(57)【要約】  毛切断機器は、外部切断部材と、毛を切断するため該外部切断部材に対して回転可能な内部切断部材と、を有する。該内部切断部材は、回転軸のまわりに回転可能であり、駆動系により駆動されるよう構成された第１のスピンドル部２６と、前記内部切断部材に結合されるよう構成された第２のスピンドル部３０と、を持つ駆動スピンドル２４により、第１の結合要素を介して駆動され、第１のスピンドル部２６と第２のスピンドル部３０とは、回転軸３５に平行な軸方向に互いに対し変位可能であり、第２のスピンドル部３０は、動作の間、駆動スピンドル２４、２４ａからの回転軸３５のまわりの駆動トルクを該内部切断部材に伝達するための、該第１の結合要素に結合された第２の結合要素３４を有し、第１及び第２のスピンドル部２６、３０の一方は、当接要素３６を有し、第１及び第２のスピンドル部２６、３０の他方は、動作の間、第１のスピンドル部２６からの駆動トルクを第２のスピンドル部３０に伝達するための、当接要素３６と協働するよう構成された当接面３８を有し、当接面３８は、回転軸３５に対する接線方向に対して角度αをなすよう配置され、ここで０°＜α＜９０°であり、これにより当接要素３６及び当接面３８を介した第１のスピンドル部２６から第２のスピンドル部３０への駆動トルクの伝達が、回転軸３５に平行な成分を持ち、該内部切断部材に向かう、第２のスピンドル部２８に対して第１のスピンドル部２６によりかけられる力に帰着し、該第１及び第２の結合要素は、第２のスピンドル部３０から第２の結合要素３４に該成分を伝達するよう構成される。
2021524357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛切断機器であって、
駆動システムを収容する支持構造と、
前記支持構造により支持され、複数の毛入口開口を持つ外部切断部材と、前記外部切断部材に対して回転可能な内部切断部材と、を有する、少なくとも１つの切断ユニットと、
回転軸のまわりに回転可能であり、前記駆動システムにより駆動されるよう構成された第１のスピンドル部と、前記内部切断部材に結合されるよう構成された第２のスピンドル部と、を持ち、前記第１のスピンドル部と前記第２のスピンドル部とは、前記回転軸に平行な軸方向に互いに対し変位可能である、少なくとも１つの駆動スピンドルと、
を有し、
前記内部切断部材は、複数の切断要素と、第１の結合要素と、前記切断要素及び前記第１の結合要素を担持する担体と、を有し、
前記第２のスピンドル部は、動作の間、前記駆動スピンドルからの前記回転軸のまわりの駆動トルクを前記内部切断部材に伝達するための、前記第１の結合要素に結合された第２の結合要素を有し、
前記第１及び第２のスピンドル部の一方は、当接要素を有し、前記第１及び第２のスピンドル部の他方は、動作の間、前記第１のスピンドル部からの駆動トルクを前記第２のスピンドル部に伝達するための、前記当接要素と協働するよう構成された当接面を有する、毛切断機器において、
前記当接面は、前記回転軸に平行に延在する線に対して角度αをなすよう配置され、ここで０°＜α＜９０°であり、これにより前記当接要素及び前記当接面を介した前記第１のスピンドル部から前記第２のスピンドル部への駆動トルクの伝達が、前記回転軸に平行な成分を持ち、前記内部切断部材に向かう、前記第２のスピンドル部に対して前記第１のスピンドル部によりかけられる力に帰着し、前記第１及び第２の結合要素は、前記第２のスピンドル部から前記内部切断部材に前記成分を伝達するよう構成されたことを特徴とする、毛切断機器。
【請求項２】
前記当接面は、前記回転軸に対して螺旋状に延在することを特徴とする、請求項１に記載の毛切断機器。
【請求項３】
前記当接要素は突起を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の毛切断機器。
【請求項４】
前記駆動スピンドルは、前記内部切断部材に向かう方向に前記第１のスピンドル部に対して前記第２のスピンドル部を付勢するよう構成された機械ばねを有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項５】
前記第１のスピンドル部は、空洞を有し、前記第２のスピンドル部は、前記空洞に部分的に受容され、前記空洞により変位可能に案内され、前記軸方向において前記第１のスピンドル部に対して変位可能であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項６】
前記機械ばねは、前記内部切断部材に向けられた前記第２のスピンドル部に対する付勢力をかけるため前記空洞に配置されたことを特徴とする、請求項５に記載の毛切断機器。
