JP3996903B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、電動歯ブラシの分野に関するが、より詳細には、本発明は、並進運動する少なくとも１つの毛ホルダーを有する電動歯ブラシの分野に関する。

当該技術分野には、モータ又は他の電動力源の回転出力を所望のブラッシング運動に変換するための技法が数多くある。多くの技法には、駆動伝達系の構成要素としてのシャフトが含まれる。このシャフトは、回転運動、振動運動、又は往復運動してもよい。シャフトは毛ホルダーに連結されている。非常に多くの場合、毛ホルダーは、シャフトの長手方向軸に対して直角である軸を中心として回転又は振動するようにシャフトにより駆動される。しかしながら、静的な毛を有する毛ホルダー又は他の移動可能な毛ホルダーと組み合わせて、歯ブラシヘッドの先端にスクラビング動作を与える毛ホルダーを提供するという希求がある。

電動歯ブラシが提供される。電動歯ブラシは、電動モータを有するハンドル、ヘッド、及び前記ハンドルと前記ヘッドの間に延在するネックとを含む。前記ヘッドは、前記ネックに隣接して配置された第一端部と、前記第一端部に対向する第二端部とを有する。前記ヘッドは、複数の毛が中に配置された第一毛ホルダーと、複数の毛が中に配置された第二毛ホルダーとを有する。第一毛ホルダーは、前記ヘッドの第二端部に位置する。回転シャフトは、電動モータと、第一移動式毛ホルダーに機能的に接続され、前記ヘッドの長手方向軸に対して横断方向に第一移動式毛ホルダーを往復運動させる。

本発明は、以下の説明に以下の添付図面を参照することで、よりよく理解されると考えられている。

２００２年３月４日に出願された米国仮出願特許第６０／３６１，６２５号などの本明細書で参照する全ての特許及び特許出願は、本願明細書に参考として明示的に組み込まれる。ここで、本発明の多様な実施形態を詳細に説明し、その実施例は添付図面に例証されているが、類似の番号は各図面を通して同一の要素を示している。理解されるように、本発明は、電動歯ブラシと、１以上の移動式毛ホルダーを有する電動歯ブラシヘッドとに関する。任意に、ヘッドはまた静的な毛を含んでもよい。本発明はまた、交換可能なヘッドを有する電動歯ブラシと共に使用することができる。１つのかかる好適な交換可能なヘッド構成が、米国特許第５，６１７，６０１号に開示されている。本発明は、各移動式毛ホルダーに対して直接的に運動を付与するべく並進運動、振動運動、又は往復運動（並びにこれらの組み合わせ）を行うシャフトを有する電動歯ブラシと組み合わせて使用することができる。しかしながら、好ましくは、本発明は、回転するシャフトと共に使用される。あるいは、移動毛ホルダーはまた、１つのホルダーの動きを別のホルダーの動きに付与するべく、それら自身の間で相互接続され得る。

図１を参照すると、並進運動又は往復運動する第一毛ホルダーと、更にヘッドに対して静的である第二毛ホルダーとを有する電動歯ブラシが例証されている。換言すると、シャフトは、第二毛ホルダーに動きを付与するべく、第二毛ホルダーに機能的に接続されていない。用語「往復運動する」は、本明細書で使用する時、二方向の直線運動（例えば、前後運動又は左右運動）を指すことを意図している。振動は、繰り返しサイクルを有するあらゆる周期的な動きである。振動運動は、１つ以上の頻度及び振幅を有することができる。実質的に直線的である振動運動は、往復運動である。電動歯ブラシ１０は、歯ブラシヘッド部分２０と、本体又はハンドル２２と、それらの間にある伸長ネック２４とを具備する。用語「前」は、本明細書で使用する時、ハンドルからヘッドへの方向を指す一方、用語「後」は、ヘッドからハンドルへの方向を指すことを意図している。更に、用語「長手方向」は、構成要素をその上平面図から見た時のその縦方向の特性を指す。例えば、長手方向軸３０は、ヘッド又はシャフトなどの構成要素の最も長い寸法を通る軸である。長手方向は、一般に長手方向軸に対応するが、長手方向軸と同一の平面には存在しないこともある方向である。例えば、シャフト及び歯ブラシヘッドの長手方向軸は、同一平面には存在しないこともあるが、一般には、上平面図から見て同一の方向に延在している。同様に、互いに対して角をなすネック及びヘッドは、同一平面に存在する長手方向軸を有していないこともあるが、上平面図から見てほぼ同一の長手方向に延在する軸を有している。本発明の電動歯ブラシは、典型的には、その最も長い寸法を通る長手方向軸を備えた伸長ヘッドを有する。この軸は、典型的には、歯ブラシのネック及び／又はシャフトの長手方向軸とほぼ同一の方向に延在する。「ほぼ同一の方向」という語句により、軸間には幾らかの角度偏差が考慮される。

