JP4775152B2 - 電気かみそり用の内刃及びその形状決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気かみそり用の内刃、更に詳しくは、往復駆動式の電気かみそりに使用する複数の平行に配列されたブレードを備えた内刃及びその形状決定方法に関するものである。

電気かみそりの切断ヘッドは、多数の髭導入孔を形成した外刃と、複数のブレードを備えた内刃とで構成され、内刃は駆動源に連結されて外刃に対して往復駆動される。従来の内刃に使用するブレードは、特許文献１に示されるように、上端近傍の側面にアンダーカットが施されて所定の刃先角度で刃先エッジが形成され、髭を切断するに際しては図１１に示すように、外刃１０の髭導入孔１１から導入した髭Ｈを外刃１０の刃先縁とブレード３０の上端の刃先エッジ３２との間で挟み切りするものである。この場合、図１１（ａ）に示すように、髭導入孔１１の中央部分で導入された髭Ｈは、外刃１０の刃先縁に達するまでブレード３０の刃先エッジ３２で押されて倒され、図１１（ｂ）のように外刃１０の刃先縁に達した状態で押し倒されると共に該押し倒された髭Ｈが外刃１０の刃先縁とブレード３０の刃先エッジ３２とで挟み切りされることで切断されることになり、このように髭Ｈをブレード３０で押して倒した状態で外刃１０の刃先縁とブレード３０の刃先エッジ３２とで挟み切りしているので、短く仕上がらないという問題があった。

そこで、本出願人は、髭導入孔１１の中央部分で導入された髭Ｈを切断するに当って、髭Ｈを押し倒して外刃１０の刃先縁とブレード３０の刃先エッジ３２とで挟み切りすることなく、外刃１０の髭導入孔１１から導入した髭Ｈを内刃のブレード３０のみで切断することができる内刃を特許文献２により既に提案している。

この特許文献２に示された内刃は、ブレード３０の上部の両側に一対の刃先エッジ３２を設け、この刃先エッジ３２はブレード３０の上面と下面に形成されたすくい面との間で規定され、このすくい面は上面に対して角度α（°）で傾斜し、上記刃先エッジ３２の尖端は曲率半径Ｒ（μｍ）で丸められ、この曲率半径はＲ＜−０．０６７・刃先角α＋４．７（μｍ）の関係を満足するように設定したものである。

このようにすることで、髭導入孔１１の中央部分で導入された髭Ｈは、図１２（ａ）に示すように、外刃１０の刃先縁に達しないうちに内刃のブレード３０により髭Ｈの根元付近から切断が開始されるが、ブレード３０のみで切断していくにつれて肌Ｓに弾性的に支持されている髭Ｈがブレード３０の刃先エッジ３２に押されて図１２（ｂ）のように少し傾きながら切断されることになり、特許文献１に示される従来例よりも短く切断されるといえども、髭切断面は図１２（ｃ）に示すように傾斜してしまう。図１２（ｃ）のｈで示す髭切断面の傾斜の高さは髭Ｈが伸びる数時間分に相当する。このため、髭Ｈの切断面が根元部分で髭Ｈの突出方向に対して略垂直となるように切断するには、ブレードによる切断を何回か繰り返して切断する必要があった。
特開平６−１４２３４７号公報 国際公開ＷＯ２０００３／０１６０００号パンフレット

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、髭の根元部分で髭の突出方向に対して略垂直となるように切断することができる電気かみそり用の内刃及びその形状決定方法を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために請求項１に係る電気かみそり用の内刃は、ベース２０に支持された複数のブレード３０を備え、切断速度が０．５ｍ／秒以上となるよう駆動されて外刃１０に対してこれとの間でせん断係合して髭Ｈを切断するものであり、上記ブレード３０は互いに平行に配列され、一対の刃先エッジ３２が各ブレード３０上部の両側に設けられ、上記刃先エッジ３２はブレード３０の上面とこの上面に対して傾斜したすくい面３３との間で規定され、このすくい面３３は上面に対して角度α（°）で傾斜し、上記刃先エッジ３２の尖端は曲率半径Ｒ（μｍ）で丸められ、上記角度αは０°＜α＜５５°に設定してあり、上記曲率半径はＲ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）の関係を満足するように設定してあることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、髭Ｈの切断時に髭導入孔１１の中央部分で導入された髭Ｈは外刃１０の刃先縁に達しないうちに髭Ｈの根元付近から切断が開始され、そのまま、髭Ｈが傾くことなく切断が継続され、髭Ｈが突出方向に対して略垂直となるように切断される。

