刃のカートリッジに対する位置が、刃の長さが時間と共に減少するという事実に関係なくいつも同じである。使用者は、カートリッジ16に対する刃18の露出程度を調節することができ、刃がシェービング用としてどの程度切込み的であるか、または露出されているかを設定することができる。これは、基礎114内の制御器50への入力を提供する可変ダイアル170によって行われ、続いて制御器50が、刃を露出するロジック166を調整する。
以上で、本開示の種々の実施形態を、特許法規が要求するとおりに詳細に記述した。当業者は、本明細書に開示された特定の実施形態に対する変更および代替案を認めるであろう。このような変更は、以下の特許請求の範囲に規定される本開示の範囲および意図に含まれる。
Claims (33)
- 把手(14)および安全外被(16)を有するかみそり(10)と、
前記安全外被の内部に延出可能に受け入れられる刃(18)と、
前記かみそりを受け入れる可動構体(22)であって、前記かみそりを取り付けおよび引き出すための第1位置から、および、前記刃を研磨するための第2位置から動かすことができる可動構体(22)、および、
前記刃の第1側面を研磨するための第1研磨表面と、前記刃の第2側面を研磨するための第2研磨表面とを備えた研磨マンドレル(30)であり、前記第1研磨表面を係合させるための第1位置から前記第2研磨表面を係合させるための第2位置に回転可能な研磨マンドレル(30)であって、前記刃を研磨するために横方向に揺動する研磨マンドレル(30)、並びに、
前記可動構体および研磨マンドレルを位置決めするための制御器(50)、
を有する自動化統合型研磨装置(12)と、
を含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項1に記載のシェービング装置において、前記第1位置から前記第2位置に、および、前記第2位置から前記第1位置に回転するために、前記マンドレルに係合するマンドレル回転モータ(38)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項1に記載のシェービング装置において、前記研磨マンドレルを横方向に揺動するための揺動モータ(42)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項1に記載のシェービング装置において、前記可動構体を前記第1および第2位置に位置決めするための並進モータ(28)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項4に記載のシェービング装置において、前記研磨マンドレルがマンドレルホルダ(32)によって担持され、そのマンドレル支持体は、縦軸の回りに回転するようにサドル(34)の上に支持され、前記マンドレルホルダは、前記第1位置から前記第2位置に、および、前記第2位置から前記第1位置に回転するようにマンドレル回転モータ(38)と係合し、前記マンドレル支持体は、前記縦軸に沿って横方向に揺動するように揺動モータ(42)とさらに係合する、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項5に記載のシェービング装置において、前記統合型研磨装置が、前記かみそりを受け入れるための開口(62)を有するケース(20)をさらに含み、前記ケースは、前記可動構体および並進モータと、前記マンドレルおよびマンドレル支持体を担持するサドルと、前記マンドレル回転モータと、前記揺動モータとを収納する、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項5に記載のシェービング装置において、前記かみそりの安全外被および刃の上の微生物系の汚染を除去するための、前記研磨マンドレルに隣接して前記ケース内に装着される紫外線照射装置(46a、46b)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項5に記載のシェービング装置において、前記刃のシェービング刃先の面内に金属イオンを整列させるための、前記研磨マンドレルに隣接して前記ケース内に装着される電磁石(48)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項5に記載のシェービング装置において、前記かみそり上のRFIDチップを検出するための、前記ケース内に装着されるRFID読取器をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項1に記載のシェービング装置において、前記かみそりの安全外被が、弾力的な背面要素(64)と、前記刃と摩擦係合する前面プレート(66)とを含み、前記統合型研磨装置が、
前記刃を前記かみそりの安全外被内に受け入れて拘束するための、前記可動構体から延び出る係合突起体(24)と、
前記前面プレートにおけるスロットを通して受け入れられる係合アーム(68)であって、前記弾力性の背面要素を前記刃の背面から離すように押し込んで、それによって、前記外被内における刃の摩擦係合を解放する係合アーム(68)と、
をさらに含み、かつ、
前記可動構体の前記第1位置から前記第2位置への動きによって、前記刃が、前記研磨マンドレルと係合するために、前記かみそりの安全外被から延出される、
ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項1に記載のシェービング装置において、前記かみそりの安全外被が、前記刃に装着される追従用の移動片(74)と係合するねじ(76)を含み、前記ねじ(76)は、前記移動片および刃を、第1の引き込み位置から第2の延出位置に位置決めするように回転可能であり、前記統合型研磨装置は、
前記可動構体から延び出て前記ねじと係合する係合突起体(80)と、
可逆回転用として前記係合突起体に取り付けられる駆動モータ(82)と、
をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項1に記載のシェービング装置において、前記かみそりの安全外被が、前記刃の上の成型軌条(88)内に受け入れられる追従用移動片(90)と係合するねじ(92)を組み込み、前記ねじは、前記刃を、第1の引き込み位置から第2の延出位置に、かつ、前記第2の延出位置から前記第1の引き込み位置に動かすために、前記成型スロットと操作可能に係合して前記追従用移動片を横方向に位置決めするように回転可能であり、かつ、前記かみそりの把手は前記可動構体に取り外し可能に取り付けられ、前記統合型研磨装置は、
前記ねじと係合する係合突起体(102)と、
可逆回転用として前記係合突起体に取り付けられる駆動モータ(104)と、
をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - かみそりの研磨方法において、
刃が安全外被内に延出可能に装着されるかみそりを、統合型研磨装置内に係合させるステップと、
刃を延出するステップと、
前記刃の第1側面と係合させるために、研磨マンドレルを第1位置に回転するステップと、
前記研磨マンドレルを揺動するステップと、
前記刃の第2側面と係合させるために、前記研磨マンドレルを第2位置に回転するステップと、
前記研磨マンドレルを揺動するステップと、
前記刃を引き込むステップと、
前記かみそりを前記統合型研磨装置から係合解放するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法において、前記刃を延出するステップが、
前記刃を、可動構体から延び出る係合突起体上に係合させるステップと、
前記刃を、前面プレートから摩擦係合解放するために、弾力性の背面支持体を前記刃から離すように押し込むステップと、
前記刃を延出するために前記可動構体を並進させるステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法において、前記刃を延出するステップが、
前記刃に操作可能に結合されるねじを回転可能な係合突起体と係合させるステップと、
前記安全外被を可動構体によって位置決めするステップと、
前記刃を延出するために前記係合突起体を回転するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法において、前記刃を延出するステップが、前記マンドレル上の研磨パッドを前記刃に対して隙間を開けて近接配置するように、前記刃の延出を計算するステップを含み、かつ、前記研磨マンドレルを回転するステップが、前記研磨パッドを隙間を開けて近接配置するように、回転角度を計算するステップを含む、ことを特徴とする方法。
- 把手(14)および安全外被(16)を有するかみそり(10)と、
前記安全外被の内部に延出可能に受け入れられる刃(18)と、
前記刃を研磨用の位置に延出する刃延出モータアセンブリ(126)、および、
前記刃の第1側面を研磨するための第1研ぎ要素(116a)と、前記刃の第2側面を研磨するための第2研ぎ要素(116b)とを支持するキャリッジ(110)であって、前記第1研ぎ要素および刃が係合する第1位置から前記第2研ぎ要素および刃が係合する第2位置に横方向に並進可能なキャリッジ(110)、並びに、
前記キャリッジを位置決めするための制御器(50)、
を有する自動化統合型研磨装置(12)と、
を含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項17に記載のシェービング装置において、前記第1および第2研ぎ要素が第1および第2研ぎプレートを含み、前記研ぎプレートは、前記刃を研磨するために研ぎモータアセンブリ(120)によって往復動される、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項18に記載のシェービング装置において、
前記刃の第1側面を革砥研磨するための第1革砥ローラ(122a)および前記刃の第2側面を革砥研磨するための第2革砥ローラ(122b)であって、前記革砥ローラは前記キャリッジによって支持され、前記キャリッジは、さらに、前記第1革砥ローラおよび前記刃が係合する第3位置と、前記第2革砥ローラおよび前記刃が係合する第4位置とに横方向に並進可能である、第1革砥ローラ(122a)および第2革砥ローラ(122b)と、
前記第1および第2革砥ローラと回転のために操作係合する革砥モータおよび歯車アセンブリ(124)と、
をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項18に記載のシェービング装置において、前記研ぎモータアセンブリが、
第1および第2傘歯車(133A、133B)を有する軸(132)と係合するモータ(130)と、
回転のために前記軸に装着されるカム(134)であって、往復動のために前記研ぎプレートと係合するカム(134)と、
