JP2008523945A

JP2008523945A - 毛を上部に取り付けられる膜ブラシヘッドを駆動させる液圧装置

Info

Publication number: JP2008523945A
Application number: JP2007547769A
Authority: JP
Inventors: ヘンドリクボーンストラ，ミーンデルト; ブールスマ，ヨーン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: CA2591962C; EP1830741A1; US8256054B2; JP4980930B2; CN101083953B; CA2591962A1; US20100058547A1; EP1830741B1; WO2006095222A1; CN101083953A

Abstract

歯ブラシは、ソレノイドコイルによって駆動されるディスクスプリング組立体を有するハンドル部を有する。ソレノイドから延在する中央シャフトの上方端部は、駆動可撓性膜組立体に対して接続される。該駆動可撓性膜組立体は、作動時に、ソレノイドの中心シャフトの正作用（ｐｏｓｉｔｉｖｅａｃｔｉｏｎ）及び中心シャフト上のスプリングの反作用を受けて前後に動く。駆動膜は、可動ブラシヘッド膜を有するブラシヘッドまで歯ブラシのステム部分を介して延在する作動流体に作用する。移動流体は、ブラシヘッド膜に作用し、それを動かす。

Description

本発明は、全般的に電動歯ブラシに係り、より特には歯ブラシのブラシヘッド部において可動／可撓性膜を有する電動歯ブラシに関わる。膜は、膜上に取り付けられる歯ブラシの毛を有する。

効果的な口腔洗浄を達成するよう毛を上部に取り付けられた電動歯ブラシのブラシヘッド部において電動歯ブラシのブラシヘッド部における可動／可撓性膜を使用することは、本発明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６０／４８３，１４９号（特許文献１）中に示される。該出願の内容は、本願中に参照として組み込まれる。
米国特許出願６０／４８３，１４９号

かかる膜洗浄装置の１つの重要な構造部分は、ブラシヘッドにおける膜を動かす駆動メカニズム／組立体である。かかる駆動装置は、信頼性が高く、且つ可撓性膜を適切に駆動するよう十分な電力を与える、ことが重要である。かかる駆動装置は、高価ではなく且つ製造が容易であり、従来の歯ブラシへと便利に適合される、ことが望ましい。

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、ハンドル部及びステム／ヘッド部を有する。該ハンドル部は、駆動可撓性膜組立体、駆動可撓性膜に作用するスプリング組立体、スプリング部材を動かすコイル、及び、コイルを駆動させる駆動／制御装置、を有する。ステム／ヘッド部は、その遠端部においてブラシヘッドを有し前記ステム／ヘッド部は、ハンドル部から延在する。前記ブラシヘッドは、ブラシヘッド膜組立体を有し、その上に毛が取り付けられる。前記ステム／ヘッド部は、流体を充填される流路を有する。該流体は、ハンドル部における駆動膜とブラシヘッド膜組立体との間に延在し、作動時において駆動膜の運動をブラシヘッド膜組立体の可動部分の対応する運動に対して送り、結果として歯に対する洗浄作用をもたらす。

かかる口腔ケア装置は、所望される口腔洗浄を達成するよう、膜上に取り付けられる歯ブラシの毛を有して（又は有さず）、ブラシヘッドの遠端部において可動又は可撓性の膜を使用し、洗浄を達成するよう十分な振動数及び振幅を有して膜を動かすよう、駆動機構／装置（ａｄｒｉｖｅｔｒａｉｎ／ｓｙｓｔｅｍ）を有する。

全般的に、本願中で図示及び説明される装置は、電動歯ブラシのハンドル部の上部において、本願中は駆動膜と称される第１の可撓性膜を有する。駆動膜は、作動時に動き、結果として、本願中でブラシヘッド膜として称される可動又は可撓性膜を有するインレー（ｉｎｌａｙ）を有するブラシヘッドまで歯ブラシのステム／ヘッド部を介する作動流体（ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｌｕｉｄ）の対応する運動をもたらす。作動流体は、ブラシヘッド膜に作用し、作動時において歯の洗浄を達成するようそれを動かす。

