刮剃单元和具有刮剃单元的电动剃须刀的制作方法

1.本发明涉及剃须刀单元，特别涉及刮剃单元，该刮剃单元具有至少两个毛发切割单元，每个毛发切割单元具有带有多个毛发入口的外切割构件和可旋转内切割构件。


背景技术：

2.众所周知，一组毛发切割单元可以组装成一个组件，并通过弹性悬挂装置安装该毛发切割单元的组件。这种悬挂在使用过程中对皮肤提供控制力，以改善刮剃性能并提升用户的舒适度。
3.例如，可以采用线性引导系统偏置组件以使其向外朝向皮肤。悬挂行程不需要很长，例如，3mm就足够了。
4.还众所周知的，提供具有一定独立性的毛发切割单元，例如，具有独立的毛发收集室，以及每个毛发切割单元绕各自的局部枢转轴线独立枢转。然后，每个毛发切割单元可以被单独地偏置向皮肤，以使毛发切割单元的组件适应用户的面部轮廓。
5.然而，仍需要一种能提高刮剃舒适度和有效性的刮剃单元。


技术实现要素：

6.本发明由权利要求书定义。
7.根据本发明的一个方面的示例，提供了一种用于刮剃装置的刮剃单元，该刮剃单元包括：
8.基座部分，包括耦接结构，通过该耦接结构，刮剃单元可以被可拆卸地耦接到刮剃装置的主壳体上；
9.至少两个毛发切割单元；以及
10.支撑构件，被居中地设置在至少两个毛发切割单元之间，并且具有中心轴线，
11.其中每个毛发切割单元与支撑构件连接，并且包括：
12.外切割构件，具有多个毛发入口；
13.内切割构件，能够相对于外切割构件旋转；
14.切割单元壳体，用于支撑毛发切割单元的外切割构件和内切割构件，并且容纳毛发切割单元的单独的毛发收集室，该毛发收集室与其它毛发切割单元的毛发收集室分离；和
15.枢转轴线，上述切割单元壳体能够相对于支撑构件围绕该枢转轴线枢转，该枢转独立于其它毛发切割单元的切割单元壳体；
16.其特征在于，刮剃单元还包括：
17.线性引导结构，用于使支撑构件在第一缩回位置和第二延伸位置之间、沿平行于支撑构件的中心轴线的移动方向相对于基座部分线性移动；和
18.弹簧构件，用于偏置支撑构件使其在移动方向上远离基座部分。
19.该刮剃单元具有与毛发切割单元连接的支撑构件，因此该毛发切割单元可以作为
一个组合组件由支撑构件偏置。线性引导结构实现支撑构件的移动。除了组合组件的移动外，每个毛发切割单元都独立地绕枢转轴线枢转，以使组件能够适应用户的面部轮廓。这样，可以通过控制所施加的力量来实现亲密、舒适的刮剃。
20.本发明将弹性悬挂系统整合到刮剃单元中，该弹性悬挂系统可以通过耦接结构选择性地耦接到刮剃装置的主壳体上。弹性悬挂系统也因此可以是专门针对刮剃单元设计和优化的，而其他可以耦接到主壳体(而不是刮剃单元)的功能附件可设计为不带有任何弹性悬挂系统或带有具有不同特点的弹性悬挂系统。悬挂系统以一种可实践的方式通过线性引导结构(用于使支撑构件在移动方向上相对于基座部分线性移动)和弹簧构件(用于偏置支撑构件以使其在移动方向上远离基座部分)整合到刮剃单元中。
21.刮剃单元还包括驱动单元，用于驱动毛发切割单元的内切割构件旋转，其中针对每个毛发切割单元，该驱动单元包括：单独驱动主轴，该驱动主轴由基座部分旋转支撑，并且与相应的毛发切割单元的内切割构件耦接。
22.因此，毛发切割单元也具有独立的驱动主轴。例如，这些驱动主轴可以随着支撑构件的移动而伸展和回缩。
23.驱动单元优选地通过容纳在耦接结构中的单个从动耦接构件可以可拆卸地耦接到刮剃装置的主壳体中的驱动致动器，并且其中基座部分包括用于将单个从动耦接构件耦接到每个单独驱动主轴的传动单元。
24.因此，虽然采用了单独驱动主轴，但同时也采用了单个从动耦接构件，并且传动单元提供与单独驱动主轴的耦接。
25.对于每个毛发切割单元：
