JP6190385B2 - 可動パドル部材を備える電動歯ブラシ用ブラシヘッド - Google Patents

Description

本願は、電動歯ブラシに関し、より具体的には、電動歯ブラシに使用する新規なブラシヘッドに関する。

さまざまな製造業者から入手可能な幾つかの電動歯ブラシは、マルチ運動のブラシヘッド動作を特徴とする。別々の運動は変化し、例えば回転運動及び長手方向（往復）運動及び／又はイン・アンド・アウト（歯に近づき遠ざかる）運動の組合せが含まれる。加えて、いくつかの電動歯ブラシは、例えば８の字などの複雑なパターンで動くブラシヘッドを特徴とする。しかしながら、これらのマルチ運動ブラシヘッドは、一般に少なくとも２つの重要な不利な点を有する。ブラシヘッドは、マルチ運動を作り出すために、カム駆動及びギヤ駆動配置を含む標準の機械的リンク機構を使用する。これらの機械的リンク機構は、かなり広いスペースを必要とし、これは、ブラシヘッドのサイズだけでなくコストをも増大させる。加えて、可聴周波数の歯ブラシ（１５０―３００Ｈｚ）と同様の効果的な周波数範囲で動作するこのような機械的リンク機構は、通常、かなり音がうるさく、通常、短い動作時間で過剰な摩耗を受ける。これらの機械的リンク機構は、所望のマルチブラシヘッド運動を作り出すために、しばしば複雑で、それ故、寿命が短くなりやすい及び／又は故障しやすい。

本装置は、一般的な機械的リンク機構を使用することなく、共振周波数で歯を磨く際に効果的なマルチブラシヘッド運動を作り出し、その結果として、従来のマルチ運動歯ブラシヘッドの不利な点を克服する。

従って、駆動アセンブリにより作り出される往復スィーピング（sweeping，弧を描く）型の駆動運動を有する電動歯ブラシに使用するブラシヘッドは、駆動アセンブリの延伸部への取付けのために構成されるネック部と、ネック部の遠位端部に配置されるブリッスル（bristle，刷毛）基板部材とを有し、前記ブリッスル基板部材は、中心部及び前記中心部の対向側に２つのパドル部材を含み、前記中心部及びパドル部材は、カンチレバー様式で、それぞれネック部の遠位端部から延び、前記中心部の対向端部及び前記パドル部材は自由に動き、前記中心部は、歯に沿った動作に対して往復スィーピング運動をする駆動部材の動きに従い、他方、２つのパドル部材は、イン・アンド・アウト、すなわち歯に近づき遠ざかるように動く。

図１は、本発明のブラシヘッドを備える電動歯ブラシの正面図である。 図２は、本発明を具現するブラシヘッドの上部図である。 図３は、ブリッスルの無い新規なブラシヘッドのブリッスル基板部の一実施形態の上部図である。 図４Ａは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板の相対運動を示す、図３のブリッスル基板部の横断面図の一つである。 図４Ｂは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板の相対運動を示す、図３のブリッスル基板部の横断面図の一つである。 図４Ｃは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板の相対運動を示す、図３のブリッスル基板部の横断面図の一つである。 図４Ｄは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板の相対運動を示す、図３のブリッスル基板部の横断面図の一つである。 図５は、ブリッスルの無いブリッスル基板部の別の実施形態の上部図である。 図６Ａは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板部の相対運動を示す、図５のブリッスル基板の横断面図の一つである。 図６Ｂは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板部の相対運動を示す、図５のブリッスル基板の横断面図の一つである。 図６Ｃは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板部の相対運動を示す、図５のブリッスル基板の横断面図の一つである。 図６Ｄは、歯ブラシの動作中のブリッスル基板部の相対運動を示す、図５のブリッスル基板の横断面図の一つである。

図１は、本発明のブラシヘッド１２と、持ち手部１４とを含み、全体として１０で表される電動歯ブラシを示す。一般に、持ち手部１４は、再充電可能なバッテリー１８から電力が供給され、マイクロプロセッサ２０により制御される駆動アセンブリ１６を含む。持ち手は、また、オン／オフスイッチ２２と、マルチモード歯ブラシの動作のモードを制御するための制御ボタン２４とを含む。駆動アセンブリ１６は、ブラシヘッドアセンブリ１２のスィーピング（部分的な回転）運動を作り出す駆動シャフト２６を含む。回転振幅は、５−２８°、好ましい範囲は、７−１４°である。本ブラシヘッド１２の適正な動作は、スィーピング、すなわち部分的な回転運動を必要とする。

