專利名稱：剃刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剃刀，更具體地講涉及用于濕剃的具有電池驅(qū)動(dòng)功能 性的剃刀。
背景技術(shù)：
在許多小型電池驅(qū)動(dòng)的裝置中，電池可由使用者來(lái)更換并通過具 有蓋的開口將其插入和移出電池倉(cāng)。不希望電池或電池組在隔室內(nèi)發(fā) 生移動(dòng)或發(fā)出喀喀的聲響，因?yàn)檫@會(huì)損壞電池或裝置和/或產(chǎn)生難聽的 噪聲。當(dāng)在電池蓋被移除的情況下倒轉(zhuǎn)裝置時(shí)，也不希望電池掉出。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為具有電池驅(qū)動(dòng)功能性的剃刀提供了一種手柄，其中所述 電池被保持在正確位置以減少剃刀使用和運(yùn)輸期間電池的移動(dòng)。在一 些實(shí)施方案中，當(dāng)在電池蓋被移除的情況下倒轉(zhuǎn)剃刀時(shí)，電池將不會(huì) 因其自重而掉出，但可容易地被使用者移除以便更換。在一個(gè)方面，本發(fā)明的特征在于一種用于具有電池驅(qū)動(dòng)功能性的剃刀的手柄，所述手柄包括(a)被構(gòu)造成能容納電池的外殼，和(b) 在所述外殼內(nèi)部，包括一對(duì)電池夾指的載體，所述電池夾指被成形為 能夠在電池處于外殼中的適當(dāng)位置時(shí)對(duì)電池施加夾緊力。一些實(shí)施方案包括下列一個(gè)或多個(gè)特征。夾緊力應(yīng)足以抑制電池 在握管內(nèi)的振動(dòng)。當(dāng)保持外殼使外殼的長(zhǎng)軸方向豎直時(shí)，夾緊力也應(yīng) 足以防止電池掉出外殼。例如當(dāng)將直徑為9.5mm的電池插入外殼中 時(shí)，每個(gè)夾指施加約0.5N的彈簧力；并且當(dāng)將直徑為10.5mm的電 池插進(jìn)外殼中時(shí)，施加小于約2.5N的彈簧力。外殼可包括電池口， 并且夾指可在電池上施加預(yù)定的力，其使得當(dāng)將電池口朝下指向保持剃刀手柄時(shí)，直徑為9.5mm的電池將不會(huì)掉出，并且直徑為10.5mm 的電池可容易被取出。載體可包括開口區(qū)域，電池可通過該開口區(qū)域由用者抓握以便于 電池移除。手柄還可包括環(huán)繞載體的絕緣套管，例如塑料箔套管。夾 指可平行于電池的長(zhǎng)軸縱向延伸。外殼可包括被構(gòu)造成能夠在其一端 接納剃刀頭部的一體式抓握部分和安裝在所述抓握部分上的電池蓋。 抓握部分和電池蓋在接合時(shí)在將剃刀頭部安裝在抓握部分之前一起限 定防水單元。剃刀手柄還可包括安裝在載體上并與電池電氣連通的電 子元件和/或用于啟動(dòng)電池驅(qū)動(dòng)功能性并安裝在載體上的開關(guān)。載體可 包括被構(gòu)造成能夠接合電池蓋的對(duì)應(yīng)部分的部分。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)闡述于附圖和以下說(shuō)明中。 通過閱讀說(shuō)明書、附圖以及權(quán)利要求書，本發(fā)明的其它特征、目的和 優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。附圖概述

圖1為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的剃刀手柄的頂視圖。圖1A和IB為圖1的剃刀手柄的橫截面圖。圖2為圖1的剃刀手柄的底視圖。圖3為圖1的剃刀手柄的局部分解圖。圖4為從剃刀的握管分解的頭部管的透視圖。圖5為握管的側(cè)視圖。圖6為顯示其中包含的組件的握管的分解圖。圖7至7C為圖示說(shuō)明在握管中包含的組件的裝配的分解圖。圖8為握管的透視圖，其中LED窗口從管分解，并且致動(dòng)按鈕被省略。圖8A為握管的透視圖，其中LED窗口被焊接在合適位置，并且致動(dòng)按鈕從管分解。圖8B-8D為握管的一部分的放大透視圖，其顯示致動(dòng)按鈕裝配到管上的步驟。圖9是圖1的剃刀中所用的卡口組合件的透視圖。圖9A為圖9中的區(qū)域A的i文大細(xì)部圖。圖9B為卡口組合件的方文大細(xì)部圖，其中公組件和母組件接合，并且卡口彈簧和電池彈簧被壓縮。圖10為圖9中所示卡口組合件相對(duì)于圖9中組合件的位置 ;旋轉(zhuǎn)90°的側(cè)碎見圖。圖11為卡口組合件下部和容納下部的電池外殼的分解圖。圖12為電池外殼的橫截面視圖。圖13為電池外殼的排氣組件的分解圖。不同附圖中類似的參考符號(hào)指示類似的元件。圖14A顯示具有速度控制開關(guān)的剃刀。圖14B顯示具有速度控制開關(guān)和用于存儲(chǔ)優(yōu)選速度的存儲(chǔ)器的 剃刀。圖14C顯示具有間接電源的剃刀。 圖14D顯示用于圖14C的間接電源的電壓轉(zhuǎn)換器。 圖14E顯示由控制邏輯和振蕩器輸出的信號(hào)及其對(duì)電容器電壓 的效應(yīng)。圖14F顯示用于圖14C的間接電源的另一種電壓轉(zhuǎn)換器。 圖14G顯示用于對(duì)負(fù)載供電的電路。圖15A顯示對(duì)自刀片更換以來(lái)已啟動(dòng)馬達(dá)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的刀 片壽命指示器。圖15B顯示對(duì)自刀片更換以來(lái)馬達(dá)工作時(shí)間進(jìn)行累積的刀片壽 命指示器。圖15C顯示對(duì)自刀片更換以來(lái)沖程次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的刀片壽命指 示器。圖15D顯示對(duì)自刀片更換以來(lái)沖程次數(shù)進(jìn)行累積的刀片壽命指 示器。圖16A顯示才幾械鎖。圖16B顯示其中閉鎖信號(hào)負(fù)觸發(fā)剃刀的鎖定電路。 圖17A顯示感應(yīng)馬達(dá)引出電流變化的測(cè)力電路。 圖17B顯示感應(yīng)馬達(dá)速度變化的測(cè)力電路。
具體實(shí)施方式
總體剃刀結(jié)構(gòu)參考圖1，剃刀手柄10包括剃刀頭部12、握管14和電池外殼16。剃刀頭部12包括用于在柄部10上安裝可更換剃刀片架(未示出)的連接結(jié)構(gòu)，這在剃刀技術(shù)領(lǐng)域是熟知的。握管14被構(gòu)造成能夠在剃刮期間由使用者持拿并容納為剃刀提供電池驅(qū)動(dòng)功能性的剃刀組件，例如印刷電路板和被成形為產(chǎn)生振動(dòng)的馬達(dá)。握管為一種固定連接頭部12，從而允許模制制造并提供以下討論的其它優(yōu)點(diǎn)的密封單元。參考圖3，電池外殼16可拆卸地連接到握管14上，以便使用者能夠移除電池外殼來(lái)更換電池18。電池外殼和握管之間的界面用例如O形環(huán)20密封，從而提供防水裝配以保護(hù)剃刀內(nèi)的電池和電子器件。0形環(huán)20通常由例如過盈配合安裝在握管上的凹槽21內(nèi)(圖5)。再次參考圖1，握管14包括致動(dòng)按鈕22，使用者可按壓致動(dòng)按鈕以通過電子開關(guān)29啟動(dòng)剃刀的電池驅(qū)動(dòng)功能性(圖7A)。握管也包括透明窗口 24以允許使用者看到燈31或顯示裝置或其它視覺指示標(biāo)志(圖7A),例如LED或LCD,其為使用者提供電池狀態(tài)和/或其它信息的視覺指示。燈31通過在握管中的透明窗口下面提供的開口 45 (圖8)發(fā)出光來(lái)。以下更詳細(xì)地描述剃刀手柄的這 些和其它特征。模制握管結(jié)構(gòu)如上所討論，握管14 (細(xì)部顯示于圖4和5中)為與剃刀頭 部12固定連接的模制組合件。握管的模塊性有利地允許以多種不同 剃刀頭部樣式制造單一類型的握管。這繼而簡(jiǎn)化了具有不同頭部但電 池驅(qū)動(dòng)功能性相同的多種系列產(chǎn)品的制造。除了連接電池外殼的末端 開口 25外，握管是防水的，并且優(yōu)選為單個(gè)一體式部分。因此，保 證剃刀手柄10防水性所需的唯一密封是在握管和電池外殼之間由 O形環(huán)20提供的密封(圖3)。這種單一密封構(gòu)型最大程度地降低 了水或水分透過剃刀手柄和損害電子器件的可能性。