【請求項７】
前記角度は少なくとも３度であり、好適には少なくとも５°であり、好適には少なくとも２０°であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項８】
前記角度は大きくても８７°であり、好適には大きくても８５°であり、好適には大きくても７０°であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項９】
前記切断ユニットは、懸架構造により前記支持構造に対して移動可能に懸架され、それにより、前記支持構造により実現される前記支持構造に対する前記切断ユニットの動きの結果として、前記第１の結合要素が、前記軸方向に変位させられ、それにより、前記第１のスピンドル部と前記第２のスピンドル部とが、前記軸方向において互いに対して変位させられ、前記当接面の角度は、前記軸方向に変化することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項１０】
前記切断ユニットは、前記外部切断部材を支持するための支持部材を有し、前記懸架構造は、前記支持部材を前記支持構造に枢動可能に接続する枢動構造を有することを特徴とする、請求項９に記載の毛切断機器。
【請求項１１】
少なくとも２つの切断ユニット及び少なくとも２つの駆動スピンドルを有し、前記少なくとも２つの駆動スピンドルのそれぞれは、前記少なくとも２つの切断ユニットのそれぞれ１つに結合可能となるよう構成されたことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項１２】
前記第２の結合要素は、前記第１の結合要素に解放可能に結合可能であることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の毛切断機器。
【請求項１３】
アクチュエータを収容するための主筐体を有し、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の毛切断機器を更に有し、前記支持構造は、前記主筐体に解放可能に結合され、前記アクチュエータは、前記毛切断機器が前記主筐体に結合されたときに、前記毛切断機器の動作の間、前記駆動システムを駆動するよう構成された、毛切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェーバ又はヘアトリマとして使用することができる毛切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電気シェーバは、一般に、駆動装置から切断システムへ回転動力を伝達するために結合スピンドルを使用する。幾つかの二次的な機能があるのとは別に、その一つは切削要素に軸力を加えることである。該力は、切断要素がシェービングキャップに保持される閉じ力である。閉じ力が小さすぎると、切断要素とシェービングキャップとの間に切断ギャップが発生し、その結果、切断及び毛の引き抜きが不良になる。一方、閉じ力を増加させると摩擦も増加し、これにより騒音、摩耗、エネルギー損失が増加し、その結果、バッテリ寿命が短くなる。結合スピンドルは、通常、機能的に許容される作動ウィンドウ内にとどまるほぼ一定の軸力（切断予張力）を発揮するように設計される。
【０００３】
米国特許ＵＳ５，２８３，９５３号明細書によれば、ヘッドフレームに支持された外側剪断フォイルと、中心軸を有し、外側剪断フォイルと剪断係合する毛中で複数の内側刃を担持する内側切断ユニットホルダとを含む回転駆動シェーバが知られている。内側切断ユニットホルダは、電気モータの回転駆動軸に操作自在に連結され、これにより中心軸を中心として回転するように駆動される。外側剪断フォイルは、ヘッドフレームに対して中心軸の方向に移動可能に保持され、一方、内側切断ユニットホルダは、回転駆動軸に対して中心軸に沿って移動可能であり、これにより浮上支持されるようになっている。外側剪断フォイルは、外側剪断フォイルと内側切断ユニットホルダとが、回転駆動軸と同様にヘッドフレームに対して中心軸に沿って一緒に移動可能であるように、中心軸に沿って延在するピンによって内側切断ユニットホルダに接続される。従って、内側刃と外側剪断フォイルとの間の接触圧力、従って閉じ力は、外側剪断フォイルのヘッドフレームに対する相対的な動きにかかわらず、実質的に一定のレベルに保つことができる。
【０００４】
