УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ БРЕЮЩАЯ ГОЛОВКА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РЕГУЛИРОВАНИЯ КУПОЛООБРАЗНОЙ ФОРМЫ
IMPROVED DOME-SHAPED SHAVING HEAD WITH POSSIBILITY OF ADJUSTING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вращательным электробритвам и, в частности, к режущему узлу для таких электробритв, имеющему усовершенствованную конфигурацию. Изобретение также относится к способу производства ножа и головки для такого ножа.
Описание предшествующего уровня техники
Во вращательных электробритвах режущий узел сформирован внешним режущим элементом, который взаимодействует с вращающимся внутренним режущим элементом или ножом для захвата и срезания щетины. Внешний режущий элемент, часто называемый крышкой, имеет в целом форму кольцевой бреющей дорожки, имеющей прорези, через которые может проходить щетина. Внутренний режущий элемент или нож имеет в целом форму диска, имеющего множество вертикальных лапок, несущих лезвия. Нож вращается таким образом, что лезвия следуют по кольцевой дорожке и взаимодействуют с прорезями для срезания щетины. Вращательная электробритва может иметь один, два или больше таких режущих узлов, установленных в бреющей головке. Популярная конструкция включает в себя головку с тремя ножами, в которой три таких режущих узла скомпонованы в треугольной конфигурации. Устройство этого типа показано в документе US 5408749.
Ключевым признаком конструкции бреющей головки является комфорт для пользователя. Она требует того, чтобы бритье осуществлялось мягко независимо от того, какая часть головки используется, какое прилагается давление, и в каком направлении перемещается головка по коже. Нож должен чисто срезать щетину, не царапая кожу, и кожа не должна втягиваться в прорези или иначе входить в контакт с поверхностями вращающегося ножа. Важными соображениями для достижения комфорта являются угол резания или срезания ножом между передней поверхностью ножа и внутренней поверхностью головки. Лапки ножа и передняя поверхность обычно повернуты вверх под углом резания, составляющим обычно 40-50° относительно внутренней поверхности головки, для уменьшения сил резания. Режущая кромка обычно будет находиться в радиальном направлении, в то время как прорези в головке могут быть под углом резания, обычно составляющим от 3 до 7° относительно ножа. Это способствует обеспечению гладкого прохождения режущих поверхностей поверх пластинок бреющей дорожки, поскольку вращающиеся поверхности всегда будут в контакте с пластинками в некоторой точке. Значительное внимание уделено достижению оптимальных углов для любой заданной режущей конфигурации.
Недавно было обнаружено, что тороидальные, куполообразные или кольцеобразные бреющие дорожки в головках комфортны для кожи. Это означает, что входящая в контакт с кожей поверхность бреющей дорожки не является плоской или планарной, но вместо этого имеет форму купола. Устройство, имеющее куполообразную бреющую дорожку, описано в документе CA 2536424.
Хотя такие конфигурации могут повысить комфорт в некотором случае, они приводят к дополнительным трудностям относительно поддержания желательного угла резания. В частности, для куполообразной дорожки обычные наклонные режущие инструменты имеют изогнутую режущую кромку и неспособны сохранять постоянный угол резания по ширине бреющей дорожки, когда куполообразная бреющая дорожка имеет прямые прорези для входа щетины. Этот эффект может быть частично преодолен посредством выполнения также нелинейных прорезей в головке для соответствия ножу. Однако такие приспособления являются дорогостоящими, поскольку процессы резания и шлифовки, требуемые для выполнения искривленных прорезей в материале головки, значительно более сложные, чем те, которые могут использоваться для формирования прямых прорезей. Таким образом, было бы желательно получить режущий узел, имеющий конфигурацию, которая, по меньшей мере, частично устраняет некоторые или все указанные выше недостатки.