ハンドルにおいて位置決めされる口腔ケア装置に対する駆動機構（ｄｒｉｖｅｔｒａｉｎ）は、図１中に示される。図１は、電動歯ブラシハンドル１０、バッテリ１２、及び電気駆動／制御回路１４を有する。回路１４は、従来のものであり、ソレノイドコイル１６上で作動する。ソレノイドコイル１６は、通電される際、中心シャフト１８をハンドルの下部に向かって下方向に（ブラシヘッドから離れて）引く（ｐｕｌｌ）。

中心シャフト１８の上方端部において、ソレノイドコイル１６の上方には、３つの垂直方向に間隔をあけられた同心円状（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）ディスクスプリング２２，２４及び２６がある。ディスクスプリングの各々は、中心シャフト１８に対して固定的に取り付けられる。該スプリングは、金属又はポリマであり得る。図示される実施例では、３つのスプリングは、約０．０５−０．５インチ分を連続的に離されるが、この間隔は変えられ得る。図３は、ディスクスプリングの上面図である。各ディスクスプリングは、中心シャフト１８に対して固定される中心部３０と、細長く一般的には矩形であり、中心部３０から外方向に延在する複数の放射状アーム３２とを有する。可撓性の僅かに円錐状であるシース３４は、ディスクスプリング２２，２４及び２６を取り巻いている。可撓性シース３４は、該シースが取り付けられるハンドル筐体の上方端部３６から、中心シャフト１８の上方端部３９の上方から僅かな距離の点まで延在する。

間隔をあけられた金属又はプラスチックのストリップの輪３８−３８は、可撓性シース３４の内部表面４１の周囲に位置付けられる。各ディスクスプリングの放射状アーム３２−３２の自由端４３−４３は、ストリップ３８の対向表面（ａｆａｃｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ）に対して対向表面上の返し（ｂａｒｂｓ）４５−４５を用いて適所にロックされるか、あるいはストリップ３８に対して固定される。あるいは、複数のストリップは、拡張可能（可撓性）である多少円錐状の円筒であり得る。

中心シャフト１８の上方端部３９は、駆動可撓性膜４４の依存中心部（ａｄｅｐｅｎｄｉｎｇｃｅｎｔｅｒｐｏｒｔｉｏｎ）と係合するよう構成され、その周縁端部４６は、可撓性シース３４の上方端部４８と接続される。中心シャフト１８は、図２Ａ中に示される通り、ソレノイド１６の引き作用がない際、スプリングの作用によって、駆動膜をブラシヘッドに向かって動かす。ソレノイドの作用は、スプリング作用に反してシャフト１８をブラシヘッドから引き離す。ソレノイド１６が通電される際、ストリップの輪又は他の円筒の直径は、増大し、図２Ｂ中に示される通り、可撓性のシースに対して（ｔｏａｎｄａｇａｉｎｓｔ）外方向に押す。

図４を参照すると、上述された作用及びその結果もたらされる膜４４の作用は、例えばねじ式接続によってハンドル部に対して固定される歯ブラシのステム／ヘッド部４５において作動流体５２を動かす。作動流体５２は、流路５４を介して歯ブラシのブラシヘッドまで前後に動かされる。流体５２は、ブラシヘッドにおける膜挿入部５６の後方表面に対して延在する。図示される実施例における挿入部は、図示される実施例においては剛性なプラスチック又は金属の基部６０、及び、ポリマ膜部６２を有する。図示される実施例では、ポリマ膜部は、２つの近接する長手方向部へと分割される。ポリマ膜は、以下においてより詳細に記載される通り、剛性であり得、ヒンジ部によって基部６０へと取り付けられ得るか、あるいは、膜は、可撓性であり得、作動時に出入りして動く。各部分は、底に取り付けられそこから延在する複数の毛の房（図示せず）を有する。挿入部５６の後方表面においては、弁開口６４があり、作動流体を有して装置を充填するよう使用され得る。また、毛を有さずに図示された実施例を使用することも可能である。

上述された配置において、図６を参照すると、歯ブラシのステム／ヘッド部は、可撓性シース３４及び駆動膜４４を有し、置換可能、即ちハンドル部から取外し可能であり、中心シャフト、ディスクスプリング、及びストリップ又は拡張可能な円筒の輪を、図６中に示される通り、適所に残す。