を含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項18に記載のシェービング装置において、前記キャリッジを、前記第1、第2、第3および第4位置に位置決めするための並進モータ(128)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項21に記載のシェービング装置において、前記革砥モータおよび歯車アセンブリが、
第3および第4傘歯車(140a、140b)と係合する第2モータ(138)と、
前記傘歯車に装着されて前記第1革砥ローラを回転する第1歯車(142a)と、
前記第1歯車と係合して前記第2革砥ローラを回転する第2歯車(142b)と、
を含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項22に記載のシェービング装置において、前記統合型研磨装置が、延出した場合の前記刃の位置を決定するための位置センサー(148)をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項17に記載のシェービング装置において、前記第1および第2研ぎ要素が第1および第2研ぎホイール(150a、150b)を含み、前記研ぎホイールは、前記刃を研磨するために研ぎモータアセンブリ(152、154a、154b、154c)によって回転される、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項24に記載のシェービング装置において、前記研ぎモータアセンブリが、
第1歯車(152a)を駆動する研ぎモータ(150)と、
前記第1研ぎホイールに回転のために取り付けられると共に、前記第1歯車と係合する第2歯車(152b)と、
前記第2研ぎホイールに回転のために取り付けられると共に、前記第2歯車と係合する第3歯車(152c)と、
を含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項25に記載のシェービング装置において、前記第1および第2研ぎホイールが、立方晶窒化ホウ素がその中に埋め込まれたゴムのシリンダを含む、ことを特徴とするシェービング装置。
- 請求項17に記載のシェービング装置において、前記かみそりの安全外被が、前記刃に装着される追従用移動片(74)に係合するねじ(76)を組み込み、前記ねじは、前記移動片および刃を、第1の引き込み位置から第2の延出位置に位置決めするために回転可能であり、かつ、前記統合型研磨装置は、
前記ねじと係合する係合突起体(80)と、
可逆回転用として前記係合突起体に取り付けられる駆動モータ(126)と、
をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - 請求項17に記載のシェービング装置において、前記かみそりの安全外被が、前記刃の上の成型軌条(88)内に受け入れられる追従用移動片(90)と係合するねじ(92)を組み込み、前記ねじは、前記刃を、第1の引き込み位置から第2の延出位置に、かつ、前記第2の延出位置から前記第1の引き込み位置に動かすために、前記成型スロットと操作可能に係合して前記追従用移動片を横方向に位置決めするように回転可能であり、かつ、前記統合型研磨装置は、
前記ねじと係合する係合突起体(102)と、
可逆回転用として前記係合突起体に取り付けられる駆動モータ(126)と、
をさらに含む、ことを特徴とするシェービング装置。 - かみそりの研磨方法において、
刃が安全外被内に延出可能に装着されるかみそりを、統合型研磨装置内に係合させるステップと、
刃を延出するステップと、
第1研ぎ要素を前記刃の第1側面上に係合させるために、キャリッジを第1位置に並進させるステップと、
前記第1研ぎ要素を操作するステップと、
第2研ぎ要素を前記刃の第2側面上に係合させるために、前記キャリッジを第2位置に並進させるステップと、
前記第2研ぎ要素を操作するステップと、
前記刃を引き込むステップと、
前記かみそりを前記統合型研磨装置から係合解放するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。 - 請求項29に記載の方法において、
前記キャリッジを、第1革砥ホイールを前記刃の第1側面と係合させるための第3位置に並進させるステップと、
前記キャリッジを、第2革砥ホイールを前記刃の第2側面と係合させるための第4位置に並進させるステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする方法。 - 請求項30に記載の方法において、前記刃を延出するステップが、
前記刃に操作可能に結合されるねじを回転可能な係合突起体と係合させるステップと、
前記刃を延出するために前記係合突起体を回転するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。 - 請求項30に記載の方法において、前記刃を延出するステップが、前記第1および第2研ぎプレートが前記刃に対して接触するように前記刃の延出を制御するステップを含む、ことを特徴とする方法。
- 請求項30に記載の方法において、前記刃を延出するステップが、前記第1および第2革砥ホイールが前記刃に対して接触するように前記刃の延出を制御するステップを含む、ことを特徴とする方法。
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