JP2008501412A - Oral care device - Google Patents
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Abstract
口腔ケアデバイスから流体、例えば歯磨剤を分配するポンピングアセンブリを包含する、口腔ケアデバイスが提供される。 An oral care device is provided that includes a pumping assembly that dispenses fluid, such as a dentifrice, from the oral care device.
Description
本発明は、口腔ケアシステム、及びそれらの使用方法に関する。 The present invention relates to oral care systems and methods for their use.
ヘッド上に据え付けられた刷毛のタフトを有する従来の歯ブラシは、一般に、刷毛によって接近できる歯の平らな表面並びに歯間及び歯肉線に沿った領域から歯垢を除去するのに有効である。通常、消費者は、従来のブラシを口に入れる前に、チューブからブラシの刷毛の上に手でペーストの小球を絞る。ペーストが刷毛の上に付着した後で、ブラシを口に入れ、歯磨きを開始する。従来の歯ブラシに対するさらなる進展として、米国特許出願第2002/0108193号は、ブラシのヘッドのところで添加剤を分配できる音波電動歯ブラシを提案している。 Conventional toothbrushes with brush tufts mounted on the head are generally effective in removing plaque from the flat surfaces of the teeth and the areas along the interdental and gingival lines accessible by the brush. Typically, the consumer squeezes a small ball of paste by hand from the tube onto the brush brush before putting the conventional brush into the mouth. After the paste has been deposited on the brush, put the brush into the mouth and start brushing. As a further advancement over conventional toothbrushes, US Patent Application No. 2002/0108193 proposes a sonic electric toothbrush that can dispense additives at the brush head.
ヘッドは、ブラシヘッドに伝達される音波周波数振動によって、ブラシ本体に対して振動することができる。 The head can vibrate relative to the brush body by sound frequency vibration transmitted to the brush head.
一態様では、本発明は、口腔ケアデバイスであって、(a)ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含む細長いハウジングと、(b)ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管とを含み、流体導管は、ハウジング内に配置された圧縮可能領域を有し、口腔ケアデバイスは、さらに、(c)流体導管を圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を圧縮可能領域へと引き込み、流体を圧縮可能領域から流体通路に沿ってハウジングの遠位部分にある出口に向かって移動させるように構成された、モータ駆動ポンピングアセンブリを包含する、口腔ケアデバイスを特徴とする。流体導管の圧縮可能領域は、半円形ではない経路を画定する。好ましくは、また、経路も概ね円形ではない。一部の実施態様では、圧縮可能領域によって画定される経路は、ほぼまっすぐである。すなわち、ハウジングの断面の直径の半分よりも大きい曲率半径を有する。曲率半径は、場合によっては2インチ(5センチ)よりも大きいことがある。他の実施態様では、圧縮可能領域によって画定される経路には、1以上の局部的なアーチ状領域を包含してよいが、そのような実施態様では、経路には、また、概ね直線状の領域も含まれる。圧縮可能領域の幾何学構造によって、ポンピングアセンブリは、比較的小さいプロファイルをもつことができるので、ハウジングの直径を扱いにくいものにすることなく、細長いハウジング内に嵌合する。圧縮可能領域の幾何学構造は、また、ハウジングから流体導管を除去するのを容易にするが、このことは、後述する理由から有利である。 In one aspect, the present invention provides an oral care device comprising: (a) an elongate housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing; and (b) a housing. A fluid conduit defining at least a portion of the fluid passage therein, the fluid conduit having a compressible region disposed within the housing, the oral care device further comprising: (c) the fluid conduit in the compressible region Gradually compressing along at least a portion of the length of the fluid conduit, drawing fluid into the compressible region, and moving the fluid from the compressible region along the fluid path toward the outlet in the distal portion of the housing An oral care device including a motor driven pumping assembly configured in The compressible region of the fluid conduit defines a path that is not semi-circular. Preferably, the path is also not generally circular. In some implementations, the path defined by the compressible region is substantially straight. That is, it has a radius of curvature that is greater than half the diameter of the cross section of the housing. The radius of curvature may be greater than 2 inches (5 centimeters) in some cases. In other embodiments, the path defined by the compressible region may include one or more local arcuate regions, but in such embodiments, the path may also be generally straight. Regions are also included. The compressible region geometry allows the pumping assembly to have a relatively small profile so that it fits within the elongated housing without making the housing diameter unwieldy. The compressible region geometry also facilitates removal of the fluid conduit from the housing, which is advantageous for reasons described below.
一部の実施態様には、以下の特徴の1つ又は複数が含まれる。ポンピングアセンブリは、一連の複数の個別圧縮イベントによって導管を徐々に圧縮するように構成することができる。ポンピングアセンブリは、連続的であっても不連続であってもよい、隆起したスパイラルを含んだ回転可能なシャフトをさらに包含する。例えば、スパイラルには、回転可能なシャフトの表面から外側に延びる突出部の不連続配置を包含することができる。スパイラルは、シャフトが回転するにつれて導管を圧縮可能領域において導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮するように構成することができる。ポンピングアセンブリには、圧縮要素をさらに包含することができ、圧縮要素は、シャフトが回転されたときにシャフトによって変位されて導管を圧縮可能領域において圧縮するように、シャフトと導管との間に配置される。圧縮要素は、シャフトが複数の角度位置に回転されたときにシャフトによって変位可能であるようにすることができる。圧縮要素は、流体経路をほぼ横断する方向に変位されるように構成することができる。例えば、シャフトが選択された角度位置にあるときには、圧縮要素を直線的に変位させてよい。あるいは、圧縮要素を、回転若しくは屈曲運動で変位させてよく、又は圧縮要素の座屈によって変位させてよい。 Some implementations include one or more of the following features. The pumping assembly can be configured to gradually compress the conduit through a series of multiple individual compression events. The pumping assembly further includes a rotatable shaft that includes a raised spiral that may be continuous or discontinuous. For example, the spiral can include a discontinuous arrangement of protrusions that extend outwardly from the surface of the rotatable shaft. The spiral may be configured to gradually compress the conduit along at least a portion of the length of the conduit in the compressible region as the shaft rotates. The pumping assembly can further include a compression element that is disposed between the shaft and the conduit such that the compression element is displaced by the shaft when the shaft is rotated to compress the conduit in the compressible region. Is done. The compression element can be displaceable by the shaft when the shaft is rotated to a plurality of angular positions. The compression element can be configured to be displaced in a direction generally transverse to the fluid path. For example, the compression element may be linearly displaced when the shaft is at a selected angular position. Alternatively, the compression element may be displaced by a rotational or bending motion or may be displaced by buckling of the compression element.
口腔デバイスには、複数の圧縮要素を包含することができるが、複数の圧縮要素は、シャフトが回転されたときにシャフトによって変位できるように、シャフトと導管との間に配置されており、また1以上の直線配列で配置することができる。 The oral device can include a plurality of compression elements, the plurality of compression elements being disposed between the shaft and the conduit so that the shaft can be displaced when the shaft is rotated, and They can be arranged in one or more linear arrays.
口腔ケアデバイスには、例えば、ハウジング内に配置されたコントローラからの信号に応答して選択された速度若しくは周波数で、又は選択された様々な速度若しくは周波数で、回転可能なシャフトを回転させるように構成された電動モータを包含することができる。コントローラは、例えばユーザーからの入力に応答して、モータが回転可能なシャフトを回転させる速度若しくは周波数を増減させるようにプログラムすることができる。 The oral care device may, for example, rotate the rotatable shaft at a selected speed or frequency in response to a signal from a controller disposed within the housing, or at various selected speeds or frequencies. A configured electric motor can be included. The controller can be programmed to increase or decrease the speed or frequency at which the motor rotates, for example, in response to input from the user.
流体導管の長軸は、ハウジングの長軸とほぼ平行又は共軸とすることができる。口腔ケアデバイスには、ハウジング内に配置された、流体経路と連通可能な流体リザーバをさらに包含することができる。ポンピングアセンブリは、流体リザーバの下流に配置することができる。口腔ケアデバイスには、ハウジング内に配置された複数の流体導管を包含することができ、各流体導管は流体通路を画定し、また各流体導管は、圧縮可能領域を有することができる。複数の流体通路は、ハウジング内で1つに集まって、出口の上流で流体を混ぜ合わせることができる。 The major axis of the fluid conduit may be substantially parallel or coaxial with the major axis of the housing. The oral care device can further include a fluid reservoir disposed within the housing and in communication with the fluid pathway. The pumping assembly can be located downstream of the fluid reservoir. The oral care device can include a plurality of fluid conduits disposed within the housing, each fluid conduit defining a fluid passageway, and each fluid conduit can have a compressible region. The plurality of fluid passages can gather together in the housing to mix the fluid upstream of the outlet.
口腔ケアデバイスは、流体通路すべてが交換可能であるように構成することができる。 The oral care device can be configured such that all fluid passages are interchangeable.
他の態様では、本発明は、口腔ケアデバイスであって、ハウジング内で流体を導く流体通路と、ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドとを包含するハウジングを包含し、口腔ケアデバイスはさらに、流体を通路に沿って移動させるように構成された可逆ポンピングアセンブリを包含する、口腔ケアデバイスを特徴とする。 In another aspect, the present invention provides an oral care device comprising a fluid passage for directing fluid within a housing and a head sized to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing. The oral care device includes an enclosing housing and further features an oral care device including a reversible pumping assembly configured to move fluid along the passage.
一部の実施態様には、前述の特徴の1つ又は複数が含まれる。一部の実施態様には、以下の特徴の1つ又は複数を包含することができる。 Some implementations include one or more of the features described above. Some implementations can include one or more of the following features.
可逆ポンピングアセンブリは、流体を流体通路に沿ってハウジングの遠位部分にある出口から離れる方向に移動させるように構成することができる。可逆ポンピングアセンブリには、電動モータを包含することができる。電動モータは、ハウジング内に配置されたコントローラからの信号に応答して、回転可能なシャフトを第1の方向又は反対の第2の方向のいずれかに回転させるように構成することができる。口腔ケアデバイスには、流体通路に流体連結された、ハウジング内の流体リザーバを包含することができ、可逆ポンピングアセンブリは、流体を流体リザーバに導入するように構成することができる。可逆ポンピングアセンブリは、逆向きに動作している間には流体を流体通路から流体リザーバに導入するように構成することができる。 The reversible pumping assembly can be configured to move the fluid along the fluid path away from the outlet at the distal portion of the housing. The reversible pumping assembly can include an electric motor. The electric motor can be configured to rotate the rotatable shaft in either the first direction or the opposite second direction in response to a signal from a controller disposed within the housing. The oral care device can include a fluid reservoir in the housing fluidly coupled to the fluid passage, and the reversible pumping assembly can be configured to introduce fluid into the fluid reservoir. The reversible pumping assembly can be configured to introduce fluid from the fluid passageway into the fluid reservoir while operating in the reverse direction.
他の一態様では、本発明は、口腔ケアデバイスであって、ヘッドと、把柄部と、ヘッドと把柄部とを連結するネックとを包含するハウジングを含み、ヘッドは、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定され、口腔ケアデバイスはさらに、口腔ケアデバイスに動力を供給するエネルギー源を包含し、ハウジングは、流体リザーバとエネルギー源とを収容する分離可能なカートリッジ構成要素を包含する、口腔ケアデバイスを特徴とする。 In another aspect, the invention includes an oral care device that includes a housing including a head, a handle, and a neck connecting the head and the handle, the head being in a user's mouth. Dimensioned to fit, the oral care device further includes an energy source that powers the oral care device, and the housing includes a separable cartridge component that houses the fluid reservoir and the energy source; Features an oral care device.
エネルギー源は、例えば、バッテリとすることができる。エネルギー源は、ポンプアセンブリ、例えば、前述のポンプアセンブリなどを駆動するように構成されたモータに電気的に接続することができる。 The energy source can be, for example, a battery. The energy source can be electrically connected to a motor configured to drive a pump assembly, such as the aforementioned pump assembly.
