KR102063770B1 - 면도기 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면도기 카트리지 내에 장착되는 면도날들의 배치 구조에 관한 것이다. 상기 면도기 카트리지는, 복수의 면도날을 수용하는 블레이드 하우징과, 면도 방향을 기준으로 상기 블레이드 하우징에 수용된 상기 복수의 면도날의 전방에 배치되는 제1 접촉부재와, 상기 면도 방향을 기준으로 상기 블레이드 하우징에 수용된 상기 복수의 면도날의 후방에 배치되는 제2 접촉부재를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 면도날 각각은 에지부와 기저부로 구성되고, 상기 에지부는 상기 기저부의 연장선 상에 위치하지 않으며, 상기 복수의 면도날은 제1 면도날과 제2 면도날을 적어도 포함하고, 상기 제1 면도날의 에지부의 두께는 상기 제2 면도날의 에지부의 두께보다 얇다.
또한, 상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재와 접하는 접촉 평면을 기준으로, 상기 제2 면도날은 상기 제1 면도날이 갖는 제1 돌출값보다 큰 제2 돌출값을 갖는다.

Description

면도기 카트리지{Razor cartridge}

본 발명은 면도기 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 면도기 카트리지 내에 장착되는 면도날들의 배치 구조에 관한 것이다.

일반적으로 습식 면도기로 알려져 있는 통상의 면도기는 면도기 카트리지와 면도기 핸들로 구성된다. 상기 면도기 카트리지는 면도기 핸들에 대해 착탈 가능하므로 사용자는 필요에 따라 면도기 카트리지를 교환하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 면도기 카트리지에는 복수의 면도날들이 면도 방향을 따라 배치된다.

이러한 면도날이 갖는 형상 및 치수는 면도의 품질에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 면도날은 선단(ultimate tip)을 향해 수렴하는, 연속적으로 테이퍼 진 형상으로 되어 있다. 상기 선단에 가장 근접하는 면도날의 부분은 팁 에지(tip edge)라고 불린다. 팁 에지가 두껍고 강하면, 마모가 덜 되고 수명이 길어지겠지만, 절삭력(절삭 저항)이 더 커지고 터깅(tugging) 및 당김 현상을 증가시킴으로써 쾌적한 면도를 저해할 수 있다. 반대로 팁 에지 프로파일이 얇으면 절삭력이 작아지지만 파손 또는 손상될 위험이나 피부에 베임이 발생할 가능성이 커지고 사용 수명이 짧아지게 된다. 이에 따라 절삭력, 면도시 쾌적성 그리고 사용 수명이 최적으로 타협된 면도날의 인선(cutting edge)을 형성할 필요가 있다.

한편, 이와 같은 면도날의 형상이나 두께와 더불어 면도날의 배치 또한 면도의 품질에 큰 영향을 미친다. 면도날의 배치와 관련된 인자로는 면도날의 돌출값(exposure)과 면도날의 스팬(span)을 우선적으로 고려할 수 있다. 특히, 면도날의 돌출값은, 말끔하면서도 우수한 면도 쾌적성을 제공하고 상처 및 베임(nicks and cuts)을 최소화하도록 설계되는 것이 바람직하다. 통상 면도날의 돌출값이란, 면도날의 전방에 위치한 제1 접촉 부재의 상단과 면도날의 후방에 위치한 제2 접촉 부재의 상단을 연결하여 정의되는 접촉 평면(contact plane)을 기준으로, 면도날의 팁 에지의 위치를 나타내는 상대적인 수치이다.

따라서, 면도날은 면도날의 팁 에지가 상기 접촉 평면 내에 있는 중립(neutral) 위치, 면도날의 팁 에지가 상기 접촉 평면을 통과하여 돌출되는 포지티브(positive) 위치, 또는 면도날의 팁 에지가 상기 접촉 평면과 만나지 않고 후퇴되어 있는 네거티브(negative) 위치를 가질 수 있다.

인간의 피부는 변형 가능하여 상기 접촉 평면을 통과하여 이동할 수도 있기 때문에 네거티브 돌출로도 면도가 가능하다. 일반적으로 포지티브 돌출이 클수록 더 말끔한 면도를 제공하기 쉬울 것이나, 상처 및 베임에 대한 위험이 또한 더 많아질 수 있다. 일반적인 다중 날 면도기에서, 상이한 면도날이 상이한 돌출로 위치된다. 그 결과, 면도날은 피부와 상이하게 접촉하고 상이한 속도로 마모되는 경향이 있다.

이와 같이, 면도시에 쾌적성과 함께 충분한 면도 성능을 제공하기 위해서는, 면도날의 형상 및 두께만이 아니라 면도날의 돌출값도 함께 반영되어야 하며, 특히 면도날의 형상이나 두께에 따라 면도날의 돌출값이 어떠한 상관 관계를 가지는지가 충분히 고려되어야 한다. 그러나, 종래의 면도기 카트리지에서 면도날의 형상이나 두께라는 인자와 면도날의 돌출값이라는 인자가 각각 고려되는 경우는 있었지만 이러한 두 가지 인자 간의 상관관계나, 이러한 상관관계로 인한 면도시 쾌적성이나 면도 성능에 미치는 영향을 종합적으로 고려되지 않은 한계가 있었다.