26.例如，内切割构件包括多个切割元件，每个切割元件具有切割刃；
27.当内切割构件旋转时，切割刃围绕内切割构件的旋转轴线沿环形切割路径伸延；以及
28.从相对于中心轴线的轴向上看，枢转轴线位于中心轴线和环形切割路径之间。
29.因此，每个毛发切割单元都能够围绕靠近中心轴线的轴线向内和向外摆动。这样使能由毛发切割单元的组合限定的轮廓有显著的变化。
30.线性引导结构例如包括：
31.导轴，被安装在相对于基座部分的固定位置处，并且具有平行于支撑构件的移动方向延伸的轴轴线；
32.引导元件组，其中每个引导元件被安装在相对于基座部分的固定位置处，并且与导轴的轴轴线径向间隔；
33.导套，被安装在相对于支撑构件的固定位置处，用于在与轴轴线平行的导轴上滑动，以使支撑构件在移动方向上相对于基座部分线性移动；和
34.引导构件组，其中每个引导构件被安装在相对于支撑构件的固定位置处，用于接合引导元件组中相应的一个引导元件，以使支撑构件在移动方向上相对于基座部分线性移动；
35.其中，从移动方向上看，导轴和导套与引导元件组和引导构件组相距一定距离设置。
36.本发明提供了一种针对竖直弹性悬挂装置的特殊设计，通过这种装置，毛发切割
单元被朝向皮肤偏置。为使刮剃单元进行线性平移，并(仅限于)围绕垂直于中心轴线(即在x-y平面)的轴线旋转，提供了两种引导装置。第一引导装置(导轴和导套)是无旋转控制的线性滑动装置。第二引导装置(引导元件和引导构件)也允许线性滑动，但其防止绕中心轴线的旋转。第二引导装置与中心轴线径向间隔放置。这样，尽管刮剃单元的直径可能很大，但其实现的旋转作用减小了。这两种引导装置的组合使剪切力和轴向力都能被承受。该装置制作简单，只需少量部件，无需进行复杂的轴承或弹簧设计。
37.例如，每个引导构件被设置用于与引导元件组中相应的一个引导元件接合，以使支撑构件在垂直于中心轴线的平面内绕轴线旋转。因此，第一引导装置(导轴和导套)的长度不需要具有很长的长度，因为绕导套环绕轴的点的摆动是允许的。该摆动引起上文描述的绕垂直于中心轴线的轴线旋转。
38.因此，导套和导轴相互接合，以使导套相对于导轴摆动，并且由此允许支撑构件在垂直于中心轴线的平面内绕轴线旋转。
39.每个引导元件可以包括平行于移动方向延伸的通道，每个引导构件可以包括位于引导元件组中相应的一个引导元件的通道内的弯曲凸起，其中每个弯曲凸起都被设置在相关联的通道中，以防止该弯曲凸起在相对于中心轴线的切向方向上运动。
40.当切向移动(即绕中心轴线旋转)被阻止时，通过使用曲面，上述摆动以及无摆动的线性滑动是允许的。例如，每个凸起包括球。
41.每个通道可以被形成在一对导壁的相对侧表面之间，至少一个导壁具有止动元件，其中支撑构件包括对接元件，该对接元件与止动元件接合以限定支撑构件相对于基座构件的第二延伸位置。
42.因此，支撑构件的线性位移受第二引导装置(引导元件和引导构件)的限制。
43.引导元件可以被定位在基座部分的底部，导套被居中地定位在两个毛发切割单元之间，在移动方向上距基座部分的底部有一定距离。沿移动方向轴线的位置分离使得独立元件的比较紧凑，但能够创建一个整体引导，该引导发挥的作用较小，并且能够承受刮剃过程中产生的剪切力和轴向力。
44.可以提供一组至少三个引导元件，该至少三个引导元件是绕中心轴线以规则的角度间隔布置的。
45.也可以有至少三个旋转毛发切割单元，并且也可以提供包括至少三个齿轮的传动单元(如前所述)，每个齿轮与旋转毛发切割单元中相应的一个毛发切割单元的驱动主轴相关联，且齿轮围绕中心轴线设置，其中每个引导元件位于相邻齿轮对中相应一对齿轮之间。
46.这样提供了一个紧凑的装置，装置中引导元件不占用额外的空间，因为(圆形)齿轮之间已有空间。