米国特許ＵＳ７，６９８，８１９Ｂ１より、切断ユニットにおいて、切断作業中に切断ユニットから伝達されるトルクに応じて閉じ力を適応させるための機構が一体化された回転シェービング装置が知られている。これを達成するために、前記切断ユニット内には、前記駆動方向に対向する方向に見て前記結合部材に向かって斜めに方向付けられる担持部の傾斜面と協働するカムが配置され、前記カムが前記傾斜面に沿って案内されるようになっている。これを達成するために、駆動面及びそれと協働する被駆動面は、互いに対応する螺旋形状を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
斯かる構成は、基本的に、シェービング性能を改善するのに役立つ可能性があるが、閉じ力は、切断ユニットに働くトルクに応じて変化させられ得るので、この設計には、幾つかの欠点がある。
【０００６】
協働する螺旋面を有する自己適応機構は、切断ユニット内に含まれるので、毛粒子、皮膚断片、及び皮膚油脂からの汚染に不可避的に曝される。また、このことは非常に小さい空間に限定される。汚染は蓄積し、セグメントの動きを妨害し、設計において意図されていなかった場所又は方向において機械的接触及び力の伝達を引き起こすことがある。そのため、機構が動かなくなったり、意図したように機能しなくなったりすることがある。汚染の増加に伴い、摩擦が蓄積し、自己適応特性を損なう可能性がある。作動するためには、摩擦による自己ロックを回避すべきであるが、これは常に保証されるわけではない。既知のシェーバでは、切断ユニットの刃は、自己適応機構に堅固に取り付けられている。これにより、螺旋傾斜面上の接触力の角度が、現実的には大きく変動する、切断力の角度に依存するようになる。変化する接触力の結果として、摩擦力は変化する。過剰な切断力は、制御されない自己ロックに寄与し得る。
【０００７】
既知の切断ユニットでは、切断ユニットがキャップに加える軸方向の力は、中心軸からある程度離れた螺旋傾斜面表面から直接伝達される。理論的には、接触力は３つの傾斜面の間に等しく分布されるべきであり、結果として生じる力は中央にあるべきである。しかしながら、実際には、幾何学的形状は決して完全ではないので、全ての表面が同時に接触し、力を伝達するわけではない。その結果、得られる軸力の位置は偏心し、かつ可変となる。このことは、髭切断プロセスにおける切断ユニットの機械的な作業の制御、及び切削システムの寿命に悪影響を与える可能性がある。また、個々の傾斜面表面での接触力にもばらつきがあり、これによって摩擦力の大きさが変わり、潜在的な自己ロックに寄与する。
【０００８】
既知の切断ユニットでは、傾斜面の幾何学的形状及びその対向幾何学的形状に更なる凹凸があると、半径方向に寄生力成分が生じる。傾斜面表面が切断ユニットの一部であるため、これらの半径方向の力は、切断ユニットがキャップに接触している領域に伝達される。また、このことは、切断ユニットの機械的作業、髭切断プロセス、及び切断システムの寿命に対する制御に悪影響を及ぼす可能性がある。更に、既知の切断ユニットでは、螺旋状の傾斜部及び界面の幾何学的形状を含むセグメントは、設計によって軸方向に整列され、この位置に固定される。これにより、メカニズムは、摩擦によって引き起こされる自己停止状態から回復しにくくなる。
【０００９】
この観点から、本発明の目的は、切断ユニットに加えられるトルクに応答して可変の軸方向力を伝達するシェーバ又はトリマとして構成され得る、改善された毛切断機器を提供することである。本発明は、上述の欠点の幾つかを少なくとも克服する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様においては、本目的は、毛切断機器であって、
駆動システムを収容する支持構造と、
前記支持構造により支持され、複数の毛入口開口を持つ外部切断部材と、前記外部切断部材に対して回転可能な内部切断部材と、を有する、少なくとも１つの切断ユニットと、
回転軸のまわりに回転可能であり、前記駆動システムにより駆動されるよう構成された第１のスピンドル部と、前記内部切断部材に結合されるよう構成された第２のスピンドル部と、を持ち、前記第１のスピンドル部と前記第２のスピンドル部とは、前記回転軸に平行な軸方向に互いに対し変位可能である、少なくとも１つの駆動スピンドルと、
を有し、
前記内部切断部材は、複数の切断要素と、第１の結合要素と、前記切断要素及び前記第１の結合要素を担持する担体と、を有し、
前記第２のスピンドル部は、動作の間、前記駆動スピンドルからの前記回転軸のまわりの駆動トルクを前記内部切断部材に伝達するための、前記第１の結合要素に結合された第２の結合要素を有し、
前記第１及び第２のスピンドル部の一方は、当接要素を有し、前記第１及び第２のスピンドル部の他方は、動作の間、前記第１のスピンドル部からの駆動トルクを前記第２のスピンドル部に伝達するための、前記当接要素と協働するよう構成された当接面を有する、毛切断機器において、