さらに他の態様では、本発明は、口腔ケアデバイスであって、回転軸の周りで回転するように構成された可動ヘッドと、把柄部と、ヘッドと把柄部とを連結するネックとを有するハウジングを有し、ハウジングは、把柄部とヘッドとの間を延びる、回転軸に垂直に交わるハウジング軸を画定し、口腔ケアデバイスはさらに、ハウジングのネック内に配置された、ヘッドにある出口まで延びる流体通路と、ハウジング軸から離隔された場所でヘッドに連結された駆動部材とを包含し、駆動部材は、可動ヘッドを回転軸の周りで回転させるように構成される、口腔ケアデバイスを特徴とする。 In yet another aspect, the present invention is an oral care device that includes a movable head configured to rotate about a rotation axis, a handle portion, and a neck connecting the head and the handle portion. And the housing defines a housing axis perpendicular to the axis of rotation extending between the handle and the head, and the oral care device further extends to an outlet in the head disposed within the neck of the housing Featuring an oral care device including a fluid passage and a drive member coupled to the head at a location spaced from the housing shaft, wherein the drive member is configured to rotate the movable head about the rotational axis. To do.
一部の実施態様には、以下の特徴の1つ又はそれ以上を包含することができる。一部の実施態様では、流体通路の少なくとも一部分は、回転軸にほぼ平行に延びるか、又は回転軸と共通する広がりを有する。出口と回転軸とは、互いに離隔することができる。口腔ケアデバイスには、駆動部材を動かすように構成された駆動アセンブリを包含することができる。駆動部材は、ハウジング軸から約0.127〜0.508cm(0.05〜約0.2インチ)の間、例えば、ハウジング軸から約0.1905〜0.381cm(0.075〜0.150インチ)の間、例えば、約0.3175cm(0.125インチ)の距離(d)だけ離隔された場所でヘッドに連結することができる。 Some implementations can include one or more of the following features. In some embodiments, at least a portion of the fluid passage extends substantially parallel to the rotation axis or has a common extension with the rotation axis. The outlet and the rotation shaft can be separated from each other. The oral care device can include a drive assembly configured to move the drive member. The drive member is between about 0.05 to about 0.2 inches from the housing axis, for example, about 0.175 to 0.381 cm (0.075 to 0.150) from the housing axis. Inch), for example, at a distance (d) of about 0.125 inch (0.3175 cm).
本発明は、また、前述の口腔ケアデバイスを使用して口腔ケアを提供する方法を特徴とする。例えば、本発明は、半円形ではない経路を画定する圧縮可能領域内で、口腔ケアデバイス内に配置された流体導管の非圧縮容積(V0)を、流体導管を圧縮することによって圧縮容積(Vc)に縮小する工程を包含し、流体導管が長さ(L)に沿って徐々に圧縮されて、流体を口腔ケアデバイス内で流体通路に沿って移動させるときに、圧縮容積(Vc)がほぼ一定のままである方法を特徴とする。流体導管は、一連の個別圧縮イベントによって、例えば、前述のポンピングアセンブリを使用して、Lに沿って徐々に圧縮することができる。 The invention also features a method of providing oral care using the aforementioned oral care device. For example, the present invention provides a compression volume (Vc) by compressing a fluid conduit by compressing the uncompressed volume (V0) of a fluid conduit disposed within the oral care device within a compressible region that defines a path that is not semi-circular. ), And when the fluid conduit is gradually compressed along the length (L) to move the fluid along the fluid path in the oral care device, the compression volume (Vc) is approximately Featuring a method that remains constant. The fluid conduit can be gradually compressed along L by a series of individual compression events, for example using the pumping assembly described above.
本発明は、また、一連の連続的な並列圧縮イベントによって、流体導管を圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を圧縮可能領域に引き込み、流体を圧縮可能領域から流体通路に沿って口腔ケアデバイスのヘッドにある流体出口に向かって移動させる工程を包含する方法を特徴とする。圧縮可能領域は、ほぼ直線状とすることができる。 The present invention also includes a series of parallel parallel compression events that gradually compress the fluid conduit in the compressible region along at least a portion of the length of the fluid conduit, draw fluid into the compressible region, and compress the fluid. Moving from the possible area along the fluid path towards the fluid outlet in the head of the oral care device. The compressible region can be substantially linear.
他の態様では、本発明は、口腔ケアデバイスであって、(a)ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含むハウジングと、(b)ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管と、(c)ハウジング内に配置されたパウチとを含み、パウチは、それらの間に容積を画定する2つの側壁を包含するパウチ本体を含み、口腔ケアデバイスは、さらに、(d)パウチ本体と流体導管との間の連通をもたらすフィットメントを包含する、口腔ケアデバイスを特徴とする。一部の実施態様では、側壁は、少なくとも1つの長手方向側縁部に沿ってシームによって接合される。一部の実施態様では、フィットメントは、高さ対幅のアスペクト比が1未満であり、高さ及び幅は、側壁間に配置されたフィットメントの端部で、それぞれ短軸及び長軸に沿って測定される。 In another aspect, the invention provides an oral care device comprising: (a) a housing that includes a head sized to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing; and (b) a housing. A fluid conduit defining at least a portion of the fluid passage therein, and (c) a pouch disposed within the housing, the pouch including a pouch body including two sidewalls defining a volume therebetween, The oral care device further features an oral care device that includes (d) a fitment that provides communication between the pouch body and the fluid conduit. In some embodiments, the sidewalls are joined by seams along at least one longitudinal side edge. In some embodiments, the fitment has a height to width aspect ratio of less than 1, and the height and width are at the ends of the fitment disposed between the sidewalls, with the minor axis and the major axis, respectively. Measured along.
パウチ容積は、パウチが内容物で満たされるにつれて元の未充填容積から増大し、パウチが空にされるにつれて減少してよい。パウチがほぼ空にされたときに、パウチ容積は、元の未充填容積とほぼ同等になってよい。 The pouch volume may increase from the original unfilled volume as the pouch is filled with contents and may decrease as the pouch is emptied. When the pouch is nearly emptied, the pouch volume may be approximately equal to the original unfilled volume.
他の態様では、本発明は、口腔ケアデバイスであって、(a)ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含む細長いハウジングと、(b)ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管を含み、流体導管は、ハウジング内に配置された圧縮可能領域を有し、口腔ケアデバイスは、さらに、(c)流体導管を圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を圧縮可能領域へと引き込み、流体を圧縮可能領域から流体通路に沿ってハウジングの遠位部分にある出口に向かって移動させるように構成された、モータ駆動ポンピングアセンブリを含み、ポンピングアセンブリは、一連の複数の個別圧縮イベントによって導管を徐々に圧縮するように構成される、口腔ケアデバイスを特徴とする。 In another aspect, the present invention provides an oral care device comprising: (a) an elongate housing including a head sized to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing; and (b) A fluid conduit defining at least a portion of the fluid passage within the housing, the fluid conduit having a compressible region disposed within the housing, the oral care device further comprising: (c) the fluid conduit in the compressible region Gradually compressing along at least a portion of the length of the fluid conduit, drawing fluid into the compressible region, and moving the fluid from the compressible region along the fluid path toward the outlet in the distal portion of the housing A motor driven pumping assembly configured to gradually compress the conduit through a series of individual compression events. Configured, and wherein the oral care device.
本発明は、また、口腔ケアデバイスであって、(a)ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含む細長いハウジングと、(b)ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管を含み、流体導管は、ハウジング内に配置された圧縮可能領域を有し、口腔ケアデバイスは、さらに、(c)流体導管を圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を圧縮可能領域へと引き込み、流体を圧縮可能領域から流体通路に沿ってハウジングの遠位部分にある出口に向かって移動させるように構成された、モータ駆動ポンピングアセンブリを包含し、モータ駆動ポンピングアセンブリは、圧縮可能領域によって画定される平面にほぼ平行に配置された駆動シャフトを包含する、口腔ケアデバイスを特徴とする。この駆動シャフトと圧縮可能領域との相対的な配置は、ハウジングの直径を扱いにくいものにすることなくポンピングアセンブリを細長いハウジング内に嵌合させる、小型の幾何学構造を提供する。 The present invention also provides an oral care device comprising: (a) an elongate housing including a head sized to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing; and (b) within the housing. A fluid conduit defining at least a portion of the fluid passage, the fluid conduit having a compressible region disposed within the housing, the oral care device further comprising: (c) the fluid conduit in the compressible region of the fluid conduit; Configured to gradually compress along at least a portion of the length, draw fluid into the compressible region, and move fluid from the compressible region along the fluid path toward an outlet in the distal portion of the housing. A motor driven pumping assembly, wherein the motor driven pumping assembly is disposed substantially parallel to a plane defined by the compressible region. Including a drive shaft, and wherein the oral care device. This relative arrangement of the drive shaft and compressible region provides a compact geometry that fits the pumping assembly within the elongated housing without compromising the housing diameter.
以上に記載した特徴は、互いに、また、後述する口腔ケアデバイスの他の特徴と、所望のあらゆる組み合わせで組み合わせることができる。 The features described above can be combined in any desired combination with each other and with other features of the oral care device described below.
本発明の1以上の実施形態の詳細を添付図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになる。 The details of one or more embodiments of the invention are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, and from the claims.
