JP2008523944A - 歯を洗浄するよう可撓性の膜を使用する歯ブラシに対する駆動装置 - Google Patents

Abstract

電動歯ブラシは、歯ブラシ本体と、遠端部における可撓性膜及び近端部における可撓性膜を有する歯ブラシ本体から延在するステム部と、を有する。可動ピストンは、ステム部、及び流体において位置付けられる。該流体は、歯ブラシのワークピース端部における可撓性膜、及びステム部の近端部における可撓性膜と連通する。本体は、ソレノイドコイルを有する。該コイルは、始動される際、ステム内においてピストンを対向する方向において制御されて動かし、ステムにおける流体に作用し、また、所望される振動数及び振幅において前後にワークピースにおいて可撓性膜を動かす。

Description

本発明は、全般的に電動歯ブラシに係り、より具体的には歯間を含む歯を洗浄するよう可撓性の膜を（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ）使用する電動歯ブラシに係り、またより特には、かかる歯ブラシの可撓性膜に対する駆動装置に係る。

歯の効果的な洗浄を達成するよう、歯ブラシ等である口腔洗浄機器のブラシヘッド部における可撓性膜の使用は、本願の譲受人によって所有される、２００３年６月２６日出願、米国特許出願番号６０／４８３，１４９（特許文献１）中に示される。該文献の内容は、ここに参照として組み込まれる。多種の異なる構造上の配置は、所望される洗浄作用をもたらすよう可撓性膜を駆動するよう、即ち、所望される歯の洗浄をもたらす振動数及び振幅においてブラシヘッドの残りの部分に対して可撓性膜を出し入れして動かすよう、使用され得る。
米国特許出願番号６０／４８３，１４９

場合によっては、可撓性膜上には、洗浄工程を支援するよう毛ブラシが取り付けられ得る。しかしながら、かかる膜ベースの歯ブラシは、洗浄に対して毛ブラシを要求しない。多種の駆動装置配置が使用され得る一方、駆動装置は、製造が容易で且つ作動時の信頼性があること、また安価であり従来の歯ブラシ構造に適合し得ること、を所望される。

したがって、本発明は、電動歯ブラシに係る。当該電動歯ブラシは、歯ブラシ本体；遠端部において膜ワークピース（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ）を、近端部において膜を有する歯ブラシ本体から延在するステム部；ステム部において位置付けられ、また膜ワークピースまで延在し且つ膜ワークピースと接触する流体を中に有する、ピストン組立体；及び、ステムにおいて流体を動かすようピストンを作動させ、ワークピース膜の少なくとも一部をピストンが一方向において動く際には外方向に、またピストンが対向する方向において動く際には内方向に動かすようにする手段、を有する。

図面は、所望される洗浄を達成するよう、可撓性膜を使用する口腔ケア装置に対する特定の駆動装置の複数の実施例を示す。

図１は、本発明の一実施例を示す。歯ブラシ本体は、参照符号１２において説明的に図示される。歯ブラシ本体は、歯ブラシに対するバッテリ及び電子制御回路１３を有する。かかる要素は、従来通り及び周知であり、よってここでは詳細に説明又は図示されない。中空の歯ブラシの中空のステム１４は、歯ブラシ本体部から延在している。ブラシヘッドは、ステム１４の遠端部１５にあり、全体的に参照符号１６において図示される。歯を洗浄するよう適している、即ち歯ブラシに対するブラシ構造と同様である、構造（外形）を有する可撓性膜１８は、ブラシヘッド１６において取り付けられる。中空ステム１４と流体連通する容積（ｖｏｌｕｍｅ）２０は、ブラシヘッド１６内の膜１８の後方にある。図１中では膜１８上に取り付けられる毛ブラシは示されないが、毛ブラシは、歯の洗浄を支援するよう、膜１８及び／又はブラシヘッド自体から延在して与えられ得る、ことは理解されるべきである。

ピストン２４は、中空ステム１４内に取り付けられる。ピストン２４は、中空ブラ装置１４内において両方向において可動であるよう取り付けられる。中空ステム１４の近端部２２はまた、歯ブラシの本体内において、可撓性膜２６を有する。

ソレノイドコイル組立体２８は、停止中、ピストン２４の付近において中空ステム１４の周囲に延在する。中空ステム１４は、本体１２へと十分に延在し、ピストン２４は、コイル組立体と電磁関係にあり、また、コイル組立体の影響を受けて動く。

コイル組立体２８は、１つ又はそれより多いコイル部、又は２つの別個のコイル、又は１つのコイル及び永久磁石を有して構成され得る。また、２つより多い別個のコイルがあり得、膜動作に対するプログラマブル性を可能にする。作動時に、２つの別個のコイル又は２つのコイル部を有して、例えばピストン２４がコイル組立体２８の一部によって一方向において動かされる際、ブラシヘッド１６における膜１８は、ピストン２４によって外方向に押され、歯ブラシ、中空ステム１４内に有される流体３０に直接作用する。流体の組成は可変であり得、特許文献１中で指摘される通り、水、オイル、及び他の物質を有する。歯ブラ装置の近端部７２における膜２６は、流体へのピストンの同一の動作によって内方向に動かされる（吸い込まれる）。

