JP4594362B2 - 複雑な運動の歯ブラシ - Google Patents

Description

本発明は歯ブラシの技術に関する。

本発明は、より詳細には、ブラシの毛が歯ブラシの柄に対して動くように配置された、電気で駆動する歯ブラシに関する。米国特許第２，２１５，０３１号における回転駆動毛に関する１９３９年の開示を含む、そのような歯ブラシの多くの例がある。同様の回転駆動の配置は、米国特許第４，８４５，７９５号、米国特許第４，１５６，６２０号にも示され、これらは、いかにして回転モータの駆動が往復の線状運動に変換されて、毛を時計方向及び反時計方向に駆動するかを説明し、米国特許第３，５７７，５７９号は、歯ブラシ頭部がブラシホルダに対して動かされて、ブラシ頭部に取り付けられたすべての毛が共に、ホルダに対して前後左右に動く歯ブラシを開示している。米国特許第５，６２５，９１６号は、単一の毛ホルダを有する歯ブラシを開示している。毛ホルダは、シャフト付近を回転する手法で震動するように駆動する。

これらの参考資料において開示された駆動機構及びブラシ運動は、相対的に単純なものから相対的に複雑なものに及ぶ。開示された歯ブラシの最も複雑なものは、精巧なブラッシング運動を提供するために使用されている。提供されたブラッシング運動は、有益である一方、それを提供するために開示された手段は、複雑過ぎると共に、多くの用途で実用的なブラッシングの解法となるには多くの可動部を含みすぎている。開示された歯ブラシのより単純なものは、１つだけのブラッシング活動を提供する。これらの単一のブラッシング活動は、製造には実用的である一方、ブラッシングの用途によっては不適切なことがある。例えば、歯と歯の間の空間を適切に洗浄しないことがあり得る。

従って、複数の歯洗浄課題を達成するための、複数の洗浄又はブラッシング活動を提供する一方、製造が単純であると共に、可動部分が少ない歯ブラシを提供することが望ましい。

新規の歯ブラシの一実施形態は、歯ブラシの第１末端部における柄部分、歯ブラシの第２末端部における頭部分、柄部分から頭部分まで伸び、第１長手方向中央軸線を有する回転シャフト、頭部分に旋回可能に取り付けられ、旋回する震動運動で第１毛ホルダを駆動させるために第１毛ホルダのスロットで受け止められる、シャフトの遠位端を結合している第１毛ホルダ、及び頭部分に可動的に取り付けられ、シャフト上に位置するカムによって駆動するように嵌合している第２毛ホルダを含む。

電動歯ブラシのもう１つの実施形態は、シャフトを含む。シャフトは第一カム及び第２カムを含む。シャフトを回転させるように作用するモータも歯ブラシに含まれる。第１ブラシ部分は、第１運動のために第１カムに作用するように連結されている。第２ブラシ部分は、第１ブラシ部分から長手方向に分離し、第２カムと別個に結合して、第２運動において第２ブラシ部分を駆動させる。第２運動は、第１運動とは異なる。

電動歯ブラシの第３実施形態はシャフトを含む。シャフトはカムを含む。モータは、シャフトを回転させるように作用する。第１ブラシ部分は、第１運動のためにカムに作用するように連結している。第２ブラシ部分は、第１ブラシ部分から長手方向に分離し、第２運動のために別個に作用するようにカムに連結している。第２運動は、第１運動とは異なる。

例えば、第２ブラシ部分は、第２ブラシ部分の本体に位置し、第２ブラシ部分の長手方向軸線に横断方向に配置された旋回部分を含むことができ、旋回部分は、第２ブラシ部分を旋回可能に前記歯ブラシの頭部分と接続するように作用する。第２ブラシ部分は、その底部表面上にカム接触表面を含む。カム接触表面は、カムの表面の上に載るように作用して、第２ブラシ部分を旋回部分の付近で揺り動かす。

本発明の１つの利点は、第１毛ホルダ及び第２毛ホルダ各々によって提供される別個の、補足的な洗浄運動にある。

本発明のもう１つの利点は、別個の、補足的な洗浄運動が単純で経済的な歯ブラシにおいて提供されることである。

次の詳細な説明を熟読して理解すれば、本発明の更に他の利点が、当業者には明らかになるであろう。

本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置と、様々な手順及び手順の配置の形体を取ってもよい。図面は、好ましい実施形態を説明する目的のためだけであって、本発明を制限するものと判断及び解釈されるべきでない。

図面に関し、図１では、歯ブラシは、歯ブラシの第１末端部における柄１０、歯ブラシの第２末端部における頭部１１、それらの間で伸びている首部９、柄から頭部まで伸びる回転シャフト１２、及び中に埋め込まれた毛の複数の房を有するほぼ円形の毛ホルダ１３を具備し、各房８は、複数の毛を含む。再充電可能な電源は、バッテリー１５及び１６と置き換え可能ではあるが、柄は、電動モータ１４と２個のバッテリー１５及び１６を保有するための区画を提供する。シャフトの連結１７は、シャフト１２の一方の末端部を把持するために配置されると共に、次に説明されるような洗浄又は置き換えのためにシャフトが引き出されるのを可能にする。

