JP6734407B2 - パーソナルケア器具用カッターヘッド - Google Patents

Description

本発明は、回転型のツールを有するシェーバー、脱毛装置、皮膚ピーリング装置、又は歯ブラシなどのパーソナルケア器具に関する。より詳細には、本発明は、ロータ軸の周りに回転可能に支持された複数のツールロータと、モータから当該ツールロータを回転駆動する駆動列とを含んだパーソナルケア器具用のツールヘッドに関する。本発明はまた、モータに連結可能な駆動列によって駆動される複数の切断ロータを備えたカッターヘッドを有する電動シェーバーに関する。

電動シェーバーは、モータシャフトの回転を回転カッター要素に伝達する駆動列を介して回転カッター要素に連結された電動モータにより振動又は連続的な様式で駆動され得る１つ以上の回転カッター要素を有してもよい。

複数の切断ロータを有するカッターヘッドにおいて、電動モータのモータシャフトの駆動運動は当該複数の切断ロータに分配される必要があり、これは、共通入力要素と、噛合歯車、チェーン駆動要素、又はベルト駆動要素などの伝達要素によって当該共通入力要素に連結された複数の出力要素とを有する駆動列によって実現できるものである。しかしながら、カッターヘッド内の切断ロータの数が多くなるほど、駆動列はより複雑になりかつ駆動列要素数も多くなる。これは、器具の取り扱いを容易にすることができるようにサイズを小さくすべきカッターヘッド内に、駆動列要素を収容するという問題を生じさせる可能性がある。また、このような駆動列は、スプロケットホイールと噛み合う噛合歯車やチェーンに起因して、動作中において比較的やかましい。

例えば欧州特許第１５ ８７ ６５１（Ｂ１）号は、中心歯車を有する駆動列を介して電動モータにより駆動される３つの切断ロータを有する電動シェーバーを示しており、この中心歯車は、一方で、モータシャフトに連結されたピニオンによって駆動され、他方で、出力シャフトを介して切断ロータに連結された３つの出力歯車を駆動する。切断ロータは３つしかないものの、切断ヘッド内には駆動列の様々な歯車を収容するために必要なスペースが極めて小さい。

同様の電動シェーバーは、欧州特許第１７ ６１ ３６７（Ｂ１）号に示されており、切断ロータの各々が、皮膚の輪郭に沿うように切断ロータの傾斜運動を可能にするある種のボール及びソケット継手によって出力駆動シャフトに連結され、切断ロータを皮膚表面に弾性的に付勢する粘弾性要素を備えている。

３つより多い切断ロータを有する電動シェーバーは中国特許公開第１０１０４１２３７Ａ号によって知られており、そこでは、複数の切断ロータは中央の切断ロータを中心とする円に沿って位置し、合計７個の切断ロータがカッターヘッド表面に配置されるようになっている。

欧州特許第１５ ８７ ６５１（Ｂ１）号 欧州特許第１７ ６１ ３６７（Ｂ１）号 中国特許公開第１０１０４１２３７Ａ号

本発明の基礎をなす目的は、先行技術の不利点の少なくとも１つを回避する、及び／又は既存の解決策を更に発展させる、改善されたパーソナルケア器具及びそのパーソナルケア器具用の改善されたツールヘッドを提供することである。本発明の基礎をなすより具体的な目的は、駆動ユニットの動作を複数のツールロータに伝達するための改善された伝達アーキテクチャを提供することであり、その伝達アーキテクチャでは、駆動列からの騒音発生が少なく、伝達構造の電力散逸が少ない。本発明の基礎をなす別の目的は、省スペースかつコンパクトな駆動列構造を可能とすることであり、その駆動列構造は、ツールヘッドが５個、７個、１０個、又はそれ以上のツールロータのように比較的多い数のツールロータを含む場合であっても、小型のツールヘッド内に収容できる。本発明の基礎をなす更に別の目的は、駆動列の円滑かつ静かな動作を低振動で実現することである。

上記した目的の少なくとも１つを実現するために、駆動列は、駆動シャフトに連結するための連結手段を有する入力クランク要素と、当該入力クランク要素によって駆動されるように構成された伝達部要素と、当該伝達部要素によって駆動されてツールロータのロータ軸の周りを回転するとともにツールロータを当該ロータ軸の周りで回転駆動するように構成された複数の出力クランク要素と、が提供されてもよい。当該伝達部要素は、入力クランク要素の駆動作用を出力クランク要素に分配し、当該入力クランク要素は、駆動シャフトの回転運動を伝達部要素の旋回又は周回運動に変換し、旋回又は周回運動は、出力クランク要素による回転運動に再変換されてツールロータを回転駆動させる。

