JP2010517599A - 電動歯ブラシのブラシ部 - Google Patents

Abstract

電動歯ブラシとの使用のためのブラシ部は、ほぼ矩形の形状を有する、比較的大きなブラシヘッドを含むが、長円形、楕円形及び長さの幅に対するアスペクト比が１より大きい他の形状が使用されてよい。ブラシヘッド部分は、ハンドル部に結合されるように構成され得る、ブラシ部の軸部分に固定される。ハンドル部は、駆動軸を含む電気駆動装置を含んでよく、駆動軸は軸部分に位置付けられる結合部材によってブラシヘッドに結合されてよい。電気駆動装置は、回転運動、振動運動、回転振動運動又は他の好適な駆動運動を駆動軸に付与してよく、これは、結合部材によってブラシヘッドに付与されてもよい。

Description

本出願は、米国特許仮出願第６０／８９９，２８０号（２００７年２月２日出願）の優先権を請求するものであり、この仮出願を参考として本明細書に組み込む。本特許は、電動歯ブラシ、特に電動歯ブラシのブラシ部に関する。

電動歯ブラシは、ハンドル部に結合するブラシ部を組み込むことができる。駆動軸がハンドル部の内側に配置される電気駆動装置に結合されると共に、駆動軸はハンドル部から延びてよい。駆動軸が、回転又は振動する方法で可動であるように、電気駆動装置は回転運動、振動運動、又は組み合わされた回転振動運動を、駆動軸に付与してよい。駆動軸がブラシ部の結合要素、例えば、軸又は駆動ピンなどに結合されると共に、ブラシ部はハンドル部に結合及び固定することができる。ブラシ部のブラシヘッド部分に望ましい洗浄動作を提供するために、駆動軸の動きが結合要素に付与され得る。

ブラシ部の共通の構成は、実質的に円形のブラシヘッド部分を含む。電気駆動の作用により、ブラシヘッドは、回転運動、又は回転振動運動、即ち、洗浄における使用の間の洗浄運動を生じる。洗浄運動と組み合わされる、円形のブラシヘッドの設計は、歯の洗浄に非常に有効であり、歯から歯への洗浄パターンが使用された場合に最適である。依然として、多くの消費者が、口腔衛生活動において、積極的な役割を果たすことを楽しむ。場合によっては、ユーザーは、例えば、垂直ストローク又は円形ストロークの使用など、手動のブラッシング動作と共に電動歯ブラシを使用する。円形のブラシヘッド設計を有し、回転運動又は回転振動洗浄運動を使用する電動歯ブラシに対して、手動の洗浄動作を伴うこの電動歯ブラシの使用は、反生産的であり得、ブラシヘッド設計及び洗浄動作の有効性を低減することがある。

米国特許仮出願第６０／８９９，２８０号

皮肉なことに、消費者が誤って、追加の動作がより有効及び／又は効率の良い洗浄プロセスを生じると考える一方で、電動歯ブラシは有効的でなくなる。更に、何年もの訓練及び条件付けは、ユーザーに円形又は垂直の洗浄運動の使用を教え、習慣は、変えることが困難であり得る。

本明細書は、本発明と見なされる主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、次の説明を添付の図面と併せ読むことで更によく理解されると考えられる。一部の図は、他の要素をより明らかに示すため、選択された要素を省略することで簡略化されている場合がある。一部の図中のこうした要素の省略は、対応する書面による明細書の中で明確に記述されている場合を除き、いずれかの代表的な実施形態の中の特定要素の有無を必ずしも示すものではない。いずれの図面も必ずしも一律の縮尺に従っていない。
一実施形態によるブラシ部の概略平面図。 図１に例示されるブラシ部のブラシヘッド部分の概略部分平面図。 図２に例示されるブラシヘッド部分の概略断面図。 視覚的促進のために、洗浄要素領域を取り除いた、図２のブラシヘッド部分の概略平面図。 別の実施形態によるブラシ部の概略部分斜視図。 図５に例示されるブラシ部のブラシヘッド部分の概略部分（底面）斜視図。 視覚的促進のために、接触要素ホルダー部分を取り除いた、図６のブラシヘッド部分の、概略部分（底面）斜視図。 代替的なブラシヘッド構成の概略部分斜視図。 更なる代替的なブラシヘッド構成の概略部分斜視図。 なお更なる代替的なブラシヘッド構成の概略部分斜視図。 本発明の使用に好適な駆動装置の概略分解図。 図１１Ａの駆動装置の概略分解図。 本発明での使用に好適な出力装置を示す概略正面図。 本発明での使用に好適な出力装置を示す概略正面図。

電動歯ブラシとの使用のためのブラシ部は、ブラシヘッド部分を含み、これはほぼ矩形の形状を有してよいが、長円形、楕円形、又は任意の好適な形状が使用されてよい。一般的に、ブラシヘッド部分は、１よりも大きな長さの幅に対するアスペクト比を有してよいが、このような構成は、必須ではない。ブラシヘッド部分は、ハンドル部に結合するように構成され得るブラシ部の管部材に固定される。ハンドル部は、駆動軸を含む電気駆動装置を含んでよく、駆動軸は、管部材に位置付けられる連結部材又は駆動ピン部材によってブラシヘッドに結合してよい。いくつかの実施形態では、電気駆動装置は、回転運動、振動運動、回転振動運動、又は他の好適な駆動運動を駆動軸に付与することができ、これは、次に、結合部材によってブラシヘッド及びその毛部材に付与される。