頭部１１は、図２でよりよく見えるように、柱１８を支持し、これは毛ホルダ１３に回転の又は振動の旋回軸線４０を提供する。毛１９は、図２では説明的な目的だけのために示されている。シャフト１２は、シャフトの中央の長手方向軸線２１から外れている、一体成形された遠位端２０を有する。遠位端２０は、毛ホルダ１３の側面に形成されたスロット２２（図３参照）に適合する。末端部２０は、第１軸線２１と柱１８の旋回軸線４０との交差点を指すことが注目される。一実施形態では、旋回軸線４０がシャフトの中央の長手方向軸線２１にほぼ垂直であるように、柱が配置される。旋回軸線４０はまた、毛１９が伸びる方向にほぼ平行である。この配置が好ましいものの、柱１８が異なって配置されてもよいことが考察される。例えば、柱１８は、旋回軸線４０がシャフトの長手方向軸線２１にほぼ垂直ではないが、旋回軸線４０の周囲で揺れる又は旋回する活動を提供するためにそれらの間で鋭角を形成する角度であってもよい。シャフト１２がモータ１４によって回転する時、遠位端２０はシャフト１２の周囲で円を描き、駆動させるようにスロット２２と嵌合して、毛ホルダ１３の旋回軸線の周囲で毛ホルダ１３を震動又は振動させる。この点で、形成された遠位端２０は、カム又はギアの歯であると考えられてもよい。震動するとは、前後又は左右に動くことである。振動するとは、２地点間で前後に動く又は移動することである。カムは、従動部の動きを決定する、形成された構成要素又は構成要素の一部分である。図３に見られるように、スロット２２は閉じて終わり、ホルダの外側周辺部から中心までの距離より少なく、内向きに放射状に、隣接する一対の毛穴の間を伸びる。故に、毛ホルダ１３は、柱１８の中心付近で前後に旋回し、振動し、又は回転する。旋回するとは、旋回軸で回る又はあたかも旋回軸で回るかのようなことである。回転するとは、軸線又は中心の周囲を回ることである。このような動きは、頭部１１と毛１９との間に第１の関連する運動を提供すると共に、一般に、歯の有効な洗浄に有益である。スロット２２の幅は好ましくは、末端部２０の直径とほぼ同一であって、最小限の遊びを残し、これが使用中のノイズを最小限に保つ。

好ましくはモータ１４は、毎分約６０００回転で作動する。所望する場合、モータは、他の速度でも作動することができるか、又はユーザによる選択が可能な２以上の速度で作動するように配置され得る。図１は、ホルダ１３が震動する、振動する、又は３０°の角度まで回転する歯ブラシを示している。図２では、角度は３５°であり、図５では、角度は１５°である。故に、回転の角度は、様々なシャフト１２を取り付けることにより選択され得ると共に、同一の毛ホルダが、全ての角度について使用され得ることが理解される。

各毛ホルダ１３は、図３に見られるように、よりよく釣り合わせるために、又は１つのスロットが磨耗した場合若しくは使用中に毛がむらになって磨耗した場合に異なるスロットが使用され得るように、互いに対向する１より多いスロット２２を備えてもよい。換言すれば、ホルダ１３はその時、２以上の回転位置に据え付けられ得る。ホルダ１３は好ましくは、例えば、柱１８にクリップで留めたばねによって、頭部１１から容易に取り外し可能である。このように取り外すことによって、よりよい洗浄及び衛生的な容器での保管を可能にすると共に、必要な時にシャフト１２が容易に引き出されて、取り換えられるのも可能にする。

説明されたシャフト１２は、好ましくは一体成形される、すなわち、単一の長さの細い棒であり、示されるように形成される。しかし、遠位端又はカム２０は別個に形成又は提供されて、シャフトのまっすぐな末端部分又はシャフト上の他の場所に固着されるように配置することが可能である。そのような別個の部分は、シャフトの軸線２１と一致する中央軸線と、中央から外れた駆動柱とを有するブラシであってもよい。駆動柱はその時、遠位端又はカム２０の位置及び機能を取る。故に、駆動柱及びスロット２２はその時、シャフトとホルダ１３との間の駆動嵌合を形成し、駆動柱は、シャフトの遠位端とみなされ得る。

本発明の幾つかの実施形態では、ホルダ１３が一側面、例えばシャフトの反対側で、蝶番式に旋回するように配置することもまた可能ではあるが、通常はあまり便利ではない。そのような場合、蝶番式の旋回軸の近くに取り付けられた毛は、実際にはシャフトの隣の面の毛程には動かないが、それでも有意に震動する。

旋回して回転しようと又は蝶番式に動こうと、毛ホルダ１３は、円形である必要がないことも理解される。しかし、円形ホルダ１３が通常は好ましく、その回転位置は、所望する場合に上述したように変えられ得る。上述のシャフトの配置が好ましい一方で、他のシャフトの配置が本発明と共に使用され得ることが考察される。例えば、その要旨を参考として引用し本明細書に組み込まれる米国特許第５，７３２，４３２号に説明されている配置が、使用中のシャフトの機械的調整不良及び機械的ひずみに適応するために代用されてもよい。更に、頭部１１は、柄１０から容易に取り外し得る形体で提供されてもよい。これは、頭部のシャフトと本体部分とを連結する配置を使用して達成され得る。そのような配置は当該技術分野で既知である。例えば、頭部分及び柄部分は、噛み合うスロット、及び突出部、及び／又はロックする若しくは固定するタブ及び溝を含み得る。シャフトは２部分に分割されることができ、各部分が連結要素を含む。連結は例えば、鍵付きの配置で達成される。例えば、連結要素は、各シャフト部分末端部に付加されたオスメスの噛み合うスプライン（薄板）を含み得る。更に、スロット２２は、その要旨を参考として引用し本明細書に組み込む米国特許第５，７８４，７４３号に説明されているような揺れプレートによって置き換えられてもよい。