前記当接面は、前記回転軸に平行に延在する線に対して角度αをなすよう配置され、ここで０°＜α＜９０°であり、これにより前記当接要素及び前記当接面を介した前記第１のスピンドル部から前記第２のスピンドル部への駆動トルクの伝達が、前記回転軸に平行な成分を持ち、前記内部切断部材に向かう、前記第２のスピンドル部に対して前記第１のスピンドル部によりかけられる力に帰着し、前記第１及び第２の結合要素は、前記第２のスピンドル部から前記内部切断部材に前記成分を伝達するよう構成された、毛切断機器によって達成される。
【００１１】
本発明によれば、駆動スピンドル（上述の結合スピンドルに対応）は、駆動スピンドルに加えられたトルクに応答して可変軸力を伝達する機構を備える。従って、閉じ力は、瞬間のユーザの状況が必要とするように、切断性能又は摩耗及びエネルギー損失に対して最適化するように、自動的かつ瞬間的に適応される。
【００１２】
該機構は、部品を追加することなく、既存の駆動スピンドルの幾何学的形状における簡単な修正によって実現することができる。
【００１３】
自己適応機構は、髭の毛が切断されて集められる毛室から分離された領域に収容されるので、毛粒子、皮膚断片、皮膚油脂などからの汚染に関して問題はない。自己適応機構は、例えば、別個のコンパートメント内、又は切断ユニットの外側に配置することができる。それにより、この機構は汚染の影響を受けないままである。
【００１４】
毛粒子、皮膚断片、及び皮膚油脂による更なる汚染は、自己適応機構の摩擦特性に影響を及ぼさない。従って、自己ロックの可能性は殆どない。
【００１５】
典型的なシェーバでは、切断ユニットは、典型的には、プラスチック成形挿入部を備えた金属部品から構成される。製造時には、切断ユニットの金属刃が研磨され、研磨粒子が放出される。これらの粒子は、切断ユニットプラスチック挿入部上に付着し、切断ユニット内に位置する従来技術の機構における摩擦特性に影響を及ぼし得る。本発明によれば、スピンドル部は別々に製造されるので、該機構は研磨工程に影響されないであろう。
【００１６】
本発明によれば、切断ユニットと自己適応機構とが機械的に分離され、それによって、切断ユニット刃とユーザの顔との間の変化する接触力が摩擦力の変動をもたらし、過剰な切断力が制御不能な自己ロックをもたらすことが回避される。
【００１７】
また、本発明によれば、自己適応機構からの軸力は、常に切断ユニットのほぼ中央まで発揮される。当接素子と対応する傾斜した当接表面との間の不規則な接触は、切断ユニットへの軸力の位置に影響しない。
【００１８】
自己適応機構に起因するあらゆる半径方向の力は、切断ユニットに伝達されない。
【００１９】
本発明によれば、駆動スピンドルに加えて、セグメントの軸は、堅固に整列されず、回転している間、連続運動で動く。その結果、当接要素と関連する当接表面との間の連続的な複雑な運動が生じ、接触角は複数の方向に連続的に変化するであろう。これにより、自己拘束の発生が持続しにくくなる。また、関連する当接面上の当接素子の連続的な複雑な運動は、摩擦特性に影響を及ぼし、自己ロックに寄与し得る汚れを擦り落とすことになる。
【００２０】
更に、本発明によれば、駆動スピンドルはテレスコピック型の（telescopic）性質のものである。この特性は、キャップ−切断ユニット系が輪郭追従部分にあり、駆動機構が静止部分にあるシェーバ設計に関して重要である。これらの設計では、切断ユニットは、輪郭追従運動に伴って収縮及び伸長するテレスコピック型スピンドルによって駆動される。本発明によるシェーバでは、使用中に輪郭追従運動が発生し、当接要素は、駆動スピンドルの関連する傾斜した当接表面に沿って上下に移動する。これにより、自己適応機構の働きに影響を与える可能性のある汚れは、継続的に擦り落とされる。
【００２１】
本発明の更なる実施例によれば、第１及び第２の結合要素によって形成される結合部は、トルクを伝達し、及び駆動スピンドルの軸方向に力を伝達するが、他のいかなる機械的負荷も伝達しないように構成されても良い。
【００２２】
このことは典型的には、米国特許出願公開ＵＳ２００３／００１９１０７Ａ１（参照により完全に本明細書に組み込まれたものとする）から公知の結合によって得られ得る。従って、当接面の接触力は切断力の角度に依存せず、これにより摩擦力の変動はない。過剰な切削抵抗による自己ロックは避けられる。切断ユニットに作用する力（スピンドルの軸方向以外）は、自己適応機構に伝達されない。
【００２３】
