JP4919247B2 - 電気かみそり - Google Patents

Description

本発明は、電池からの供給電流によりモータを駆動し、内刃が動作することで毛を切断する電気かみそりに関し、特に、電池から供給される電圧を昇圧する電気かみそりに関する。

本発明の背景技術に係る電気かみそりとしては、特公平８−１１１４９号公報に掲載されたものがある。この電気かみそりについて、図に基づいて説明する。
背景技術の電気かみそりは、図１６に示すように、電池電圧を所定電圧に変換するとともにこの変換電圧を電池電圧に重量するＤＣ−ＤＣコンバータ２００を電池と刃駆動用のモータとの間に備えるとともに、モータを電池に直結するか、あるいはモータをＤＣ−ＤＣコンバータ２００を介して電池に接続するかを切り換えるスイッチを備えるものである。

この背景技術の電気かみそりによれば、スイッチを切り換えることにより、通常時は通常の回転数でモータを回転でき、また髭の濃い人の場合や急いで髭を剃る必要になる場合にはＤＣ−ＤＣコンバータ２００の変換電圧を電池電圧に重畳してモータに供給し、モータの回転数を上げることができ、また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２００の変換電圧を重畳するようにしてあることから、モータの回転数を上げて駆動するのに必要な所定電圧から電池電圧を差し引いた電圧をＤＣ−ＤＣコンバータが作成すればよく、このためＤＣ−ＤＣコンバータ内のスイッチングトランジスタに流れる電流を小さくでき、電池電圧を直接昇圧してモータに印加する場合に比べてロスが少なくなって発熱が抑えられ、またＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタやトランスに流れる電流が小さくなることから、スイッチングトランジスタやトランスを小型にできる。
特公平８−１１１４９号公報

前記背景技術に係る電気かみそりは以上のように構成され、利用者が必要に応じてスイッチの切り換えることでＤＣ−ＤＣコンバータ２００が動作し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２００が昇圧した電圧を電池電圧に重畳するものであり、電池の残容量が減って電池電圧が低下した場合であってもＤＣ−ＤＣコンバータ２００は動作することなく、標準電圧から低下した分回転数が低下した状態でモータが駆動し、電池の残容量が十分ない場合には正常な動作を保持することができないという課題を有する。この課題は、この背景技術の電気かみそりだけに生じるものでなく、他の電気かみそりについても同様な課題が生じる。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、電池の残容量が十分でない場合であっても、モータを所定の回転数で駆動させ、且つ、より効率の良い電気かみそりを提供することを目的とする。

（請求項１）
本発明に係る電気かみそりは、直流電流を供給する電池と、当該電池からの直流電圧を所定の電圧にて出力するＤＣ−ＤＣコンバータと、当該ＤＣ−ＤＣコンバータで出力された直流電圧を印加され、電気エネルギーを機械エネルギーに変えるモータと、当該モータの駆動により動作し本体ケースに収納された内刃と、当該内刃が接する外刃と、モータへの電流を検出する負荷電流検出手段を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータが電池から供給される電圧を所定の電圧値にして出力し、当該所定の電圧を駆動電圧とするモータに印加することを維持し、前記負荷電流検出手段が検出した負荷が変化し予め設定された閾値より大きくなった場合に、モータに印加する電圧を高くし、前記負荷電流検出手段が検出した負荷が変化し予め設定された閾値以下になった場合に、モータに印加する電圧を戻すものである。このように本発明においては、電池の端子電圧をＤＣ−ＤＣコンバータを介して所定の電圧にして出力し、所定の電圧を駆動電圧とするモータに印加しているので、電池の残容量の低下に従って電池の端子電圧が低下しても、ＤＣ−ＤＣコンバータにより必要に応じて昇圧され、所定の電圧を継続して出力し、電池の残容量が十分ない場合であっても、モータを所定の回転数で駆動でき、さらに、負荷が生じた場合であっても十分なトルクを発揮してモータの好効率を維持することができる。また、本発明においては、負荷電流検出手段を用いて検出したモータへの負荷が閾値より大きくなった場合に、モータへの印加電圧を大きくし、モータへの負荷が閾値以下になった場合に、モータへの印加電圧を戻すので、モータへの電流が増えて荷重負荷が大きくなり所定以上となったときに、それに合わせてモータへの印加電圧も大きくすることでモータの回転数が上がり、モータへの電流が減って荷重負荷が小さくなり所定以下となったときに、それに合わせてモータへの印加電圧を戻しており、荷重負荷に対応した適切な駆動を行うことができる。この駆動により、使用者のひげの濃さに合わせてモータの回転数が自動的に変わり、電池電圧が変動した場合であっても安定的なひげの切断を実現できる。ここで、モータへの印加電圧とは、実際にモータに印加される電圧の他に、パルスのデューティ比を変えてモータを制御している場合には平均印加電圧も含まれる。

（請求項２）
本発明に係る電気かみそりは必要に応じて、前記電池から供給される直流電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池の残容量を検出する電池容量検出手段と、電池の残容量に基づいた表示をする電池容量表示手段とを備え、前記電池容量検出手段が、当該電池電圧検出手段で検出した電池の端子電圧に基づき電池の残容量を検出し、当該電池容量検出手段が検出した電池の残容量に基づき、電池容量表示手段が電池の残容量の表示を行うものである。このように本発明においては、電池電圧検出手段、電池容量検出手段及び電池容量表示手段を備え、電池の端子電圧に基づいて電池容量検出手段が電池の残容量を検出し、電池容量表示手段が電池の残容量を表示するので、モータへ印加する電圧はＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧しており電池の端子電圧と等しくならないため、電池の端子電圧を直接電池電圧検出手段で検出し、適切に電池の残容量を表示することができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ使用しない場合には電池の残容量を検出するとき、モータへの印加電圧に基づき電池の残容量を検出することができるが、コンバータを介している限りは電池の容量が略なくなる時期以降を除きＤＣ−ＤＣコンバータの設定電圧となってしまい、適切な電池の残容量を検出することができない。

（請求項３）
本発明に係る電気かみそりは必要に応じて、モータの駆動を停止している待機モードにある場合にスイッチを押下するスイッチ暫時押下がなされたときモータを駆動し、モータを駆動させている駆動モードにある場合にスイッチ暫時押下よりも長い押下時間を要するスイッチ長押下がなされたときモータの駆動を停止するものである。このように本発明においては、待機モードのときスイッチ暫時押下した場合にモータを駆動し、駆動モードのときスイッチ長押下した場合にモータの駆動を停止するので、簡単な操作でモータを駆動して迅速に電気かみそりを使用できると共に、利用者が意識した操作を行わなければモータの駆動が停止することがなく誤操作による駆動の停止を防止することができる。ここで、利用者が意識した操作としてスイッチを長く押す操作を採ったのは、スイッチを長く押すことは誰にもできることであり、特段のタイミングを計る必要もなく、簡単な操作だからである。

（請求項４）
本発明に係る電気かみそりは必要に応じて、待機モードにある場合にスイッチ暫時押下よりも短い押下時間であるスイッチ瞬間押下がなされたときモータを駆動しないものである。このように本発明においては、待機モードのときスイッチ瞬間押下した場合にモータを駆動しないので、誤操作によるモータの駆動を防止することができる。

（請求項５）
本発明に係る電気かみそりは必要に応じて、モータの駆動を停止している待機モードにある場合にスイッチ暫時押下がなされたときモータを駆動し、モータを駆動させている駆動モードにある場合に連続してスイッチを押下するスイッチ連続押下がなされたときモータの駆動を停止するものである。このように本発明においては、待機モードのときスイッチ暫時押下した場合にモータを駆動し、駆動モードのときスイッチ連続押下した場合にモータの駆動を停止するので、簡単な操作でモータを駆動して迅速に電気かみそりを使用できると共に、利用者が意識した操作を行わなければモータの駆動が停止することがなく誤操作による駆動の停止を防止することができる。ここで、利用者が意識した操作としてスイッチを連続して押す操作を採ったのは、スイッチを連続して押すことはタイミングを計る必要があるものの、時間を要することなく、迅速な操作だからである。
これら前記の発明の概要は、本発明に必須となる特徴を列挙したものではなく、これら複数の特徴のサブコンビネーションも発明となり得る。

本発明は多くの異なる形態で実施可能である。したがって、下記の各実施形態の記載内容のみで解釈すべきではない。また、各実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
各実施形態では、マイコンと回路の一例について説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、回路の一部をマイコン上でソフトウェア化したり、マイコン上のモジュールを回路上でハードウェア化しても実施できる。すなわち、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、または、ソフトウェア及びハードウェアの実施形態で実施可能である。