次に図８〜図１８を更に参照し、強化電動歯ブラシ８１０の実施形態は、上述の毛ホルダ１３に類似している第１毛ホルダ８１４を含む。強化歯ブラシ８１０は、頭部８１６、及び本体又は柄８１７を有する。勿論、強化歯ブラシは、モータ８１９、及びモータに動力を提供するバッテリーを含む。頭部分８１６は、長手方向軸線８１８を有する。第１毛ホルダ８１４は、円形として説明されている。しかし、他の形体の毛ホルダも考察されると共に、本発明の範囲内にある。第１毛ホルダ８１４は、遠位端を受け止めるための、上述のような少なくとも１つのスロット（図３参照）を含むか、又は図１〜図７を参照して説明されるような駆動シャフト８２０であり得る。駆動シャフトの遠位端（図３参照）は、上述のように駆動シャフト８２０の中央の長手方向軸線２１（図３参照）から曲がっている又は外れている。モータ８１９は、シャフト８２０を回転させるように作用する。要するに、第１毛ホルダ８１４に関するシャフト８２０の構造及び作用について、強化歯ブラシ８１０は、図１〜図７を参照して説明された歯ブラシに類似している。しかし、強化電動歯ブラシ８１０の実施形態は、第２毛ホルダ８２２のような、第１毛ホルダに隣接して配置された第２毛ホルダもまた含む。第２毛ホルダを第１毛ホルダに直接隣接して配置することが望ましい一方、第１毛ホルダと第２毛ホルダとの間に隙間が提供されてもよいことが考察される。加えて、可動第１毛ホルダと可動第２毛ホルダとの間の空間は、歯ブラシ頭部の一部分を形成する固定された又は静止した第３毛ホルダ（図示せず）に埋め込まれている静止した又は固定された毛で充填されてもよい。強化電動歯ブラシの多くの実施形態では、第２毛ホルダは可動であり、駆動シャフト８２０などの駆動シャフトと別個に結合し、またそれによって別個に駆動する。可動第２毛ホルダは、図１〜図７を参照して説明された回転する運動又は蝶番式に旋回する震動運動のどちらが特定の実施形態で使用されようとも、それとは異なる別個の方向及び／又は手法で動くことができる。

例えば、図９に関し、第２毛ホルダ９１０が、歯ブラシ頭部８１６のスロット９１２に可動的に取り付けられ、駆動シャフト９１８に含まれる離心円のカム９１４によって、長手方向軸線８１８の方向にほぼ垂直な方向に震動性の横運動で別個に駆動する。次に説明されるカム９１４及び他のカムは、例えば、図９Ａの例に示されるように、また次に説明される、図１２、図１３、図１５に見られるような他の実施形態を考慮して見られるように、シャフト９１８に１つまたはそれ以上の屈曲を含み得る。あるいは、カム９１４は、別個の部分として提供されて、接着剤、プレス若しくはスナップ嵌め、共成形、又は当該技術分野で既知の他の機械的若しくは化学的手段によってシャフト９１８に取り付けられることができる。任意選択的に、駆動シャフトはシャフト支持体９２０によって支持される。カム従動部９２２は、第２毛ホルダ９１０の底部表面９２４から垂れ下がっている。カム従動部９２２は、第２毛ホルダの長手方向軸線９２６から外れている。強化歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト９１８を回転させると、カム９１４はカム従動部９２２のカム接触表面９２８と接触してカム従動部９２２を駆動させて、その結果第２毛ホルダ９１０を、強化歯ブラシ８１０の一側面９３０に向けて、頭部分８１６の長手方向軸線８１８から離す。シャフト９１８が回転し続けると、カム９１４は、カム従動部９２２から離れる。頭部分８１６の壁とカム従動部の第２表面との間にある、ばね９３４のような弾性のある偏倚部材がカム従動部９２２を押し、従って第２毛ホルダ９１０を押して頭部分８１６の長手方向軸線８１８の方へ戻す。この前後又は左右の運動が繰り返されると（シャフト９１８が回転し続けると）、第１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である掃く又はブラッシング運動が提供される。第２毛ホルダ９１０のストローク（前後往復運動）及び／又は頻度は、ばねの構成と、カム９１４及びカム従動部９２２の配置及び／又は寸法とを変化させることによって変えることができる。例えば、カム従動部９２２は、軸線９２６のより近くに配置されて、より短いストロークを提供してもよく、又はカム従動部９２２若しくはより強いばねが提供されて、第２毛ホルダ９１０の戻る速度を増してもよく、又は１つまたはそれ以上のばねが提供されてもよい。あるいは、カム従動部９２２は、第２毛ホルダ９１０の底部表面９２４と鋭角を形成してもよく、又は第１表面が的確な曲線状として、若しくは他の複雑な形体では図９に示される平坦な表面に対向して提供され得る。

図１０に関し、強化歯ブラシ８１０の第２実施形態では、第２毛ホルダ１０１０が、歯ブラシ頭部８１６のスロット１０１２に可動的に取り付けられ、駆動シャフト１０１８に含まれるカム１０１６によって、蝶番又は旋回軸１０１４付近の震動性の、揺れる、又は旋回する運動で別個に駆動する。カム１０１６は、シャフト１０１８に１つまたはそれ以上の屈曲を含み得るか、又は上記で検討したような別個の部分として提供され得る。任意選択的に、駆動シャフトはシャフト支持体１０２０によって支持される。カム接触表面１０２２は、第２毛ホルダ１０１０の底部表面に位置している。強化歯ブラシ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、第２毛ホルダ１０１０を駆動させる又は押して、蝶番又は旋回軸１０１４付近で第２毛ホルダを揺らす又は旋回させる。シャフト１０１８が回転し続けると、カム１０１６はカム接触表面１０２２から離れる。使用中、カム１０１６がカム接触表面１０２２と接触すると、第２毛ホルダ１０１０の毛は、より大きい力でユーザの歯に押し付けられる。好ましくは、第２毛ホルダ１０１０の毛は、ユーザの歯と歯の間に押し付けられて、洗浄する及び磨く機能を提供する。カムが接触表面１０２２から離れると、ユーザの歯を押している毛は、第２毛ホルダをユーザの歯から離す。この揺れる又は旋回する運動が繰り返されると（シャフト１０１８が回転し続けると）、第１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である磨く又は深く洗浄する運動が提供される。

