KR100586783B1

KR100586783B1 - 전기 면도기 내부 블레이드 유닛

Info

Publication number: KR100586783B1
Application number: KR1020037016430A
Authority: KR
Inventors: 가메오카히로유키; 사토마사아키; 고모리순스케; 이쿠타도시오; 하마다다다시
Original assignee: 마츠시다 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2006-06-08
Also published as: DE60207422T2; CN1287958C; KR20040015267A; JPWO2003016000A1; EP1418027B1; CN1525902A; US20040123466A1; US6951056B2; EP1418027A4; EP1418027A1; ATE309892T1; DE60207422D1; WO2003016000A1

Abstract

건식 면도기용 내부 절단기는 베이스(20) 상에 지지된 복수의 블레이드(30)를 구비하고, 모발(hair)을 절단하기 위해 외부 절단기(10)와 모발 전단 결합(hair shearing engagement)된 상태로 구동된다. 상기 블레이드(30)는 서로 평행하게 배열되고 각각 자신의 상부의 대향 측면에 한 쌍의 절단 에지가 제공된다. 상기 절단 에지(32)는 상기 블레이드의 상면과 상기 블레이드의 하면 상의 경사면(rake face)(33) 사이에 형성된다. 상기 경사면(33) 상기 상면에 대해 α^o의 각도로 경사지고, 상기 절단 에지는 자신의 팁(tip)에서 R≤-0.067α+4.7의 관계를 만족시키는 곡률 반경(R)(μm)을 갖도록 둥글게 된다. 이러한 결과로서, 모발을 절단하기 위한 절단 저항은 모발을 굽히는 데에 필요한 부하 아래로 낮추어질 수 있다. 따라서, 내부 절단기의 블레이드는 그 자체로서도 모발을 굽힘이 없이 절단할 수 있어, 평평한 절단 평면 마감(finish)을 주고 단지 수회의 면도 행정만으로도 깨끗한 면도를 가능하게 한다.

건식 면도기, 베이스, 블레이드, 외부 절단기, 절단 에지, 경사면, 팁, 곡률 반경.

Description

건식 면도기용 내부 절단기{INNER CUTTER FOR A DRY SHAVER}

본 발명은 건식 면도기용 내부 절단기에 관한 것으로서, 특히 진동형 전기 면도기에 사용하기 위해 서로 평행하게 배열된 복수의 블레이드를 구비한 내부 절단기에 관한 것이다.

전기 면도기는 복수의 모방 도입 개구를 구비한 외부 절단기와 복수의 블레이드가 제공된 내부 절단기로 구성된 절단기 헤드를 구비한다. 내부 절단기는 구동원에 연결되어 외부 절단기에 대해 진동하도록 구동된다. 일본특허공개공보 제6-142347호에 기술되었듯이, 종래의 내부 절단기에 사용하기 위한 블레이드는 블레이드의 상부에 인접한 측면에 언더컷을 구비하도록 구성되어 적절한 나이프 각도를 가진 절단 에지를 주어, 도 11a에 도시되듯이, 블레이드(30)의 상부에 있는 절단 에지(32)는 외부 절단기(10)의 개구(11)를 통해서 도입된 모발(H)을 외부 절단기(10)의 절단기 에지와 상호 작용하여서, 즉 블레이드(30)의 절단 에지(32)와 외부 절단기(10)의 사이에 물려서 모발이 절단되는 것이다. 이 경우에, 도 11b에 도시되듯이, 개구(11)의 중심 영역을 통해서 도입된 모발(H)은 외부 절단기(10)의 절단기 에지에 대해 굽혀지고 시프트된 후에만 전단된다. 따라서, 모발은 블레이드(30)의 절단 에지(32)에 의해 아래로 굽혀지는 동안에 절단되고, 따라서 도 1에 도시되듯이 경사진 절단 평면으로부터 손상되어 깨끗한 면도를 하지 못한다. 이러한 문제로 인해서, 종래의 건식 면도기는 깨끗한 면도를 하기 위해서 모발에 대해 반복적으로 이동되도록 조작되어야만 하고, 따라서 많은 면도 시간을 요구한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 외부 절단기의 개구를 통해 도입된 모발의 상태에 무관하게 내부 절단기에 의해 모발을 굽힘이 없이 절단할 수 있고, 따라서 감소된 행정으로 깨끗한 면도를 할 수 있게 하는 건식 면도기용 내부 절단기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 건식 면도기용 내부 절단기는 베이스(20) 상에 지지되고 모발을 절단하기 위해 외부 절단기(10)와 모발을 전단하는 결합(hair shearing engagement) 상태에서 외부 절단기에 대해 이동하도록 구동되는 복수의 블레이드(30)를 포함한다. 블레이드는 서로 평행하게 배열되고 각각 자신의 상단부에서 대향 측부에 절단 에지(32)가 제공된다. 절단 에지는 블레이드의 상면과 블레이드의 하면 상에 형성된 경사면에 의해 형성된다. 경사면(33)은 상면에 대해 α^o의 각도로 경사진다. 절단 에지는 그 팁(tip)에서 R≤-0.067α+4.7의 관계를 만족시키는 곡률 반경(R)(μm)을 갖도록 둥글게 된다. 이러한 배열에 의해서, 모발 절단시에 절단 저항을 모발을 굽히는 데에 필요한 부하 아래로 낮추는 것이 가능하다. 따라서, 모발 도입 개구의 임의의 부분에 도입된 모발은 굽힘이 없이 내부 절단기의 블레이드의 작용만으로도 절단될 수 있고, 그것은 모발의 단면에 평평한 절단 평면을 형성할 수 있고 따라서 적은 수의 면도 행정으로 깨끗한 면도를 가능하게 한다.