ブラシヘッドは、静止的な、即ち、ブラシヘッドに対して固定された、第１の複数の洗浄毛と、第１の複数の毛に対し、洗浄運動において可動の第２の複数の洗浄毛を組み込んでよい。例えば、第２の複数の洗浄毛は、毛支持構造又はブラシヘッドで支持される毛ホルダーを含み、ブラシヘッド及び第１の複数の毛に対して運動する、少なくとも１つの自由な方向を有する。一実施形態では、毛支持構造は、ブラシヘッドに対し、第１の軸の周囲を自由に旋回してよい。結合部材は、毛支持構造を電気駆動装置に結合して毛支持構造を駆動し、第２の複数の毛が望ましい洗浄運動を有する。毛支持構造は、各構造が、互いの別個の毛支持構造に対して独立に運動し得るように、複数の別個の毛支持構造を備えることができる。更に、洗浄運動は、回転運動、振動運動、又は他の好適な洗浄運動と組み合わせて、偏心運動又は並進運動を含んでよい。

本発明の様々な態様、特徴及び利点が、特定の実施形態と関連して記載されるが、本明細書において記載される態様、特徴及び利点は、いかなる実施形態において実施されてもよく、そのようなものとして、様々な実施形態の特徴及び構造は、混合及び適合され、実質上無数の組み合わせを生じることが理解及び認識されるだろう。当業者は、本明細書において記載される、本発明の態様、特徴及び利点は、当事者によって既知であるか、又は後に見出される構造及び装置と組み合わせ得ることを、更に認識するだろう。

本明細書において記載されるブラシ部の実施形態は、電動歯ブラシ、例えば、電気駆動装置、及び長手方向軸線を有する駆動軸を含むハンドル部を有する種類の電動歯ブラシと共に動作するのに適している。電気駆動装置は、駆動軸に運動を付与する。例えば、回転運動、振動運動、又は回転運動及び振動運動を駆動軸に付与してよい。駆動軸の運動は、ブラシヘッド部分、又はその任意の構成要素が、望ましい洗浄運動を有するように、ブラシ部に結合され、望ましい運動をブラシ部のブラシヘッド部分に付与する。回転、振動、垂直及び水平の掃引などを含む、多くの異なる種類の洗浄運動が使用されてよい。一般的に、本明細書において使用される際、洗浄運動とは、洗浄に影響する、ブラシヘッドに関連するあらゆる望ましい又は有効な毛の運動を表す。上述のハンドル部は、当事者に既知である。加えて、ブラシ部は、このような既存のハンドル部との使用のために構成されてよく、又は場合によって新しいハンドル部の種類と共に構成されてよい。

図１〜３はブラシ部１０を例示し、これは歯ブラシハンドル部に押し込まれ、例えば、上述のハンドル部のようなハンドル部の駆動軸に結合されてよい。ブラシ部は、軸１４に沿って延びる実装管１２を含む。軸１４は、洗浄部の長手方向軸線であり、駆動軸３８（図３）の長手方向部と一致してよい。第１の端部１６（図１）では、実装管１２は、ハンドル部の外側輪郭と補完的な内側輪郭を有するプロファイルリング１８を含んでよい。この方法では、ブラシ部１０は、ブラシ部がハンドル部に対して、相対回転するのを防ぐように、ハンドル部に押し込まれることができる。タブ／スロット、キー／スプライン、又は他の同様の構造が対応する輪郭表面に含まれてよく、ブラシ部とハンドル部の整合を促進し、この２つの間の相対回転を更に防ぐ。

第２の端部２０において、ブラシセクション１０は、ブラシヘッド部分２２を含む。いくつかの実施形態では、ブラシヘッド部分２２は、ヘッド部分２２に実装される第１の複数の接触要素２４を、固定されるように支持し、即ち、これらはヘッド部分２２に対して静止的である。第１の複数の接触要素２４をヘッド部分２２に実装する任意の好適な方法が使用されてよい。例えば、接触要素２４が複数の毛を備える場合、熱タフティング、糊付け、ステープリングなどの方法が利用されてよい。接触要素２４が複数の弾性要素を備える別の例では、糊付け、スナップ嵌め、溶接、成形などが利用されてよい。

第２の複数の接触要素２８を支持する、可動の接触要素支持体又は可動の接触要素ホルダー２６はヘッド部分２２に支持される。第２の複数の接触要素２８は、第１の複数の接触要素２４に対して上述された、任意の好適な方法を使用して、可動の接触要素ホルダー２６に実装されてよい。可動の接触要素ホルダー２６は、ハンドル部からの好適な駆動入力に反応して長手方向軸線１４の周囲で回転できるように、ヘッド部分２２で支持されてよい。

第１の複数の接触要素２４は、第１の高さを有してよく、第２の複数の接触要素２８は、第１の高さとは異なる、第２の高さを有してよい。加えて、第１の複数の接触要素２４及び第２の複数の接触要素２８の端部は、凹凸のある、丸い、又は他の形状の端部を有してよい。第１の複数の接触要素２４のうち、及び第２の複数の接触要素２８のうちで、ヘッド部分２２の異なる位置、例えば、前から後及び／又は中央から縁部、の接触要素又は毛の房（接触要素が複数の毛を備える実施形態において）はまた、異なる高さ、並びに異なる毛端部の輪郭を有してもよい。