図１１に関し、強化歯ブラシ８１０の第３実施形態では、第２毛ホルダ１１１０が歯ブラシ頭部８１６のスロット１１１２に可動的に取り付けられ、駆動シャフト１１１８に含まれるカム１１１６によって、スロット１１１２内の震動性の、持ち上げる、又は垂直の拍動する運動で（例えば、図１１の例によって示されるように、長手方向軸線１１１４にほぼ垂直で、第２毛ホルダ１１１０の表面１１１５にほぼ平行な方向に）別個に駆動する。任意選択的に、駆動シャフトはシャフト支持体１１２０によって支持される。カム１１１６は、シャフト１１１８に１つまたはそれ以上の屈曲を含み得るか、又は上記で検討したように別個の部分として提供され得る。カム接触表面１１２２は、第２毛ホルダ１１１０の底部表面に位置している。強化歯ブラシ８１０のモータ８１９（図８参照）がシャフト１１１８を回転させると、カム１１１６が、カム接触表面１１２２と接触して、震動性の、持ち上げる、又は垂直の拍動する運動で第２毛ホルダ１１１０を駆動させる又は持ち上げて、第２毛ホルダを、頭部分８１６から離し、歯ブラシのユーザ（図示せず）の歯に向かう方向に持ち上げる又は拍動させる。シャフト１１１８が回転し続けると、カム１１１６は、カム接触表面１１２２から離れる。使用中、カム１０１６がカム接触表面１１２２に接触すると、第２毛ホルダ１１１０の毛は、様々な程度の力でユーザの歯に押し付けられる。好ましくは、第２毛ホルダ１１１０の毛は、ユーザの歯と歯の間に押し付けられて、洗浄する及び磨く機能を提供する。カムが接触表面１１２２から離れると、ユーザの歯を押している毛は、第２毛ホルダをユーザの歯から離して頭部分８１６の方へ戻す。この持ち上げ又は垂直な拍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１毛ホルダ８１４によって提供された運動と異なって、補足的である磨く又は深く洗浄する運動が提供される。

図１２に関し、強化歯ブラシ８１０の第４実施形態では、第２毛ホルダ１２１０が、歯ブラシ頭部８１６のスロット（図示しないが、図９に説明されているスロット９１２に類似している）に可動的に取り付けられ、駆動シャフト１２１８に含まれるカム１２１６によって、溝内の長手方向の往復又は移動運動で別個に駆動する。任意選択的に、シャフトはシャフト支持体１２１７によって支持される。シャフト支持体は、シャフトの周囲で受け止めてパチンと閉まるように作用するＣ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。支持体にシャフトを保持するための他の手段は、当該技術分野において既知である。カム１２１６は、シャフト１２１８の上に配置又は成形され、それにしっかりと固定された、適切な離心円形体を有する形成されたビーズを含み得る。一実施形態では、カム１２１６は、同方向に傾斜し、同じ傾斜角度ではあるが、カム１２１６の対向する末端部に配置されている、鋭角をなす一対の表面１２１９、１２２０を含む。傾斜の方向及び角度は、所望するように変えて、第２毛ホルダ１２１０の頻度及びストロークを変えることができる。第１及び第２カム従動部１２２２、１２２６は、第２毛ホルダ１２１０の底部表面から垂れ下がっている。カム従動部１２２２、１２２６は、第２毛ホルダの横断方向軸線１２３０から外れるか、又は間隔をあけている。カム従動部１２２２、１２２６は、カム１２１６を跨ぐ及び／又は捕らえ、角度をなす表面１２１９、１２２０は、カム従動部１２２２及び１２２６の自由端と滑動可能に嵌合する。強化歯ブラシ８１０のモータ８１９（図８参照）がシャフト１２１８を回転させると、カム１２１６の鋭角をなす第１表面１２２０が第１カム従動部１２２２の表面と接触してカム従動部を駆動させて、その結果第２毛ホルダ１２１０を頭部分８１６の長手方向軸線８１８に沿って第１毛ホルダ８１４から離す。シャフト９１８が回転し続けると、カム１２１６は、第１カム従動部１２２２から離れる。カム１２１６の鋭角をなす第２表面１２１９は、次に、第２カム従動部１２２６の表面と接触して第２カム従動部１２２６を駆動させ、従って第２毛ホルダ１２１０を駆動させて第１毛ホルダ８１４の方へ戻す。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１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である往復又は移動運動によって、こする動きが提供される。

