剃刮用的金属薄片的制作方法

专利名称：剃刮用的金属薄片的制作方法
剃刮用的金属薄片发明领域本发明整体涉及用于剃刮系统的金属薄片，具体地讲涉及具有无 定形排列的毛发进入孔的金属薄片。本发明还涉及生产具有无定形排 列的毛发进入孔的用于剃刮系统的金属薄片的方法。发明背景电动剃刮系统的切割头通常包括剪切金属薄片和内部的活动切割 器。金属薄片为薄而柔韧的构件，其具有用于接纳待剃刮的毛发和硬 在的多个通透的孔或眼。相应的切割器被设置成与金属薄片的后表面 接触，并且通常包括多个分开的刀片，但也可包括切割金属薄片或其 它适用的切割装置。与具体构型无关，切割器在金属薄片上的孔范围 内进行振动或换句话讲前后往复运动。在剃刮操作期间，金属薄片开始与皮肤紧密接触。当将剃刮系统 在待剃区域附近移动时，毛发和硬茬穿过金属薄片上的孔并受到与在 金属薄片中的孔上往复运动的活动切割器的修剪。因此，最终剃刮的 贴面度、舒适度和质量至少部分地受金属薄片设计的影响。具体地讲，金属薄片上的孔的大小、形状和取向影响剃刮操作的 性能。因此，前述的金属薄片已经设置有圆形、矩形、六边形和其它 几何形状的孔的重复图案，以试图找到一种能够提供贴面和舒适剃刮 的图案。然而，毛发往往会在完全不同的取向上生长。此外，毛发往 往会显示具有不同的尺寸。发明概述本发明的 一个实施方案为剃刮系统提供了 一种剃刮金属薄片，所 述剃刮金属薄片包括金属薄片支撑部分和毛发接纳部分。金属薄片支撑部分设置为将为金属薄片支撑在剃刮系统的切割构件之上。金属薄 片的毛发接纳部分包括用于限定至少一种无定形排列的孔的多个毛发 进入孔和形成与多个毛发进入孔相邻的表面区域的网络的多个金属薄 片表面构件。一般来讲，无定形排列的孔对于在一个或多个预定约束范围内毛 发进入孔的组织或规律性显示没有易辨别或察觉的图案，其中预定约 束可包括各种限制，例如由金属薄片的毛发接纳部分的物理尺寸、在 金属薄片的毛发接纳部分之内的毛发进入孔的预期数目、在相邻毛发 进入孔之间的预期最小间距、给定毛发进入孔的最小和最大预期尺寸 和执行剃刮功能特性的其它条件所施加的那些限制。依照本发明的另一个实施方案，剃刮系统包括壳体和切割头。所 述切割头设置在壳体的第 一末端并包括从壳体延伸的切割构件、与壳 体配合的金属薄片框架、以及被金属薄片框架所支撑以大致在切割构 件上定向的金属薄片。金属薄片包括由多个金属薄片表面构件和限定 至少一种无定形排列的孔的多个毛发进入孔构成的毛发接纳部分，其属薄片表面构件所包围: ' '依照本发明的另一个实施方案，制造用于剃刮系统的金属薄片的 方法包括提供金属薄片、限定金属薄片的毛发接纳部分、以及在金属 薄片的毛发接纳部分上形成多个孔以限定至少一种无定形排列的孔，金属薄片表面构件所包围附图概述当结合下面的附图阅读时，可更好地理解下面描述的本发明优选实施方案，其中用类似的附图标号标识类似的结构，并且其中

图1是示例性剃刮系统的示意图；图2是依照本发明的一个实施方案的示例性金属薄片的示意图； 图3是依照本发明的一个实施方案的金属薄片的示例性毛发接纳部分的局部视图；图4是示例性金属薄片的局部视图，其示出两个相邻的无定形排列；图5是示例性金属薄片的局部视图，其示出无定形排列的孔和非无定形图案的组合；图6是示出生成无定形排列的孔的方法的流程图；图7是示例性面积分布图，其示出毛发进入孔的大致连续的面积分布；图8是描述一个样本区域的多边形面积上限和下限的示例性图形；图9是示例性面积分布图，其示出毛发进入孔面积的不连续分布；图io是一个流程图，其示出确定一个毛发进入孔的排列是否是 大致无定形的一种示例性方法；图11是示出孔中心间距随机分布的示例性图形；和 图12是示出孔中心间距非随机分布的示例性图形。发明详述在下面描述的优选实施方案中，参考构成其一部分并且仅为举例 并非为限制权利范围而显示的附图可实施本发明的具体优选的实施方 案。要理解的是，可利用其它实施方案并可进行更改而不背离本发明 的宗旨和范围。现在参见附图，具体地参见图1,剃刮系统1包括壳体2和切 割头4。切割头4设置在壳体2的一个末端处并包括大致从壳体2 延伸的一个或多个切割构件6、与壳体配合的可分离的金属薄片框架 8和一个或多个剃刮金属薄片IO,所述剃刮金属薄片由金属薄片框架 8支撑以在将金属薄片框架8连接到壳体2上时大致在切割构件 6之上进行定向。壳体2也支撑开关、马达、电子电路和/或用于选 择性地给切割头4的切割构件6通电的其它组件。