Краткое описание изобретения
Согласно изобретению получен нож для вращательной электробритвы, содержащий диск ножа или опорный элемент, имеющий ось для вращения и множество вертикальных лапок, при этом каждая лапка заканчивается дистальной частью, имеющей переднюю поверхность, наклоненную под углом α резания относительно направления движения лапки, и выпуклую верхнюю поверхность для взаимодействия с крышкой. Передняя поверхность имеет вогнутую форму, и верхняя поверхность и передняя поверхность пересекаются друг с другом на режущей кромке. Благодаря применению вогнутой передней поверхности изменения угла режущей кромки относительно радиального направления можно значительно уменьшить по сравнению с наклонной режущей кромкой, имеющей выпуклую верхнюю поверхность и плоскую переднюю поверхность. Хотя усовершенствование и преимущества могут быть достигнуты посредством выполнения передней поверхности в вогнутой форме с различными профилями, в соответствии с объектом настоящего изобретения постоянный угол резания может быть достигнут по радиальной протяженности ножа, если режущая кромка находится в вертикальной плоскости, то есть в плоскости, по существу параллельной оси вращения ножа. Другими словами, при взгляде вдоль оси или в вертикальном направлении режущая кромка формирует прямую линию, по меньшей мере, в той части, которая предназначена для вхождения в контакт с бреющей дорожкой, сформированной в крышке. Эта вертикальная плоскость может проходить через ось таким образом, что режущая кромка выровнена в радиальном направлении. В качестве альтернативы режущая кромка может быть немного отклонена относительно радиального направления. В данном контексте термин ʺпередняяʺ следует понимать относительно направления вращательного движения ножа, и передней поверхностью, таким образом, является поверхность, которая обращена в направлении движения. Подобно этому термин ʺверхняяʺ следует понимать относительно направления к лицу пользователя в рабочем положении электробритвы независимо от того, удерживается ли она вертикально, горизонтально или иначе. Термин ʺвертикальноеʺ также может быть использован далее относительно осевого направления, и термин ʺгоризонтальноеʺ также может использоваться для определения направлений, перпендикулярных осевому направлению. Угол резания также следует понимать как положительный угол резания, то есть угол, при котором передняя поверхность не вертикальна, но при котором режущая кромка формирует режущую кромку. Вогнутая передняя поверхность является вогнутой, по меньшей мере, относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения, и, по меньшей мере, в районе, примыкающем к режущей кромке. Верхняя поверхность выпуклая в плоскости, перпендикулярной направлению движения.
Хотя ссылки даны на диск ножа, следует понимать, что он не ограничен диском, имеющим какую-либо конкретную форму. При определенных обстоятельствах этот элемент можно назвать опорным элементом, и он может иметь звездообразную конфигурацию с вертикальными лапками, расположенными на оконечностях звезды. Вертикальные лапки сами могут быть наклонены для формирования дистальной части или дистальная часть может быть сформирована на или в передней поверхности вертикальных лапок. Хотя нож может быть цельным элементом, также следует понимать, что нож может быть сформирован как узел из многих индивидуальных элементов. В частности, каждая лапка может быть снабжена элементом втягивания или ʺпаукомʺ для захвата и подъема щетины. Такой элемент втягивания может иметь такую же вогнутую форму, как и передняя поверхность, или может быть сформирован иначе, как требуется.
Согласно изобретению угол α резания, предпочтительно, составляет от 35 до 70° к направлению движения. Более предпочтительно, этот угол может составлять от 40 до 50°.
Специалисту в данной области техники хорошо известны преимущества выбора этого угла в соответствии с уклоном режущей кромки и также с углом резания прорези в крышке, с которой взаимодействует нож.