他のコイル部又はコイル又は永久磁石が通電される際、ピストンは、対向する方向に動き、膜１８は内方向に動く一方、膜２６は中空ステム１４の近端部２２から外方向に押される。このピストンの前後の動作は、中空ステム１４内のピストン２４の運動に依存する運動の振動数及び振幅を有する膜１８の大きな運動を作る。膜１８の運動は、ユーザの口内で流体流を作り、歯間及び歯肉線の下方を含む歯の洗浄をする。

上述された通り、コイル組立体２８は、２つ（又はそれより多い）別個の部分、又は２つ（又はそれより多い）別個のコイルを有し得る。永久磁石はまた、使用され得る。コイル組立体２８は、歯ブラシ本体１２内に位置付けされ、歯ブラシ本体の一部であり、故に歯ブラ装置が交換される際に取り除かれない。

あるいは、単一のコイル部のみが使用され、ピストンを確実に一方向においてのみ動かすことができる場合、スプリング（図示せず）又は同様の部材は、歯ブラ装置内に取り付けられ且つ位置付けられるため、コイル２８が始動される際、ピストンはスプリングの動作に反して動かされる。コイル組立体が停止される際、スプリングは、反発し、ピストンを対向する方向において押し、従ってピストンの正動作と併せて、ピストン及び中空ステムにおける流体の所望される前後運動をもたらす。

図２Ａ及び２Ｂは、本発明の可撓性膜の配置の他の実施例を示す。この実施例はまた、歯ブラシ本体、即ちハンドル（図示せず）及び延在する歯ブラシ中空ステム４０を有し、該ステムの遠端部において、可撓性膜４４が位置決めされるワークピース部４２がある。しかしながらこの実施例では、ステム４０は、内部部材４６によって２つの長手方向に別個のステム区分４８及び５０へと長手方向に分割される。内部部材４６は、ステムの近端部５２の近くで終了し、２つのステム区分４８及び５０を流体連通させておく。後方端部（ｒｅａｒ ｅｎｄ）５２は、剛性な要素を有して閉じられる。

ピストン５３は、図１中の実施例に対するものと同様に運動を交互に行うようステム区分の一方において位置付けられる。図２Ｂは、２つの近接する同等の部分５４及び５６へと分割される、ブラシヘッド膜の上部を示す。膜４４は、内部部材４６の遠端部４７に対して固定され、膜部５４は故に、膜部５６とは独立して動き得る。図２Ｂは、２つの矩形の部分を示す。しかしながら、かかる２つの部分の形状はワークピース部４２の外形に依存して可変であり得る、ことは理解されるべきである。該形状は、例えば四角形、半円形、又は他の形状であり得る。

作動において、ピストン５３が一方向において動く際、膜部５４は、内方向等の一つの方向に動き、他の膜部５６は、対向する方向である外方向に動く。ピストン５３が他の方向に動く際、２つの膜部５４，５６の運動は、逆転し、それによって連続的な出入り、即ち前後である２つの膜部の交互運動をもたらす。この配置は、２つの膜部の振動数及び振幅が所望される範囲内にある際、歯間を含む歯に洗浄効果をもたらす。

図３から図５Ｂまでは、本発明の更なる一実施例の２つの変形を示す。この実施例はまた、歯ブラシ本体及びステム６０を有する。ステム６０は、図２Ａ及び２Ｂ中の実施例においてブラシヘッドステム４０の近端部５２と同様に閉じられる近端部６２を有する。しかしながらこの配置においては、２つの内部部材が使用される。図４Ａ及び４Ｂ中に示される１つの変形において、２つの別個の部材６０及び６６は、３つの連続部６８，７０及び７２を有する、３部膜（ａ ｔｈｒｅｅ−ｐａｒｔ ｍｅｍｂｒａｎｅ）６７をもたらす。

この配置において、中空ステム６１は、３つの別個の縦方向区分７４，７６及び７８へと分割され、各区分における流体は、関連付けられる膜部に作用する。部材６０及び６６が端部６２までずっと延在しないため、３つの長手方向区分は、その近端部６２において互いに対して流体連通する。３つの膜部の構造は、膜の外形、及び、部材６０及び６６と膜との間の接触の位置に依存して、図示されるもの及び互いとは明らかに異なり得る。ピストン８０及び８２は、外側のステム長手方向区分７４及び７８において与えられる。２つの部分８０及び８２は、コイル作用を受けて共に動く。

作動において、２つのピストン８０及び８２が一方向において動く際、外側膜部６８及び７０は、例えば、ピストンの運動の方向に依存して、内方向（又は外方向）に動かされる。２つの外側ステムの長手方向区分７４及び７８からの流体が、中間のステムの長手方向区分７８へと方向付けられるか、そこから取られるため、中間の膜部７０は、外側膜部の運動から対向する方向において常に動く。ピストンの運動は、上述された通り、連続的にその長さに沿って出入りする膜運動をもたらし、特に外側部分はブラシヘッドにおける３部膜の中央の部分に対向する。