尽管为了清楚起见将切割构件6图示为多个轴向对齐的大致圆形的切割盘，也可利用 其它切割构型，包括独立的切割刀片和切割金属薄片。参见图2,剃刮金属薄片(其通常用附图标号10标识)包括金 属薄片支撑部分12和毛发接纳部分14。金属薄片支撑部分12限 定可被定向例如与毛发接纳部分14的周边16相邻的固定排列。示 出的金属薄片支撑部分12包括安装部件18例如孔洞，用于例如通 过将金属薄片10连接到剃刮头4上的金属薄片框架8上将金属 薄片10连接或换句话讲固定到相应的剃刮系统l上。金属薄片支撑 部分12也可由金属薄片10的毛发接纳部分14的周边16或其 它部分所限定。更进一步讲，可以作为另外一种选择利用其它安排来 限定金属薄片支撑部分12，包括相对于金属薄片框架8直接或间接 集成金属薄片10。剃刮头4的构型可根据特定的剃刮系统1而显著地改变，因此 特定金属薄片10的一般尺寸和形状将与特定剃刮系统1相对应。 如图1所示，剃刮金属薄片10基本适形于两个轴向延伸的切割构 件6的外部形状以形成大致弓形的毛发接纳部分14。弓形毛发接纳 部分14可由单个金属薄片10构成，或者可利用多重金属薄片10， 其中一个金属薄片10与每个切割构件6相关联。毛发接纳部分14包括多个毛发进入孔20和金属薄片表面构 件22。所述多个毛发进入孔20限定至少一种无定形排列的孔以及所 述多个金属薄片表面构件22形成与所述多个毛发进入孔相邻的表面 区域的网络。如示例性的毛发接纳部分14所示，金属薄片表面构件 22互连并围绕着每个毛发进入孔20以形成无定形排列的孔24的 方式在毛发接纳部分14周围和/或在毛发接纳部分14之内形成金 属薄片表面的区域的连续网络。如图3所示，金属薄片表面宽度(其 用尺寸标记W进行标识)代表金属薄片表面构件22的宽度，并与 毛发进入孔20的一个边缘上的一点和相邻毛发进入孔20的边缘 上最接近点之间的距离对应。如图所示，金属薄片表面宽度W被成形为能在长度L上大体保持不变，长度L为保持大体相互平行的相邻毛发进入孔的对应边 缘的距离。然而，相邻毛发进入孔20的边缘不需要是平行的或大体 平行的，而且相邻毛发进入孔20的两点之间的弦可不垂直于任一孔 边缘。此外，宽度W对于所有的表面构件22可大体上不变，或者 作为另外一种选择，宽度W可在不同的金属薄片表面构件22之间 变化。更进一步讲，金属薄片表面构件22可显示具有不一致宽度特 征的其它排列。无定形排列的孔的特征一般来讲，无定形排列的孔24在一个或多个预定约束范围内显 示没有毛发进入孔20的易辨别或察觉的组织或规律性，其中预定约 束可包括各种限制，例如由金属薄片10的金属薄片毛发接纳部分14 的物理尺寸、在金属薄片10的毛发接纳部分14内部的毛发进入孔 20的预期数量、在相邻毛发进入孔20之间的预期最小间距例如相应 的金属薄片表面构件22的宽度W、给定毛发进入孔20的最小和 最大预期尺寸(其将可能与最小和最大预期毛发尺寸相对应)和执行 剃刮功能特性的其它条件所施加的那些限制。无定形排列的孔24 —般包括呈随机、伪随机或貌似随机的至少 一个特征，如本文将详述的那样。例如，可实施孔尺寸和/或形状特征 使得在无定形排列的孔24之内而且在一个或多个预定约束范围内对 于组成的毛发进入孔20的取向、尺寸和/或形状没有易辨别或察觉的 图案。毛发进入孔20通常被称为多边形孔或者只是称为多边形，其可 包括具有有限条直边的几何形状，例如三角形、矩形、平行四边形等。 同样，本文所用的多边形可具有有限条直边，因此包括在多边形、曲 线和变形虫形状以及它们的组合(包括例如圆形、半圓形、椭圆形、 楔形、短楔形、长方形、波形和蛇形孔等)的一般描述范围内。在图3所示的无定形排列中，第一毛发进入孔20A相对于相邻 的毛发进入孔20B的取向和几何尺寸对于接下来的下一个毛发进入 孔20C的取向和几何尺寸看来似乎具有不可预见的关系。在一种示例性构型中，无定形排列的孔24的特征在于随机的中心至中心间距 特征，其中孔中心至中心间距在设计者特定的值范围内呈现随机或至 少不一致。在这里，毛发进入孔20的中心可以任何适当的方法进行限定并 可包括位于在给定毛发进入孔20范围内或是在其范围外的一个点。 限定中心的具体选择将可能取决于毛发进入孔20是否包括诸如变形 虫之类的异形或复杂形状或诸如长方形或波形之类的曲线形、或其它 非简单几何构型。 一些示例性中心点可包括利用几何中心、质心、在 孔或孔的某些较大区域内大约中心的面积内的点或诸如孔形状的核心 之类的主要或重要集中点。中心也可包括用于生成孔的点，例如成核 点中心。