本発明の更に別の実施例によれば、第２の連結要素は、第１の連結要素に解放可能に連結可能である。その結果、第２のスピンドル部は、内部切断部材に解放可能に連結可能である。このことは、例えば、毛切断機器を清掃するときに、毛切断機器の分解を容易にする。
【００２４】
別の例示的な実施例によれば、当接面は、回転軸に対して螺旋状に延在する。
【００２５】
当接表面の螺旋配向は、他の構成が可能であるが、回転軸線に平行な力成分を得て、内部切断部材に向かうようにするための最も明白な設計である。
【００２６】
本発明の別の例示的な実施例によれば、当接要素は突起を有する。
【００２７】
別の例示的な実施例によれば、駆動スピンドルは、第２のスピンドル部を第１のスピンドル部に対して内部切断部材に向かう方向に付勢するように配置された機械ばねを備える。
【００２８】
該ばねは、当接要素と当接表面との間の相互作用から生じる閉じ力に対するオフセットとして作用する付加的な軸力を提供する。これらの力はあわせて、切断要素に閉じ力を提供する。ばねにより、スピンドルの伸長と最小限の閉じ力が確保される。
【００２９】
別の例示的な実施例によれば、第１のスピンドル部は空洞を有し、第２のスピンドル部は、前記空洞内に部分的に受け入れられ、前記空洞によって変位可能に案内されて、第１のスピンドル部に対して軸方向に変位可能である。
【００３０】
このことは、単純な設計につながる。
【００３１】
別の例示的な実施例によれば、機械ばねは、内部切断部材に向かけられた第２のスピンドル部に対する付勢力を及ぼすために、空洞内に配置される。
これにより、シンプルで信頼性の高い設計と容易な組み立てが可能になる。
【００３２】
当接面が配置される角度αは、トルクと軸力との比を設定するための設計パラメータとして使用されても良い。軸力のオフセットは、封入されたばねの特性によって調整されても良い。
【００３３】
角度αは０°より大きく９０°より小さい。好適には、角度はα≧３°、好適にはα≧５°、好適にはα≧２０°である。
【００３４】
一方、角度αは、好適にはα≦８７°、好適にはα≦８５°、好適にはα≦７０°である。
【００３５】
一実施例では、角度αは２０°と７０°との間である。
【００３６】
第１のスピンドル部又は被駆動部分と第２のスピンドル部又は駆動部分との間の摩擦力は、このような摩擦力が互いに対して可動な２つの部分からなる任意の種類の駆動スピンドルに固有であるため、これまで無視されてきた。角度αは、動摩擦力に打ち勝つような最小値を持つ、第１のスピンドル部が第２のスピンドル部に対して切断ユニットの圧力を受けて連続的に動くようにする。摩擦は、第１及び第２のスピンドル部間の角度により動的である。臨界最小角αは、sin (α) ＝摩擦係数から求めることができる。動摩擦力に打ち勝つ最小角度αは３°乃至８°程度と推定される。
【００３７】
別の例示的な実施例によれば、角度は、駆動スピンドルの軸方向延長線に沿って変化する。輪郭追従機構と組み合わせることにより、トルクと閉じ力との関係をシェービングヘッドの位置によって変化させることができる。この目的のため、切断ユニットは、懸架構造によって支持構造に対して移動可能に懸架され、その結果、懸架構造によって許容される支持構造に対する切断ユニットの運動の結果、第１の結合要素が軸方向に変位され、それによって第１及び第２のスピンドル部が軸方向に互いに相対的に変位し、当接面の角度αが軸方向に変化する。
【００３８】
別の例示的な実施例によれば、切断ユニットは、外部切断部材を支持するための支持部材を有し、懸架構造は、支持部材を支持構造に枢動可能に接続する枢動構造を有する。
【００３９】
本発明の別の例示的な実施例によれば、毛切断機器は、少なくとも２つの切断ユニットと、本明細書以前の毛切断機器の実施例のいずれかに関して説明した少なくとも２つの駆動スピンドルとを含み、少なくとも２つの駆動スピンドルの各々は、少なくとも２つの切断ユニットのそれぞれ１つに連結可能であるように配置される。
【００４０】
本発明の別の実施例によれば、毛切断機器は、ヘアトリマとして使用することができる。本発明に係る駆動スピンドルにより駆動される切断ユニットは、空転（毛を切らない）時に閉止力を減少させて使用することができる。これにより、過熱を防止することができる。
【００４１】
更に別の実施例によれば、機械ばねを省略することができる。その場合、駆動スピンドルは、切断システムの軸に永続的に取り付けられる。このとき閉じ力は、トルク誘導機構だけによって発揮される。作動時の最小トルクと切断システムの閉鎖を確保するために、ある程度の最小摩擦を設ける必要がある。
【００４２】
