JPS6222679A - 電気カミソリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、回転数の制御を可能にした電気カミソリに関
する。

（背景技術） 一般に、電気カミソリの駆動用モータとしては直流モー
タが使用されているが、周知のように直流モータにおい
ては、第１３図に示す如く負荷トルクが増加するにつれ
て回転数がほぼ直線的に減少する。髭の切断負荷をトル
クで表わすと、第１４図に示すように一般人においては
通常１０〜５０ｇ−ｃｎの範囲で分布しており、髭剃り
開始当初の荒剃り時には５０〜６０ｇ−ｍに達する場合
がある。

一方、電気カミソリの回転数は髭を切断しない　　　　
　゛状態においてほぼ６０００〜８５００ｒｐｍに設定
されているが、高負荷が作用した場合には、その回転数
は２０００〜４０００ｒｐ鳳にまで低下することがある
。特に、石鹸剃りが可能な湿式の電気カミソリにあって
は石鹸水による粘性抵抗がこれに加わるため１回転数は
より一層低下することとなる。このように回転数が著し
く低下すると、第１５図に示す如く髭Ｈを切断する際の
内刃ブレード５１の運動エネルギーが不足し、内刃ブレ
ード５１が外刃５２の内方に沈み込んで内刃ブレード５
１と外刃５２との間に隙間ｊが生じ、この隙間ｊ内に入
り込んだ髭Ｈを内刃ブレード５１によって引張ってしま
うという問題があり、切れ味が悪くなるという欠点があ
った。

この問題は、電源電圧の低い充電式または乾電池式の電
気カミソリにおいて特に顕著である。すなわち、電源電
圧が一定であっても、電気カミソリ内の回路やリード線
、スイッチ等の抵抗による電圧降下に起因してモータの
端子電圧が減少し、第１３図に示すようにこれらの回路
抵抗を含まない場合（図中Ｃ）に比べて回転数は一層低
下する（図中ｄ）。ここで、回路抵抗による電圧降下を
ほぼ一定とすると、電源電圧の低い充電式等の電気カミ
ソリでは回転数の低下が著しいことが明らかである。

更に、交流式、充電式両用の電気カミソリにあっては、
交流使用時には電圧を比較的高くとれるために回転数が
高く、また蓄電池による直流使用時には電圧が低くなっ
て回転数が低下するという問題もあった。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、切断負荷の変化に拘らず常に一定の切れ
味をもたらすことができる電気カミソリを提供すること
にある。

（発明の開示） 以下、図に沿って本発明を説明する。まず第１図ないし
第７図は本発明の第１実施例を示すもので、第１図にお
いて１は本体ハウジングであり、その内部にはモータ２
および蓄電池３，４が配設されている。また、これらの
下方にはモータ２の回転数や蓄電池３，４の充電制御を
行う電子回路部５が配設されている。モータ２の出力軸
２ａには偏心カム６を介して駆動子７が取り付けられ、
この駆動子７には往復動可能な内刃８が連結される。

内刃８を構成する複数の内刃ブレード８ａは、外刃取付
フレーム９に取り付けられた外刃ＩＯの内面に摺接して
いる。これらの内刃ブレード８ａの駆動機構としては１
周知の如く出力軸２ａの回転運動が偏心カム６および駆
動子７を介して往復運動に変換されるものである。

そして、この実施例においては、第１図および第２図に
示すように本体ハウジング１内方の駆動子７の表面に複
数の反応部１１が設けられ、この反応部１１に近接して
センサー１２が設けられている。

これらの反応部１１およびセンサー１２は内刃８ないし
内刃ブレード８ａの振動数、すなわちモータ２の回転数
を検出するためのもので、センサー１２および反応部１
１の組合せとしては、発光素子、受光素子からなる光セ
ンサーと反射鏡等の反射素子、ホール素子の如き磁気セ
ンサーと永久磁石等が考えられる。また、センサー１２
として磁気センサーを用いる場合、ホール素子と永久磁
石とを近接して配置し、一方、反応部１１に鉄片の如き
磁性体を用いてもよい。

この場合、光センサーを使用する時には内刃８の振動数
に応じてセンサー１２の入射光パルス数が変化するため
、このパルス数によって内刃８の振動数つまりモータ２
の回転数を検出すればよく、磁気センサーを使用する時
には永久磁石の接離に伴うホール素子の出力パルス数に
よって同様に検出すればよい。なお、センサー１２とし
てホール素子と永久磁石とを近接して配置したものを用
いる場合には、反応部１１の磁性体の接離によりホール
素子に及ぶ磁界の変化に起因するホール素子の出力信号
によって同様に検出することができる。