바람직하게는, 블레이드(30)는 각각 블레이드의 하면에 돌출하는 립(34)을 포함하고, 절단 에지(32)는 립(34)의 상단부로부터 측부로 적어도 0.05 mm만큼 돌출한다. 블레이드(30)의 하면 상에 립(34)을 제공하고 또한 모발이 통상적으로 0.1 mm의 직경을 갖는다는 것을 고려함으로써, 절단 에지는 모발 직경의 반 이상의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 절단 에지(32)가 모발을 그 직경의 1/2 이상 절단할 때까지, 절단 에지가 아닌 부분은 모발로부터 멀리 유지될 수 있고 모발을 굽히도록 작용하지 않는다. 따라서, 절단 에지는 모발을 굽힘 없이 절단할 수 있어서, 모발을 성공적으로 절단하는 것을 보장한다.

각각의 블레이드(30)에는 그 상면에 블레이드의 길이를 따라 연장되는 리세스(38) 또는 돌출부(39)가 형성되는 것이 바람직하다. 리세스 또는 돌출부는 외부 절단기와의 전단 접촉 면적을 감소시킬 수 있고, 따라서 전단 부하 및 관련 온도 증가를 감소시킬 수 있다.

또한, 각각의 블레이드의 경사면(33)에는 절단 에지의 날카로운 수명을 연장하는 것을 책임지는 경화층(35)이 형성된다.

본 발명의 유일한 절단기 에지를 구비하는 내부 절단기는 진동형만이 아니라 회전식 또는 다른 형태의 면도기에 사용하기 위해 채택될 수 있다.

블레이드를 구비하는 내부 절단기가 진동하도록 구동될 때, 0.5 m/s 이상의 속도로 이동하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 내부 절단기가 적용되는 건식 면도기의 분해도이다.

도 2는 내부 절단기의 측단면도이다.

도 3은 내부 절단기를 형성하는 블레이드의 단면도이다.

도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 블레이드의 절단 에지에 대한 곡률 반경을 결정하는 방법을 도시하는 설명도이다.

도 5는 모발을 굽히는 데에 필요한 부하를 측정하는 방법을 도시하는 설명도이다.

도 6은 내부 절단기(3)가 0.5 m/s의 속도로 구동될 때 20 grf의 절단 저항을 주기 위한 절단 에지의 나이프 각도와 절단 에지의 팁에서의 곡률 반경 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.

도 7은 내부 절단기의 절단 속도와 절단 저항 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.

도 8a 및 도 8b는 내부 절단기에 의해 모발을 절단하는 것을 도시하는 설명도이다.

도 9는 블레이드에 경화층이 형성되는 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 10a 및 도 10b는 상기 블레이드의 수정예를 도시하는 단면도이다.

도 11a, 도 11b 및 도 11c는 건식 면도기의 종래의 내부 블레이드에 의해 모발을 절단하는 것을 도시하는 설명도이다.