また、請求項２に係る電気かみそり用の内刃の形状決定方法は、前記内刃がベース２０に支持された複数のブレード３０を備えると共に、切断速度が０．５ｍ／秒以上となるよう駆動されて外刃１０に対してこれとの間でせん断係合して髭Ｈを切断するものであり、上記ブレード３０は互いに平行に配列され、一対の刃先エッジ３２が各ブレード３０上部の両側に設けられ、上記刃先エッジ３２はブレード３０の上面とこの上面に対して傾斜したすくい面３３との間で規定され、このすくい面３３を上面に対して角度α（°）で傾斜させ、上記刃先エッジ３２の尖端は曲率半径Ｒ（μｍ）で丸め、上記角度αは０°＜α＜５５°に設定し、上記曲率半径はＲ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）の関係を満足するように設定することを特徴とする。

本発明は、上記のように、刃先エッジの尖端は曲率半径Ｒ（μｍ）で丸められ、この曲率半径はＲ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）の関係を満足するように設定してあるので、髭の切断時に髭導入孔の中央部分で導入された髭は外刃の刃先縁に達しないうちに髭の根元付近から切断が開始され、そのまま、髭が傾くことなく切断が継続され、髭が突出方向に対して略垂直となるように切断されることになって、従来のように何回も繰り返し切断することなく、短く切断できる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。本発明の電気かみそりの内刃は図１に示すように、往復駆動式の電気かみそりに適用されるもので、合成樹脂製のベース２０へ互いに平行に配置された複数枚のブレード３０を備え、かみそりハウジング１内に収めた駆動源、例えば、モータ２にベース２０が結合され、外刃１０に対して往復駆動される。外刃１０は多数の髭導入孔１１を有しており、髭導入孔１１内に捉えた髭をブレード３０にて切断する。外刃１０はハウジング１の上端に取り付けられ、この外刃１０に対して、ハウジング１上端に突出する内刃が外刃の内面に沿って後述する各ブレード３０の刃先エッジ３２に対して直交する方向に沿って往復駆動する。このハウジング１内には、モータ２と共にモータに電力を供給する電池３が収容され、ハウジング１は使用者の手にて保持できる形状とされる。

図２に示すように、各ブレード３０は、略Ｕ字形に湾曲して両端がベース２０へ固定され、中央の弧状部に所定の角度範囲Ｘ、例えば、略１００°に亘って刃先エッジ３２が形成され、この弧状部が同様に湾曲した外刃１０の下面にスライド係合する。図３に示すように、ブレード３０の下面側の中央にはリブ３４が突出しており、リブ３４の上端から側方に刃先エッジ３２が突出している。

刃先エッジ３２は、リブ３４の上端からブレード３０上面に対して所定の刃先角度α（°）で傾斜するすくい面３３とブレード上面３１との間に形成され、髭切断面角度θ（°）を髭Ｈの突出方向に対して略垂直（つまり髭切断面角度が８５°以上）となるようにするために、刃先エッジ３２の尖端の曲率半径Ｒ（μｍ）（以下、刃先エッジＲと称する）と刃先角度α（°）との関係が、Ｒ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）の関係を満足するように設定してある。

ところで、刃先エッジ３２は、その仕上げ度合いによって、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示される形状となることが多く、本発明において規定する刃先エッジ３２の曲率半径Ｒは、刃先の有効最小厚さＬから近似により求めた（Ｒ＝Ｌ／２）。すなわち、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す形状については、すくい面３３の延長線と、ブレード３０上面の刃先エッジ３２側における変曲点を通り且つすくい面３３の延長線と平行な線との間隔を有効最小長さＬと見なし、曲率半径ＲをＲ＝Ｌ／２と規定する。

上記のように髭切断面角度θ（°）を髭Ｈの突出方向に対して略垂直（つまり髭切断面角度が８５°以上）となるような刃先角度α（°）と刃先エッジ３２尖端の曲率半径Ｒ（μｍ）との関係を求めるに当って、まず、種々の刃先角度α（°）における髭切断抵抗（Ｎ）と刃先エッジＲ（μｍ）の関係を実験により求めた（実験においては、１５°、３０°、４５°、６０°の刃先角度α（°）の各場合における刃先エッジＲ（μｍ）と髭切断抵抗（Ｎ）との関係を求めた）。結果を図６に示す。