図１３及び図１４に関し、強化歯ブラシ８１０の第５実施形態では、第２毛ホルダ１３１０が、歯ブラシ頭部８１６のスロット（図示しないが、図９に説明されているスロット９１２に類似している）に可動的に取り付けられ、駆動シャフト１３１８に含まれるカム１３１６によって、長手方向の往復又は移動運動で別個に駆動する。任意選択的に、シャフトはシャフト支持体１３１７によって支持される。シャフト支持体は、シャフトの周囲で受け止めてパチンと閉まるように作用する、Ｃ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。支持体にシャフトを保持するための他の手段は、当該技術分野において既知である。カム１３１６は本来、正弦曲線状又は曲線状であり、シャフト１３１８に、隣接する弓形の１つまたはそれ以上の屈曲１３１９及び１３２０を有する。弓形の屈曲１３１９、１３２０は各々、頂点１３２１を有し、頂点１３２１は、駆動シャフト１３１８の対向する側面に配置されている。カム従動部１３２２は、第２毛ホルダ１３１０の底部表面１３２３から垂れ下がり、カム１３１６の頂点１３２１の間に配置されている。強化歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１３１８を回転させると、カム１３１６の第１表面１３２５は、カム従動部１３２２の第１表面１３２４と接触してカム従動部１３２２を駆動させ、その結果、第２毛ホルダ１３１０を果頭部分８１６の長手方向軸線８１８に沿う方向に第１毛ホルダ８１４から離す。シャフト９１８が回転し続けると、カム１３１６の第１表面１３２５は頂点１３２１に到達すると共に、第１カム従動部表面１３２４から離れる。カム１３１６の第２表面１３２６は次に、カム従動部１３２２の第２表面１４２６と接触してカム従動部１３２２を駆動させ、従って第２毛ホルダ１３１０を駆動させて第１毛ホルダ８１４の方へ戻す。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１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である往復又は移動運動によって、こする動きが提供される。往復又は移動運動のストローク及び頻度は、頂点間の空隙部、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えることができる。図１５に関し、強化歯ブラシ８１０の第６実施形態では、ピン又は蝶番の形体で提供されることができ、第２毛ホルダ１５０８の中央に位置する横断方向軸線で取り付けられる旋回軸１５１０で、第２毛ホルダ１５０８が歯ブラシ頭部８１６に可動的に取り付けられる。１実施形態では、第２毛ホルダ１５０８は、第２毛ホルダ１５０８の中間点で歯ブラシの首部又は頭部８１６の側壁に固定されているピンの周囲で旋回する。第２毛ホルダ１５０８は、駆動シャフト１５１８に含まれる、第１及び第２カム部分１５１２、１５１４を含むカムによって、震動性の、揺れる、ぐらつく、又は揺れ動く運動で別個に駆動する。任意選択的に、シャフトはシャフト支持体１５１９によって支持される。シャフト支持体は、シャフトの周囲で受け止めてパチンと閉まるように作用するＣ又はＵ字形部分（図示せず）を含んでもよい。支持体にシャフトを保持するための他の手段は、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に直線の、曲線の、又は他の１つまたはそれ以上の屈曲を含み得る。図１５に説明されているように、第１カム部分１５１２は、旋回軸の第１側面に隣接して位置し、第２カム部分１５１４は、旋回軸の第２側面に隣接して位置する。第２カム部分１５１４は、シャフト１５１８の遠位端又はカム（図示しないが、図３の遠位端又はカム２０に類似している）の一部分を含み得る。第１及び第２カム接触表面１５２０、１５２２は、第２毛ホルダ１５０８の底部表面に位置している。全ての説明された実施形態の場合にあることだが、第１及び第２カム部分１５１２、１５１４を作成する屈曲若しくは離心円の、振幅又は高さは、関係するカム接触表面に到達して、歯ブラシユーザの歯に向かって、その中へ、それを横切って、又はそれに沿って所望の距離まで第２毛ホルダを駆動させるのに十分大きい。強化歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１５１８を回転させると、第１カム部分１５１２が第１カム接触表面１５２０と接触して、第２毛ホルダ１５１０の第１末端部１５２２を駆動させる又は持ち上げて（図に関して）、旋回軸１５１０の周囲で、頭部分８１６から離れて歯ブラシユーザ（図示せず）の歯に向かう方向に第１末端部１５２２を揺り動かす又は動かす。この動きは、第２毛ホルダの第２末端部１５２６を低くして頭部分８１６の方へ戻す。シャフト１５１８が回転し続けると、第１カム部分１５１２は、第一カム接触表面１５２０から離れ、第２カム部分１５１４は第２カム接触表面１５２２と嵌合する。第２カム部分１５１４は、第２毛ホルダ１５０８の第２末端部１５２６を駆動させる又は持ち上げて（この図に関して）、第２末端部１５２２を旋回軸１５１０の周囲で頭部分８１６から離して歯ブラシユーザの歯に向かう方向に揺らす又は動かす。この動きは、第２毛ホルダの第１末端部１５３０を低くして頭部分８１６の方へ戻す。使用中、第１及び第２カム部分１５１２、１５１４が交互に第１及び第２カム接触表面１５２０、１５２２と接触すると、第２毛ホルダ１５０８の毛は、様々な程度の力でユーザの歯に押し付けられる。好ましくは、第２毛ホルダ１５０８の毛は、ユーザの歯と歯の間に押し付けられて、洗浄する及び磨く機能を提供する。揺れ動く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１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である磨く又は深く洗浄する運動が提供される。

図１６に関し、強化歯ブラシ８１０の第７実施形態では、第２毛ホルダ１６０８の横断方向軸線に取り付けられたピン又は蝶番の形体で提供され得る旋回軸１６１０で、第２毛ホルダ１６０８が歯ブラシ頭部８１６に可動的に取り付けられる。一実施形態では、第２毛ホルダ１６０８は、第２毛ホルダ１６０８の中間点で歯ブラシの首部の側壁に固定されているピンの周囲で旋回する。横断方向軸線は、例えば、第２毛ホルダ１６０８の第１末端部１６１２に隣接している。第２毛ホルダ１６０８は、駆動シャフト１６１８に含まれるカム１６１４によって、震動性の、揺れる、旋回する、又は揺れ動く運動で別個に駆動する。任意選択的に、シャフトはシャフト支持体１６１９によって支持される。シャフト支持体は、シャフトの周囲で受け止める又はパチンと閉まるように作用する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ための他の手段は、当該技術分野で既知である。カム１６１４は、シャフト１６１８の遠位端（図示しないが、図３の遠位端又はカム２０に類似している）の一部分であってもよい。カム１６１４は、シャフト１６１８に１つまたはそれ以上の屈曲を含み得る。例えば、屈曲は、直線の、曲線の、又は他種類の屈曲であってもよい。カム接触表面１６２２は、その第２末端部１６２６に隣接する第２毛ホルダ１６０８の底部表面に位置する。強化歯ブラシ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２毛ホルダ１６０８の第２末端部１６２６を駆動させる又は持ち上げて（この図面に関して）、第２毛ホルダ１６０８の第２末端部１６２６を、旋回軸１６１０の周囲で頭部分８１６から離して歯ブラシユーザの歯（図示せず）に向かう方向に揺り動かす又は動かす。シャフト１６１８が回転し続けると、カム１６１４は、カム接触表面１６２２から離れる。使用中にカム１６１４がカム接触表面１６２２と接触すると、第２毛ホルダ１６０８の毛は、様々な程度の力でユーザの歯に押し付けられる。好ましくは、第２毛ホルダ１６０８の毛は、ユーザの歯と歯の間に押し付けられて、洗浄する及び磨く機能を提供する。カムが接触表面１６２２から離れると、ユーザの歯を押している毛は、第２毛ホルダをユーザの歯から離して頭部分８１６の方へ戻す。この揺れ動く又は旋回する運動が繰り返されると（シャフト１６１８が回転し続けると）、第１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である磨く又は深く洗浄する運動が提供される。