본 발명의 한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 발명에 따른 건식 면도기의 내부 절단기는 도 1에 도시된 진동형 면도기에 적용되고, 합성 수지의 베이스(20) 상에 서로 평행한 관계로 배열된 복수의 블레이드(30)를 포함한다. 베이스는 구동원 예로서 외부 절단기(10)에 대해 내부 절단기를 진동시키기 위해 하우징(1) 내에 병합된 모터(2)에 연결된다. 외부 절단기(10)는 블레이드(30)에 의해 절단될 모발을 내부에 포착하는 복수의 모발 도입 개구(11)를 구비한다. 외부 절단기(10)는 하우징(1)의 상단부에 고정된다. 하우징(1)의 상단부 상에 돌출하는 내부 절단기는 외부 절단기(10)의 내면과 접촉하는 상태로 유지되는 동안에, 뒤에 설명되듯이, 각각의 블레이드(30)의 절단 에지에 대해 수직 방향으로 진동하도록 구동된다. 하우징(1)은 모터(2)에 전력을 공급하기 위해 모터(2)와 함께 전지(3)를 수용한다. 하우징(1)은 사용자의 손으로 잡을 수 있도록 형성된다.

도 2에 도시되듯이, 각 블레이드(30)는 대략 뒤집힌 U-자 형상으로 만곡되고 그 대향 단부에서 베이스(20)에 고정된다. 절단 에지(32)는 블레이드의 중심에서 활모양의 부분을 따라 소정의 각도 범위(X) 예로서 약 100^o에 걸쳐 형성된다. 활모양 부분은 유사하게 형성된 외부 절단기(10)의 하면과 접촉하는 상태로 유지된다. 도 3에 도시되듯이, 립(rib)(34)은 블레이드(30)의 중심부로부터 하향 돌출하고, 절단 에지(32)는 립(32)의 상단부로부터 측부로 돌출한다.

절단 에지(32)는 블레이드의 상면(31)과 블레이드의 상면에 대해 α^o의 나이프 각도로 경사지게 립(34)의 상단부로부터 연장되는 경사면(rake face)(33) 사이에 형성되고, 그 팁에서 R≤-0.067α+4.7의 관계를 만족시키는 곡률 반경(R)(μm)을 준다.

절단 에지(32)는 마감(finish) 정도에 따라서 도 4a 내지 도 4c의 구성을 가질 수 있다. 따라서, 절단 에지의 곡률 반경(R)은 본 발명에서 나이프 에지의 유효 최소 두께(L)를 근사화함으로써 결정된다(R=L/2). 즉, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 구성을 참조하면, 유효 최소 길이(L)는 경사면(34)의 연장부와 블레이드의 상면 상의 절단 에지에서의 굴곡점을 통과하는 평행 연장부 사이의 간격으로 정의되어, 곡률 반경(R)(R=L/2)을 준다.

나이프 각도 α^o와 곡률 반경(R)(μm) 사이의 관계를 결정하는 데에 있어서, 우선 절단되고 있는 모발의 거동을 조사한다. 도 5에 도시되듯이, 건식 면도기의 외부 절단기(10)가 표피(S)에 대해 눌려질 때, 모발 도입 개구(11)의 중심을 통해 도입되는 모발(H)은 그 둘레가 외부 절단기(10)에 의해 구속되게 되고, 따라서 개구(11) 내로 돌출하는 표피(S)에 의해 탄성적으로 지지된다. 이러한 상태에서, 모발을 굽히는 데에 필요한 부하(F)는 부하 센서(C)에 의해 측정된다. 따라서, 모발(H)을 절단할 때의 절단 저항이 부하(F) 아래로 감소될 때 모발은 굽힘 없이 절단될 수 있다는 것이 알려졌다. 절단 저항은 블레이드(30)의 나이프 각도 α(^o), 절단 에지의 곡률 반경(R)(μm) 및 절단 속도에 의해 영향을 받는다. 이러한 관점에서, 본 발명은 절단 저항을 통상적인 건식 면도기의 내부 절단기의 절단 속도의 상태에서의 부하(F) 아래로 감소시키기 위한 나이프 각도 α^o와 곡률 반경(R)(μm) 사이의 상관관계를 발견하게 한다.