図1を参照すると、口腔ケアデバイス12、この場合は歯ブラシと、ドッキングステーション14とを包含する、口腔ケアシステム10の一実施形態が示されるが、ドッキングステーション14は、ドッキングステーションの受取部分内で口腔ケアデバイス12を直立位置で保持する。以下でさらに詳細に説明するように、口腔ケアデバイス12は、歯磨きサイクルの間に歯磨剤若しくは口腔洗浄液などの流体、又は様々な流体の組み合わせを放出するように設計された、モータ駆動ヘッドを有する電動歯ブラシである。ドッキングステーション14は、口腔ケアデバイス内に配置されたバッテリを再充電し、口腔ケアデバイスに(1又は複数の)流体を補充するように設計される。
Referring to FIG. 1, there is shown one embodiment of an
図2A及び図2Bを参照すると、口腔ケアデバイス12には、3つの相互連結された構成要素152、154、及び156(例えば、また、図18A、図19A、及び図20Aも参照)から成る、分離可能な多構成要素ハウジング16が含まれる。組み立てられると、口腔ケアデバイス12には、ヘッド20が配置された遠位部分18と、把柄部24が配置された近位部分22とが含まれる。把柄部24とヘッド20とを、ネック26が連結する。ヘッド20は、歯磨きのためにユーザーの口の中にフィットするようにサイズ設定されており、把柄部24は、ユーザーが把持可能であり、使用時にヘッド20の操作を容易にする。
2A and 2B, the
口腔ケアデバイス12の背面図を示す図2Bを参照すると、入口28が、口腔ケアデバイスの近位部分22で端面30の近くに配置されている。以下でさらに詳細に説明するように、入口28は、構成要素154内の流体経路を補充するために、ドッキングステーション14に配置された出口280(図23A)と対合可能である。入口28を端面30の遠位に配置することによって、入口は、物質(例えば、歯磨剤、水、埃)が蓄積するおそれのあるドッキングステーションの受取部分内の着座面275(図23A)よりも上方に離隔され、その結果、物質は、入口28と出口280との間の対合に干渉しない。
Referring to FIG. 2B, which shows a rear view of the
ここで図3A及び図3Bを参照すると、口腔ケアデバイス12の内部構成要素が示されている。口腔ケアデバイス12には、モータ34及び36が含まれる。モータ34は、流体を流体通路40(図3B参照)に沿って口腔ケアデバイス12の遠位部分18に向かって移動させるために使用される、ポンピングアセンブリ38を駆動する。以下でさらに論じるように、ポンピングアセンブリ38は、チューブ60の一部分を圧縮要素で圧縮することによって流体を移動させる。一部の実施形態では、モータ34は可逆性であり、流体を口腔ケアデバイス12の近位部分22に向かって反対方向に動かすことができる。流体を反対方向に動かすと、例えば、通路内の圧力上昇に起因して起こり得るヘッドからの流体の漏出を低減すること、又は場合によってはなくすこともできる。モータ36は、駆動シャフト42を駆動し、次にはそれがヘッド20を動かす(例えば、回転させる)。モータ34、36に動力を供給するために、充電式バッテリ44が電気的にモータに繋がれる。好適な充電式バッテリは、サンヨー(Sanyo)から入手可能なLiイオンUR14500Pである。
Referring now to FIGS. 3A and 3B, the internal components of the
ポンプアセンブリ
図4A及び図4Bでより明らかにわかるように、モータ34には、1対の歯車52及び54によって、上向きに拡張されたスパイラル50(図4B)を有するスクリュー48に連結された、回転可能なシャフト46が含まれる。スクリュー48及びスパイラル50は、モータ34がスクリューを回転させるときに相互連結されたフィンガ56の配列の各フィンガ(又は圧縮要素)を順次変位させるように成形される。フィンガ56は、ハウジング16(図2A)の内壁に固定されて、それ自体が流体通路40の一部分を形成する圧縮可能領域58(図4A)内に、チューブ60に隣接して配置された一連の片持ち突起を形成する。フィンガ56が変位されるときには、フィンガは、一連の複数の圧縮イベントにおいて、チューブ60を圧縮可能領域58内でチューブ60の長さに沿って徐々に圧縮し、流体を流体経路に沿って押し動かす(図7A〜7E参照)。
Pump Assembly As can be seen more clearly in FIGS. 4A and 4B, the
一般に、モータ34及び歯車装置(例えば、歯車52及び54)は、望ましいように選択することができる。好適なモータ34は、マブチ(Mabuchi)から入手可能なFF−130SHである。一部の実施形態では、歯車装置は、スピードを約23:1で低減するように選択される。
In general, the
ここで図5A及び図5Bを参照すると、図に示されるように、フィンガの配列には、共通の基部57から一体的に延びる相互連結された7つのフィンガ56が含まれる。7つのフィンガが描かれているが、フィンガの数は、望ましいように選択することができる(例えば、2つ以上、最大10、50、100、又は200個までのフィンガ)。また、複数の配列も使用することができる。フィンガ56は、一端62で相互連結され、それぞれ、スクリュー48の角度位置に応じて変位可能な自由端64まで延びる。ポンプアセンブリ38をフィンガ56なしで使用できる(例えば、スクリュー48のスパイラル50を使用して、圧縮可能領域58内でチューブ60を直接圧縮できる)が、フィンガ56を用いることにより、圧縮可能領域58内でのチューブ60に対する転がり磨耗及びすべり磨耗を、チューブ60の長軸にほぼ垂直な方向でのフィンガの変位によって低減することができる。そのような転がり磨耗及びすべり磨耗の低減は、ハウジング16内での流体の漏出をまねくおそれのあるチューブ60の破裂の可能性を低減することができる。
Referring now to FIGS. 5A and 5B, as shown, the finger arrangement includes seven
一般に、各フィンガのサイズ及び寸法は、望ましいように選択することができる。図に示されるように、各フィンガ56は、幅Wf(例えば、約0.127cm(0.05インチ)〜約0.508cm(0.2インチ)、例えば約0.254cm(0.1インチ)など)、及び長さL(例えば、約1.016cm(0.4インチ)〜約1.524cm(0.6インチ)、例えば約1.27cm(0.5インチ)など)を有する、ほぼ同一の寸法であり、ハウジング内でフィンガによって占有される容積を縮小するように成形される。特に図5Bを参照すると、フィンガ56は、領域66及び68内を比較的直線的に延びており、領域68は、屈曲部70によって領域66から距離Tだけオフセットしている。運転時には、フィンガ56の表面72は、チューブ60の外表面に接触することができ、反対側の表面74は、スクリュー48に接触することができ、逆もまた同様である。オフセットは、確実に、フィンガの下向きの力が完全にチューブ60に加わるようにすることができる。一部の実施形態では、フィンガの1つ又はそれ以上が異なる寸法を有することができる。
In general, the size and dimensions of each finger can be selected as desired. As shown, each
フィンガ56の設計は、少なくとも部分的に、スクリューの設計及びチューブ60の設計に左右される。各フィンガ56は、それぞれのフィンガ56の幅に概ね等しいチューブ60の領域を圧縮するように設計される。各フィンガと隣接フィンガとの間の距離は、ポンプ効率のために最小限に抑えられる(例えば、約0.0381cm(0.015インチ))。
The design of the
一般に、フィンガ56を形成する材料は、望ましいように選択することができる。フィンガの配列を形成するのに好ましい材料には、疲労破壊(例えば、フィンガの繰り返し変位に起因する)に対して高い耐性を有し、及び少なくとも妥当な時間(例えば、180回使用又はそれ以上)にわたってフィンガ56とスパイラル50との間の転がり接触及び滑り接触に耐えることのできる弾性材が含まれる。好適な塑性材は、DELRIN(登録商標)プラスチックである。フィンガの形成には、成形(例えば射出成形)、鋳造、及び機械加工など、いずれか好適な方法を使用することができる。
In general, the material forming the
ここで図6A及び図6Bを参照すると、スクリュー48の定義変数としては、スクリューのピッチ、ピッチの最上部でフラット部76によって引き起こされるドウェル時間が挙げられる。スクリューの設計に影響を及ぼす他の変数としては、フィンガの幅及びフィンガの数が挙げられる。スクリューピッチP(すなわち、シャフト軸線に平行な線に沿ったフラット部76間の中心間距離)は、少なくとも一部の場合には、少なくとも1つの(好ましくは2つ以上の)フィンガが確実に所与の瞬間にチューブを圧縮するようにする。図に示されるように、Pは、約2.032cm(0.8インチ)であり、各フラット部の幅は、約0.0889cm(0.035インチ)である。
Referring now to FIGS. 6A and 6B, the defining variables of the
一般に、スクリュー48の寸法は、望ましいように選択することができる。ただし、好ましくは、スクリュー48の設計は、少なくとも1つには、流体を通路40に沿って移動させるポンプ作用を達成するために、フィンガ56の設計及び圧縮可能領域58内のチューブ60の設計に左右される。フィンガに関して前述したように、スクリューを形成するのに好ましい材料は、少なくとも妥当な時間(例えば、180回使用又はそれ以上)にわたってスパイラル50とフィンガ56との間の転がり接触及び滑り接触に耐えることができる。好適な塑性材は、DELRIN(登録商標)プラスチックである。スクリュー48を形成するには、成形(例えば、スクリューの射出成形、又は、例えば金属シャフト上への、プラスチックのオーバーモールド)、及び機械加工など、いずれか好適な方法を使用することができる。
In general, the dimensions of the
図7A〜7Eを参照すると、図4Aに示される前述のポンプアセンブリ38について、変位シーケンスの一部分の略図が示されている。この変位シーケンスでは、配列のフィンガ56は、拡大スパイラル50(図4B参照)によって順次変位される。圧縮前には、圧縮可能領域58内で、チューブ60は、ほぼ一定の内径及び外径、並びに長さL(すなわち、圧縮可能領域58の長さ)について初期非圧縮容積V0を有するが、このLは、フィンガの配列(図5A)の幅Wにほぼ等しい。フィンガ56がチューブ60を圧縮するときには、L上の容積は、圧縮容積Vcに縮小する。一部の実施形態では、Vcは、変位シーケンス全体の間ほぼ一定のままである。他の特定の実施形態では、Vcは、変位シーケンスの間に大きく変化する。いずれの場合にも、流れを生み出すために一連の個別の段階的圧縮イベントによって作用を受けるのは、流体がその中を流れる通路40の幾何学構造である。
Referring to FIGS. 7A-7E, a schematic diagram of a portion of the displacement sequence is shown for the
特に図7Aを参照すると、フィンガ56a及び56bが、スパイラル50の拡大した直径により(図6A及び6B)、スクリュー48によって変位されており、次にはそれが、圧縮可能領域58内のチューブ60の一部分をフィンガ56と壁58との間で圧縮(例えば閉塞)して、流体を通路40に沿って正方向(positively)に変位させる。スクリュー48がフィンガ56aを変位させる間(最終的には、最大距離l)、スクリュー48は、またフィンガ56bも変位させる。図5Bも参照すると、スクリュー48が回転すると、フィンガ56aは、戻り始めて、流体をチューブ60の既に変位された領域へと引き込む一方、フィンガ56bは、距離lだけ変位され、フィンガ56cは、その変位を開始する。図7Cに示されるように、スパイラル50は、少なくともフィンガ56aがその復路に入る瞬間から、少なくともフィンガ56cが距離l変位されるまで、フィンガ56bが距離l(又は最大変位距離)だけ変位されるように成形される。ここで図7D及び図7Eを参照すると、このシーケンスは、7つのフィンガ56a〜56gすべてが変位されるまで続き(簡潔にするために初めの4つのフィンガ56a〜56dの変位しか示されていない)、次いで、モータ34がスクリュー48の回転を停止するまで繰り返される。常に2つ以上のフィンガを変位させることによって、変位シーケンスは、チューブ60を長さLに沿って比較的連続的に圧縮し、逆流は、あるとしても比較的少ない。逆流を最小限に抑えると、一般に、ポンプ作用を達成するための逆止弁の必要がなくなる。一部の実施形態では、lは、圧縮可能領域58内のチューブ60の内径にほぼ等しいか、又は内径よりも大きいが、lを圧縮可能領域58内のチューブ60の内径未満とすることもできる。図に示されるように、圧縮可能領域内のチューブ60の内径は、約0.15875cm(1/16インチ)であり、lは、0.15875cm(1/16インチ)よりもわずかに大きい。
With particular reference to FIG. 7A, the
図8を参照すると、可撓性膜80を、フィンガ56とチューブ60との間に配置することができる(図20C及び図20D参照)。膜80は、ハウジング構成要素156内に配置された内部構成要素を、水、ペースト、又は歯磨きに関係した他の液体から封止するために使用される。膜は、例えば、構成要素156の内壁81に接着することができ、及び/又は構成要素156上にオーバーモールドすることができる。一例として図9及び図9Aを参照すると、一部の実施形態では、膜80は、フィンガ56に置き換わる、チューブ60の圧縮に使用できる圧縮要素57若しくは圧縮要素の配列(又は圧縮要素の複数の配列)を包含する。さらに、直接的にチューブ60を圧縮する(又は圧縮可能要素を変位させる)ために、回転する湾曲ワイヤ(例えば、コイル状ワイヤ若しくはカム/クランクシャフトワイヤ)、ソレノイド、空気圧シリンダ、揺動機構、及び/又は磁性流体による環状絞りなど、他の圧縮手段も企図される。
Referring to FIG. 8, a
前述のポンプアセンブリを用いることによって、逆流なしに、また前述したように逆止弁などの逆流防止デバイスの必要なしに(ただし、望むなら逆止弁を使用できる)、流体を正方向に変位させることができる。前述のポンプアセンブリは、スラリー、粘稠な、剪断力の影響を受けやすい、侵食性(aggressive)の流体を送り出すのに特によく適している。さらに、流体が通路40に沿って進むときに、フィンガ、モータ、歯車、スクリュー、及び他の内部構成要素を流体から分離することができ、場合によってはこのことが口腔ケアデバイス12の耐用期間を延長することができる。