如圖6所示，握管14包含子組件26 (也顯示于圖7C中)，其包括振動(dòng)馬達(dá)28、印刷電路板30、電子開關(guān)29、安裝在印刷電路 板上的燈31、以及向電子器件提供電池電力的正觸點(diǎn)32。這些組件 被裝配在載體34內(nèi)，所述載體34還包括電池夾指36和公卡口部 分38，其功能將在下文"電池夾"和"電池外殼連接"部分中討論。剃刀 的所有功能電子元件裝配到載體34上將允許預(yù)先測(cè)試電池驅(qū)動(dòng)功能 性，以便能夠早期檢測(cè)故障，并使完成剃刀的昂貴刮擦減小到最低限 度。子組件26也包括絕緣套管40和安裝帶42，其功能將在下文 "電池夾"部分中討論。子組件26如圖7-7C所示進(jìn)行裝配。首先將正觸點(diǎn)32裝配到 PCB載體44上，然后將其安裝到載體34上(圖7)。接著，將印 刷電路板30放入PCB載體44中(圖7A)，將振動(dòng)馬達(dá)28安裝 到載體34 (圖7B)上，并且將引線46焊接到印刷電路板上從而完 成子組件26 (圖7C)。在裝配到握管中之前，可對(duì)子組件進(jìn)行測(cè)試。將子組件26裝配到握管中，以便其永久保持在其中。例如，子 組件26可包括以過盈配合的方式接合握管內(nèi)壁中的對(duì)應(yīng)凹槽的突出 或臂。握管也包括致動(dòng)按鈕22。剛性致動(dòng)按鈕安裝到包括以上討論的窗 口 24的接納構(gòu)件48上(圖8)。接納構(gòu)件48包括承載致動(dòng)構(gòu)件 52的懸臂梁50。致動(dòng)構(gòu)件52將施加到按鈕22的力傳遞到下面的 彈性膜54上(圖8)。膜54可以為例如彈性體材料，該材料被模 制到握管上，從而不僅形成膜而且也形成彈性體抓握部分。懸臂梁與 膜協(xié)同作用將提供恢復(fù)力，以便在按鈕22被使用者按下后返回其正 常位置。在按下按鈕時(shí)，致動(dòng)構(gòu)件52接觸下面的電子開關(guān)29，電子 開關(guān)啟動(dòng)PCB30的電路。啟動(dòng)可以是"按下和釋放"開/關(guān)動(dòng)作或其他 所需動(dòng)作，例如按開/按關(guān)。電子開關(guān)29在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生聽得見的"喀 噠，，聲，從而給予使用者裝置已經(jīng)正確地接通的反饋。開關(guān)優(yōu)選被成形 為需要在短距離施加的較高啟動(dòng)力(例如在約0.25mm位移施加至少 4N力)。這一開關(guān)布置與按鈕22的凹入、低輪廓幾何形狀結(jié)合，趨 于防止剃刀在移動(dòng)期間偶然接通，或者在剃刮期間不經(jīng)意地關(guān)閉。此外，開關(guān)/膜/致動(dòng)構(gòu)件組合件的結(jié)構(gòu)給使用者提供良好觸覺反饋。致動(dòng)構(gòu)件52也將按鈕22保持在合適位置，致動(dòng)構(gòu)件52的中心的孔 55接納按鈕22下側(cè)上的突出56 (圖8B)。透明窗口 24鄰近按鈕22,使用者可通過窗口觀察由下面的燈提 供的指示，這將詳細(xì)描述于下文"電子器件"部分中。窗口 24和致動(dòng)按鈕裝配到握管上示于圖8-8D中。首先，通過 例如膠粘或超聲波或加熱焊接(圖8)將承載窗口 24的接納構(gòu)件48 密封安裝到握管上，以形成以上討論的一體式防水部分。接著，將按 鈕22滑到適合位置，并輕輕地(優(yōu)選用小于10N的力)向下推入 到接納構(gòu)件中的開口，使突出56與孔55接合(圖8A至8C)。電池外殼連接如上所討論，電池外殼16可拆卸地連接到握管14上，從而允 許移除和更換電池。連接柄部的兩個(gè)部分。通過卡口連接，在電池的 負(fù)端和電子元件之間建立電連接。握管承載卡口連接的公接頭，而電 池外殼承載母接頭。圖9、 9A和10顯示裝配的卡口連接，其中為 了清楚起見，握管和電池外殼已經(jīng)省略。以上討論的載體34的公卡口接頭38提供卡口連接的公接頭。 公卡口接頭38承載一對(duì)突出60。這些突出被構(gòu)造成能被接納和保持 在由電池外殼承載的母卡口組件64的相應(yīng)狹槽62中。每個(gè)狹槽 62包括具有成角的壁66、 68 (圖9A)的引入端，以《更在電池外殼 相對(duì)于握管旋轉(zhuǎn)時(shí)引導(dǎo)各突出進(jìn)入相應(yīng)的狹槽。在每個(gè)狹槽62的末 端提供定位區(qū)域65 (圖9A)。突出在定位區(qū)域65中接合(圖9B) 使電池外殼牢固、擰進(jìn)式機(jī)械連接到握管上。載體34和母卡口組件64均由金屬制成，因此突出與狹槽的接 合也提供載體和母卡口組件之間的電接觸。載體又與裝置的電路電接 觸，而電池的負(fù)端與電池彈簧70 (圖9A)接觸，電池彈簧70與母 卡口組件電氣連通，因此彈簧構(gòu)件與電元件的接觸最終導(dǎo)致在電池和 裝置的電路之間產(chǎn)生接觸。如圖12所示，電池彈簧70安裝在彈簧盤72上，所述彈簧盤又固定地安裝到電池外殼16的內(nèi)壁上。母卡口組件64自由在電池 外殼16內(nèi)軸向前后滑動(dòng)。在其靜止位置，母卡口組件通過卡口彈簧 74偏壓到電池外殼的基座上?？趶椈?4也安裝在彈簧盤72上， 因此其上端相對(duì)于電池外殼的內(nèi)壁固定安裝。當(dāng)電池外殼檸到握管上 時(shí)，公卡口組件上的突出與母卡口組件上的成角狹槽的接合將母卡口 組件向前拉，從而壓縮卡口彈簧74?？趶椈傻钠昧Υ偈鼓缚诮M 件拖拉公卡口組件，因此將握管拉向電池外殼。因此，柄部的兩部分 之間的任何間隙由彈簧力封閉，并且O形環(huán)受到壓縮以提供防水的 密封接合。此時(shí)接合完全，突出60被接納在母卡口狹槽62的相應(yīng) V形定位區(qū)域65內(nèi)(圖9B)。這時(shí)使用者會(huì)察覺到清楚的嚷噠聲， 從而清楚地指示電池外殼已合適地接合。這種卡搭聲是卡口彈簧的作 用使突出快速地滑入V形定位區(qū)域65內(nèi)的結(jié)果。電池外殼與握管的這種彈力接合將補(bǔ)償電池外殼和握管間的非線 性接縫以及諸如公差之類的其它幾何問題?？趶椈墒┘拥牧σ苍诠?卡口組件和母卡口組件之間提供牢固可靠的電接觸。在電池外殼被連接及移除時(shí)，彈簧支承的母卡口組件也限制作用 在公母卡口組件上的力。如果在握管和電池外殼相互接觸后，使用者繼續(xù)旋轉(zhuǎn)電池外殼，母卡口組件可在電池外殼內(nèi)輕微向前移動(dòng)，從而 減少由公卡口組件的突出所施加的力。因此，使力保持相對(duì)不變，并 且在預(yù)定的范圍內(nèi)。這一特征能夠防止由于使用者粗力抓握或大部件 或組合件公差而導(dǎo)致的部件損壞。為了完成上述彈力接合，通常重要的是卡口彈簧的彈簧力大于電 池彈簧的力。 一般來(lái)講，兩個(gè)彈簧的優(yōu)選相對(duì)力可如下計(jì)算1. 將電池彈簧設(shè)計(jì)成使得彈簧施加的接觸力Fbatmin足以適 應(yīng)最小電池長(zhǎng)度。2. 計(jì)算最大電池長(zhǎng)度所需的電池彈簧力Fbatmax。3. 計(jì)算緊靠握管推動(dòng)電池外殼克服O形環(huán)摩擦力所需的最大力 Fpmax。4. 確定以封閉狀態(tài)將電池外殼壓靠在握管上所用的最小封閉力Fclmin。5. 根據(jù)以下公式計(jì)算卡口彈簧施加的力Fbayonet = Fbatmax Fpmax Fclmin。例如，在一些實(shí)施方案中，最小尺寸電池具有9.5mm的直徑和 15g的重量，最大尺寸電池具有10.5mm的直徑和150g的重量， Fbatmax = 4N， Fpmax = 2N,以及Fclmin-2N,因此Fbayonet = 8N。電池夾如上所討論，載體34包括一對(duì)電池夾指36 (圖6、 10)。這些 夾指可充當(dāng)對(duì)電池18施加小夾緊力的兩個(gè)彈簧(圖3)。這種夾緊 力足夠強(qiáng)，以便防止電池靠握管的內(nèi)壁或其它部件發(fā)出喀喀的聲響， 從而減少使用期間剃刀發(fā)出的噪聲。優(yōu)選地，這種夾緊力也足夠強(qiáng)以 在移除電池外殼和倒置握管時(shí)防止電池掉出。另一方面，這種夾緊力 也應(yīng)足夠弱以讓使用者能夠容易地移除和更換電池。