図１７及び図１８に関し、強化歯ブラシ８１０の第８実施形態では、第２毛ホルダ１８１０は、歯ブラシ頭部８１６のスロット１８１２に可動的に取り付けられて、駆動シャフト１８１８に含まれるカム１８１６によって、スロット１８１２内で往復又は移動する横断方向の運動で別個に駆動する。カム１８１６は、シャフト１８１８の上に配置又は成形されてそれにしっかり固定された、適切に形成されたビーズを含み得る。例えば、ビーズは離心円のカムとして形成される。あるいは、カムは、直線の、曲線の、又は他の種類の１つまたはそれ以上の屈曲を含み得る。第１及び第２カム従動部１８２２、１８２６は、第２毛ホルダ１８１０の底部表面から垂れ下がっている。カム従動部は、例えば、第２毛ホルダの長手方向軸線８１８から外れて、カム１８１６に跨る又はそれを捕らえる。モータ８１９（図８参照）がシャフト１８１８を回転させると、カム１８１６は、第１カム従動部１８２２の表面１８２１と接触して第１カム従動部１８２２を駆動させ、その結果第２毛ホルダ１８１０を頭部分８１６の横断方向軸線１８３０に沿って頭部分８１６の第１側面１８２８から離す。シャフト１８１８が回転し続けると、カム１８１６は、第１カム従動部１８２２から離れる。次にカム１８１６は第２カム従動部１８２６の表面１８２５に接触して、第２カム従動部１８２６を駆動させ、従って第２毛ホルダ１８１０を駆動させて頭部分８１６の第１側面１８２８の方へ戻す。この前後又は左右の運動が繰り返されると（シャフト９１８が回転し続けると）、第１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的である掃く運動が提供される。

図１９に関し、強化歯ブラシ８１０の第９実施形態では、第２毛ホルダ１９１０が、歯ブラシ頭部８１６のスロット（図示せず）に可動的に取り付けられ、駆動シャフト１９１８に含まれるカム１９１６によって、往復する又は移動する長手方向の運動で別個に駆動する。カム１９１６は、適切な形体で形成され、シャフト１９１８の上に配置又は成形され、それにしっかりと固定されたビーズを含み得る。カム１９１６は、逆螺旋の又は螺線形の溝１９２０を含む。螺旋又は螺旋形の溝は、ビーズの周囲で伸びてビーズの長手方向軸線の付近で螺旋状になる。例えば、長手方向軸線は、シャフト１９１８と一致する。カム従動部１９２２は、第２毛ホルダ１９１０の底部表面１９２３から垂れ下がっている。カム従動部１９２２は、螺旋の溝１９２０内で滑って受け止められる。強化歯ブラシ８１０のモータ８１９がシャフト１９１８を回転させると、螺旋の溝１９２０の第１表面１９２４がカム従動部１９２２の第１表面１９２５と接触してカム従動部１９２２を駆動させ、その結果第２毛ホルダ１９１０を、頭部分８１６の長手方向軸線８１８に沿って第１毛ホルダ８１４から離す。シャフト１９１８が回転し続けると、カム従動部１９２２が螺旋の溝１９２０の頂点１９２６に到達して、螺線の溝１９２０の第１表面１９２４は、第１カム表面１９２５から離れる。その後、螺旋の溝１９２０の第２表面１９２８は、カム従動部１９２２の第２表面１９３０と接触してカム従動部１９２２を駆動させ、従って第２毛ホルダ１９１０を第１毛ホルダ８１４の方へ戻す。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１毛ホルダ８１４によって提供される運動とは異なって、補足的であるこする運動が提供される。任意選択的に、カム１９１６はシャフト１９１８に離心的に取り付けられ、ビーズ又はカム１９１６の長手方向軸線は、シャフト１９１８と一致しない。この場合、カム従動部１９２２が、螺旋の溝１９２０の底部に載るのに十分長く作成される場合、離心的に取り付けられたカムがシャフトによって回転すると、持ち上げる又は垂直の拍動する力が第２毛ホルダに提供される。あるいは、又は更に、溝の深さは変えられる。深さの変化は、カム従動部、故に、第２毛ホルダに持ち上げる又は垂直の拍動する力を提供する。螺旋の溝がビーズを取り囲む時、ビーズの長手方向軸線に沿って前後に数回循環する溝とそれを置き換えてもよい。この種の溝は、第２毛ホルダの往復運動の頻度を増すために使用され得る。

本発明の実施形態は、単純化のために長手方向軸線８１８及び毛ホルダの表面（例えば、図１１の１１１５参照）にほぼ垂直な方向に伸びる毛で説明されるものの、第１及び／又は第２毛ホルダの運動を補足する又は更に強化するために、毛は異なる配置がされてもよいことが考察される。図２０に関し、毛の数本又は全てが、毛ホルダの表面２００６に対して鋭角２００８を形成する方向に伸びてもよいと共に、毛２０１０及び２０１４各々に関しては、図２０の例によって示されるように、柄に向かう又はそれから離れる方向に伸びる。図２１に関して、もう１つの実施形態では、毛２１１０及び２１１４について図２１で示されるように、毛の数本が、頭部から離れて外向きに別の方向に伸びて、更に毛ホルダの表面に対して鋭角２１０８を形成してもよい。米国特許意匠第３３０，２８６号、意匠第４３４，５６３号に説明されているようなマッサージ用の毛又は様々な高さの毛も使用してもよく、その要旨を参考として引用し本明細書に組み込む。使用に好適な他の好ましい毛の配置には、米国特許第６，００６，３９４号、第４，０８１，８７６号、第５，０４６，２１３号、第５，３３５，３８９号、第５，３９２，４８３号、第５，４４６，９４０号、第４，８９４，８８０号、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／２３９１０号の全て又は一部分に説明されている配置が挙げられ、これらの要旨を参考として引用し本明細書に組み込む。