47.基座部分可以包括下壳体和附接至下壳体的框架，其中框架包括接收导轴的接收通道，并且还包括引导元件组。因此，只需要几个部件，因为有些功能由单独的部件实现。
48.例如，引导元件组设置在框架的脚部处，框架通过该引导元件组与下壳体连接，并且导轴从接收通道伸出超出框架的顶部。
49.本发明还提供一种电动剃须刀，包括：
50.主壳体，容纳有电动马达；和
51.上述刮剃单元，被耦接至主壳体。
52.参考下文所述实施例，本发明的这些方面和其他方面是显而易见的，并加以说明。
附图说明
53.为了更好地理解本发明，并更清楚地说明如何实施本发明，现仅以示例的方式参考附图，其中：
54.图1所示为一种传统的电动刮剃装置；
55.图2所示为本发明的刮剃单元的一个示例；
56.图3所示为通过图2的示例得到的截面；
57.图4所示为基座部分和支撑构件的视图，其中移除了驱动主轴；
58.图5所示为通过图4所示装置得到的截面；
59.图6所示为图4包括驱动主轴的装置；
60.图7所示为通过图6所示装置得到的截面；
61.图8更清楚地显示了基座部分的框架；以及
62.图9更清楚地显示了支撑构件。
具体实施方式
63.参考附图对本发明进行描述。
64.应当理解，详细的说明书和具体示例，虽然阐明了装置、系统和方法的示例性实施例，但仅用于举例说明的目的，而并不意在限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点可从下列说明书、所附权利要求书和附图中得到更好的理解。还应当理解，这些图只是示意图，并不是按比例绘制的。此外，还应当理解，在所有附图中使用相同的参考数字来表示相同或相似的部分。
65.本发明提供了一种刮剃单元，其具有至少两个旋转毛发切割单元的组件和与毛发切割单元的组件连接的支撑构件。支撑构件能够相对于第一缩回位置和第二延伸位置之间的基座部分线性移动。弹簧构件偏置支撑构件以使其远离基座部分。毛发切割单元各自具有单独的毛发收集室，其能够单独地相对于支撑构件枢转。
66.图1所示为一种传统的电动刮剃装置10，包括传统刮剃单元12，该传统刮剃单元12通过耦接结构44与主壳体15可拆卸连接。在这个示例中，刮剃单元12具有一组三个旋转刀片13。驱动致动器16，即电机，被设置在主壳体中，以驱动旋转刀片13。其他功能单元可与主壳体连接，而不是与旋转刮剃单元连接。本发明特别涉及刮剃单元的设计。控制器18驱动刮剃单元。
67.剃须刀的常规功能操作众所周知，本技术中不做详细描述。
68.图2所示为本发明的刮剃单元的一个示例。图3是通过图2的图像得到的截面。
69.刮剃单元12具有基座部分20，该基座部分20包括耦接结构44，通过该耦接结构，刮剃单元12可以可拆卸地耦接到刮剃装置10的主壳体15上。
70.虽然本发明中可能有两个毛发切割单元或三个以上毛发切割单元，但图中仅显示了三个毛发切割单元。在毛发切割单元13之间的中心位置设置有支撑构件26，该支撑构件26具有中心轴线15。
71.每个毛发切割单元13与支撑构件26连接，以形成一个组件。支撑构件被向外偏置
(即朝向皮肤)。
72.每个独立毛发切割单元13具有外切割构件13a，该外切割构件13a具有多个毛发入口。外切割构件13a下方设置有能够相对于外切割构件旋转的内切割构件(未显示)。其共同限定了一个传统的旋转刀片。