（本発明の第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりについて、図に基づき説明する。本実施形態に係る電気かみそりは、図２ないし図４に示すように、駆動可能な内刃４ａ、４ｃと、この内刃４ａ、４ｃに外接する外刃４ｂ、４ｄとを収納するかみそりヘッド２を本体ケース１の上端に配設し、各種操作スイッチを正面に配設し、本体ケース１に内刃４ａ、４ｃを図示しない減速伝動機構を介して駆動するモータ６０及びこのモータ６０等の電気部品に電流供給を行う二次電池１１を内部に設けた構成である。

本体ケース１は、上側拡幅の筒形状であり、各種操作スイッチ、表示ランプを正面に有し、これら操作スイッチ等の背面にはマイコン等を実装した回路基板５１が配設されている。操作スイッチは、電源のオン／オフを行う電源スイッチ４と、複数ある駆動モードを変更するセレクトボタン５と、前記電源スイッチ４がロックされるロックつまみ６とがある。表示ランプは、駆動モードの状態を示すモードインジケーター７と、ひげの量を負荷により検出し駆動のモードを変更するためのひげセンサーの作動を示すセンサーランプ８と、二次電池１１の容量を段階的に示す残量表示ランプ９と、充電中か充電完了かを示す充電完了ランプ１０とがある。本体ケース１の背面に、使用者が上下にスライド可能なキワゾリつまみ１１と、スライド部分の上側に配設されたキワゾリ刃１２とを有している。本体ケース１の下端に、充電アダプタ（ＡＣアダプタ）３１のプラグを差し込んだり外したりすることができるジャック７を配設している。

前記かみそりヘッド２は、前後に配設された２組の外刃（前外刃４ｂ、後外刃４ｄ）及び内刃（前内刃４ａ、後内刃４ｃ）と、この内刃４ａ、４ｃに駆動用電動源となるモータ６０と、かみそりヘッド２の構成要素が配設されたヘッドフレーム５とからなる。このヘッドフレーム５の上部に内刃４ａ、４ｃが支持され、下部にハウジングされたモータ６０が配設されている。また、ヘッドフレーム５は外刃４ｂ、４ｄが保形配設されている外刃ホルダー６を脱着可能としている。ここで、外刃ホルダー６は、前外刃４ｂと後外刃４ｄとの間に平行に、センター刃を配設することもできる。センター刃も、固定外刃と可動内刃とがあり、固定外刃が外刃ホルダーに固定して配設されている。センター刃の使用用途とは、主に長毛やくせ毛の切断であり、前記外刃４ｂ、４ｄと比べると固定外刃の方がかかる毛を捉え易くすべく、表面に多数形成された孔が長く形成されている。

内刃４ａ、４ｃは、円柱に複数の金属刃を円柱面に沿ってスパイラル状に形成してなるものである。内刃４ａ、４ｃの長手方向の中央部分には軸が形成され、両端には内刃ギアが配設されている。前内刃４ａの内刃ギアと後内刃４ｃの内刃ギアが掛合している終端ギアと同軸に配設されている従動プーリーが無端ベルトを介して原動プーリーから回転を受け、内刃ギアが回動して内刃４ａ、４ｃが回動する。原動プーリーは、モータ６０の出力軸から直接回転を受けるのではなく、複数のギアからなる減速伝動機構を介して回転を受ける。また、モータ６０の出力軸の回転を、ギアを介して往復運動に変え、かかる往復運動により前記キワゾリ刃１２を駆動している（センター刃がある場合にはセンター刃も駆動）。なお、実施形態ではロータリー式電気かみそりについて説明するが、特に、モータ６０への印加電圧に関して本発明は特徴があり、往復式電気かみそり等の他の種類の電気かみそりに対しても本発明を適用することができる。

回路基板５１に実装されている制御部（マイコンと回路により構成）は、各種入力スイッチからの入力を受け、モータ６０、表示ランプへの電流供給を制御する。この回路基板５１は二次電池１１の前面に位置し、制御部が制御電流の供給源としての二次電池３９から電流供給を受ける。制御部は、使用者のセレクトボタン８９の押下によってモータ６０の制御を変え、オートモード、パワフルモード、ターボモードの３つのモードを実現している。オートモードは、ひげの量に応じてモータの回転数を変えるモードであり、高い回転数のパワフル状態と、低い回転数のマイルド状態とをひげの量に応じて切り替えている。前記パワフルモードは、パワフル状態を固定して維持して動作するモードである。前記ターボモードは、パワフル状態時の回転するより高い回転数で動作するモードである。制御部は現在どのモードにあるかを記録し、次回起動時には前回終了時のモードから開始される。前記セレクトボタン８９の押下の度に、オートモード、パワフルモード、ターボモードと繰り返し変移する。

前記各モードの表示ランプの表示形態は、オートモードにおいてはパワフル状態時にモードインジケーター８３が濃い青色に点灯し、マイルド状態時にモードインジケーター８３が淡い青色に点灯し、どちらの状態であってもセンサーランプ８４が点灯する。パワフルモードにおいては、センサーランプ８４は消灯し、モードインジケーター８３が濃い青色に点灯する。ターボモードにおいては、同様にセンサーランプ８４は消灯し、モードインジケーター８３がオレンジ色に点灯する。

充電アダプタ３１は、電源プラグから入力された１００［Ｖ］の商用交流電圧を、トランス、整流回路及びコンデンサからなる定電圧回路により充電電池の標準端子電圧より高い所定直流電圧に変圧、整流及び平滑している。例えば、充電電池の標準端子電圧を２．４［Ｖ］とすると、充電アダプタ３１が供給する直流電圧は３．０［Ｖ］とすることができる。

制御部は、図１に示すように、マイコン５０を中心に、マイコン５０からの制御信号によりモータ６０に電圧を供給するか否かを切り替えるスイッチ５２と、二次電池１１から供給される直流電圧を検出する電池電圧検出回路２０と、二次電池１１からの直流電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ４０と、二次電池１１の充電状態により充電アダプタ３１からの電流供給を制御する充電制御回路３０からなる。

マイコン（マイクロコンピュータ）５０は、主な構成として、入力装置（回路）や記憶装置からのデータを演算・加工するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、データやプログラムを記憶する装置メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）と、データの入出力を行うＩ／Ｏポートとからなる。この他、アナログ信号をマイコン５０上で演算可能となるようにデジタル信号にするＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器とは逆にデジタル信号をアナログ信号にするＤ／Ａ変換器がある。このＡ／Ｄ変換器を備えることで、アナログ信号の入力ポートに入力される基準電圧等の電圧値をデジタル値に変換することができる。なお、Ａ／Ｄ変換器及びＤ／Ａ変換器は、マイコン５０の構成要素でない場合もあり、Ａ／Ｄ変換回路及びＤ／Ａ変換回路として回路基板に実装する構成にすることもできる。

電池電圧検出回路２０は、例えば、二次電池１１とＤＣ−ＤＣコンバータ４０との間に結線された線路と接続する抵抗を配置し、かかる抵抗で電圧降下させてマイコンの入力ポートに接続して検知電圧を入力している。電池の端子電圧が検出できれば、他の回路構成でもよいし、他の位置に配置してもよい。

マイコン５０は、電池電圧検出回路２０で出力された検知電圧を、複数の基準電圧と比較し、電池の残容量の程度を検出する。例えば、第１の基準電圧より高ければ第１段階の充電状態であるとし、第１の基準電圧より低く、第１の基準電圧より電圧が低い第２の基準電圧より高ければ第２段階の充電状態であるとし、第２の基準電圧より低ければ第３段階の充電状態であるとする。

充電制御回路３０は、マイコン５０からの電池の残容量に対応する出力に応じて充電アダプタ３１からの電流を供給するか否かを切り替える。前記例で言えば、第１段階の充電状態である場合には充電アダプタ３１から電流を供給せず、他の充電状態である場合には充電アダプタ３１から電流を供給する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４０は、直流電圧を昇圧する回路である。このＤＣ−ＤＣコンバータ４０の回路構成は、例えば、直流電源から交流電源を得るインバータに整流回路を付加して得られる回路である。図５に示すように、トランジスタなどを用いた発振回路と変圧器を用いてインバータ回路を構成し、トランスにダイオードを接続して出力を直流としている。より詳細には、図５に示すように、トランジスタ９１ａ、９１ｂをコントロールＩＣ９２のスイッチング信号でスイッチングさせて二次電池９７から供給される直流電流を交流電流に変換する。変換した交流電流をトランス９３で所望の電圧に変圧させ、ダイオード９４ａ、９４ｂで整流させてコイル９５とコンデンサ９６でリップルを低減している。また、図５の回路以外では、発振信号でスイッチングさせコイルに変動を与え、ショットキーバリアダイオードでコイルに蓄積されたエネルギーを取り出し平滑コンデンサーで平滑させて昇圧する回路もあり、この回路を後記するモータの回路では使用している。この他、直流電圧を昇圧して直流電圧にする回路であれば、他の周知な回路を適用することができる。