公卡口組件38 包括開口區(qū)域80 (圖4)，使用者可通過此開口區(qū)域?qū)㈦姵啬贸?。大致調(diào)節(jié)彈簧指及其彈簧力的大小，以允許彈簧指保持以上討論 的最小尺寸電池的重量，防止在垂直持拿剃刀時(shí)從中掉出，同時(shí)還允 許容易地從握管移除最大尺寸的電池。為了滿足這些限制，在一些實(shí) 施方案中，優(yōu)選在電池和箔之間的摩擦系數(shù)為約0.15至0.30下， 在裝入最小尺寸電池時(shí)(例如具有9.5mm的直徑和15g的重量)， 一個(gè)指的彈簧力為約0.5N,而在裝入最大尺寸電池時(shí)(例如具有 10.5mm的直徑和150g的重量)， 一個(gè)指的彈簧力小于約2.5N。通 常，如果在保持剃刀的電池開口向下時(shí)最小尺寸電池不掉出，并且最 大尺寸電池能夠容易地拿出，彈簧指應(yīng)發(fā)揮以上功能?？蓽y(cè)試最大尺 寸電池是否容易被取出，例如通過測(cè)定當(dāng)移除電池外殼電池開口朝下 指向時(shí)最大尺寸電池是否將由于其自重而掉出。在其它實(shí)施方案中，可使用其它的電池尺寸和/或重量。提供以上 公式和實(shí)例給出關(guān)于如何確定合適彈簧力的一般指導(dǎo)。參考圖6和7C,薄的絕緣套管40 (例如塑料箔)還緩沖振動(dòng) 噪聲，并且在電池表面損壞時(shí)防止短路。如圖7C所示，套管40用帶42固定到電池夾指上，以便在移出和更換電池時(shí)將套管保持在合 適位置。絕緣套管所用的適合材料為具有約0.06mm厚度的聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯薄膜(PET)。 排氣電池倉(cāng)在某些條件下，氫會(huì)積聚在電池驅(qū)動(dòng)的裝置的內(nèi)部。氫可從電池 中釋放，或者可通過在電池外電解而產(chǎn)生。這種氫與大氣中的氧混合 可形成爆炸性氣體，該爆炸性氣體可潛在地由所述裝置的馬達(dá)或開關(guān) 產(chǎn)生的火花引爆。因此，應(yīng)將氫從剃刀手柄排出，同時(shí)仍保持防水性。參考圖13，在電池外殼16中提供排氣孔90。透氣但不透液體 的微孔膜92焊接到電池外殼16上以覆蓋排氣孔90。適合的膜材 料為聚四氟乙烯(PTFE),可從GOREA商購(gòu)獲得。優(yōu)選的膜具有約 0.2mm的厚度。通常優(yōu)選的是，膜的防水性為至少70kPa，而透氣 率在10kPa(100mbar)過壓時(shí)為至少12L/hr/cm2。微孔膜的優(yōu)點(diǎn)是由膜的兩側(cè)上的氫分壓差擴(kuò)散使氫排出。發(fā)生排 氣需要剃刀手柄內(nèi)的總壓不增加。從審美觀點(diǎn)看，讓使用者看到排氣孔和膜是不可取的。此外，如 果使膜暴露，就會(huì)有膜孔阻塞和/或膜損壞或移除的隱患。為了保護(hù)該 膜，通過例如膠粘將蓋94連接到電池外殼的膜/排氣區(qū)域上。因此， 氣體能夠從蓋94下面逸出，在蓋的內(nèi)表面和電池外殼16的外表面 98之間提供開口區(qū)域。在附圖所示的具體實(shí)施中，在鄰近排氣孔90 的電池外殼上提供多個(gè)肋96，從而在蓋和電池外殼之間產(chǎn)生氣槽。然 而，如果需要，可用其它結(jié)構(gòu)產(chǎn)生排氣間隔，例如，蓋和/或握管可包 括限定單個(gè)槽的凹槽，而肋可被省略。應(yīng)選擇氣槽的高度和寬度以便提供排氣的安全度。在一個(gè)實(shí)例中 (未示出)，可在排氣孔每側(cè)有一個(gè)槽，每個(gè)槽的高度為0.15mm，而 寬度為 l.lmm。蓋94可以為裝飾性的。例如，蓋可攜帶徽標(biāo)或其它裝飾。蓋94 也可提供觸覺抓握表面或其它符合人機(jī)工程學(xué)原理的特征。 電子器件變速控制通常用電動(dòng)剃刀來(lái)刮剃身體上不同位置處的不同類型的毛發(fā)。這 些毛發(fā)具有明顯不同的特性。例如，胡須趨于比腿上的毛更濃密。這 些毛發(fā)也從皮膚以不同角度伸出。例如，短須大部分垂直于皮膚，而 腿毛趨于較平直伸出。能夠容易地剃刮這些毛發(fā)將部分地取決于刀片架振動(dòng)的頻率。由 于這些毛發(fā)具有不同的特性，因此不同的振動(dòng)頻率可能適宜于不同類 型的毛發(fā)。因此，為使用者提供控制此振動(dòng)頻率的方式是有用的。如圖14A所示，剃刮刀片架的振動(dòng)頻率受到在控制邏輯105控 制下具有占空系數(shù)的脈沖寬度調(diào)制器301的控制。如本文所用，"占 空系數(shù)"是指脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度與脈沖之間暫停時(shí)間長(zhǎng)度之比。因此，低 占空系數(shù)的特征是脈沖時(shí)間短，而脈沖之間的等待時(shí)間長(zhǎng)，高占空系 數(shù)的特征是脈沖之間的等待時(shí)間短。改變占空系數(shù)能夠改變馬達(dá)306 的速度，這又能控制剃刀片架的振動(dòng)頻率?？刂七壿?05可在微控制器或其它基于微處理器的系統(tǒng)中執(zhí)行。 控制邏輯也可在專用集成電路(ASIC)或作為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)執(zhí)行。馬達(dá)306可以是任何致使剃刀片架運(yùn)動(dòng)的能耗裝置。馬達(dá)306 的一種具體實(shí)施包括微型定子和連接到剃刀片架的轉(zhuǎn)子。馬達(dá)306的另一種具體實(shí)施包括連接到剃刀片架的壓電裝置。或者，馬達(dá)306可 以作為磁性連接到具有振蕩磁場(chǎng)的剃刀片架的裝置。在具有變速控制的剃刀中，邏輯控制105從速度控制開關(guān)304 接收輸入速度控制信號(hào)302。作為對(duì)速度控制信號(hào)302的響應(yīng)，邏輯 控制105使脈沖寬度調(diào)制器301改變其占空系數(shù)。這繼而使馬達(dá)速 度改變。因此，可將脈沖寬度調(diào)制器301看作速度控制器。速度控制開關(guān)304可以多種方式實(shí)施。例如，速度控制開關(guān)可連 續(xù)移動(dòng)。在這種情況下，使用者可從連續(xù)速度中選擇?；蛘撸俣瓤?制開關(guān)304可具有不連續(xù)停止，以便使用者能夠從一組預(yù)定馬達(dá)速度 中選擇。速度控制開關(guān)304可呈多種形式。例如，開關(guān)304可以為連續(xù) 移動(dòng)或在不連續(xù)步進(jìn)之間移動(dòng)的旋鈕或滑動(dòng)器。開關(guān)304也可以是一 組按鈕，每個(gè)按鈕指定不同的速度?；蛘?，開關(guān)304可以是一對(duì)按鈕，指定一個(gè)按鈕增速，指定另一 個(gè)按鈕減速?；蛘?，開關(guān)304可以是單個(gè)按鈕，按下按鈕連續(xù)或不連 續(xù)地在不同速度之間循環(huán)。另一種類型的開關(guān)304是彈簧支承的觸發(fā)器。此類型的開關(guān)讓使 用者能夠連續(xù)改變振動(dòng)頻率，同時(shí)以能夠通過壓擠觸發(fā)器來(lái)連續(xù)改變 鏈鋸速度的方式剃刮。也可以通過對(duì)控制邏輯105適當(dāng)編程來(lái)按下致動(dòng)按鈕22使其 作為速度控制開關(guān)304工作。例如，可以對(duì)控制邏輯105適當(dāng)編程， 以便將致動(dòng)按鈕22的雙按或長(zhǎng)按作為改變馬達(dá)速度的命令?？捎盟俣戎豢蓛?yōu)化用于對(duì)剃刀進(jìn)行清潔。此速度的一個(gè)實(shí)例是 最高可能振動(dòng)頻率，這一頻率可通過使控制邏輯105盡可能高的驅(qū)動(dòng) 占空系數(shù)來(lái)達(dá)到。作為另外一種選擇，控制邏輯105可以清潔模式操 作。在此模式中，使馬達(dá)306掃描一定范圍的振動(dòng)頻率。這使馬達(dá)306 能夠模擬與刀片、刀片架及任何污染的碎粒(如剃刮的胡須末)相關(guān) 的不同機(jī)械共振頻率。清潔模式可作為一定頻率范圍的連續(xù)掃描執(zhí)行， 或者作為步進(jìn)掃描，其中控制邏輯105使馬達(dá)306步進(jìn)通過數(shù)個(gè)不 連續(xù)頻率，在每個(gè)這種頻率有瞬間的暫停。