73.内切割构件包括多个切割元件，每个切割元件具有切割刃。在内切割构件旋转(外切割构件静止不动)期间，切割刃遵循围绕相应的内切割构件的旋转轴线13b的环形切割路径13c。一个这样的切割路径如图2所示，但其凸出于外切割构件13a，只是为了可见。切割路径对应于切割刃移动的环形区域。因此，切割路径的内径对应于沿切割刃的径向最内端点所遵循的圆形路径的直径(或在切割刃具有不同径向位置时，对应于径向最内切割刃的直径)，切割路径的外径对应于沿切割刃的径向最外端点所遵循的圆形路径的直径(或在切割刃具有不同径向位置时，对应于径向最外切割刃的直径)。
74.每个毛发切割单元也能够相对于支撑构件26独立地围绕各自的枢转轴线50枢转。这样一个枢转轴线如图2所示。枢转轴线50，从相对于中心轴线15的轴向上看(即沿中心轴线15从图2和图3的顶部向下看)，位于中心轴线15和环形切割路径13c之间。因此，每个毛发切割单元能够绕靠近中心轴线的切向轴向内和向外摆动。这使得由毛发切割单元组合限定的轮廓有了很大的变化。支撑构件26实现旋转轴线的枢转运动。这将在下面进一步详细说明。
75.每个剪切单元都有自己的壳体11，该壳体用于支撑毛发切割单元13的内切割构件和外切割构件。壳体容纳有毛发切割单元13的单独的毛发收集室。因此，每个毛发切割单元13都有一个单独的毛发收集室。
76.刮剃单元具有驱动单元，用于驱动毛发切割单元13的内切割构件旋转。针对每个毛发切割单元，驱动单元包括单独驱动主轴40，该驱动主轴40由基座部分20旋转支撑，并且与各自的毛发切割单元13的内切割构件耦接。因此，毛发切割单元具有独立的驱动主轴，且壳体11位于这些驱动主轴的上方。每个驱动主轴都有一个头部，该头部凸入壳体11的底壁中的一个开口中，然后与旋转的内切割构件接合。
77.每个驱动主轴有两个可伸缩单元，其被弹簧加压使得每个毛发切割单元被独立地向外偏置，同时整个组件通过支撑构件26被向外偏置。其中一个驱动主轴的截面如图3所示，但图中省略了弹簧。驱动主轴40还促使毛发切割单元绕其各自的旋转轴线50进入枢转端位置，在该枢转端位置中，其外围边缘的外部部分相对于其外围的内部部分向外凸起。
78.驱动单元通过被容纳在耦接结构44中的单个从动耦接构件14来与位于刮剃装置的主壳体15中的驱动致动器16(电机)可拆卸耦接。基座部分20包括用于将单个从动耦接构件14耦接到每个单独驱动主轴40的传动单元。该传动单元包括齿轮装置42。因此，虽然采用了单独驱动主轴，但同时也采用了单个从动耦接构件14，且传动单元提供与单独驱动主轴的耦接。
79.支撑构件26通过线性引导结构被耦接到基座部分20，该线性引导结构使得支撑构件26能够相对于基座部分20沿平行于中心轴线15的移动方向线性移动，如箭头17所示。存在第一缩回位置和第二延伸位置。支撑构件被弹簧构件偏置，以用于将支撑构件26在移动方向上偏置远离基座部分20。部分线性引导结构如图2和图3所示，下面将参照部件的不同视图对其进行说明。
80.刮剃单元提供了与毛发切割单元连接的支撑构件，使得毛发切割单元作为组合组件由支撑构件偏置。线性引导结构实现支撑构件的移动。除了组合组件的移动外，每个毛发切割单元都可独立地围绕枢转轴线枢转，使得组件能够适应用户的面部轮廓。这样，能够实现亲密、舒适的剃须。
81.本发明提供了一种实现毛发切割单元的组件的弹性悬挂的切实可行的方法。弹性悬挂以一种可实践的方式整合到刮剃单元(即可选择性地耦接到主壳体并且能够通过不同类型的功能单元，如胡须修剪器或洁面刷，进行交换的单元)中，因此，弹性悬挂是专门针对刮剃单元设计的，当然，也可采用无悬挂功能的其他功能附件。
82.现在，下文将对线性引导结构(部分如图2和图3所示)的特殊设计进行更详细的描述。
83.在这种通用型装置中实现悬挂系统是非常具有挑战性的。一种常规方法可以是沿支架安装毛发切割单元的组件的载体，它们之间存在干摩擦耦接。但随后出现一个问题，即耦接必须克服施加在移动件上的力。这些力是组件在皮肤上横向滑动造成的剪切力和剃须时施加在皮肤上的压力产生的中心轴线向力。这些力可以对移动产生锁定作用。为了提供控制良好的线性滑动并防止锁定问题，需要进行长耦接。然而，在上述装置中，长耦接会占用不必要的空间。