このようなＤＣ−ＤＣコンバータ４０を使用することで、図６のグラフに示すように、二次電池１１の容量が少なくなってきて二次電池１１の端子電圧が低下してきても、モータ６０への印加電圧の電圧値は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を用いない点線と比べ低下することなく、二次電池１１の容量がなくなる前まで持続し、容量がなくなる直前で一気に電圧が低下する。これは、二次電池１１は容量の低下と共に端子電圧が次第に低下していくが、供給電流は維持されるためＤＣ−ＤＣコンバータ４０で設定電圧に昇圧することができるためである。

［モータ］ ひげの量に応じてモータ６０の回転数を変えるオートモードは、実際には、モータ６０に加わる荷重負荷を検出し、かかる荷重負荷に対応させてモータの回転速度を２段階に変更可能としている。
モータ６０は、ＤＣモータであり、電圧の大きさにより回転速度が決まり、電流の大きさによりトルクが決まる。モータ６０は無負荷のときに最高の回転数となり、負荷が加わると回転数が低下する。モータ６０に印加する電圧を高くすると比例的に回転数は増大し、モータ６０に印加する電圧を低くすると回転数は減少する。また、モータ６０に供給される電流は負荷トルクに略比例し、最大トルクのときに最大電流が流れる。したがって、印加電圧が一定の場合、内刃１２に加わる荷重負荷の大きさに対応してモータに供給される電流が増減し、すなわち、モータ６０に供給される電流の大きさで荷重負荷を検出することができる。本実施形態では、このモータ６０に供給される電流の大きさで荷重負荷を検出する。この他、荷重負荷が加わると回転数も短い時間で大きく変化するため、回転数からでも検出することができる。回転数の検出には、種々の方法が提案され、モータ電流のリプルを測定して回転数を検出する方法、ブリッジ回路を構成してモータの逆起電圧を利用して回転数を検出する方法、ＤＣタコジェネレータで回転数を検出する方法、光学式回転数センサを使って回転数を検出する方法等がある。

電気かみそりで使用するモータ６０の駆動電圧、使用電流は、例えば、５．０［Ｖ］のモータで０．１ないし０．４［Ａ］、３．６［Ｖ］のモータで０．７ないし０．８［Ａ］、２．４［Ｖ］のモータで１．２ないし１．４［Ａ］、１．２［Ｖ］のモータで１．５ないし１．８［Ａ］となる。
モータ６０の標準使用時の電圧は、二次電池１１の端子電圧よりも高い電圧であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０の設定電圧と等しくしている。そうすることで、モータ６０に直接印加される駆動電圧が、モータ６０に最適なものとなる。モータ６０の駆動電圧が高ければ負荷にも強くなり、負荷が生じた場合でも回転数をさほど落とすことなくトルクを大きくすることができ、ロスが少なくなり効率的となる。一方、低い駆動電圧のモータ６０を使用した場合には、負荷によってはトルクの上昇がついていかず、回転数を大幅に落とすこととなり、ロスが大きくなり不効率となる。したがって、できるだけ駆動電圧の高いモータ６０を使用することが望ましい。

また、本電気かみそりでは、二次電池１１からの電流供給の他、充電アダプタ３１からの電流供給によりモータ６０を駆動するＡＣモードがあり、このＡＣモードの場合であっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を用いて充電アダプタ３１から印加される電圧を昇圧して使用する。例えば、二次電池１１の端子電圧を２．４［Ｖ］とし、充電アダプタ３１からの印加電圧を３．０［Ｖ］とすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０が昇圧した電圧は３．６［Ｖ］となって、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０で昇圧された電圧が一番大きくなる。

［モータの制御］ モータ６０を制御する場合には、モータ６０に印加する電圧を変更することで実現することができる。モータ６０に印加する電圧を変更するためには、複数の抵抗、スイッチ素子を用いた回路、複数のダイオード、スイッチ素子を用いた回路、可変抵抗を用いた回路等により実装することができる。しかしながら、これらの回路はモータ６０以外の抵抗等の素子での損失が大きく効率が悪いため、本実施形態では、パルス幅変調を用いてパルス幅のデューティ・サイクルを変化させることで平均電圧を変更させる方法を適用する。図７（ａ）はパルスのオフ期間を設けず定常的に電圧を印加した場合を示し、平均電圧が最も高くなり高い回転数でモータ６０を駆動することができる。図７（ｂ）はパルスのオフ期間を設けて電圧を印加した場合を示し、図７（ａ）の場合と比べると平均電圧が小さくなり標準の回転数でモータ６０を駆動することができる。図７（ｃ）はパルスのオフ期間を図７（ｂ）よりも長く設けて電圧を印加した場合を示し、図７（ｂ）の場合と比べると平均電圧が小さくなり低い回転数でモータ６０を駆動することができる。パルス幅変調は、パルス幅変調回路を用いて実装することができる他、前記マイコン５０を用いても実装でき、本実施形態では後者で実装する。

［回路構成］ 本実施形態で使用する回路図は図８に示す通りであり、次に説明する。なお、充電及び充電残量表示に係る回路について後記する。
二次電池１１と接続するＤＣ−ＤＣコンバータ４０は、コイル４１から蓄積されたエネルギーを取り出すタイプの回路であり、トランジスタ４２のスイッチングに専用コントロールＩＣ４３を用いている。この専用コントロールＩＣ４３は、パルス幅変調と、パルス周波数変調とを切り換えて動作することができ、軽負荷時にはパルス周波数変調で動作し効率的な昇圧を可能としている。また、抵抗４４ａ、４４ｂの抵抗値を変更することで、出力電圧を変更することができる。

このＤＣ−ＤＣコンバータ４０に昇圧された電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４０と接続するモータ６０に印加可能となっている。モータ６０は、ダーリントン接続したトランジスタ５２ａのコレクタに接続している。このダーリントン接続したトランジスタ５２ｂのベースにトランジスタ５２ｃのコレクタが接続している。このトランジスタ５２ｃのベースがマイコン５０の出力ポートと接続している。マイコン５０は、電源スイッチ８１が押下されてオンされると、かかる出力ポートにオン信号を出力し、このオン信号によりトランジスタ５２ｃがオン状態となる。このトランジスタ５２ｃがオン状態となることで、ダーリントン回路のトランジスタ５２ａ、５２ｂもオン状態となる。ダーリントン回路のトランジスタ５２ｂのベースはトランジスタ５２ｄのコレクタとも接続し、このトランジスタ５２ｄのベースはマイコン５０の出力ポートと接続している。したがって、マイコン５０の出力ポートに対するＯＮ信号の出力によりトランジスタ５２ｄがスイッチングを繰り返す。そうすることで、モータ６０に印加される電圧がパルス状となり、パルス幅のデューティ比を変えてデューティ・サイクルパルス幅変調を実現している。

二次電圧１１からの供給電圧は、マイコン５０との間に設けられる発光ダイオード８１ａ、８３ａ、８３ｂにも供給されている。したがって、マイコン５０側の制御により発光ダイオード８１ａ、８３ａ、８３ｂが点灯可能な状態となっている。マイコン５０はセレクトボタン８９の押下毎にモードが現在どの状態にあるかを判断し、モードに合致した発光ダイオード８１ａ、８３ａ、８３ｂを点灯させる。具体的には、パワフルモードであれば発光ダイオード８３ａを点灯し、ターボモードであれば発光ダイオード８３ｂを点灯し、オートモードであれば発光ダイオード８１ａ、８３ａを点灯する。ここで、発光ダイオード８３ａ、８３ｂの２つの素子を用いる他、１つの素子であるマルチカラー発光ダイオードを用いることもできる。マルチカラー発光ダイオードは２色の場合、アノードを２つ、カソードを１つ有する。

モータ６０と接続するトランジスタ５２ａのエミッタには負荷検出回路７０が接続している。負荷検出回路７０は、トランジスタ５２ａと直列接続する抵抗７１と、この抵抗７１に並列に接続する抵抗７２およびコンデンサ７３からなるものである。抵抗７２とコンデンサ７３で積分回路を構成し、マイコン５０の制御により駆動電圧がパルス状となって変動が激しい波形を変動の少ない波形にし検知電圧としてマイコン５０の入力ポートに入力する。ここで、積分回路の時定数を電圧のリップルが少ないように設定する。マイコン５０には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０からの電圧が更に昇圧回路７４を介して基準電圧として入力ポートに入力されている。昇圧回路７４の出力側とマイコン５０との線路は途中分岐して抵抗７５ａ、７５ｂと接続し、分圧された電圧が比較電圧としてマイコン５０の入力ポートに入力される。これにより、マイコン５０は、検知電圧と比較電圧を比較することができ、比較の結果検知電圧が大きければ負荷が大きいとしてモータ６０に出力されるパルス幅のデューティ比を大きくして印加される平均電圧を大きくしモータ６０を高速回転させる。一方、比較の結果検知電圧が比較電圧以下であれば負荷が小さいとしてモータ６０に出力されるパルス幅のデューティ比を小さくして印加される平均電圧を小さくしモータ６０を低速回転させる。本実施形態では、パワフルモードとしての高速回転（例えば９１００［ｒｐｍ］）とマイルドモードとしての低速回転（例えば８２００［ｒｐｍ］）とを説明したが、他に複数の回転数を用意して制御する構成にすることもできる。これらパワフルモード及びマイルドモードはオートモードであるが、この他、パワフルモードより高い回転数（例えば９８００［ｒｐｍ］）で駆動するターボモードがある。