駆動シャフトの回転を、クランク機構を介して複数のロータに分配することにより、多数のロータを駆動する場合であっても簡単かつコンパクトな駆動列アーキテクチャが可能となり、位置決め及びロータ数の変更の点で設計自由度が高い。また、共通の駆動シャフトの駆動作用を複数のロータに伝達するクランク機構により、低振動で低騒音の運転を実現することができる。より詳細には、噛み合う際及び噛み外れる際の歯車の歯及びチェーン要素に起因する騒音及び振動を回避することができる。

これら及び他の優位点は、図面及び可能な例に言及する以下の説明から明らかになる。

複数の切断ロータを含んだカッターヘッドを有する電動シェーバーの斜視図であり、切断ロータは、モータを切断ロータに連結する駆動列を介してシェーバーのハンドピース内のモータから回転駆動され得る。 図１の電動シェーバーのカッターヘッドの部分拡大斜視図であり、切断ロータが、各列に３つより多いロータを有して３列に配置されていることを示す。 図１及び２の電動シェーバーのカッターヘッドの概略断面図であり、入力クランク要素、伝達部要素、及び複数の出力クランク要素を含んだ駆動列を示す。 不均衡な質量及びフライウエイトの補償を実現して低振動の円滑な動作を実現するためにクランク要素と同じ方向に並列配置されている又は配向されていることを示す、駆動列の斜視図である。 図３と同様の駆動列の断面図であり、動作中の駆動列の運動力を示す。 過負荷クラッチを有するクランク要素の断面図である。 カッターヘッドの異なる装着段階に対応した異なる図により、図１の電動シェーバーを示す。

パーソナルケア器具のツールヘッド内で、電動モータのモータシャフトであり得る駆動シャフト又は中間伝達要素によってそこに連結され得る駆動シャフトの駆動動作を複数のツールロータに伝達するために、当該駆動シャフトを複数のツールロータに連結するとともに複数のツールロータの各々に駆動シャフトの駆動トルクを分配する駆動列は、クランク機構を有し、このクランク機構は、当該駆動シャフトに連結するための連結手段を有する入力クランク要素と、当該入力クランク要素によって駆動されるように構成された伝達部要素と、当該伝達部要素によって駆動されて当該複数のツールロータのロータ軸の周りで回転するように構成された複数の出力クランク要素と、を含む。当該ツールロータは、トルク伝達様式で出力クランク要素の回転部分に連結されてもよい。入力クランク要素は、駆動シャフトの回転を、伝達部要素の旋回、周回、特に円運動に変換してもよい。ここで、周回運動は、複数のツールロータを駆動する当該複数の出力クランク要素によって軸の回転に再変換される。

当該伝達部要素は、入力クランク要素の作用を複数の出力クランク要素に分配する分配部を形成しており、駆動列の薄い省スペース構造と、複数の出力クランク要素の配置とを可能にする実質的に板状の形状を有してもよく、それら出力クランク要素は、異なるレイアウト構成で配置されてもよい。

特に、出力クランク要素、及びしたがってツールロータの位置決めは、ツールロータがツールヘッドの中心軸を中心とする円に沿って配置された円形配列に制限されず、出力クランク要素及びツールロータが、マトリクスのような行と列で、又は規則的なマトリクスとは合致しないクラウド状に分散して配置されてもよく、あるいはロータの一部が規則的なマトリクスで配置され、ロータ及び出力クランク要素の別の一部が不規則なクラウド状の様式で互いの間隔が異なって不均一となるように配置されてもよい。

しかしながら、伝達部要素は、数学的な意味の平面板の見地から、板状の形を有する必要はなく、曲率及び／若しくは厚さのばらつき並びに／又はフレーム構造のような凹部及び他の空隙を有してもよい。例えば、伝達部要素は、他の２つの軸の延長部よりも著しく薄い厚さを有する薄い体であってもよい。より詳細には、その板状体は、ワゴン車の屋根のように１つの軸の周り又はドーム状屋根のように２つの軸の周りに多少湾曲した形状を有してもよく、ツールヘッドの輪郭に適合するように、より詳細にはツールロータの領域の輪郭に適合するように自由に形成した曲率を有してもよい。あるいは、伝達部要素は、平面板の形状、又は平面部と湾曲部を組み合わせた形状を有してもよい。