By using the pump assembly described above, the fluid is displaced in the forward direction without backflow and without the need for a backflow prevention device such as a check valve as described above (although a check valve can be used if desired). be able to. The pump assembly described above is particularly well suited for delivering slurry, viscous, shear-sensitive, aggressive fluids. In addition, fingers, motors, gears, screws, and other internal components can be separated from the fluid as it travels along the
ヘッド駆動アセンブリ
図3Aに戻って参照すると、モータ36は、枢動式駆動シャフト42を動かし(例えば、直線的に並進運動させ)、それが次に回転式ヘッド20を動かす(例えば、回転振動させる)。駆動シャフト42は、ヘッド20への流体出口の設置、及びハウジング16のネック26内への流体通路40の一部分を形成するチューブ82の設置を容易にするオフセット設計を使用して、回転式ヘッド20に連結される。このオフセット設計については、以下でさらに詳細に説明する。
Head Drive Assembly Referring back to FIG. 3A, the
回転式ヘッド20の運動は、1つには、モータ36の回転出力を、駆動シャフト42を前後に駆動するために使用される直線運動に変換する、カム・フォロアシステムを用いて達成される。特に図10Aを参照すると、相互連結された一連の歯車によってモータ36に連結されたトラック86が、シャフト84から外側に延びる。フォロア88には、シャフト84がモータ36によって回転されたときにトラック86に乗るように設計された1対の突起90が含まれる。トラック86は、シャフト84が回転するとフォロア88が直線的に振動するように成形される。アライメント構成要素92は、フォロア88が振動するときにフォロア88を位置合わせするのに役立つ。隆起したトラック−フォロアシステムが示されているが、フォロアを備えた円筒カム及びフォロアを備えた溝付きトラックを含め、他の様々なカムシステムなど、好適なあらゆるシステムを利用することができる。例えば、図10Cを参照すると、代替的なカム設計には、カップ98の内表面96上にカム構造を有するカム94が含まれる。場合によっては、カムフォロアがモータと軸対称に走ることもできる。また、ベルト又はチェーンシステムなど、非カムシステムも使用することができる。ベルト若しくはチェーンシステムは、流体通路40のための道を作るのに口腔ケアデバイス12の軸を利用できるようにしたまま、ヘッド20を駆動するための駆動シャフトシステムに置き換わることができる(図示)。
The movement of the
フォロア88には、中間駆動シャフト100が連結される。中間駆動シャフト100は、ハウジング16に直接固定されたガイドアセンブリ102内に摺動自在に配置される。図10Dを参照すると、ガイドアセンブリ102は、ガスケット104(例えば、ゴム製)と、ブッシング106(例えば、青銅オイライト(bronze oilite)ブッシング)と、据付プレート108とを包含する。据付プレート108は、ハウジング16に固定される(図10B参照)。ガイドアセンブリ102は、中間シャフト100がフォロア88とともに前後に動くときに、中間シャフトのためのアライメント及び安定化をもたらす。
An
図10Bを参照すると、枢動式駆動シャフト42が中間駆動シャフト100に結合される。駆動シャフト100及び42は、互いに係合するように構築された1対の相互連結ノッチ110A、110Bによって結合される。ノッチ110Aは、シャフト42の端部に配置され(図11)、ノッチ110Bは、中間シャフト100の隣接端に配置される(図10A)。駆動シャフト42は、シャフト42の横方向の運動を制限し、ノッチ110間の連結を維持するために、ハウジング16(一点鎖線(phantom)で示す)のネック26内に固定されたブラケット112内に摺動自在に配置される。ノッチ110は、それらノッチ110を分離する方向でブラケット112に力を加えることによって(例えば、消費者によって)、取外し可能である(例えば、構成要素152と構成要素154とを分離するため)。ブラケット112は、消費者が構成要素152及び156から構成要素154を分離できるように、消費者によって押されたときにノッチ110が外れるような十分な可撓性を有する。
Referring to FIG. 10B, a pivoting
図からわかるように、ハウジング16のネック26内の利用可能なスペースは、比較的限られている。その結果、駆動シャフト42は、ハウジング16のネック26内に流体輸送チューブ82と振動式駆動シャフト42との両方を設置するのを容易にするように成形される。図11により明確に示されているように、駆動シャフト42には、チューブ82が駆動シャフト42の運動に干渉しないように流体通路40と駆動シャフト42との間の距離を維持するのに役立ついくつかの屈曲部114、116が含まれる。短い屈曲部114は、回転式ヘッド20に連結されるが、ハウジング16のネック26内に組み立てられるよう十分に短く設計される。これによって、シャフト42を構成要素152の底部にある開口部を通じて組み立てることができ(図10B参照)、比較的細い単一のハウジング構成要素152の使用が促進される。ただし、屈曲部114は、回転式ヘッド20を駆動するのに十分な長さである。屈曲部114、116を包含することによって、使用時に駆動シャフト42とチューブ82とが互いの動作に干渉する可能性が低減される。
As can be seen, the available space within the
ここで図12を参照すると、回転式ヘッド20は、ハウジング16に形成されたソケット118内でハウジング16に回転自在に連結される。非回転式フィッティング(例えば、ブッシング)120が、チューブ82の遠位端に被せて固定され、弁122が、フィッティング120の上に嵌合される。弁122及びフィッティング120について、動作中に非回転式フィッティング120が回転式ヘッド20からの力の大部分を受けるように、したがって弁の摩損を低減するように、弁122及びフィッティング120は、回転式ヘッド20内の孔124を通って延びる。ピン126が、ハウジング16内の穴128を通り抜け、回転式ヘッド20に形成されたスロット130に達することによって、回転式ヘッド20をハウジング16内で固定する。このピン126とスロット130との連結は、回転式ヘッド20をハウジング16内で固定し、回転式ヘッド20を回転させる。
Referring now to FIG. 12, the
また、図13A及び図13Bも参照すると、駆動シャフト42は、回転式ヘッド20に形成された穴(図示せず)のところで回転式ヘッド20に連結され、長手軸131から距離d(例えば、ゼロよりも大きい、例えば約0.127cm(0.05)〜約0.508cm(0.2インチ)、例えば約0.3175(0.125インチ)など)だけオフセットして配置される。長手軸131は、ヘッドの回転軸134(図13B)に垂直に交わり、距離dは、長手軸131から穴の中心まで垂直に測定される。シャフト42は、シャフト42に対する回転式ヘッド20の振動を可能にするために、穴の中に滑り嵌めされる。駆動シャフト42が前後に並進運動すると、回転式ヘッド20は、所望の周波数(例えば、約35Hz〜約140Hz、例えば約50Hz〜約80Hzなど)で軸134の周りで振動する。
Referring also to FIGS. 13A and 13B, the
図14及び図15を参照すると、ヘッド20には、開口部124(図12参照)を包含する基部136が含まれ、弁122が開口部124を通って基部を越えて外側に延びる。ダックビル弁又は他の種類の逆止弁など、好適ないずれの弁も使用できるが、ダックビル弁は、使いやすく、また外部の流体及び粒子が流体通路に導入される(例えば、使用時及び貯蔵時)のを低減することから、好ましい。一部の実施形態では、チューブ82の遠位端は、それに取り付けられた弁を使用することなく流体出口を形成する。一部の実施形態では、開口部124は、流体通路の一部分を形成する。
14 and 15, the
基部136から、刷毛タフト138の配列が延びている。図面では各タフト138が固体の塊として示されているが、実際には、各タフトは、多量の個別のプラスチック刷毛で構成される。刷毛は、いずれか所望のポリマー、例えば、ナイロン6.12又は6.10で構成されてよく、いずれか所望の、例えば、0.1〜0.2mm(4〜8mil)の直径を有してよい。タフト138は、基部136によって支持され、当該技術分野において周知のようないずれか所望のタフティング技術によって、例えば、高温タフティング(hot tufting)又はステープリング(stapling)法によって適所で保持されてよい。タフト138は、また、歯ブラシの技術分野において周知のように、基部136上で動くように据え付けられてよい。ブラシヘッドのより詳細な議論については、本出願人らは、係属中の米国特許出願第10/666,497号(2003年9月9日出願)を参照し、その特許の開示全体を本明細書に参考として組み込む。
Extending from the
一般に、タフト138及び流体出口140(開口部124とともに)は、望ましい場所に配置されてよい。図14及び図15を参照すると、タフト138は、中心に配置された弁122の周りに配置される。特に図14を参照すると、基部136が楕円形である場合の、輪郭の定められた楕円ヘッド設計が図示されている。弁122は、楕円形基部136の中心(すなわち、楕円の長軸と短軸との交点)あたりに配置された状態で示され、タフト138が流体出口140の周りに楕円形配置で配置されている。図15は、弁122が基部136の中心に配置され、タフト138が流体出口140の周りに円形配置で配置された、より円形のヘッド設計を示す。
In general,
ただし、弁122及び関連流体出口140を回転式ヘッド20の中心に配置する必要はなく、又は流体出口を回転式ヘッド20の回転軸134と位置合わせする必要はない。例えば、図16A及び図16Bを参照すると、可動式ヘッド142には、オフセット弁設計が含まれる。この実施形態では、弁122及び関連流体通路40は、回転軸134から離隔されたところで回転式ヘッド142を貫通して延びる。前述のように、駆動シャフト42は、長手軸131からオフセットしたところで回転式ヘッド142に連結される。他の例として、図17A及び図17Bを参照すると、ヘッド146には、可動部分148と静止部分150とが含まれ、弁122及び関連流体通路40が該静止部分150に配置されている。代替例として、弁122を、静止部分150ではなく、前述のように可動部分148内に配置することもできる。可動部分148は、前述のように、駆動シャフトに連結された回転式ヘッドによって形成することができる。一部の実施形態では、駆動シャフト42には、該駆動シャフト42をチューブ60に流体連結することによって流体通路40の一部分を形成する流体経路が含まれる。ヘッドに連結された駆動シャフト42の端部(図示せず)は、流体出口を提供することができ、又は弁若しくは他の構造を駆動シャフトの端部に取り付けることができる。
However, the
弁及び封止体
ここで図18A〜19B及び図20A〜20Dを参照すると、前述のように、ハウジング16は、3つの構成要素152、154、及び156に分離可能である。構成要素152(すなわち、着脱可能なヘッドアセンブリ;図18A及び図18B)は、可動式ヘッド20と、駆動シャフト42及びチューブ82を伴ったネック26とを包含する。構成要素154(すなわち、着脱可能な補充式カートリッジアセンブリ;図19A及び図19B)は、チューブ60と、圧縮可能領域58(図19B)と、入口28とを包含する。モータ34及び36は、ポンピングアセンブリ38及び充電式バッテリ44とともに構成要素156によって格納される(図3B参照)。
Valves and Seals Referring now to FIGS. 18A-19B and 20A-20D, the
各構成要素152及び154が流体通路40の一部分を含むので、構成要素152と構成要素154とが分離されるときの流体の漏出を低減するため、又は場合によっては漏出を防止するため、各構成要素152及び154は、それぞれ「通常閉」の構造を有する弁160及び162を包含する。弁は、例えば構成要素の係合が外されるときに各構成要素に関連した流体通路全体を実質的に閉止するために、関連導管の端部に配置される。
Since each
図18A及び図18Cを参照すると、ネック弁160は、カートリッジ弁162(図19A及び図19C参照)と対合可能である。図18C及び図19Cの両方を参照すると、ネック弁160及びカートリッジ弁162はそれぞれ、流体通路40の一部分をそれぞれ形成する、内表面164及び166を包含する。内表面164及び166は、開口部126及び128の近くで狭くなり、流体通路の内径を縮小させて、着座面172及び174を形成する。着座面172及び174に接して、ポペット176及び178が付勢される。ポペット176、178は、各着座面172及び174の輪郭を補完するような輪郭の外表面180、182を有する。ポペットは、構成要素152と構成要素154とが分離されるときに流体通路40を閉止する(例えば、液密及び/又は気密封止体を形成する)ために、つる巻きばね184、186(例えば、長さ約0.635〜0.9625cm(0.250〜0.375インチ)、全体的な外径約0.3048〜0.6096cm(0.120〜0.240インチ);例えば、直径約0.03556〜0.04572cm(0.014〜0.018インチ)のステンレス鋼ワイヤから形成される)によって、着座面172、174に接して付勢される。弁は、ある量の正圧が通路内に加わる(例えば、ポンピング機構が作動される)場合でも、閉止したままで通路を封止するように構築することができる。通路内から各ポペットに正圧が加わると、量の増加した付勢力が伝達され、ポペットが、着座面に対してより大きな力を加えて封止体を維持する。
Referring to FIGS. 18A and 18C, the