［充電］ 二次電池１１はニッケル水素電池であり、本体ケース１に横並びに２本内部に備え付けている。２本の二次電池１１は電池端子（図示しない）より直列接続となっている。ニッケル水素電池の二次電池１１は、図９（ａ）に示すように、端子電圧が充電時間の経過と共に大きくなっていき、満充電となった充電時間を境に端子電圧は低下する。この二次電池１１の端子電圧が低下する時点を検出し、充電制御部３０が充電アダプタ３１からの電流供給を停止する構成にする。

図１で示した充電アダプタ３１と充電制御部３０の回路図は、図１０に示すようになる。充電アダプタ３１が、トランジスタ３２、ダイオード３３及びヒューズ３４を介して二次電池１１と接続する。さらに、発光ダイオード８８ａとも接続し、二次電池１１へ電流が供給されている間は、発光ダイオード８８ａが点灯状態となる。トランジスタ３２のベースにはトランジスタ３５のコレクタが接続し、このトランジスタ３５のベースと充電アダプタ３１とが接続しており、充電アダプタ３１からの電流が供給されることでトランジスタ３５がオンとなって、さらに、トランジスタ３２がオンとなり二次電池１１へ直流電流が供給されるようにスイッチングすることになる。トランジスタ３５のベースにはトランジスタ３６のコレクタも接続しており、このトランジスタ３６にはマイコン５０からのスイッチング信号がベースに入力可能となっている。マイコン５０が必要に応じて、トランジスタ３６のベースにスイッチング信号を出力することで、トランジスタ３６がオンになりトランジスタ３５のベースの電圧が降下しオフとなる。このトランジスタ３５がオフとなることで、トランジスタ３２もオフとなり、二次電池１１への電流が供給されなくなる。そして、前記した充電ランプ８８である発光ダイオード８８ａも電流供給がなくなって消灯し、充電完了を報知する。

前記二次電池１１の端子電圧がピーク値より低下するポイントを検出するために、回路図に示す通り、二次電池１１の端子電圧を抵抗３７ａ、３７ｂで分圧したものをマイコン５０のＩ／Ｏポートに入力している。マイコン５０は、Ｉ／Ｏポートからのアナログ信号をＡ／Ｄ変換してディジタル値にし数値化することで、ピーク値を検出しさらにピーク値より所定分変化した時点で、トランジスタ３６のベースにスイッチング信号を出力して二次電池１１への電流供給を停止させる。

［充電残量表示］ 充電残量表示は、二次電池１１の端子電圧に応じて行う。図９（ｂ）に示すように、二次電池１１の端子電圧がＶ１以上であれば「１００」残量表示ランプ８５を点灯させ、二次電池１１の端子電圧がＶ１未満Ｖ２以上であれば「６０」残量表示ランプ８６を点灯させ、二次電池１１の端子電圧がＶ２未満Ｖ３以上であれば「２０」残量表示ランプ８７を点灯させ、二次電池１１の端子電圧がＶ３未満であれば充電催促表示を行う。充電催促表示は、「２０」残量表示ランプ８７を点滅点灯させることで行う。

充電残量表示を行うための具体的な回路例を図１１に示す。この回路図では、二次電池１１の端子電圧と同電位の線路上と抵抗１０１ａ、１０１ｂを結線し、抵抗１０１ａ、１０１ｂで分圧してマイコン５０に電池電圧の検知電圧Ｖｅを入力している。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０で二次電池１１の端子電圧を昇圧した電圧と同電位の線路上と抵抗１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを結線し、抵抗１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃで複数分圧してマイコン５０に複数の比較電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を入力している。マイコン５０はこれらの検知電圧Ｖｅと比較電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を比較することで、実質的に電池電圧である検知電圧Ｖｅと図９（ｂ）に示したＶ１、Ｖ２、Ｖ３の比較電圧を比較することができ、比較結果に基づき対応する発光ダイオード８５ａ、８６ａ、８７ａを導通させて利用者に充電残量を報知している。

［モード］ 前記したように、本実施形態の電気かみそりは、オートモード、パワフルモード、ターボモードの３つのモードを有している（図１２（ｂ）参照）。これらの駆動時のモードの以外に、図１２（ａ）に示すように、電気かみそりのモードとして、二次電池１１からの供給電流で駆動しているＤＣモード、充電アダプタ３１からの供給電流で駆動しているＡＣモード、駆動していない待機モード、充電アダプタ３１からの供給電流で二次電池１１が充電中である充電モード、駆動や表示をテストするデモモードからなる。

待機モードである場合に、電源スイッチ８１を押下してオンとすることで、ＤＣモードに変移する。逆に、ＤＣモードにある場合に、電源スイッチ８１を押下してオフとすることで、待機モードに変移する。待機モードにある場合に、充電アダプタ３１を接続することで電流の供給を受け充電モードに変移する。逆に、充電モードにある場合に、充電アダプタ３１を取り外すことで電流の供給がなくなり待機モードに変移する。この充電モードにある場合に、電源スイッチ８１を押下してオンとすることで、充電アダプタ３１からの電流で駆動するＡＣモードに変移する。逆に、ＡＣモードにある場合に、電源スイッチ８１を押下してオフとすることで、充電アダプタ３１から二次電池１１が電流供給を受ける充電モードに変移する。このＡＣモードにある場合に、充電アダプタ３１を取り外すことで、電流供給源が二次電池１１に代わりＤＣモードに変移する。逆に、ＤＣモードにある場合に、充電アダプタ３１を接続することで、電流供給源が充電アダプタ３１に変わりＡＣモードに変移する。

また、ＤＣモードにある場合に、電源スイッチ８１を長押しすることで、デモモードに変移する。デモモードにある場合に、充電アダプタ３１を接続することで、充電モードに変移する。
このように本実施形態に係る電気かみそりによれば、二次電池１１の端子電圧を昇圧させ、昇圧させた電圧で最適に動作するモータに印加するので、二次電池１１の容量が十分でない場合にもＤＣ−ＤＣコンバータ４０により昇圧され、適切な回転数でモータ６０を駆動することができ、また、高い電圧でモータ６０を駆動させているため負荷の変動に適応できロスがなく効率的に動作できる。また、本実施形態では、荷重負荷が大きくなった場合には、それに合わせてモータ６０に出力するパルスのデューティ比を大きくして平均電圧を大きくしモータ６０の回転数を上げて対応するので、負荷に合わせて駆動が可能となっている。また、本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０のスイッチング制御部はＩＣで実装されているので、小型化、省電化を実現することができる。
なお、本実施形態に係る電気かみそりにおいては、二次電池１１のみについて言及したが、一次電池であっても同様に本発明を適用することができる。

［モータと昇圧電圧］ 本実施形態に係る電気かみそりにおいては、例示として、二次電池１１の端子電圧を２．４［Ｖ］とし、３．６［Ｖ］仕様のモータ６０を使用するために昇圧回路であるＤＣ−ＤＣコンバータ４０にて二次電池の端子電圧を昇圧して３．６［Ｖ］にする構成としたが、このとき、モータ６０の仕様上の駆動電圧と同電圧の端子電圧である３．６［Ｖ］の二次電池を使用することもでき、昇圧回路にて昇圧しているため二次電池の容量が少なくなってきた場合にでも、継続して３．６［Ｖ］をＤＣ−ＤＣコンバータ４０が出力するので、所定のモータ６０の回転数で駆動できると共に負荷が生じた場合であっても十分なトルクで円滑に髭を切断することができる。なお、従来においては、電池の端子電圧を２．４［Ｖ］とした場合、２．４［Ｖ］仕様のモータが使用されていた。ここにきて、ロータリー式、往復式等の種類を問わず、電気かみそりはさらなる切れ味向上のため、より高い回転数を求められている。従前の２．４［Ｖ］仕様のモータをそのまま使用しても高い回転数を得ることはできるものの、モータへの負担が少なくなく、効率も悪い。したがって、より高い駆動電圧の例えば、３．６［Ｖ］仕様のモータを使用することで、モータへの負担も少なく、効率も良くなる。この場合、モータの駆動電圧に合わせて、電池も３．６［Ｖ］を使用するが、電池の容量が少なくなってくると、電池の端子電圧が低下し、所定のモータの回転数を得ることができず、負荷が生じた場合には十分なトルクを発揮することができず、最悪停止することがある。また、電池の端子電圧を高くするとそれにともなって電池も大きくなる（電池の大きさを維持することもできるがその場合は容量が同じであるため残容量が減りやすい）。さらに、電池にはある程度残容量があるにも拘らず、電池の端子電圧が低下するため、十分充電していなければ使用することができないということもある。そこで、本発明を適用し、電池の端子電圧を昇圧回路で所定の電圧で継続して出力することで、電池の残容量を十分活用して容量がなくなるまでできるだけ長く電気かみそりを使用することができるようにした。一次電池を使用する場合には、特に、最後まで使用することで無駄なく使用することができる。