Согласно другому предпочтительному объекту изобретения выпуклая верхняя поверхность ножа представляет собой круговую цилиндрическую поверхность, имеющую первый радиус R. В этом случае вогнутая передняя поверхность может быть круговой цилиндрической поверхностью, имеющей второй радиус r, при этом радиус r выбран в соответствии с углом резания таким образом, что r=R/cos α. Хотя может быть предпочтительна частично круглая верхняя поверхность для использования с бреющей дорожкой подобной формы, могут использоваться бреющие дорожки других нерегулярных форм, и в этом случае может быть выполнена соответствующая нерегулярная вогнутая передняя поверхность для создания желательной прямой режущей кромки. Считается, что форма бреющей дорожки и верхней поверхности должны выступать на передние поверхности ножа с масштабным коэффициентом, равным косинусу угла резания. Таким образом, может быть определена вогнутая передняя поверхность, которая может быть приспособлена для разных выпуклых или куполообразных верхних поверхностей.
Согласно другому объекту изобретения получен режущий узел для вращательной электробритвы, содержащий нож, вращающийся вокруг оси, и крышку, при этом крышка содержит бреющую дорожку, имеющую куполообразную верхнюю или наружную поверхность, изогнутую нижнюю или внутреннюю поверхность и множество проходящих в радиальном направлении прорезей для прохождения щетины, которую необходимо сбрить, нож, содержащий дистальные части, которые следуют бреющей дорожке, и имеющий выпуклую крышку, входящую в контакт с поверхностью, соответствующей изогнутой нижней поверхности, заканчивающейся режущей кромкой, при этом режущая кромка и режущая поверхность прорезей повернуты относительно друг друга под углом резания, и угол резания по существу постоянный по радиальной протяженности паза. Угол резания, таким образом, может быть тщательно подобран, чтобы максимизировать комфорт по полной ширине бреющей дорожки даже для ножа под углом. Представляется, что это улучшает комфорт при бритье и уменьшает царапание. Хотя ссылка дана на угол резания, постоянный по всей ширине бреющей дорожки, тем не менее, следует понимать, что небольшое изменение может допускаться.
В данном контексте следует понимать, что куполообразная верхняя поверхность будет в целом соответствовать изогнутой нижней поверхности крышки, имеющей постоянную толщину по всей бреющей дорожке. Однако это необязательно всегда должно иметь место, и изогнутая нижняя поверхность может фактически иметь профиль, отличный от профиля верхней поверхности. Согласно настоящему изобретению именно изогнутая нижняя поверхность обычно будет диктовать конфигурацию поверхности ножа, взаимодействующей с крышкой. Кроме того, следует понимать, что бреющая дорожка будет в целом кольцевой, и куполообразная верхняя поверхность, таким образом, будет тороидальной или квазитороидальной. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения изогнутая нижняя поверхность следует профилю тора, имеющего частично круговое поперечное сечение. Подобно этому, хотя ссылка дана на выпуклую верхнюю поверхность дистальной части, следует понимать, что эта поверхность в целом будет иметь форму части цилиндра, то есть выпуклую в радиальной плоскости, но плоскую в направлении внешней окружности, соответствующем направлению движения.
Хотя ссылка дана на прорези, проходящие радиально, их ориентация не ограничивается исключительно радиальной ориентацией прорезей и просто обозначает, что они проходят, по меньшей мере, частично в радиальном направлении. На самом деле прорези, предпочтительно, немного повернуты относительно радиального направления. Этот угол β, предпочтительно, составляет от 1 до 10°, более предпочтительно от 3 до 7°. Прорези могут иметь постоянную ширину или могут иметь изменяющуюся ширину.
Согласно другому объекту изобретения крышка может иметь одну или более бреющих дорожек. В случае наличия множества бреющих дорожек они в целом будут концентрическими с множеством режущих элементов, приспособленных для следования каждой из дорожек. В простом варианте осуществления изобретения присутствует одна дорожка.
Нож, который взаимодействует с крышкой, может быть ножом, описанным выше или далее, если он соответствует заданной конфигурации для достижения желательного постоянного угла резания. Однако следует понимать, что крышка и режущий узел могут дополнительно иметь другие дорожки или районы с ножами, работающими согласно другим принципам, которые сами по себе не воплощают изобретение.
