JP2014530734A - ２位置結合アセンブリを有する電動歯ブラシのためのブラシヘッド - Google Patents

Abstract

電動歯ブラシのために用いられる交換可能ブラシヘッドは、近位端に配置した中空部分を有する首部（２２）を含む。ブラシヘッドアセンブリは、首部の遠位端に毛部（１８）を含む。接続アセンブリ（２０）が、首部の中空部分内に位置付けられ、２つの別個の機械的に安定した位置を有する。第１の位置において、接続アセンブリは第１の物理的な配置を有し、ブラシヘッドアセンブリを容易に電動歯ブラシのハンドル部から取り外し可能であるか又は出力軸に挿入可能である。第２の位置において、接続アセンブリは第２の物理的な配置を有し、接続アセンブリの一部が出力軸に物理的に接触して、動作において出力軸により発生した力又はトルクがブラシヘッドアセンブリに伝達されてそれを動かすようになっている。

Description

本発明は、一般に電動歯ブラシのためのブラシヘッドアセンブリに関する。このブラシヘッドアセンブリは、２位置動作用に設計された接続機構を含む。その一方の位置は、歯ブラシモータからの駆動軸に対してブラシヘッドを挿入及び除去するためのものであり、他方の位置は、歯ブラシを動作させるために駆動軸と係合するためのものである。

電動歯ブラシのブラシヘッド部は通例、歯ブラシの残り部分すなわちハンドルよりも寿命がはるかに短い。ハンドルは一般的に器具の駆動、制御、及び電力アセンブリを含む。ブラシヘッドは、歯ブラシの駆動軸に対する取り外し及び挿入が簡便でなければならないが、同時に、動きのロスを最小限に抑えて駆動軸の力をブラシヘッドへと確実に伝達することができなければならない。これらの２つの異なった、いくぶん矛盾する要求を達成するために、多数の異なる構造的機構が用いられている。ほとんどの場合、ブラシヘッドは双方の結果を達成する単一の構成を有する。すなわちこれは、必要な力を伝達するために充分なきつい嵌合を有するが、標準的なユーザによって加えられる適度な力の量で駆動部材（駆動軸）との着脱を行うことができる。

ここに開示するのは、２つの異なる安定した物理的な位置を有する接続機構を有するブラシヘッドであり、これによって簡便な挿入／取り外し及び駆動部材からの確実な力の伝達という別個の要求に便宜を図る。

従って、本明細書に開示する、ハンドル部とブラシヘッドを駆動するための出力軸とを有する電動歯ブラシのための交換可能なブラシヘッドアセンブリは、近位端に中空部分を有する首部と；首部の遠位端における毛部と；首部の中空部分内に位置付けられる又は位置付け可能な接続アセンブリであって、接続アセンブリが第１の物理的な配置を有してブラシヘッドアセンブリを容易に出力軸から取り外し可能であるか又は出力軸に挿入可能とする第１の位置と、接続アセンブリが第２の物理的な配置を有して接続アセンブリが出力軸に物理的に接触して首部に接続され、電動歯ブラシの動作において出力軸の力がブラシヘッドアセンブリに伝達されるようになっている第２の位置と、を含む、２つの別個の機械的に安定した異なる位置を有し、これらの位置は、接続アセンブリと、を含む。

電動歯ブラシの分解図である。 本明細書に開示する２位置ブラシヘッドの一実施形態の一部の図である。 本明細書に開示する２位置ブラシヘッドの一実施形態の一部の図である。 本明細書に開示する２位置ブラシヘッドの一実施形態の一部の図である。 第１の実施形態の駆動部材（軸）構成の等角図である。 第１の実施形態の結合アセンブリ部の図である。 第１の実施形態の結合アセンブリ部の図である。 第１の実施形態の結合アセンブリ部の図である。 第１の実施形態の２つの動作位置（開放）を示す。 第１の実施形態の２つの動作位置（閉鎖）を示す。 ２位置ブラシヘッドの第２の実施形態の構造及び動作の図である。 ２位置ブラシヘッドの第２の実施形態の構造及び動作の図である。 ２位置ブラシヘッドの第２の実施形態の構造及び動作の図である。 ２位置ブラシヘッドの別の実施形態の構造及び動作の図である。 ２位置ブラシヘッドの別の実施形態の構造及び動作の図である。 ２位置ブラシヘッドの別の実施形態の構造及び動作の図である。