한국특허공개공보 2017-0098262호 (2017.8.29 공개)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 면도날의 형상이나 두께에 따라, 면도기 카트리지에 배치되는 면도날이 적합한 돌출값을 갖도록 함으로써, 면도시 쾌적성 및 면도 성능을 함께 향상시키는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 얇은 면도날과 두꺼운 면도날을 함께 갖는 면도기 카트리지에서, 각각의 면도날의 두께와 배치 및 돌출값 간의 바람직한 상관관계를 도출하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 면도기 카트리지는, 복수의 면도날을 수용하는 블레이드 하우징; 면도 방향을 기준으로 상기 블레이드 하우징에 수용된 상기 복수의 면도날의 전방에 배치되는 제1 접촉부재; 및 상기 면도 방향을 기준으로 상기 블레이드 하우징에 수용된 상기 복수의 면도날의 후방에 배치되는 제2 접촉부재를 포함하되,

상기 복수의 면도날 각각은 에지부와 기저부로 구성되고, 상기 에지부는 상기 기저부의 연장선 상에 위치하지 않으며,

상기 복수의 면도날은 제1 면도날과 제2 면도날을 적어도 포함하고, 상기 제1 면도날의 에지부의 두께는 상기 제2 면도날의 에지부의 두께보다 얇으며,

상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재와 접하는 접촉 평면을 기준으로 상기 제2 면도날은 상기 제1 면도날이 갖는 제1 돌출값보다 큰 제2 돌출값을 갖는다.

본 발명에 따른 면도기 카트리지에 의하면, 면도기 카트리지에서 돌출값이 네거티브인 위치에 상대적으로 얇은 블레이드를 배치하여 피부 자극을 감소시키고, 돌출값이 포지티브인 위치에 상대적으로 두꺼운 면도날을 배치하여 면도 성능을 향상시킴으로써, 전체적으로 면도의 쾌적성 및 면도 효율성을 제고할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 면도기 카트리지에 의하면, 돌출값이 포지티브인 두꺼운 면도날에 더 많은 부하가 작용하게 함으로써, 면도기 카트리지의 내구성 증가로 인해 전체적으로 성능 유지 기간과 품질 유지 기간을 증가시킬 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면도기 카트리지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 면도기 카트리지의 중앙부를 면도 방향으로 절취한 종단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1 또는 도 2에 도시된 면도날의 보다 구체적인 형상을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면도날에 형성된 팁 에지의 종단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 팁 에지의 위치별 두께 치수를 표시한 도면이다.
도 6은 도 2의 면도기 카트리지에서 고정 클립을 제거하고 접촉 평면을 표시하여 면도날의 팁 에지와의 상대적인 관계를 보여주는 도면이다.
도 7은 접촉 평면에 대해 면도날들의 돌출값이 점증하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 접촉 평면에 대해 면도날들의 돌출값이 점감하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 접촉 평면에 대해 면도날들의 돌출값이 지그재그로 형성되는 실시예를 도시한 도면들이다.
도 11은 접촉 평면에 대해 모든 면도날들의 돌출값이 네거티브인 경우를 도시한 도면이다.
도 12는 접촉 평면에 대해 모든 면도날들의 돌출값이 포지티브인 경우를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면도기 카트리지를 도시한 단면도이다.
도 14은 면도기 카트리지에서 정의되는 스팬을 보여주는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면도기 카트리지(100)의 사시도이다.

복수의 면도날(10)은 일단부에 팁 에지를 구비하며, 타단부가 블레이드 하우징(8)에 구비된 안착 슬롯에 안착될 수 있다. 이 때, 면도날(10)은 하나 또는 둘 이상의 매수로, 면도 방향으로 나란하게 배치된다.

면도날(10)이 블레이드 하우징(8)으로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여, 면도날(10)의 팁 에지의 양측 단부를 상기 블레이드 하우징(10)에 고정하는 한 쌍의 고정 클립(7a, 7b)이 구비될 수 있다. 이러한 고정 클립(7a, 7b)은 면도날(10)의 상기 양측 단부를 감싸면서, 블레이드 하우징(8)의 양측 단부 근처에 형성된 관통 홀을 관통하여 블레이드 하우징(10)의 하면에서 절곡된다. 도 1의 실시예에서는, 고정 클립(7a, 7b)의 전방 레그(front leg)가 블레이드 하우징(10)의 전단 부근에 형성된 관통홀을 관통하고, 고정 클립(7a, 7b)의 후방 레그(rear leg)가 블레이드 하우징(10)의 후단을 감싸는 형태(wrap around)로 되어 있다. 다만, 이에 한하지 않고 전단 및 후단을 모두 감싸는 형태나, 전단 관통홀과 후단 관통홀을 고정 클립의 레그들이 관통하여 하면에서 절곡되는 형태도 모두 가능하다.

또한, 블레이드 하우징(8)에 배치된 복수의 면도날(10)은 전방의 가드(2) 및 후방의 캡(4)에 의해 구획되어 있으며, 가드(2)의 전방에는 면도날(10)과 나란한 방향으로 탄성 부재(1)가 배치될 수 있고, 캡(4)의 후방에는 면도날(10)와 나란한 방향으로 윤활 스트립(3)이 배치될 수 있다. 상기 탄성 부재(1)는 사용자의 체모를 면도 방향에 대해 대략 수직인 방향으로 기립시켜 면도날(10)의 절삭을 보다 용이하게 하고, 상기 윤활 스트립(3)은 상기 절삭 이후 거칠어진 피부를 매끄럽게 정리해 주는 역할을 한다. 다만, 반드시 이에 한하지는 않고 가드(2)의 전방에 면도날(10)과 나란한 방향으로 윤활 스트립이 배치되고, 캡(4)의 후방에는 면도날(10)와 나란한 방향으로 탄성 부재가 배치되게 할 수도 있다. 또한, 가드(2)의 전방과 (4)의 후방 모두에 윤활 스트립들이 배치되거나, 모두에 탄성 부재들이 배치되게 할 수도 있다.