（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る電気かみそりについて図に基づき説明する。本実施形態に係る電気かみそりは、前記第１の実施形態に係る電気かみそりと同様に構成され、負荷検出回路７０で検出した負荷に応じてマイコン５０がＤＣ−ＤＣコンバータ４０からの出力電圧を制御する構成である。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０のより制御可能となった出力電圧を利用して電気かみそりから飛散する毛くずを飛ばさないようにする構成でもある。

［駆動電圧の調節］
図１３のように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０の出力電圧内の固定抵抗４４ｂを可変抵抗に置き換え、マイコン５０の制御で、可変抵抗の抵抗値を変更することで専用コントロールＩＣ４３に入力される電圧が変更される。入力電圧を変更すると、専用コントロールＩＣ４３はスイッチング信号の周波数を変更する。このスイッチング信号の周波数変更でコイル４１の蓄積エネルギーが変動し出力電圧が変更される。

このようにして変更可能となった出力電圧を、負荷検出回路７０が検出する負荷に基づいてモータ６０に印加することで、パルス幅のデューティ比を変化させて平均電圧を制御することに加え、より広い範囲で且つ詳細に電圧を制御することができる。
また、可変抵抗に配置することなく、固定抵抗４４ｂとは別に固定抵抗を設け、それぞれの固定抵抗にトランジスタを接続し、マイコン５０でかかるトランジスタを切り換えて専用コントロールＩＣ４３に入力する電圧を変更して、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０の出力電圧を変更することもできる。

［毛くずの飛散防止］
モータ６０に駆動電圧の印加を開始し始めて（通電開始）、図１４の二次曲線（ａ）に示すように、目標とする回転数までに到達までにはｔ１からｔ３までの時間（起動時間）がかかる。起動時間を速くするためには、ロータの慣性が小さく、トルク定数の大きいモータを使用する。同じモータであれば、起動時間の間のみ駆動電圧より高い電圧を印加するか、起動時間の間はどのモードであってもターボモードで駆動することで、前記ｔ１からｔ３まで要していた起動時間を、図１４の二次曲線（ｂ）のようにｔ１からｔ２までに短縮することができる。このように起動時間を速くすることで利用者がすぐに使用することができるだけでなく、十分な始動トルクをもって負荷が大きい初期のひげの切断を円滑に実行することができる。

起動時間を速くすることは、ロータリー式電気かみそりにおいては、内刃４ａ、４ｃの角速度の加速度が高くなることになり、強い慣性力が生じる。それにより、内刃４ａ、４ｃに付着している毛くずが飛ばされ、外刃４ｂ、４ｄに形成される多数の孔より毛くずが飛び出して電気かみそりを使用している利用者の居る場所を汚してしまう。場所を汚すだけでなく、毛くずが外刃ホルダー６から飛散する様子は汚らしいイメージを利用者に与える。また、内刃４ａ、４ｃに付着している毛くずだけでなく、外刃ホルダー６内に存する毛くずが内刃４ａ、４ｃの動作で風又は振動が生じて毛くずが飛散する。ここで、ロータリー式電気かみそりの場合のみを例示したが、往復式電気かみそり等の他のかみそりであっても、内刃に慣性力が生じ、または、風又は振動でホルダー等の毛くずが飛散することには変わりはない。

このような問題を解消するために、図１４の二次曲線（ｃ１）のように回転数の二次曲線の変化率を小さくして起動時間を長く設けた。こうすることで、内刃に生じる慣性力が減じ、飛散する毛くずの量が減少する。また、毛くずが飛散する量が平均化されて目立たなくなり、従前与えていた利用者への汚らしいイメージを払拭することができる。

モータ６０に対しては、起動時間に通常より低い駆動電圧（低駆動電圧）を与え、または、パルス幅のデューティ比を変えて低い平均電圧（低平均電圧）を与えることで、二次曲線（ｃ１）のような駆動を実現することができる。より好ましくは、起動時間を複数の期間に分け、分けた期間毎に異なる低駆動電圧又は低平均電圧をモータに印加するのがよい。これによれば、より制御性が高まって所望の二次曲線の駆動を実現することができる。すなわち、低駆動電圧を１つだけ設けて途中で切り換えた場合には、二次曲線（ｄ）に示すように、ｔ１からｔ４までは低駆動電圧をモータ６０に印加し、ｔ４から通常の駆動電圧をモータ６０に印加することで、ｔ４からの立ち上がりが大きな曲線となっている。したがって、低駆動電圧を複数設けることで、二次曲線（ｃ１）のような理想的な曲線の駆動が可能となる。

図１４では二次曲線（ｃ１）以外に、二次曲線（ｃ２）（ｃ３）もあり、より低い低駆動電圧を印加することでかような曲線の駆動を実現することができる。電気かみそりの外刃ホルダー６には毛くずが蓄積され、その蓄積量は使用状態により異なるものである。これに対応して汚れの程度によりモータ６０の駆動を変化させることもできる。毛くずの蓄積量が多ければ飛散する毛くずも多くなるので、より立ち上がりの低い二次曲線（ｃ２）の駆動を行い、さらに、毛くずの蓄積量が多ければさらに立ち上がりの低い二次曲線（ｃ３）の駆動を行う。毛くずの蓄積量は、後記する汚塵検出により実現することができる。

このように本実施形態に係る電気かみそりによれば、パルス幅のデューティ比を変化させて平均電圧を制御することに加えて、二次電池１１の端子電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４０で任意に昇圧して出力するので、モータ６０の印加電圧をより安定した形で広い幅で変化させることができ、利用者に様々な回転数の駆動を提供することができる。また、かかる駆動電圧を変化させることができることを利用して駆動電圧の他に起動時間に低駆動電圧で動作することで、電気かみそりから駆動開始時期に毛くずが飛散することを抑制することができる。

なお、本実施形態においては、起動時間が長くなるため始動トルクが弱まることが危惧されるが、電気かみそりを使用する場合に、電源スイッチ８１を押下してから、外刃４ｂ、４ｄが利用者の皮膚に接触するまでには若干のタイムラグが生じるため、起動時間がこのタイムラグ内であればよい。したがって、起動時間としては数秒内が妥当であり、より好ましくは１秒内が望ましい。

さらに、外刃４ｂ、４ｄを皮膚に押し付けた状態で電源スイッチ８１を押下する利用者のために、利用者が外刃４ｂ、４ｄを皮膚に押し付けた場合には、十分な始動トルクを得るために低駆動電圧を印加することなく通常の駆動電圧を起動時間に電圧するか、低駆動電圧を印加する場合であっても低駆動電圧の中では大きい低駆動電圧を印加することが望ましい。このような動作は、利用者が始めから外刃４ｂ、４ｄを接触させている他、想定より早く利用者が皮膚に接触させた場合にも同様に動作させる。それでもなお始動トルクが十分でない場合に備え、皮膚に接触したことを検出した時点で、通常の駆動電圧よりさらに大きい駆動電圧を印加する構成にすることもできる。

利用者が外刃４ｂ、４ｄを皮膚に押し付けたか否かを検出するためには、次の方法を例えば使用することができる。外刃４ｂ、４ｄと本体ケース１で利用者が手持ちする部分に電極を設け、外刃の電極、利用者、本体ケース１の電極に検出電流を流す方法がある。他の方法として、電気かみそりの外刃ホルダー６、かみそりヘッド２を本体ケース１長手方向に昇降可能とし、利用者が電気かみそりを皮膚に当接することで本体ケース側へ外刃ホルダー６、かみそりヘッド２が落ち込み、マイクロスイッチでかかる落ち込みを検出する方法がある。

また、本実施形態においては、マイルドモード、パワフルモード、ターボモードの複数のモードを有しており、この各モード毎に低駆動電圧又は低平均電圧を対応させて印加することもでき、どのモードであっても、適切に毛くずが飛散しない動作を行わせることができる。

（本発明の第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る電気かみそりについて図に基づき説明する。本実施形態に係る電気かみそりは、前記第１の実施形態に係る電気かみそりと同様に構成され、内刃４ａ、内刃４ｃ、外刃４ｂ、外刃４ｄ、外刃ホルダー６内に汚れが蓄積されたことを検出し（汚塵検出）、検出後に利用者に洗浄を促す報知する（洗浄報知）構成である。