伝達部要素は、出力クランク要素及び入力クランク要素を当該伝達部要素に回転可能に連結するための複数のコネクタを含んでもよい。伝達部要素の当該クランクコネクタは、その内部に、当該出力及び／又は入力クランク要素のクランク連結ピンを回転可能に受容する、穴（bore）又は貫通孔又はポケット穴のような受容凹部を含んでもよい。

運動反転の一種において、伝達部要素は、その伝達部要素のクランクコネクタを形成するコネクタピンを含んでもよく、伝達部要素のコネクタピンは、コネクタピンに回転可能に嵌合可能な穴（bore）又は孔（hole）を含むことができるクランク要素の凹部に係合してもよい。

好都合には、伝達部要素のクランクコネクタ及びクランク要素は、クランク要素が伝達部要素に対して回転可能である回転軸受を形成する。このような回転軸受は、クランク要素上に伝達部要素を支持する摩擦軸受又は滑り軸受として構成されてもよい。

当該伝達部要素は、当該クランク要素のみ、すなわち、入力クランク要素及び／又は出力クランク要素のみによって支持されてもよい。より詳細には、入力及び出力クランク要素との回転係合によって保持されるだけの伝達部要素のために追加の軸受又は支持を省いてもよい。このような伝達部要素の浮遊した又は空中の支持は、ツールヘッドを薄くコンパクトな構造にさせる軽量でコンパクトな省スペースの配置を提供する。

上記した出力及び／又は入力クランク要素自体が、ツールヘッドのフレームに回転可能に支持されてもよく、その場合、すべての出力クランク要素を共通の第１のフレーム部分上に支持し、入力クランク要素を第２のフレーム部分上に支持して、第１及び第２のフレーム部分を別々に形成するか、あるいは同一の共通フレームの一部としてもよい。特に、当該フレーム部分は、伝達部要素が当該２つのフレーム部分の間に位置するように、互いに離間していてもよい。また、入力及び出力クランク要素は当該２つのフレーム部の間に位置してもよく、それにより、入力及び出力クランク要素とそれらに連結された伝達部要素とがツールヘッドの２つのフレーム部の間に挟まれるようなある種のサンドイッチ構造を提供する。このようなサンドイッチフレーム構造により、パーソナルケア器具のハンドピースに着脱可能な予め装着されたヘッド構造が可能となる。

入力及び出力クランク要素の各々は、入力及び出力クランク要素の各々がツールヘッドの本体に対して、固定された回転軸の周りで回転できるように、ツールヘッドのフレームに固定されたクランク回転軸の周りに回転可能に支持されてもよい。

クランク要素の上記したクランク回転軸は、互いに平行に、及び／又は、クランク要素が伝達部要素に対してその周りで回転可能である回転軸に平行に、延在してもよい。クランク回転軸を互いに平行に配置することよって、伝達部要素と各クランク要素との間の連結構成を容易にすることができる。クランク機の詰まりを回避するために、クランク要素は、遊びを伴って伝達部要素に係合してもよく、及び／又は、伝達部要素にゆるく連結されてもよい。例えば、伝達部要素は、伝達部要素と出力クランク要素との間の連結がいくらかの遊びを有するように、そこに受容されるクランク要素のピンに対してわずかに大きい穴（bore）又は孔（hole）を有してもよい。伝達部要素への入力及び／又は出力クランク要素のこのようなゆるい嵌合は、すべてのクランク回転軸が互いに正確に平行に配置されている場合に与えられてもよい。クランク要素と伝達部要素との間のこのような遊びによって、製造公差を補償することができる可能性があり、駆動列要素の滑らかな動作と係合が確実になり得る。特に、出力クランク要素は、出力クランク要素の回転軸に交差して遊びを伴って伝達部要素に連結されてもよい。

当該複数の出力クランク要素の向きは同じでもよく、及び／又は当該出力クランク要素のレバーアームは互いに平行な長手方向の延長部を有してもよい。例えば、すべての出力クランク要素は、特定の動作フェーズにおいて、３時の方向に向いてもよく、別の動作フェーズにおいて、６時の方向に向いてもよい。すなわち、出力クランク要素の回転を、同じ方向に延在するように同期させてもよい。クランク要素の上記したレバーアームは、ツールヘッドフレーム上においてその周りにクランク要素が回転可能に支持されたクランク回転軸と、その周りにクランク要素が回転可能に伝達部要素に支持された回転軸との間の線状の連結を考慮してもよい。