本発明の別の態様によれば、アクチュエータを収容する主筐体を有し、本明細書で前述したような毛切断機器を更に有し、支持構造が主筐体に解放可能に結合され、アクチュエータが、毛切断機器が主筐体に結合されたときに毛切断装置の動作中に駆動システムを駆動するように構成された毛切断装置が開示される。
【００４３】
本発明の好適な実施例は、従属請求項に定義される。特許請求の範囲は、所与の順序で使用されるだけでなく、本明細書に開示される本発明の範囲から逸脱することなく、異なる組み合わせで、又は独立して使用されても良いことを理解されたい。
【００４４】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例から明らかになり、それを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】シェーバとして構成された本発明による毛切断機器の斜視図を示す。
【図２】図１による毛切断機器において用いられる駆動スピンドルの拡大斜視図を示す。
【図３】長手方向の断面で示された図２の駆動スピンドルを示す。
【図４】それぞれの力が説明された図２による駆動スピンドルの他の部分的な断面図を示す。
【図５】角度α及び半径ｒを説明するため部分的に断面とされた図２の駆動スピンドルを示す。
【図６】図２による駆動スピンドルの第２の第２のスピンドル部の斜視図を示す。
【図７】図６による第２のスピンドル部を通る断面を示す。
【図８】変化する傾斜又は角度を持つ駆動スピンドルの代替実施例を示す。
【図９】国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１８／０５１７６３から公知の輪郭追従機構を基本位置に含むシェービングユニットを示す。
【図１０】下向きに傾斜した位置における図９のシェービングユニットを示す。
【図１１】図９のシェービングユニットの断面を示す。
【図１２】図１１の対応する駆動スピンドルを置き換えるための本発明による関連する駆動スピンドルの１つを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、シェーバとして構成された毛切断装置１０の斜視上面図を示す。毛切断装置１０は、細長い主筐体１２と、主筐体１２の上端に配置されたシェービングユニット２０として構成された毛切断機器と、を有する。シェービングユニット２０は、幾分三角形状に配置された３つの切断ユニット１７を備えた切断ヘッド１４を有する。
【００４７】
主筐体１２内には、駆動装置１６が収容されている（ここでは詳細には図示されていない）。駆動装置１６は、以下の図面を参照して以下に説明する少なくとも１つの駆動スピンドルによって、シェービングユニット２０を動作させ、作動させるように構成されている。主筐体１２には、オペレータ制御装置、オンオフスイッチ２１、外部設定パッド２３、バッテリ、電気ケーブル用のソケットなど、毛切断装置１０の更なる構成要素が設けられても良い。
【００４８】
シェービングユニット２０は、主筐体１２、駆動装置１６、電子制御装置等を含む毛切断装置１０から全体が取り外すことができる。毛切断機器又はシェービングユニット２０は、必要に応じて交換することができる交換部品である。
【００４９】
当該構成は、当技術分野で基本的に知られており、本発明の一部を形成しないので、ここではこれ以上詳細に説明しない。
【００５０】
図２によれば、機器１０は、駆動スピンドル２４を有する。駆動スピンドル２４は、駆動装置１６の回転運動を切断ユニット１７に伝達する。駆動スピンドル２４は、第１の部分（駆動部）２６内にその下端と共に受け入れられる円筒形状の第２の部分（被駆動部）３０を備える。駆動スピンドル２４の第１の部分は、駆動装置１６の対応する歯（図示せず）によって駆動される外側歯２８を備える。第２の部分３０の上端には、全体が３２で示される結合が設けられており、この結合から、切断ユニット１７に配置された対応する空洞（第１の結合要素）と協働する、幾分丸い側面を有する三角形状の第２の結合要素３４のみが示されている。
【００５１】
斯かる結合は、参照により本明細書に完全に組み込まれている米国特許出願公開ＵＳ２００３／００１９１０７Ａ１に詳細に記載されている。この種の継手は、トルクを伝達し、駆動スピンドル２４の軸方向のみに力を伝達するが、他の機械的負荷を伝達しないように構成されている。
【００５２】
駆動スピンドル２４は、駆動装置１６によってその回転軸３５のまわりに回転させられる。第１の部分２６及び第２の部分３０は、互いに軸方向に変位可能に配置されている。本発明によれば、駆動スピンドル２４は、以下で説明するように、切断ユニット１７に自己適応型の閉じ力を与えるように構成される。
【００５３】