この配置はまた、３つの膜部の運動の振動数及び振幅が所望の範囲である際、歯間を含む歯に洗浄効果をもたらす。

図５Ａ及び５Ｂは、図３中の実施例の他の変形を示す。この配置では、ステム９６の遠端部におけるワークピースにおいて、２つの膜部８６及び８８がある。図示される特定の実施例では、内側膜部８６は円形であり、近接する外側膜部８８はリング構造を有し、内側円形膜部８６を取り囲む。内側ステム部材８９は、図５Ｂ中に示される通り円形である。ピストン９４はまた円形であり、外側ステム９６と内側部材８９との間でステム内において適合する。しかしながら、膜部が円形である必要はない、ことは理解されるべきである。外部は、膜全体の外形及び内側ステム部材８９の構造に依存して、他の構造であり得る。

可撓性膜を有するワークピース部の方向におけるピストン９４の運動は、外側膜部８８を外方向に押し進める一方、内側膜部８６は内方向に動く。あるいは、他の方向において動くピストンを有して、膜部８６及び８８の運動は反転され、内方向に動く外側膜部８８を有し、一方で内側膜部８６は、外方向に動く。

これは結果として、上述された他の実施例とは僅かに異なる膜運動配置をもたらし、他の変形によっては作られない特定の洗浄効果を有し得る。

しかしながら、他の膜配置は、異なる可撓性膜の運動パターン及びおそらく異なる洗浄効果を与えるよう、ステム及び内側の部材配置、及びピストン配置を有して、設計され得る、ことは理解されるべきである。

本発明の望ましい一実施例は、例証を目的として開示されてきたが、多種の変化、修正、及び代替が、添付の請求項によって定義付けられる本発明の趣旨から逸脱することなく該実施例において組み込まれ得る、ことは理解されるべきである。

本発明の膜駆動装置を有する口腔ケア製品の単純化した断面図である。 図１中の駆動装置の他の実施例の断面図である。 図１中の駆動装置の他の実施例の平面図である。 図１中の駆動装置の更なる一実施例の断面図である。 図３中の実施例の１つの変形の平面図である。 図３中の実施例の１つの変形の断面図である。 図３中の実施例の他の変形の平面図である。 図３中の実施例の他の変形の断面図である。

Claims (8)

1. 電動歯ブラシであって：
   歯ブラシ本体と；
   遠端部における膜ワークピース及び近端部における膜を有する前記歯ブラシ本体から延在するステム部と；
   前記ステム部、及び前記膜ワークピースまで延在し且つ前記膜ワークピースと接触する前記ステム部における流体において位置決めされるピストン組立体と；
   前記ステムにおける前記流体を動かすよう前記ピストンを始動させ、前記ワークピース膜の少なくとも一部分を、前記ピストンが一方向において動く際は外方向に、前記ピストンが対向する方向において動く際は内方向に動かす、手段と、
   を有する、
   電動歯ブラシ。
2. 前記始動手段は、２つ又はそれより多いコイル部分と、前記ステム部内において前記ピストン組立体を前後に動かすよう順に前記コイル部を通電させる手段と、を有する、
   請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 前記始動手段は、コイル部とスプリング部材とを有し、
   前記スプリング部材は、前記コイルが始動される際に前記ピストンが前記スプリングに対して一方向において動かされるよう、また、前記コイルが停止される際に前記スプリングの作用が前記ピストンを他の方向において動かすよう、前記延在する部分内に取り付けられ、前記ピストンの前後運動及び可撓性膜の結果として生じる運動を与える、
   請求項１記載の電動歯ブラシ。
4. 前記始動手段は、前記歯ブラシ本体において位置決めされ、
   前記ステム部は、前記歯ブラシ本体から取外し可能である、
   請求項１記載の電動歯ブラシ。
5. 電動歯ブラシであって：
   歯ブラシ本体と；
   遠端部において膜ワークピースを有する前記歯ブラシ本体から延在するステム部と；
   ピストン組立体と；
   対向する方向において交互に動くよう前記ピストンを始動させ、前記ワークピース膜の少なくとも２つの部分の交互運動をもたらす手段と、
   を有し、
   前記ステムの前記近端部は、剛性な部材によって閉じられ、前記ワークピース膜は、１つより多い部分を有し、前記ステム部は、少なくとも１つの内部部材を有して、流体が前記ワークピース膜の別個の部分に対して導かれるようにし、
   前記ピストン組立体は、前記膜の少なくとも一部分に対して流体を動かすよう、前記ステム内を一方向において動きそれを外方向に押し、膜の他の部分からは流体を取りそれを内方向に引き込むか、あるいはその逆である、
   電動歯ブラシ。
6. ２つより多い膜部を有する、
   請求項５記載の電動歯ブラシ。
7. 第１の膜部は、円形であり、第２の膜部は、前記円形部を取り囲むリング形である、
   請求項１記載の電動歯ブラシ。
8. 前記ステム部内において３つの別個のステム区分を定義付ける２つの内部部材を有し、
   前記歯ブラシは更に、３つの膜部を有し、各膜部は、関連付けられるステム区分における流体運動に応じる、
   請求項５記載の電動歯ブラシ。

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