入力クランク要素の向きは、特に、出力クランク要素の向きに平行に、整列されてもよい。例えば、フレームに固定されたクランク回転軸から伝達部要素に固定された回転軸へと向かう入力クランク要素のレバーアームが６時の方向に向いた際に、出力クランク要素のレバーアームも６時の方向に向いてもよい。

当該出力クランク要素及び当該入力クランク要素は、実質的に同じレバー長さのクランクレバーを有してもよい。

クランク機構が非常に低い振動で特別に円滑で静かな動作を実現するために、入力及び出力クランク要素の遠心力を伝達部要素の遠心力によって補償できるように、伝達部要素と出力及び入力クランク要素を、それらの質量の見地から、及び／又はそれらの回転軸に対する重心の位置決めの見地から、設計してもよい。伝達部要素の遠心力が入力及び出力クランク要素の遠心力と逆方向になることを前提として、入力及び出力クランク要素並びに伝達部要素の設計、特に、入力及び出力クランク要素の質量、それらの伝達部要素の質量、それらの回転軸からの入力及び出力クランク要素の重心の距離、並びにそれらの回転中心からの伝達部要素の重心の距離は、それぞれの遠心力が実質的に互いに補償し合うように選択することができる。

より詳細には、以下の式を満たした場合に遠心力が平衡すると想定して、
Ｆ_{ｐｌａｔｅ}＝Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}＋ｎ・Ｆ_{ｃｒａｎｋ}
上記したパラメータ質量とその回転軸からの各要素の重心の距離とを、各要素の遠心力を定義する以下の式から導出することができ、
Ｆ_ｘ＝ω^２・ｍ_ｘ・ｒ_ｘ
式中、Ｆ_ｘは要素ｘ（クランク要素又は伝達部要素など）の遠心力であり、ωは角速度であり、ｍ_ｘは各要素ｘの質量であり、ｒ_ｘはその回転軸からの各要素ｘの重心の距離である。すべての要素は同じ角速度で回転するので、ωはすべての要素に適用される。

不均衡な質量又はフライウエイトの補償又は少なくとも低減を実現するために、伝達部要素に対する出力クランク要素のトルクの和は、伝達部要素に対する入力クランク要素のトルクによって均衡され得る。このような補償を実現するために、各要素の質量及び各要素の回転軸からの重心の距離を表す上記したパラメータｍ_ｘ及びｒ_ｘを、以下の式を満たすように選択してもよく、
ｎ・Ｆ_{ｃｒａｎｋ}・ａ＝Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}・ｂ
式中、ｎは出力クランク要素の数であり、Ｆ_{ｃｒａｎｋ}は出力クランク要素の遠心力であり、ａは伝達部要素からの出力クランク要素のクランク位置の距離、より詳細には伝達部要素の重心からの出力クランク要素の重心の距離であり、ｂは伝達部要素からの入力クランク要素、より詳細には伝達部要素の重心からの入力クランク要素の重心の距離であり、Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}は入力クランク要素の遠心力である。

上記したパラメータである質量ｍは、異なる材料及び／又は要素の異なる厚さ及び／又は要素の異なる寸法によって調整することができる。上記したパラメータである、回転軸からの重心の距離ｒ、更にパラメータａ及びｂは、要素の幾何学的形状を変更することによって調整してもよい。

各ツールロータが障害物を噛み込む、及び／又は被処理面上に高すぎる接触圧で押し付けられたりした場合に生じ得るツールロータのうちの１つの詰まり又はブロッキングに起因するクランク機構と駆動列の全体の詰まり及び膠着を回避するために、ツールロータと出力クランク要素との間にトルク解除装置又はクラッチ装置を設けてもよい。例えば、このようなトルク解除装置又は過負荷クラッチは、出力クランク要素に、より詳細にはツールロータが連結される出力クランク要素の軸部分に、一体化されてもよい。ツールロータがブロックされたり、ツールロータの回転抵抗が高くなりすぎたりすると、そのようなトルク解除装置は、出力クランク要素をツールロータに対して回転可能にしてもよい。