図１は、全体的に１０で示す電動歯ブラシの分解図である。電動歯ブラシ１０は、ハンドル部１２ならびに駆動システム及び制御システムを含み、これらのシステムは全体的にユニットとして１４で示され、構造及び動作は従来通りであり、様々な形態を取ることができ、駆動／出力軸１６を所望の動きで駆動するためのものである。その一例は、周波数が約２６０Ｈｚで振幅が約１０度の振動動作である。この記載するアクションは一例であり、変動し得ることは理解されよう。電動歯ブラシ１０は取り外し可能なブラシヘッドアセンブリ１７も含み、これはその遠位端に１組の毛１８を含む。ブラシヘッドアセンブリ１７は、交換を行う場合に出力軸１６から取り外し可能である構造になっている。次いで新しいブラシヘッドアセンブリを出力軸１６上に挿入して、歯ブラシの動作を続ける。

本発明は、本明細書に開示し特許請求の範囲に記載するように、ブラシヘッドアセンブリ１７の首部２２内に収まる接続アセンブリ２０を対象とする。接続アセンブリ２０は、２つの位置の間で動作するように構成され適合されている。一方の位置において、ブラシヘッドは、簡便に出力軸から取り外し可能である、又は出力軸上に位置決め可能であり、第２の位置において、出力軸によって生成する力又はトルクが、好ましくは動きのロスなしでブラシヘッドアセンブリに伝達されるように、ブラシヘッドアセンブリは、出力軸に堅固に取り付けられる又は固定される。

本出願の主題は、接続アセンブリを有するブラシヘッドアセンブリである。接続アセンブリは、本明細書に示す実施形態を含む様々な機構とすることができる。図２Ａ〜図２Ｃ、図３、図４Ａ〜図４Ｃ、及び図５Ａ〜図５Ｂは、第１の実施形態の構造及び動作を示す。図２Ａ〜図２Ｃは、接続アセンブリの第１の実施形態の１つの部分／部材を示す。部材２６は、ブラシヘッドの首部２２の内面に固定して取り付けられるリングの形態であり、この首部は、近位端２４からの長さの少なくとも下部において中空である。リング部材２６の外面２８は、首部２２の内面に対して係合するとともにほぼ同じ寸法を有する。図示する実施形態において、リングは高さが約６ｍｍであり、その円周の大部分の幅（厚さ）が約２ｍｍである。リング部材２６の内面３０の一部３２は平坦であり、小さい要素３４を有する。この要素３４は、図２Ｃに示すように、リングの内側に短い距離だけ延出し、自由端表面３５で終端し、この自由端表面３５は、リング部材の高さの一部で直下に延出してから残りの部分が表面３７で内側に傾斜する。図示する実施形態では、この角度は約６０度である。図３は、第１の実施形態の別の部分、すなわちハンドルからの切り欠き出力軸３９を示す。出力軸は平坦な上面４０を含む。切り欠き又はカットアウト部４２は、表面４０から約６ｍｍ下方で始まり、出力軸の直径の約半分だけ内側に延出する。切り欠き４２は約１０ｍｍの距離だけ軸の下方に延出する。