本文将详细描述使用成核点作为生成毛发进入孔20的部分 方法。然而，在合理的公差和分辨率内在金属薄片10平面内与给定 的孔中心最近的孔中心以任何给定倾斜位置存在具有大致一样的可能 性。作为一个实例，图3示出孔中心与毛发进入孔20D最接近的是 孔20E，如由围绕它们各自中心的圏所指示。孔中心与毛发进入孔 20F最近的是孔20G,如由围绕它们各自中心的圏所指示。类似地， 孔中心与毛发进入孔20H最近的是孔201，如由围绕它们各自中心 的圏所指示。如图所示，对于距任何给定的毛发进入孔20最接近的 孔中心的取向似乎无序或无规律而言。以上三个示例性圏自身并不表 明所有示出的孔排列是无定形的，而是示出如何确定孔排列是否是无 定形的一种示例性方法。如本文将要详述的那样，无定形排列的孔24 可在整个毛发接纳部分14上延伸或仅在其一部分上延伸。毛发进入孔20的尺寸、形状和/或取向特征可纟皮随才几化，至少达 到统计意义上的显著度，例如具有或没有约束或其它预定限制。例如， 毛发进入孔20的尺寸范围将可能取决于剃刮系统用来切割的预期毛 发尺寸。施加在毛发进入孔形状和/或取向特征上的随机度也可根据无 定形排列的孔24是否由人工生成或者无定形排列的孔24是否由 计算机生成而改变。毛发进入孔20可进行随机化的其它特征特性(至少达到统计意义上的显著度)包括毛发进入孔20的侧边数目、在毛 发进入孔20的相邻边缘之间的最小或最大可实现的角度和其它形状 影响因素。最不理想的或不切实际的情形是横跨金属薄片10的整个毛发接 纳部分14来限定非重复的单个无定形排列的孔24。同样，最理想的 情形是在金属薄片10的毛发接纳部分14的不同区域内采用用不 同组的约束所设计的无定形排列。参见图4，其在局部视图中显示了 金属薄片10的毛发接纳部分14的有限区域来示出第一无定形排 列的孔24A与第二无定形排列的孔24B相邻，其中第一和第二无定 形排列的孔24A、 24B采用不同的约束进行构造，至少影响相应的毛 发进入孔20尺寸上的变化。如图4所示，第一无定形排列24A中 毛发进入孔20的尺寸上的变化大于第二无定形排列的孔24B中毛 发进入孔20的尺寸上的变化。作为一个实例，最理想的是通常靠近金属薄片10的毛发接纳部 分14的第一区域例如中央部分的毛发进入孔20具有较大随机度 和靠近金属薄片10的毛发接纳部分14的第二区域例如末端区域 的毛发进入孔20具有很小偏差(例如在尺寸上)。更进一步讲，最理 想的是在概念上将金属薄片10的毛发接纳部分14划分成多重无 定形排列区域，甚至达到在两个或多个此类区域中复制同一无定形排 列的程度，例如通过在无定形排列的孔24A的相反侧上复制无定形 排列的孔24B。更进一步讲，在需要一个以上金属薄片10的剃刮系 统中，期望获得具有由不同的无定形特性或约束所限定的毛发进入孔 20的一个或多个金属薄片10。此外，最理想的是在金属薄片10的毛发接纳部分14内包括无 定形区域和非无定形图案区域的组合。这可取决于加工方法的能力或 本发明具体实施的需要进行要求。例如，最理想的是限制或换句话讲 约束毛发进入孔20的尺寸、间距或几何尺寸大体上在金属薄片10 的毛发接纳部分14的预定区域配合预定形状或几何尺寸的图案(例 如已经发现，所限定的形状在剃刮期间提供有用的特征)。同样，可提供孔的非无定形图案来给金属薄片10增添明显不同的标志。此外， 无定形区域可完全包封或围住一个或多个非无定形区域。参见图5， 无定形排列的孔24被显示为围住示例性的圆形孔重复图案26。用来描述无定形排列的孔24的一个或多个特征特性的术语"随 机"实际上可为真随机、伪随机或貌似随机。例如，数学生成的(例如 计算机生成的)随机数可用来限定表征毛发进入孔20的参数，如本 文将详细描述的那样。然而，改进执行随机函数的算法将影响到所生 成的随机数如何真正地随机。同样，可人工执行或设计无定形排列的 孔24。这样， 一个人工执行的设计可导致无定形排列的孔在预定约束 的范围内，但也可导致严格意义上来讲不是随机的而是貌似随机或伪 随机的图案。然而，在任一情况下，可将毛发进入孔20布置成使得整体上在 局部或全局透视图上存在着至少对于孔随机的外观，例如在横跨金属 薄片10的毛发接纳部分14的无定形区域高度无序或混乱限定的 孔排列的意义上。例如，在无定形排列的孔24内部可存在一个以上 的给定尺寸和/或形状的毛发进入孔20。然而，毛发进入孔20的图 案不一样，使得在相应的无定形排列的孔24内相邻毛发进入孔20 的适当大小分组将不见得与毛发进入孔20的任何其它类似分组一 样。