NeoBladeのブレード先端が丸い理由

過去2週間使ってきたNeoBladeに手を伸ばします。刃先が鈍くなっており、新しい刃に交換する時期です。
磁気カバーを手に取り、刃先に収まるまで上から滑らせます。カバーを引き抜くと、古い刃は指ではなく磁石に保持されたまま、カバーと一緒に外れます。
磁気カバーを刃先にかぶせると、刃をしっかりつかみます。カバーを引き抜くと、古い刃は指ではなく磁石に保持されたまま、カバーと一緒に外れます。
刃を入れたままのカバーを置き、新しい刃を手に取ってクランプまで持ち上げ、所定の位置に収めてロックします。
一連の交換にかかる時間は約3秒です。その間、指が刃先に触れることは一度もありません。
この一連の動作は、NeoBlade の開発で最も長い時間をかけた部分であり、最も気づかれにくい部分でもあります。また、実際に起きた順番で説明する価値があります。なぜなら、これを可能にした丸みのある刃先は、安全上の理由から導入されたものではなかったからです。

刃の扱いやすさ

多くの超音波カッターの刃は、長さ4 mmのスチール片の先端が長方形になっており、先端の両端に鋭い角が残ります。切断中、その角は何の役にも立ちません。角が生み出す取り扱い上の危険は、むしろ切断の前後にあります。引き出しの中に手を入れるとき、工具を置いて再び手に取るとき、工具を持つ手ではなく作業対象に注意が向いているときに刃先に触れてしまう、といった場面です。
NeoBladeの刃先は、代わりに丸みを帯びています。角は緩やかな曲線に整えられており、切断性能に影響を与えることなく、皮膚に引っかかりやすい部分をなくしています。切断は角ではなく、毎秒40,000回振動する刃のエッジに沿って行われるためです。そもそも、取り除いた部分は有効な働きをしていませんでした。

刃の交換では、この危険が最も集中します。使用済みの刃をクランプから引き抜くには刃をつかむ必要があり、多くの工具では刃そのものが唯一のつかめる部分です。そこで私たちは、指先との摩擦ではなく磁力で刃を保持できるよう、磁気カバーを設計しました。
実際には、カバーを刃に近づけると刃がカバーに吸着し、指ではなくカバーによってクランプから引き抜かれます。新しい刃も同じ方法でカバーに保持されています。刃をクランプまで運び、所定の位置に収めてから、カバーを持ち上げて外します。作業中、手が触れるのは常にカバーであり、刃に触れることはありません。
刃を1日に何度も交換する作業場では、指が刃に触れる回数が積み重なります。磁気カバーは、切創のリスクを発生源から減らします。

刃を廃棄した後

私たちが最も多くの時間をかけて取り組んだのは、もはやユーザーのものではない段階のリスクです。ごみ箱に捨てられた刃には持ち主がおらず、次にそれに遭遇する人は、その危険にさらされることを選んでもいなければ、遭遇する理由もありません。ごみ袋を圧縮する同居人、手作業で廃棄物を分別する清掃作業員、中に興味を引く匂いがするためごみ箱を調べるペットなどです。
私たちは、刃の安全性は持ち主が使い終えた時点で終わるべきではないと考えています。その考えから生まれたのが、片方向のリサイクルケースです。開口部は狭く、内部は深いため、使用済みの刃はほとんど力をかけずに入れられる一方、取り出すのはほぼ不可能です。内部の容量も十分にあるため、一度中に落ちた刃が、振って外れたり引き抜いたりできる角度や位置で止まることはほとんどありません。
持つ人を守った後、むき出しの刃を廃棄物の流れに放つ工具では、問題の半分しか解決できません。リサイクルケースは、残り半分に対する私たちの答えです。これは刃そのものが入ってくるケースであり、刃のライフサイクル全体を通じて、新品を使用前に収め、使い終えた刃を一方向に回収するという2つの役割を果たします。そもそも刃はこのケースに入って届くため、ケースだけを別売りするものではありません。

丸みを帯びた刃先が生まれた理由

意外にも、丸みを帯びた刃先は、こうした安全上の理由ではなく、重量に関する制約から生まれました。
超音波カッターの中心にあるのはトランスデューサーです。そこでは圧電セラミックが電気エネルギーを高周波の往復振動へ変換し、毎秒20,000回振動します。刃はこの振動系の一部であるため、その重量は工具が意図した振動をどれだけうまく維持できるかに直接影響します。刃が重いほど、システムが克服しなければならない慣性も大きくなり、ある点を超えると切断効率が低下し、発熱が増加する可能性があります。私たちが目標にしたのは、刃1枚あたり0.3グラム、許容差±0.001グラムでした。

長方形の刃先では、モデル間でこの目標重量を安定して維持することが困難でした。各刃モデルは異なる形状を持つため、露出する長さとクランプされる部分を標準化しても、使用する材料の量が異なり、モデルごとに重量が変わります。刃先はその問題をさらに大きくしました。長方形の形状では、調整の余地が最も少ない場所に、可能な限り多くの材料が残るからです。
重量を減らす方法を2つ試しましたが、どちらも実用にはなりませんでした。穴を開けるのが最も明白な方法でしたが、幅4 mmの刃では、穴の両側に残る材料が少なすぎ、振動によって穴の周囲に亀裂が生じるおそれがありました。刃を短くする方法でも重量は減りましたが、刃のケースとクランプの寸法は固定されているため、長さを変えると適合性が損なわれ、取り付けの信頼性が低下しました。

両方の方法が使えなくなったため、私たちは刃の輪郭に立ち返り、どの材料が実際に役立っているのかを見直しました。角を緩やかな曲線で取り除くことで、穴を開けた場合の構造的な弱さや、刃を短くした場合の適合性の問題を避けながら重量を減らせました。その結果、強度を損なうことなく、各刃を0.3グラムの範囲内に収める、より制御しやすい方法が得られました。最初の長方形デザインから最終的な曲線形状に至るまで、金型製作、試作、テストにかかった期間は約1か月でした。

最初の問題を超えて

重量制約への対応として始まったものが、結果的には製品のより多くの部分を形づくることになりました。丸みを帯びた刃先は、刃の作り方を変えただけではありません。刃の扱い方、覆い方、廃棄の方法まで変えました。
制約は、必ずしも制限のままではありません。うまく解決すれば、一度に複数の問題を解決できます。それも、使う人が気づく必要さえないほど自然な形で。