シェービングユニット２０が髭の毛に遭遇すると、トルクが増大し、閉じ力も瞬時に増大する。より重い髭では、トルクはより増加し、それに応じて閉じ力が増加する。このことは、より重い髭での切断性能を改善し、一方、より軽い髭での不必要な皮膚刺激を回避する。シェーバが空回りしているときは、トルクが減少し、それに応じて閉じ力が減少する。これにより、摩擦、摩耗、エネルギー損失、騒音が低減され、電池寿命が延ばされる。
【００５４】
斯かるシステムにおいて伝達されるそれぞれの力は、図４及び図５に係る図面に関して後述する。
【００５５】
図３から、第１の部分２６は、側壁４３がそこから延在する底部４０を含む、幾らかカップ状の性質のものであることが分かる。その下端部４４における第２の部分３０は、半径方向に延在する突起として構成される複数の当接要素３６を含む。これらの当接要素又は突起３６は、第１の部分２６に設けられた螺旋当接面３８と協働し、ここで突起３６が案内される。
【００５６】
第１の部分２６及び第２の部分３０は、螺旋ばねとして構成された機械的な圧縮ばね４６によって、互いにプレストレスを与えられ、螺旋ばねは、そこから延在するマンドレル４８によって保持され、第２の部分３０の円筒状の空洞５０内に延在する底部４２に配置される。
【００５７】
図４では、毛切断中に作用する力が説明されている。
【００５８】
毛切断の間、切断ユニット１７は、結合要素３４を介して駆動スピンドル２４に伝達されるトルクＴｃを及ぼす。更に、切断ユニット１７と皮膚との間の圧力から生じる軸方向の力Ｆｃが、駆動スピンドル２４に作用する。それぞれのトルクＴｃは、歯止め２８によって伝達される駆動装置１６に作用するトルクＴｄに等しい。当接面３８又は突起は、長手方向軸線によって画定される駆動スピンドル２４の回転軸線３５に対して角度αをなして配置されている。
【００５９】
角度αは、図４及び図５に示されている。角度αが規定される平面は、第１のスピンドル部３０の円筒上で「はがす」又は解くことによって形成される。角度αは、図４に示す当接面３８と、回転軸線３５に平行に延在する直線との間の角度である。
【００６０】
当接素子３６又は突起とそれぞれの当接面３８との間の接触面において、トルクＴｄが第１の部分２６から第２の部分３０に伝達される。
【００６１】
トルクＴｄが駆動スピンドル２４に働くと、第１の部分２６の下方セグメントの接触面３８は、回転力Ｆｄ＝Ｔｄ／ｒを第２の部分３０の接触要素３６又は突起に働かせる。傾き（角度α）の結果、軸方向成分Ｆｉが生成される。軸方向成分Ｆｉは、図４に示す角度α、駆動力Ｆｄ、及びその結果生じる力Ｆｎを用いて計算することができる。
【００６２】
以下の関係式が得られる：
Ｆｄ＝Ｔｄ／ｒ
Ｆｎ＝Ｆｄ／ｃｏｓα
Ｆｉ＝Ｆｎ・ｓｉｎα
Ｆｉ＝Ｆｄ・ｔａｎα
【００６３】
斯くして、軸方向成分Ｆｉは、加えられたトルクＴｄ及び得られる回転力Ｆｄに比例することが分かる。
【００６４】
当接要素３６及び対応する当接面３８の構成は、自己ロックがないように選択される。ばね４６は、追加の軸方向の力Ｆｓを及ぼし、Ｆｉに対するオフセットとして作用し、これらの力が一緒になって、切断要素又は切断ヘッド１４に閉じ力Ｆｃを提供する：
Ｆｃ＝Ｆｉ＋Ｆｓ
【００６５】
ばね４６は、駆動スピンドル２４の延長と最小の閉じ力を保証する。
【００６６】
その結果、上に示したように、切断システムが髭毛に遭遇すると、トルクＴｃが増大し、閉じ力Ｆｃも瞬時に増大する。より重い髭では、トルクはより増大し、それに応じて閉じ力が増大する。このことは、より重い髭での切断性能を改善し、一方、より軽い髭での不必要な皮膚刺激が回避される。シェーバが空回りしている場合、トルクが減少し、それに応じて閉じ力Ｆｉが減少する。これにより、摩擦、摩耗、エネルギー損失及びノイズが低減され、バッテリ寿命が延長される。
【００６７】
角度αを設定することにより、比率及びトルクＴｃ、軸力Ｆｉの調整ができる。軸力Ｆｉに対するオフセットＦｓは、ばね４６の特性によって調整することができる。
【００６８】
第２の部分３０と第１の部分２６との間の摩擦力は、これまで無視されてきたが、このような摩擦力は、互いに対して移動可能な２つの部分からなる任意の種類の駆動スピンドルに固有であるからである。角度αは、動摩擦力が克服されるように最小値を有するべきであり、それにより、切断ユニット１７によって加えられた圧力の下で第１の部分２６に対して第２の部分３０が連続的に移動することになる。摩擦は、第１の部分２６と第２の部分３０との間の角度により動的である。臨界最小角αは、ｓｉｎ (α)＝摩擦係数から求めることができる。動摩擦力に打ち勝つ最小角度αは３°乃至８°程度と推定される。
【００６９】