도 1에서 복수의 면도날(10)은 5매인 것으로 예시되어 있다. 그러나 면도기 카트리지(100)에 배치되는 면도날의 매수는 면도날(10)의 형상 및 두께, 스팬, 면도기 카트리지의 크기, 면도의 목적 등의 요소들에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 이보다 더 많거나 적은 수의 면도날을 배치할 수도 있는데, 통상 업계에서 사용되는 면도날의 매수는 최소 2매에서 최대 7매 정도이다. 따라서, 면도기 카트리지는 가드(2)에 인접한 전방 면도날과, 캡(4)에 인접한 후방 면도날을 기본적으로 포함하되, 이 두 면도날 사이에 추가적인 면도날을 더 포함할 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

도 2는 도 1의 면도기 카트리지(100)의 중앙부를 면도 방향으로 절취한 종단면도이다. 도 2를 참조하면, 도시된 5개의 면도날들(10a 내지 10e)은 안착 돌기들(9a 내지 9e) 간에 형성된 갭(슬롯)에 삽입되어 있다. 구체적으로, 면도날(10a 내지 10e)의 전면 중에서 에지부 또는 절곡부의 일부가 전방의 안착 돌기(예를 들어, 면도날 10a에 대해서는 안착돌기 9a)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 면도날(10a 내지 10e)의 기저부는 전방 및 후방에 위치하는 2개의 안착 돌기들(예를 들어, 면도날 10a에 대해서는 안착돌기 9a, 9b) 사이에서 지지될 수 있다.

면도날(10a 내지 10e)은 이와 같이 안착 돌기들에 의해 지지됨과 동시에, 팁 에지를 양측 단부에서 하방으로 가압하는 한 쌍의 고정 클립(7a, 7b)에 의해, 블레이드 하우징(8) 내에 견고하게 설치될 수 있다.

이상의 도 1 또는 도 2에 도시된 면도날(10)의 보다 구체적인 형상은 다음의 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 면도날의 측면도이다. 도 3a를 참조하면, 일체형 면도날(10)은 블레이드 하우징의 슬롯 내에 안착되는 기저부(13), 전단측에 팁 에지(15)를 구비하는 에지부(11), 및 기저부(13)와 에지부(11)를 연결하며 전방으로 굴곡된 절곡부(12)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 일체형 면도날의 전체적 형상 치수로는 높이(h), 깊이(d), 곡률 반경(R) 및 절곡각(α) 등이 있다.

예시적으로, 일체형 면도날(10)의 높이(h)는 1.5mm 내지 5.0mm이고, 깊이(d)는 0.7mm 내지 3.0mm이고, 곡률 반경(R)은 0.45mm 내지 0.9mm이며, 절곡각(α)은 90° 내지 170°이다. 이러한 일체형 면도날(10)는 단일의 몸체로 절곡 공정에 의해 제작될 수 있으며 필요에 따라 두껍게 또는 얇게 설계될 수 있다. 여기서 상기 에지부(11)는 기저부(13)의 연장선 상에 존재하지 않는다.

그러나 이에 한하지 않고 본 발명에서 사용되는 면도날은 도 3b에 도시된 바와 같은 강대날(40)일 수도 있다. 강대날(40)은 블레이드 하우징의 슬롯 내에 안착되는 메탈 기저부(43)와, 메탈 기저부(43) 상에서 접합되고 팁 에지(15)를 구비하는 에지부(41)를 포함한 2개의 부재로 구성된다. 상기 강대날(40)은 일체형 블레이드(10)와 마찬가지로 기저부와 절곡부를 구비하며, 에지부(41)를 지지하고 접합하기 위한 블레이드 부착부를 구비한다. 이러한 강대날(40)의 메탈 기저부(43)는 에지부(41)에 비해 두껍게 형성되어 에지부(41)를 견고하게 지지할 수 있다. 여기서 상기 에지부(41)과 메탈 기저부(43)의 연장선 상에 존재하지 않는다.

이하에서, 본 발명에서 사용되는 면도날은 도 3a와 같은 일체형 면도날(10)을 중심으로 설명하겠지만, 이에 한하지 않고 도 3b와 같은 강대날(40), 기타 일자형이나 다른 형태를 배제하지 않음은 물론이다. 하지만 일자형보다는 일체형 면도날(10) 또는 강대날(40)이 피부와 이루는 각도가 면도에 더욱 용이하고 피부에 자극을 적게 주기 때문에 일체형 면도날(10) 또는 강대날(40)을 사용하는 것이 더 적합하다고 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면도날(10, 40)에 형성된 팁 에지(15)의 종단면도이다. 팁 에지(15)는 가장 내측으로부터 기재(substrate, 16), 중간 코팅층(18) 및 외부 코팅층(17)을 포함하여 구성될 수 있다. 기재(16)는 전형적으로는 스테인리스 강으로 제작되지만 다른 재료를 사용하여도 무방하다. 또한, 기재(16) 자체의 강도, 내식성을 증가시키기 위해 경질 코팅층을 기재의 외면에 더 포함할 수도 있다. 이러한 경질 코팅층은 DLC와 같은 탄소 함유물, 질화물, 산화물 또는 세라믹 재료로 형성될 수 있다.

기재(16)와 외부 코팅층(17)을 사이에 형성되는 중간 코팅층(18)은 면도날(10, 40)의 강도를 증가시키거나 기재(16)에 대한 외부 코팅층(17)의 접착을 촉진하기 위해 사용된다. 중간 코팅층(18)은 DLC와 같은 탄소 함유물, 질화물, 산화물, 세라믹 또는 크롬 함유 재료가 사용될 수 있다.