そのようなトルク解除装置又は過負荷クラッチは、２つのクラッチ要素を有する摩擦クラッチであってもよく、それらクラッチ要素は、伝達すべきトルクがある閾値を下回る限り互いにロックされる一方で、クラッチを介して伝達されるトルクがある閾値を超えた際に互いに回転する。そのようなトルク解除機構は、互いに向けて弾性的に付勢された摩擦要素によって実現してもよい。加えて又は代替的に、当該２つのクラッチ要素を磁気力で保持又は解除してもよい。

これら及び他の特徴は図面に示す例から明らかになる。図１から分かるように、本器具は、例えば、器具を保持するためのハンドピースを形成する器具ハウジング２を有するシェーバー１の見地から、ハンドヘルドパーソナルケア器具であってもよい。ハウジング２は、異なる形状を有していてもよく、例えば、大まかに言うと、器具を人間工学的に掴んで保持することを可能にする実質的に円筒形状又は箱形又は骨形状である。このようなハウジング２は、このようなハウジングの細長い形状（図１を参照）に起因して長手方向のハウジング軸を有してもよい。

ハウジング２の一端部に、カッターヘッドの見地から、ツールヘッド３はハウジング２に取り付けられてもよい。このようなツールヘッド３は、ツールヘッド３を被処理面、すなわちハウジング２を傾けることなく剃られる皮膚に適合させることのできる１つ以上の傾斜軸の周りに揺動可能に支持されてもよい。

その機能面４に、ツールヘッド３は、ツール機能面４に埋め込まれ又はツール機能面から突き出ることのできる複数のツールロータ５を有してもよい。器具がシェーバーである場合、当該ツールロータ５は、毛髪を切断するための切断ロータであってもよい。このような切断ロータ５は、当該切断ロータ５を覆う有孔剪断箔と協働する複数のブレード又は剪断刃を含んでもよい。

図２から分かるように、当該ツールロータ５は、大まかに言うと、共通の面に配置されてもよい。より詳細には、そのツールロータ５はツールヘッド３の機能面４に沿って位置決めされてもよく、機能面４は、わずかに曲がった、特に、凸形状を有して被処理面によく適合するようにしてもよい。ツールロータ５が当該機能面４から同じ量だけ突出している場合、すなわち、ツールロータ５が当該機能面４の上方に同じ高さを有する場合、ツールロータ５は、その表面が当該機能面４に対して形状及び輪郭に対応する包絡面又は加工面を画定する。すなわち、ツールロータ５は、異なる高さ又は回転軸方向の延長部を有して、凸面、凹面、平面、又はそれらの混合物のような異なるロータ領域輪郭又は異なるロータ領域面を画定し、剃りたい皮膚領域の輪郭によりよく適合させるようにしてもよい。図２から分かるように、ツールロータ５は、一方が他方の上方にある複数の列で位置してもよく、その場合、各列は複数のツールロータ５を含む。ツールロータ５の他の位置決めも可能である。

例えば、ツールロータ５を３個設けてもよい。しかしながら、３個より多い、特に５個より多いツールロータ５を有することもできる。図２から分かるように、１０個より多い、又は１５個より多いツールロータ５をツールヘッド３上に配置することもできる。

各ツールロータ５は、ロータ軸２１の周りに回転駆動されることができ、ここで、ロータ軸２１は互いに平行に、特に、平面に対して実質的に垂直に、又は、ツールヘッド３の機能面４に垂直に配置することができる。このようなロータ軸２１は、このようなロータ５の中心を通って延在してもよく、及び／又はこのようなロータ５の対称軸を形成してもよい。ここでより詳細には、このようなロータ軸は、被処理面に接触するツールロータの係合面に対して実質的に垂直に延在してもよい。

当該ツールロータ５を回転駆動するように、器具のハンドピースを形成するハウジング２内に配置される電動モータとなり得るモータ６を、図３に示す駆動列７によってツールロータ５に連結してもよい。このような駆動列７は、駆動シャフト１０（モータ６のモータ軸又はそれに結合される中間軸であってもよい）の回転を当該駆動シャフト１０の回転軸１３の周りのクランク運動又は円状の周回運動に変換する入力クランク要素９を含んだクランク機構８を含んでもよい。当該入力クランク要素９は、フレーム１１のフレーム部分又はツールヘッド３の構成要素に回転可能に支持されてもよい。