図４Ａ〜図４Ｃは、第１の実施形態の別の部分、すなわち第１の実施形態の接続アセンブリの結合部材５０の部分を示す。結合部材はブラシヘッドの首部２２の下部内に収まり、図４Ｃに最も明らかに示すように中空で、ハンドルからの出力軸３９（図３）を受容する。結合部材は概ね円筒形であり、可動フラップ部５６を含む。この可動フラップ部５６は、図４Ｂに最も明らかに示すように、上面５６から結合部材の全長にわたって下方に延出する。可動部５６は、この可動部を結合部材の内側に移動可能とするヒンジ状部分５７によって結合部材の上面に結合されている。可動部は平坦な上部５８を含み、これは下方に延出して、図示する実施形態では約６０度の角度を有する外側及び下方傾斜部５９に達し、これは接続アセンブリがその第１の位置にある場合にリング部材２６の傾斜部３７と係合する。傾斜部５９は別の垂直平坦部６０まで延出し、これは水平方向に外側に延出する小さいリップ６２において終端し、これはブラシヘッドの第１の位置においてリング２６の下でブラシヘッドの首部の内面６１に接触する。

図５Ａ及び図５Ｂは第１の実施形態の動作を示す。図５Ａに示される、開放位置とも称する第１の位置において、ブラシヘッド６３（下部のみを図示する）は、結合部材と共に、出力軸３９から簡便に取り外し可能であり、また出力軸に容易に挿入可能である。この第１の位置において、リング２６の傾斜部３７は結合部材の可動部の傾斜部５９に隣接し、可動部はその最も外側、すなわち停止、位置にあって、ブラシヘッド全体を出力軸３９から簡便に取り外すことを可能とする。次いで出力軸３９がブラシヘッドアセンブリ内へと押されると、又はその逆が行われると、リング部材の傾斜部は結合部材の可動部の傾斜面５９の下方に移動し、可動部は出力軸の平坦部６４に対して内側に押し付けられる。ブラシヘッドアセンブリ内へのこの出力軸の移動は、結合部材が、リング部材の下縁６７が結合部材の可動部のリップ６２に接触する図５Ｂに示す位置に到達するまで続く。この時点で、可動部５６の内面６５は出力軸の平坦部に対して押し付けられ、この位置で移動する出力軸の力がブラシヘッドに伝達される。これを図５Ｂに示す。ブラシヘッドが取り外されることになる場合、ブラシヘッドを単にハンドルから引き出し、結合部材の可動部を図５Ａに示すような停止位置に戻せば良く、これによってブラシヘッドアセンブリを容易に取り外すことができる。

図６Ａ〜図６Ｃは、２位置ブラシヘッドアセンブリのための接続アセンブリの第２の実施形態を示し、接続アセンブリはブラシヘッドアセンブリの首部の下部に位置付けられている。図６Ａは接続アセンブリ６１を示し、これは長さ６６Ａを有する上部６６と、上部６６に対して９０度の角度Ａで上部６６から下方向に延出する離間端部６７及び６８と、を含む。上部は２つのピン６９及び７０によって端部に接続されている。接続部材は、上部６６が２つの位置、すなわち上部が内側に曲がる凹位置（図６Ｂ）と上部が外側に曲がる凸位置（図６Ｃ）との間で曲がるように配置され構成されている。接続部材は可撓性プラスチック又は金属から作らることができる。図６Ｂは、第１の凸位置にある接続部材を示し、この位置で２つのピン６９及び７０間の距離は６６Ｂであり、６６Ａよりも短い。上部６６がその凸位置にあってピン６８及び７０間の距離６６Ｂが首部７２の開口内にちょうど収まる幅である場合、上部はブラシヘッドアセンブリの首部の開口内に嵌合する。上部の寸法は首部の開口のサイズに応じて変動する。一例において、上部は、長さが１０ｍｍであり、幅が４ｍｍである。接続部材６１が首部に挿入されると（図６Ｂの位置）、２つのピン６９及び７０は首７２の内面のはめ合いスロット７３、７３Ａに捕獲される。首部７２はブラシヘッドアセンブリの残り部分（図示せず）まで延出する。上部と２つの端部の各々との間の角度は変わらず９０度である。ブラシヘッドアセンブリは、図６Ｂの位置において挿入された接続部材と共に用いるように設けられる。