第１の複数の接触要素２４は、軸１４に対して横方向に列状に配置されてよい。同様に、第２の複数の接触要素２８は、軸１４に対して横方向に列状に配置されてよい。いくつかの実施形態では、横方向の列は、第１の複数の接触要素２４の列と第２の複数の接触要素２８の列が交互に並んでよい。いくつかの実施形態では、第１の複数の接触要素の複数の列は、第２の複数の接触要素２８の１つの列若しくは複数の列によって隔てられてよく、逆もまた同様であり、又は列は交互に配置されてよく、あるいは実質上いかなる方法でも配置されてよい。

図３に示されるように、いくつかの実施形態では、ヘッド部分２２は、凹部、ノッチ、スロット又は可動の接触要素ホルダー２６に形成される、他の好適な構造３２に嵌合する第１の軸受面３０を含んでよい。図示されるように、いくつかの実施形態では、凹部、ノッチ、スロット、又は他の好適な構造３２は、第２の複数の接触要素２８及び第３の複数の接触要素４６の間に配置されてよい。

駆動軸３８は、駆動軸３８の運動が、可動の接触要素ホルダー２６に伝達できるように、可動の接触要素ホルダー２６に係合してよい。駆動軸３８は、ヘッド部分２２の後方端部４０における実装管１２で支持されてよい。駆動軸３８は、任意の好適な手段によって接触要素ホルダー２６に接合されてよい。例えば、図示されるように、駆動軸３８は、駆動ピン３６によって可動の接触要素ホルダー２６に接合されてよい。更に別の実施例では、駆動軸３８は、可動の接触要素ホルダー２６に、接着剤により、化学的に、機械的に、電気的に（例えば、磁気クラッチ）、又はこれらの任意の組み合わせにより接合されてよい。いくつかの実施形態では、駆動ピン３６は、可動の接触ホルダー２６及び／又は駆動軸３８の、対応する開口を通じて、可動の接触要素ホルダー２６及び／又は駆動軸３８に挿入されてよい。

図４に示されるように、可動の接触要素ホルダー２６（図１〜３に示される）は、開口部４２を通じてヘッド部分２２にスナップ嵌めされてよい。開口部４２は次に、スナップインプレイス（snap-in-place）ハウジング部材（図示されない）で閉じられてよい。

図１〜３に示される実施形態では、可動の接触要素ホルダー２６は、第３の複数の接触要素４６を支持する延長部分４４を含んでよい。延長部分４４は、ヘッド部分２２に対し、少なくとも１つの運動が自由となることを可能にするように、支持されてよい。例えば、延長部分４４は、ヘッド部分２２に対して回転するように支持されてよい。この方法では、第３の複数の接触要素４６は、第１の複数の接触要素２４及び／又は第２の複数の接触要素２８に関連する洗浄運動に従って動いてよい。例えば、延長部分４４は、第３の複数の接触要素４６が第２の複数の接触要素２８と同様の方法で運動するように、可動の毛ホルダー２６に結合してよい。

他の実施形態では、ブラシヘッド部分２２は、延長部分４４と第３の複数の接触要素４６を備える。このような実施形態では、第３の複数の接触要素４６は、ブラシヘッド部分２２に対して静止的であってよい。

もう一度図３を参照すると、いくつかの実施形態では、延長部分４４と可動の接触要素ホルダー２６との間の結合は、延長部分４４が、可動の接触要素ホルダー２６と共に運動するように、直接的であってよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、延長部分４４は、カム構造、リンク部、ないしは別の方法によって直接的に駆動ピン３８に結合してよく、及び／又は、可動の接触要素ホルダー２６に、そうでなければ延長部分４４が、可動の接触要素ホルダー２６と第２の複数の接触要素２８の洗浄運動とは別個の洗浄運動を有するように、結合してよい。

図１〜３に示される実施形態では、可動の接触要素ホルダー２６は、軸１４の周囲で振動してよく、これによって第２の複数の接触要素２８及び／又は第３の複数の接触要素４６は、同様に軸１４の周囲で振動する。可動の接触要素ホルダー２６の運動は、第２の複数の接触要素２８及び／又は第３の複数の接触要素４６を、角度をつけて前後に振動させ、上下の手動のブラッシング動作と実質的に同様の洗浄動作をもたらす。

角運動量、並びに可動の接触要素ホルダー２６と第２の複数の接触要素２８及び／又は第３の複数の接触要素４６が呈する速度は、洗浄動作の有効性に影響を与えることができる。一般的に、４０°〜６０°の範囲の振動角度が、有益であると考えられる。例えば、いくつかの実施形態において、可動の接触要素ホルダー２６は、約４４°、即ち、ヘッド部分２２に対して＋／−２２°の角度で運動し得る。別の実施例は、５５°の角度を含む。しかしながら、任意の好適な角度が利用されてよい。例えば、５５°よりも大きい、又は４４°未満の他の角度が使用されてよい。