在一些情況下，使剃刀存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選振動(dòng)頻率是有用的。 這可通過提供與控制邏輯105連通的存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)，如圖14B所示。 為了利用這一特性，使用者可利用單獨(dú)控制，或者按照預(yù)定次序按下 致動(dòng)按鈕22,選擇速度并傳遞存儲(chǔ)信號(hào)。在需要時(shí)，使用者可再次利 用單獨(dú)控制，或者按照預(yù)定次序按下致動(dòng)按鈕22，來(lái)調(diào)用這種被存儲(chǔ) 的速度。如圖3A-3B所示，剃刀的特征在于具有一種間接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其 中致動(dòng)按鈕22間接通過操作脈沖寬度調(diào)制器301的控制邏輯105 來(lái)控制馬達(dá)306。因此，與其中開關(guān)狀態(tài)直接存儲(chǔ)馬達(dá)306狀態(tài)的純機(jī)械轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不同，間接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將存儲(chǔ)控制邏輯105中馬達(dá)306 的狀態(tài)。由于致動(dòng)按鈕22不再需要以機(jī)械方式存儲(chǔ)馬達(dá)306的狀態(tài)， 間接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在選擇和布置致動(dòng)按鈕22方面提供更大的靈活性。例 如，本文所公開的具有間接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的剃刀可以利用結(jié)合清晰觸覺反 饋和較短移動(dòng)距離的符合人機(jī)工程學(xué)原理的按鈕。以較短距離移動(dòng)的 這種按鈕也易于密封不使水分侵入。間接轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可對(duì)控制邏輯105編程以解釋啟 動(dòng)模式，并以此模式為基礎(chǔ)推斷使用者的意圖。這在上面討論控制馬 達(dá)306的速度時(shí)已討論過。然而，也可以編制控制邏輯105的程序 以檢測(cè)及忽略致動(dòng)按鈕22的異常操作。因此，應(yīng)當(dāng)忽略異常長(zhǎng)時(shí)間 按下致動(dòng)按鈕22，例如在剃刮時(shí)無(wú)意按下的情況。這一特征防止出現(xiàn) 與偶然關(guān)閉馬達(dá)306相關(guān)的問題。電壓控制器剃刀的效能將部分地取決于電池316提供的電壓。在常規(guī)機(jī)動(dòng)濕 法剃刀中，存在最佳電壓或電壓范圍。 一旦電池電壓超出最佳電壓范 圍，就會(huì)削弱剃刀的效能。為了克服這一難題，如圖14C所示，剃刀的特征在于具有一種 間接電源，該間接電源使電池316的電壓與實(shí)際通過馬達(dá)306觀察 到的電壓分離。實(shí)際通過馬達(dá)306觀察到的電壓受控制邏輯105控 制，控制邏輯監(jiān)測(cè)電池電壓，并響應(yīng)電池電壓測(cè)量來(lái)控制最終補(bǔ)償電 池電壓變化的各種裝置。這將得到通過馬達(dá)306觀察到的基本恒定電 壓。對(duì)通過馬達(dá)306觀察到的電壓進(jìn)行控制的本文所述方法和系統(tǒng) 適用于任何耗能負(fù)載。因此，圖14C涉及一般性負(fù)載306。在一個(gè)實(shí)施方案中，將馬達(dá)306設(shè)計(jì)成在小于額定電池電壓的工 作電壓下工作。因此，在裝入新電池316時(shí)，電池電壓太高，必須使 其降低。降低的幅度隨著電池316的消耗而減小，直到最后不再需要 降低。通過提供與電池316電氣連通的電壓監(jiān)控器312可很容易地降低電壓。電壓監(jiān)控器312將測(cè)定的電池電壓輸出到控制邏輯105。響應(yīng)時(shí)，控制邏輯105改變脈沖寬度調(diào)制器301的占空系數(shù)，以保持通過馬達(dá)306觀察到的恒定電壓。例如，如果測(cè)定的電池電壓為1.5伏，而馬達(dá)306被設(shè)計(jì)成在1伏工作，則控制邏輯105應(yīng)將占空系數(shù)比設(shè)定為75%。這將得到自脈沖寬度調(diào)制器301的輸出電壓， 即平均與馬達(dá)的工作電壓一致。在大多數(shù)情況下，占空系數(shù)為電池電壓的非線性函數(shù)。在這種情 況下，控制邏輯105被配置成用非線性函數(shù)計(jì)算，或者使用查表來(lái)確 定正確的占空系數(shù)。作為另外一種選擇，控制邏輯105可從脈沖寬度 調(diào)制器301的輸出獲得電壓測(cè)量值，并用這一測(cè)量值反饋控制輸出電 壓。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將馬達(dá)306設(shè)計(jì)成在高于額定電池電壓的 工作電壓工作。在這種情況下，電池電壓隨著電池316的消耗被增量 升壓。此第二實(shí)施方案的特征在于具有上述電壓監(jiān)控器312與控制邏 輯105控制的電壓轉(zhuǎn)換器314。以下將詳細(xì)描述適合的電壓轉(zhuǎn)換器 314。第三實(shí)施方案在一個(gè)裝置中結(jié)合前述兩種實(shí)施方案。在這種情況 下，控制邏輯105通過在測(cè)定的電池電壓超過馬達(dá)工作電壓時(shí)降低輸 出電壓開始。隨后，在測(cè)量的電池電壓低于馬達(dá)工作電壓時(shí)，控制邏 輯105將占空系數(shù)固定并開始控制電壓轉(zhuǎn)換器312。在常規(guī)電動(dòng)剃刀中，馬達(dá)速度隨著電池316的消耗而逐漸降低。 這種逐漸降低充分警示使用者需要更換電池316。然而，在具有間接 電源的電動(dòng)剃刀中沒有這種警示。 一旦電池電壓低于某種較低閾值， 馬達(dá)速度就會(huì)突然降低，甚至在剃刮中間也會(huì)出現(xiàn)這種情況。為了預(yù)防這種不便，以電壓監(jiān)控器312提供的信息為基礎(chǔ)，控制 邏輯105將低電池電壓信號(hào)提供到低電池電壓指示器414。低電池電 壓指示器414可以是在電壓低于閾值時(shí)點(diǎn)亮的單一狀態(tài)輸出裝置，例 如LED，或者相反，可以是在電壓高于閾值時(shí)保持點(diǎn)亮而在電壓低于此閾值時(shí)熄滅的單一狀態(tài)輸出裝置?；蛘撸碗姵仉妷褐甘酒?14可 以是提供圖形或數(shù)字顯示以指示電池316狀態(tài)的多重狀態(tài)裝置，例如 液晶顯示器。也可以用電壓監(jiān)控器312與控制邏輯105結(jié)合，在電池電壓低 于深度放電閾值時(shí)完全禁用剃刀操作。這一特性減少了由于電池316 深度放電使電池滲漏而導(dǎo)致剃刀損壞的可能性。圖14D中所示的適合電壓轉(zhuǎn)換器312以控制振蕩器的開關(guān)Sl 為特征。此開關(guān)連接到致動(dòng)按鈕22上。因此，使用者按下致動(dòng)按鈕22 將振蕩器接通。振蕩器輸出連接到晶體管Tl的門上，此門在振蕩器 控制下作為開關(guān)。電池316提供電池電壓VBAT。在晶體管Tl處于導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)，電流從電池316流過感應(yīng)器 Ll,從而將能量?jī)?chǔ)存在感應(yīng)器Ll中。在晶體管處于非導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)， 通過感應(yīng)器Ll的電流將繼續(xù)流動(dòng)，這一次通過二極管Dl。這使電 荷轉(zhuǎn)移通過二極管Dl并進(jìn)入電容器Cl。使用二極管Dl將防止電 容器Cl通過晶體管Tl放電接地。通過選擇性允許電荷積累進(jìn)入電 容器Cl增加其電壓，振蕩器因此控制跨電容器Cl的電壓。在圖14D所示的電路中，振蕩器使時(shí)變電流存在于感應(yīng)器Ll 中。