也可将无定形排列的孔24布置成显示具有一个或多个同构特 性。 一种示例性的同构特性包括控制图案构成以保持与毛发接纳部分 14的预定区域有关联的金属薄片表面构件22的表面区域大体一致。 例如，如果在相应的无定形排列的孔24的子集内限定了规定区域以 围住统计意义上显著性数目的毛发进入孔20,则在那个规定区域内金 属薄片表面构件22的总金属薄片面积大体上将与在金属薄片10 的毛发接纳部分14的不同位置上的类似规定金属薄片面积相同。为 此，可在一个尺度上(例如在金属薄片10的毛发接纳部分14的整 个宽度上)或在多重取向上限定同构特性。回过来参见图2，作为一个实例，在毛发接纳部分14的第一部分28A内金属薄片表面构件22的总金属薄片面积基本上类似于在 毛发接纳部分14的第二部分28B内金属薄片表面构件22的总金 属薄片面积。以略微不同的方式表示，第一部分28A的孔比率基本 上与第二部分28B的孔比率相同，其中孔比率的限定是在给定部分 内所有毛发进入孔20的面积与该部分的总面积之比。这样， 一个同 构特性可以是有益的，例如防止在毛发接纳部分14的不同区域中金 属薄片10的不均匀或不一致的挠曲达到负面影响剃刮操作质量的程 度。本文中将详细讨论如何控制金属薄片面积的一个实例。所关心的其它同构特性可包括由于毛发进入孔20的缘故从金属 薄片10移除的总表面积、毛发进入孔20的数目、限定毛发进入孔 20形状的特定多边形几何尺寸的分布等。约束根据应用场合，最理想的是约束限定金属薄片10的毛发接纳部 分14中的毛发进入孔20的一个或多个参数，包括它们的尺寸、形 状、取向和/或相邻孔中心之间的间距在内。在毛发进入孔20形状上 呈多边形的场合，包括侧边数量、角度和面积在内的孔参数每个均可 在预定的设计范围内进行控制并仍保持整体随机特性。每个毛发进入孔20的尺寸将可能受到某些合理尺寸范围的限 制。太小以致于不能捕获毛发的毛发进入孔20对于剃刮应用可能不 理想类似地，如果给定毛发进入孔20的最大尺寸太大，那么皮肤可 能压过那个毛发进入孔20，致使剃刮性能不理想。同样，毛发进入孔 20尺寸分布大或权重不合适可不良地影响给定剃刮金属薄片10的 性能。例如，尺寸较小的毛发进入孔20在捕获较长的粗毛发时不是 4艮有效。诸如金属薄片基质的强度、刚度和柔韧性之类的实际条件可限制 相邻毛发进入孔20之间相应的金属薄片表面构件22的最小可实 现宽度W以便不损害金属薄片结构，即金属薄片10必须是柔韧的 以适应待剃刮的表面。然而，在整个金属薄片10的毛发接纳部分14 上的不均匀挠曲可对剃刮质量产生负面影响。解决此类挠曲的一种方法是在金属薄片的预定区域内保持金属薄片表面构件22的面积大体 一致,如本文所详述。通过将限定毛发进入孔20的多边形侧边的数目限制在实际有限 的数目，使得建立相邻毛发进入孔20间的互锁关系变得较为容易。 为此，对每个多边形侧边数目的实际限制可变化很大，并可取决于无 定形排列的孔24是否是人工限定或是通过计算机执行的方法限定。相邻毛发进入孔20之间的互锁关系通常是指其中第一毛发进入 孔20包括与相邻毛发进入孔20的相关联直侧边相对应(例如大体 与其平行对齐)的直侧边。这样一种排列使相邻毛发进入孔20之间 的间距例如相关的金属薄片表面构件22的宽度W均匀。相邻毛发 进入孔20间的互锁关系对于设计者而言使在金属薄片10的毛发 接纳部分14的预定部分内保持大体一致的金属薄片表面积更加容 易。类似地，在相邻毛发进入孔之间的最大可实现间距太大则会影响 剃刮系统的总体性能，例如对于操作者而言要求相对较多的时间来导 引金属薄片10上的毛发进入孔20处在待剃表面上。为此，无定形 的毛发进入孔20的随机特性可通过一些预定手段进行统计学上的控 制。例如通过使孔形状限制于具有如本文详述的实际有限条侧边以便 不是曲线的多边形，可至少理论上布置毛发进入孔20的互锁图案， 以便相邻毛发进入孔20之间的金属薄片面积可在金属薄片10的 毛发接纳部分14面积的0%至100%范围内。毛发进入孔20的数目、毛发进入孔20的尺寸范围和相邻毛发 进入孔20之间金属薄片表面区域上的实际限制将根据例如具体金属 薄片10的尺寸、金属薄片基质的强度和/或柔韧性和金属薄片10的 厚度设定现实约束。此外，从实用的观点来看，控制相邻毛发进入孔20 之间间距的能力使毛发接纳部分14内的金属薄片面积能够根据具体 设计应用场合所需被适当建立。