ブラシヘッドアセンブリをハンドル上に移動させる場合、ハンドル７５からの出力軸７４は上部６６の下面７６に抗して動かされる。図６Ｃに示すように、２つの端部は相互に近付き、上部はその第２の凸位置にスナップ留めされる。この位置において、上部と２つの端部の各々との間の角度はそれぞれ９０度のままである。出力軸が上部の下面に抗して動かされると、上部はその第２の位置にスナップ留めされる。端部の遠位端７８、８０は小さい突起８２及び８４を有し、これらは出力軸の戻り止め８６及び８８内へと動く。この位置で、ブラシヘッドは出力軸に堅固に固定され、出力軸の移動の力はブラシヘッドアセンブリに伝達される。ブラシヘッドアセンブリを取り外されることになる場合、出力軸をブラシヘッドからわずかに引っ張り、２つの端部部材を外側に向かわせることで、接続アセンブリの上部を再びその凹位置にスナップ留めさせる。次いでブラシヘッドを出力軸から簡便かつ容易に取り外すことができる。

図７Ａ〜図７Ｃは、ブラシヘッドアセンブリの首部の下部内に収まる接続アセンブリにおいてばね機構を含む更に別の実施形態を示す。全体的に９０で示す接続アセンブリは、ブラシヘッドの首部内に合う直径を有する円筒形の上部材９２を含む。上部材９２は、上部リンク状部分９４ならびに２つのぶら下がる脚部材９６及び９８を含む（図７Ｂ）。上部材は、垂直ばね１００によってブラシヘッドの首部の内部に接続されている。接続アセンブリは、上部及び下部の平板部１０２、１０４を含む結合アセンブリを含み、これらの各々は中央に開口を有し、これによって図７Ｃに示すように歯ブラシのハンドルからの出力軸１０６が貫通することができる。上板１０２は上部材の２つの脚部材９６及び９８に接触し、下板はブラシヘッドの中空首部の内面に接触するように構成されている。２つの板部１０２及び１０４の間に位置付けられているのは、２つのばね付き要素１０６及び１０８であり、図７Ａに示すように、ブラシヘッドアセンブリが出力軸１０７から離れている場合、一方の位置において外側に湾曲する（凹状）。出力軸が結合アセンブリ内に動くと、図７Ｃに示すように、２つのばね付き要素は第２の位置にスナップ留めする。ばね付き要素は突出部１１０、１１２を含み、これらはばね付き要素の内面から相互に近付くように延出し、駆動軸の対向側で戻り止め１１４、１１６に接触する。接続アセンブリのこの位置において、ブラシヘッドは出力軸に対して堅固に保持され、出力軸により生成される力がブラシヘッドに伝達されるようになっている。

２つのばね１１８及び１２０は上板１０２を上部材９２に接続し、ブラシヘッドを交換する場合に出力軸がブラシヘッドから引き抜かれると、２つのばね部材１０６及び１０８が再び第１の位置でスナップ留めし、結合部材は接続アセンブリに取り付けられたままでブラシヘッド内にある。すなわち結合部材はブラシヘッドから引き出されない。

ハンドルからの出力軸（駆動軸）をブラシヘッドに挿入する場合に２つの位置間で移動する接続アセンブリを有するブラシヘッドを規定する様々な実施形態について図示し記載した。一方の位置において、接続アセンブリは、ブラシヘッドを出力軸から簡便に取り外すことができるように、及びブラシヘッドを出力軸に挿入することができるように配置され構成されている。第２の位置において、接続アセンブリの結合部は出力軸と機械的に接触して、出力軸により生成されるトルク力が、ほとんど又は全く動きのロスなしでブラシヘッドに伝達されるようになっている。