いくつかの実施形態では、可動の接触要素ホルダー２６は、約１０°〜約９０°の角度、又はこの範囲の個別の数値で運動することができる。いくつかの実施形態では、可動の接触要素ホルダー２６は、約１０°より大きな角度、約１２°より大きな角度、約１５°より大きな角度、約１８°より大きな角度、約２０°より大きな角度、約２２．５°より大きな角度、約２５°より大きな角度、約３０°より大きな角度、約３５°より大きな角度、約４０°より大きな角度、約４５°より大きな角度、約５０°より大きな角度、約５５°より大きな角度、約６０°より大きな角度、約６５°より大きな角度、約７０°より大きな角度、約７５°より大きな角度、約８０°より大きな角度、約８５°より大きな角度、及び／又は約９０°未満、約８５°未満、約８０°未満、約７５°未満、約７０°未満、約６５°未満、約６０°未満、約５５°未満、約５０°未満、約４５°未満、約４０°未満、約３５°未満、約３０°未満、約２５°未満、約２２．４５°未満、約２０°未満、約１８°未満、約１５°未満、約１２°未満、又は約１０°未満の角度で運動することができる。

上述のように、可動の接触要素ホルダー２６並びに、第２の複数の接触要素２６及び／又は第３の複数の接触要素４６がこれらの角運動を通じて動く速度もまた、洗浄動作の有効性に影響し得る。例えば、約７５Ｈｚの速度は、可動の接触要素ホルダー２６が約４４°の角度で運動する場合に、十分な洗浄をもたらす。一般的に、可動の接触要素ホルダー２６が、より小さい角度で運動する場合、可動の接触要素ホルダー２６がこの角度で運動する速度は、洗浄有効性を維持するために増加してよい。

可動の接触要素ホルダー２６は、約３０Ｈｚ〜約１３０Ｈｚの範囲又はこの範囲の任意の個別の数値の速度における、それぞれの角度で運動してよい。いくつかの実施形態では、可動の接触要素ホルダー２６は、約３０Ｈｚより大きい、約４０Ｈｚより大きい、約５０Ｈｚより大きい、約６０Ｈｚより大きい、約７０Ｈｚより大きい、約８０Ｈｚより大きい、約９０Ｈｚより大きい、約１００Ｈｚより大きい、約１１０Ｈｚより大きい、約１２０Ｈｚより大きい、及び／又は約１３０Ｈｚ未満、約１２０Ｈｚ未満、約１１０Ｈｚ未満、約１００Ｈｚ未満、約９０Ｈｚ未満、約８０Ｈｚ未満、約７０Ｈｚ未満、約６０Ｈｚ未満、約５０Ｈｚ未満、約４０Ｈｚ未満の速度における、それぞれの角度で運動してよい。

有利なことに、第２の複数の接触要素２８の運動及び／又は第３の接触要素４６の運動、並びに手動で付与される全体のヘッド部分２２の洗浄運動により、ユーザーは、向上した、有効な洗浄動作を経験し得る。更に、駆動洗浄動作を引き下げ、劣化させる、ブラシ部１０を取り入れたユーザーによる歯ブラシの手動操作の代わりに、２つの動作が組み合わされて、洗浄効果の向上をもたらすことがある。また、ハンドル部が放電し、これによって電気駆動装置が機能しなくなった場合、ブラシ部１０は、手動の歯ブラシと同じ方法で使用され、洗浄に作用し得る。

いくつかの実施形態では、米国特許出願公開第２００４／０２５５４０９号、及び同第２００３／０１０１５２６号に記載されるように、ブラシ部１０は、トランスポンダーを備えてよく、ハンドル部は検出器又は読取り装置を備えてよい。トランスポンダーは、ブラシ部１０における情報を、検出器又は読取り装置と連絡させるように構成されることができる。読取り装置又は検出器は、モータの速度及び／又はモータの軸の角運動を制御するように構成され得るコントローラーと信号通信することができる。コントローラー、読取り装置、検出器、及び／又はトランスポンダーの基本構造は、一般的に周知である。

モータの速度及び振動軸変位の角度は、任意の好適な方法で制御されることができる。例えば、モータの速度を修正する１つの手段は、モータへの電圧を増加、又は低下させることである。典型的に、電圧の増加はモータの速度を増加し、一方で電圧の低下はモータの速度を低下させる。モータに供給される電圧を修正するための、このような機構は周知である。別の例として、モータの速度は、送電装置によって修正されてよい。

図１１Ａ及び１１Ｂは、送電装置の一実施例を例示している。送電装置１５００は、駆動装置１５０１を備えてよい。駆動装置１５０１は、軸１１０２を有するモータ１１００を備えてよい。軸１１０２は、第１のドライバ１１２６、及び／又は第２のドライバ１１１６に動作可能に接続されてよい。第１の構成では、第１のドライバ１１２６の歯は、複数の遊星歯車１１２０、１１２２、及び／又は１１２４の歯と噛み合っていてよい。第２の構成では、第２のドライバ１１１６の歯は、複数の遊星歯車１１１０、１１１２、及び／又は１１１４の歯と噛み合っていてよい。

図示されるように、第１のドライバ１１２６及び／又は第２のドライバ１１１６、並びにこれらのそれぞれの遊星歯車は、歯車キャリア１１０６上に配置されてよい。遊星歯車は、歯車キャリア１１０６に回転可能に接続されてよい。