汚塵検出は、積算駆動時間及び積算消費電力に基づいて行う。積算駆動時間は電源スイッチ８１が押下されて駆動してから再び電源スイッチ８１が押下されて駆動が停止するまでの駆動時間の積算になる。積算駆動時間はリセット信号がマイコン５０に入力された場合にリセット（ゼロクリア）される。マイコン５０に入力されるリセット信号は、外刃ホルダー取り外しボタン９を押下されることでマイコン５０に入力される。なお、外刃ホルダー６がヘッドフレーム５の基体に取り付けられている場合に、外刃ホルダー６とこの基体とが当接している部分にマイクロスイッチを配設し、マイクロスイッチにより外刃ホルダー６が取り外された場合に、マイコン５０にリセット信号が入力される構成にすることもできる。

積算消費電力は前記駆動時間の消費電力の積算となる。消費電力は、図８の昇圧回路から分圧抵抗７５ａ、７５ｂで降圧されていない基準電圧と、負荷検出回路７０と接続する入力ポートに入力される検知電圧から導くことができる負荷電流とからマイコン５０が演算することができる。積算消費電力も、積算駆動時間と同じタイミングでリセット（ゼロクリア）される。

マイコン５０は、駆動の度に、書き換え可能な装置メモリから積算駆動時間及び積算消費電力を読み出す。マイコン５０は、終了時に演算して求めた今回駆動した駆動時間、消費電力をそれぞれ読み出した積算駆動時間、積算消費電力に加算して装置メモリの積算駆動時間及び積算消費電力を更新する。

マイコン５０は、終了時に演算で求めた積算駆動時間を予め複数設定されている積算駆動時間用閾値（第１の積算駆動時間用閾値、第２の積算駆動時間用閾値、第３の積算駆動時間用閾値、第４の積算駆動時間用閾値）と比較し、この閾値以上になっている場合には、洗浄報知を行う。同様に、マイコン５０は、終了時に演算で求めた積算消費電力を予め複数設定されている積算消費電力用閾値（第１の積算消費電力用閾値、第２の積算消費電力用閾値、第３の積算消費電力用閾値、第４の積算消費電力用閾値）と比較し、この閾値以上になっている場合には、洗浄報知を行う。このように積算駆動時間の閾値比較と積算消費電力の閾値比較とのＯＲ条件が成立した場合に、洗浄報知がなされる。ここでのＯＲ条件を、ＡＮＤ条件にすることもできる。

洗浄報知は、視覚的報知（発光）、聴覚的報知（ビープ音等）、触覚的報知（振動、電気的刺激等）を含むが、本実施形態では、図２に示す本体ケース１の上側に設けている洗浄報知ランプ（Ｌｖ１）１１１、洗浄報知ランプ（Ｌｖ２）１１２、洗浄報知ランプ（Ｌｖ３）１１３、洗浄報知ランプ（Ｌｖ４）１１４により行う。洗浄報知ランプのみを、他のランプと離間させて配置していることで、電気かみそりの駆動自体とは直接関係がないことを明示している。また、洗浄報知ランプは、本体ケース１中上側に配置され、内刃４ａ、内刃４ｃ、外刃４ｂ、外刃４ｄ、外刃ホルダー６の近くに配置されることになり、これらに関係する表示であることも明示している。これらの洗浄報知ランプが、Ｌｖ１からＬｖ４まで順に積算駆動時間又は積算消費電力に応じて点灯する構成にしてもよいが、本実施形態では、汚塵検出で閾値まで到達していない場合であって電気かみそりの駆動時には、Ｌｖ１からＬｖ４までの全ての洗浄報知ランプを点灯し、汚塵検出の程度により、Ｌｖ１からＬｖ４までの洗浄報知ランプが順次消灯するようにする。したがって、汚れが進めば進むほど、洗浄報知ランプで点灯しているランプ数が減少することになる。現在、電気かみそりも単に機能性だけでなくデザイン性も重視され、利用者としてもよごれがない状態で全て点灯していたものが、汚れが進むうちに点灯数が減少していくことに抵抗が生まれる。もともと洗浄した方がよいという一般的な考えに、洗浄報知ランプを点灯させたいという意欲で誘引され、洗浄を利用者に強く促すことができる。

具体的には、積算駆動時間が第１の積算駆動時間用閾値よりも大きければ全ての洗浄報知ランプを点灯する。積算駆動時間が第１の積算駆動時間用閾値以下で第２の積算駆動時間用閾値よりも大きければ、洗浄報知ランプ（Ｌｖ１）１１１のみを消灯させる。積算駆動時間が第２の積算駆動時間用閾値以下で第３の積算駆動時間用閾値よりも大きければ、洗浄報知ランプ（Ｌｖ２）１１２も消灯させる。積算駆動時間が第３の積算駆動時間用閾値以下で第４の積算駆動時間用閾値よりも大きければ、洗浄報知ランプ（Ｌｖ３）１１３も消灯させる。積算駆動時間が第４の積算駆動時間用閾値以下であれば、全ての洗浄報知ランプを消灯させる。積算消費電力についても、積算駆動時間と同様に、洗浄報知ランプを点灯／消灯させる。

このように本実施形態に係る電気かみそりによれば、汚れが蓄積された場合に、それを検出して洗浄を促す報知をするので、利用者の利便性を向上させることは勿論のこと、利用者が報知に気付き適切なメンテナンスが継続されることにより機器の故障率を著しく低下させることができる。

なお、本実施形態に係る電気かみそりは、必ずしも第１の実施形態に係る電気かみそりに適用する必要はなく、他の一般的な電気かみそりに本実施形態のみの特徴を適用して構成することもできる。
また、本実施形態に係る電気かみそりは、積算駆動時間又は積算消費電力のみの構成にすることもでき、構成を単純化することがでいる。

また、本実施形態に係る電気かみそりは、積算駆動時間が複数の閾値に達する度に洗浄報知ランプ（Ｌｖ１）１１１ａ、１１１ｂ、洗浄報知ランプ（Ｌｖ２）１１２ａ、１１２ｂ、洗浄報知ランプ（Ｌｖ３）１１３ａ、１１３ｂ、洗浄報知ランプ（Ｌｖ４）１１４ａ、１１４ｂを順次点灯する構成にもできる。さらに、この点灯した洗浄報知ランプを電源スイッチ８１、セレクトボタン８９を押下することで消灯させる構成にすることもできる。通常の操作で洗浄報知ランプが消灯することが不適切な場合には、電源スイッチ８１、セレクトボタン８９を長押し等して通常の操作とは異なる操作で洗浄報知ランプを消灯させることもできる。電気かみそりによっては、据え置きタイプの自動洗浄装置を備え、この自動洗浄装置に電気かみそりをセットし洗浄するものや、外刃ホルダー６を外して洗浄用ブラシを取り付けて利用者が蛇口から流れる水道水を洗浄用ブラシに流しながらモータを駆動して内刃４ａ、４ｃの動作で洗浄するものがある。このような電気かみそりの場合には、自動洗浄装置にセットされた場合、洗浄用ブラシを取り付けた場合をトリガとしてリセット信号をマイコン５０に出力する構成にすることもできる。

また、本実施形態に係る電気かみそりは、負荷検出回路７０で検出した負荷の大きさに応じて重み付けを行い、この重み付けに駆動時間を乗算した負荷駆動量を積算した積算負荷駆動量を、積算負荷駆動量用閾値と比較し、この閾値以上となった場合に洗浄報知を行う構成にすることもできる。利用者のひげの量により駆動時に切断して生じる毛くず量は異なる。この構成によれば、個人差のある毛くずの量に対応し、適切な洗浄報知を行うことができる。具体的には、負荷の大きさ毎に大負荷、中負荷、小負荷と区分し、各区分毎に重み付けとして、２．０、１．５、１．０を割り与える。この重み付けに駆動時間を乗算する。例えば、駆動時間６００［ｓ］を１０日連続で使用した場合には、大負荷の利用者で積算負荷駆動量は１２０００、中負荷の利用者で積算負荷駆動量は９０００、小負荷の利用者で積算負荷駆動量は６０００となる。８０００を第１の積算負荷駆動量用閾値とすると、大負荷の利用者及び中負荷の利用者には洗浄報知がなされ、小負荷の利用者には洗浄報知がなされないことになる。ここで示した数値は例示であり、他の数値に置き換えることができ、また、負荷の大きさ毎の区分もより多く設けることもできる。

（本発明の第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る電気かみそりについて図に基づき説明する。
本実施形態に係る電気かみそりは、前記第１の実施形態に係る電気かみそりと同様に構成され、さらに、待機モードにおいて電源スイッチ８１を押下（スイッチ暫時押下）し接点が投入されたと略同時にモータ６０を駆動する一方、ＤＣモード又はＡＣモードの駆動モードにおいて電源スイッチ８１を所定期間（スイッチ長押下、例えば２秒）押下し接点がかかる所定時間投入状態が維持された場合にモータ６０の駆動を停止する構成である。