Кроме того, изобретение относится к электробритве, содержащей один или более режущих узлов, описанных выше, и соответствующий привод для обеспечения вращения ножа или ножей. Самая предпочтительная конфигурация имеет три режущих узла, скомпонованных на вершинах равностороннего треугольника. Электробритва может иметь электропитание от батареи и/или от электросети. Альтернативный вариант осуществления изобретения может содержать пару режущих узлов.
Согласно изобретению угол α резания, предпочтительно, составляет от 35 до 70° к направлению движения. Более предпочтительно, этот угол может составлять от 40 до 50°. Поверхность может быть сформирована холодной штамповкой посредством высечки ножа в его начальной плоской форме. Затем, в качестве последующего этапа холодной штамповки, могут быть загнуты вверх вертикальные лапки для формирования завершенной конфигурации ножа.
Краткое описание чертежей
Признаки и преимущества изобретения будут понятны при ссылках на следующие чертежи нескольких примерных вариантов его осуществления, на которых:
фиг. 1 - вид в перспективе электробритвы, соответствующей изобретению;
фиг. 2 - вид частичного сечения устройства, показанного на фиг. 1, выполненного по линии II-II;
фиг. 3 - вид в перспективе ножа согласно изобретению;
Фиг. 4a-4c - ортогональные виды дистальной части ножа в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
фиг. 4d - вид в направлении стрелки IV на фиг.4b;
фиг. 5 - вид в плане одного из режущих узлов, показанных на фиг. 1;
фиг. 5a - деталь фиг. 5;
фиг. 6a-6c - ортогональные виды дистальной части обычного ножа;
фиг. 7 - вид режущего узла, включающего обычный нож, показанный на фиг. 6A-6C; и
фиг. 7a - деталь фиг. 7.
Описание иллюстративных вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 показан вид в перспективе электробритвы 100, соответствующей настоящему изобретению. Электробритва 100 имеет удерживаемую рукой часть 102 и головку 104. Головка снабжена тремя режущими узлами 1, скомпонованными в треугольной форме.
На фиг. 2 показано сечение одного из режущих узлов 1, показанных на фиг. 1, выполненное по линии II. Режущий узел 1 содержит крышку 2 и нож 4, который может вращаться вокруг оси X-X. Крышка 2 имеет бреющую дорожку 8, имеющую куполообразную верхнюю поверхность 10 и изогнутую нижнюю поверхность 12. Нож 4 содержит опорный элемент или диск 14 ножа, имеющий множество вертикальных лапок 16, каждая из которых заканчивается дистальной частью 18, как будет описано более подробно ниже. Дистальные части 18 расположены и конфигурированы для следования бреющей дорожке 8, когда нож вращается вокруг оси X-X.
На фиг. 3 показан вид в перспективе ножа 4, показанного на фиг. 2. Как можно видеть, каждая лапка 16 проходит вверх от периферии диска 14 ножа к дистальной части 18. Дистальная часть 18 имеет выпуклую или имеющую форму цилиндра верхнюю поверхность 22, которая заканчивается режущей кромкой 24. Дистальная часть 18 также имеет переднюю поверхность 26, которая пересекается с верхней поверхностью 22 на режущей кромке 24. Лапка 16 и передняя поверхность 26 отклонены относительно направления Y движения. Этот угол представляет собой угол α резания, который в примере составляет 45°. Режущая кромка 24, таким образом, формирует переднюю кромку, когда диск 14 ножа вращается. В центре диска 14 ножа находится проем 28 для взаимодействия со шпинделем привода (не показан) электробритвы, который иначе может быть обычным.