リングギア１１３０は、遊星歯車の歯と補完的な歯を備えてよい。そのようなものとして、リングギア１１３０は、遊星歯車の歯と噛み合ってよい。いくつかの実施形態では、出力軸１１３６は、リングギア１１３０に、動作可能に接続されてよい。このような実施形態では、リングギア１１３０は、ドライバギア、及びそのそれぞれの遊星歯車の寸法によって、様々な速度で駆動され得る。例えば、図示されるように、第１のドライバ１１２６は、第２のドライバ１１１６よりも小さな直径を有してよい。そのようなものとして、対応する遊星歯車、例えば、１１２０、１１２２、及び／又は１１２４は、第１のドライバ１１２６よりも大きな直径を有してよい。したがって、第１の構成では、モータ軸１１０２の所定の回転速度に対し、リングギア１１３０はモータ軸１１０２の回転速度よりも低い回転速度を有してよい。対照的に、第２の構成では、モータ軸１１０２の所定の回転速度に対し、リングギア１１３０は、モータ軸１１０２の回転速度よりも高い回転速度を有してよい。第２の構成では、第２のドライバ１１１６は、そのそれぞれの遊星歯車、例えば、１１１０、１１１２、及び／又は１１１４の直径よりも大きな直径を有してよい。第１のドライバ１１２６及び／又は第２のドライバ１１１６の選択は、クラッチ装置、又は他の任意の好適な手段によって行われてよい。

いくつかの実施形態では、第１のドライバ１１２６及び／又は第２のドライバ１１１６は、出力軸１１３６に、動作可能に接続されてよい。このような実施形態では、歯車キャリア１１０６は静止的なままである一方で、リングギア１１３０が軸１１０２によって駆動してよい。あるいは、リングギア１１３０は静止的なままである一方で、歯車キャリア１１０６が軸１１０２によって駆動してよい。

加えて、前述のように、角度は任意の好適な方法で修正されてよい。例えば、図１２Ａ及び１２Ｂに示されるように、送電装置１５００は、出力装置１５０２を更に備えてよい。本発明の装置が、駆動装置１５０１及び／又は出力装置１５０２を含む実施形態が想到される。

図１２Ａ及び１２Ｂに示されるように、出力装置１５０２は、軸１２０２、第１のドライバリンク部１２４０、第１のドライバリンク部１２６０、第２のドライバリンク部１２５０、第２の駆動リンク部１２７０、及び出力軸１２３６を備えてよい。軸１２０２は、軸１２０２がモータによって駆動するように、モータに動作可能に接続されてよい。第１のドライバリンク部１２４０及び第２のドライバリンク部１２５０は、第１のドライバリンク部１２４０及び第２のドライバリンク部１２５０が、軸１２０２に対して回転できるように、軸１２０２に接続されてよい。

いくつかの実施形態では、第１のドライバリンク部１２４０は、ピン１２３８によって、第１の駆動リンク部１２６０に枢動可能に接続されてよい。同様に、いくつかの実施形態では、第２のドライバリンク部１２５０は、ピンによって第２の駆動リンク部１２７０に枢動可能に接続されてよい。

第１の駆動リンク部１２６０は、少なくとも１つの係合要素１２６２を備え、これは、第１の受容要素１２６４と噛み合うことができる。図示されるように、係合要素１２６２は歯を備えてよく、受容要素１２６４は係合要素１２６２の歯を受容するための陥凹部を備えてよい。受容要素１２６４は、受容要素１２６４に付与される回転運動が、これによって出力軸１２３６に伝達され得るように、出力軸１２３６に固定されてよい。

同様に、第２の駆動リンク部１２７０は、少なくとも１つの係合要素１２７２を備えてよく、これは第２の受容要素１２７４と噛み合うことができる。第２の駆動リンク部１２７０の少なくとも１つの係合要素１２７２、及び第２の受容要素１２７４は、係合要素１２６２及び受容要素１２６４に対して上述したように構成されてよい。第２の受容要素１２７４は、第２の受容要素１２７４に付与される回転運動が出力軸１２３６に伝達され得るように、出力軸１２３６に固定されてよい。

第１のドライバリンク部１２４０と第１の駆動リンク部１２６０は、特定の角変位を出力軸１２３６に付与するために、異なる長さを有してよい。いくつかの実施形態では、第１のドライバリンク部１２４０と第１の駆動リンク部１２６０は、同等の長さを有してよい。第２のドライバリンク部１２５０と第２の駆動リンク部１２７０は、同様に構成されてよい。特定の変位を達成するための、リンク部の相対的長さの分析は、一般的に周知である原理、例えば、四棒リンク分析（four bar linkage analysis）に基づく。

図１２Ａに示されるように、第１の係合要素１２６２が第１の受容要素１２６４と係合している場合、出力軸１２３６は、第１の角変位を有し得る。第１の角変位は、前述の角変位と同様であり得る。この構成では、第２の係合要素１２７２は、第２の受容要素１２７４と係合離脱してよい。

図１２Ｂに示されるように、第２の系合要素１２７２が第２の受容要素１２７４と係合している場合、出力軸１２３６は、第２の角変位を有してよい。第２の角変位は、前述の角変位と同様であってよい。しかしながら、第１の角変位は、第２の角変位と異なってよい。例えば、第１の角変位は、第２の角変位よりも大きくてよい。別の実施例として、第１の角変位は、第２の角変位よりも小さくてよい。

図５〜６を参照すると、ブラシ部１１０の別の実施形態が示される。ブラシ部１０の要素と同様の、ブラシ部１１０の要素が、１００を加えた参照番号を使用して示される。ブラシ部１１０は、軸１１４に沿って延びる実装管１１２を含む。第１の端部では（図示されない）、実装管１１２は、実装管１２に対して前述したように、相対回転を防ぐやり方でハンドル部に押し込まれるように適合される。

