低阻力理髮器的刀片齒輪廓的製作方法
2023-10-10 02:00:24 4
專利名稱：低阻力理髮器的刀片齒輪廓的製作方法
低阻力理髮器的刀片齒輪廓背景本發明大體上涉及毛髮剪切裝置，還涉及採用刀片的往復運動以實現剪切動作的理髮器或剪髮器(這裡統稱為「理髮器」)，更具體地涉及用於這種理髮器的刀片，尤其涉及用於這種刀片的齒的具體構造。傳統地，理髮器刀片包括靜止刀片或固定刀片以及活動刀片，活動刀片在驅動カ的作用下相對於固定刀片往復運動。每個刀片具有大致平坦的基座，在靜止刀片中的基座常常設置有緊固件開ロ，用於容納將刀片固定於理髮器的緊固件。典型地，活動刀片通過彈簧夾夾靠於固定刀片，並且包括用於容納驅動元件的大致位於中心的開ロ。固定刀片和活動刀片的公共邊緣設置有多個剪切齒。儘管取決於所需的剪切動作的類型以及所修剪的目標物體(包括人、牲畜、寵物、毯子等)的不同，可以改變齒的長度和構造，但是在大多數情況下，齒具有盒狀橫截面。這種截面構造從齒的與基座相鄰的根部延 伸至相對的齒的尖部。在很多情況下，使用傳統的研磨和拋光技術對齒的尖部進行最初的修整，從而移除拐角上的尖鋭邊緣。沿下齒面形成平坦表面，從而形成剪切表面。此外，很多傳統的刀片經過二次修整，在側面和剪切表面之間施加一半徑。儘管進行了這種修整，但是傳統刀片上的齒仍典型地由多個平坦表面形成。
發明內容
提供了對上述傳統的刀片齒輪廓的改進，這種改進已證實顯著地改善了理髮器的剪切操作。事實上，通過用具有如下文所述構造的齒的刀片代替傳統刀片，經由理髮器刀片組的毛髮進給速率(feed rate)提高了幾倍，提高的量取決於所剪切物質的密度和具體的刀片構造。在一些情形中，使用本發明的刀片齒構造實現比傳統進給速率提高了十倍。此夕卜，剪切質量顯著提高，裝備有本發明刀片的給定理髮器在剪切和纖維(毛髮)進給方面能夠明顯優於裝備有傳統刀片的相同理髮器。本發明的刀片齒的另ー特點是在齒的尖部的橢圓形過渡區，其形成三維進給加強形狀。除了剪切表面以外，由此形成的齒的尖部不具有平坦表面。在優選的實施方式中，在齒的軸向或Y方向上限定的弧大於在橫向方向或X方向限定的弧，從而產生橢圓形狀。在一些應用中，可以設計為，Y方向的弧的尺寸將為X方向的弧的尺寸的三倍大。更具體地，用於毛髮剪切裝置的刀片的齒包括固定於刀片的基座的根部和與根部相対的尖部，其中齒的縱軸限定在根部與尖部之間。在齒上設置有下平坦剪切表面、與下表面相對的上表面、和將上表面與下表面分隔開的側壁。上表面和側壁的至少一部分在縱軸方向上自尖部開始為橢圓狀。在另ー實施方式中，提供一種在毛髮剪切裝置中使用的剪切刀片，包括基座，所述基座具有第一邊緣和相対的第二邊緣；多個齒，所述多個齒從第一邊緣突出，所述多個齒中的每個都在固定於第一邊緣的根部和與根部相対的尖部之間限定縱軸。所述多個齒中的每個都具有下平坦剪切表面、相対的上表面以及側壁表面。所述多個齒中的每個在由尖部限定的平面中所取的截面限定橢圓形，所述平面為與平坦剪切表面平行的平面和與剪切表面垂直並沿縱軸延伸的平面中的至少ー個平面。附圖
簡要說明圖I是現有技術的理髮器靜止刀片的頂視透視示意圖；圖2是圖I中所描繪的理髮器刀片的齒的局部放大頂視透視圖；圖3是裝備有本發明的齒的本發明刀片的局部頂視透視圖；圖3A是沿圖3的線A』 -A』在大致示出的方向上的右側並在相反方向上的左側所取的組合截圖；圖4是圖3中所描繪的齒的局部放大透視圖；圖5是本發明的齒的ー個可選擇實施方式的局部底視平面圖；