因此，振蕩器感應(yīng)出跨感應(yīng)器Ll的電壓。然后使此感應(yīng)電壓加 到電池電壓，所得總和可跨過電容器Cl得到。這在電容器Cl產(chǎn)生 輸出電壓，該輸出電壓大于由電池單獨(dú)提供的電壓。基本為電壓轉(zhuǎn)換器312的輸出電壓的電容器電壓既連接到控制 邏輯105上，又連接到最終驅(qū)動(dòng)馬達(dá)306的脈沖寬度調(diào)制器301 上。當(dāng)電容器電壓達(dá)到特定閾值時(shí)，控制邏輯105輸出連接到振蕩器 的振蕩器控制信號(hào)"oscjtr"。控制邏輯105用振蕩器控制信號(hào)選擇 性地打開和關(guān)閉振蕩器，從而響應(yīng)來(lái)自電容器電壓本身的反饋來(lái)調(diào)節(jié) 電容器電壓。這種反饋控制系統(tǒng)的設(shè)定點(diǎn)(即跨電容器Cl的電壓) 設(shè)定為通過馬達(dá)306觀察到的恒定工作電壓。在振蕩器和接地之間設(shè)置的電阻器Rl作為去耦合電路的一部 分將振蕩器的控制從開關(guān)Sl轉(zhuǎn)移到控制邏輯105。在控制邏輯的初始化之前，攜帶振蕩器控制信號(hào)的端口 ("振蕩器控制端口，，)設(shè)定為高阻抗輸入端口。因此，它是控制振蕩器工作的開關(guān)Sl。在這種情 況下，電阻器Rl防止從振蕩器"控制端口"到接地的短路。在初始化 后，振蕩器控制端口變成低阻抗輸出端口。最后，使用者將完成剃刮，在這種情況下，他可能想要將馬達(dá)306 關(guān)閉。在控制邏輯105正在控制振蕩器時(shí)，不移除電池316將無(wú)法 關(guān)閉剃刀。為了避免這一窘境的發(fā)生，定期確定外部開關(guān)Sl的狀態(tài) 是有用的。通過配置控制邏輯105使振蕩器控制端口定期變成高阻抗 輸入端口以便對(duì)跨電阻器Rl的電壓釆樣，可達(dá)到這一目的。在某些類型的開關(guān)中，開關(guān)的狀態(tài)指示使用者的意向。例如，處 于關(guān)閉位置的開關(guān)Sl指示使用者要將馬達(dá)306接通，而處于打開 位置的開關(guān)Sl指示使用者要將馬達(dá)306關(guān)閉。如果因此釆集的電 壓樣品指示使用者已將開關(guān)Sl打開，則在振蕩器控制端口再次成為 低阻抗輸出端口時(shí)，控制邏輯105產(chǎn)生振蕩器控制信號(hào)以將振蕩器關(guān) 閉，從而也同時(shí)關(guān)閉馬達(dá)306。這樣一來(lái)，控制邏輯105也關(guān)閉其自 身的電源。在其它類型開關(guān)中，開關(guān)Sl的關(guān)閉只指示使用者要將馬達(dá)的狀 態(tài)從開啟變成關(guān)閉，反之亦然。在使用此開關(guān)的實(shí)施方案中，在使用 者啟動(dòng)開關(guān)Sl時(shí)，跨電阻器Rl的電壓只短暫地改變。因此，控制 邏輯105使跨電阻器Rl的電壓被足夠頻繁地采樣，以保證捕獲使 用者對(duì)開關(guān)Sl的瞬間啟動(dòng)。圖14E顯示振蕩器控制信號(hào)、振蕩器輸出和電容器電壓之間的 相互作用。在電容器電壓低于較低閾值時(shí)，振蕩器控制信號(hào)接通，從 而將振蕩器接通。這使更多電荷積累在電容器Cl中，繼而提高電容 器電壓。 一旦電容器電壓達(dá)到較高閾值，振蕩器控制信號(hào)斷開，從而 將振蕩器斷開。由于沒有來(lái)自電池316的更多電荷在電容器Cl中 積累，積累的電荷開始漸漸枯竭，因此電容器電壓也開始降低。電壓 繼續(xù)降低，直到再次達(dá)到較低閾值，在此時(shí)重復(fù)前述周期。圖14F所示的電壓轉(zhuǎn)換器312的另一個(gè)實(shí)施方案與圖14D相關(guān)所述相同，不同的是用一個(gè)具有由RC電路(R2和C2)控制的 門的附加晶體管T2代替二極管Dl。在此實(shí)施方案中，當(dāng)振蕩器不起作用時(shí)，附加晶體管T2的發(fā)射極和基極之間的電壓(VBE2)為0。因此，通過附加晶體管T2的電流斷開。這意味著沒有電荷提供到電 容器Cl來(lái)補(bǔ)充從電容器Cl排出的電荷。當(dāng)振蕩器起作用且振蕩器頻率大于RC電路的斷開頻率時(shí)，發(fā)射極和基極之間的電壓(VBE2)約為電池電壓VBAT的一半。因此，附加晶體管T2作為二極管使電流 通到電容器Cl，同時(shí)防止電容器Cl放電接地。圖14F所示電路的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是，脈沖寬度調(diào)制器301用 直接來(lái)自電池316的電壓供電。因此，脈沖寬度調(diào)制器301的輸出 電壓可能不高于電池電壓。因此，在圖14F中，馬達(dá)306通過降壓 供電，而用升壓(跨電容器Cl的電壓)對(duì)控制邏輯105供電。然 而，圖14F所示的電路也可顯示從跨電容器Cl的電壓提取輸入的 脈沖寬度調(diào)制器316的特征(如圖14D所示)。圖14G更詳細(xì)地顯示驅(qū)動(dòng)圖14F所示類型的電壓轉(zhuǎn)換器312 的電路。其中更詳細(xì)地顯示振蕩器與控制邏輯105關(guān)聯(lián)的連接。然而， 圖14G所示的電路在其它方面與關(guān)于圖14D所述基本相同，修改如 圖14F所示。如本文所述，電壓控制系統(tǒng)為馬達(dá)306提供恒定工作電壓。然而， 電動(dòng)剃刀可包括馬達(dá)以外的負(fù)載。任何或所有這些負(fù)載可同樣得益于 本文公開的電壓控制系統(tǒng)提供的恒定工作電壓?？傻靡嬗诤愣üぷ麟妷旱囊环N負(fù)載為控制邏輯105本身?？缮藤?gòu) 獲得的邏輯電路105 —般設(shè)計(jì)成在高于常規(guī)電池1.5伏電壓工作。 因此，將升壓提供到控制邏輯的電壓控制系統(tǒng)避免需要額外電池。刀片架壽命檢測(cè)在每日切斷數(shù)百根胡須的過程中，剃刀片架的刀片不可避免地變 鈍。變鈍難以通過視覺觀察發(fā)現(xiàn)。通常，鈍刀片只在太晚時(shí)才被發(fā)覺。 在太多情況下，當(dāng)使用者認(rèn)識(shí)到刀片鈍得不能再使用時(shí)，他已經(jīng)體會(huì) 到令人不愉快的剃刮經(jīng)歷。用鈍刀片進(jìn)行的最后剃刮屬于用剃刀剃刮的更不愉快方面。然而 如果剃刀片架太昂貴，就可以理解為什么大多數(shù)使用者不太情愿過早 更換刀片架。為了幫助使用者確定何時(shí)需要更換刀片架，剃刀包括圖15A所 示具有計(jì)數(shù)器102的刀片壽命指示器100，該計(jì)數(shù)器保持指示刀片使 用程度的計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器與柄部10上的致動(dòng)按鈕22和在剃刀頭部 12的遠(yuǎn)端安裝的刀片架檢測(cè)器104連通。合適的計(jì)數(shù)器102可在 控制邏輯105中執(zhí)行。刀片架檢測(cè)器104可以多種方式實(shí)施。例如，刀片架檢測(cè)器104 可包括被成形為能接合刀片架上相應(yīng)觸點(diǎn)的觸點(diǎn)。剃刀片架可包括一片、二片或多于兩片刀片。在整個(gè)說(shuō)明書中， 所指的是單一刀片。然而應(yīng)當(dāng)理解，此刀片可以是刀片架中的任何刀 片，而且所有刀片都會(huì)磨損。在操作中，在使用者更換刀片架時(shí)，刀片架檢測(cè)器104向計(jì)數(shù)器 102發(fā)送復(fù)位信號(hào)。作為另外一種選擇，復(fù)位信號(hào)可手動(dòng)產(chǎn)生。例如， 使用者按下復(fù)位按鈕，或者使用者以預(yù)定模式按下致動(dòng)按鈕。這種復(fù) 位信號(hào)使計(jì)數(shù)器102重置其計(jì)數(shù)?？蓪z測(cè)刀片架的能力用于重置計(jì)數(shù)以外的應(yīng)用。例如，可用刀 片架檢測(cè)器104確定是否使用了正確的刀片架或者刀片架是否未以 正確的方式插入。在連接到控制邏輯105時(shí)，刀片架檢測(cè)器104可 致使馬達(dá)被禁用，直到所述狀況被糾正。當(dāng)使用者剃刮時(shí)，計(jì)數(shù)器102改變計(jì)數(shù)狀態(tài)以反映刀片的額外磨 損。