ハンドルは中空で、モータ２６と、そのモータを駆動するためのバッテリ２８とを含む。モータ２６は、連結具３１か又はギアアセンブリ（図示せず）のいずれかによりシャフト３４に機能的に接続される。再充電可能な電源をバッテリ２８の代わりに使用することができる。ヘッド２０は、そこを通る長手方向軸３０を有する。長手方向軸３０は、シャフト３４の長手方向軸３２とほぼ同一の長手方向に延在する。シャフト３４は、少なくとも部分的にネック２４内に収容される。第一毛ホルダー３６は、ヘッド２０の第一端部に配置されており、第一端部は、ヘッド２０の最前端点にある。第一毛ホルダー３６は円形状として例証されているが、他の形状及び大きさも使用できる。更に、第一毛ホルダー３６はヘッド２０の第一端部に配置されているが、第一端部から離れたところに配置することもでき、固定式又は静的な毛のような他の機構が第一毛ホルダー３６とヘッド２０の第一端部の間に配置されてもよいことが理解される。

第二毛ホルダー３８は、第一毛ホルダー３６に隣接して配置される。第二毛ホルダー３８は、ネック２４及びハンドル２２に対して静的であるか若しくは固定されているか、又は以下により十分説明するように移動可能である。図２及び図３を参照すると、第一毛ホルダー３６は、歯ブラシヘッド６４のスロット６２に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト６８に含まれたカム１６によりスロット６２内にて往復運動、並進運動、又は横断運動するように駆動される。あるいは、スロット３６は、歯ブラシヘッド６４のハウジングではなく、第一毛ホルダー３６内に配置され得る。スロット３６は、第一毛ホルダー３６が往復運動するのを誘導する。複数のＬ字形指部６５は、第一毛ホルダー３６の底面６７から垂下し、スロット６２内に少なくとも部分的に滑動可能に配置される。指部６５は、図３の端部断面図ではＬ字形として示されているが、指部６５を他の形状及び大きさで設けることもできることが認識される。例えば、指部６５は、円筒形状をなすか、又は平行四辺形として設けられてもよい。

カム１６は、シャフト３４全体に配置されるか、又はシャフト３４に成型されてしっかりと固定された適当な形状のビーズを具備し得る。例えば、ビーズは偏心カムとして成形される。あるいは、カムは、図７Ａの実施形態に例として示されているように、１つ以上の直線状、曲線状又は他の種類の屈曲部を含み得る。第一カムフォロア７０及び第二カムフォロア７２も第一毛ホルダー３６の底面６７から垂下する。カムフォロアは、例えば、第一毛ホルダー３６の長手方向軸３０からオフセットしており（即ち、第一毛ホルダーの長手方向軸３０を中心として対称的には配置されておらず）、カム６６を跨ぐか、又は捉える。カムフォロア７０及び７２は、好ましくは、第一毛ホルダー３６の長手方向軸からオフセットしているが、これらカムフォロア７０及び７２は、好ましくは、第一毛ホルダー３６の中央周辺に配置されている。換言すると、カムフォロアは、第一毛ホルダー３６の最前端部と、第一毛ホルダー３６の最後端部の間の中途に配置されるが、スロット３６の位置に応じて、カムフォロアの位置は、第一毛ホルダー３６の中央周辺から変更してもよい。モータ２６が矢印Ｃに従ってシャフト３４を回転させると、カム６６は、第一カムフォロア７０の表面７４と接触し、第一カムフォロア７０を駆動し、故に、第一毛ホルダー３６は、第一毛ホルダー３６の横断方向軸８２に沿ってヘッド部分２０の第一側部８０から離れる。シャフト３４が回転し続けると、カム６６と第一カムフォロア７０との係合が解除される。次いで、カム６６は、第二カムフォロア７２の表面７６と接触し、第二カムフォロア７２を駆動し、故に、第一毛ホルダー３６は、ヘッド部分２０の第二側部８４の方へ近づく。第一毛ホルダー３６と第二毛ホルダー３８の間には、この運動の空間要件に対応するための間隙８６が設けられる。この前後運動及び左右運動が繰り返されると（シャフト３４が回転し続けると）、図３の矢印Ｂの方向に歯に対して高度なクリーニング動作を付与するスウィーピング運動が行われる。

図４及び図５を参照すると、電動歯ブラシの第二実施形態において、第二毛ホルダー１３８は、歯ブラシヘッド２０のスロット１０２に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１０８に含まれるカム１１６により、図２及び図３に示すカム１６と同様の方法にて、スロット１０２内で往復運動又は並進運動、横断運動するように独立して駆動される。第一毛ホルダー１３６は固定式である。カム１１６は、第一実施形態におけるのと同じように、シャフト１０８全体に配置されるか、又はシャフト１０８に成型されてしっかりと固定された適当な形状のビーズを具備し得る。第一カムフォロア１１０及び第二カムフォロア１１２は、第一毛ホルダー１３８の底面から垂下する。カムフォロアは、例えば、第二毛ホルダーの長手方向軸３０からオフセットしており、カム１１６を跨ぐか、又は捉える。モータ２６（図１を参照）がシャフト１０８を回転させると、カム１１６は、第一カムフォロア１１０の表面１１４と接触し、第一カムフォロア１１０を駆動し、故に、第二毛ホルダー１３８は、ヘッドの横断方向軸１１８に沿って、ブラシ部分２０の第一側部１２０から離れる。シャフト１０８が回転し続けると、カム１１６と第一カムフォロア１１０との係合が解除される。次いで、カム１１６は、第二カムフォロア１１２の表面１１７と接触し、第二カムフォロア１１２を駆動し、故に、第二毛ホルダー１３８は、ヘッドの第二側部１２６の方へ向かう。この前後運動又は左右運動が繰り返されると（シャフト１０８が回転し続けると）、所望のスウィーピング運動が行われる。