마지막으로, 팁 에지(15)의 외표면에는 마찰을 감소시키기 위해 외부 코팅층(17)이 형성된다. 외부 코팅층(17)은 폴리머 조성물로서, 폴리플루오르카본 내지 폴리테트라플루오르 에틸렌(PTFE)이 사용될 수 있다. 대표적으로 PTFE는 안정적인 분산을 일으키는 작은 입자로 구성되는, 불연성 및 안정적인 건조한 윤활제로 작용한다.

도 5는 도 4에 도시된 팁 에지(15)의 위치별 두께 치수를 표시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 팁 에지(15)의 선단 위치를 P0로 표시하고, 상기 원점에서 종방향으로 거리(i)를 마이크로미터(μm) 단위로 표시한 지점을 Pi로 표시할 수 있다. 따라서 도 5에서 P3, P9, P15는 각각 원점으로부터 종방향으로 3μm, 9μm, 15μm의 위치를 나타낸다. 또한 이러한 각각의 위치에서의 두께는 팁 에지(15)의 횡방향 치수로 정의된다. 예를 들어, T15란 P15의 위치에서 팁 에지(15)의 횡방향 치수(두께)를 의미한다.

통상 면도날의 면도 성능, 강도 등의 물성은 이러한 팁 에지(15)의 두께 프로파일에 의해 큰 영향을 받기 때문에 이러한 두께 프로파일을 다양하게 설계함으로써 원하는 면도날의 물성을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 블레이드 하우징(8)에 배치되는 면도날은 상대적으로 얇은 면도날과 상대적으로 두꺼운 면도날이 함께 배치될 수 있다. 여기서, 얇은 면도날은 팁 에지(15)의 전반적인 위치에서 두께 치수가 상대적으로 작아서, 전체적으로 두께가 얇고 날카로우며 절삭력(절삭 저항) 및 내구성이 낮은 면도날을 의미한다. 마찬가지로 두꺼운 면도날은 팁 에지(15)의 전반적인 위치에서 두께 치수가 상대적으로 커서, 전체적으로 두께가 두껍고 덜 날카로우며 절삭력(절삭 저항) 및 내구성이 높은 면도날을 의미한다.

바람직하게는, 얇은 면도날 및 두꺼운 면도날 각각에 대한 팁 에지의 두께 프로파일은 다음의 표 1과 같이 설계될 수 있다.

	두꺼운 면도날	얇은 면도날
T3	1.2~1.6um	1.0~1.5um
T9	3.6~4.4um	3.0~3.8um
T15	5.7~6.7um	4.7~5.7.um

표 1에 제시된 바와 같이, 팁 에지(15)의 전반적 위치(대략 P1 이상의 위치)에서 두꺼운 면도날이 얇은 면도날이 보다 큰 두께를 갖는다.

이와 같이 두꺼운 면도날과 얇은 면도날의 프로파일은 Pi의 위치에서의 두께 치수로서 전체적으로 정의될 수 있지만, 이 중에서도 팁 에지의 두께에 따른 면도날의 전체적인 물성의 변화에 영향을 미치는 중요한 지점은 대략 P3, P9 및 P15라고 파악된다. 따라서, 이러한 위치들에서의 두께를 상이하게 설계함으로써 다양한 치수의 두꺼운 면도날 및 얇은 면도날을 제작할 수 있다.

이와 같은 면도날의 프로파일은 절삭력에 직접적인 영향을 미친다. 예를 들어, 표 1의 두꺼운 면도날에 비해 얇은 면도날은 SHCF(%)가 5% 이상의 값만큼 작게 나타나고, 구체적으로 약 9.36%만큼 낮게 평가된다. SHCF(Shaving Hair Cutting Force)는 절삭력을 평가하는 지표로서, 체모 한 가닥을 절삭할 때 인가되는 힘(gf)을 상대적으로 평가한 값이다. 따라서 SHCF는 낮을수록 작은 힘으로 절삭이 가능하다는 것을 알 수 있다. 통상 SHCF에서 절삭할 때의 힘이 작으면 -, 크면 +로 표시하며, SHCF의 차이가 -5% 이상일 때 면도 성능이 향상되었다고 판단한다.

이와 같이, 면도기 카트리지(100)에 배치된 얇은 면도날과 두꺼운 면도날의 형상, 두께가 1차적으로 면도 성능에 영향을 미치는 것과 함께, 개별적인 면도날을 면도기 카트리지(100)의 접촉 평면에 대해 배치하는 방식 즉, 돌출값의 설계도 마찬가지로 큰 영향을 미친다. 특히, 면도날의 특성을 고려하여 적합한 돌출값을 적응적으로 선택하는 것이 매우 중요하다.

도 6은 도 2의 면도기 카트리지에서 고정 클립(7a, 7b)를 제거하고 접촉 평면(cp)을 표시하여 면도날의 팁 에지와의 상대적인 관계를 보여주는 도면이다.

이러한 접촉 평면(cp)은 면도날의 전방에 위치한 제1 접촉 부재의 상단과 면도날의 후방에 위치한 제2 접촉 부재의 상단을 연결하여 정의되는 가상의 평면이다. 이러한 접촉 평면(cp)은 도 6과 같은 단면도에서는 라인으로 나타난다. 면도날의 돌출값은, 이러한 접촉 평면을 기준으로 면도날의 팁 에지의 위치를 나타내는 상대적인 값으로, 포지티브, 중립, 네거티브의 3가지로 구분될 수 있다.

도 6의 실시예에서 제1 접촉 부재는 전방의 가드(2)이고 제2 접촉 부재는 후방의 캡(4)으로 나타나 있다. 그러나 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 가드(2)가 낮게 형성된 경우에 제1 접촉 부재는 탄성 부재(1)일 수도 있고, 캡(4)이 낮게 형성된 경우에 제2 접촉 부재는 윤활 스트립(3)일 수도 있다. 결국, 접촉 평면은 면도기 카트리지의 구조에 따라 전방 접점 및 후방 접점의 위치가 달라질 수 있으나, 면도날 전방의 최상점과 면도날 후방의 최상점을 이어서 정의된다는 점은 동일하다.