Согласно изобретению и как можно видеть на фиг. 3, передняя поверхность 26 немного вогнута. Это лучше видно на фиг. 4a-4d, на которых показаны три вида дистальной части 18 в ортогональной проекции и дополнительном виде 4d в направлении D под углом α резания. Примечательно то, что при взгляде в вертикальном направлении фиг. 4a показывает режущую кромку 24, представляющую собой прямую линию. Также на фиг. 4a можно заметить, что режущая кромка имеет радиальную ориентацию или фактически находится в радиальной плоскости. Это также можно видеть в виде сбоку на фиг. 4b. Как можно видеть на фиг. 4c против направления движения, режущая кромка 24 и верхняя поверхность 22 наблюдаются как кривая линия, имеющая такое же искривление, как и нижняя поверхность крышки. Радиус кривизны составляет R, величина которого может быть приблизительно 4 мм. На фиг. 4d кривизна вогнутой передней поверхности 26 показана как r. Посредством обеспечения того, что R равен r Cos α, две поверхности будут пересекаться на режущей кромке 24, которая находится в вертикальной плоскости.
На фиг. 5 и 5a показан подробно один из режущих узлов 1, показанных на фиг. 1, в виде в плане в направлении оси X-X. Как можно видеть, крышка 2 и бреющая дорожка 8 снабжены прорезями 30, которые проходят поперек бреющей дорожки 8. Прорези 30 ориентированы под небольшим углом β к радиальному направлению. Дистальные части 18 можно видеть через прорези 30, и они имеют режущие кромки 24, выровненные радиально таким образом, что между режущей кромкой 24 и режущей поверхностью 32 прорези 30 образован угол β резания. Следует отметить, что в этом примере дистальная часть 18 ножа вращается в направлении по часовой стрелке при взгляде на головку электробритвы. Это приводит к тому, что резание происходит при движении при бритье от внешнего края бреющей дорожки 8 внутрь. Будет понятно, что при желании также возможно противоположное направление резания.
Благодаря конфигурации режущей кромки 24 достигнут постоянный угол β резания по полной длине прорези 30. Обычная дистальная часть 50 показана для сравнения на фиг. 6a-6c, которые показывают дистальную часть в ортогональных проекциях. Как можно видеть в виде спереди на фиг. 6c, эта дистальная часть 50 имеет выпуклую верхнюю поверхность 52. Вид сбоку на фиг. 6b показывает по существу плоскую переднюю поверхность 54, отклоненную под углом α резания. Как можно видеть в виде в плане на фиг. 6a, режущая кромка 56, таким образом, формирует кривую линию, лежащую в плоскости передней поверхности 54.
На фиг. 7 и 7a показаны виды, подобные показанным на фиг. 5 и 5a, головки 2 при работе с обычной дистальной частью 50, показанной на фиг. 6. Как можно видеть, изогнутая режущая кромка 56 вызывает изменение угла β резания между внутренней частью прорези 30 и внешней частью. Это изменение угла резания означает, что щетина не будет равномерно срезаться во всех положениях и может втягиваться боком вдоль прорези 30, вызывая царапание и дискомфорт.
Таким образом, изобретение было описано в отношении некоторых вариантов его осуществления, описанных выше. Будет понятно, что эти варианты осуществления изобретения подвержены различным модификациям и альтернативным формам, известным специалистам в данной области техники. В частности, для других бреющих дорожек нерегулярных форм может быть выполнена подобная нерегулярная вогнутая передняя поверхность для создания прямой режущей кромки. ʺТороидальнаяʺ конфигурация бреющей дорожки может выступать на передние поверхности ножа с масштабным коэффициентом косинуса угла резания. Таким образом, может быть задана вогнутая передняя поверхность, которая может соответствовать любой выпуклой или куполообразной конфигурации бреющей дорожки.
В дополнение к описанным выше конструкциям и техническим приемам могут быть выполнены многие модификации без отхода от сущности и объема изобретения. Соответственно, хотя были описаны конкретные варианты осуществления изобретения, они являются только примерами и не ограничивают объем изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.