ブラシヘッド１２は、近位端部３２が空洞である長く細いネック部３０を含み、この中に、駆動シャフト２６が確実に嵌合する。ネック部３０の遠位端部３４には、ブリッスル基板部材３６があり、これは、特に、ブリッスル基板アセンブリの分かれた部分、従ってそれらの上のブリッスルに関するマルチ運動動作、又は代替として、ユーザの歯に近づき遠ざかる単一運動動作を作り出すために構成され、構造化されている。しかしながら、マルチ運動アレンジメントが好ましく、図１、図２、及び図３のブラシヘッドにおいて例示される。代替的な運動アレンジメントは、図５に示される。

ここで図２及び図３を参照すると、ブリッスル基板部材は、中心部３４と、中心部の対向側にある２つのサイドパドル部材部３６及び３８とを含む。示される実施形態では、ブラシヘッドの全幅は、１３ｍｍであるが、これはより小さくすることができ、他方、中心部の幅は、約２−５ｍｍであり、２つのパドル部材部の各々の幅も、約２−５ｍｍである。中心部及び２つのパドル部材は、実質的に同一平面上にあり、２つのパドル部材は、実質的に同一である。中心部３４及び２つのパドル部材３６、３８は、これらの近位端部でブラシヘッドネック部の遠位端部に接続される。２つのパドル部材の対向する自由端４６、４８は、自由に動くことができる。図２及び図３に示される実施形態では、中心部３４は、２つのパドル部材３６、３８の自由端を越えて延び、２つのパドル部材の外側とこれらの自由端の先との間に延びてカーブした端面５２に終わるキャップ状の末端部５０を含む。中心部及び２つのパドル部材は、ブラシヘッドのネック部と一体となることができ、又は、これらは、分離され、ネック部に接続することができる。一般に、ブリッスル基板部材全体は、例えばポリプロピレン又はポリエステルなどのプラスチックでできている。示される実施形態では、パドルの厚みは、約２−５ｍｍ、好ましくは４ｍｍである。

本発明の重要な側面である動作では、図４Ａ乃至図４Ｄに示されるように、駆動シャフト２６が軸４９の周りを特定の角度を介して弧を描く又は回転すると、中心部３９が回転する間、矢印４１、４３で示されるように、２つのサイドパドル部材３６、３８は、交互にイン・アンド・アウトし、すなわち歯に近づき遠ざかるように動く。ブリッスルは、明確にするために、図４Ａ乃至図４Ｄに示されていない。図４Ａ、図４Ｂは、一方向への回転を示し、他方、図４Ｃ、図４Ｄは、反対方向への回転を示す。従って、歯に対して、ブリッスルをその上に備える中心部３９は、歯の表面に沿ってスクラブ動作を作り出し、他方、２つのパドル部材は、歯に対して、イン・アンド・アウト、すなわち突き（poking）運動を作り出し、これは、歯の間の歯間エリアに特に効果的である。従って、双対運動ブラシヘッドは、２つのパドル部材のカンチレバー配置と、ブラシヘッドの中心部を歯に対してスクラブ型動作で駆動するだけでなく、パドル部材のイン・アンド・アウト動作も作り出す器具駆動シャフトのスィーピング、すなわち部分的に回転する動作によって、任意の機械的リンク機構無しに達成される。上記のように、マルチ運動は、ブラシヘッドがネック部の軸の周りを左右に（振動する態様で）回転して駆動されることが必要である。正弦波信号により駆動される器具モーターは、ブラシヘッドに対して必要な駆動シャフト運動を作り出す。１５０−３００Ｈｚの範囲の周波数を有する、弧を描く運動をする歯ブラシに対して、２つのパドル部材のイン・アンド・アウト動作は、同一の周波数を有する。パドル部材運動の振幅は、パドル剛性、パドル質量、及びユーザ動作によるブラシヘッドの負荷の関数である。パドル剛性は、上記のパドルのジオメトリーの関数であり、ブラシヘッド材料の弾性率の比率である。