スイッチはマイクロスイッチ、近接スイッチ、光電スイッチ、タクトスイッチ等の各種スイッチを適用することができるが、本実施形態では、タクトスイッチを用いる。タクトスイッチは、たとえば、３つの固定端子と、両側の固定端子に接続され中央部が中央の固定端子に接触可能な可動端子と、可動端子を押圧するステムとからなる周知な構成である。

スイッチ暫時押下（スイッチ通常押下）は、利用者が普通にスイッチを押下することであり、例えば、０．０４［秒］以上１［秒］未満である。スイッチ暫時押下よりも、短い時間の押下であるスイッチ瞬間押下もあり、例えば、０．０４［秒］未満である。
スイッチ長押下は、スイッチ暫時押下より長い間利用者がスイッチを押下することであり、例えば、１［秒］以上である。
ここで、例示したスイッチ瞬間押下、スイッチ暫時押下、スイッチ長押下の押下時間は一例であり、スイッチ瞬間押下がスイッチ暫時押下より押下時間が短く、スイッチ暫時押下がスイッチ長押下より押下時間が短いという関係が成立していれば、適宜変更可能である。

従来、電気かみそりは、待機モードにおいて電源スイッチ８１を押下し（ＯＮ操作）接点が投入されると同時にモータ６０がマイコン５０（又は制御回路）により駆動され、同様に、駆動モードにおいて電源スイッチ８１を押下し（ＯＦＦ操作）接点が投入されると同時にモータ６０の駆動をマイコン５０（又は制御回路）により停止する構成である。

しかしながら、電源スイッチ８１は押下し易い位置に配置され、特に、利用者は使用中で剃り難い顎のライン等の場所においては電気かみそりを持っている手に部分的に力が入って誤って電源スイッチ８１を押下することがあった。
そこで、本実施形態では、駆動モードから待機モードに変移するトリガとして単に電源スイッチ８１を押下しただけではなく、スイッチ長押下の押下時間電源スイッチを押下し続けることを条件とし、この条件を満たした場合にマイコン５０がモータ６０の駆動を停止する構成とする。また、待機モードにおいて電源スイッチ８１を押下し接点が投入されると同時にモータ６０がマイコン５０により駆動されるとしたが、詳細には、スイッチ瞬間押下の押下時間しか電源スイッチが押下されていなければ、スイッチ瞬間押下であると判断し、誤操作として取り扱ってマイコン５０はモータ６０を駆動させない。

図８の回路図においては、ａ接点の電源スイッチ８１が利用者に押下されることで、マイコン５０の入力ポートに所定の電圧が印加される。マイコン５０はスイッチ瞬間操作の押下時間を経過し、スイッチ暫時操作の押下時間電圧が印加され続ければ、マイコン５０は待機モードにおいては、トランジスタ５２ｃのベースにＯＮ信号を出力する。そうすることで、トランジスタ５２ｂ、５２ａが順次オンになってモータ６０に電圧が印加され、モータ６０が駆動する。マイコン５０はスイッチ瞬間操作の押下時間しか電圧が印加されなければ、マイコン５０は待機モードにおいてトランジスタ５２ｃのベースにＯＮ信号を出力しない。

一方、駆動状態において、ａ接点の電源スイッチ８１が利用者に押下されることで、マイコン５０の入力ポートに所定の電圧が印加され、マイコン５０は当該電圧の印加の継続時間がスイッチ長押下の押下時間に到達するか否かを判断する。マイコン５０はこの判断において所定時間に到達していないと判断すれば何もしない。逆に、マイコン５０は前記判断においてスイッチ長押下の押下時間に到達していると判断すれば、トランジスタ５２ｄにＯＮ信号を出力し、トランジスタ５２ｂ、５２ａを順次オフにしモータ６０に電圧が印加されなくなり、モータ６０が停止する。

待機モードにおいてスイッチ暫時押下時のマイコン５０の入力ポートの波形は図１５（ａ）のようになり、入力ポートへの電圧印加の時間がスイッチ瞬間押下の押下時間より長い時間マイコン５０の入力ポートに電圧が印加された時点でＯＮ信号が出力される。すなわち、スイッチ瞬間押下でなくスイッチ暫時押下であると判断した時点でＯＮ信号が出力される。

待機モードにおいてスイッチ瞬間押下時のマイコン５０の入力ポートの波形は図１５（ｂ）のようになり、入力ポートへの電圧印加の時間がスイッチ瞬間押下の押下時間であるときマイコン５０からＯＮ信号は出力されない。
駆動モードにおいてスイッチ長押下時のマイコン５０の入力ポートの波形は図１５（ｃ）のようになり、入力ポートへの電圧印加の時間がスイッチ長押下の押下時間となったときマイコン５０からＯＮ信号が出力される。報知の制御信号については後記する。

このように本実施形態に係る電気かみそりによれば、待機モードでスイッチを押下することでモータ６０がかかるスイッチ操作と略同時に駆動し、駆動モードでスイッチを所定時間継続して押下することでモータ６０がかかる所定時間経過後に駆動を停止するので、ＯＮ操作で迅速にモータ６０が駆動し利用者がすぐに使用できると共に、利用者が意識して所定時間ＯＦＦ操作を継続しなければモータ６０が駆動停止せず使用時の誤操作を防止することができる。

特に、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を適用している本実施形態に係る電気かみそりにおいて、このように誤操作を防止していることで、誤操作の電力消費による電池容量の減少を防ぐことができる。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を常に使用している本実施形態にあっては、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を使用していない電気かみそりと比べると消費電力が大きくなり、電池容量の減少率も大きくなる。そうして、誤操作によりスイッチがＯＦＦとなると、再度スイッチＯＮをしなければならず、起動電力、及び、利用者がＯＮ操作するためにシェーバーを一旦皮膚から話し、ＯＮ操作して駆動後に再び皮膚に接触するまでの電力を無駄に消費してしまう。ここので無駄に消費している電力自体も、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を使用していない電気かみそりと比べると、大きくなっている。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０を常に使用する本電気かみそりで誤操作を防止する構成とすることで、電池の残容量が十分ない場合であってもモータを所定の回転数で駆動できるという効果を有しつつ、駆動時の消費電力が比較的大きいにも拘らず無駄な消費電力を抑え、全体として消費電力を低減した電気かみそりを提供することができる。

［ｂ接点］ なお、本実施形態に係る電気かみそりにおいては、ａ接点としたが、ｂ接点でも同様に構成することができる。他のタイプの接点でも同様である。

［タイマー回路］ また、本実施形態に係る電気かみそりにおいては、マイコン５０内のタイマー機能（通常カウンタとレジスタで実現し、周知技術である）を用いたが、回路基板５１上にタイマー回路を構成することもできる。タイマー回路も周知であるが、例えば、コンデンサと抵抗からなるタイマー回路を用いることができる。

［駆動停止前の報知］ また、本実施形態に係る電気かみそりにおいては、駆動モードにおいて例えば２秒程度の所定時間電源スイッチ８１を押下し続けることでモータ６０が停止する構成としたが、この所定時間中に音を報知することもできる。例えば、駆動モードで電源スイッチ８１を押下し続けると、１秒後に「ピッ」と音がなり、２秒後にモータ６０が停止することで、利用者は所定時間中の途中で自分が電気かみそりを待機モードに変移させる操作を行っていると認識させることができ、誤操作であれば電源スイッチ８１の押下を止めることで引き続き電気かみそりを使用でき、利用者の利便性が向上する。この場合の入力ポートの波形は図１５（ｃ）のようになり、モータ６０を駆動するＯＮ信号の出力の前に、報知の制御信号が出力され、報知音が出力される。

（本発明の第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る電気かみそりについて図に基づき説明する。
本実施形態に係る電気かみそりは、前記第４の実施形態で駆動モードでスイッチを所定時間継続して押下することでモータ６０がかかる所定時間経過後に駆動を停止していたのに代わり、駆動モードでスイッチを連続して２回押下するスイッチ連続押下（ダブルクリック）がなされることでモータ６０の駆動を停止する構成である。

スイッチ連続押下の動作により、詳細には、タクトスイッチの場合、利用者の１回目の押下によりスイッチの可動端子が固定端子に接触し、利用者の１回目の押下による押圧がなくなり可動端子の反発力で復帰し可動端子が固定端子から離れ、利用者の２回目の押下によりスイッチの可動端子が固定端子に接触する。