실험 결과는 모발(H)을 굽히기 위한 부하(F)가 20 grf(F=20 grf)이고 절단 저항은 절단 속도의 증가에 따라 감소한다는 것을 보여준다. 통상적인 건식 면도기의 내부 절단기의 절단 속도는 약 0.5 m/s인데, 즉 통상적인 건식 면도기의 내부 절단기의 가장 낮은 절단 속도는 약 0.5 m/s이다. 도 6은 20 grf의 절단 저항을 만족시키는 나이프 각도 α^o와 곡률 반경(R)(μm) 사이의 실험에 의해 얻어진 관계를 도시한다. 20 grf의 절단 저항을 얻기 위한 이러한 관계는 R=-0.067α+4.7에 의해 표시될 수 있다. 따라서, R=-0.067α+4.7에 의해 표시되는 선 아래의 영역을 만족시키는 나이프 각도 α^o와 곡률 반경(R)(μm)을 가진 블레이드를 가진 내부 절단기는 모발을 굽힘이 없이 절단할 수 있어, 단지 수회의 면도 행정만으로도 깨끗한 면도를 가능하게 한다는 것이 발견되었다. 이와 관련하여, 내부 절단기의 절단 속도가 증가할 때 절단 저항이 낮아질 것이므로, 0.5 m/s보다 큰 절단 속도를 가진 내부 절단기는 절단 저항이 낮아지고 따라서 상기 관계를 명백하게 만족시킨다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로 인해서, 일반적인 건식 면도기가 주는 모든 절단 속도에 대하여, 내부 절단기의 블레이드는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 외부 절단기(10)의 개구(11)를 통해서 도입된 모발(H)을 성공적으로 절단할 수 있다. 따라서, 모발(H)에는 도 8b에 도시되듯이 평평한 절단 평면이 주어져, 모발(H)이 경사지게 절단되는 도 11c에 도시된 종래기술과 비교하여 깨끗한 면도를 가능하게 한다.

도 7은 내부 절단기(3)의 절단 에지(4)의 나이프 각도 α^o와 곡률 반경(R)(μm) 사이의 관계에 대한 표현 R≤-0.067α+4.7을 만족시키는 세 가지 예에 대한 절단 저항과 절단 속도 사이의 관계를 도시하는 그래프이다(선 A는 40^o와 R=2 μm의 나이프 에지에 대한 것이고, 선 B는 30^o와 R=2 μm의 나이프 에지에 대한 것이고, 선 C는 20^o와 R=2 μm의 나이프 에지에 대한 것이다). 그래프로부터 명백하듯이, 모든 선 A, B 및 C는 내부 절단기의 절단 속도가 0.5 m/s일 때 절단 저항은 20 grf 아래인 것을 보여주고, 그것은 내부 절단기만으로도 모발을 굽힘 없이 절단할 수 있다는 것을 입증한다. 또한 절단 저항은 절단 속도가 증가할 때 낮아지고, 절단 속도가 0.5 m/s로부터 증가할 때 임의의 선 A, B 및 C에 대해 20 grf 아래로 유지되어, 내부 절단기(3)만으로도 모발을 굽힘 없이 절단할 수 있다는 것이 명백하다.

블레이드(30)의 상면에서의 대향 측면의 절단 에지(32)는 각각 0.05 mm의 돌출량(P)을 갖는다. 그 이유는 다음과 같다. 통상적인 모발은 약 0.1 mm의 직경(D)을 갖는다. 도 3에 도시되듯이, 블레이드(30)를 사용하여 모발(H)을 절단할 때, 립(34)은 모발이 그 직경의 반 이상 절단될 때까지 모발로부터 자유롭고, 따라서 모발(H)이 그 직경의 반 이상 절단될 때까지 모발과 맞닿게 되지 않고 굽혀지지 않는다. 립은 모발이 그 직경의 반 이상 절단된 후에만 모발과 접촉하게 되고, 그것은 모발이 굽혀짐 없이 절단되는 결과를 준다.

도 9에 도시되듯이, 절단 에지(32)를 형성하는 경사면(33)에는 날카로움의 수명을 연장하기 위해서 절단 에지(32)의 마모를 방지하기 위해 경화층(35)이 증착(deposit)될 수 있다. 경화층(35)은 티탄 및 알루미늄 박(foil)을 피복(cladding)하고 레이저 빔 경화 및 충격 경화 등 열처리에 의해, 또는 심지어는 TiN, TiC CrN의 코팅 또는 경화된 탄소막을 증착시킴으로써 일체식으로 형성될 수 있다. 경화층(35)은 경사면(33)에 추가하여 블레이드(30)의 상면에 형성될 수 있다.