圖6是本發明的齒的另一個可選擇實施方式的局部底視平面圖；圖7是圖5的齒的局部的側視立體圖；圖7A是沿圖7的線7A-7A在大致示出的方向上所取的截面圖；圖7B是沿圖3和圖7的線7B-7B在大致示出的方向上所取的截面圖；以及圖8是設置有本發明的齒構造的本發明刀片組的分解透視圖。具體描述現在參照圖I和圖2，示意性地圖解了傳統的或現有技術的理髮器刀片，所述刀片整體上被標示為10，並且包括大致平坦的基座12，基座12具有第一或後邊緣14以及相對的第二或前邊緣16。如在所屬領域中已熟知的，當刀片10安裝於理髮器時，用戶看到上表面18，並且相対的下表面20面向理髮器外殼(未示出)。可以理解的是，如在所屬領域中已知的，刀片10可以具有多種形狀，圖I中的描繪僅作參考之用。本發明的焦點在於齒的構造。理髮器的多個齒22從第二邊緣16突出，每個齒都具有固定於第二邊緣的根部24以及相対的尖部26。在本申請中，尖部26是指齒22的端部或末梢區域，並不限制為齒22的端點。因此，參考數字26也指尖部區域。每個齒22都在根部24與尖部26之間限定縱軸「Q」。從圖2可以看出，每個根部22都具有盒狀橫截面，這裡所限定的盒狀表示長方形、正方形、梯形或其它四邊形。然而，在所屬領域中已知的具有平坦表面的其它多邊形也用於齒的截面。28為齒22的下表面上的平坦剪切表面。與剪切表面28相対的是上齒面30和側壁32，側壁32將剪切表面與上齒面分隔開。上齒面30和側壁32也是平坦的。應注意的是，傳統的齒22具有幾個尖銳拐角，在限定尖部26的邊緣34、36和38處以及在將上表面30與側壁32分隔開的邊緣40和42處大致形成直角。現在參照圖3至圖8，示出了本發明的齒並且所述齒整體上被標示為22』。與齒22共享的部件被標示為相同的參考數字。根據發明人的測試顯示除了形成平坦剪切表面的下齒面28以外，通過移除沿邊緣34、36、38、40和42的直角並且重構齒22』以具有整體上非平坦的外圍，提供了改善的剪切性能。本發明的刀片的齒22』的ー個重要特點為每個上表面30以及優選地側壁42的至少一部分在縱軸「Q」的方向上自尖部26開始為橢圓狀。優選地，刀片22』上的尖部26限定橫向於縱軸「Q」的弧「X」，並且縱軸「Q」的至少一部分限定弧「Y」，使得Y>X，由此形成橢圓形(圖4至圖6)。還優選地，弧X和弧Y的相鄰端部之間的過渡是平滑的。另ー特點是，優選地在至少兩個平面中測量弧「X」和弧「Y」，其中的ー個平面平行於剪切表面28 (圖4和圖6)，另ー個平面垂直於剪切表面並與縱軸「Q」對齊(圖7)。此外，特別優選地，弧「Y」自尖部26開始包圍小於或等於1/3的縱軸「Q」。然而，弧「Y」的長度可被設計為隨著應用而改變，並且可以超過1/3的縱軸「Q」。現在參照圖3和圖4，本發明預期，通過使弧「Y」大於弧「X」，弧「X」和弧「Y」限定橢圓形。已經證實，這種形狀顯著地増加了通過理髮器的毛髮的進給速率，所述理髮器裝備有至少ー個具有本發明的齒22』的刀片。在優選的齒22』中，非徑向或橢圓形的弧「Y」被形成為齒的構造，使得側壁32也為橢圓形，並且僅齒22』的平坦表面作為剪切表面28。因此，在尖部26處，上表面30與側壁32之間為無角過渡。如圖3和圖3A中所見，在根部24附近所取的橫向於縱軸「Q」的第一截面A-A為盒狀，並且在尖部26附近所取的相似的第二截面A』 -A』大體上呈「D」形，其中第二截面具有由下剪切表面28限定的單一直線，剰餘表面為橢圓形。如在所屬領域中已知的，理髮器的刀片組的剪切動作在刀片齒的側邊緣處獲得，當活動刀片相對於固定刀片往復運動時產生 了ー種剪刀式動作。為了保持這種剪切動作，優選地朝向根部24的齒22』的截面3A-3A具有形成尖銳剪切邊緣的拐角44，在所述尖銳剪切邊緣處，平坦剪切表面28過渡至側壁32。這從圖3A的右側可見。然而，為了加強本發明的刀片22』的進給毛髮的能力，優選地，從線3A-3A向尖部26看去(從圖3A的左側可見)，拐角44A為倒圓角。由此，可以理解的是，從線3A-3A向尖部26的末端不會發生剪切動作。現在參照圖3A和圖5至圖7，可選擇地，通過擴展倒圓角形拐角44A的概念，在一些應用中，下剪切表面28的外圍邊緣46在「R」處也為倒圓角地或平滑地過渡，以便在尖部26處剪切表面與側壁32之間沒有限定拐角。此過渡區域「R」平滑地融入到平坦剪切表面28中。特別優選地，儘管倒圓角過渡區域「R」被限於齒的尖部26，然而還可以設計為，過渡區域「R」沿外圍邊緣46向齒的根部24延伸。對比圖5和圖6，可以看出，過渡區域「R」可以改變並限定相對小的尖部距離「D」(圖5)，或者相對大的尖部距離「D」(圖6)。