JP5990532B2 - 多重運動ブラシ部材を有する、電動歯ブラシとそのブラシヘッド - Google Patents

Description

本発明は一般に、歯の清掃向けに振動運動を備えるブラシ部材を有する、電動歯ブラシに関し、より詳細には、ブラシ部材の異なる部分によって多重同時運動が提供されるブラシ部材を含む。

すべての電動歯ブラシは、駆動装置によって駆動されるブラシ部材を有し、該駆動装置は、ブラシ毛の動作によって歯を清掃するように設計された、ブラシ部材運動を発生させる。前記運動は変化しうるもので、中でも、掃除運動はもちろん、回転運動および軸方向運動も含む。通常、最も効果的な運動は振動であり、選択した角度でのブラシ部材の往復運動を含む。多くの電動歯ブラシが単一の運動のみを有する一方で、多重の、典型的には２つの運動を有する電動歯ブラシもあり、該運動は通例主運動と補助運動とであって、２つの独立した部分のブラシ部材によって遂行される。

多くの場合、補助運動は、個別のブラシ毛の集合を有する単一の毛束または毛束領域（複数の毛束）の、高速回転運動または回転運動である。該単一の毛束または毛束領域は第２ブラシ毛領域と呼ばれ、残りのブラシ部材ブラシ毛領域とは独立している。しかしながら、一般にブラシ部材の第２ブラシ毛領域部は、補助運動を生成するにあたり、カム駆動およびギア駆動の利用を含む、追加の機械的リンク機構によって駆動される。

このような機構には通常、大きな欠点がある。第一に、主運動用の空間の必要性に加えて、補助運動用の追加の機械的リンク機構が独自の空間を個別に必要とする。これによりブラシヘッド装置の全体サイズが増し、口内のブラシヘッドサイズが増大して、故にブラッシング体験が損なわれうる。さらに、リンク機構が動作するブラシヘッド運動の振動数範囲は、騒々しく、部品の高加速による過剰摩耗をももたらす。またさらに、追加のリンク機構は相当数の部品および慎重な組み立て作業を必要とし、歯ブラシのコストを増大する。

多重運動ブラシ部材は口腔清掃において利点も持ちうるため、前述した欠点を最小化または消去し、利点を維持しうる多重運動歯ブラシがあることが望ましいだろう。

したがって、本開示内容は電動歯ブラシおよびそれに利用するブラシヘッドである。電動歯ブラシはハンドル部と、その内部に位置する駆動装置とを有する。ブラシヘッドは、基端部が歯ブラシのハンドル部に接続可能なネック部と、ネック部の先端部に位置し、ブラシ毛基板とそこに取り付けられる第１ブラシ毛領域とを有するブラシ部材と、ブラシ毛基板上に回転のために取り付けられる偏心部とを有する。前記ブラシ部材では動作において、駆動装置がブラシ部材および第１ブラシ毛領域に、選択した振動または他の口腔ケア運動を与える。前記偏心部ではブラシ部材の運動が偏心部とそこに取り付けられる偏心ブラシ毛領域とに回転運動を与え、歯ブラシの口腔ケア動作に役立つ。

図１は電動歯ブラシの簡易な概略図であり、ブラシヘッド装置と、該ブラシヘッドの端部に位置し多重運動という特徴を持つブラシ部材とを示す。 図２は多重運動ブラシヘッド装置の透視図である。 図３は図２の分解組立図である。 図４Ａ〜４Ｅは図１〜３の多重運動ブラシ部材の略図であり、ブラシ部材の回転振動運動に対応する、ブラシ部材の偏心部材部の運動を示す。

図１は電動歯ブラシ１０を示す。電動歯ブラシ１０はハンドル部１２とブラシヘッド装置１４とを有する。ブラシヘッド装置１４はネック部１５とその端部にブラシ部材１６とを有し、ブラシ部材１６はブラシ毛基板部材１８とブラシ毛領域２０とを有する。ブラシヘッド装置は、一般に参照番号２２に示されるようなハンドル内の駆動装置により、ブラシヘッドに接続している駆動軸２３を通じて動かされる。駆動装置はバッテリー２４で動作し、通常、再充電可能である。歯ブラシの動作はマイクロプロセッサ２６とオンオフスイッチ４０とによって制御される。上述のように、駆動装置は、ブラシ毛基板とそこに取り付けられるブラシ毛領域とを含め、さまざまなブラシヘッド装置運動を発生させることができる。該運動は、中でも、回転、軸方向または掃除を含む、特定のさまざまな振動運動を含む。