従って、効果的なマルチ運動歯ブラシが、望ましくは達成され、２つの重要な洗浄動作を有し、これらは、任意の追加の機械的カム又は結合無しに、ブリッスル基板アセンブリ自体の配置及び構成により作り出される。

ブリッスル基板配置は、イン・アンド・アウト（歯に近づき遠ざかる）の単一運動動作だけのために使用することもできる。ブラシヘッドの構造配置は、図５に５２で示される。これは、実質的に同一平面上にある２つの（カーブした自由端を除いて）実質的に同一のパドル部材５４及び５６を含む。パドル部材の物理的寸法、駆動シャフトの回転、及び突き運動の範囲は、図３の実施形態のそれらと同様である。２つのパドル部材間の空間は、この場合は、約０．５−１ｍｍである。

図６Ａ乃至図６Ｄに示されるように、駆動シャフト２６が特定の角度を介して弧を描くと、軸６４についての矢印６１及び６２で示されるように、２つのパドル部材５４、５６は、矢印６６、６８で示されるように、歯に近づき遠ざかるように交互に動く。図６Ａ、図６Ｂは、駆動シャフトが一方向へ回転するときのパドル部材５４、５６の動きを示し、他方、図６Ｃ及び図６Ｄは、駆動シャフトが他方向に回転するときのパドル部材５４、５６の動きを示す。パドル部材に取付けられたブリッスルを用いて、突き（イン・アンド・アウト）運動が作り出され、これは、繰り返しになるが、歯間清掃のために特に効果的である。

従って、任意の機械的リンク機構又はカム無しに、ブラシヘッド構造がスィーピング（部分的に回転する）運動で駆動されるときに、ブリッスル基板構造及び配置によりマルチ運動を作り出すように配置され構成される電動歯ブラシ用の新規なブラシヘッドが開示された。

例示のために本発明の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、及び置換が実施形態に組み込まれてもよいことが理解されるべきである。

Claims (6)

1. 駆動アセンブリにより作り出される往復スィーピング型駆動運動を有する電動歯ブラシに使用するブラシヘッドであって、
   前記駆動アセンブリの延伸する駆動シャフト部へ取付けられるネック部と、
   前記ネック部の遠位端部に配置されるブリッスル基板部材と、
   を有し、
   前記ブリッスル基板部材は、中心部及び前記中心部の対向側に配置された２つのパドル部材を含み、
   前記中心部及び前記２つのパドル部材は、それぞれの近位端部でカンチレバー様式により前記ネック部の前記遠位端部に接続されて延び、それぞれの遠位端部を形成し、
   前記中心部及び前記２つのパドル部材のそれぞれの遠位端部は、自由に動き、動作中、前記中心部は、歯に沿った清掃動作に対して部分的な回転による往復スィーピング運動をする前記駆動アセンブリの動きに従い、前記２つのパドル部材は、前記中心部が歯を清掃する時に歯に近づきまた遠ざかるイン・アンド・アウト運動をする、
   ブラシヘッド。
2. 前記パドル部材は、幅約２−５ｍｍ、及び厚さ約２−５ｍｍである、請求項１に記載のブラシヘッド。
3. 前記パドル部材は、厚さ約４ｍｍである、請求項２のブラシヘッド。
4. 前記スィーピング運動を達成するための駆動アセンブリを含み、
   前記スィーピング運動は、５−２０°の範囲であり、前記イン・アンド・アウト運動は、０．５ｍｍ−５ｍｍの範囲である、請求項１に記載のブラシヘッド。
5. 前記スィーピング運動は、７−１４°の範囲であり、前記イン・アンド・アウト運動は、約２ｍｍである、請求項４に記載のブラシヘッド。
6. 前記２つのパドル部材は、実質的に同一であり、前記中心部と同一平面上にあり、前記中心部は、遠位端部に端部を含み、前記端部は、前記パドル部材の前記対向端部を僅かに越えて延び、実質的に前記ブリッスル基板部材の全幅をカバーする、請求項１に記載のブラシヘッド。
   

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