より詳細には、当該入力クランク要素９は、入力クランク要素９の回転軸１３に対して実質的に交差して延在した主延長軸を有する板状の形状及び／又は実質的な平坦体を有し得る伝達部要素１２を駆動してもよい。図３から分かるように、伝達部要素１２は、入力クランク要素９に回転可能に連結されたクランクコネクタを含む。当該クランクコネクタは、例えば、当該伝達部要素１２の凹部１６内に回転可能に受容された偏心クランクピン１５を含んだピン連結の見地から、回転可能な軸受１４を形成してもよい。当該クランクピン１５の偏心位置は、入力クランク要素９の回転軸１３からの当該クランクピン１５の距離に相当する、レバーアームｈを画定する。好都合には、回転可能な軸受１４の回転軸は、フレーム１１に対して入力クランク要素９の回転軸１３に実質的に平行である。

入力クランク要素９の駆動運動によって、伝達部要素１２は、入力クランク要素９の回転軸１３を中心とする円に沿って周回又は旋回運動を実行する。

伝達部要素１２のこのような運動は、一方で伝達部要素１２に回転可能に連結され、他方でツールヘッド３のフレーム１１のフレーム部分又は当該ツールヘッド３の他の構成要素によって回転可能に支持される出力クランク要素１７上に伝達する。

入力クランク要素９と同様に、当該出力クランク要素１７は、伝達部要素１２の凹部２０に回転可能に受容されたクランクピン１９によって形成され得る回転可能な軸受１８によって、伝達部要素１２に回転可能に連結される。図３から分かるように、当該出力クランク要素１７は、回転軸２１の周りにフレーム１１によって回転可能に支持され、ここで回転軸２１は実質的に互いに平行であるか、及び／又は実質的に入力クランク要素９の回転軸１３に平行である。出力クランク要素１７の当該回転軸２１は、ツールロータ５のロータ軸に同軸に延在してもよい。

出力クランク要素１７を伝達部要素１２に連結するクランクピン１９は、出力クランク要素１７の回転軸２１に対して偏心して位置してもよい。ここで、回転軸２１からのクランクピン１９間の距離、すなわちクランクピン１９の偏心は、出力クランク要素１９のレバーアームを画定してもよい（そのレバーアームｈは、入力クランク要素９のレバーアームｈに対応してもよい）。

図３の矢印で示すように、入力クランク要素９及び出力クランク要素１７は、同じ方向に及び／又は同じ回転速度で及び／又は互いに対して同期するように回転してもよい。

図４から分かるように、出力クランク要素１７は、好都合には、互いに対応するような方法で位置決め及び／又は配向することができる。より詳細には、クランク要素１９のレバーアームｈは、同じ向きを有してもよく、及び／又は互いに平行な長手軸を画定してもよい。

入力クランク要素９は、出力クランク要素１７の向きと同一の向きを有してもよい。より詳細には、入力クランク要素９のレバーアームｈは、回転軸１３からクランクピン１５に向かうようなレバーアームを考えた場合、各回転軸２１からそのクランクピン１９へと向かう出力クランク要素１７のレバーアームの方向に平行な方向に延在してもよい（図３及び５参照）。

出力クランク要素１７の様々な回転軸によるクランク機構の詰まりを回避するために、出力クランク要素１７を伝達部要素１２に連結する回転可能な軸受１８は、回転軸に交差していくらかの遊びを備えてもよい。より詳細には、出力クランク要素１７のクランクピン１９を受容する伝達部要素１２の凹部２０は、クランクピン１９の係合をゆるくするためにわずかに大きくなされてもよい。凹部２０内のクランクピン１９のこのような遊びは、製造許容誤差及び／又は互いに対する出力クランク要素１９の回転軸２１の多少の傾きを補償し得る。

有利な態様によれば、伝達部要素１２と出力及び入力クランク要素１７及び９は、それらの質量及び幾何学の見地から、いかなる速度で動作している場合でも、伝達部要素１２への出力クランク要素１７のトルクと伝達部要素１２への入力クランク要素９のトルクとの実質的なバランスをとるために、及び伝達部要素の遠心力と入力及び出力クランク要素の遠心力との実質的なバランスをとるように、設計されてもよい。特に、伝達部要素、入力クランク要素、及び出力クランク要素は、以下の式を満たすように適合されてもよく、
Ｆ_{ｐｌａｔｅ}＝Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}＋ｎ・Ｆ_{ｃｒａｎｋ}
式中、Ｆ_{ｐｌａｔｅ}は伝達部要素の遠心力であり、Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}は入力クランク要素の遠心力であり、Ｆ_{ｃｒａｎｋ}は各出力クランク要素の遠心力である。