本発明は特定の実施形態を参照して説明された。本明細書を熟読して理解すると、改良及び変更が出てくる。例えば、あるカムはシャフトに屈曲を含むと説明されている一方で他のカムはシャフトに固定された、適切に形成されたビーズを含むと説明されているが、カムは示された形体には制限されない。実際、屈曲がビーズに置き換えられてもよいし、ビーズが屈曲に置き換えられてもよい。例えば、図２２は、図１３及び図１４に説明されている第５実施形態に類似する第１０実施形態を説明している。しかし、第１０実施形態では、カム２２１６は、シャフト２２１８の上に固定して配置された又は共に成形された、適切に形成された複雑なビーズとして形成される。第１及び第２カム部分又は表面が説明又は参照される場合、それらの部分又は表面は、別個のカムと考えられるか又は別個のカムとして実行され得る。カム又はカム部分が１つの離心円又は屈曲形で説明される場合、多数の離心円又は屈曲形が含まれ得る。加えられた各離心円又は屈曲形は、関連する毛ホルダが、震動する、拍動する、旋回する、ぐるぐる回る、揺れ動く、振動する、往復運動する、又は移動する頻度を増す。更に、多数の離心円が含まれる場合、それらは様々な振幅を有し、様々な毛ホルダ運動の振幅を提供してもよい。全てのそのような改良及び変更は、添付された請求項又はその等価のものの範囲内にある限り、含まれることを意図している。

歯ブラシの断面底面図である。 図１の歯ブラシの一部分の横断側面図を示している。 図２の断面底面図である。 図２の、対向する側面図である。 異なる歯ブラシの、異なる尺度での図２と同じ図である。 異なる歯ブラシの、異なる尺度での図３と同じ図である。 異なる歯ブラシの、異なる尺度での図４と同じ図である。 第２毛ホルダを有する強化歯ブラシの底面図である。歯ブラシは部分的な区分で示されている。 歯ブラシの頭部分の第１実施形態の、図８のＡ〜Ａに沿って取った断面図である。 第１実施形態の部分的断面側面図である。 歯ブラシの頭部分の第２実施形態の、図８のＡ〜Ａに沿って取った断面図である。 歯ブラシの頭部分の第３実施形態の、図８のＡ〜Ａに沿って取った断面図である。 歯ブラシ頭部の第４実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。 歯ブラシ頭部の第５実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。 歯ブラシ頭部の第５実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。シャフトは、図１３に示される位置とは異なる位置に回転しているのが示されている。 歯ブラシ頭部の第６実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。 歯ブラシ頭部の第７実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。 歯ブラシの第９実施形態の頭部分の底面図である。 歯ブラシ頭部の第９実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。 歯ブラシ頭部の第１０実施形態の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分的断面図である。 代表的な第１の交互の毛の配置を示す歯ブラシの側面図である。 代表的な第２の毛の配置を示す、図８のＤ〜Ｄに沿って取った末端部の図である。 交互のカムのデザインを示す第５実施形態の第２の実施の、図８のＢ〜Ｂに沿って取った部分断面図である。

Claims (43)