図19B及び図19Dを参照すると、カートリッジ構成要素154は、出口280のところのドッキングステーション弁322(図21及び図23A)と対合可能な第2の弁200を包含する。弁200は、弁162に関して前述した機構を包含し、弁322は、弁160に関して前述した機構を包含する。弁200は、基部表面30(図2B参照)の近くに配置された入口28を通る流量を制御し、弁322は、ドッキングステーション出口280を通る流量を制御する。弁の動作を説明するために図21を参照すると、各ポペット176及び178は、拡張部分188を包含する。拡張部分188は、弁が分離されたときには着座面172、174を越えて突き出る。弁200と弁322とが対合されたときには、ポペット176、178の拡張部分188は、互いに接触する。一部の実施形態では、ポペット176、178の一方しか、それぞれの着座面を越えて延びる拡張部分188をもたず、又はポペット176、178のいずれも拡張部分188をもたない。弁200と弁322とが互いに接近すると、ポペット176、178は、着座面から離れるように曲がって、流体通路40を開き、通路内に流体を流す。対合されたときには、弁はまた、使用時に、例えば通路内を流れる流体によってポペットに圧力が加わるときには開いたままになるように構築される。これは、弁が開いているときの各ポペットの動きを制限することによって達成することができる。
Referring to FIGS. 19B and 19D, the
弁が対合されたときに周囲環境から流体通路40を封止するために、カートリッジ弁162及び/又は200に、カートリッジ弁の外表面194から内側に延びる陥凹部192内に配置された封止リング201(例えば、Oリング)を含めることができる。一部の実施形態では、封止リングは、液密封止体を提供するが、気密封止体は提供しない。一部の場合には、封止リングは、液密及び気密封止体の両方を提供する。封止リングは、弁160及び/又は322の内表面190に接触するようにサイズ設定することができる。
A seal disposed in the
図18Cを参照すると、ネック弁160は、ネック26の一部分165を弁アセンブリの一部として組み込む。ネック弁アセンブリ160は、チューブ82の近位開口端に直接連結されて、弁からチューブ82への直接の流体通路を可能にする。図19Cを参照すると、カートリッジ弁162は、アセンブリの後部でバーブ付きフィッティング203を用いてチューブ60に連結される。また、クランプ、ワイヤ若しくはプラスチック・タイラップ、及び/又は接着剤など、他の取付け方法も可能である。
Referring to FIG. 18C,
一部の実施形態では、構成要素が分離されるときに1つの構成要素だけで流体通路40を閉止する、代替的な弁アセンブリが使用される。図22A〜22Cを参照すると、片側弁アセンブリ250は、弁252と開口フィットメント254(図22C参照)とを包含する。弁252は、狭くなって着座面258を形成する内表面256と、着座面258に向かって付勢された拡張部分262を備えるポペット260とを包含する。フィットメント254は、流体が流れるための通路を形成する内表面266と、フィットメントの通路に広がる壁268とを包含する。壁268は、通路と流体連通する4つのチャネル270を包含する。チャネル270は、弁252がフィットメント254と対合されたときに、フィットメント254から弁252へと(逆もまた同様)流体がその中を流れることのできる導管を提供する。
In some embodiments, an alternative valve assembly is used that closes the
図22Bに進むと、弁252がフィットメント254と対合すると、拡張部分262が壁268と接触する。弁252の表面272が壁268に接近すると、ポペット260は、着座面258から離れるように曲がって、弁252を開く。チャネル270は、流体がチャネル270内を通ることができるよう、ポペット260がチャネル270を塞がないように配置される。一部の実施形態では、フィットメント254は、ネック弁160に置き換わる(例えば、ネック構成要素152内での通路40のすすぎを可能にするため)。
Proceeding to FIG. 22B, the expanded
一般に、ポペット及びばねを含め、フィットメント及び弁を形成する材料は、望ましいように選択することができる。弁を形成するのに適した材料としては、ポリエチレン(例えば、HDPE)、ポリプロピレン、アクリロニトリル系コポリマー(例えば、BP p.l.cから入手可能なBAREX(登録商標))、アセタール(POM)、又はステンレス鋼などの耐食性金属が挙げられる。ポペットを形成するのに適した材料としては、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、フルオロカーボン(例えば、デュポン・ダウ・エラストマーL.L.C.(DuPont Dow Elastomers L.L.C.)から入手可能なVITON(登録商標)フルオロカーボン)などのエラストマー、これらの材料の組み合わせ、及びこれらの材料のいずれかと、ステンレス鋼など、より硬質の材料とを併せて使用したものが挙げられる。弁は、成形(例えば射出成形)、及び/又は超音波若しくはレーザ溶接や接着剤などの一般的な接合プロセスによる機械加工を含め、いずれか好適な方法によって形成することができる。 In general, the materials forming the fitment and valve, including poppets and springs, can be selected as desired. Suitable materials for forming the valve include polyethylene (eg, HDPE), polypropylene, acrylonitrile-based copolymer (eg, BAREX® available from BP plc), acetal (POM), or Examples include corrosion resistant metals such as stainless steel. Suitable materials for forming poppets are available from ethylene propylene diene monomer (EPDM), nitrile rubber (NBR), fluorocarbons (eg DuPont Dow Elastomers LLC) (E.g., VITON (registered trademark) fluorocarbon), combinations of these materials, and combinations of these materials with harder materials such as stainless steel. The valve can be formed by any suitable method, including molding (eg, injection molding) and / or machining by a common joining process such as ultrasonic or laser welding or adhesives.
構成要素152及び154は、置換え可能であるように設計される。「置換え可能」とは、ここでは、構成要素152及び154が、組み立てられた口腔ケアデバイスを形成するために消費者によって他の類似構成要素と交換可能であり、またその置換えを、口腔ケアデバイスを損傷することなく消費者によって普通に達成できることを意味する。以上の説明から理解できるように、流体通路40全体が構成要素152及び154に収められているので、流体通路40全体も、やはり置換え可能である。換言すれば、流体に触れる口腔ケアデバイス12のいずれの部分も、置換え可能である。このことは、望ましくない流体の混合及び口腔ケアデバイスの修理(例えば、流体通路の破裂や弁の故障などが原因)のない、様々な種類の流体と口腔ケアデバイスとの併用を促進する。このことはまた、長時間使用時に口腔ケアデバイスを衛生的な状態に維持するのに役立つ。
口腔ケアデバイス12を組み立てるには、構成要素152(ヘッドアセンブリ)及び154(カートリッジ)の両方を、独立した機械式スナップラッチ機構137(図2A及び図2B)によって構成要素156に取り付ける。図18A及び図20Aを参照すると、構成要素152は、構成要素156の最上端133を構成要素156の受取端135に挿入することによって、構成要素156に取り付けられる。その際、スナップラッチ部材139(図18B)及び141(図20A)によって機械的連結が形成され、駆動シャフト42及び100が連結され、また構成要素154が構成要素156に連結される場合、弁160及び162を通じて流体連結される。構成要素154は、同様のスナップラッチ連結(図19Aも参照)によって構成要素156に取り付けられる。構成要素152及び154を構成要素156から取り外すには、ユーザーが、スナップラッチ137を互いに向かって強く押して、機械的連結を外すことができる。これは、把柄部24に配置されたボタン143を締め付けて構成要素156から構成要素154を取り外すこと、及びネック26に配置されたボタン143を締め付けて構成要素152と構成要素156とを取り外すことによって達成される。取り付けられている構成要素の向きとは無関係に動くことのできる独立したスクリュー又は差込み式カラーなど、他の連結が企図される。駆動シャフト及び流体ラインの両方を連結しなければならないので、2つの連結を位置合わせするために直線連結(例えば、回転連結ではなく)が好ましい。構成要素152を構成要素154に取り付け、続いて構成要素154を構成要素156に取り付けるなど、他の一般的な取付け配置にすることができる。
To assemble the
口腔ケアデバイス制御装置
図3Aに戻って参照すると、口腔ケアデバイス12は、モータ34、36に電気的に接続された、モータの動作を全体的に支配する制御回路又はコントローラ400を包含する。ユーザーインターフェース402は、コントローラ400との外部相互作用をもたらす。ユーザーインターフェース402は、オン/オフボタン404及び406と、流体レベルスイッチ408とを包含し、それらすべてがハウジング16の外部からアクセス可能である(図2A参照)。
Oral Care Device Controller Referring back to FIG. 3A, the
コントローラは、望ましいようにプログラムできるが、一例として、ボタン404を押すとモータ34及び36の両方が始動し、ボタン406を押すと、モータ36など、モータ34及び36のうちの一方だけが始動するように設計される。ボタン404を押すことによって、ヘッドの運動及び流体の流れの両方を始動させることができる。ボタン406を押すことによって、流体の流れ及びヘッドの運動のうちの一方だけを始動させることができる。ボタン404又は406を押すと、また、始動後に(1若しくは複数の)関連モータを停止させることもできる。ボタン406がモータ36だけを始動・停止させる場合、ユーザーは、例えば、追加の流体供給なしに歯を磨くこと、及びヘッドが回転している状態で口腔ケアデバイス12をすすぐことができる。流体レベルスイッチ408によって、ユーザーは、高速(例えば、約1.1g/分)、中速(例えば、約1g/分)、及び低速(例えば、約0.9g/分)など、予め選択された流体供給速度の中から選ぶことができる。3つのLED410は、選択的に点灯して、選択された流体供給レベルを示すことができる。代替形態として、あるいは追加的に、流体供給レベルを伝えるためにLCDディスプレイを包含すること、並びに/又はLCDディスプレイを使用して、口腔ケアデバイス12内の流体の液位及び/若しくはバッテリ充電状態など、他の情報を表示することもできる。
The controller can be programmed as desired, but as an example, pressing
前述のように、コントローラ400は、望ましいようにプログラムすることができる。好ましくは、コントローラ400は、モータ34の始動後にペースト供給レベルを調節するようにプログラムされる。一部の実施形態では、コントローラは、例えば歯磨きを開始するのに十分なペーストがあるように、モータ34が始動された直後に比較的大きい流体のボーラスが供給され、次いで、ペースト供給レベルが、例えば歯磨きサイクルの残りの部分全体を通じてより少ない供給レベルに低減されるように、プログラムされる。ペースト供給レベルは、例えば、流体の断続的な噴出によって、及び/又は流体供給速度を遅くすることによって、低減することができる。一例として、コントローラを、低、中、及び高の3つの供給設定を提供するようにプログラムすることができる。一実施形態では、低の供給設定では、コントローラは、モータ34を約7秒間作動させることによってボーラスを供給するようにプログラムされる。約7秒後、コントローラは、断続的に、モータ34を約0.75秒間にわたって作動させ、モータ34を約2.4秒間にわたって作動停止させる(すなわち、これらの間隔でモータをオンとオフとで循環させる)。同一の実施形態で、中の供給設定では、コントローラは、モータ34を約7秒間にわたって作動させることによってボーラスを供給し、次いでモータを約0.75秒間のオンと約1.63秒間のオフとで循環させるようにプログラムされる。高の供給設定では、コントローラは、モータ34を約7秒間にわたって作動させることによってボーラスを供給し、次いでモータを約0.75秒間のオンと約1.2秒間のオフとで循環させるようにプログラムされる。コントローラ400の所望のプログラミングに応じて、より多い又はより少ないユーザーインターフェース制御装置を使用して様々な機能を開始することができる。
As mentioned above, the
ドッキングステーション
使用していないときには、口腔ケアデバイス12をドッキングステーション14と結合させることができる。ドッキングステーション14は、電気コンセント(図示せず)又は他の好適な電源に接続することができる。
Docking Station The
図23A及び図23Bを参照すると、ドッキングステーション14は、受取部分273内で口腔ケアデバイス12を直立位置で保持するように形成される。受取部分273は、ハウジング291に形成された鉛直陥凹部295と、基部293から延びるハウジング拡張部297との間に形成される。陥凹部295は、口腔ケアデバイス12の一部分を受けるような輪郭をしている。ドッキングステーション14は、反応性デバイス、例えば、ドッキングステーションによって口腔ケアデバイスが受け取られたときに入力を検出し、この入力に応答してコントローラに信号を送信するセンサ(図示せず)を包含するが、その詳細については以下でさらに詳細に説明する。
Referring to FIGS. 23A and 23B, the
ここで図23Bを参照すると、ドッキングステーション14は、流体リザーバ274(図24及び図25参照)を包含し、流体リザーバ274は、流体リザーバ274から出口280へと延びる流体通路278の一部分を形成するチューブ276と結合される。一部の実施形態では、図24によって示されるように、流体リザーバ274は、ドッキングステーション14の分離可能な交換可能部分301の一体型部品として形成される。図25によって示される他の実施形態では、交換可能なパウチ303が流体リザーバを形成する。この場合、パウチ303の中身が使い尽くされたとき、又はユーザーが異なる製品の使用を望み、交換用パウチの挿入を望むときに、消費者がパウチ303を容易に除去できるように、ドッキングステーションの上部301は、着脱可能である。