ここで、図６〜図１７を参照し、移動可能な第二毛ホルダーを組み入れた様々な実施形態を、図３及び図４について前述した第一毛ホルダー３６と同様の移動可能な第一毛ホルダーと組み合わせて、説明する。ヘッド８１６の第一毛ホルダー８１４は、一対のカムフォロア８１５（例えば、図７Ａを参照）を有し、この一対のカムフォロアは、第一毛ホルダーの底面から垂下し、シャフト８２０と機能的に係合して、前述のようにヘッド８１６の長手方向軸８１８に対して実質的に横断方向に左右運動するように第一毛ホルダー８１４を往復運動させる。電動歯ブラシ８１０は、ヘッド８１６と、本体又はハンドル８１７とを有する。電動歯ブラシ８１０は、モータ８１９と、このモータを駆動するためのバッテリとを含む。ヘッド部分８１６は、長手方向軸８１８を有する。第一毛ホルダー８１４は、円として例証されている。しかし、他の形状の毛ホルダーも考慮されており、本発明の範囲内である。モータ８１９は、シャフト８２０を回転させるように機能する。要するに、第一毛ホルダー８１４に対するシャフト８２０の構成及び機能について、電動歯ブラシ８１０は、図１〜図３を参照して説明した歯ブラシと同様である。しかしながら、電動歯ブラシ８１０はまた、第一毛ホルダーに隣接して配置された第二毛ホルダー、例えば第二毛ホルダー８２２を有する。第二毛ホルダーを第一毛ホルダーに直接隣接して配置することが望ましいが、第一毛ホルダーと第二毛ホルダーの間に隙間を設けてもよいことが考慮される。更に、第一毛ホルダーと第二毛ホルダーの間の隙間は、静的、不動又は固定された毛で満たされ、この毛は、歯ブラシヘッドの一部を形成する固定された又は不動の第三毛ホルダー（図示せず）に埋め込まれている。電動歯ブラシ８１０において、第二毛ホルダーは移動可能であり、独立して駆動シャフト８２０と連結されていると共に、独立して駆動シャフト８２０によって駆動される。

例えば、図７を参照すると、第二毛ホルダー９１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット９１２に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト９１８に含まれる偏心カム９１４により、長手方向軸８１８の方向に対して実質的に横断方向に振動運動、左右運動するように独立して駆動される。例えば、図７Ａに示され、図１１、図１２、及び図１３において以下に説明される他の実施形態を考慮すると分かるように、カム９１４及び以下に述べる他のカムは、シャフト９１８に１つ以上の屈曲部を具備し得る。あるいは、カム９１４は、別個の構成片として設けることができ、接着剤、プレス又はスナップ嵌め、共成形又は当該技術分野において既知のあらゆる機械的若しくは化学的手段により、シャフト９１８に取り付けられる。任意に、駆動シャフトはシャフト支持体９２０により支持される。カムフォロア９２２は、第二毛ホルダー９１０の底面９２４から垂下する。カムフォロア９２２は、第二毛ホルダーの長手方向軸９２６からオフセットしている。歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト９１８を回転させると、カム９１４は、カムフォロア９２２のカム接触表面９２８と接触し、カムフォロア９２２を駆動し、故に、第二毛ホルダー９１０は、歯ブラシ８１０の１つの側部９３０の方へ向かい、ヘッド部分８１６の長手方向軸８１８からは離れる。シャフト９１８が回転し続けると、カム９１４とカムフォロア９２２との係合が解除される。ヘッド部分８１６の壁とカムフォロアの第二表面の間に留められたばね９３４のような弾力性バイアス部材はカムフォロア９２２を推進し、故に、第二毛ホルダー９１０は、ヘッド部分８１６の長手方向軸８１８の方へ戻る。この前後運動又は左右運動が繰り返されると（シャフト９１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４による運動とは違い、その運動を補足するスウィーピング運動又はブラッシング運動が行われる。第二毛ホルダー９１０のストローク及び／又は頻度は、ばねの構成並びにカム９１４及びカムフォロア９２２の配置及び／又は大きさを変えることにより、変更できる。例えば、カムフォロア９２２は、ストロークをより短くするべく、軸９２６のより近くに配置されてもよく、又は第二毛ホルダー９１０の戻り率を上げるためにカムフォロア９２２又はより強いばねが設けられてもよく、又は２超過のばねが設けられてもよい。あるいは、カムフォロア９２２は、第二毛ホルダー９１０の底面９２４と鋭角を形成してもよく、又は第一表面は、正確な形状、曲線状、又は図７に示される平面とは異なる他の複雑な形状として設けられてもよい。