したがって、マイコン５０には第１回目の電圧印加があった後、電圧印加が中断され、第２回目の電圧印加がなされることになる。第１回目の電圧印加の時間及び第２回目の電圧印加の時間が、スイッチ瞬間押下の押下時間より長くなければ誤操作として取り扱う。また、電圧印加の中断時間もスイッチ瞬間押下の押下時間より長くなければ誤操作として取り扱う。さらに、電圧印加の中断時間が中断最大時間よりも長い場合には、スイッチ連続押下と取り扱わない。この中断最大時間を設けることで、連続した押下であるか、連続でなく２回押下しただけなのかを区別することが可能となる。

待機モードにおける動作は、前記第４の実施形態に係る電気かみそりと同様であるため省略する。駆動モードにおいては、電源スイッチ８１が利用者に押下されることで、マイコン５０の入力ポートに所定の電圧が印加され、マイコン５０は電圧印加の時間がスイッチ瞬間押下の押下時間よりも長いか否かを判断し、短い場合には誤操作として何もしない。長い場合にはマイコン５０は中断時間がスイッチ瞬間押下の押下時間よりも長く、且つ、中断最大時間以下であるか否かを判断し、そうでなければ何もしない。中断時間がスイッチ瞬間押下の押下時間よりも長く、且つ、中断最大時間以下であると判断した場合に、マイコン５０はトランジスタ５２ｄにＯＮ信号を出力し、モータ６０の駆動が停止する。

駆動モードにおいてスイッチ連続押下時のマイコン５０の入力ポートの波形は図１５（ｄ）のようになり、第２回目の電圧印加の時間がスイッチ瞬間押下の押下時間より長い時間マイコン５０の入力ポートに電圧が印加された時点でＯＮ信号が出力される。第２回目の電圧印加が継続された場合であっても、図１５（ｄ）と同様に、図１５（ｅ）に示すように第２回目の電圧印加の時間がスイッチ瞬間押下の押下時間より長い時間マイコン５０の入力ポートに電圧が印加された時点でＯＮ信号が出力される。

中断時間がスイッチ瞬間押下の押下時間である場合には、図１５（ｆ）に示すようになって何もしない。中断時間が中断最大時間より長ければ、図１５（ｇ）に示すようになって何もしない。

このように本実施形態に係る電気かみそりによれば、待機モードでスイッチを押下することでモータ６０がかかるスイッチ操作と略同時に駆動し、駆動モードでスイッチを連続して押下することでモータ６０が駆動を停止するので、ＯＮ操作で迅速にモータ６０が駆動し利用者がすぐに使用できると共に、利用者が意識して所定時間ＯＦＦ操作を連続しなければモータ６０が駆動停止せず使用時の誤操作を防止することができる。

［中断時間の範囲］
前記本実施形態に係る電気かみそりにおいては、中断時間がスイッチ瞬間押下の押下時間より長く、且つ、中断最大時間以下であれば次の動作に移行するようにしたが、中断最小時間も設け、すなわち、中断時間の範囲を設け、かかる範囲に中断時間がある場合に次の動作に移行するようにすることもできる。

［スイッチ連続操作の設定］
スイッチ連続操作を設定することができるモード（タイミング設定モード）を別途設け、このタイミング設定モードにある場合に利用者がダブルクリックしたタイミングを利用者のダブルクリックのタイミングして登録し、このタイミングと同一又は略同一の場合に、駆動モードから待機モードに移行するように動作することもできる。ダブルクリックのタイミングは、個人差が大きいため利用者に合わせて設定可能とすることで、利用者の利便性が著しく向上する。タイミング設定モードへの移行は、例えば、待機モードにある場合に、セレクトボタン８９を長押しすることで実行するようにできる。この設定は、前記第４の実施形態の電気かみそりにも適用することができる。 以上の前記各実施形態により本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は実施形態に記載の範囲には限定されず、これら各実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。そして、かような変更又は改良を加えた実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。このことは、特許請求の範囲及び課題を解決するための手段からも明らかなことである。

本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりのブロック構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの各構成要素の分解説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る二次電池の端子電圧及びＤＣ−ＤＣコンバータを用いた昇圧後の供給電圧の時間経過グラフ図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりのパルス幅のデューティ比の比較説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの部分回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの充電及び充電表示説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの充電回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりの充電表示回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る電気かみそりのモードの状態変移図である。 本発明の第２の実施形態に係る電気かみそりのＤＣ−ＤＣコンバータに関する部分回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る電気かみそりの起動時間付近でのモータの回転数と時間のグラフ図である。 本発明の第４及び第５の実施形態に係る電気かみそりの波形図である。 背景技術の電気かみそりの回路図である。

符号の説明

１ 本体ケース
２ かみそりヘッド
３ 電装ユニット
４ａ （前に配置された）内刃
４ｂ （前に配置された）外刃
４ｃ （後に配置された）内刃
４ｄ （後に配置された）外刃
５ ヘッドフレーム
６ 外刃ホルダー
６ａ 内ケース
６ｂ 外ケース
７ ジャック
８ａ キワゾリつまみ
８ｂ キワゾリ刃
９ 外刃ホルダー取り外しボタン
１１ 二次電池
２０ 電池電圧検出回路
３０ 充電制御回路
３１ 充電アダプタ
３２ トランジスタ
３３ ダイオード
３４ ヒューズ
３５ トランジスタ
３６ トランジスタ
３７ 抵抗
４０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
４１ コイル
４２ トランジスタ
４３ 専用コントロールＩＣ
４４ａ 抵抗
４４ｂ 抵抗
５０ マイコン
５１ 回路基板
５２ スイッチ
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ トランジスタ
６０ モータ
７０ 負荷検出回路
７１ 抵抗
７２ 抵抗
７３ コンデンサ
７４ 昇圧回路
７５ａ、７５ｂ 抵抗
８１ 電源スイッチ
８１ａ 発光ダイオード
８２ ロックつまみ
８３ モードインジケータ
８３ａ 発光ダイオード
８３ｂ 発光ダイオード
８４ センサーランプ
８５ 「１００」残量表示ランプ
８６ 「６０」残量表示ランプ
８７ 「２０」残量表示ランプ
８８ 充電制御部
８８ａ 発光ダイオード
８９ セレクトボタン
９１ａ、９１ｂ トランジスタ
９２ コントロールＩＣ
９３ トランス
９４ａ、９４ｂ ダイオード
９５ コイル
９６ コンデンサ
９７ 二次電池
１０１ａ、１０１ｂ 抵抗
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ 抵抗
１１１ａ、１１１ｂ 洗浄報知ランプ（Ｌｖ１）
１１２ａ、１１２ｂ 洗浄報知ランプ（Ｌｖ２）
１１３ａ、１１３ｂ 洗浄報知ランプ（Ｌｖ３）
１１４ａ、１１４ｂ 洗浄報知ランプ（Ｌｖ４）
２００ ＤＣ−ＤＣコンバータ

Claims (5)

1. 直流電流を供給する電池と、当該電池からの直流電圧を所定の電圧にて出力するＤＣ−ＤＣコンバータと、当該ＤＣ−ＤＣコンバータで出力された直流電圧を印加され、電気エネルギーを機械エネルギーに変えるモータと、当該モータの駆動により動作し本体ケースに収納された内刃と、当該内刃が接する外刃と、モータへの電流を検出する負荷電流検出手段を備え、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータが電池から供給される電圧を所定の電圧値にして出力し、当該所定の電圧を駆動電圧とするモータに印加することを維持し、
   前記負荷電流検出手段が検出した負荷が変化し予め設定された閾値より大きくなった場合に、モータに印加する電圧を高くし、
   前記負荷電流検出手段が検出した負荷が変化し予め設定された閾値以下になった場合に、モータに印加する電圧を戻す電気かみそり。
2. 前記電池から供給される直流電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池の残容量を検出する電池容量検出手段と、電池の残容量に基づいた表示をする電池容量表示手段とを備え、
   前記電池容量検出手段が、当該電池電圧検出手段で検出した電池の端子電圧に基づき電池の残容量を検出し、
   当該電池容量検出手段が検出した電池の残容量に基づき、電池容量表示手段が電池の残容量の表示を行う
   前記請求項１に記載の電気かみそり。
3. モータの駆動を停止している待機モードにある場合にスイッチを押下するスイッチ暫時押下がなされたときモータを駆動し、モータを駆動させている駆動モードにある場合にスイッチ暫時押下よりも長い押下時間を要するスイッチ長押下がなされたときモータの駆動を停止する
   前記請求項１又は２に記載の電気かみそり。
4. 待機モードにある場合にスイッチ暫時押下よりも短い押下時間であるスイッチ瞬間押下がなされたときモータを駆動しない
   前記請求項３に記載の電気かみそり。
5. モータの駆動を停止している待機モードにある場合にスイッチ暫時押下がなされたときモータを駆動し、モータを駆動させている駆動モードにある場合に連続してスイッチを押下するスイッチ連続押下がなされたときモータの駆動を停止する
   前記請求項１ないし４のいずれかに記載の電気かみそり。

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