従来、モータの内部に回転数検出用のセンサーを設け、
かつモータの回転子またはこれに付設された回転体に反
応部を形成した例があるが、この実施例のように構成す
ることにより、モータの小型化および負荷の低減が可能
である。加えて、センサー１２からはリード線が導出さ
れるため、このリード線の切断を防止するにはセンサー
１２を固定側に設け、他方の反応部１１を振動側である
駆動子７または図示されていないが内刃８の基端部に設
けることが望ましい。

モータ２の回転数を高精度で制御するには、単位時間当
たりの検出信号が多いほどよく、これにより振動数の分
解能が向上する。回転式の電気カミソリにおいては、回
転する内刃に本発明の如き反応部１１を多く配設でき、
センサー１２も−っで十分検出できるが、この実施例の
ような往復式のものにあっては、内刃の全振幅が２〜４
ｍと非常に小さく、従来ではこの幅の中に数個程度の反
応部およびセンサーを配設するにとどまっていた。この
点１本発明においては、内刃８の全振幅より広い範囲で
、しかもセンサー１２間に干渉が生じない間隔でセンサ
ー１２と反応部１１を等間隔にて配置し、反応部１１の
間隔をＡ、センサー１２の間隔をＢ、またｎ＝反反応量
１１筒数−１としたとき、ＡＸｎ＝ＢＸ（ｎ±１） とし、かつＡおよびＢを内刃８の全振幅より小さくする
ことにより、センサー１２または反応部１１の個数の２
倍以上の信号を内刃８の一振動当たり検出することがで
きるため、センサー１２を配設する範囲が内刃８の全振
幅よりも広く取れ、また−振動当たりの検出信号数も多
く、精度のよいモータ２の回転数制御が可能となるもの
である。

次に、モータ２の速度（回転数）制御回路について説明
すると、第３図において１３はセンサー１２から得られ
る速度信号、１４はＦＧ、アンプ、１５はヒステリシス
コンパレータ、１６は基準電圧、１７はサンプル・リセ
ットパルス発生回路、１８は鋸歯状波発生回路、１９は
サンプルホールド回路、２０は速度可変回路、２１はエ
ラーアンプ、２２はコンパレータ、２３は基準三角波発
生回路、２４は出力回路、２５はパワーＭＯ８−ＦＥＴ
、２６は蓄電池３，４を含む電源部、４１は昇圧回路を
それぞれ示している。

その動作は、第４図に示す如き速度信号１３をＦＧ、ア
ンプ１４によりＲｆ／Ｒｓ倍に増幅する。その出力をヒ
ステリシスコンパレータ１５に入力し、回転数に比例し
た周波数の方形波を得る。この方形波によりサンプル・
リセットパルス発生回路１７からサンプルパルスとリセ
ットパルスを発生させる。

鋸歯状波″発生回路１８においては、コンデンサＣｔを
定電流源によって充電し、リセットパルスが発生したと
きにはコンデンサｃｈを放電させて第４図に示すような
鋸歯状波を発生させる。サンプルホールド回路１９では
、サンプリングパルスが発生したときにホールドコンデ
ンサｃｈを充電または放電することにより、鋸歯状波電
圧をサンプルホールドする。従って、サンプルホールド
回路１９からは回転数に比例した直流信号が出力される
。

一方、エラーアンプ２１では、速度可変回路２０にて設
定した電圧Ｖｘとサンプルホールド回路１９の出力電圧
Ｖｏとの差をＲａ／Ｒｎ倍に反転増幅する。

そして、この出力と基準三角波発生回路２３の基準三角
波とをコンパレータ２２において比較し、方形波を得る
。この方形波を出力回路２４を通じて出力し、パワーＭ
Ｏ５−ＦＥＴ２５によってモータ２をＰＷＭ制御する。

いま、モータ２に負荷がかかり、モータ２の回転数が低
下すれば、第５図に示すように速度信号１３が変化し、
ヒステリシスコンパレータ１５の出力の周波数は小さく
なる。このため、鋸歯状波発生回路１８出力の鋸歯状波
のピーク電圧が高くなるためにサンプルホールド電圧も
高くなる。よって、その電圧をエラーアンプ２１にて反
転増幅した電圧と基準三角波とをコンパレータ２２によ
り゛比較すると、第５図に示す如くパワーＭＯ８−ＦＥ
７２５のゲート出力のパルスデューティは大きくなる。

そのため、パ’７−Ｍ０８−ＦＥＴ２５（７）ＯＮ時間
が長くなり、モータ電流が増えることによってモー゛タ
トルクが増加し、重負荷がかかっても回転数が低下しな
いように速度制御するものである。