代替実施例では、ばね４６を省略することができる。その場合、駆動スピンドル２４は、切断ユニット１７の軸に永続的に取り付けられる。このとき閉じ力は、トルク誘導機構だけによって発揮される。作動時の最小トルク、及び切断システムの閉鎖を確保するために、ある程度の最小摩擦を設ける必要がある。
【００７０】
別の代替実施例では、接触面３８の傾斜は、駆動スピンドルの延長範囲に沿って変化する。このような状況を図８に示す。駆動スピンドル２４ａの当接面３８の傾き又は角度αは一定ではなく、軸方向に変化する。
【００７１】
図９乃至図１１において、国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１８／０５１７６３（まだ公表されていない）から知られるような、輪郭追従機構を含むシェービングユニット２０ｂが示されている。
【００７２】
シェービングユニット２０ｂ及び駆動スピンドル２４ｂとは別に、対応する部分には同じ参照番号が使用される。
【００７３】
シェービングユニット２０ｂは、２つの切断ユニット１７を備えている。各切断ユニット１７は、複数の毛入口開口部５４を有する外部切断部材１８と、外部切断部材１８に対して回転可能に配置された内部切断部材１９とを備える。
【００７４】
内部切断部材１９は、複数の切断要素５２と、切断要素５２を担持する担持部５８と、駆動スピンドル２４ｂによって内部切断部材１９を駆動するための第２連結要素３４と係合する第１連結要素５６と、を有する。
【００７５】
各切断ユニット１７は、懸架構造６２によって支持構造６０に対して移動可能に懸架されている。懸架構造６２は、各切断ユニット１７が支持部材６８を接続するピボット構造６６を有し、その支持部材の上に切断ユニット１７が支持され、支持構造６０に回動可能に接続される。
【００７６】
本発明によれば、駆動スピンドル２４ｂは、図８又は図１２に示されるように変化する傾斜を有する駆動スピンドル２４ａに置き換えられる。
【００７７】
２つの切断ユニット１７が支持されている支持構造６０は、各切断ユニット１７を駆動する各駆動スピンドル２４ａ上に駆動運動が伝達される中央結合７０に連結されている外部駆動又はアクチュエータを介して、一般に駆動される。
【００７８】
図９では、シェービングユニット２４ｂが第１の位置で示されているが、図１０のシェービングユニット２４ｂは第２の位置で示されており、ここで、切断ユニットは下方に枢動している（ユーザの皮膚に接触する可能性があるため）。このように、シェービングヘッド２０ｂは、使用者の皮膚に沿って追従する輪郭を可能にする。
【００７９】
シェービングユニット２０ｂは、内部切断部材１９の切断要素５２のための担持部５８を駆動する第１結合素子５６と、駆動スピンドル２４ａ上に設けられた第２結合素子３４と、からなる結合を介して駆動スピンドル２４ａによって駆動される。
【００８０】
シェービングユニット２０ｂが支持構造６０に対して枢動運動を行うとき、各駆動スピンドル２４ａにおいて、第１及び第２のスピンドル部品２６、３０が互いに軸方向に変位し、当接面３８の角度α（図８参照）が軸方向に変化するように、第１の結合素子５６が軸方向に変位する。
【００８１】
図１０による下方に傾いた位置では、駆動スピンドル２４ａは短くなる。即ち、駆動スピンドル２４ａの第２の部分３０は、図９に示すシェービングユニット２０ｂの持ち上げられた位置よりも下方になる。
【００８２】
駆動スピンドル２４ａの上部における当接面３８の傾斜又は角度αは、下部におけるよりも大きいので、トルクと閉じ力との間の関係は、駆動スピンドル２４ａに対するシェービングユニット２０ｂの位置によって変化する。
【００８３】
本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は説明するもの又は例示的なものとみなされるべきであり、本発明は開示された実施例に限定されるものではない。図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。
【００８４】
請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。単一の要素又はその他のユニットが、請求項に列記された幾つかのアイテムの機能を実行しても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。
【００８５】
請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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