作動時には、中心シャフト１８は、始動される際には一方向（下）におけるソレノイドの作用によって、ソレノイドコイルが始動されない際はディスクスプリングによる反作用（上）によって、上下に動く。従って駆動可撓性膜４４はまた、装置のステム／ヘッド部における作動流体５２を動かす。ブラシヘッドへと延在する流体は、ブラシヘッド膜６０を動かす。ソレノイド１６は、ブラシヘッド膜及びその上に取り付けられる毛の適切な振動数及び所望される振幅を与えるよう、始動される。ブラシヘッド膜の運動は、前出の特許文献１中により詳細に記載される通り、歯の洗浄及び歯間洗浄をもたらすよう、口内の流体の運動及び流体の作用を作る。

他の駆動機構の一実施例は、図７中に示される。この実施例は、外方向／内方向にある程度曲がり得る僅かに円錐状の部材８０を有する。該部材は、電極８２，８４を有する圧電組立体によって上下に振動される。この配置は、僅かに円錐状である可撓性周囲膜８８内に適合する。該膜は、可撓性膜８８の上方端部に対して固定される駆動膜９０を有する。作動時には、圧電組立体は、円錐状部材８０を上下に振動させ、結果としてその外側壁を僅かに内方向及び外方向に動かし、周囲膜の壁及び可撓性膜９０を強制的に動かす。これは、歯ブラシのブラシヘッド部における膜に作用するブラシヘッドステムにおいて流体の前後運動をもたらす。

図８Ａ−８Ｄは、特定のブラシヘッド膜配置を詳細に示す。図４及び５の実施例と同様であるこの実施例では、２つのポリマ膜部１００，１０２は、挿入基部部材１０４において与えられる。基部部材１０４は、２つの剛性な側壁部１０６，１０８、及び剛性な第３（中間）の壁部１１０を有する。膜部１００及び１０２は、側壁部１０６及び１０８と中間壁１１０との間において夫々取り付けられる。ポリマ膜部は、膜部の長さに延在する可撓性ヒンジ区分１１２−１１２によって基部部材において動くよう取り付けられる。毛は、移動膜部１００及び１０２、並びに剛性な中間／壁部１１０から延在する。

図８Ｂ−８Ｄは、挿入部の膜部１００，１０２の運動を示す。２つの移動膜部１００及び１０２、並びに非移動中間壁部上の毛は、流体圧力が挿入部内にかけられない際、実質的に垂直である（図７Ａ）。図７Ｃにおいて示される通り、流体圧力が与えられる際、駆動機構の作用によって、２つの移動膜部は若干内方向に回転し、その上に取り付けられる毛は、ヒンジ構造１１２によって中心の毛に向かって回転する。これに応じて、図７Ｄ中に示される通り、流体が対向する方向、即ち「吸引」作用において動く際、２つの移動膜部１００，１０２は、その上の毛が行うように僅かに外方向に回転する。毛の前後作用は、ユーザの口内の流体と相互作用する毛によって洗浄作用を与える。

上述された通り、示される実施例は、挿入部の移動膜部上に取り付けられる毛を有する一方、毛を有さないことも可能である。この配置では、作用は、可動ブラシヘッド膜部によって口内の流体に対して与えられる。それ故に、本発明の範囲は、毛のないブラシヘッド膜配置を有する。

本発明の望ましい一実施例が例証を目的として開示されてきたが、多種の変更、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使用する電動歯ブラシのハンドル部の断面図である。図１中の膜駆動装置のスプリング部の作動を示す断面図である。図１中の膜駆動装置のスプリング部の作動を示す断面図である。図２Ａ及び２Ｂ中のスプリング部の側面断面図である。ブラシヘッドの遠端部において可撓性膜を有する、図１中の歯ブラシのヘッド部を示す正面図である。図１中の電動歯ブラシのブラシヘッドに対する膜インレー（ｍｅｍｂｒａｎｅｉｎｌａｙ）の断面図である。図１乃至４中の組立体の置換可能な部分を示す断面図である。図１乃至４中の他の一実施例の断面図である。図４中の歯ブラシの可撓性膜部の多種の図である。図４中の歯ブラシの可撓性膜部の多種の図である。図４中の歯ブラシの可撓性膜部の多種の図である。図４中の歯ブラシの可撓性膜部の多種の図である。