도 6에 배치된 면도날들(10a 내지 10e)은 적어도 하나의 얇은 면도날 및/또는 적어도 하나의 두꺼운 면도날을 포함한다. 바람직하게는 최전방의 면도날(10a)이 얇은 면도날이고 최후방의 면도날(10e)이 두꺼운 면도날이다. 최전방의 면도날(10a)은 면도시 가장 먼저 체모와 접촉하기 때문에 절삭력이 낮은 얇은 면도날을 배치하고, 최후방의 면도날(10e)은 가장 마지막으로 체모와 접촉하기 때문에 절삭력이 높은 두꺼운 면도날을 배치하는 것이다. 이러한 절삭력은 전술한 SHCF와 같이 체모를 절단할 때 사용되는 마찰 저항과 같은 개념이다. 다만, 이러한 배치 방식은 본 발명의 일 실시예로서, 반드시 이에 한정되지는 않고 이와 상이한 다른 배치도 얼마든지 가능하다.

본 발명에 있어서 두꺼운 면도날은 전술한 표 1에 제시된 바와 같이 전반적인 영역에서, 얇은 면도날에 비해 두께가 두꺼운 것으로 정의될 수도 있지만, T15를 단일 기준으로 양자를 구분할 수 있다. 바람직하게는, 얇은 면도날은 T15가 5.2±0.5μm의 범위에, 두꺼운 면도날은 T15가 6.2±0.5μm의 범위에 속한다. 따라서, T15를 기준으로 얇은 면도날에 대한 두꺼운 면도날의 두께비는 대략 1.0~1.5이며, 바람직하게는 1.15~1.5이다.

이와 같이, T15를 기준으로 하는 이유는, 블레이드의 절삭력 및 내구성이 T15의 값에 의해 가장 많이 영향을 받을 뿐 아니라, 체모를 절삭할 때 팁 에지(15) 중에서 P15 이하의 부분들이 절삭에 가장 많이 관여하기 때문이다.

이 때, 두꺼운 면도날의 돌출값은 얇은 면도날의 돌출값에 비해 크도록 설계하는 것이 바람직하다. 일반적으로 팁 에지의 두께가 얇으면 절삭력이 낮지만(절삭 저항이 작지만) 피부 자극을 줄 수 있으므로 상대적으로 돌출값을 작게 함으로써, 절삭이 잘 되게 하면서도 피부 자극을 감소시킬 필요가 있기 때문이다. 또한, 팁 에지의 두께가 두꺼우면 내구성이 높아 더 많은 부하를 감당할 수 있으므로, 상대적으로 돌출값을 크게 함으로써 면도기 카트리지의 사용 수명을 증가시킬 수 있다.

보다 바람직하게는, 중립을 기준으로 두꺼운 면도날은 포지티브 돌출값을 가지며 얇은 면도날은 네거티브 돌출값을 가지도록 설계될 수 있다. 이 때, 이러한 두 종류의 면도날의 돌출값의 하한은 -0.1mm, 상한은 +0.1mm로 제한될 수 있다.

이와 같이, 면도날의 두께와 돌출값이 동시에 고려된 면도기 카트리지의 설계는, 피부 자극을 최소화하면서도 충분한 면도 성능을 확보하고, 아울러 면도기 카트리지 전체의 내구성 및 수명을 향상시키는 데에 기여한다.

이상의 수치 관계들을 종합하면 다음의 수학식 1 내지 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. 먼저, 수학식 1은 P15 위치에서 두꺼운 면도날과 얇은 면도날의 두께 간의 관계를 표현한다. 이러한 관계는 돌출값과는 무관하게 면도날의 형상에 의해서만 결정되는 관계식이다.

[수학식 1]

T15_B = (α+1)*T15_A, 0.1 < α < 0.5

여기서, T15_A는 얇은 면도날의 T15를, T15_B는 두꺼운 면도날의 T15를 각각 나타낸다.

또한, 두꺼운 면도날 또는 얇은 면도날 각각에 대해 P15 위치에서의 두께와 돌출값 간의 관계는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 수학식 2는 두꺼운 면도날 또는 얇은 면도날을 구분하지 않고, 각각의 돌출값이 각각의 T15와 어떠한 관계를 가져야 하는가를 나타낸다. 이러한 수학식 2에 따르면 돌출값이 네거티브에서 포지티브로 커질수록 T15는 점차로 커져야 함을 의미한다.

[수학식 2]

T15 = 10x +5.7, x= SSP

여기서, T15는 두꺼운 면도날 또는 얇은 면도날의 T15(μm)를 의미하고, SSP는 각각의 면도날의 돌출값(mm)을 의미한다. 다만, 실제 면도 성능에 적합한 범위를 고려하여 상기 SSP는 ±10% 마진을 갖는 것으로 한다. 즉, x는 0.9*SSP 내지 1.1*SSP의 범위를 가질 수 있다. 하지만 면도날 제조 공정상 오류로 인해 실제 제품의 T15의 값이 항상 수학식 2를 만족시키지 않을 수 있고, 수학식 2와 근사한 값을 가질 수 있다.

그리고, P15 위치에서 얇은 면도날에 대한 두꺼운 면도날의 두께비와, 돌출값 간의 관계는 다음의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다. 이러한 수학식 3은 돌출값의 크기가 두 면도날 간의 두께비(P15 위치에서의 두께비)에 미치는 상관 관계를 나타낸다.