Referring now to FIG. 23B, the
図23Bを参照すると、流体を流体通路に沿って移動させるために、ドッキングステーションは、可逆ポンプアセンブリ282を包含する。図26A及び図26Bでより明らかにわかるように、ポンプアセンブリ282は、モータ284と、上向きに拡張された寸法のスパイラルを有するスクリュー286(図26A参照)と、チューブ276の圧縮可能領域277を順次圧縮するように配置された、相互連結されたフィンガ290の配列とを包含する点で、図4A及び図4Bに描かれたポンプアセンブリに類似している。一部の実施形態では、モータ284、スパイラルを含めたスクリュー286、及びフィンガ290は、前述した構造とほぼ同一の構造である。また、流体、微粒子、及び/又は粉末を通路に沿って移動させるのに、ダイヤフラムポンプ、ピストンポンプ、圧縮ガス、歯車ポンプなど、他のポンプアセンブリも企図される。
Referring to FIG. 23B, the docking station includes a
モータ284は、ブラケット294を使用して、ベースステーション14の床部298(図23B参照)に固定された支持プレート296上に据え付けられる。フィンガ290は、それらの基部(例えば、図5Aの要素53参照)に沿って、1対のガイドプレート306及び308(図26B)の側部表面に据え付けられた支持部材300に固定されたプレート305に固定される。このように据え付けられると、フィンガ290は、チューブ276に隣接して配置された一連の片持ち突起を形成する。ガイドプレート306、308は、それぞれそれらの下面で支持プレート296に据え付けられる。ガイドプレート308は、ギアボックスからの出力をスクリュー286に連結する結合部材311を受けるようにサイズ設定された孔309を包含し、ガイドプレート306は、スクリュー286を受ける孔309を包含する。
The
再び図26A及び図26Bを参照すると、圧縮可能領域292がフィンガ290に隣接するように流体輸送チューブ276を配置するために、配置プレート310が設けられる。配置プレート310は、プレート306、308の上面に据え付けられており、配置プレート310の下面と、各ガイドプレート306、308の上面にある陥凹部312及び314とによって画定される、チューブ276がその中を通る開口部を包含する。これらの開口部によってチューブ276が適所に配置及び保持されるので、フィンガ290が変位されるとき、それらフィンガは、一連の複数の圧縮イベントで、チューブ276を圧縮可能領域292においてチューブ276の長さに沿って徐々に圧縮し、流体を流体経路に沿って押し動かす。
Referring again to FIGS. 26A and 26B, a
一般に、モータ284は、望ましいように選択することができる。好適なモータは、マブチ(Mabuchi)から入手可能なFF130SHである。スクリュー286、フィンガ290、及び変位シーケンスは、図7A〜7Eに関して前述したものと同一とすることができる。
In general, the
ポンプアセンブリ282の下流では、チューブ276が、弁322を伸び縮みさせて、それぞれ口腔ケアデバイス12の弁200と係合させ、また弁200との係合から外すために使用される、駆動アセンブリ316(図27A)に連結される。弁322が描かれているが、口腔ケアデバイスと結合し、流体リザーバ274と口腔ケアデバイスとの間の連通をもたらすように構築された、いずれの好適なカップリングも使用することができる。駆動アセンブリ316は、チューブ276に(例えば、バーブ付きフィッティングを使用して)流体連結される、弁322に連結されたスレッド(sled)320を動かすことのできるモータ318を包含する。ここで図27A及び図27Bを参照すると、弁322は、固定ブッシング324内に摺動自在に配置される。スレッド320及び関連弁322を動かすために、モータ318及び関連ギアボックス328が、スレッド320に螺結されるカップリングを使用して、リードスクリュー330に連結される。モータ318がリードスクリュー330を回転させると、スレッド320は、リードスクリュー330の回転方向に応じて、モータ318に向かって又はモータ318から離れるように引かれるか押される。リードスクリュー330は、リードスクリュー330の配置に役立つ1対のベアリング334に連結される。前述のように、弁322は、出口280からの流体の流れを制御するために出口280に配置され、口腔ケアデバイス12の入口28への流体の流れを制御する弁200と対合可能である。代替例として、一部の実施形態では、他の駆動機構、例えば、ばね機構(例えば、弁にばねの負荷を加え、ボタンを使用して弁を解放することによる)、及び/又は弁を伸び縮みさせることのできるレバーを使用して、弁を機械的に作動させることもできる。
Downstream of the
図23Bに戻って参照すると、1対のリード336、338が、ドッキングステーション14の受取部分273内で露出されている。リード336、338は、口腔ケアデバイス12が受取部分173内に置かれたときに口腔ケアデバイス12上の1対のコンタクト340、342(図2A)に接触するように配置される。この接触は、口腔ケアデバイス12とドッキングステーション14とを電気的に結合させることになり、その結果、ドッキングステーションが連結される電源は、口腔ケアデバイス内の充電式バッテリを再充電することができる。コンタクト340、342は、充電式バッテリと電気的に接続されて、電力をドッキングステーションからバッテリへと流す。
Referring back to FIG. 23B, a pair of
図28を参照すると、コンタクト340、342がリード336、338と対合するように口腔ケアデバイス12を受取部分273内に設置することによって、充電回路が閉じられ、それがコントローラによって認識される。充電回路が閉じられると、充電式バッテリ44が充電を開始する。充電回路には、バッテリ44を誘導的に充電する誘導性構成要素を包含することができる。一部の実施形態では、口腔ケアデバイスは、機械的に、又は一例として、磁場、電場、若しくは無線周波数識別(RFID)からの信号を用いて、ドッキングステーションに電気的に接続される。充電プロセスが始まると、駆動アセンブリ316のモータ318が作動され、弁322が前方に突き出て、把柄部24内の弁200(図2B)と対合する。リミットスイッチ(図示せず)が、弁322の行程の終わりを決定する。リミットスイッチが起動されたら、選択された追加の期間(例えば、約2秒間)にわたって駆動アセンブリ316が弁322を前方に突き出すことができ、それによって、弁200及び322が確実に着座できるようにする。選択された期間中、弁322は、前方に進んでも進まなくてもよい。選択された行程期間は、主に、弁322と弁200とが確実に対合されるようにするために使用される。
Referring to FIG. 28, by placing the
リミットスイッチが作動され、選択された期間が終了したら、コントローラは、圧力スイッチ(図示せず)が起動しているかどうかを判定するようにプログラムされる。圧力スイッチは、通路278(又は、一部の実施形態では、口腔ケアデバイス12の通路40)内に配管され、通路内の圧力が予め選択された閾値、例えば、55.16kPa(8psi)(好ましくは41.37〜68.95kPa(6〜10psi)の間)を超えるときに起動する。この閾値を超える場合、これは、口腔ケアデバイス内の流体通路40がいっぱいに満たされていることを示す。弁が対合されたら、口腔ケアデバイス内の流体経路がまだいっぱいに満たされていない場合(すなわち、圧力スイッチが作動していない場合)、ポンピングアセンブリ282が作動され、ドッキングステーション内のリザーバ274から口腔ケアデバイス12の構成要素154内の流体通路40へと流体を汲み上げて、口腔ケアデバイス12の流体経路内に流体供給量を補充する。
When the limit switch is activated and the selected period is over, the controller is programmed to determine whether a pressure switch (not shown) is activated. The pressure switch is piped into the passage 278 (or, in some embodiments, the
しかし、コントローラが、ポンピングアセンブリ282を作動させる前に圧力スイッチが起動されたことを検出する場合(すなわち、口腔ケアデバイスがドッキングステーション上に置かれたときに口腔ケアデバイスの流体通路がすでにいっぱいに満たされている場合)、モータ284は、作動されず、弁322は、後方のリミットスイッチ(図示せず)が起動するまで後退させられる。
However, if the controller detects that the pressure switch has been activated before actuating the pumping assembly 282 (ie, the oral care device fluid path is already full when the oral care device is placed on the docking station). If so, the
補充操作の間、通路内の圧力が閾値に達すると、圧力スイッチが起動され、コントローラが、モータ284に作動停止させる信号を送って流体の汲み上げを中止させ、また駆動アセンブリ316に信号を送って弁322をその閉止した出発位置に後退させる。代替例として、一部の実施形態では、圧力スイッチが起動すると、コントローラは、流体を流体リザーバに戻す方向に導くバイパス弁を開放する。また、例えば圧力スイッチを必要としない圧力安全弁を用いて、同様の操作を達成することもできる。後部のリミットスイッチは、弁322がその出発位置に後退されたときに起動する。
During the refill operation, when the pressure in the passage reaches a threshold value, the pressure switch is activated and the controller sends a signal to the
以上で説明したように、流体通路40は、通路内の圧力が予め選択された閾値に達して、構成要素154が予め定められた容量に達したことを示すまで、充填される。溢出防止策として、コントローラは、圧力スイッチが起動しているかどうかにかかわらず、選択された期間(例えば、1分、好ましくは30秒〜2分の間)が経過した後でモータ284を作動停止させることができる。これは、ドッキングステーション14が流体リザーバ274を空にするのを防ぐことができる(例えば、弁の対合に問題がある場合、又は構成要素154が壊れた場合)。弁322及び200が対合されたときには(図19)、口腔ケアデバイス12を受取部分273から除去することはできない。対合された弁は、例えば口腔ケアデバイス12とドッキングステーション14との間の流体連結を維持するために、口腔ケアデバイス12をドッキングステーション14にロックする。
As explained above,
一部の実施形態では、ドッキングステーション14内に格納された1つのモータだけを使用して、弁322を駆動し、流体を流体通路278に沿って汲み上げる。これらの場合、クラッチを使用してモータを駆動アセンブリ及びポンプアセンブリに選択的に係合させることができる。場合によっては、口腔ケアデバイス12内のポンプアセンブリ38を使用して、ドッキングステーションの流体リザーバから流体を引き出し、カートリッジ構成要素154内の通路60に補充する。これで、ドッキングステーション14内のポンピングアセンブリ282を不要にすることができる。
In some embodiments, only one motor stored in the
ここで図29を参照すると、分離可能及び交換可能なカートリッジ404を備えた分離可能な2構成要素ハウジング402を包含する、代替的な口腔ケアデバイス400が示されている。前述の口腔ケアデバイス12と同様に、口腔ケアデバイス400は、歯磨きサイクルの間に歯磨剤や口腔洗浄液などの流体、又は様々な流体の組み合わせを放出するように設計された、モータ駆動ヘッドを有する電動歯ブラシである。以下で詳細に説明するように、口腔ケアデバイス400は、主要部構成要素418と、流体リザーバ(詰替式及び/又は使い捨て式とすることができる)及びバッテリ(充電式又は使い捨て式とすることができる)又は他の電源の両方を含んだ分離可能なカートリッジ構成要素404とを包含する。主要部構成要素とカートリッジ構成要素は、スナップラッチ419によって1つに固定される。一部の実施形態では、カートリッジ構成要素404全体が使い捨て式である。
Referring now to FIG. 29, an alternative
組み立てられると、口腔ケアデバイス400には、可動式ヘッド408及びネック410が配置される遠位部分406と、把柄部414が配置される近位部分412とが含まれる。ヘッド408は、歯磨きのためにユーザーの口の中にフィットするようにサイズ設定されており、把柄部414は、ユーザーによって把持可能で、使用時にヘッド408の操作を容易にする。口腔ケアデバイス400は、オン/オフボタンの形態のユーザーインターフェース416を包含する。
When assembled, the
前述のように、カートリッジ構成要素404は、主要部構成要素418から分離可能である(図31A参照)。図30A及び図30Bに示されるように、カートリッジ構成要素404は、流体リザーバ405(例えば、剛性容器又は可撓性パウチ)内に流体(例えば、歯磨剤、口腔洗浄液、水)を収めることのできる着脱可能な交換可能カートリッジである。主要部構成要素418はまた、電源420を包含する(図30B参照)。カートリッジ構成要素404に電源(例えば、1以上のバッテリ)及び流体リザーバを設けることによって、カートリッジ構成要素の補充及び再充電の両方が可能なドッキングステーションの必要性をなくすことができる。一部の実施形態では、カートリッジ構成要素404に補充するため、及び/又は電源420を再充電するため、補充ステーション、再充電ステーション、並びに/又は補充及び再充電ステーションの組み合わせが設けられる。他の実施形態では、補充も再充電もしない単純なドッキングステーションを、口腔ケアデバイスのためのホルダとして設けることができる。
As described above, the