図８を参照すると、電動歯ブラシ８１０の第二実施形態において、第二毛ホルダー１０１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット１０１２に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１０１８に含まれるカム１０１６により、振動運動、揺動運動、又はヒンジ若しくはピボット１０１４を中心として旋回運動するように独立して駆動される。カム１０１６は、シャフト１０１８に１つ以上の屈曲部を具備するか、又は前述のように別個の構成片として設けられ得る。任意に、駆動シャフトはシャフト支持体１０２０により支持される。カム接触表面１０２２は、第二毛ホルダー１０１０の底面上に位置する。歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１０１８を回転させると、カム１０１６は、カム接触表面１０２２と接触して、第二毛ホルダー１０１０を駆動又は押圧し、これにより、第二毛ホルダーを揺動させるか、又はヒンジ若しくはピボット１０１４を中心として旋回させる。シャフト１０１８が回転し続けると、カム１０１６とカム接触表面１０２２との係合が解除される。使用中、カム１０１６がカム接触表面１０２２と接触すると、第二毛ホルダー１０１０の毛は大きな力で使用者の歯に対して押し付けられる。好ましくは、第二毛ホルダー１０１０の毛は、使用者の歯の間に押入され、クリーニング機能及びフロス機能を発揮する。カムと接触表面１０２２との係合が解除されると、使用者の歯を押圧している毛は、第二毛ホルダーを使用者の歯から強制的に離す。この揺動運動又は旋回運動が繰り返されると（シャフト１０１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４による運動とは違い、その運動を捕足するフロス運動又はディープクリーニング運動が行われる。

図９を参照すると、第三実施形態において、第二毛ホルダー１１１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット１１１２に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１１１８に含まれるカム１１１６により、スロット１１１２内で（例えば、図９に例として示すように、長手方向軸１１１４に対して実質的に垂直で、第二毛ホルダー１１１０の表面１１１５に対して実質的に平行な方向に）振動運動、上昇運動又は垂直脈動運動するように独立して駆動される。任意に、駆動シャフトはシャフト支持体１１２０により支持される。カム１１１６は、シャフト１１１８に１つ以上の屈曲部を具備するか、又は前述のように別個の構成片として設けられ得る。カム接触表面１１２２は、第二毛ホルダー１１１０の底面上に位置する。歯ブラシ８１０のモータ８１９（図６を参照）がシャフト１１１８を回転させると、カム１１１６はカム接触表面１１２２と接触し、第二毛ホルダー１１１０を振動運動、上昇運動、又は垂直脈動運動するように駆動するか、又は上昇させ、これにより、第二毛ホルダーをヘッド部分８１６から離れた、歯ブラシ使用者の歯（図示せず）に向かう方向へ上昇させるか、又は脈動させる。シャフト１１１８が回転し続けると、カム１１１６とカム接触表面１１２２との係合が解除される。使用中、カム１０１６がカム接触表面１１２２と接触すると、第二毛ホルダー１１１０の毛は、様々な力の度合いで使用者の歯に押し当てられる。好ましくは、第二毛ホルダー１１１０の毛は使用者の歯の間に押入され、クリーニング機能及びフロス機能を発揮する。カムと接触表面１１２２との係合が解除されると、使用者の歯を押圧している毛は、第二毛ホルダーを使用者の歯から離し、ヘッド部分８１６の方へ戻す。この上昇運動又は垂直脈動運動が繰り返されると（シャフト１０１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４による運動とは違い、その運動を補足するフロス運動又はディープクリーニング運動が行われる。

図１０を参照すると、第四実施形態において、第二毛ホルダー１２１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット（図示しないが、図７に例証されたスロット９１２と同様）に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１２１８に含まれるカム１２１６によりスロット内で往復運動又は並進運動、長手方向運動するように独立して駆動される。任意に、シャフトはシャフト支持体１２１７により支持される。シャフト支持体は、シャフトを受容し、その周りをスナップ係合するように機能するＣ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。シャフトを支持体に保持する他の手段は、当該技術分野において既知である。カム１２１６は、適当な偏心構成を有し、シャフト１２１８全体に配置されるか、又は成型され、シャフト１２１８にしっかりと固定された成形ビーズを具備し得る。１つの実施形態において、カム１２１６は、一対の鋭角をなす表面１２１９、１２２０を含み、これらの表面は同じ方向に同じ傾斜角度で傾斜しているが、カム１２１６の両端に配置されている。第二毛ホルダー１２１０の頻度及びストロークを変更するために、傾斜方向及び傾斜角度を必要に応じて変えることができる。第一カムフォロア１２２２及び第二カムフォロア１２２６は、第二毛ホルダー１２１０の底面から垂下する。カムフォロア１２２２、１２２６は、第二毛ホルダーの横断方向軸１２３０からオフセットしているか、又は間隔をあけられている。カムフォロア１２２２、１２２６は、カム１２１６を跨ぐ、及び／又は捉えるので、角度をなす表面１２１９、１２２０は、カムフォロア１２２２及び１２２６の自由端と滑動可能に係合する。歯ブラシ８１０のモータ８１９（図６を参照）がシャフト１２１８を回転させると、カム１２１６の第一鋭角表面１２２０は、第一カムフォロア１２２２の表面と接触し、そのカムフォロアを駆動し、故に、第二毛ホルダー１２１０は、ヘッド部分８１６の長手方向軸８１８に沿って第一毛ホルダー８１４から離れる。シャフト９１８が回転し続けると、カム１２１６と第一カムフォロア１２２２との係合が解除される。次いで、カム１２１６の第二鋭角第二表面１２１９は、第二カムフォロア１２２６の表面と接触し、第二カムフォロア１２２６を駆動し、故に、第二毛ホルダー１２１０は、第一毛ホルダー８１４の方へ戻る。この前後運動が繰り返されると（シャフト９１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４による運動とは違い、その運動を補足する往復運動又は並進運動により、スクラブ動作が行われる。