遠心力のこの所望の補償は、以下の式を用いることで、中心伝達部要素１２の重心とクランク要素９、１７の質量及び距離のそれぞれを選択することにより実現することができ、
Ｆ_ｘ＝ω^２ｍ_ｘｒ_ｘ
式中、Ｆ_ｘは要素ｘ（伝達部要素１２、入力クランク要素９、又は出力クランク要素１７を意味する）の遠心力であり、ωはすべての要素の角速度であり、ｒ_ｘはその回転軸からの各要素の中心の距離である。

当該パラメータ、質量ｍ_ｘ及び重心の偏心ｒ_ｘは、適宜、材料を選択したり要素の幾何学的形状に適応化したりすることによって調整することができる。

これにより、伝達部要素の静的なフライウエイトを補償するか、又は少なくとも大幅に低減し得る。

入力及び出力クランク要素９及び１７の動的なフライウエイト及びトルクを補償するために、当該入力及び出力クランク要素９を以下の式を満たすように設計することができ、
ｎ・Ｆ_{ｃｒａｎｋ}・ａ＝Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}・ｂ
式中、ｎは出力クランク要素１７の数であり、Ｆ_{ｃｒａｎｋ}は出力クランク要素１７の遠心力であり、ａは伝達部要素１２の重心を通る、その回転軸に垂直な面からの各出力クランク要素１７の重心の距離であり、Ｆ_{ｍｏｔｏｒｃｒａｎｋ}は入力クランク要素９の遠心力であり、ｂは伝達部要素１２の重心を含む上記した面からの入力クランク要素９の重心の距離である（図５参照）。

再び、クランク要素の互いに対する動的なフライウエイト及びトルクの補償は、要素の質量ｍ及び偏心ｒ、材料を調整することによる距離ａ及びｂ、要素の幾何学形状を、上記した式を満たすように変更することで実現してもよい。

図６から分かるように、出力クランク要素１７は、ツールロータ５が所定の回転抵抗に達するか超えた場合にそこに取り付けられているツールロータ５に対して出力クランク要素１７の回転を可能にする過負荷クラッチ２２を含んでもよい。このような過負荷クラッチ２２は、各出力クランク要素１７の本体片２４に回転可能に連結されたロータ片２３を含んでもよい。ここで、このようなロータ片２３は、出力クランク要素１７の回転軸２１と実質的に同軸の、及び／又は、ツールロータ５のロータ軸に同軸の、クラッチ軸の周りで本体片２４に対して回転してもよい。通常の状態で本体片２４に対して過負荷クラッチ２２のロータ片２３がそのように回転することを回避するために、回転防止部２５がロータ片２３及び／又は本体片２４に関連付けられてもよい。このような回転防止部２５は、ロータ片２３及び本体片２４に取り付けられかつ相互に付勢された摩擦係合片を含んでもよい。磁気要素のような他の回転防止部を備えてもよい。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することが意図される。例えば「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。

Claims (19)