計(jì)數(shù)器102改變計(jì)數(shù)狀態(tài)可以有多種方式。在圖15A所示的實(shí)施方案中，計(jì)數(shù)器102每當(dāng)馬達(dá)接通就遞增 改變計(jì)數(shù)。對(duì)每次剃刮時(shí)間改變很小的使用者而言，這能合理準(zhǔn)確地 估計(jì)刀片的使用。在一些情況下，馬達(dá)已接通的次數(shù)可能使刀片的剩余壽命錯(cuò)估。 例如，在一個(gè)人"借"自己的剃刀去剃刮自己的腿時(shí)會(huì)出現(xiàn)此類錯(cuò)誤。 這導(dǎo)致只用一次啟動(dòng)馬達(dá)去剃刮相當(dāng)大的面積。在圖15B所示的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，前述難題得到了 克服，其中致動(dòng)按鈕22和計(jì)數(shù)器102與定時(shí)器106連通。在這種 情況下，致動(dòng)按鈕22將信號(hào)發(fā)送到控制邏輯105和定時(shí)器106。 因此，計(jì)數(shù)器102保持計(jì)數(shù)指示從上一次刀片架更換以來(lái)的累積馬達(dá) 工作次數(shù)。累積馬達(dá)工作次數(shù)提供刀片磨損的改良指示器。然而，通常刀片 并非在馬達(dá)工作的所有時(shí)間接觸皮膚。因此，基于馬達(dá)工作時(shí)間的評(píng) 估不能幫助而是會(huì)高估刀片磨損。此外，馬達(dá)開關(guān)可能會(huì)非有意接通， 例如當(dāng)在行李中剃刀受到推擠時(shí)。在這些情況下，不僅電池消耗，而 且計(jì)數(shù)器102也會(huì)指示刀片磨損，即使刀片未遇到一根胡須。圖15C所示的另一個(gè)實(shí)施方案包括與沖程檢測(cè)器108連通的 計(jì)數(shù)器102。在這種情況下，致動(dòng)按鈕22向沖程檢測(cè)器108和控 制邏輯105 二者發(fā)送信號(hào)。因此，接通馬達(dá)也就接通了沖程檢測(cè)器 108。沖程檢測(cè)器108檢測(cè)刀片與皮膚之間的接觸，并在檢測(cè)到這種接 觸時(shí)向計(jì)數(shù)器102發(fā)送信號(hào)。以此方式，沖程檢測(cè)器108為計(jì)數(shù)器 102提供刀片實(shí)際使用的指示。在圖15C的實(shí)施方案中，計(jì)數(shù)器102 保持計(jì)數(shù)指示從上一次刀片架更換以來(lái)刀片經(jīng)歷的累積沖程數(shù)。因此， 計(jì)數(shù)器102會(huì)忽略馬達(dá)運(yùn)行但刀片未實(shí)際使用的時(shí)段。多種實(shí)施方案可用于沖程檢測(cè)器108。 一些實(shí)施方案依賴皮趺上 或附近的電性質(zhì)和自由間隔中電性質(zhì)之間的變化。例如，通過測(cè)量與 皮膚接觸相關(guān)的電阻、感應(yīng)系數(shù)或電容變化，沖程檢測(cè)器108可檢測(cè) 到皮膚接觸。其它實(shí)施方案依賴皮膚上刀片振動(dòng)的聲學(xué)標(biāo)記與在自由 間隔中刀片振動(dòng)的聲學(xué)標(biāo)記的差異。在這些具體實(shí)施中，沖程檢測(cè)器 108包括連接到信號(hào)處理裝置的麥克風(fēng)，信號(hào)處理裝置被成形為能夠 區(qū)分這兩種標(biāo)記。另一個(gè)具體實(shí)施依賴刀片接觸皮膚時(shí)馬達(dá)工作特性 的變化。例如，由于與皮膚接觸相關(guān)負(fù)載增加，馬達(dá)對(duì)電流的需求增 加，而馬達(dá)的速度可能降低。這些具體實(shí)施包括電表或其它電流指示 裝置和/或速度傳感器。然而，依賴沖程數(shù)的估計(jì)可能不準(zhǔn)確，因?yàn)椴⒎撬袥_程都具有 相同長(zhǎng)度。例如，在腿上的沖程可能比剃須所需的數(shù)個(gè)沖程更磨損刀片。然而，沖程檢測(cè)器108并不能辨別不同長(zhǎng)度沖程之間的差別。圖15D所示的另一個(gè)具體實(shí)施包括與致動(dòng)按鈕22和定時(shí)器 106連通的沖程檢測(cè)器108。定時(shí)器106與計(jì)數(shù)器102連通。同樣， 致動(dòng)按鈕向沖程檢測(cè)器108和控制邏輯105 二者發(fā)送信號(hào)。沖程檢 測(cè)器108分別響應(yīng)檢測(cè)沖程的開始和結(jié)束中止和啟動(dòng)定時(shí)器106。此 實(shí)施方案與圖15C相同，不同的是計(jì)數(shù)器102現(xiàn)在保持計(jì)數(shù)指示從 上一次刀片架更換以來(lái)刀片架與皮膚接觸的累積次數(shù)(稱為"沖程次 數(shù)")。如圖15D相關(guān)所述沖程檢測(cè)器108與定時(shí)器106結(jié)合用于提 供指示刀片磨損信息以外的應(yīng)用。例如，馬達(dá)長(zhǎng)期工作不存在沖程可 能指示馬達(dá)已經(jīng)接通或不經(jīng)意地接通。當(dāng)剃刀在行李中受到推擠時(shí)可 能會(huì)發(fā)生這種情況?；蛘?，在剃刮后心不在焉地忽略關(guān)閉馬達(dá)也會(huì)出 現(xiàn)這種情況。在圖1A-1D所示的實(shí)施方案中，計(jì)數(shù)器102與更換指示器110 連通。在計(jì)數(shù)達(dá)到指示刀片不能再用的狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器102向更換指 示器110發(fā)送更換信號(hào)。響應(yīng)時(shí)，更換指示器110向使用者提供視 覺、聽覺或觸覺暗示，指示刀片不能再用。示例性暗示可由LED、蜂 鳴器或改變馬達(dá)速度或換句話講將不合常規(guī)的情況(例如突突的聲響) 引入馬達(dá)操作的控制器提供。計(jì)數(shù)器102包括任選的提供剩余壽命信號(hào)的剩余壽命輸出，指示 刀片的剩余壽命估計(jì)值。剩余壽命估計(jì)值通過比較計(jì)數(shù)與預(yù)期壽命來(lái) 獲得。剩余壽命信號(hào)提供給剩余壽命指示器112。合適的剩余壽命指 示器112是一種低功率顯示器，其顯示磨損信號(hào)啟動(dòng)磨損指示器之前 剩余的預(yù)期剃刮次數(shù)。作為另外一種選擇，剩余壽命估計(jì)值可由圖形 顯示。例如，以指示剩余壽命估計(jì)值的頻次閃光，或者根據(jù)預(yù)定模型 選擇性使數(shù)個(gè)LED發(fā)光。旅行鎖接通電動(dòng)濕剃刀的馬達(dá)。例如，在旅行中化妝套件中的其它物品移動(dòng)和按壓致動(dòng)按鈕22時(shí)可能發(fā)生 這種情況。如果發(fā)生這種情況，馬達(dá)就會(huì)消耗電池，直到電池耗盡。為避免這一問題，剃刀可包括鎖。 一種鎖為致動(dòng)按鈕22自身上 的機(jī)械鎖200。機(jī)械鎖200的一個(gè)實(shí)例為圖16A所示的滑蓋。在剃 刀儲(chǔ)存?zhèn)溆脮r(shí)，滑蓋將致動(dòng)按鈕22蓋上。機(jī)械鎖的其它實(shí)例與剃刀 座架相關(guān)而不是與剃刀本身相關(guān)。例如，開關(guān)可被成形為在剃刀放入 座架中時(shí)將致動(dòng)按鈕22蓋上。其它鎖為電子工具。電子鎖的一個(gè)實(shí)例為如圖16B所示的鎖定 電路202，該電路從致動(dòng)按鈕22接收開關(guān)信號(hào)204 (在附圖中被標(biāo) 為"l/0")，并從觸發(fā)電路208接收觸發(fā)信號(hào)206(在附圖中被標(biāo)為"觸 發(fā)信號(hào)源")。鎖定電路202響應(yīng)開關(guān)信號(hào)204和觸發(fā)信號(hào)206的 狀態(tài)將馬達(dá)控制信號(hào)210輸出到控制邏輯105。所述觸發(fā)電路208用觸發(fā)信號(hào)206使鎖定電路202觸發(fā)和負(fù) 觸發(fā)。如本文所用，在按下致動(dòng)按鈕22啟動(dòng)和中止馬達(dá)時(shí)認(rèn)為鎖定 電路202觸發(fā)。在按下致動(dòng)按鈕22根本不能操作馬達(dá)時(shí)認(rèn)為鎖定 電路202負(fù)觸發(fā)。