[수학식 3]

1.03 ≤ T15_B/T15_A ≤ 4y +1.03, y= SSP2

여기서, SSP2는 두꺼운 면도날의 돌출값의 크기(절대값)과 얇은 면도날의 돌출값의 크기(절대값) 중에서 보다 큰 값(mm)을 나타낸다. 물론, 접촉 평면에 대해 두 면도날의 돌출값이 대칭이 되도록 설계하여, 두 돌출값의 크기를 동일하게 할 수도 있겠지만, 서로 다른 크기의 돌출값을 갖는 경우에는 보다 큰 돌출값이 이러한 두께비와 높은 상관관계를 가질 수 있다는 점이 고려된 것이다. 이 때, 실제 면도 성능에 적합한 범위를 고려하여 상기 SSP2도 ±10% 마진을 갖는 것으로 한다. 따라서, 상기 y는 0.9*SSP2 내지 1.1*SSP2의 범위를 가질 수 있다.

이상과 같은 면도날의 두께와 돌출값 간의 상관관계를 고려한, 면도날 배치에 관한 다양한 실시예들이 이하 도 7 내지 12에 도시된다. 전술한 바와 같이, 얇은 면도날은 T15가 5.2±0.5μm인 면도날이고, 두꺼운 면도날은 T15가 6.2±0.5μm인 면도날로 정의될 수 있다.

이 중에서 도 7은 접촉 평면(cp)에 대해 면도날들의 돌출값이 점증하는 실시예를 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, 면도기 카트리지의 전방에서 후방을 따라 면도날들(10a 내지 10e)의 돌출값(r 내지 z)은 접촉 평면(cp)을 기준으로 점차로 커지고 있다.

이러한 배치에서, 면도기 카트리지의 앞쪽에 배치된 얇은 면도날들에 의해서는 피부 자극을 줄이면서도 낮은 절삭 저항으로 적절한 면도가 이루어지게 하고, 뒤쪽에 배치된 두꺼운 면도날들에 의해 충분한 지지 강성과 내구성을 보장할 수 있게 된다. 특히, 앞쪽의 면도날들에 의해서는 얕은 수준의 면도가 이루어진 후, 뒤쪽의 면도날들에 의해서는 깊은 수준의 면도가 이루어짐으로써 전체적으로 균형 잡힌 면도 스트로크가 제공될 수 있는 것이다.

도 7에서는 앞쪽에 3매의 동일한 얇은 면도날(20)을 배치하고 뒤쪽에 2매의 두꺼운 면도날(30)을 배치하는 것으로 예시하였으나, 이에 한하지 않고 전방에서 후방으로 갈수록 두께가 점증하는 서로 다른 5개의 면도날을 배치할 수도 있을 것이다.

다음으로, 도 8은 접촉 평면(cp)에 대해 면도날들의 돌출값이 점감하는 실시예를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 면도기 카트리지의 전방에서 후방을 따라 면도날들(10a 내지 10e)의 돌출값(r 내지 z)은 접촉 평면(cp)을 기준으로 점차로 작아지고 있다.

이러한 배치에서, 면도기 카트리지의 앞쪽에 배치된 면도날들에 의해서는 충분한 지지 강성과 내구성을 보장하면서, 뒤쪽에 배치된 면도날들에 의해서는 피부 자극을 줄이면서도 낮은 절삭 저항으로 적절한 면도가 이루어지게 할 수 있다. 특히, 앞쪽의 면도날들에 의해서는 높은 절삭력으로 면도가 이루어진 후, 뒤쪽의 면도날들에 의해서는 깨끗하고 매끈한 면도로 마무리될 수 있다.

도 8에서는 앞쪽에 2매의 동일한 두꺼운 면도날(30)을 배치하고 뒤쪽에 3매의 얇은 면도날(20)을 배치하는 것으로 예시하였으나, 이에 한하지 않고 전방에서 후방으로 갈수록 두께가 점감하는 서로 다른 5개의 면도날을 배치할 수도 있음은 물론이다.

다음으로, 도 9 및 도 10은 접촉 평면(cp)에 대해 면도날들의 돌출값이 지그재그로 형성되는 실시예를 도시한 도면이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 면도기 카트리지의 전방에서 후방을 따라 얇은 면도날(20)과 두꺼운 면도날(30)이 교대로 배치되어 있으며, 각각의 돌출값도 접촉 평면(cp)에 대해 포지티브와 네거티브로 교번하고 있다. 이 중에서 도 9에서는 전방에 얇은 면도날(20)부터 배치되는 반면, 도 10에서는 전방에 두꺼운 면도날(30)부터 배치된다는 점에서만 차이가 있다. 어느 경우에도 두꺼운 면도날의 돌출값은 포지티브이고 얇은 면도날의 돌출값은 네거티브로 형성된다.

이와 같이 두꺼운 면도날과 얇은 면도날을 인접하여 교대로 배치하게 되면 두꺼운 면도날이 갖는 면도 특성과 얇은 면도날이 갖는 면도 특성이 상호 보완적으로 작용하기 때문에 전체적으로 면도 성능이 향상될 수 있다.

마지막으로, 도 11 및 도 12는 접촉 평면(cp)에 대해 모든 면도날들의 돌출값이 네거티브이거나 포지티브인 경우를 도시한다. 이 중에서 도 11은 모든 면도날들이 얇은 면도날로서 그 팁 에지가 접촉 평면(cp)의 아래에 있는 경우(all negative)를 나타낸다. 이러한 네거티브 돌출값을 갖는 얇은 면도날로 인해 피부 자극이 감소되면서도 낮은 절삭 저항을 갖는 면도가 가능하다. 여기서는 모든 얇은 면도날의 두께 및 돌출값이 서로 동일한 것으로 예시되어 있지만, 이에 한하지 않고 얇은 면도날의 두께를 상이하게 하는 경우에는 이에 따라 그 돌출값도 서로 상이하게 될 것이다.