84.另一个问题是作用，特别是旋转作用，当刮剃单元的直径比较大时。在直线引导系统中发挥的小作用在刮剃单元中将会成倍增加。线性引导系统也需要足够的刚度。
85.图4所示为基座部分20和支撑构件26的视图，其中移除了驱动主轴。图5所示为通过图4所示装置得到的截面。
86.线性引导结构包括安装在相对于基座部分20的固定位置并具有轴轴线22a的导轴22(仅如图5所示)，轴轴线22a沿平行于支撑构件的移动方向17延伸，并因此平行于中心轴线15。支撑部分具有导套27，该导套27环绕导轴22设置，因此导套27可以在导轴22之上滑动，从而使得支撑构件26能够相对于基座部分在移动方向上线性移动。导套27被安装在相对于支撑构件26的固定位置。
87.导套27与导轴22共同形成第一引导装置。第一引导装置是一个非常短的线性轴承。它限制了x方向和y方向上(即，在垂直于轴线22a的平面上)的自由度，以及相对于z轴(平行于轴线22a)的自由旋转和平移。由于轴承足够短，其允许绕x方向和y方向旋转。
88.因此，轴承允许支撑构件在垂直于轴线22a的平面上绕轴线旋转。其中一个旋转轴线如图22b所示。以这种方式，绕导套环绕轴的点的摆动是允许的。
89.图4还显示了在支撑构件26上提供的三对销50a。每对销50a与三个毛发切割单元13中相应的一个毛发切割单元的切割单元壳体11中提供的对应成对凹部(未示出)相接合。通过销50a，毛发切割单元13与支撑构件26连接。每对销50a限定枢转轴线50，相应的毛发切割单元13的切割单元壳体11(独立于其它毛发切割单元13的切割单元壳体11)及与其相关的内切割构件和外切割构件一起相对于支撑构件26绕该枢转轴线50枢转。
90.还存在由一组引导元件24和引导构件28组成的第二引导装置。引导元件24被各自安装在相对于基座部分20的固定位置处，并且各自与导轴22的轴轴线22a径向间隔。在所示的示例中，围绕轴线22a布置了三个引导元件24。
91.引导构件28被安装在相对于支撑构件26的固定位置处，并且各自被布置用于与引
导元件24组中相应的一个引导元件接合，以使支撑构件26相对于基座部分在移动方向上线性移动。
92.导轴22和导套23之间的耦接被布置成与引导元件24组和引导构件28组之间有一定距离。
93.每个引导元件24包括平行于移动方向延伸的通道25，每个引导构件28包括位于引导元件24组中相应的一个引导元件的通道25内的弯曲凸起，特别是球。每个球被设置在相关联的通道中，以防止球在相对于轴线22a的切向方向上运动。然而，上述摆动是允许的，因为不同的球能够沿着其各自的通道被定位在不同的位置处。应当注意，这种摆动(绕x方向和y方向旋转)伴随少量的水平平移。也可采用无摆动的线性滑动。
94.每个通道25被形成在一对导壁32、34的相对侧表面之间，该导壁(或其中的一个)具有止动元件36，并且支撑构件26具有对接元件38，该对接元件38与止动元件36接合以限定支撑构件相对于基座构件的第二延伸位置。
95.本发明提供了一种针对竖直弹性悬挂装置的特殊设计，通过这种设计，毛发切割单元朝向皮肤被偏置。为允许刮剃单元进行线性平移，以及(仅限于)围绕垂直于中心轴线(即在x-y平面)的轴线旋转，提供了两种引导装置。第一引导装置(导轴和导套)是无旋转控制的线性滑动装置。第二引导装置(引导元件和引导构件)也可线性滑动，但也防止绕中心轴线的旋转。第二引导装置被定位为与中心轴线径向间隔开。这样，尽管刮剃单元的直径可能很大，但其发挥的旋转却被减小了。这两种引导装置的组合使剪切力和轴向力都能够被承受。该装置制作简单，只需少量部件，无需进行复杂的轴承或弹簧设计。