この速度制御回路によって制御されたモータ２の特性を
第６図に示す、負荷の変動に拘らず回転数をほぼ一定に
保つには、第６図（イ）におけるｆのように負荷−回転
数特性の直線の傾きを小さくする必要がある。これに対
し、特性ｅのモータは実用領域である１０〜５０ｇ−ａ
ｗまでの回転数が高いが、モータ電流が大き過ぎて却っ
て実用性に乏しい、よって本発明では、図中、ｇ−ｈ−
ｉに沿った特性として１０〜５０ｇ−ａｍの間の負荷に
おいては回転数がほぼ一定になるように制御している。

第６図（ロ）については、ｅの特性のモータ２をｇ−ｈ
−ｉの特性に制御する場合であり、制御される部分は第
６図（イ）、（ロ）共にｇ−ｈの部分であって他の部分
はモータ２本来の特性である。こうして制御された状態
の特性としては、駆動系や内・外刃の摺動負荷または湿
式タイプの場合の粘性負荷が作用している場合（約１０
〜２０ｇ−■）の回転数を７０００〜９０００ｒｐｍと
し、また髭の切断負荷も作用した状態（約４０〜５０ｇ
−■で最大はぼ７０ｇ−ａｎ程度）において３０００ｒ
ｐｍとなるようにしている。従って、制御範囲内におい
ては制御されない状態よりも回転数−トルク特性が緩や
かであり、実質的には停動トルクが向上したような特性
を得ることができる。

また、交流式、充電式両用の電気カミソリにあっては、
交流で使用する場合、電源部が蓄電池の充電とモータの
駆動両用に動作しているため、蓄電池がほぼ充電されて
しまった状態に近くなると電流がすべてモータ側に流れ
込むこととなり、回転数が高くなる。しかしながら、本
発明においては制御部が蓄電池および電源部からの電流
の制御を行っているため１両方式において同じモータ特
性を得ることができるものである。

なお、前述したように回転数制御時の負荷は実用負荷が
１０〜５０ｇ−■であり、駆動系や刃の摺動負荷１０〜
２０ｇ−■を含めれば１０〜７０ｇ−ａｎの範囲を考慮
すればよい。第７図は切れ味と回転数の関係を示してお
り、図中、Ｎ□は髭を切断していない状態、すなわち駆
動系の負荷や刃の負荷のみが作用している時の回転数、
Ｎ２は切断負荷をも含めた負荷の最大時の回転数である
。また、図において曲線ａは、この曲線よりも左の領域
ＣＮｘ＝　Ｎ２が小さい）においては髭の引張りを確実
に感じる領域であり、また曲線すは、この曲線よりも右
の領域（Ｎ工、Ｎ２が大きい）においては髭の引張りを
全く感じない領域である。これにより、Ｎ２の下限とし
て３０００ｒｐｎ＋、　Ｎｔの下限としては７００Ｏｒ
ｐｍの特性であれば髭の引張りが少ない電気カミソリを
提供することができるものである。

但し、Ｎ工については９０００ｒｐｍを越えると刃穴内
に導入された髭が内刃によって弾かれ、髭の導入効率が
悪くなるため、Ｎ□に関しては斜線の如く、７０００〜
９０００ｒｐｍに設定した方がよい。また、Ｎ２に対応
する負荷値は最大でも７０ｇ−■程度であり（第７図に
おいては非常に髭の濃い人も含まれている）通常では３
０ｇ−ａｍ程度を上限と見てもよい。つまり、３０ｇ−
■を越える場合は全体の１０〜２０％であり、３０ｇ−
■以下の人に対しては完全に満足する条件で、また３０
ｇ−ａｍ以上の人に対してはほぼ満足する条件で設定し
てやれば全体的な満足度を上げることができ実用的であ
るため、駆動系の負荷をも含めた４０〜５０ｇ−■にお
ける回転数を３０００ｒｐｍと設定することが望ましい
。

次に、第８図は本発明の第２実施例を示している。すな
わちこの実施例では、外刃取付フレーム９の内方の髭溜
り部２７に臨む駆動子７の表面に複数の反応部１１が設
けられ、この反応部１１に近接してセンサー１２が設け
られている。ここで、センサー１２は光センサーであり
、髭溜り部２７に髭が堆積して光が遮られると制御部へ
の信号が途絶えて内刃８が振動していないと検出される
ため、モータ２の回転数が異常に高くなってこれが髭屑
の掃除を促すのである。すなわち、モータ２の回転数が
高くなることで髭屑の量を検出することができる。