Claims

電動歯ブラシであって：
ハンドル部と；
ステム／ヘッド部と、
を有し、
前記ハンドル部は、駆動可撓性膜組立体と、前記駆動可撓性膜組立体に作用するスプリング組立体と、前記スプリング部材を動かすコイルと、前記コイルを駆動する駆動／制御装置と、を有し、
前記ステム／ヘッド部は、その遠端部においてブラシヘッドを有し、前記ステム／ヘッド部は前記ハンドル部から延在し、前記ブラシヘッドは、毛が上部に取り付けられるブラシヘッド膜組立体を有し、前記ステム／ヘッド部は、流体で充填される流路を有し、前記流体は、前記ハンドル部における前記駆動膜と前記ブラシヘッド膜組立体との間に延在し、作動時において、前記駆動膜の運動を前記ブラシヘッド膜組立体の可動部の対応する運動に伝達し、結果として歯に対する洗浄作用をもたらす、
電動歯ブラシ。
前記駆動／制御装置は、ソレノイドを有し得、可動中心シャフトに作用し、始動される際に前記シャフトを前記ブラシヘッドから引き離し、
前記スプリング部材は、前記中心シャフトの上方端部に対して固定される、
請求項１記載の歯ブラシ。
前記スプリング部材は、前記中心シャフトの前記上方端部に対して接続される中心部を有する複数のディスクスプリングと、前記中心部から外方向に延在する複数の細長いアームと、を有し、
前記歯ブラシは更に、前記ハンドル部の前記上方端部における可撓性シースと、前記可撓性シースの上部に対して接続される可撓性膜要素と、前記スプリング部材の前記細長いアームの自由端が定着的に固定される前記可撓性シースの内側の拡張可能な組立体と、を有し、前記ソレノイドの停止時に、前記スプリング部材は、前記中心シャフトを前記ブラシヘッドへ向かってその静止位置へと引く、
請求項２記載の歯ブラシ。
前記ブラシヘッド膜組立体は、可動であるよう取り付けられる剛性な基部及び膜部を有する挿入部材を有し、
前記歯ブラシの毛は、前記可動膜部と前記可動膜部間における前記基部の中心部分上に取り付けられる、
請求項１記載の歯ブラシ。
電動歯ブラシであって：
ハンドル部と；
ステム／ヘッド部と、
を有し、
前記ハンドル部は、駆動可撓性膜組立体と、前記駆動可撓性膜組立体に作用するスプリング組立体と、前記スプリング部材を動かすコイルと、前記コイルを駆動する駆動制御装置と、を有し、
前記ステム／ヘッド部は、その遠端部においてブラシヘッドを有し、前記ステム／ヘッド部は前記ハンドル部から延在し、前記ブラシヘッドは、ブラシヘッド膜組立体を有し、前記ステム／ヘッド部は、流体で充填される流路を有し、前記流体は、前記ハンドル部における前記駆動膜と前記ブラシヘッド膜組立体との間に延在し、作動時において、前記駆動膜の運動を前記ブラシヘッド膜組立体の可動部の対応する運動に伝達し、結果として歯に対する洗浄作用をもたらす、
電動歯ブラシ。
電動歯ブラシであって：
ハンドル部と；
ステム／ヘッド部と、
を有し、
前記ハンドル部は、可撓性シース部を有する駆動可撓性膜組立体と、前記駆動可撓性膜組立体に作用する拡張可能な要素と、前記拡張可能な要素上で作動する圧電アクチュエータ組立体と、前記圧電アクチュエータ組立体を駆動する駆動制御装置と、を有し、
前記ステム／ヘッド部は、その遠端部においてブラシヘッドを有し、前記ステム／ヘッド部は前記ハンドル部から延在し、前記ブラシヘッドは、ブラシヘッド膜組立体を有し、前記ステム／ヘッド部は、流体で充填される流路を有し、前記流体は、前記ハンドル部における前記駆動膜と前記ブラシヘッド膜組立体との間に延在し、作動時において、前記駆動膜の運動を前記ブラシヘッド膜組立体の可動部の対応する運動に伝達し、結果として歯に対する洗浄作用をもたらす、
電動歯ブラシ。
前記ブラシヘッド膜上に取り付けられる毛を有する、
請求項６記載の電動歯ブラシ。
前記可撓性膜要素と前記可撓性シースとを有する、前記歯ブラシの前記ステム／ヘッド部は、一体として交換可能である、
請求項３記載の電動歯ブラシ。