觸發(fā)電路208和鎖定電路202 —般包括數(shù)字邏輯電路，數(shù)字邏 輯電路響應(yīng)其各自輸入狀態(tài)的變化改變其各自的輸出狀態(tài)。因此，它 們便于在控制邏輯105內(nèi)執(zhí)行。然而，雖然數(shù)字邏輯元件提供建立此 電路的方便方式，但都不排除用模擬或機(jī)械組件發(fā)揮類似作用。以下 描述觸發(fā)電路208或其部分的實(shí)例。觸發(fā)電路208的一個(gè)實(shí)例包括觸發(fā)開關(guān)。在此實(shí)施方案中，使用 者操作觸發(fā)開關(guān)改變觸發(fā)信號(hào)206的狀態(tài)。使用者隨后按下致動(dòng)按鈕 22將馬達(dá)啟動(dòng)。剃刮后，使用者再次按下致動(dòng)按鈕22，此次使馬達(dá) 停止。隨后操作觸發(fā)開關(guān)使鎖定電路202負(fù)觸發(fā)。作為另外一種選擇，觸發(fā)電路208可被成形為在檢測(cè)到馬達(dá)已斷 開時(shí)使鎖定電路自動(dòng)負(fù)觸發(fā)。在這種情況下，觸發(fā)電路208 —般應(yīng)包 括輸入，以接收指示馬達(dá)已斷開的信號(hào)。如本文所用，"開關(guān)"包括按鈕、控制桿、滑動(dòng)器、襯墊以及用于 實(shí)現(xiàn)邏輯信號(hào)狀態(tài)變化的它們的組合。開關(guān)不必由物理接觸啟動(dòng)，而 是由攜帶的輻射能(例如光能或聲能)啟動(dòng)。開關(guān)可由使用者直接操作。此開關(guān)的一個(gè)實(shí)例為致動(dòng)按鈕22。作為另外一種選擇，開關(guān)可通 過改變剃刀的配置進(jìn)行操作，例如在其座架內(nèi)更換剃刀，或者移除和 安裝刀片架。如圖16B所示，可將鎖定電路202抽象地視為"與"門。雖然鎖 定電路能夠作為"與"門執(zhí)行，但也可用具有適合真值表的任何數(shù)字邏 輯電路完成鎖定電路202的觸發(fā)功能。例如，可通過觸發(fā)開關(guān)與致動(dòng) 按鈕22串聯(lián)執(zhí)行鎖定電路202。在另一個(gè)實(shí)施方案中，觸發(fā)電路208包括定時(shí)器。定時(shí)器的輸出 致使觸發(fā)電路208開始使鎖定電路202觸發(fā)。在預(yù)定剃刮時(shí)間過 后，定時(shí)器讓觸發(fā)電路208使鎖定電路202負(fù)觸發(fā)，從而關(guān)閉馬達(dá)。 剃刮時(shí)間的長(zhǎng)度相應(yīng)于一般剃刮時(shí)間。合適長(zhǎng)度在約5和7分鐘之 間。在此實(shí)施方案中，在按下致動(dòng)按鈕22時(shí)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，直到再次按 下致動(dòng)按鈕22，或者直到剃刮時(shí)間結(jié)束。要是使用者比剃刮時(shí)段花更 長(zhǎng)時(shí)間剃刮，馬達(dá)就會(huì)關(guān)閉。在這種情況下，使用者必須再次按下致 動(dòng)按鈕22,以重新啟動(dòng)馬達(dá)并完成剃刮。為避免這種情況的發(fā)生，觸 發(fā)電路208可具有響應(yīng)使用者"延長(zhǎng)"的請(qǐng)求延長(zhǎng)預(yù)置剃刮時(shí)間的適 應(yīng)性反饋回路。在觸發(fā)電路208包括定時(shí)器時(shí)，定時(shí)器上的復(fù)位輸入連接到鎖定 電路202的輸出上或連接到致動(dòng)按鈕22上。這使定時(shí)器能夠響應(yīng) 開關(guān)信號(hào)204狀態(tài)的變化自身復(fù)位。具體地講，只要開關(guān)信號(hào)204 將馬達(dá)關(guān)閉，定時(shí)器就會(huì)自身復(fù)位。當(dāng)使用者在剃刮時(shí)間結(jié)束之前或 在剃刮時(shí)間結(jié)束時(shí)按下致動(dòng)按鈕22時(shí)，可能發(fā)生這種情況。在另一個(gè)具體實(shí)施中，觸發(fā)電路208包括具有輸入的解碼器，所 述輸入連接到致動(dòng)按鈕22上或單獨(dú)的解碼器輸入按鈕上。在這種情 況下，取決于解碼器輸出的觸發(fā)信號(hào)206的狀態(tài)由使用者手動(dòng)控制，可根據(jù)預(yù)定模式按下致動(dòng)按鈕22，或者在可供選擇的實(shí)施方案中操作 解碼器輸入按鈕。例如，在解碼器從致動(dòng)按鈕22提取輸入的情況下，可編制解碼 器程序，以便通過改變觸發(fā)信號(hào)206的狀態(tài)來(lái)響應(yīng)延長(zhǎng)按壓致動(dòng)按鈕 22或快速雙按致動(dòng)按鈕22。作為另外一種選擇，在解碼器從單獨(dú)的 解碼器輸入開關(guān)接受輸入的情況下，使用者只需要操作解碼器輸入開 關(guān)。使用者不需要記住如何用致動(dòng)按鈕22來(lái)鎖定和結(jié)鎖馬達(dá)。在依賴使用者改變觸發(fā)信號(hào)206狀態(tài)的那些具體實(shí)施中，提供指 示器如LED是有用的，所述指示器可為使用者提供是否他已成功地 改變觸發(fā)信號(hào)206的狀態(tài)的反饋。在其他具體實(shí)施中，觸發(fā)電路208依賴剃刀的配置確定是否應(yīng)使 鎖定電路202負(fù)觸發(fā)。例如，觸發(fā)電路208可包括檢測(cè)剃刀片架安 裝和移除的接觸開關(guān)。在移除刀片架時(shí)，觸發(fā)電路208使鎖定電路 202負(fù)觸發(fā)。作為另外一種選擇，觸發(fā)電路208可包括檢測(cè)是否剃刀 被放在座架中的接觸開關(guān)。在這種情況下，在觸發(fā)電路208檢測(cè)到剃 刀被放在剃刀座架中時(shí)，使鎖定電路202負(fù)觸發(fā)。在觸發(fā)電路208響應(yīng)刀片架存在的情況下，使用者可通過從柄部 移除刀片架來(lái)防止馬達(dá)意外接通。為了正常操作剃刀，使用者要重新 將刀片架安裝在柄部上。在觸發(fā)電路208響應(yīng)座架存在的情況下，使用者可通過將其放在 座架中來(lái)防止馬達(dá)意外接通。在剃刀正常工作時(shí)，使用者將其從座架 上拿下，這是他在任何情況下都要做的事兒。雖然本文所述的實(shí)施方案控制馬達(dá)操作，但可用所公開的方法和 裝置防止電池不經(jīng)意因負(fù)載耗能。剃刮力測(cè)量在剃刮過程中，使用者要用一定的力將刀片按在皮膚上。剃刮力 的大小影響剃刮的質(zhì)量。剃刮力太小可能不足以使胡須進(jìn)入最佳切斷 位置。剃刮力太大可能使皮膚受到過度摩擦。由于臉輪廓的變化，使 用者可能難以保持更恒定的剃刮力，更難以保持最佳的剃刮力。這一難題可用一種剃刀來(lái)克服，該剃刀包括圖4A和4B所示的 測(cè)力電路400。所示的測(cè)力電路400利用這樣一種事實(shí)在電動(dòng)剃刀 中，剃刮力將部分地決定施加到驅(qū)動(dòng)刀片的馬達(dá)306的負(fù)載。因此， 該馬達(dá)306的工作特性響應(yīng)剃刮力發(fā)生變化。圖17A所示的測(cè)力電路400利用響應(yīng)不同負(fù)載的馬達(dá)306引 出的電流變化。在剃刮力增加時(shí)，馬達(dá)306作為響應(yīng)引出更大電流。 因此，圖17A中具體實(shí)施的特點(diǎn)是具有電流傳感器402，該傳感器 感應(yīng)馬達(dá)306引出的電流的大小。電流傳感器將力信號(hào)408提供給 控制邏輯105。圖17B所示的測(cè)力電路利用馬達(dá)306不同負(fù)載產(chǎn)生的馬達(dá)速 度的變化。在剃刮力增加時(shí)，馬達(dá)速度降低。圖17B所示實(shí)施方案 的特點(diǎn)是具有感應(yīng)馬達(dá)速度的速度傳感器410。該速度傳感器將力信 號(hào)408提供給控制邏輯105?？刂七壿?05接收力信號(hào)408，并將此信號(hào)與指定力信號(hào)進(jìn)行比 較，指示在已知負(fù)載下這種力信號(hào)屬于什么力。典型地，選擇已知負(fù) 載對(duì)應(yīng)于剃刀在自由間隔中不與任何表面接觸的振動(dòng)。