図１１及び図１２を参照すると、電動歯ブラシ８１０の第五実施形態において、第二毛ホルダー１３１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット（図示しないが、図７に例証されたスロット９１２と同様）に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１３１８に含まれるカム１３１６により、往復運動又は並進運動、長手方向運動するように独立して駆動される。任意に、シャフトはシャフト支持体１３１７により支持される。シャフト支持体は、シャフトを受容し、シャフトの周りをスナップ係合するように機能するＣ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。シャフトを支持体に保持する他の手段は、当該技術分野において既知である。カム１３１６は、１つ以上の隣接する弓状の屈曲部１３１９及び１３２０をシャフト１３１８に有するという点で、事実上、正弦波形状又は曲線状である。弓状の屈曲部１３１９、１３２０は、それぞれ頂点１３２１を有し、頂点１３２１は、駆動シャフト１３１８の両側に配置される。カムフォロア１３２２は、第二毛ホルダー１３１０の底面１３２３から垂下し、カム１３１６の頂点１３２１間に配置される。歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１３１８を回転させると、カム１３１６の第一表面１３２５はカムフォロア１３２２の第一表面１３２４と接触し、カムフォロア１３２２を駆動し、故に、第二毛ホルダー１３１０は、ヘッド部分８１６の長手方向軸８１８に沿った方向に第一毛ホルダー８１４から離れる。シャフト１３１８が回転し続けると、カム１３１６の第一表面１３２５は頂点１３２１に達し、第一カムフォロア表面１３２４との係合が解除される。次いで、カム１３１６の第二表面１３２６はカムフォロア１３２２の第二表面１４２６と接触し、カムフォロア１３２２を駆動し、故に、第二毛ホルダー１３１０は、第一毛ホルダー８１４の方へ戻る。この前後運動が繰り返されると（シャフト１３１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４によって行われる運動とは違い、その運動を補足する往復運動又は並進運動により、スクラビング動作が行われる。その往復運動又は並進運動のストローク及び頻度は、頂点間の間隔及び／又は頂点の振幅若しくは高さを変えることによって変更することができる。

図１３を参照すると、電動歯ブラシ８１０の第六実施形態において、第二毛ホルダー１５０８は、ピボット１５１０により歯ブラシヘッド８１６に移動可能に取り付けられ、このピボット１５１０は、ピン又はヒンジの形状で設けられることが可能であり、第二毛ホルダー１５０８の中心に位置する横断方向軸に設置される。１つの実施形態において、第二毛ホルダー１５０８はピンを中心に旋回し、このピンは、第二毛ホルダー１５０８の中点にて歯ブラシのネック又はヘッド８１６の側壁に固定される。第二毛ホルダー１５０８は、駆動シャフト１５１８に具備される第一カム部分１５１２及び第二カム部分１５１４からなるカムにより、振動運動、揺動運動、シーソー運動又は横動運動するように独立して駆動される。任意に、シャフトはシャフト支持体１５１９により支持される。シャフト支持体は、シャフトを受容し、その周りをスナップ係合するように機能するＣ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。シャフトを支持体に保持する他の手段は、当該技術分野において既知である。カム部分１５１２、１５１４は、シャフト１５１８に１以上の直線状、曲線状又は他の屈曲部を具備し得る。図１３に示されるように、第一カム部分１５１２はピボットの第一側部に隣接して配置され、第二カム部分１５１４はピボットの第二側部に隣接して配置される。第二カム部分１５１４は、シャフト１５１８の最遠端の一部を具備し得る。第一カム接触面１５２０及び第二カム接触面１５２２は、第二毛ホルダー１５０８の底面上に配置される。説明した全ての実施形態の場合と同じように、第一カム部分１５１２及び第二カム部分１５１４を構成する屈曲部又は偏心部の振幅又は高さは、関連するカム接触表面に達し、歯ブラシ使用者の歯に向かって、その中に、それ全体にわたって又はそれに沿って所望の距離にて第二毛ホルダーを駆動するのに十分な程長い。歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１５１８を回転させると、第一カム部分１５１２は第一カム接触表面１５２０と接触し、第二毛ホルダー１５１０の第一端部１５２２を駆動するか、又は（図に対して）上昇させ、それにより、第一端部１５２２を、ヘッド部分８１６から離れた、歯ブラシ使用者の歯（図示せず）に向かう方向へピボット１５１０を中心として横動運動させるか、又は移動させる。この動作は、第二毛ホルダーの第二端部１５２６をヘッド部分８１６の方へ下げ戻す。シャフト１５１８が回転し続けると、第一カム部分１５１２と第一カム接触表面１５２０との係合が解除され、第二カム部分１５１４が第二カム接触表面１５２２と係合する。第二カム部分１５１４は、第二毛ホルダー１５０８の第二端部１５２６を駆動するか、又は（図に対して）上昇させ、これにより、第二端部１５２２を、ヘッド部分８１６から離れた、歯ブラシ使用者の歯に向かう方向へ、ピボット１５１０を中心として横動運動させるか、又は移動させる。この動作は、第二毛ホルダーの第一端部１５３０をヘッド部分８１６の方へ下げ戻す。使用中、第一カム部分１５１２及び第二カム部分１５１４が交互に第一カム接触表面１５２０及び第二カム接触表面１５２２と接触すると、第二毛ホルダー１５０８の毛が、様々な力の度合いで使用者の歯に押し当てられる。好ましくは、第二毛ホルダー１５０８の毛は、使用者の歯の間に押し付けられ、クリーニング機能及びフロス機能を発揮する。横動運動又は旋回運動が繰り返されると（シャフト１５１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４によって行われる運動とは違い、その運動を補足するフロス運動又はディープクリーニング運動が行われる。