1. 電動歯ブラシであって、
   内部に配置されるモータを有する、前記電動歯ブラシの第１末端部にある柄と、
   前記電動歯ブラシの第２末端部にある頭部であって、長手方向軸線を有し、複数の毛の房を含む第１毛ホルダと複数の毛の房を含む第２毛ホルダとを有する、頭部と、
   前記モータに作用的に接続されるとともに、長手方向軸線及びカムを有する回転可能なシャフトであって、前記カムは、前記第２毛ホルダと係合して前記第２毛ホルダを前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線に対してほぼ垂直な方向に動かし、前記回転可能なシャフトは、前記第１毛ホルダと係合して前記第１毛ホルダを前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線にほぼ垂直な軸線の周囲で振動又は回転させ、前記第２毛ホルダは、前記第１毛ホルダの軸線とほぼ平行な方向に動く、回転可能なシャフトと
   を備える、電動歯ブラシ。
2. 前記第１毛ホルダと前記第２毛ホルダとの間に隙間が画定される、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
3. 前記頭部は静止毛をさらに備える、請求項２に記載の電動歯ブラシ。
4. 前記静止毛は前記隙間内に設けられる、請求項３に記載の電動歯ブラシ。
5. 前記第２毛ホルダは、前記柄と前記第１毛ホルダとの間に位置する、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
6. 前記カムは、前記回転可能なシャフトにおける屈曲である、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
7. 前記第２毛ホルダは、前記回転可能なシャフトの前記屈曲と係合するカム接触表面を有する、請求項６に記載の電動歯ブラシ。
8. 前記カム接触表面は前記第２毛ホルダの底面に位置する、請求項７に記載の電動歯ブラシ。
9. 前記第１毛ホルダは、前記回転可能なシャフトの最遠端によって駆動される、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
10. 前記最遠端は前記カムから変位する、請求項９に記載の電動歯ブラシ。
11. 前記頭部は、前記第１毛ホルダと前記第２毛ホルダとの間に位置するシャフト支持体をさらに備える、請求項１０に記載の電動歯ブラシ。
12. 前記回転可能なシャフトの前記最遠端は、前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線から外れており、前記第１毛ホルダ内のスロットと係合する、請求項９に記載の電動歯ブラシ。
13. 前記回転可能なシャフトは、前記第２毛ホルダの下部を通り、前記第１毛ホルダの下部を通らない、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
14. 前記カムは、前記カムが前記第２毛ホルダから外れる際に、前記第２毛ホルダが前記電動歯ブラシの前記頭部に向かって可動であるように前記第２毛ホルダから外れる、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
15. 前記第２毛ホルダは複数列の毛の房を含む、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
16. 前記頭部は、前記第２毛ホルダが内部に可動に取り付けられるスロットを有する、請求項１に記載の電動歯ブラシ。
17. 電動歯ブラシであって、
    内部に配置されるモータを有する、前記電動歯ブラシの第１末端部にある柄と、
    前記電動歯ブラシの第２末端部にある頭部であって、長手方向軸線を有し、複数の毛の房を含む第１毛ホルダと複数の毛の房を含む第２毛ホルダとを有する、頭部と、
    前記モータに作用的に接続されるとともに、長手方向軸線及びカムを有する回転可能なシャフトであって、前記カムは、前記第２毛ホルダのカム接触表面と係合して前記第２毛ホルダを前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線に対してほぼ垂直な方向に動かし、前記回転可能なシャフトは、前記第１毛ホルダと係合して前記第１毛ホルダを前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線にほぼ垂直な軸線の周囲で振動又は回転させ、前記第２毛ホルダは、前記第１毛ホルダの軸線とほぼ平行な方向に往復運動する、回転可能なシャフトと
    を備える、電動歯ブラシ。
18. 前記第１毛ホルダと前記第２毛ホルダとの間に隙間が画定され、前記電動歯ブラシは、前記隙間内に設けられる静止毛をさらに備える、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
19. 前記カムは前記回転可能なシャフトにおける屈曲である、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
20. 前記第２毛ホルダは、前記柄と前記第１毛ホルダとの間に位置し、前記回転可能なシャフトは、前記第２毛ホルダの下部を通り、前記第１毛ホルダの下部を通らない、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
21. 前記第１毛ホルダは、前記回転可能なシャフトの最遠端によって駆動される、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
22. 前記最遠端は前記カムから変位する、請求項２１に記載の電動歯ブラシ。
23. 前記頭部は、前記第１毛ホルダと前記第２毛ホルダとの間に位置するシャフト支持体をさらに備える、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
24. 前記回転可能なシャフトの最遠端は、前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線から外れており、前記第１毛ホルダ内のスロットと係合する、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
25. 前記カムは、前記カムが前記第２毛ホルダから外れる際に、前記第２毛ホルダが前記電動歯ブラシの前記頭部に向かって可動であるように前記第２毛ホルダから外れる、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
26. 前記第２毛ホルダは複数列の毛の房を含む、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
27. 前記頭部は、前記第２毛ホルダが内部に可動に取り付けられるスロットを有する、請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
28. 電気モータを有する柄に連結するようになっている電動歯ブラシ頭部アセンブリであって、
    前記柄に連結するようになっている第１末端部と、
    前記第１末端部とは反対の第２末端部とを有する頭部であって、長手方向軸線を有し、複数の毛の房を含む第１毛ホルダ、及び複数の毛の房を含む第２毛ホルダを有する、頭部と、
    前記モータに作用的に接続されるとともに、長手方向軸線及びカムを有する回転可能なシャフトであって、前記カムは、前記第２毛ホルダのカム接触表面と係合して前記第２毛ホルダを前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線に対してほぼ垂直な方向に動かし、前記回転可能なシャフトは、前記第１毛ホルダと係合して前記第１毛ホルダを前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線にほぼ垂直な軸線の周囲で振動又は回転させ、前記第２毛ホルダは、前記第１毛ホルダの軸線とほぼ平行な方向に動く、回転可能なシャフトと
    を備える、電動歯ブラシ頭部アセンブリ。
29. 前記第１毛ホルダと前記第２毛ホルダとの間に隙間が画定される、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
30. 前記頭部は静止毛をさらに備える、請求項２９に記載の電動歯ブラシ。
31. 前記静止毛は前記隙間内に設けられる、請求項３０に記載の電動歯ブラシ。
32. 前記第２毛ホルダは、前記柄と前記第１毛ホルダとの間に位置する、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
33. 前記カムは前記回転可能なシャフトにおける屈曲である、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
34. 前記第２毛ホルダは、前記回転可能なシャフトの前記屈曲と係合するカム接触表面を有する、請求項３３の電動歯ブラシ。
35. 前記カム接触表面は前記第２毛ホルダの底面に位置する、請求項３４に記載の電動歯ブラシ。
36. 前記第１毛ホルダは、前記回転可能なシャフトの最遠端によって駆動される、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
37. 前記最遠端は前記カムから変位する、請求項３６に記載の電動歯ブラシ。
38. 前記頭部は、前記第１毛ホルダと前記第２毛ホルダとの間に位置するシャフト支持体をさらに備える、請求項３７に記載の電動歯ブラシ。
39. 前記回転可能なシャフトの前記最遠端は、前記回転可能なシャフトの前記長手方向軸線から外れており、前記第１毛ホルダ内のスロットと係合する、請求項３６に記載の電動歯ブラシ。
40. 前記回転可能なシャフトは、前記第２毛ホルダの下部を通り、前記第１毛ホルダの下部を通らない、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
41. 前記第２毛ホルダは複数列の毛の房を含む、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
42. 前記頭部は、前記第２毛ホルダが内部に可動に取り付けられるスロットを有する、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。
43. 前記カムは、前記カムが前記第２毛ホルダから外れる際に、前記第２毛ホルダが前記電動歯ブラシの前記頭部に向かって可動であるように前記第２毛ホルダから外れる、請求項２８に記載の電動歯ブラシ。

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