第２の端部１２０では、ブラシ部１１０は、ブラシヘッド部分１２２を含む。ブラシヘッド部分１２２は、ヘッド部分１２２に実装される第１の複数の接触要素１２４を、これが固定されるように、即ち、ヘッド部分１２２に対して静止的であるように、支持する。第１の複数の接触要素１２４をヘッド部分１２２に実装するための、任意の好適な方法が使用されてよく、例えば、第１の複数の接触要素２４に対して前述した方法などである。第２の複数の接触要素１２８を支持する可動の接触要素支持体、又は可動の接触要素ホルダー１２６が、ヘッド部分１２２に支持される。第２の複数の接触要素１２８は、例えば第２の複数の接触要素２８に対して述したものなどのような、任意の好適な方法を使用して可動の接触要素ホルダー１２６に実装されてよい。可動の接触要素ホルダー１２６は、可動の接触要素ホルダー１２６が、ハンドル部からの好適な駆動入力に反応して、軸１１４の周囲で回転できるように、ヘッド部分１２２に支持されてよい。

第１の複数の接触要素１２４は第１の高さを有してよく、第２の複数の接触要素１２８は、第１の高さとは異なる第２の高さを有してもよい。更に、第１の複数の接触要素１２４及び第２の複数の接触要素１２８の端部は、凹凸のある、丸い又は他の形状の端部を有してよい。第１の複数の接触要素１２４のうち及び第２の複数の接触要素１２８のうちで、ヘッド部分１２２の異なる位置、例えば、前から後及び中央から縁部、の接触要素はまた、異なる高さ並びに異なる毛端部の輪郭を有してもよい。第１の複数の接触要素１２４は、軸１１４に対して横方向に列状に配置されてよい。同様に、第２の複数の接触要素１２８は、軸１１４に対して横方向に列状に配置されてよい。

図６に示されるように、可動の接触要素ホルダー１２６は、複数の別々に可動の接触要素ホルダー部分１５０を含んでもよく、それぞれは、第２の複数の接触要素１２８の一部を支持している。例えば、それぞれの接触要素ホルダー部分１５０は、第２の複数の接触要素１２８の別個の横方向の列を支持してよい。駆動軸１３８は、ヘッド部分１２２を通じて延びてよく、末端部材１５４に回転可能に支持されてもよい。駆動軸１３８は、ブラシ部１１０が動作可能に結合するように構成される、ハンドル部分の駆動部材に係合するように適合され得る。それぞれの可動の接触要素ホルダー部分１５０は、駆動軸１３８の振動が、それぞれの接触要素部分１５０に同様の振動を生じるように、駆動軸１３８に結合してよい。それぞれの接触要素ホルダー部分１５０は、開口１４２（図７に示される）を通じてヘッド部分１２２にスナップ嵌めされ、駆動軸１３８と係合してよい。ハウジング部材（図示されない）が提供されて、開口１４２を取り囲んでよい。加えて、接触要素ホルダー部分１５０が、ヘッド部分１２２の前側からスナップ嵌めされてよい。

前述のように、それぞれの接触要素ホルダー部分１５０は、駆動軸１３８に直接連結され、したがって振動する角洗浄運動を有してよい。あるいは、接触要素ホルダー部分１５０の少なくともいくつかは、接触要素ホルダー部分１５０が、駆動ピン１３８の回転運動とは別個の洗浄運動、及び／又は他の接触要素ホルダー部分１５０とは別個の洗浄運動を有するように、リンク部、カム構造などによって結合されてよい。

図５〜７に示される実施形態では、第２の複数の接触要素１２８のそれぞれは、駆動されて軸１１４の周囲で角度を有して前後に振動し、上下の手動のブラッシング動作を模擬する洗浄運動をもたらしてよい。第２の複数の接触要素１２８は、ヘッド部分１２２に対して約４４°、＋／−２２°の角度を通じて運動してよい。しかしながら、４４°よりも大きい、又は４４°未満の他の角度が使用されてよい。図５〜７に表される実施形態では、図１〜４に関して上記で開示されたものと同様の、任意の好適な角度が利用されてよい。

同様の有利な方法で、第２の複数の接触要素１２８の洗浄運動、及びユーザーによって手動で付与されるヘッド部分１２２の洗浄運動が、駆動洗浄動作を引き下げる、又は劣化させることなく、向上した、有効な洗浄動作をもたらし得る。ブラシ部１１０はまた、手動歯ブラシとして同様の方法で容易に使用され、洗浄に作用する。

ブラシ部１１０に対し、接触要素ホルダー部分１５０の少なくともいくつかは、リンク部、カム又は同様の構造によって駆動軸１３８に別個に結合され、駆動軸１３８の振動運動とは別個の洗浄運動を有してよいことに留意する。例えば、図８に示されるように、駆動軸１３８は、軸１１４からオフセットされた、又は軸１１４に対して偏心である、複数のカム１６０を備えてよい。いくつかの実施形態では、それぞれの毛ホルダー部分１５０は、円形の開口１６２と、静止的な毛支持体１６４上に形成されるピン１６６の係合によって回転可能に支持されてよく、複数のこれらは、潜在的に第１の複数の毛１２４の列の数に対応し、ヘッド部分１２２の上に形成されてもよい。それぞれのカム１６０は、駆動軸１３８の回転は毛支持体部分１５０と、付随する第２の複数の毛１２８の前後の角回転を生じるように、毛支持体部分１５０の中に形成されるスロット１６８と係合してよい。駆動ピン１３８上のカム１６０の構成は、それぞれの毛ホルダー部分１５０が別個の回転運動を有することを可能にし、これはヘッド部分１２２の洗浄動作を向上させ得る。