また、上記刃先角度α（°）と刃先エッジＲ（μｍ）という２つのパラメータを髭切断抵抗（Ｎ）に置き換えた場合における、髭切断抵抗（Ｎ）と髭切断面角度θ（°）の関係を求めた。結果を図７に示す。この場合、一般的な電気かみそりの内刃の切断速度は略０．５ｍ／秒以上である（つまり、一般的な電気かみそりの最も遅い内刃の切断速度は略０．５ｍ／秒である）ので、内刃の切断速度は略０．５ｍ／秒で切断して実験した。

ここで、髭切断面角度θ（°）は、図８に示すように髭Ｈの肌Ｓからの突出方向に対する切断面のなす角度である。実験により、髭切断面角度θ（°）が９０°、８５°、８０°、７０°、６０°の場合における髭Ｈの切断による傾斜の高さｈ（ｍｍ）を求めたところ、図７に示すように、θ＝９０°の場合はｈ＝０（ｍｍ）であり、８５°の場合はｈ＝０．００１（ｍｍ）であり、θ＝８０°の場合はｈ＝０．０３（ｍｍ）であり、７０°の場合はｈ＝０．０６（ｍｍ）であり、θ＝６０°の場合はｈ＝０．０９（ｍｍ）であった。ところで、髭Ｈが伸びるのに要する時間は、０．０３ｍｍ伸びるのに２時間、０．０６ｍｍ伸びるのに４時間、０．０９ｍｍ伸びるのに６時間かかる。このため、θ＝８０°の場合は髭の伸び量の２時間分が剃り残され、θ＝７０°の場合は髭の伸び量の４時間分が剃り残され、θ＝６０°の場合は髭の伸び量の６時間分が剃り残されることになる。したがって、θ＝８５°以上でなければ、髭Ｈの伸びの１時間分以上の剃り残しが生じてしまうことになって好ましくないことが判る。

そして、図７から明らかなように、髭切断面角度θ（°）が８５°以上になるための条件は、髭切断抵抗（Ｎ）が０．２（Ｎ）以下であることが判明する。言い換えれば髭切断抵抗（Ｎ）が０．２（Ｎ）以下であると、髭切断面角度θ（°）が８５°以上になって髭Ｈが突出方向に対して略垂直（つまり髭切断面角度が８５°以上）となるように切断できることが判明する。

これは、前述の図６において髭切断抵抗（Ｎ）が０．２以下の領域（図６における破線より下の領域）を満足する刃先角度αと刃先エッジ３２の曲率半径Ｒをもつブレード３０を備えた内刃であれば髭Ｈを髭切断面角度θ（°）が８５°以上となるように切断できることを意味する。

そこで、本発明においては、髭切断抵抗（Ｎ）が０．２（Ｎ）以下であると、髭切断面角度が８５°以上となることに着目し、髭切断抵抗（Ｎ）が０．２（Ｎ）以下を満たす刃先角度α（°）と刃先エッジ３２の曲率半径Ｒ（μｍ）の関係を求めたものであり、これを数式で表すと、Ｒ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）で示すことができ、図５のようになる。

すなわち、図５において、Ｒ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）で表示されるラインよりも下の領域を満たす刃先角度αと刃先エッジ３２の曲率半径Ｒ（μｍ）をもつブレード３０を備えた内刃であれば、図９（ａ）（ｂ）に示すように、髭Ｈの切断時に髭導入孔１１の中央部分で導入された髭Ｈは外刃１０の刃先縁に達しないうちに髭Ｈの根元付近から切断が開始され、そのまま、髭Ｈが傾くことなく切断が継続され、髭Ｈが肌Ｓからの突出方向に対して略垂直（つまり切断面角度が８５°以上）となるように内刃のみで切断される。

尚、前述のように切断抵抗は内刃の切断速度が大きくなるとともに減少していくものであるから内刃の切断速度が０．５ｍ／秒以上の場合には切断抵抗はより低減される方向であり、ここに示した関係を満たすことは明らかである。この結果、一般的な電気かみそりの全ての切断速度のものにおいて、内刃のみで髭Ｈが突出方向に対して略垂直（つまり切断面角度が８５°以上）となるように切断できるものである。