第９図は本発明の第３実施例を示している。この実施例
では、髭溜り部２７に髭が溜ったことを発光ダイオード
によって表示するものである。つまり、速度制御回路に
ダイオードブリッジＤＢ、コンパレータ２８、トランジ
スタＱ８、発光ダイオードＬＥＤ等からなる表示回路２
９を付設したもので、速度信□号１３をダイオードブリ
ッジＤＢにて余波整流し、抵抗ＲｋおよびコンデンサＣ
ｋにより積分する。この積分した信号と、基準電圧１６
を分圧した電圧とをコンパレータ２８にて比較する。い
ま、センサー１２の発光部と受光部との間に髭が溜って
くると、光量が減るために速度信号１３の振幅が小さく
なり、積分後の信号レベルも低くなるため、コンパレー
タ２８の出力がＨｉｇｈレベルに変わり、゛トランジス
タロ１がＯＮＬ、て発光ダイオードＬＥＤが点灯し、髭
屑が溜ったことを表示するものである。

次いで、第１０図は本発明の第４実施例を示すものであ
る。この実施例では、磁性体からなるスプロケット状の
偏心カム３０の側方に近接してセンサー３５が配設され
、このセンサー３５は磁性体の側板３１．３２と、その
間に配設されたホール素子３３およびマグネット３４と
を備えている。なお、３０ａは偏心ビンを示している。

その動作は、偏心カム３０が回転している時に互いに対
向している側板３１．３２の間の位置に偏心カム３０の
凸部がある場合には、マグネット３４から磁束が通り易
くなり、逆に凸部相互間の四部が位置する場合には磁束
が通りにくくなる。この磁束をホール素子３３によって
検出し、電気信号として出力する。凸部の数のパルスが
モータ２の１回転で発生するものであり、モータ２の回
転数を簡単に検出することができるものである。

更に、第１１図および第１２図は本発明の第５実施例で
ある。この例では偏心カム６の周囲に多極に着磁したマ
グネット３６を設け、このマグネット３６の極に対向し
て２種類のフォーク３７．３８を持つ磁性体を設けると
共に、この磁性体を外周部で結合してその間にコイル３
９が設けられる。なお、６ａは偏心ビン、４０ａ、４０
ｂはヨークを示している。その動作は、モータ２が回転
して偏心カム６およびマグネット３６が回転すると、例
えば磁束がフォーク３７から入ればヨーク４０ａを通り
、ヨーク４０ｂ、フォーク３８およびマグネット３６を
介してコイル３９の回りを磁束が通過するため、コイル
３９に電圧が誘起される。この検出部の場合、出力信号
としてはマグネット３６の極数およびフォーク３７．３
８の数だけモータ２の回転数よりも高くなったｓｉｎ波
が出力されることとなる。

この実施例によれば、偏心カム６の周囲の空間を有効に
利用してセンサーを配設できるため、センサーによって
機器の大型化を招くおそれがない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、負荷の増加に伴　　　　
　　）っで回転数が低下する特性のモータにて内刃を駆
動する電気カミソリにおいて、一定の負荷トルク以下で
前記モータの回転数の低下率を緩和させる速度制御回路
を備えたから、特に濃い髭や多くの髭を切断する場合の
如き高負荷時においてモータの回転数の低下を防止する
ことができ、髭を引張る不都合もなく切れ味のよい電気
カミソリを提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図は一部を切り欠いた正面図、第２図は同じく側
面図、第３図は速度制御回路の回路図、第４図および第
５図はそのタイミングチャート、第６図（イ）、（ロ）
および第７図は特性図、第８図は本発明の第２実施例を
示す一部を切り欠いた側面図、第９図は本発明の第３実
施例を示す要部の回路図、第１０図は本発明の第４実施
例を示す要部平面図、第１１図は本発明の第５実施例を
示す要部平面図、第１２図は第１１図のＡ’−Ａ’断面
図、第１３図は従来のモータの特性図、第１４図は髭の
切断負荷の説明図、第１５図は従来の使用状態における
要部断面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷の増加に伴って回転数が低下する特性のモー
   タにて内刃を駆動する電気カミソリにおいて、一定の負
   荷トルク以下で前記モータの回転数の低下率を緩和させ
   る速度制御回路を備えたことを特徴とする電気カミソリ
   。
2. （２）速度制御回路は、負荷トルクが４０ｇ・ｃｍ以下
   の範囲でモータの回転数を一定に制御するように構成さ
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の電気カミソリ。
3. （３）モータの回転数を３０００ｒｐｍ〜９０００ｒｐ
   ｍの範囲に設定してなる特許請求の範囲第２項記載の電
   気カミソリ。
4. （４）内刃を駆動する駆動子に、モータの回転数を検出
   するセンサーを付設してなる特許請求の範囲第１項記載
   の電気カミソリ。
5. （５）駆動子を介して内刃を往復動させる偏心カムの近
   傍に、モータの回転数を検出するセンサーを付設してな
   る特許請求の範囲第１項記載の電気カミソリ。