図１４を参照すると、電動歯ブラシ８１０の第七実施形態において、第二毛ホルダー１６０８は、ピボット１６１０により歯ブラシヘッド８１６に移動可能に取り付けられ、このピボット１６１０は、ピン又はヒンジの形状で設けられることが可能であり、第二毛ホルダー１６０８の横断方向軸に設置される。１つの実施形態において、第二毛ホルダー１６０８はピンを中心に旋回し、このピンは、第二毛ホルダー１６０８の一端にて歯ブラシネックの側壁に固定される。横断方向軸は、例えば、第二毛ホルダー１６０８の第一端部１６１２に隣接している。第二毛ホルダー１６０８は、駆動シャフト１６１８に含まれるカム１６１４により、振動運動、揺動運動、旋回運動又は横動運動するように独立して駆動される。任意に、シャフトはシャフト支持体１６１９により支持される。シャフト支持体は、シャフトを受容し、その周りをスナップ係合するように機能するＣ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。シャフトを支持体に保持する他の方法は、当該技術分野において既知である。カム１６１４は、シャフト１６１８に１つ以上の屈曲部を具備し得る。例えば、屈曲部は、直線状、曲線状又は他の種類の屈曲部である。カム接触表面１６２２は、その第二端部１６２６に隣接する第二毛ホルダー１６０８の底面上に配置される。歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１６１８を回転させると、カム１６１４は、カム接触表面１６２２と接触して、第二毛ホルダー１６０８の第二端部１６２６を駆動するか、又は（図に対して）上昇させ、これにより、第二毛ホルダー１６０８の第二端部１６２６を、ヘッド部分８１６から離れた、歯ブラシ使用者の歯（図示せず）に向かう方向へ、ピボット１６１０を中心として横動運動させるか、又は移動させる。シャフト１６１８が回転し続けると、カム１６１４とカム接触表面１６２２との係合が解除される。使用中、カム１６１４がカム接触表面１６２２と接触すると、第二毛ホルダー１６０８の毛が、様々な力の度合いで使用者の歯に押し当てられる。好ましくは、第二毛ホルダー１６０８の毛は、使用者の歯の間に押入され、クリーニング機能及びフロス機能を発揮する。カムと接触表面１６２２との係合が解除されると、使用者の歯を押圧している毛が、第二毛ホルダーを使用者の歯から離し、ヘッド部分８１６の方へ戻す。この揺動運動又は旋回運動が繰り返されると（シャフト１６１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４による運動とは違い、その運動を補足するフロス運動又はディープクリーニング運動が行われる。