有利なことに、駆動軸１３８は毛支持体部分１５０と係合するカム１６０の動作と共に回転駆動され、第２の複数の毛１２８に望ましい洗浄運動をもたらし得るために、駆動軸１３８の複雑な駆動運動は避けられ得る。例えば、いくつかの実施形態は、軸１１４の周囲で前後に振動する駆動軸を利用し、第１の複数の接触要素、第２の複数の接触要素、及び／又は第３の複数の接触要素の振動運動を達成し得る。更に別の実施例では、いくつかの実施形態は、軸１１４の周囲で回転する駆動軸を利用し、第１の複数の接触要素、第２の複数の接触要素、及び／又は第３の複数の接触要素の振動運動を達成してよい。

図９に示されるように、毛ホルダー部分１５０’として指定される、毛ホルダー部分１５０の代替的な構成が想到される。図示されるように、各毛ホルダー部分１５０’は、ピン１６６上に回転可能に支持されてよい。しかしながら、円形の開口１６２と共に構成される代わりに（図８に図示される）、毛ホルダー部分１５０’は、ピン１６６に係合するスロット１６２’と共に形成されてよい。加えて、スロット１６８（図８に図示される）は、カム１６０が、駆動軸１３８の回転と共に回転する、円形の開口部１６８’として形成されてよい。駆動軸１３８の回転は、毛支持体部分１５０’及び付随する第２の複数の毛１２８の、前後の角回転を生じる。加えて、毛支持体部分１５０’は、軸１１４に対し、スロット１６２’に沿って直線的に駆動されてよい。この毛支持体部分１５０’の構成は、それぞれの毛ホルダー部分１５０’が、回転運動及び並進運動を有することを可能にし、これはヘッド部分１２２の洗浄作用を向上させることがある。また、駆動軸１３８上のカム１６０の構成は、それぞれの個別の毛ホルダー部分１５０’が、互いの毛ホルダー部分１５０’とは別個の、区別可能な運動を有することを可能にする。生じる比較的複雑な洗浄運動は、駆動軸１３８の複雑な駆動運動を伴わずに第２の複数の毛１２８に付与され得、駆動軸１３８は回転駆動してよい。

図１０は、毛ホルダー部分１５０の更に別の代替的な構成を例示し、毛ホルダー部分１５０”として指定される。それぞれの毛ホルダー部分１５０”は、弓状のスロット１６２”と共に形成されてよく、これは静止的な毛支持体上に形成される、対応するピン１６６に係合する。駆動軸１３８は、駆動軸１３８の回転が、駆動軸１３８とそれぞれの毛ホルダー部分１５０”の係合によって、毛ホルダー部分１５０”の回転運動及び並進運動をもたらし得るように、偏心カムを含んでよい。加えて、この構成は、駆動軸１３８の複雑な駆動運動を伴わずに、別個の区別可能な回転運動及び並進運動を、各毛ホルダー部分１５０”に提供し得る。

前述のように、毛ホルダー部分の様々な構成、例えば、１５０、１５０’及び１５０などが、比較的複雑な回転運動及び並進洗浄運動が第２の複数の毛１２８に付与されることを可能にする。これは、駆動軸１３８の単純な回転運動で達成され得、これらの設計を取り込むブラシ部１１０を、回転駆動軸の出力のみを提供する既存のハンドル部の設計に、容易に適合可能にする。

本発明の第１の複数の接触要素２４、第２の複数の接触要素２８、及び／又は第３の複数の接触要素４６は、広範な種類の材料を備えてよく、多くの異なる構成を有してもよい。任意の好適な材料及び／又は任意の好適な構成が利用されてよい。

例えば、いくつかの実施形態では、第１の複数の接触要素２４、第２の複数の接触要素２８、及び／又は第３の複数の接触要素４６は、房を備えてよい。房は洗浄要素キャリアにしっかりと取り付けられた、複数の個別のフィラメントを備えてよい。このようなフィラメントは、高分子であってよく、ポリアミド又はポリエステルを含んでもよい。本発明のフィラメントの長手方向及び断面寸法、並びにフィラメント端部の輪郭は、変更可能である。加えて、剛性、弾力性、フィラメント端部の形状は変更可能である。好適な寸法のいくつかの実施例は、約３ｃｍ〜約６ｃｍ、又はこの範囲の任意の個別の数値の長さを含む。加えて、フィラメントは約１００〜約３５０マイクロメートルの間、又はこの範囲の任意の個別の数値の、実質的に均一な断面寸法を含むことができる。フィラメントの先端は、任意の好適な形状であってよく、この例としては、平滑な先端、丸い先端、鋭い先端が挙げられる。いくつかの実施形態では、フィラメントは、米国特許第４，８０２，２５５号に記載されるような、フィラメントの磨耗を示す染料を含んでよい。フィラメントの他の好適な実施例は、米国特許第６，０１８，８４０号に記載されている。いくつかの実施形態では、洗浄要素領域は、米国特許第６，５５３，６０４号、米国特許出願公開第２００４／０１７７４６２号、同第２００５／０２３５４３９号、及び同第２００５／００６０８２２号に記載されるようなフィンを備えてよい。いくつかの実施形態では、洗浄要素領域は、フィン及び房の組み合わせを備えてよい。