本発明の好適な実施形態について例示の目的のためにここで開示したが、以下の特許請求の範囲により規定される本発明の精神から逸脱することなく、本発明において様々な変更、変形、及び置換を組み込むことが可能であることは理解されよう。

Claims (9)

1. ハンドル部とブラシヘッドを駆動するための出力軸とを有する電動歯ブラシのための交換可能なブラシヘッドアセンブリであって：
   近位端に中空部分を有する首部と；
   前記首部の遠位端における毛部と；
   前記首部の前記中空部分内に位置付けられるか又は位置決め可能な接続アセンブリであって、前記接続アセンブリは、前記接続アセンブリが第１の物理的な配置を有して前記ブラシヘッドアセンブリを容易に前記出力軸から取り外し可能である又は前記出力軸に挿入可能とする第１の位置と、前記接続アセンブリが第２の物理的な配置を有して前記接続アセンブリが前記出力軸に物理的に接触し更に前記首部に接続されて、前記電動歯ブラシの動作において前記出力軸力が前記ブラシヘッドアセンブリに伝達されるようになる第２の位置と、を含む、少なくとも２つの別個の機械的に安定した異なる位置を有する、接続アセンブリと；を含む、
   ブラシヘッドアセンブリ。
2. 前記接続アセンブリの前記第２の位置における前記接続アセンブリと前記出力軸との間の前記接触は、前記出力軸及び前記ブラシヘッドアセンブリのアクションの間で動きのロスが実質的に無いようになる、
   請求項１に記載のブラシヘッドアセンブリ。
3. 前記接続アセンブリは、前記出力軸が嵌合する結合部材と、前記首部の前記中空部分の内面に固定される係合部材と、を含み、前記ブラシヘッドが前記出力軸に挿入される場合に前記出力軸が前記結合部材内に動かされると、前記係合部材は前記結合部材に接触し、前記結合部材の可動部を前記出力軸と密に接触させる、
   請求項１に記載のブラシヘッドアセンブリ。
4. 前記係合部材はリング部材を含み、前記リング部材は、動作において、前記結合部材の前記可動部の一部を出力軸表面に対して密接して移動させるための内側延出部を含む、
   請求項３に記載のブラシヘッドアセンブリ。
5. 前記接続部材は、前記首部の前記内面に永続的に取り付けられる第１の部分と、前記首部の前記内面に摺動可能に接触する結合部と、を含み、前記第１の部分は、前記第１の位置に配置されて前記結合部と係合して前記結合部と前記出力軸との間に密な接触を生成し、前記第２の位置において前記ブラシヘッドアセンブリを前記出力軸から取り外す又は前記出力軸に挿入することを可能とする、
   請求項１に記載のブラシヘッドアセンブリ。
6. 前記接続アセンブリは、前記接続アセンブリ、前記出力軸及び前記ブラシヘッドアセンブリの前記首の相対位置に応じて、前記第１及び前記第２の位置の間でスナップ留めする１つのばね部分又は複数のばね部分を含む、
   請求項１に記載のブラシヘッドアセンブリ。
7. 前記接続アセンブリは、前記ばね部分の対向端部から下方向に延出し、下端に突起（８２、８４）を有する２つの脚部を含み、前記接続部材がその第２の位置にある場合に前記突起が前記出力軸上の戻り止めと係合する、
   請求項６に記載のブラシヘッドアセンブリ。
8. 前記接続アセンブリがその第１又は第２の位置にある場合に前記ばね部と前記２つの脚部の各々との間の角度が９０度である、
   請求項７に記載のブラシヘッドアセンブリ。
9. 前記接続アセンブリは、ばね又は他の部材によって前記首部の内部に接続される上部と、１つのばねもしくは複数のばね又は他の部材によって前記上部材に接続される結合アセンブリと、を含み、前記結合部材は、前記２つの機械的位置間でスナップ留めする２つの離間ばね部分を含む、
   請求項６に記載のブラシヘッドアセンブリ。

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