1. ロータ軸の周りに回転可能に支持された複数のツールロータ（５）と、前記ツールロータ（５）をモータ（６）から回転可能に駆動する駆動列（７）とを含むパーソナルケア器具用のツールヘッドであって、前記駆動列（７）は、
   −駆動シャフト（１０）に連結する連結手段（９ａ）を有する入力クランク要素（９）と、
   −前記入力クランク要素（９）によって駆動されるように構成された伝達部要素（１２）と、
   −前記伝達部要素（１２）によって駆動されて前記ロータ軸（２１）の周りを回転するように構成された複数の出力クランク要素（１７）と、を含む、ツールヘッド。
2. 前記伝達部要素（１２）は、主延長軸が前記ロータ軸（２１）に交差する板状の輪郭及び／又は平坦体を有し、前記伝達部要素（１２）は、前記出力クランク要素（１７）及び前記入力クランク要素（９）を前記伝達部要素（１２）に回転可能に連結する複数のクランクコネクタを含む、請求項１に記載のツールヘッド。
3. 前記伝達部要素（１２）の前記クランクコネクタは、前記入力クランク要素（９）及び前記出力クランク要素（１７）に取り付けられたクランク連結ピン（１５、１９）を回転可能に受容する穴などの受容凹部（１６、２０）を内部に含む、請求項２に記載のツールヘッド。
4. 前記伝達部要素（１２）は、前記出力クランク要素（１７）及び／又は前記入力クランク要素（９）によってのみ支持されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のツールヘッド。
5. 前記出力クランク要素（１７）及び前記入力クランク要素（９）は、互いに平行なクランク回転軸（１３、２１）の周りに回転可能に支持され、かつ／又は、共通のツールヘッドフレーム（１１）によって支持されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のツールヘッド。
6. 前記出力クランク要素（１７）は、前記出力クランク要素（１７）の前記回転軸（２１）に交差する前記伝達部要素（１２）に対して前記出力クランク要素（１７）の遊び運動を許容する遊びを有して前記伝達部要素（１２）に連結されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のツールヘッド。
7. 前記出力クランク要素（１７）及び前記入力クランク要素（９）は、実質的に同じレバー長さのクランクレバーアーム（ｈ）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のツールヘッド。
8. 前記すべての出力クランク要素（１７）及び前記入力クランク要素（９）が同じ向きを有し、かつ／又は互いに平行な長手方向の延長部を有するレバーアーム（ｈ）を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のツールヘッド。
9. 前記伝達部要素（１２）並びに前記出力及び入力クランク要素（１７、９）は、それらの質量（ｍ）及び前記回転軸からのそれらの重心のそれらの偏心（ｒ）の観点から、前記伝達部要素（１２）の遠心力が前記入力及び出力クランク要素（９、１７）の遠心力によって補償されるように、設計されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のツールヘッド。
10. 前記伝達部要素（１２）並びに前記入力及び出力クランク要素（９、１７）は、以下の式を満たすように設計されており、
    １）Ｆ_plate＝Ｆ_motorcrank＋ｎ・Ｆ_crank
    ２）Ｆ_x＝ω²ｍ_xｒ_x
    式中、Ｆ_plateは前記伝達部要素の遠心力であり、Ｆ_motorcrankは前記入力クランク要素の遠心力であり、ｎは前記出力クランク要素の数であり、Ｆ_crankは出力クランク要素の遠心力であり、ωは角速度であり、ｍ_xは要素ｘの質量であり、ｒ_xはその回転軸からの要素ｘの重心の偏心であり、Ｆ_xは要素ｘの遠心力であり、ｘは前記入力クランク要素、前記出力クランク要素、及び前記伝達部要素のうちのいずれかを表す、請求項９に記載のツールヘッド。
11. 前記入力クランク要素（９）及び前記出力クランク要素（１７）は、以下の式を満たすように設計されており、
    ３）ｎ・Ｆ_crank・ａ＝Ｆ_motorcrank・ｂ
    式中、ｎは出力クランク要素の数であり、Ｆ_crankは出力クランク要素の遠心力であり、ａは前記駆動シャフト（１０）に対して垂直に延在しかつ前記伝達部要素（１２）の重心を含んだ面からの出力クランク要素の重心の距離であり、Ｆ_motorcrankは前記入力クランク要素（９）の遠心力であり、ｂは前記駆動シャフト（１０）に対して垂直に延在しかつ前記伝達部要素（１２）の重心を含んだ前記面からの前記入力クランク要素（９）の重心の距離である、請求項９又は１０に記載のツールヘッド。
12. 前記ツールロータ（５）のうちの少なくとも１つは、前記ツールロータ（５）の所定のトルク及び／又は所定の回転抵抗を超えたときに、前記ツールロータ（５）に対して前記出力クランク要素（１７）の回転を許容する過負荷クラッチ（２２）を介して、関連する前記出力クランク要素（１７）に連結されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のツールヘッド。
13. 前記過負荷クラッチ（２２）は、前記出力クランク要素（１７）に一体化され、かつ／又は前記出力クランク要素（１９）のトルク伝達体片（２４）と摩擦係合するロータ片（２３）を含む、請求項１２に記載のツールヘッド。
14. ３個より多いツールロータ（５）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のツールヘッド。
15. ５個より多いツールロータ（５）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のツールヘッド。
16. １０個より多いツールロータ（５）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のツールヘッド。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項によって定義されるツールヘッド（３）と、ハンドピースを形成するとともに前記ツールヘッド（３）を支持するハウジング（２）とを含む、パーソナルケア器具。
18. 前記ハウジング（２）は、前記駆動列（７）を介して前記ツールロータ（５）を駆動するモータ（６）を収容する、請求項１７に記載のパーソナルケア器具。
19. 当該器具は、電動シェーバーとして形成される、請求項１７又は１８に記載のパーソナルケア器具。

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