또한, 도 10a 및 도 10b에 도시되듯이, 블레이드(30)의 상면에는 외부 절단기에 대한 미끄럼 저항, 따라서 미끄럼 부하 및 관련 온도 증가를 감소시키는 목적을 위해서 블레이드의 길이를 따라 연장되는 리세스(38) 또는 돌출부(39)가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 내부 절단기에 사용하기 위한 블레이드는 진동형의 건식 면도기에만 아니라 상기 유일한 절단 에지를 구비하는 블레이드가 모발 절단 효율을 향상시킬 수 있는 다른 형태의 건식 면도기에도 적용된다.

Claims

전기 면도기용 내부 절단기로서,

상기 내부 절단기는 베이스 상에 지지된 복수의 블레이드를 포함하고, 외부 절단기의 내면을 따라서 이동하여, 외부 절단기의 모발 도입 개구로부터 도입된 모발을 절단하며,

상기 블레이드는 서로 평행하게 배열되고 각각의 블레이드의 상부의 대향 측면에 한 쌍의 절단 에지를 구비하는 형성을 가지며,

상기 절단 에지는 상기 블레이드의 상면과 경사면(rake face)에 의해 형성되고, 상기 경사면은 상기 블레이드의 하면에 형성되며 상기 상면에 대해 α^o의 각도로 경사지고, 상기 절단 에지는 자신의 팁(tip)에서 R≤-0.067α+4.7의 관계를 만족시키는 곡률 반경(R)(μm)을 갖도록 둥글게 되어 있고,

상기 블레이드는 각각 자신의 하부측 상에 돌출하는 립(rib)을 포함하고, 상기 절단 에지가 상기 립의 상단부로부터 적어도 0.05 mm만큼 측방향으로 돌출하는

건식 면도기용 내부 절단기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 블레이드는 각각 자신의 상면에 상기 복수의 블레이드가 늘어서는 방향을 따라 연장되는 리세스가 형성되는 건식 면도기용 내부 절단기.
제1항에 있어서,

상기 블레이드는 각각 자신의 상면에 상기 복수의 블레이드가 늘어서는 방향을 따라 연장되는 돌출부가 형성되는 건식 면도기용 내부 절단기.
제1항에 있어서,

상기 블레이드는 각각 상기 경사면에 경화층이 형성되는 건식 면도기용 내부 절단기.
건식 면도기의 내부 절단기에 사용하기 위한 블레이드에 있어서,

상기 블레이드는 절단 에지를 구비하며 상기 절단 에지를 위로 향한 상태에서 베이스에 지지되어 상기 내부 절단기를 형성하고,

상기 내부 절단기는 모발 도입 개구(apertures)를 구비하는 얇은 박(foil) 내로 형성되는 외부 절단기와 미끄럼 접촉되어 이동하도록 구동되어, 외부 절단기의 모발 도입 개구로부터 도입된 모발을 블레이드의 절단 에지에 의해 절단하며,

상기 절단 에지는 상기 블레이드의 상면과 경사면(rake face)에 의해 정의되고, 상기 경사면은 상기 블레이드의 하면에 형성되며 상기 상면에 대해 α^o의 각도로 경사지고, 상기 절단 에지는 자신의 팁(tip)에서 R≤-0.067α+4.7의 관계를 만족시키는 곡률 반경(R)(μm)을 갖도록 둥글게 되어 있고,

상기 블레이드는 각각 자신의 하부측 상에 돌출하는 립(rib)을 포함하고, 상기 절단 에지가 상기 립의 상단부로부터 적어도 0.05 mm만큼 측방향으로 돌출하는

건식 면도기용 내부 절단기에 사용하기 위한 블레이드.
제1항에서 정의된 내부 절단기,

손으로 잡을 수 있고, 자신의 상부에 상기 내부 절단기를 지지하며, 상기 내부 절단기를 구동하는 모터와 상기 모터에 전력을 공급하는 전지를 수용하는 하우징, 및

상기 하우징의 상부에 배치되고, 모발 도입 개구를 구비하는 얇은 박(foil)으로부터 형성되는 외부 절단기

를 포함하며,

상기 내부 절단기는 상기 절단 에지에 수직한 방향으로 상기 외부 절단기에 대해 진동하도록 구동되는

건식 면도기.
제7항에 있어서,

상기 내부 절단기는 0.5 m/s 이상의 속도로 진동하는 건식 면도기.