図１５及び図１６を参照すると、電動歯ブラシ８１０の第八実施形態において、第二毛ホルダー１８１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット１８１２に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１８１８上に含まれるカム１８１６によりスロット１８１２内で往復運動又は並進運動、横断方向運動するように独立して駆動される。この運動は、図７に示される第二毛ホルダー９１０について前述した運動と同じタイプであり、また、第一毛ホルダー８１４が受ける運動と同じタイプである。カム１８１６は、シャフト１８１８全体に配置されるか、又はそれに成型され、しっかりと固定された適当な形状のビーズを具備し得る。第二毛ホルダー１８１０の横断方向運動は、第一毛ホルダー８１４の横断方向運動と位相がずれることが可能である。例えば、第一毛ホルダー８１４がヘッド８１６の一方の側に向かって移動すると、第二毛ホルダー１８１０は、ヘッド８１６の反対側に向かって移動する。カムは、１つ以上の直線状、曲線状又は他の種類の屈曲部を含み得る。第一カムフォロア１８２２及び第二カムフォロア１８２６は、第二毛ホルダー１８１０の底面から垂下する。カムフォロアは、例えば、第二毛ホルダーの長手方向軸８１８からオフセットしており、カム８１６を跨ぐか、又は捉える。モータ８１９（図６を参照）がシャフト１８１８を回転させると、カム１８１６は、第一カムフォロア１８２２の表面１８２１と接触し、第一カムフォロア１８２２を駆動し、故に、第二駆動ホルダー１８１０は、ヘッド部分８１６の長手方向軸８１８に対して横断方向の軸１８３０に沿って、ヘッド部分８１６の第一側部１８２８から離れる。シャフト１８１８が回転し続けると、カム１８１６とカムフォロア１８２２との係合が解除される。次いで、カム１８１６は、第二カムフォロア１８２６の表面１８２５と接触し、第二カムフォロア１８２６を駆動し、故に、第二毛ホルダー１８１０は、ヘッド部分８１６の第一側部１８２８に向かって戻る。この前後運動又は横断方向運動が繰り返されると（シャフト１８１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４によって行われる運動とは違い、その運動を補足するスウィーピング運動が行われる。

図１７を参照すると、電動歯ブラシ８１０の第九実施形態において、第二毛ホルダー１９１０は、歯ブラシヘッド８１６のスロット（図示せず）に移動可能に取り付けられ、駆動シャフト１９１８に含まれるカム１９１６により、往復運動又は並進運動、長手方向運動するように独立して駆動される。カム１９１６は、シャフト１９１８全体に配置されるか、又は成型され、そのシャフトにしっかりと固定された適当な構成の成形ビーズを具備し得る。カム１９１６は、逆転スパイラル又はらせん溝１９２０を含む。スパイラル又はらせん溝は、ビーズの外周周りに延在し、ビーズの長手方向軸を中心としてらせんを描く。例えば、長手方向軸はシャフト１９１８と一致する。カムフォロア１９２２は、第二毛ホルダー１９１０の底面１９２３から垂下する。カムフォロア１９２２は、スパイラル溝１９２０内で滑動可能に受容される。歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１９１８を回転させると、スパイラル溝１９２０の第一表面１９２４がカムフォロア１９２２の第一表面１９２５と接触し、カムフォロア１９２２を駆動し、故に、第二毛ホルダー１９１０は、ヘッド部分８１６の長手方向軸８１８に沿って、第一毛ホルダー８１４から離れる。シャフト１９１８が回転し続けると、カムフォロア１９２２はスパイラル溝１９２０の頂点１９２６に達し、スパイラル溝１９２０の第一表面１９２４と第一カム表面１９２５との係合が解除される。次いで、スパイラル溝１９２０の第二表面１９２８は、カムフォロア１９２２の第二表面１９３０と接触し、カムフォロア１９２２を駆動し、故に、第二毛ホルダー１９１０は、第一毛ホルダー８１４の方へ戻る。この前後運動が繰り返されると（シャフト１９１８が回転し続けると）、第一毛ホルダー８１４による運動とは違い、その運動を補足するスクラビング運動が行われる。任意に、カム１９１６は、シャフト１９１８上に中心を別にして取り付けられ、ビーズ又はカム１９１６の長手方向軸はシャフト１９１８と一致しない。この場合、カムフォロア１９２２がスパイラル溝１９２０の底部上に乗る程十分長く作成されるならば、中心を別にして取り付けられたカムがシャフトにより回転すると、上昇力又は垂直脈動力が第二毛ホルダーにもたらされる。あるいは、更に、溝の深さは変化する。深さの変化により、上昇力又は垂直脈動力がカムフォロア、ひいては第二毛ホルダーにもたらされる。スパイラル溝の代わりとして、ビーズの周りを一周する際に、ビーズの長手方向軸に沿って数回前後に一周する溝を使用することもできる。この種の溝は、第二毛ホルダーの往復運動の頻度を増やすのに使用され得る。

簡略化のために、長手方向軸８１８及び毛ホルダーの表面（例えば、図９の１１１５を参照）に対して実質的に垂直な方向に延在する毛について、本発明の上述の実施形態を例証してきたが、この毛を異なる配置にして、第一毛ホルダー及び／又は第二毛ホルダーの運動を補足するか、又は更に強化してもよいことが考慮される。図１８を参照すると、毛の一部又は全部は、毛ホルダーの表面２００６に対して鋭角２００８を形成する方向に延在してもよく、毛２０１０及び２０１４それぞれに関して図１８に例として示すように、ハンドルの方へ向かう方向か、又はそこから離れる方向に延在する。図１９を参照すると、別の実施形態において、毛の一部は、毛２１１０及び２１１４に関して図１９に例として示すように、ヘッドから外側に離れるように別の方向に延在し、この場合も先と同様に、毛ホルダーの表面に対して鋭角２１０８を形成してもよい。また、米国特許第３３０，２８６号及び同４３４，５６３号に記載されるような弾性的な毛又は様々な高さの毛を使用してもよい。使用に適する他の好ましい毛構成としては、米国特許第６，００６，３９４号、同４，０８１，８７６号、同５，０４６，２１３号、同５，３３５，３８９号、同５，３９２，４８３号、同５，４４６，９４０号、同４，８９４，８８０号、及び国際公開第９９／２３９１０号に全体で又は一部記載された構成が挙げられる。