96.因此，这种引导装置的组合可以补偿两个引导系统(在x方向和y方向)的一些偏差，如由于生产误差或公差引起的偏差。
97.如果系统是径向加载的，该系统会变形。这将导致两个系统在x方向和/或y方向上存在偏差，以及导套27的z轴和导轴22的z轴之间存在偏差。两种引导装置的设计可以承受这种变形。
98.第一引导装置有两个固定的自由度(不允许在x方向和y方向上进行平移)。第二引导结构可以在垂直于轴线22a的平面内倾斜并绕任何轴线枢转。通过其通道内的三个球，确定该系统的中心(在x方向和y方向上)。
99.球可以具有任何合适的曲面，以防止球在其通道中互锁。在实践中，一个曲面就够了，但也可以采用球面球。
100.第一和第二引导装置之间的间隔(沿轴22a)是有利的，因为其使偏差不敏感。直线引导功能由通过第一和第二引导装置的两个中心的轴线确定。通过使这些点之间的距离相对较大，线性引导功能中的误差较小。
101.分离成单独的引导装置，也可以使得能够承受绕x轴和y轴的扭矩。距离越大，力越小。
102.其结果是，引导系统将不会锁定，并且在任何方向(除了预定的z方向)上都几乎没有发挥什么显著的作用。此外，仅有的相对高精度的零件是三个球及其通道，以及导套和导轴。因为尺寸小，这些零件制造容易且公差小，并且能够在模具的一部分中被制造。
103.为了实现上面所讨论的理想的空间分离，引导元件24位于基座部分20的底部，导套27(特别是与导轴22耦接的点)被居中地定位在两个毛发切割单元之间，在移动方向上距
基座部分的底部有一定距离。
104.图5中所示的横截面更清楚地显示了导轴22和短导套27。还示出了基座部分20包括下壳体21a和附接至下壳体21a的框架21b。框架21b包括用于接收导轴22的接收通道23，并且还包括引导元件24组。因此，仅需几个部件，因为在一些情况下多个功能可以由单独的部件实现。
105.图5另外示出了弹簧构件30，用于在移动方向上将支撑构件26偏置远离基座部分20。
106.图6示出了图4包括驱动主轴40的装置。每个驱动主轴都有一个驱动头40a。用于驱动驱动主轴的传动单元包括上述齿轮42，每个齿轮42与旋转毛发切割单元中相应的一个毛发切割单元的驱动主轴相关联。齿轮42围绕中心轴线设置。每个引导元件24被设置在相邻的成对齿轮42中的相应一对齿轮之间。
107.这样提供了一个紧凑的布置，在该布置中引导元件不占用额外的空间，因为(圆形)齿轮42之间已有空间。
108.图7示出了通过图6所示装置得到的截面。
109.图8更清楚地显示了基座部分的框架21b。如图所示，引导元件24组设置在框架21b的脚部处，框架通过该引导元件组与下壳体连接。导轴22从接收通道23伸出，超出框架21b的顶部。导轴可以是金属杆。
110.图9更清晰地示出了支撑构件26，并且示出了销如何限定枢转轴线50。
111.本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可通过对附图、本公开和所附权利要求书的研究来理解和实施所公开实施例的变化。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
112.某些措施在彼此不同的从属权利要求中被提及，这一事实并不意味着这些措施的组合不能有效利用。
113.如果权利要求书或说明书中使用了术语“适于”，需要注意的是，“适于”应等同于“被配置为”。
114.权利要求书中的任何附图标记不得理解为对范围的限制。