作為另外一種 選擇，控制邏輯105將力信號(hào)408與一對(duì)名義力信號(hào)比較，名義力 信號(hào)相當(dāng)于剃刀在兩種已知負(fù)載下振動(dòng)， 一種相應(yīng)于最小剃刮力，另 一種相當(dāng)于最大剃刮力?？刂七壿?05然后確定是否所施加的剃刮力超出剃刮力上下限 限定的范圍。如果施加的剃刮力超出此范圍，則控制邏輯105將校正 信號(hào)412發(fā)送到指示器414。指示器414然后將校正信號(hào)412轉(zhuǎn) 換成由于可視、可聽或提供某些觸覺刺激而由使用者察覺的可觀察信 號(hào)。對(duì)于可觀察聲學(xué)信號(hào)，指示器414可以是向使用者提供聽覺信號(hào) 的揚(yáng)聲器。對(duì)于可觀察視覺信號(hào)，指示器414可以是向使用者提供可 見信號(hào)的LED。對(duì)于可觀察觸覺信號(hào)，馬達(dá)306可自身用作指示器 414。在檢測(cè)到不合適的剃刮力時(shí)，控制邏輯105將校正信號(hào)412發(fā) 送給馬達(dá)306,以便使干擾轉(zhuǎn)入正常操作。例如，控制邏輯105可發(fā)送校正信號(hào)412使馬達(dá)306發(fā)出突突的聲響。在所有前述情況下，剃刮力不足的信號(hào)可以不同于剃刮力過大的 信號(hào)，因此使用者知道如何校正所施加的剃刮力?，F(xiàn)在已描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方案。但是應(yīng)當(dāng)理解，在不背離 本發(fā)明精神和范圍的條件下可以進(jìn)行各種修改。例如，雖然上述剃刀包括振動(dòng)馬達(dá)并提供振動(dòng)功能性，但也可提 供其它類型電池驅(qū)動(dòng)功能性，例如加熱。此外，雖然在上述實(shí)施方案中，將包含窗口的接納構(gòu)件焊接到握 管中的開口上，但如果需要，也可將窗口模制到握管上，例如將透明 膜模制到握管上。在一些實(shí)施方案中，可使用其它類型的電池外殼連接。例如，可 使電池外殼和握管的公接頭和母接頭對(duì)換，使電池外殼攜帶公接頭， 而握管攜帶母接頭。又如，可使用提交于2005年4月27日的共同未 決美國(guó)專利11/115,885所述的方法將電池外殼安裝在握管上，所述專 利的全部公開內(nèi)容均以引用的方式并入本文。在一些實(shí)施方案中可使 用其它安裝技術(shù)，例如由按鈕或其它致動(dòng)器釋放的閂鎖系統(tǒng)。此外，在一些具體實(shí)施中，剃刀可以是一次性的。在這種情況下， 可將電池外殼永久性地焊接到握管上，因?yàn)闆]有必要或不需要消費(fèi)者 拿取電池。在一次性的實(shí)施方案中，刀片單元也固定地安裝到剃刀頭 部上，而不是作為可拆卸刀片架提供。也可以使用其它排氣技術(shù)，例如，利用密封閥構(gòu)件而不是微孔膜 的排氣系統(tǒng)。此類排氣系統(tǒng)描述于例如2005年4月27日提交的美國(guó) 專利11/115,931中，其全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。一些實(shí)施方案包括一些上述元件，但不包括本文討論的一些或所 有電子元件。例如，在某些情況下，可用機(jī)械開關(guān)代替電子開關(guān)，并 且可省略印刷電路板。因此，其它實(shí)施方案在以下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。雖然已對(duì)本發(fā)明的許多實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在 不背離本發(fā)明精神和范圍的條件下可以進(jìn)行各種修改。例如，雖然上述剃刀包括振動(dòng)馬達(dá)并提供振動(dòng)功能性，但也可提 供其它類型電池驅(qū)動(dòng)功能性，例如加熱。此外，雖然在上述實(shí)施方案中，將包含窗口的接納構(gòu)件焊接到握 管中的開口上，但如果需要，也可將窗口模制到握管上，例如將透明 膜模制到握管上。在一些實(shí)施方案中，可使用其它類型的電池外殼連接。例如，可 使電池外殼和握管的公接頭和母接頭對(duì)換，使電池外殼攜帶公接頭，而握管攜帶母接頭。又如，可使用提交于2005年4月27日的共同未 決美國(guó)專利11/115,885所述的方法將電池外殼安裝在握管上，所述專 利的全部公開內(nèi)容均以引用的方式并入本文。在一些實(shí)施方案中可使 用其它安裝技術(shù)，例如由按鈕或其它致動(dòng)器釋放的閂鎖系統(tǒng)。此外，在一些具體實(shí)施中，剃刀可以是一次性的。在這種情況下， 可將電池外殼永久性地焊接到握管上，因?yàn)闆]有必要或不需要消費(fèi)者 拿取電池。在一次性的實(shí)施方案中，刀片單元也固定地安裝到剃刀頭 部上，而不是作為可拆卸刀片架提供。也可以使用其它排氣技術(shù)，例如，利用密封閥構(gòu)件而不是微孔膜 的排氣系統(tǒng)。此類排氣系統(tǒng)描述于例如2005年4月27日提交的美國(guó) 專利11/115,931中，其全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。一些實(shí)施方案包括一些上述元件，但不包括本文討論的一些或所 有電子元件。例如，在某些情況下，可用機(jī)械開關(guān)代替電子開關(guān)，并 且可省略印刷電路板。因此，其它實(shí)施方案在以下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于具有電池驅(qū)動(dòng)功能性的剃刀的手柄，所述手柄包括被構(gòu)造成能夠容納電池的外殼，和在所述外殼內(nèi)，包括一對(duì)電池夾指的載體，所述電池夾指被成形為能夠當(dāng)電池在所述外殼內(nèi)處于適當(dāng)位置時(shí)對(duì)電池施加夾緊力。
2. 如權(quán)利要求1所述的剃刀手柄，其中所述夾緊力足以抑制 所述電池在所述握管內(nèi)的振動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的剃刀手柄，其中所述夾緊力足以防止 在所述外殼的長(zhǎng)軸以豎直取向保持所述外殼時(shí)所述電池從所述外殼中 掉出。
4. 如權(quán)利要求1所述的剃刀手柄，其中當(dāng)將直徑為9.5mm的 電池插入所述外殼中時(shí)，每個(gè)夾指施加約0.5N的彈簧力，并且當(dāng)將 直徑為10.5mm的電池插進(jìn)所述外殼中時(shí)，施加小于約2.5N的彈簧 力。
5. 如權(quán)利要求1所述的剃刀手柄，所述剃刀手柄還包括在所 述載體中的絕緣套管。
6. 如權(quán)利要求1所述的剃刀手柄，其中所述夾指平行于所述 電池長(zhǎng)軸縱向延伸。
7. 如權(quán)利要求1所述的剃刀手柄，其中所述外殼包括被構(gòu)造 成能夠在其一端接納剃刀頭部的一體式抓握部分和安裝在所述抓握部 分上的電池蓋。
8. 如權(quán)利要求7所述的剃刀手柄，其中所述抓握部分和所述 電池蓋在將所述剃刀頭部安裝在所述抓握部分上之前接合時(shí)一起限定 防水單元。
9. 如權(quán)利要求1所述的剃刀，所述剃刀還包括安裝在所述載 體上并與所述電池電氣連通的電子元件。
10. 如權(quán)利要求1所述的剃刀，所述剃刀還包括用于啟動(dòng)電池 驅(qū)動(dòng)功能性并安裝在所述載體上的開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供了使剃刀具有電池驅(qū)動(dòng)功能性的剃刀手柄(10)。所述剃刀手柄包括被構(gòu)造成能容納電池的外殼(14)和在外殼內(nèi)，包括被成形為能夠在將電池放在外殼中正確位置時(shí)對(duì)電池(18)施加夾緊力的一對(duì)電池夾指的載體(34)。
文檔編號(hào)B26B21/38GK101258006SQ200680032690
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者F·施納克, G·龍內(nèi)貝格, L·布雷爾, S·雷拜因, U·沙夫 申請(qǐng)人:吉萊特公司