本発明では、ブラシヘッド装置１４は多重運動ブラシ部材を有し、具体的には、ブラシ部材は２つの異なる運動を備える。一方の運動、すなわち主運動、は、上述のように、ハンドル内の従来型の駆動装置によって発生され、ブラシヘッド装置に作用する。それ故に、ブラシ毛基板とそこに取り付けられるブラシ毛領域とを含む、ブラシ部材に作用する。ここでは説明のために、主運動は角度の範囲が５〜２０度で、振動数の範囲がおよそ２００〜３００Ｈｚの振動として詳述する。しかしながら、前記角度と前記周波数とは単に説明の手段であって、以降に述べられる多重運動機構ではかなり変化しうることが理解されるべきである。

ここで図２および図３を参照すると、ブラシ部材２８は偏心質量すなわち偏心部３０を有する。偏心部３０はブラシ毛基板３４に位置するブッシング３２に、回転自在に取り付けられる。従来型のブラシ毛領域３６はブラシ毛基板上に位置し、示されている実施形態での偏心部３０は、ブラシ毛基板のおよそ中央に配置される。偏心部３０はリベットまたは類似要素３７によってブラシ基板に留められる。ブラシ毛領域３８は偏心部３０に取り付けられ、単一のブラシ毛束もしくは小さな複数のブラシ毛束、または他の清掃もしくは研磨部材を有する。単一のブラシ毛束は典型的には２０〜４０の個別のブラシ毛繊維を有し、または個別のブラシ毛繊維の直径および毛束の直径により、実質的にはより多くのブラシ毛を有しうる。たとえば最大で４０００までのブラシ毛繊維が利用されてもよい。ひとつ以上のブラシ毛束、または、研磨のような他の口腔ケア機能を遂行するための他の清掃要素が利用されてもよい。ブラシ毛またはブラシ毛束は、一体成形、接着剤またはスナップイン機構を含む、さまざまな方法で偏心部に取り付けることができる。

示されている実施形態では、偏心部は幅広い種類の形状および寸法であってよい。一例としては、偏心部は半円で、完全な円の直径の範囲は４〜１２ｍｍである。望ましい範囲内で偏心定数を発生させるため、多くの組み合わせの偏心構造や偏心密度が利用されてよい。示されている実施形態では、偏心定数（Ｅ＝ｍ×Ｒ）は５×１０^−８〜２×１０^−６ｋｇ・ｍの範囲内である。

動作において、ブラシ部材２８（図２、図３）の運動は、ブッシング３２で自由に回転する偏心部３０の、回転動作を発生させる。図４Ａ〜４Ｅはブラシ部材２８の主な振動運動と、結果として生じる偏心部３０の運動を示す。この運動は、偏心部の運動がブラシ部材の回転に同調する、機構を説明する。その２つが同調しない場合、ブラシ部材の運動に対する偏心部の位置は示されたものとは異なってくるが、それでもなお偏心部はブラシ部材の振動につれて一方向のみに回転するだろう。

ブラシ部材２８が中立または静止位置から運動範囲の一端へ回転するにつれて、偏心部３０は示された位置へ一方向に回転／高速回転を始める（図４Ａ）。ブラシ部材２８が回転して元の静止位置へ戻るにつれて、偏心部３０はおよそ９０度回転する（図４Ｂ）。ブラシ部材２８が運動範囲の他端へ回転するにつれて、偏心部は同方向にさらに９０度回転する（図４Ｃ）。ブラシ部材２８が元の静止位置へ戻る運動により、偏心部は引き続き同一方向に９０度運動する（図４Ｄ）。図４Ｅに示されているように、ブラシ部材２８の往復振動につれて、偏心部およびそれに付随するブラシ毛領域は一方向のみに高速回転（回転）を続ける。

これは歯に追加の清掃効果または研磨のような他の口腔ケア効果を与え、たとえば、偏心部上のブラシ毛の高さによっては隣接歯間領域にも届くことができる。通常、偏心部上のブラシ毛領域には、歯に接触するに十分な高さがあるだろう。ブラシ部材のブラシ毛領域に比べて、偏心ブラシ毛の正確な高さは、付加的に望まれる口腔ケア動作によって変化しうる。