なお、図６から明らかなように、刃先角度α＝６０°の場合は、髭切断抵抗が０．２（Ｎ）以下とならないので、刃先角度α＜６０°、好ましくはα≦４５°である。

また、切断抵抗（Ｎ）の下限値は特に限定はないが、製造上の制約を考慮すると、０．０２（Ｎ）以上が好ましい。

ところで、ブレード３０の上面両側の刃先エッジ３２は、リブ３４からの突出量Ｐを０．０５ｍｍ以上としてある。これは以下の理由に基づく。一般的な髭Ｈの直径Ｄは略０．１ｍｍであり、この髭Ｈを図３に示すようにブレード３０の刃先エッジ３２で切断するに当たって、髭Ｈを直径方向に１／２以上切断するまではリブ３４が髭Ｈに当たらず、したがって髭Ｈが１／２以上切断される前にリブ３４が髭Ｈに押し当たって髭Ｈを倒すことがないものであり、髭Ｈを直径方向に１／２以上切断した後でリブ３４が髭Ｈに当たるので、髭Ｈを倒すことなく切断することができる。

尚、図１０に示すように、刃先エッジ３２を形成するすくい面３３に、硬化層３５を形成することで、刃先エッジ３２の摩耗を防止し、切れ味を長く保つことができる。硬化層３５は例えば、ＴｉやＡｌ等のクラッド材を重ね合わせて一体化することで形成したり、あるいは、レーザ焼き入れ、衝撃焼き入れ等の熱処理により形成したり、あるいは、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＣｒＮ、硬質カーボン膜等をコーティング処理して形成することができる。この硬化層３５は、すくい面３３に加えてブレード３０上面に形成しても良い。

尚、本発明に係る内刃に使用するブレードは、往復駆動式の電気かみそりだけでなく、その他の形式の電気かみそりの内刃に適用できるものであり、上述したような独特な刃先エッジがブレードに形成されることで髭の切断効果が向上できる。

本発明の電気かみそり用の内刃を使用する電気かみそりの一例を示す分解図である。 同上の内刃の側面図である。 同上の内刃を構成するブレードの断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ同上のブレードの刃先エッジの曲率半径の求め方を示す説明図である。 同上の髭切断抵抗０．２（Ｎ）以下を満たす刃先角度と刃先エッジの曲率半径の関係を示すグラフである。 同上の刃先エッジＲと髭切断抵抗との関係を示すグラフである。 同上の髭切断抵抗と髭切断面角度の関係を示すグラフである。 同上の髭切断面角度を説明する説明図である。 （ａ）（ｂ）は内刃による髭の切断を示す説明図である。 同上のブレードに硬化層を設けた例を示す断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は従来例において髭を外刃の刃先縁とブレードの刃先エッジとで挟み切りする際の問題点を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は他の従来例において髭を内刃のみで切断する際の問題点を示す説明図である。

１０ 外刃
２０ ベース
３０ ブレード
３２ 刃先エッジ
３３ すくい面
Ｈ 髭

Claims (2)

1. 電気かみそり用の内刃であり、この内刃はベースに支持された複数のブレードを備え、切断速度が０．５ｍ／秒以上となるよう駆動されて外刃に対してこれとの間でせん断係合して髭を切断するものであり、上記ブレードは互いに平行に配列され、一対の刃先エッジが各ブレード上部の両側に設けられ、上記刃先エッジはブレードの上面とこの上面に対して傾斜したすくい面との間で規定され、このすくい面は上面に対して角度α（°）で傾斜し、上記刃先エッジの尖端は曲率半径Ｒ（μｍ）で丸められ、上記角度αは０°＜α＜５５°に設定してあり、上記曲率半径はＲ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）の関係を満足するように設定してあることを特徴とする電気かみそり用の内刃。
2. 電気かみそり用の内刃の形状決定方法であり、前記内刃がベースに支持された複数のブレードを備えると共に、切断速度が０．５ｍ／秒以上となるよう駆動されて外刃に対してこれとの間でせん断係合して髭を切断するものであり、上記ブレードは互いに平行に配列され、一対の刃先エッジが各ブレード上部の両側に設けられ、上記刃先エッジはブレードの上面とこの上面に対して傾斜したすくい面との間で規定され、このすくい面を上面に対して角度α（°）で傾斜させ、上記刃先エッジの尖端は曲率半径Ｒ（μｍ）で丸め、上記角度αは０°＜α＜５５°に設定し、上記曲率半径はＲ≦−０．０２・刃先角α＋１．１（μｍ）の関係を満足するように設定することを特徴とする電気かみそりの内刃の形状決定方法。

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