한편 도 11과 반대로, 도 12는 모든 면도날들이 두꺼운 면도날로서 그 팁 에지가 접촉 평면(cp)의 위에 있는 경우(all positive)를 나타낸다. 이러한 포지티브 돌출값을 갖는 두꺼운 면도날로 인해 면도시 큰 절삭력과 함께 향상된 내구성이 제공된다. 여기서는 모든 두꺼운 면도날의 두께 및 돌출값이 서로 동일한 것으로 예시되어 있지만, 이에 한하지 않고 두꺼운 면도날의 두께를 서로 상이하게 하는 경우에는 이에 따라 그 돌출값도 서로 상이하게 될 것이다.

도 7 내지 도 12 중 어떠한 실시예에서도, 5개의 면도날이 갖는 돌출값과 두께(T15)는 전술한 수학식 1 내지 3 중에서 적어도 하나의 수치범위를 만족하도록 선택될 수 있을 것이다. 다만, 면도날의 개수는 5개에 한정되지 않고 5개보다 줄어들거나 더 늘어날 수 있음은 물론이다.

이상의 실시예들에서는 면도날(10)이 전방의 가드(2)와 후방의 캡(4) 사이에 배치되는, 단일의 접촉 평면(cp) 갖는 면도기 카트리지(100)에 대해 설명하였다. 그러나, 이에 한하지 않고 전방의 가드(2)와 후방의 캡(4) 사이에 추가적인 가드(중간 가드, 제3 접촉부재)가 형성되어, 2개의 접촉 평면(cp1, cp2)을 갖는 면도기 카트리지(110)도 고려할 수 있다. 이와 같이, 면도기 카트리지(110)의 중앙에 중간 가드가 추가적으로 형성되면, 상처나 베임이 줄어드는 등 면도 안전성이 증대되고 피부 밀착성을 증가시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면도기 카트리지(110)를 도시한 단면도이다. 여기서 도 13을 참조하면, 4매의 면도날(10a 내지 10d)이 블레이드 하우징(8)에 배치되며, 전방 영역의 2매의 면도날(10a, 10b)과 후방 영역의 2매의 면도날(10c, 10d) 사이에 중간 가드(5)가 마련된다. 이러한 중간 가드(5)는 도시된 바와 같이 면도날(10a 내지 10d)과 유사한 형태로 안착 돌기들 사이에 장착될 수도 있지만, 이에 한하지 않고 블레이드 하우징(8)과 일체로 된 격벽 형태로 형성될 수도 있다.

따라서, 면도기 카트리지(110)는, 전방의 가드(2)의 상단과 중간 가드(5)의 상단과 접하는 제1 접촉 평면(cp1)과, 중간 가드(5)의 상단과 후방의 캡(4)의 상단과 접하는 제2 접촉 평면(cp2)를 갖는다.

도 13과 관련된 일 실시예에 따르면, 전방의 가드(2)와 중간 가드(5) 사이에 배치된 면도날(10a, 10b)은 상대적으로 얇은 면도날(예: T15가 5.2±0.5μm임)이고, 중간 가드(5)와 후방의 캡(4) 사이에 배치된 면도날(10c, 10d)은 상대적으로 두꺼운 면도날(예: T15가 6.2±0.5μm임)이다. 이 경우에는, 전방 영역의 얇은 면도날(10a, 10b)은 돌출값이 상대적으로 작고, 후방 영역의 두꺼운 면도날(10c, 10d)은 돌출값이 상대적으로 크다. 예를 들어, 얇은 면도날(10a, 10b)의 돌출값은 제1 접촉평면(cp1)을 기준으로 네거티브이고, 두꺼운 면도날(10c, 10d)의 돌출값은 제2 접촉평면(cp2)을 기준으로 포지티브이다.

따라서, 실제 면도시에는 먼저 얇은 면도날들에 의해 1차 절삭을 수행한 후, 두꺼운 면도날들에 의해 2차 절삭이 수행된다. 이로 인해, 전방 영역의 얇은 면도날들(10a, 10b)에 의해서는 피부 자극을 줄이면서도 낮은 절삭 저항으로 적절한 면도가 이루어지게 하고, 뒤쪽에 배치된 두꺼운 면도날들(10c, 10d)에 의해 충분한 절삭력 및 지지 강성을 보장할 수 있게 된다.

도 13과 관련된 다른 실시예에 따르면, 상기 전방 영역 및 상기 후방 영역 중에서 적어도 하나의 영역에 배치된 면도날은, 해당 영역에 대응되는 접촉 평면(cp1, cp2)을 기준으로 네거티브 돌출값을 갖는 얇은 면도날(예: T15가 5.2±0.5μm임)과, 상기 얇은 면도날의 돌출값보다 두꺼운 면도날(예: T15가 6.2±0.5μm임)을 포함한다.

보다 구체적인 예로서, 전방 영역의 면도날(10a, 10b)을 얇은 면도날과 두꺼운 면도날 순으로(또는 반대 순서로) 배치하거나, 후방 영역의 면도날(10c, 10d)도 얇은 면도날과 두꺼운 면도날 순으로(또는 반대 순서로) 배치할 수도 있다. 물론, 이 경우에도 얇은 면도날의 돌출값보다 두꺼운 면도날의 돌출값이 더 크도록 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 접촉 평면(cp1)에 대해서, 얇은 면도날(10a)의 돌출값보다 두꺼운 면도날(10b)의 돌출값이 크고, 마찬가지로 제2 접촉 평면(cp2)에 대해서도, 얇은 면도날(10c)의 돌출값보다 두꺼운 면도날(10d)의 돌출값이 크다.