加えて、第１の複数の接触要素２４、第２の複数の接触要素２８、及び／又は第３の複数の接触要素４６のいくつかの少なくとも一部は、洗浄要素キャリアに一定の角度で取り付けられてよい。このような方向付けは、米国特許第６，３０８，３６７号に記載される。また、第１の複数の接触要素２４、第２の複数の接触要素２６、及び／又は第３の複数の接触要素４６を、これらのそれぞれの構造に取り付けるために、任意の好適な方法が利用されてよい。

実装管１２、１１２（図１〜３、及び５〜９にそれぞれ示される）が、ハンドル部に対して角度を有する実施形態が想到される。これらのような実施形態では、本発明の駆動軸は、別個の部分で提供され、これによって実装管１２、１１２の角度を調節してよい。例えば、駆動軸は、１つ以上の自在継手を含んでよい。更に別の実施例では、駆動軸は、適合する材料から作製されてよい。駆動軸の作製のための、好適な材料のいくつかの例としては、アルミニウム、バネ鋼、プラスチック、例えば、デルリン（Delrin）、ナイロン、ポリプロピレン、及び／又はこれらの組み合わせが挙げられる。

本明細書に開示されている寸法及び値は、列挙した正確な数値に厳しく限定されるものとして理解すべきではない。それよりむしろ、特に規定がない限り、こうした各寸法は、列挙された値とその値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図している。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に参照により組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを容認するものと解釈されるべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参考として組み込まれた本書におけるその用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいては、本文献においてその用語に与えられた意味又は定義を適用するものとする。

本発明の特定の諸実施形態を図示し、記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることは当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるこのような全ての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

以下の本文は、本発明の多数の異なる実施形態の大まかな説明を記載している。この説明は単なる例示として解釈するものとし、あらゆる可能な実施形態を説明するのは不可能ではないとしても非現実的であるため、以下の説明は、あらゆる可能な実施形態を説明するものではなく、本明細書に記載されている機構、特徴、構成成分、組成物、成分、製品、工程、又は方法論のいずれも、本明細書に記載されている他のいずれかの機構、特徴、構成成分、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論と組み合わせるか、又は全体的若しくは部分的にこれらに置き換えたりできることが理解されるであろう。最新の技術又は本特許の申請日以降に開発された技術のいずれかを用いて、非常に多くの代替的な実施形態を実施することができるが、このような実施形態はそれでも、本請求項の範囲内に含まれることになるであろう。

Claims (10)

1. モータと駆動軸とを有する電動歯ブラシの洗浄部分において、
   長手方向軸線を有し、その長手方向軸線の周りで振動するように構成された前記駆動軸により、前記モータから駆動運動を受けるように構成された可動の毛ホルダーと、
   静止的な毛領域に配置される第１の複数の洗浄毛と、前記第１の複数の洗浄毛に対して少なくとも１つの運動が自由となるように前記可動の毛ホルダーに支持される第２の複数の洗浄毛とを含むヘッドと、を備え、
   前記可動の毛ホルダーは、前記第２の複数の毛の洗浄運動が前記第１の複数の洗浄毛に対する振動運動を含むように、前記ヘッド及び前記静止的な毛領域に対して可動であり、前記第２の複数の毛の振動運動は、前記駆動軸の振動運動によって生じる、電動歯ブラシの洗浄部。
2. 前記第１の複数の毛及び前記第２の複数の毛が、前記長手方向軸線に対してほぼ横方向に列状に配置され、前記洗浄運動が、前記長手方向軸線に対する前記第２の複数の毛の回転振動又は往復振動を含む、請求項１に記載の洗浄部。
3. 前記第１の複数の毛及び前記第２の複数の毛は、前記第２の複数の毛の列の少なくともいくつかが、前記第１の複数の毛の列の間に配置され、更に前記第１の複数の毛の列の少なくともいくつかが、前記第２の複数の毛の列の間に配置されるように、交互に列状に配置される、請求項１又は２に記載の洗浄部。
4. 前記洗浄運動が、前記長手方向軸線に対する前記第２の複数の毛の振動を含み、振動の角度は４０°〜６０°である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の洗浄部。
5. 前記洗浄運動が、約８０Ｈｚ〜約１２０Ｈｚの振動数における前記第２の複数の毛の振動を含む、請求項１〜４に記載の洗浄部。
6. 前記可動毛ホルダーが、第１の可動毛ホルダー部分と、第２の可動毛ホルダー部分とを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗浄部。
7. 前記第１の可動毛ホルダー部分が、前記第２の可動毛ホルダー部分に対して独立して可動である、請求項６に記載の洗浄部。
8. 前記第１の複数の毛が第１の毛の高さを有し、前記第２の複数の毛が、前記第１の毛の高さとは異なる第２の毛の高さを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の洗浄部。
9. 第３の複数の洗浄毛を含む端部延長部分を備え、
   前記端部延長部分は、前記洗浄運動が、前記第３の複数の毛の、前記第１の複数の洗浄毛及び前記第２の複数の洗浄毛の少なくとも一方に対する振動を少なくとも含むように、前記第１の複数の洗浄毛及び前記第２の複数の洗浄毛の少なくとも一方に対して、少なくとも１つの運動が自由となって前記ヘッドに支持されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の洗浄部。
10. 前記端部延長部分が、共に運動するために、前記可動毛ホルダーに結合される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の洗浄部。

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