ここで図31A及び図31Bを参照すると、主要部構成要素418は、可動式ヘッド408を包含し、主要部構成要素418の内部には、1対のモータ34及び36が格納される。モータ34は、流体を流体通路40に沿って口腔ケアデバイス400のヘッド408に向かって移動させるために使用される、ポンピングアセンブリ438を駆動する。一部の実施形態では、モータ34は、可逆式であり、流体を口腔ケアデバイス400の近位部分に向かって反対方向に移動させることができる(例えば、通路内の圧力上昇に起因して起こり得るヘッドからの流体の漏出を低減するため、又は場合によっては漏出をなくすため)。モータ36は、駆動シャフト442を駆動し、次にはそれがヘッド408を動かす(例えば、回転させる)。カートリッジ構成要素404が主要部構成要素418に連結されるときには(図29に示されるように)、電源420は、モータ34、36に電力を提供するためにモータ34、36に電気的に結合される。
Referring now to FIGS. 31A and 31B, the
ヘッド駆動アセンブリは、ヘッド408への流体出口の設置、及びハウジング402のネック410内への流体通路40を形成するチューブ422の設置を容易にするオフセット設計を使用して、駆動シャフト42が回転式ヘッド408に連結される点で、前述の口腔ケアデバイス12のヘッド駆動アセンブリに類似している。駆動シャフト42は、モータ36の回転出力を、駆動シャフト42を前後に駆動するために使用される直線運動に変換する、カム・フォロアシステムを用いて動かされる。一部の実施形態では、ヘッド駆動アセンブリは、前述したような、図10A〜13によって示されるものとほぼ同一である(また、いずれかの代替形態を包含することもできる)。
The head drive assembly employs an offset design that facilitates the installation of the fluid outlet to the
図31Bからわかるように、ポンピングアセンブリ438は、モータ34と、上向きに拡張される寸法のスパイラル50を有するスクリュー48と、相互連結されたフィンガ56の配列と、流体通路40の少なくとも一部分を形成する圧縮可能領域58を有するチューブ422とを包含する点で、図4A及び図4Bに描かれたポンプアセンブリ38に類似している。一部の実施形態では、モータ34、スパイラル50を含めたスクリュー48、チューブ422、及びフィンガ56は、前述した構造とほぼ同一の構造であり、前述した代替形態のいずれかを包含してもよい。
As can be seen from FIG. 31B, the pumping
各ハウジング構成要素404及び418は、流体通路40の一部分を含む。構成要素404と構成要素408とが分離されるときの流体通路40からの流体の漏出を低減するため、又は場合によっては漏出を防止するため、「通常閉」の構成を有する弁160及び162がそれぞれ、主要部構成要素418の近位端及びカートリッジ構成要素404の遠位端に設けられる。(「通常閉」の構成を有する好適な弁は、例えば、図18C及び図19Cに示されており、以上で説明した。以下で図40A及び図40Bに関して説明するような他の種類の弁を使用してもよい。) 図18C〜19Cに示される弁に関して前述したように、弁160及び162は、主要部構成要素418とカートリッジ構成要素404とが分離されたときには通路40を閉止し、構成要素が接合されたときには流体を通路40内に流す。
Each
他の実施形態
ここで図32、図33、及び図34を参照すると、例えば圧縮要素配列を口腔ケアデバイス内に設置するのを容易にするために、複数の屈曲部508を有する圧縮要素を包含する、代替的な3つの圧縮要素配列が示されている。曲率は、図に示されるように180度とすることができるが、90度の曲率など、他の構成を使用してもよい。図32を参照すると、圧縮要素配列500には、相互連結された複数の圧縮要素502が含まれる。各圧縮要素502は、両端で基部504によって支持されており、各基部504は、やはり、配列の要素502を相互連結する。圧縮要素502は、スクリュー48によって加えられるような力が加わると座屈するように形成される。要素502が座屈すると、関連圧縮表面506が変位され、次にはそれが、例えば、隣接した圧縮可能チューブを変位させることができる。図33を参照すると、他の圧縮配列510は、基部504によって一端だけで支持された、相互連結された複数の圧縮要素512を包含する。
Other Embodiments Referring now to FIGS. 32, 33, and 34, including a compression element having a plurality of
ここで図34を参照すると、圧縮配列600は、1対の圧縮可能な流体導管602及び604を圧縮して、流体を1対の関連流体通路606及び608(一点鎖線で示す)に沿って汲み上げることができる。圧縮要素610は、2つの配列の各圧縮要素610をやはり相互連結する、共通の基部612から延びる。図に示した実施形態の利点は、スパイラルを備えた単一のシャフトを利用して、そのスパイラルを備えたシャフト(図示せず)を圧縮要素610の2つの配列間に置くことによって、圧縮要素の両方の配列を変位させることができることである。一部の実施形態では、図5Bに示されるような圧縮要素の複数の分離した配列を、図6Aに示されるようなスパイラルを備えた複数のシャフトとともに使用して、流体を複数の通路それぞれに沿って汲み上げることができる。
Referring now to FIG. 34, the
図35A及び図35Bに、スパイラル702が複数の不連続突起704から形成される、代替的なスクリューの実施形態700が示されている。突起704は、例えば、図7A〜7Eに関して前述したように、圧縮要素の配列を変位させるように配置及び形成される。
35A and 35B show an
以上で示したように、口腔ケアデバイスには、2つ以上の流体通路を包含することができる。図36A及び図36Bを参照すると、口腔ケアデバイスには、口腔ケアデバイス内で2つの流体の流れ(例えば、同一の流体又は異なる流体の流れ)を導くための1対のチューブ514及び516が含まれる。図に示されるように、各チューブ514及び516は、可動式ヘッド408の回転軸518に垂直に交わる長手軸531からオフセットした場所でヘッドに連結される。一部の実施形態では、チューブ514、516のうちの一方を、回転軸518のところでヘッドに連結することができ、他方を回転軸518からオフセットした場所に連結することができる。図37を参照すると、チューブ550及び552がポンピングアセンブリの下流及びヘッドの流体出口の上流で互いに流体連結される、一変形形態が示されている。この実施形態は、歯磨きをする表面に供給される直前の時点で流体を通路内で混合することが望ましい場合に有利な可能性がある。
As indicated above, an oral care device can include more than one fluid passage. Referring to FIGS. 36A and 36B, the oral care device includes a pair of
図38及び図39を参照すると、ヘッドには、予防カップ(prophy cup)620、622(又は、ピックなど、他の案内部材)を包含することができる。図38及び図39によって示されるように、予防カップ620及び622は、基部624からノズル626の周りを延びる。図39では、予防カップ622は、城郭型(castellated)であり、洗浄の際に役立つ、予防カップの隆起部630に沿って配置された開口部628を包含する。
38 and 39, the head can include a
図40A及び図40Bは、例えば、ヘッド構成要素152とカートリッジ構成要素154との間に連通をもたらすことのできる弁160及び162(例えば、図18B及び19B参照)を置き換えるため、及び/又はカートリッジ構成要素154とドッキングステーション14との間に連通をもたらすことのできる弁200及び322(例えば、図21参照)を置き換えるための、代替的な弁アセンブリ800の実施形態を示す。弁アセンブリ800は、その中を延びる通路804を有するフィットメント802を包含する。通路804内には、通路804と同軸で、及び通路804内に延びる、ばね808によって封止リング810に向かって付勢されたばね付勢ボール806が配置される。図40Aを参照すると、弁アセンブリ800は、ボール806が封止リング810に接して付勢されて通路804を封止する、閉位置で示されている。ここで図40Bを参照すると、弁アセンブリ800は、フィットメント802によって受けられた導管812によってボール806が封止リング810から引き離された、開位置で示されている。導管812は、導管812の側壁816を貫いて延びる複数のポート814を包含する。ポート814は、導管812の端部818がボール806に当接するときに、流体をポート814内に通して通路804に到達させる。開位置では、流体、微粒子、若しくは他の好適な材料は、使用時に、例えば口腔ケアデバイス10のヘッド20に向かって、及び/又は一部の実施形態ではヘッド20から離れる方向に、ボール806を越えて流れることができる。
40A and 40B may be used, for example, to replace
ここで図41及び図42を参照すると、それぞれ、特定の口腔ケアデバイスの実施形態、例えば、前述した特徴の1以上を包含する口腔ケアデバイスと共に使用するのに適した流体リザーバは、補充式パウチ850及び900の形態である。図に示されるように、パウチ850及び900は、補充式である。場合によっては、パウチは、交換可能であり、例えばパウチが空になったときには使い捨てることができる。パウチ850及び900は、両側の長手方向側縁部856、858に沿ってそれぞれのシーム860及び862によって接合された1対の側壁852、854を包含する。一部の実施形態では、側縁部を、一方の長手方向側縁部に沿ってシームによって接合し、反対側の長手方向側縁部に沿って折り目によって接合することができる。側壁852、854はまた、上縁部864及び底縁部866に沿ってシーム868、870によって接合される。側壁852、854は、側壁間に形成された容積を有するパウチ本体872を形成する。
Referring now to FIGS. 41 and 42, fluid reservoirs suitable for use with particular oral care device embodiments, eg, oral care devices that include one or more of the features described above, are refillable pouches. 850 and 900. As shown, pouches 850 and 900 are refillable. In some cases, the pouch can be replaced, for example, when the pouch is empty, it can be disposable. Pouches 850 and 900 include a pair of
フィットメント874が、パウチ本体872内に延び、上縁部864のところに側壁852、854間に配置された端部882(図43)を有する。フィットメント874は、パウチ本体872と口腔ケアデバイス内を延びる流体導管との間の連通をもたらす。図44を参照すると、一部の実施形態では、フィットメント880は、側壁852に形成された開口部を通って延びる。再び図41及び図42を参照すると、フィットメント874には、前述したような通常閉の構造を有する弁200が連結される。
A
ここで図43を参照すると、フィットメント874の端部882は、フィットメントの高さHよりも大きい幅Wを有し、W及びHはそれぞれ、垂直に交わる長軸及び短軸884、886(各軸を一点鎖線(phantom)で示す)に沿って測定される(すなわち、フィットメント874の高さ対幅のアスペクト比は、1未満、好ましくは最大でも約0.65、例えば約0.55などである)。
Referring now to FIG. 43, the
フィットメントを含めたパウチは、パウチが内容物で満たされるにつれてパウチ本体の容積が元の未充填容積から増大し、パウチが空にされるにつれて容積が減少するように構築される。少なくとも約95パーセント空など、パウチがほぼ空にされたときには、パウチのショルダ888及び890が実質的に平らに圧潰されて、パウチの容積は、元の未充填容積とほぼ同等になる(例えば、容積は、元の未充填容積の少なくとも約40パーセント以内、好ましくは元の未充填容積の少なくとも約20パーセント以内、例えば元の未充填容積の少なくとも約10パーセント以内などになる)。この構造は、著しい材料疲労なしにパウチを空にさせることができ、例えばその結果、パウチを補充して再使用できるようになり、また、側壁を形成するために、より堅い材料の使用を促進することができる。 The pouch including the fitment is constructed such that the volume of the pouch body increases from the original unfilled volume as the pouch is filled with contents and decreases in volume as the pouch is emptied. When the pouch is nearly emptied, such as at least about 95 percent empty, the pouch shoulders 888 and 890 are substantially flattened and the pouch volume is approximately equal to the original unfilled volume (e.g., The volume will be within at least about 40 percent of the original unfilled volume, preferably within at least about 20 percent of the original unfilled volume, such as within at least about 10 percent of the original unfilled volume). This structure allows the pouch to be emptied without significant material fatigue, for example so that it can be refilled and reused, and promotes the use of stiffer materials to form the sidewalls can do.