方法学可利用任何适用的方法(包括人工方法在内)来设计金属薄片10的毛发接纳部分14，例如按照所需的孔尺寸、形状、间距、取向等。 然而在需要保证所施加约束的数目或其它设计参数的场合，可采用计 算机来设计金属薄片10的毛发接纳部分14。系统地生成无定形排列的孔24的一种示例性方法利用二维约束 Voronoi随机模型。该方法不仅系统地生成无定形排列的孔24，而且 它也允许根据金属薄片10定制理想的孔尺寸、形状、取向和间距。 参见图6，在32处方法30限定有界的无定形区域。这样一个有界 的无定形区域可用表征金属薄片10的毛发接纳部分14或其子集 的尺寸的相对坐标进行限定，例如其中毛发接纳部分还将包括具有不 同约束的一个或多个非无定形图案或无定形区域。为本文讨论起见， 坐标将在笛卡尔坐标形式中进行讨论，其在0， 0至X最大，Y最大的 矩形平面延伸。然而，也可利用不同的坐标系。在34A处确定#>多的成核点N。成核点数目与无定形区域中预 期的多边形毛发进入孔20的数目相对应。因此，成核点的数目N包 括一个整数，并可根据无定形区域中预期的多边形毛发进入孔20的 平均尺寸和间距进行选择。用于确定成核点近似数目的一种示例性方 法是选择任意尺寸和形状(例如平均尺寸和平均形状)的假想多边形 并计算充满无定形区域所要求的均一情形的假想多边形数目。较大的N值对应于相对较小的多边形孔，以及较小的N值对应 于相对较大的多边形孔。作为选择成核点数目N的备选方案，在34B 处可选择预期的孔平均直径D。如果在34A处进行选择确定了成核 点数目N,则在36A处计算平均直径D。类似地，如果在34B处 进行选择确定了平均直径D，则在36B处计算成核点数目N。根据成核点的数目N,在38处生成一系列坐标，其映射成待充 满毛发进入孔的无定形区域。例如，当在计算机上执行二维约束 Voronoi随机模型时，可利用 一个随机数生成器来生成代表无定形区 域中坐标的一系列随机数。在映射成笛卡尔坐标系的以上实例中，对 于每个成核点生成了两个随机数 一个数对应于X坐标，另一个数 对应于Y坐标。随机数生成器可生成标准化数目和在必须适当转换以映射到无定形区域的坐标空间的范围内的数目。例如，执行随机数生成器的很多计算机把输入值当作种子值，将其转换成介于0和1之间的被标准化的随机或伪随机数。如果提供了这样一个值，标准化的随机数可在0， 0至X最大，Y"范围内进行适当转换。同样，最 理想的是存储所生成的(X、 Y)坐标对以备将来引用。为了提供对与生成成核点坐标有关的随机度的控制，可将约束施 加在生成或选择限定无定形区域中的成核点坐标的随机数上。 一种示 例性约束(本文称作(J)通过引入排他性距离E来约束相邻成核点位 置的接近度，排他性距离表示任意两个相邻成核点之间的最小距离。 排他性距离E计算如下在以上公式中，X限定点的密度，例如每单位面积的点数，以及 P表示成在0至1范围内的值。如果卩=0，则排他性距离E为零， 并且成核点坐标将是大致随机的或至少伪随机。如果^=1，则排他性 距离E等于密排六方阵列的最近的相邻距离。因此，选择P介于0 和1之间允许控制"随机度"介于这两个极端之间。在计算约束p之 后，根据计算出的排他性距离，由随机数生成的每个坐标对与所有以 前的其它坐标对进行比较。如果当前考虑的坐标对属于前面生成的坐 标对中的任何一个的排他性距离之列，则将它丢弃。通过引入排他性距离约束相邻成核点的接近度，孔中心至中心间 距上的变化得到控制，这将转换成所得多边形中侧边数目以及多边形 尺寸上相应的变化度。约束少的成核点坐标集将比约束多的成核点坐 标集显示具有更大范围的多边形尺寸和形状。当具体应用场合确定时，也可施加附加约束。因此，在40处才艮 据所施加的约束(如果有的话)检查在38处所生成的坐标。如果生 成的坐标没能符合相关约束的要求，则在38处生成新的坐标集。如 果坐标被验收合格，则在42处执行检查来确定是否已经生成了与每个成核点的坐标对相对应的N个坐标对。如果生成了不到N个坐标 对，则该方法往回循环在38处生成新的坐标对。在已经计算了成核点坐标之后，从至少概念上的观点来看，在44 处对于每个成核点生成了一个圆。每个圆从其相关联的成核点径向向外生长(例如同时并以同一速率生长)。当相邻圆的周边相交时，这些 圆的生长停止，因此限定一条边界线。这些边界线各形成多边形的边 缘，其中顶点通过边界线相交形成。Ddaunay三角形划分是用于在成核点周围概念生长圆的 一种示 例性技术。