또한, 도 13의 실시예에서도, 4개의 면도날이 갖는 돌출값과 T15에서의 두께는 전술한 수학식 1 내지 3 중에서 적어도 하나의 수치범위를 만족하도록 선택될 수 있을 것이다. 그리고, 면도날의 매수도 4개에 한정되지 않는다. 따라서, 전방 영역의 면도날의 매수와 후방 영역의 면도날의 매수가 동일하게 1개 또는 3개일 수도 있고, 그 이상일 수도 있다. 뿐만 아니라 전방 영역의 면도날의 매수와 후방 영역의 면도날의 매수가 상이하게 배치될 수도 있다.

이상에서는 면도날의 두께와 돌출값 간의 상관관계에 따라 면도 성능이 달라지는 점을 고려하여 복수의 면도날을 설계하고 배치하는 실시예들에 대해 설명하였다. 여기에 면도날의 두께와 스팬(span) 간의 상관관계도 추가적으로 고려함으로써 면도 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

도 14는 통상의 면도기 카트리지에서 설계변수의 하나로서 사용되는 스팬(sa, sb, sc, sd, se)을 나타낸 도면이다. 이러한 스팬은 특정 면도날에 대해 각각 상이할 수 있으며, 전방 면도날의 팁 에지와 현재 면도날의 팁 에지 간의 수평거리로서 정의될 수 있다. 다만, 첫번째 면도날(10a)은 전방 면도날이 존재하지 않으므로 가드(2)의 벽과 해당 팁 에지 간의 거리로 정의된다.

일반적으로 스팬을 크게 하면 면도 보조제, 수분 또는 면도 지꺼기(debris)를 배출하기에 유리한 반면에 면도기 카트리지의 크기가 커지고 면도시 베임이 일어나기가 쉽고, 스팬을 작게 하면 이와 반대의 현상이 발생한다. 따라서, 면도 조건을 고려한 적절한 스팬의 선택이 중요한데, 이러한 스팬도 면도날의 두께에 상응하여 설계될 필요가 있다. 예를 들어, 피부의 베임을 줄이기 위해서는 얇은 면도날의 스팬은 상대적으로 작게 설계하고, 면도시 배출 성능을 높이기 위해 두꺼운 면도날의 스팬은 상대적으로 크게 설계하는 것이 바람직하다. 특히, 두꺼운 면도날은 얇은 면도날과 동일한 스팬을 갖더라도 자체의 치수로 인하여 전방의 면도날 간의 공간이 상대적으로 협소해지기 때문에 이러한 스팬의 확대가 한층 더 요구된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

또한 본 명세서에 개시되는 치수 및 값은 열거된 정확한 수치에 엄격하게 제한되는 것으로서 이해되어야 하는 것은 아니다. 그것보다 오히려 특히 지정되지 않는 이상 각 이러한 치수는 열거된 값과 그 값 주변의 기능적으로 동등한 범위의 양쪽 모두를 포함하는 것을 의도한다.

Claims (10)

1. 복수의 면도날을 수용하는 블레이드 하우징;
   면도 방향을 기준으로 상기 블레이드 하우징에 수용된 상기 복수의 면도날의 전방에 배치되는 제1 접촉부재; 및
   상기 면도 방향을 기준으로 상기 블레이드 하우징에 수용된 상기 복수의 면도날의 후방에 배치되는 제2 접촉부재를 포함하는 면도기 카트리지로서,
   상기 복수의 면도날 각각은 에지부와 기저부로 구성되고, 상기 에지부는 상기 기저부의 연장선 상에 위치하지 않으며,
   상기 복수의 면도날은 제1 면도날과 제2 면도날을 적어도 포함하고,
   상기 제1 면도날의 에지부의 두께는 상기 제2 면도날의 에지부의 두께보다 얇으며,
   상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재와 접하는 접촉 평면을 기준으로 상기 제2 면도날은 상기 제1 면도날이 갖는 제1 돌출값보다 큰 제2 돌출값을 가지는, 면도기 카트리지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접촉 평면을 기준으로 상기 제1 돌출값은 네거티브인, 면도기 카트리지.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 접촉 평면을 기준으로 상기 제2 돌출값은 포지티브인, 면도기 카트리지.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 돌출값의 하한은 -0.1mm이고 상기 제1 돌출값의 상한은 +0.1mm인, 면도기 카트리지.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 돌출값의 하한은 -0.1mm이고 상기 제2 돌출값의 상한은 +0.1mm인, 면도기 카트리지.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 면도날의 SHCF는 상기 제2 면도날의 SHCF보다 5%이상 작은, 면도기 카트리지.
7. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드 하우징에서, 상기 제1 면도날과 제2 면도날은 복수의 면도날 중에서 서로 인접하여 위치하는, 면도기 카트리지.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 면도날이 가지는 스팬과 상기 제 2 면도날이 가지는 스팬은 서로 다른 크기를 갖는, 면도기 카트리지.
9. 제1항에 있어서,
   면도날 팁으로부터 15μm의 위치에서, 상기 제1 면도날의 두께는 4.7μm 내지 5.7μm의 범위를 만족하고, 상기 제2 면도날의 두께는 5.7μm 내지 6.7μm의 범위를 만족하는, 면도기 카트리지.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접촉부재와 상기 제2 접촉부재 사이에 제3 접촉부재를 더 포함하되,
    상기 복수의 면도날 중에서, 상기 제1 접촉부재와 상기 제3 접촉부재 사이의 전방 영역, 및 상기 제3 접촉부재와 상기 제2 접촉부재 사이의 후방 영역에 각각 적어도 하나의 면도날이 배치되는, 면도기 카트리지.

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