パウチ850及び900は、側壁852、854を形成する内層と外層とを包含する積層体構造を有すること、又は、側壁を、単層だけを有する単一構造とすることができる。側壁を形成する複数の層を有する実施形態では、それらの層を異なる材料とすること、又は各層を同一材料とすることができる。パウチ850及び900を形成するには、パウチ本体を、半分に折り畳まれ、折り返された縁部と2つの開いた縁部とで封止された、単一プラスチックフィルムシート(又は複数のシート、例えば、2シート)から形成することができる。次いで、フィットメントが開いた縁部に挿入され、フィットメントが2つの側壁間に配置された状態で縁部が封止される。一部の実施形態では、前述のように、折り返された縁部を封止しなくてもよい。一部の実施形態では、パウチ本体は、一端が丸みを帯びており、丸みを帯びた連続シームが、パウチ本体の丸みを帯びた端部を封止する(図示せず)。
The pouches 850 and 900 can have a laminate structure that includes an inner layer and an outer layer that form the
パウチ本体を形成するのに適した材料としては、アクリロニトリルコモノマー、アクリロニトリル−メチルアクリレートコポリマー(例えば、BAREX(登録商標)樹脂)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、フルオロポリマー、例えば、PCTFE若しくはCTFE、ポリエチレンテレフタレート、又はこれらの組み合わせが挙げられる。また、フィットメントも、アクリロニトリル−メチルアクリレートコポリマー(例えば、BAREX(登録商標)樹脂)など、いずれか好適な材料から形成することができる。側壁(又は側壁の少なくとも一層)は、内層と外層とを含んだ積層体構造を包含することができ、内層は、最大でも約3,447,378kPa(500,000psi)の曲げ弾性率を有する材料を含む。一部の実施形態では、側壁(又は側壁の少なくとも一層)は、厚さ約25〜100ミクロンの間である。 Suitable materials for forming the pouch body include acrylonitrile comonomer, acrylonitrile-methyl acrylate copolymer (eg, BAREX® resin), polyethylene, polypropylene, polyester, fluoropolymer, eg, PCTFE or CTFE, polyethylene terephthalate, Or a combination thereof may be mentioned. The fitment can also be formed from any suitable material, such as acrylonitrile-methyl acrylate copolymer (eg, BAREX® resin). The sidewall (or at least one layer of the sidewall) can include a laminate structure including an inner layer and an outer layer, the inner layer having a flexural modulus of up to about 3,447,378 kPa (500,000 psi) including. In some embodiments, the sidewall (or at least one layer of the sidewall) is between about 25-100 microns thick.
Claims (158)
ハウジングの遠位部分にユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含む細長いハウジングと、
前記ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管とを含み、前記流体導管は、ハウジング内に配置された圧縮可能領域を有し、
前記流体導管の圧縮可能領域は、半円形ではない経路を画定し、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
前記流体導管を前記圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を圧縮可能領域へと引き込み、流体を圧縮可能領域から前記流体通路に沿って前記ハウジングの遠位部分にある出口に向かって移動させるように構成された、モータ駆動ポンピングアセンブリを含む、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
An elongate housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
A fluid conduit defining at least a portion of a fluid passage within the housing, the fluid conduit having a compressible region disposed within the housing;
The compressible region of the fluid conduit defines a path that is not semi-circular, and the oral care device further comprises:
The fluid conduit is gradually compressed along at least a portion of the length of the fluid conduit in the compressible region, drawing fluid into the compressible region, and fluid away from the compressible region along the fluid passageway of the housing. An oral care device that includes a motor driven pumping assembly configured to move toward an outlet in the distal portion.
ハウジング内で流体を導く流体通路と、前記ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドとを含むハウジングと、
流体を前記通路に沿って移動させるように構成された可逆ポンピングアセンブリと
を含む口腔ケアデバイス。 An oral care device,
A housing including a fluid passage for directing fluid within the housing and a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
An oral care device comprising a reversible pumping assembly configured to move fluid along the passage.
ヘッドと、把柄部と、前記ヘッドと前記把柄部とを連結するネックとを包含するハウジングを含み、前記ヘッドは、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定され、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
前記口腔ケアデバイスに動力を供給するエネルギー源を含み、
前記ハウジングは、流体リザーバと前記エネルギー源とを包含する分離可能なカートリッジ構成要素を含む、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
A housing including a head, a handle portion, and a neck connecting the head and the handle portion, the head being dimensioned to fit within a user's mouth, the oral care device comprising: further,
An energy source that powers the oral care device;
The oral care device, wherein the housing includes a separable cartridge component that includes a fluid reservoir and the energy source.
回転軸の周りで回転するように構成された可動ヘッドと、把柄部と、前記ヘッドと前記把柄部とを連結するネックとを有するハウジングを含み、前記ハウジングは、把柄部とヘッドとの間を延びる、回転軸に垂直に交わるハウジング軸を画定し、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
前記ハウジングのネック内に配置された、ヘッドにある出口まで延びる流体通路と、
前記ハウジング軸から離隔された場所で前記ヘッドに連結された駆動部材とを含み、前記駆動部材は、前記可動ヘッドを前記回転軸の周りで回転させるように構成される、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
A housing having a movable head configured to rotate around a rotation axis, a handle, and a neck connecting the head and the handle, the housing being between the handle and the head Extending, defining a housing axis perpendicular to the axis of rotation, the oral care device further comprising:
A fluid passage disposed in the neck of the housing and extending to an outlet in the head;
A drive member coupled to the head at a location spaced from the housing shaft, wherein the drive member is configured to rotate the movable head about the rotational axis.
半円形ではない経路を画定する圧縮可能領域内で、前記口腔ケアデバイス内に配置された流体導管の非圧縮容積(V0)を、前記流体導管を圧縮することによって圧縮容積(Vc)に縮小する工程を含み、
前記流体導管が長さ(L)に沿って徐々に圧縮されて、流体を前記口腔ケアデバイス内で流体通路に沿って移動させるときに、前記圧縮容積(Vc)がほぼ一定のままである、方法。 A method for providing oral care using an oral care device comprising:
Within the compressible region that defines a non-circular path, the uncompressed volume (V 0 ) of a fluid conduit disposed within the oral care device is reduced to a compressed volume (V c ) by compressing the fluid conduit. Including a step of reducing,
The compression volume (V c ) remains substantially constant as the fluid conduit is gradually compressed along the length (L) to move fluid along the fluid path within the oral care device. ,Method.
一連の連続的な並列圧縮イベントによって、流体導管を圧縮可能領域において前記流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を前記圧縮可能領域に引き込み、流体を圧縮可能領域から流体通路に沿って前記口腔ケアデバイスのヘッドにある流体出口に向かって移動させる工程を含む、方法。 A method for providing oral care using an oral care device comprising:
A series of parallel parallel compression events gradually compresses the fluid conduit in the compressible region along at least a portion of the length of the fluid conduit, draws fluid into the compressible region, and draws fluid from the compressible region to the fluid Moving along a passageway towards a fluid outlet in the head of the oral care device.
ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含むハウジングと、
前記ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管と、
前記ハウジング内に配置されたパウチとを含み、前記パウチは、それらの間に容積を画定する2つの側壁を包含するパウチ本体を含み、前記側壁は、少なくとも1つの長手方向側縁部に沿ってシームによって接合され、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
パウチ本体と流体導管との間の連通をもたらすフィットメントを含む、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
A housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
A fluid conduit defining at least a portion of a fluid passage within the housing;
A pouch disposed within the housing, the pouch including a pouch body including two side walls defining a volume therebetween, the side walls along at least one longitudinal side edge. Joined by a seam, the oral care device further comprises:
An oral care device that includes a fitment that provides communication between the pouch body and the fluid conduit.
ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含むハウジングと、
前記ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管と、
前記ハウジング内に配置されたパウチとを含み、前記パウチは、それらの間に容積を画定する2つの側壁を包含するパウチ本体を含み、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
パウチ本体と流体導管との間の連通をもたらすフィットメントを含み、
前記フィットメントは、高さ対幅のアスペクト比が1未満であり、高さ及び幅は、側壁間に配置されたフィットメントの端部で、それぞれ短軸及び長軸に沿って測定される、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
A housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
A fluid conduit defining at least a portion of a fluid passage within the housing;
A pouch disposed within the housing, the pouch including a pouch body including two sidewalls defining a volume therebetween, the oral care device further comprising:
Including a fitment that provides communication between the pouch body and the fluid conduit;
The fitment has a height to width aspect ratio of less than 1, and the height and width are measured along the minor axis and the major axis, respectively, at the end of the fitment disposed between the sidewalls. Oral care device.
ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含むハウジングと、
前記ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管と、
前記ハウジング内に配置されたパウチとを含み、前記パウチは、それらの間に容積を画定する2つの側壁を包含するパウチ本体を含み、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
パウチ本体と流体導管との間の連通をもたらすフィットメントを含み、
容積は、前記パウチが内容物で満たされるにつれて元の未充填容積から増大する、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
A housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
A fluid conduit defining at least a portion of a fluid passage within the housing;
A pouch disposed within the housing, the pouch including a pouch body including two sidewalls defining a volume therebetween, the oral care device further comprising:
Including a fitment that provides communication between the pouch body and the fluid conduit;
An oral care device in which the volume increases from the original unfilled volume as the pouch is filled with contents.
ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含む細長いハウジングと、
前記ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管を含み、前記流体導管は、前記ハウジング内に配置された圧縮可能領域を有し、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
前記流体導管を前記圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮し、流体を圧縮可能領域へと引き込み、流体を圧縮可能領域から前記流体通路に沿って前記ハウジングの遠位部分にある出口に向かって移動させるように構成された、モータ駆動ポンピングアセンブリを含み、
前記ポンピングアセンブリは、一連の複数の個別圧縮イベントによって導管を徐々に圧縮するように構成される、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
An elongated housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
A fluid conduit defining at least a portion of a fluid passage within the housing, the fluid conduit having a compressible region disposed within the housing, the oral care device further comprising:
The fluid conduit is gradually compressed along at least a portion of the length of the fluid conduit in the compressible region, drawing fluid into the compressible region, and fluid away from the compressible region along the fluid passageway of the housing. A motor driven pumping assembly configured to move toward an outlet in the upper portion;
The oral care device, wherein the pumping assembly is configured to gradually compress the conduit by a series of multiple individual compression events.
ハウジングの遠位部分に、ユーザーの口の中にフィットするように寸法設定されたヘッドを含む細長いハウジングと、
前記ハウジング内で流体通路の少なくとも一部分を画定する流体導管を含み、前記流体導管は、ハウジング内に配置された前記圧縮可能領域を有し、前記口腔ケアデバイスは、さらに、
前記流体導管を前記圧縮可能領域において流体導管の長さの少なくとも一部分に沿って徐々に圧縮して、流体を圧縮可能領域へと引き込み、流体を圧縮可能領域から前記流体通路に沿って前記ハウジングの遠位部分にある出口に向かって移動させるように構成された、モータ駆動ポンピングアセンブリを含み、前記モータ駆動ポンピングアセンブリは、圧縮可能領域によって画定される平面にほぼ平行に配置された駆動シャフトを包含する、口腔ケアデバイス。 An oral care device,
An elongated housing including a head dimensioned to fit within a user's mouth at a distal portion of the housing;
A fluid conduit defining at least a portion of a fluid passage within the housing, the fluid conduit having the compressible region disposed within the housing, the oral care device further comprising:
The fluid conduit is gradually compressed along at least a portion of the length of the fluid conduit in the compressible region to draw fluid into the compressible region and fluid from the compressible region along the fluid path of the housing. A motor driven pumping assembly configured to move toward an outlet in the distal portion, the motor driven pumping assembly including a drive shaft disposed substantially parallel to a plane defined by the compressible region Oral care device.
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Legal Events
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