采用Delaunay三角形划分，每个成核点被赋予一个独一 无二的识别码用于识别目的，并且例如通过存储组合和它们相应的成 核点识别码来组成和跟踪三个成核点的组合。对于过每组三个呈三角形布置的成核点的圆计算圆的半径和中心 点坐标。将每个剩下的成核点(即未用来限定特定三角形的每个成核 点)的坐标位置与圆(半径和中心点)的坐标相比较来确定是否其它 成核点中的任何一个属于所关心的三点圓之列。如果没有其它成核点 属于圆之列，则存储三个成核点识别码、它们的X和Y坐标、圆的 半径和圆中心的X和Y坐标。如果未用来构造三角形的成核点属于 圆之列，则不存储结果并且计算前进到下一个三点组。接下来，在46处确定与每个成核点相对应的多边形。例如，在 已经完成Delaunay三角形划分之后，执行二维的Voronoi随机模型 来生成多边形。作为Delaimay三角形顶点存储的每个成核点限定多 边形的中心。通过顺序地按顺时针方式顺序连接每个Delaunay三角 形(其包括那个顶点)的外接圆的中心点生成多边形的轮廓。在生成 多边形的过程中，进行比较使得在区域边界处的任何三角形顶点可从 计算中删除，因为它们将不限定全多边形。在完成三角形划分后，多 边形孔的每个顶点可作为数据文件中的坐标进行存储。在生成无定形排列的孔之后，在48处加入多边形之间的金属薄 片表面构件22的宽度。可通过增粗形成多边形孔边缘的边界线加入 金属薄片表面构件22。例如，要加入多边形之间的金属薄片表面构件22的宽度，可编写计算机程序、例程或算法将一条或多条平行线增加 到相邻多边形的每个侧边来增加相应金属薄片构件宽度的宽度W，并 相应地缩小相关多边形的面积。通过加粗毛发入口孔20的边界线来限定表面构件22的以上 技术允许控制某些预定约束(如果施加)，例如保持金属薄片表面构件 22的最小宽度W，或保持例如在整个无定形排列的孔中大体一致的 金属薄片面积，以防止金属薄片10在毛发接纳部分14的不同区域 中不均匀或不一致的挠曲达到负面影响剃刮操作质量的程度。此外， 设计者可定制任何单独的孔或孔集的尺寸、形状、取向或间距。执行 生成无定形排列的其它实例限定于授予McGuir等人的美国专利 5,965,235中。可由生成的无定形排列或不同无定形排列的组合体制成照相负 片。在制作金属薄片10期间可利用该负片作为常规蚀刻方法的输入。片10。用于标识无定形排列的示例性方法如本文所详述，金属薄片10的毛发接纳部分14可包括至少一 种无定形排列的孔24以及任选地孔的非无定形图案。为此，无定形 排列的孔24看起来混乱，反过来非无定形图案(如果存在)将看起 来具有某些秩序。可用很多不同的方式表征非无定形图案的秩序。例如，有序图案 可在一个或多个取向上重复。此外，有序图案可呈周期性，即其中有 序图案包括在整个有序图案按规则方式进行重复的子集。有序图案也可呈准周期性。如果那个图案的子集副本可绕着所述 图案进行移动以便与图案的不同子集配合，则有序图案呈准周期性。 然而，如果整个有序图案的精确副本在原始图案上进行平移，则各个 子集可局部地相符合，但原始图案和拷贝图案整体上将不符合。 一个 熟知的准周期性实例包括Penrose点阵图形。更进一步讲，有序图案可以是对称的。如果可将图案子集的副本在所述图案内部移动到不同的位置，使得副本与所述图案精确地符合， 则有序图案是对称的。为此，对称性可通过相对于图案旋转子集副本、 相对于图案平移或移动子集副本、相对于图案映射子集副本例如子集 镜像或以上组合来获得。可分析至少两个示例性函数来确定金属薄片10的毛发接纳部分 14内的毛发进入孔的排列20是否是无定形的。可分析排列内部毛发 进入孔20的面积分布。同样，可分析毛发进入孔20的(例如从第 一孔中心至第二孔中心所测得的)点至点距离。面积分布参见图7，其示出了一个示例性面积分布图。无定形排列通常将 在金属薄片10的毛发接纳部分14合理样本区域内显示连续的面 积分布。合理样本区域的大小将根据毛发进入孔20的尺寸或尺寸范 围而变化。参见图8,与图7曲线相比较，其曲线描述类似。然而， 图8的曲线描述了对于示例性样本区域多边形面积的上下限(按百分 比)。对于周期性图案(例如按规则方式重复的图案)以及对于非周期 性图案(例如Penrose点阵)，面积分布图将由只是少数不同的面积 组成并将因此不代表连续分布，如图9所示。例如，处于Penrose点 阵中的孔均为有限数目(例如两个至四个形状)的固定几何形状。因 此，与图7对应的基本连续的排列相比，图9所示的分布包括明显 间断性。因此，图7中图表所表示的示例性孔排列被认为是无定形排 列的孔以及图9中图表所表示的示例性孔排列被认为是孔的非无定 形图案。距离分布如果每个毛发进入孔20被赋予一个中心点，例如毛发进入孔20 的质心，分析可确定这样的中心点是否呈实质随机分布。完全随机的 标准检查程序是Poisson方法。在Poisson方法中，中心点被随机分 布并且从任一中心点至任一其它中心点的距离可用Ripley的K-方 程来表示<formula>formula see original document page 20</formula>