現在參照圖7、圖7A和圖7B，在齒22』的第一截面7A-7A與第二截面7B-7B之間形成漸進的平滑的過渡「T」。換言之，齒22』的橫截面從圖7A中可見的靠近尖部26的非平坦的彎曲的形狀平滑地過渡為靠近根部24的從圖7B中可見的具有平坦上表面30和側壁32的盒狀。現在參照圖8，在實踐中，在觀看理髮器的刀片運動的高速攝影之後發現，毛髮纖維在通過傳統刀片齒幾何構造中的尖鋭拐角型刀片組時，受到了阻礙。更具體地，現有的齒構造的陡起的幾何構造在與毛髮纖維接觸的點處造成壓カ峰值，這顯著地増大了拖拽。相應地，這種拖拽導致較慢的剪切速度和較低的整體剪切質量。而且，儘管傳統刀片的齒10通常經過二次修整或研磨，使一些拐角或邊緣變圓，然而它們仍然具有多個平坦表面。已經證實，在邊緣34-42處移除直角或拐角會使通過刀片組48的毛髮進給速率顯著提高，其中刀片組48由靜止刀片或固定刀片50以及補充性的活動刀片52組成，至少ー個刀片裝備有本發明的齒22』(圖8)。這種刀片組48典型地裝備有刀片導引器54，如在理髮器領域中已知的。簡單參照圖6，為了獲得所需的剪刀式剪切動作，活動刀片52的齒將在剪切表面28上限定線56。通過至少在靜止刀片50上設置本發明的齒22』，已經實現了比標準的具有平坦上表面和側壁表面的「拐角」刀片的剪切速率大約快5至10倍量級的剪切速率。此外，在靜止刀片50設置有齒22』的情形下，刀片52也可以裝備有這種齒。當本發明的齒22』形成在靜止刀片50上時，本發明的齒22』的主要的性能優點得到實現。還已發現，由於本發明的齒22』，剪切效率提高了，由此使用理髮器進行工作的用戶在目標頭部的某區域上所需的操作次數減少了。因而，裝備有刀片50和52 (至少刀片50具有本發明的齒22』)的理髮器往往表現為功效強大得多的級別的理髮器。下表I提供了標準理髮器刀片與本發明的具有齒22』的刀片之間的刀片進給速率的對比。人造毛髮剪切測試本發明通過使每種構造的三個樣品刀片組(A、B和C)移動經過沿指定距離(例如在20-24英寸長的範圍內)排列的指定密度的人造毛髮，以秒為單位測量時間。表I·
常用刀片木發明刀片
12 3I 2 3
A 14.47 6.61 6.332.36 2.36 1.78
B 15.28 12.5 5.652.45 2.38 1.74
C 28.55 6.56 5.992.37 2.29 1.79上述結果的平均值顯示，本發明刀片的剪切比常用刀片的剪切大約快5倍。再次參照圖3A、圖4、圖7A和圖7B，本發明的齒22』的構造具有三個不同區域過渡區58、過渡區60和尖部26。優選地，通過衝裁(blanking)、銑削或研磨操作來塑形主體60，因此主體60被塑形為具有盒狀截面，並且主體60具有平坦表面。過渡區58在構造上從尖部26至主體具有平滑的變化。在圖3A和圖7A中，如虛線62的輪廓所示，可以看出從標準的刀片齒移除的材料的量。可以設計為，尖部26要麼是球形的、要麼是子彈頭狀的。可以設計為，能夠使用下述已知的機械加工、車削和修整技術的任一種來塑形具有本發明的齒22』的本發明刀片50和52，以便所述齒具有所需的輪廓，所述技術包括但不限於磨料介質磨光、磨料拖拽修整、橡膠磨料、磨光輪、磨料拋光、以及其它已知的研磨、拋光、磨光和機械加工技術。因此，可以看出，通過提供具有齒22』的剪切刀片50，可實現毛髮進給速率顯著地高於傳統的理髮器刀片組的毛髮進給速率，其中齒22』生成有尖部區域26，除了剪切表面以外，尖部區域26不具有平坦表面。儘管已經示出並描述了本發明的低阻力理髮器的刀片齒輪廓的具體實施方式
，然而所屬領域技術普通技術人員可以理解，在不偏離本發明的廣泛的方面以及權利要求書所限定的範圍的前提下，可對本發明作出各種改變和修改。
權利要求
1.一種用於毛髮剪切裝置的刀片(10)的齒(22』)，所述齒包括 根部(24)，所述根部固定於所述刀片的基座(12)； 尖部(26)，所述尖部與所述根部相對，所述齒的縱軸限定在所述根部與所述尖部之間； 下平坦剪切表面(28); 上表面(30)，所述上表面與所述下表面相對； 側壁(32)，所述側壁將所述上表面與所述下表面分隔開， 其中所述上表面和所述側壁的至少一部分在所述縱軸的方向上自所述尖部開始為橢圓狀。