動作において、偏心部の回転動作は、振動数を含め、ブラシ部材２８の振動動作に影響しない。ブラシ部材の振動数は偏心部の振動数をある程度決定し、偏心部の特定の設計にもよる。たとえばブラシ部材の振動数２６０Ｈｚにおいて、上述のような偏心機構では偏心部および偏心ブラシ毛領域３８に５０〜１００Ｈｚの間の回転振動数をもたらす。

上記機構の利点は、追加的な補助運動のために特別なリンク機構またはカムを用いることなく、多重運動のブラシ毛動作が実現されることである。その結果、上述された従来の多重運動歯ブラシの欠点を克服している。

説明のため、より好ましい実施形態が開示されているが、以降の特許請求の範囲にて定められるように、発明の精神から逸脱しない範囲で、さまざまな変更、修正および置換が該好ましい実施形態に行われてもよいことが理解されるべきである。

Claims (12)

1. ハンドル部と前記ハンドル部内に位置する駆動装置とを有する電動歯ブラシに利用する、多重運動を提供するためのブラシヘッドであって：
   基端部が前記歯ブラシの前記ハンドル部に接続可能であるネック部と；
   ブラシ毛基板と前記ブラシ毛基板に取り付けられる第１ブラシ毛領域とを有し、前記ネック部の先端部に位置するブラシ部材であって、動作において、前記駆動装置が、前記ブラシ部材および前記第１ブラシ毛領域に、前記ネック部の縦軸の周囲に振動する主運動を発生させる、ブラシ部材と；
   前記ブラシ毛基板上に回転可能に取り付けられる偏心部であって、前記偏心部および前記偏心部に取り付けられる偏心ブラシ毛領域は、前記歯ブラシの口腔ケア動作に役立つよう、前記ブラシ部材の主運動に同調して回転運動を行う、偏心部と；
   を有するブラシヘッド。
2. 前記偏心部が前記第１ブラシ毛領域の中央に取り付けられる、請求項１に記載のブラシヘッド。
3. 前記口腔ケア動作が歯の清掃である、請求項１に記載のブラシヘッド。
4. 前記偏心部が、直径が５〜１４ｍｍの範囲にあって半円の外形を有する、請求項１に記載のブラシヘッド。
5. 前記偏心部が５×１０^−８〜２×１０^−６ ｋｇ・ｍの範囲の偏心定数を有する、請求項１に記載のブラシヘッド。
6. 前記偏心ブラシ毛領域が単一の毛束を有し、ブラシ毛繊維数が２０〜４０００の範囲にある、請求項１に記載のブラシヘッド。
7. 前記繊維数が２０〜４０の範囲にある、請求項６に記載のブラシヘッド。
8. 前記偏心部の回転運動が、前記駆動装置によって発生される前記ブラシ部材の運動に影響しないように、前記偏心部が構成されている、請求項１に記載のブラシヘッド。
9. 電動歯ブラシであって：
   ハンドル部と；
   前記ハンドル部内に位置する駆動装置と；
   基端部が前記歯ブラシの前記ハンドル部に接続可能なネック部を含む、多重運動を提供するためのブラシヘッドと；
   ブラシ毛基板と前記ブラシ毛基板に取り付けられる第１ブラシ毛領域とを有し、前記ネック部の先端部に位置するブラシ部材であって、動作において、前記駆動装置が、前記ブラシ部材および前記第１ブラシ毛領域に、前記ネック部の縦軸の周囲に振動する主運動を発生させる、ブラシ部材と；
   前記ブラシ毛基板上に回転のために取り付けられる偏心部であって、前記偏心部および前記偏心部に取り付けられる偏心ブラシ毛領域は、前記歯ブラシの口腔ケア動作に役立つよう、前記ブラシ部材の主運動に同調して回転運動を行う、偏心部と；
   を有する電動歯ブラシ。
10. 前記偏心部が前記第１ブラシ毛領域の中央に取り付けられる、請求項９に記載の電動歯ブラシ。
11. 前記偏心部が、直径が５〜１４ｍｍの範囲にあって半円の形である、請求項９に記載の電動歯ブラシ。
12. 前記偏心部が５×１０^−８〜２×１０^−６ ｋｇ・ｍの範囲の偏心定数を有する、請求項９に記載の電動歯ブラシ。

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