Ripley的K-方程表明在从所述点的距离(t)内的点的数目(K)与 所述距离的平方成正比。也就是说，如果在所关心区域中点的密度已 知(本发明就处于这种情况)，则半径为t以及面积为T^的圆将包含 K个点。那么可限定一个单独的函数L(t):<formula>formula see original document page 20</formula>
其中k，如上所限定的那样，为每单位面积点的数目。 对于Poisson(随机)方法而言，因为尺W"2， L对t的图形将给 出具有斜率i的直线。参见图IO，要确定毛发进入孔20的中心点在所关心的预定样本 区域内是否随机分布，方法50包括生成L对t的图形。为生成图 形，在52处选择一个点作为参考点。在54处确定在参考点的距离 t之内的点的数目。对于所有的t值(包括所有其它点)，可重复以上 过程。在56处计算K-方程。在58处，例如通过生成一个图形由 结果计算出斜率并在60处确定随机度。在合理公差范围内基本连续的和直的图形表示相应的毛发进入孔 20的中心分布是随机的，因此孔呈无定形排列，如图11中的图形所 示。就是说，在图形上X取向上值的任意微小改变产生在图形上Y 取向上值的任意微小改变，例如在预定置信区间之内。此外，具有中断或突变的未限定值的线条的曲线拟合图表示毛发 进入孔20的中心分布不是随机的并且孔被认为处于非无定形图案， 如图12中的图形所示。例如，在孔的Penrose点阵图案中或孔的周 期性图案中，图形将具有其中图形X取向上的任意微小的变化将导 致在图形的Y取向上的值较大或突跃的部分，或者Y取向值沿着图 形在各点处可为未限定的，因此此类孔的图案不是无定形的。借助于实例，对于诸如孔的数目、孔的平均面积、孔的平均尺寸、孔之间的平均间距等之类的性质，毛发进入孔20相对于整个无定形 排列的统计意义上显著的选择子集应当产生统计意义上的大体等效 值。相对于金属薄片物理性质，这样一种关系可为理想的，因为相同 的统计性能应当势必也表明着整个金属薄片10上的性能相同。例如， 可提供孔使得从给定点在任一给定取向上按射线向外所画的线每测量 单位实现统计学上等价的孔数目，只要选择测量单位以便其至少大得 足以获得统计学上显著的孔数目。本发明的剃刮金属薄片可被用于各种剃刮用途，包括但不限于男 性和女性的剃刮(例如，面部、胡须、腋下、包括手臂、大腿、头部、 颈后和阴毛剃刮等)、宠物和动物的剃刮、除去织物和纤维网的磨损丝 线和起球、以及现在或将来已知的或显而易见的其它用途。在发明详述中引用的所有文献的相关部分均以引用方式并入本文 中。任何文献的引用不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。的术语的任何含义或限定冲突时，将以赋予本书面文献中的术语的含 义或限定为准。尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的 技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下 可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书 中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种用于剃刮系统的剃刮金属薄片，所述剃刮金属薄片包括(a)用于将所述金属薄片支撑在所述剃刮系统的切割构件之上的金属薄片支撑部分；和(b)毛发接纳部分，所述毛发接纳部分具有(i)限定至少一种无定形排列的孔的多个毛发进入孔；和(ii)形成与所述多个毛发进入孔相邻的表面区域的网络的多个金属薄片表面构件。
2. 如权利要求1所述的剃刮金属薄片，其中(a) 所述毛发进入孔各包括多边形孔；和(b) 所述金属薄片表面构件包括一宽度，所述宽度被限定成第一毛 发进入孔的第一边缘上的一个点和与所述第一毛发进入孔相邻的第二 毛发进入孔的对应边缘上的最近点之间的距离，其中所述金属薄片表面构件还包括在所述第一毛发进入孔的所述第一 边缘和所述第二毛发进入孔的所述对应边缘保持大体平行的整个距离 上保持大体上一致的长度。