本発明は、特定の実施形態に関して記述してきた。この明細書を読んで理解すれば、変形及び変更が他にも浮かぶであろう。例えば、図６〜図１７に例証された実施形態の第二毛ホルダーをシャフトにより直接駆動されるものとして説明してきたが、第二毛ホルダーは、リンク、ピン、ギア、ラック及びピニオン、又は第一毛ホルダーと第二毛ホルダーの間の他の機械的接続により第一毛ホルダーによって直接駆動され得ることが考慮される。更に、第一毛ホルダーを、円筒形の形状をなすものとして例証してきたが、第一毛ホルダーは、代替の形状及び大きさも包含し得る。これらの及び他の変形及び変更は、添付の請求の範囲又はそれに等しい範囲内にある限りにおいて、本発明に含まれることが意図される。

本発明に従って作成された電動歯ブラシの一部断面上平面図。この電動歯ブラシは回転シャフトを組み込んでいる。 図１の電動歯ブラシと共に使用するのに適する歯ブラシヘッドの一部断面上平面図。 線３−３に沿って切り取った図２の実施形態の一部断面側面図。 図１の電動歯ブラシと共に使用するのに適する歯ブラシヘッドの第二実施形態の一部断面上平面図。 線５−５に沿って切り取った図４の実施形態の一部断面側面図。 第二毛ホルダーを有する歯ブラシの底面図。この歯ブラシの一部は断面で示されている。 歯ブラシヘッドの第一実施形態の、図６の線Ａ−Ａに沿って切り取った断面図。 図６の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った、図７のヘッドの一部断面側面図。 歯ブラシヘッドの第二実施形態の、図６の線Ａ−Ａに沿って切り取った断面図。 歯ブラシヘッドの第三実施形態の、図６の線Ａ−Ａに沿って切り取った断面図。 歯ブラシヘッドの第四実施形態の、図６の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った一部断面図。 歯ブラシヘッドの第五実施形態の、図６の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った一部断面図である。 図１１の第五実施形態の一部断面図である。シャフトは、図１２に示されるのとは異なる位置に回転するのが示されている。 歯ブラシヘッドの第六実施形態の、図６の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った一部断面図。 歯ブラシヘッドの第七実施形態の、図６の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った一部断面図。 歯ブラシヘッドの第八実施形態のヘッド部分の底面図。 図１５の歯ブラシヘッドの第八実施形態の一部断面図。 歯ブラシヘッドの第九実施形態の、図６の線Ｂ−Ｂに沿って切り取った一部断面図。 第一の代表的な代替毛構成を示す歯ブラシの側面図。 第二の代表的な毛構成を示す、図８の線Ｄ−Ｄに沿って切り取った端部図。

Claims (9)

1. 電動モータを有するハンドルと、
   ヘッドと、
   前記ハンドル及び前記ヘッドの間に延在するネックと
   を具備する電動はブラシであって、
   前記ヘッドは、
   前記ネックに隣接して配置された第一端部と、
   前記第一端部に対向する第二端部と、
   複数の毛が中に配置された第一毛ホルダーと、
   複数の毛が中に配置された第二毛ホルダーと
   を有し、
   前記第一毛ホルダーは前記ヘッドの前記第二端部に位置し、
   前記電動モータは、前記第一毛ホルダー及び前記第二毛ホルダーに機能的に接続して、前記第一毛ホルダー及び前記第二毛ホルダーを移動し、
   前記第一毛ホルダー及び前記第二毛ホルダーの毛の先端は、前記ヘッドの長手方向軸に対して横断方向に移動され、
   静的な毛が、前記第一毛ホルダーと前記第二毛ホルダーとの間に配置されている
   ことを特徴とする電動歯ブラシ。
2. 前記第一毛ホルダーは、前記第一毛ホルダーから垂下し、前記電動モータに機能的に接続された回転シャフト上のカムと機能的に係合する複数のカムフォロアを有する請求項１に記載の電動歯ブラシ。
3. 前記カムフォロアが、前記第一毛ホルダーの長手方向軸からオフセットしている請求項２に記載の電動歯ブラシ。
4. 前記カムフォロアが、前記第一毛ホルダーの中央近くに配置される請求項２又は３に記載の電動歯ブラシ。
5. 前記第二毛ホルダーが、前記ヘッドの第一端部に位置する請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動歯ブラシ。
6. 前記ヘッドが、更に、前記第一毛ホルダーを誘導するための複数のスロットを具備する請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動歯ブラシ。
7. 前記スロットが、前記第一毛ホルダー内に形成される請求項６に記載の電動歯ブラシ。
8. 前記ヘッドが、更に、前記複数のスロットと係合する複数の指部を具備する請求項６又は７に記載の電動歯ブラシ。
9. 前記第二毛ホルダーは移動可能であり、前記移動が、往復運動、旋回運動及び垂直脈動運動からなる群から選択される請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動歯ブラシ。

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