2.根據權利要求I所述的齒，其中所述尖部(26)限定橫向於所述縱軸的弧「X」，並且所述縱軸限定弧「Y」，使得「Y」 > 「X」。
3.根據權利要求2所述的齒，其中所述弧「Y」自所述尖部(26)開始包圍小於或等於1/3的所述縱軸。
4.根據權利要求2所述的齒，其中所述弧「X」和所述弧「Y」在與所述剪切表面(28)平行的平面和與所述剪切表面垂直並與所述縱軸平行地延伸的平面中的至少一個平面中測量。
5.根據權利要求I所述的齒，其中所述縱軸限定非徑向弧，所述非徑向弧體現在與所述尖部(26 )合併且相鄰的所述側壁(32 )和所述上表面(30 )中。
6.根據權利要求I所述的齒，其中在所述根部(24)附近所取的橫向於所述齒(22』)的所述縱軸的第一截面為盒狀，並且在所述尖部附近所取的相似的第二截面為「D」形，所述第二截面具有由所述下表面(28)限定的單一直線，並且剩餘表面為不平坦表面。
7.根據權利要求6所述的齒，還包括在所述第一截面與所述第二截面之間的漸進的平滑 的過渡。
8.根據權利要求I所述的齒，其中在所述尖部(26)處的所述下表面(28)的外圍邊緣為倒圓角，以形成與所述側壁(32)的過渡。
9.根據權利要求I所述的齒，其中在所述上表面(30)與所述側壁(32)之間的過渡為無角過渡。
10.一種在毛髮剪切裝置中使用的剪切刀片，包括 基座(12)，所述基座具有第一邊緣(14)和相對的第二邊緣(16); 多個齒(22』)，所述多個齒從所述第二邊緣(16)突出，所述多個齒中的每個都在固定於所述第一邊緣的根部(24)和與所述根部相對的尖部(26)之間限定縱軸， 其中所述多個齒中的每個都具有下平坦剪切表面(28)、相對的上表面以及側壁表面(32)； 所述多個齒中的每個在由所述尖部限定的平面中所取的截面限定橢圓形，所述平面為與所述平坦剪切表面平行的平面和與所述剪切表面垂直並沿著所述縱軸延伸的平面中的至少一個平面。
11.根據權利要求10所述的刀片，在所述多個齒(22』)的至少一個中，所述尖部(26)限定橫向於所述縱軸的弧「X」，並且所述縱軸限定弧「Y」，使得「Y」 > 「X」。
12.根據權利要求11所述的刀片，其中所述弧「Y」自所述尖部(26)開始包圍小於或等於1/3的所述縱軸。
13.根據權利要求11所述的刀片，其中弧「X」和弧「Y」的相鄰端部之間的過渡是平滑的。
14.根據權利要求10所述的刀片，其中沿所述縱軸的所述齒(22』)的上表面(30)限定非徑向弧。
15.根據權利要求10所述的刀片，其中在所述根部(24)附近所取的橫向於所述齒(22』)的所述縱軸的第一截面為盒狀，並且在所述尖部(26)附近所取的相似的第二截面為「D」形，所述第二截面具有由所述下表面(28)限定的單一直線，並且剩餘表面為橢圓形。
16.根據權利要求15所述的刀片，還包括在所述第一截面與所述第二截面之間的漸進的平滑的過渡。
17.根據權利要求10所述的刀片，其中在所述尖部(26)處的所述下表面(28)的外圍邊緣為倒圓角，以形成與所述側壁(32)的過渡。
18.根據權利要求10所述的刀片，其中在所述上表面(30)與所述側壁(32)之間的過渡為無角過渡。
全文摘要
一種用於毛髮剪切裝置的刀片(10)的齒(22』)包括根部(24)，固定於刀片的基座(12)；尖部(26)，與根部相對，齒的縱軸限定在根部與尖部之間。在齒上設置有下平坦剪切表面(28)、與下表面相對的上表面(30)、和將上表面與下表面分隔開的側壁(32)。上表面和側壁(32)的至少一部分在縱軸方向上自尖部(26)開始為橢圓狀。
文檔編號B26B19/04GK102834230SQ201180014807
公開日2012年12月19日 申請日期2011年2月14日 優先權日2010年3月19日
發明者拉塞爾·L·莫西曼 申請人:美國華爾推剪公司