3. 如权利要求1或2所述的剃刮金属薄片，其中在所迷无定形 排列的孔之内的所述毛发进入孔包括多个成形孔，所迷成形孔被成形 为使得对于在至少一个预定约束的范围内的所述成形孔的取向、尺寸 和形状没有易辨别或察觉的图案。
4. 如权利要求1、 2或3所述的剃刮金属薄片，其中在所述无定 形排列的孔之内的所述毛发进入孔包括多个成形孔，所述成形孔被成 形为使得所述成形孔中的第一个相对于所述成形孔中的相邻一个的取 向与接下来的成形孔的取向之间不具有可预见的关系。
5. 如权利要求1、 2、 3或4所述的剃刮金属薄片，其中所述至 少一种无定形排列的孔包括在所述金属薄片的所述毛发接纳部分的第 一部分之内的第一无定形排列的孔和在所述金属薄片的所述毛发接纳 部分的第二部分中的第二排列的孔，所述第二排列的孔包括一种非无定形排列的孔或与所述第一无定形排列的孔相比具有至少一个不同约 束的第二无定形排列的孔中的一种。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的剃刮金属薄片，其中在所 述无定形排列的孔之内的所述毛发进入孔包括多种形状，所述形状被 布置成使得毛发入口的尺寸、形状和相邻毛发进入孔之间的中心至中 心间距中的至少一个的分布在所述至少一种无定形排列的孔之内大体 连续。
7. 如权利要求1至5中任一项所述的剃刮金属薄片，其中在所 述无定形排列的孔之内的所述毛发进入孔被布置成使得在所述无定形个毛发进入孔的中心至中心间距中的至少 一个是大致随机分布的。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的剃刮金属薄片，其中在所 述无定形排列的孔之内的所述毛发进入孔被布置成使得在所述无定形 排列的孔中的每个毛发进入孔的中心至中心间距大致随机分布，其中 L对t的图形导致斜率大体为1的大体直线的线条，其中(a) 给每个毛发进入孔指定一 个中心点；(b) 将第 一 中心点指定为参考点；(c) t限定从当前中心点至所述参考中心点的距离；(d) K限定为在距离t之内的点的数目；(e) 入限定为每单位面积的点的数目(f) K(0"w2,并且(g) 丄(,^V尺(0/h 。
9. 一种剃刮系统，所述剃刮系统包括(a) 壳体；和(b) 位于所述壳体的第一末端的切割头，所述切割头具有(i) 从所述壳体延伸的切割构件；(ii) 与所述壳体配合的金属薄片框架；和(iii) 如权利要求1至8中任一项所述的剃刮金属薄片，其 被所述金属薄片框架支撑以便大致在所述切割构件之上定向，其中每个毛发进入孔被在表面区域的网络中互联的相关金属薄片表面 构件至少部分地围绕。
10. —种制造用于剃刮系统的金属薄片的方法，所述方法包括(a) 提供金属薄片；(b) 限定所述金属薄片的毛发接纳部分；和(c) 在所述金属薄片的所述毛发接纳部分中形成多个孔来限定至 少一种无定形排列的孔，其中每个毛发进入孔被在表面区域的网络中 互联的相关金属薄片表面构件至少部分地围绕。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述至少一种无定形排列的 孔通过以下步骤形成(a) 限定表征所述金属薄片的所迷毛发接纳部分的预期的无定形 区域尺寸的相对坐标；(b) 在所述坐标内生成与所述无定形区域中预期的孔数目对应的 多个随机位置；(c) 从每个随机位置概念生长直到相邻周边相交以限定边界线；(d) 基于所述边界线限定每个随机位置的多边形；(e) 通过加粗所述边界线来限定金属薄片表面构件；和(f) 与所述多边形对应地，在所述金属薄片中形成孔。
全文摘要
本发明公开了一种用于剃刮系统(1)的剃刮金属薄片(10)，其包括金属薄片支撑部分(12)和毛发接纳部分(14)。毛发支撑部分被提供用于将金属薄片支撑在剃刮系统的切割构件(6)之上。金属薄片的毛发接纳部分包括用于限定至少一种无定形排列的孔的多个毛发进入孔(20)和形成与所述多个毛发进入孔相邻的表面区域网络的多个金属薄片表面构件(22)。
文档编号B26B19/38GK101228009SQ200680026967
公开日2008年7月23日 申请日期2006年7月28日 优先权日2005年7月29日
发明者K·S·麦圭尔 申请人:宝洁公司