JP6560225B2 - バイオフィルム除去タッチポイントを備えた歯ブラシ - Google Patents

Description

本開示は、一般に歯ブラシに関し、より詳細には、特定の幾何形状、材料特性、および歯ブラシ装置の１つまたはより多くのモーターにより発生させた刺激を組み合わせた歯磨き、ならびに、歯茎の筋肉および組織のマッサージ、刺激、または治療に関する。

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年１２月２０日出願の「Toothbrush With Biofilm-Removing Touch Points」という名称の、同時係属の米国特許仮出願第６１／９１９，６７３号明細書と、２０１４年１２月１８日出願の「Toothbrush with Biofilm-Removing Touch Points」という名称の、同時係属の米国実用特許出願第１４／５７６，１３４号明細書に基づく優先権を、35 U.S.C. § 119(e)により主張する。

一般的な口腔衛生および口内の健康は、歯および口腔内での微生物培養物および細菌の存在と、歯の保護層に損傷を与えて窩洞の生成および進行のより大きな可能性を引き起こす、関連ある微生物の排泄物の存在とに依存する。これらの微生物培養物は、歯の表面のバイオフィルム内と、口腔内および歯の表面に残されたままの食物中に存在する。バイオフィルムおよび食物の効果的な除去は、微生物の培養物および排泄物の存在を減少させ、歯の自然な保護を改善するのを支援してより良好な口内衛生をもたらす。

歯茎の組織および筋肉は、歯の下層が露出すること、ならびに、接触および温度変化に対して感受性があることを考える限り、歯の保護にとって極めて重要である。今日のデンタルケア製品および歯ブラシ装置は、ナイロン刷毛の使用に依拠するが、これは、大き過ぎる圧力を加えた場合に歯茎の組織および筋肉に損傷を与える。さらに、ナイロンまたは同等の刷毛をベースにした今日のデンタルケア装置および歯ブラシは、歯茎の組織および筋肉の再生および連続治癒プロセスに重要な、組織への刺激も循環の増強も行わない。

今日まで、口内衛生に対処するデバイスは、バイオフィルムの存在を低減させ、食物の残りを除去し、かつ歯茎の組織および筋肉を治療するように設計されたナイロン刷毛をベースにするが、これらデバイスは、歯の広い表面積全体にわたって非常に薄いバイオフィルムを除去するというそれらの能力を制限する刷毛の幾何形状および性質に起因して、それほど効果的ではない。これらの刷毛は、歯茎の組織および筋肉を効果的に刺激することができない。事実、現在利用可能なほとんどのデバイスは、歯茎の組織を刺激するのではなく歯茎の組織への損傷を最小限に抑えるための特殊な機構により設計されている。したがって、上記制限を克服することができ、より大きい効力でバイオフィルムを除去できると共に歯茎の組織および筋肉を効果的かつ安全に刺激できるデバイスが求められている。

実施形態は、１つまたはより多くの振動モーター、または様々な周波数脈動を歯ブラシに提供し得るその他の電磁デバイスと、シリコンなどの軟質弾性材料から構成することができる外面を備えた歯ブラシ装置を含む。装置は、例えば０．５から２．５ｍｍの大きさのタッチポイントを含む１つまたはより多くのテクスチャー付き表面、または歯を清浄化して歯茎の組織および筋肉と相互作用させるための隆起部を持つ固体表面を備えたブラシも含む。振動モーターは、使用者の歯および歯茎に適用するために、ブラシのテクスチャー付き表面を移動させまたは振動させる。使用者が歯および歯茎上で歯ブラシを動かすにつれ、テクスチャー付き表面のタッチポイントと組み合わせた振動脈動は、歯の表面のバイオフィルムおよびその他の汚染物質を除去する。振動脈動が使用者の歯茎にタッピング運動を与えて、摩耗動作なしに組織を刺激する。振動は、５０〜３００ヘルツ（Ｈｚ）付近で生ずる。一実施形態は、高周波および低周波振動モーター、またはその他の電磁デバイスを含み、これらは同時に動作させてもよい。同時脈動は、歯に対して深部の清浄化を行える。本明細書では歯ブラシとして説明するデバイスは、清浄化に加えて、マッサージ、刺激、加熱、練り歯磨きまたはその他の物質の付着などを含めた、その他の機能を発揮することもできる。

一実施形態による歯ブラシの斜視図である。 一実施形態による歯ブラシの側面図である。 一実施形態による歯ブラシの側面図である。 一実施形態による歯ブラシの正面図である。 一実施形態による歯ブラシの背面図である。 一実施形態による歯ブラシの上面図である。 一実施形態による歯ブラシの底面図である。 一実施形態による歯ブラシのヘッドの斜視図である。 一実施形態による歯ブラシのヘッドの正面図である。 一実施形態による、歯ブラシのヘッドの側面図である。 従来の歯ブラシヘッドの斜視図である。 いくつかの実施形態による、歯ブラシヘッドの斜視図である。 一実施形態による歯ブラシの分解立体図である。 一実施形態による歯ブラシの内部構成要素の図式表示である。

図は、単なる例示の目的で、本開示の様々な実施形態を示す。当業者なら、本明細書に例示される構造および方法の代替的実施形態を、本明細書に記述する開示の原理から逸脱することなく用いてもよいことが、下記の考察から容易に理解されよう。

図１は、一実施形態による歯ブラシ１００の斜視図である。いくつかの実施形態では、歯ブラシ１００は、ＡＣ電源からの電力を（例えば、電力変換器を通して）使用しまたはバッテリーの電力を使用して機械的エネルギーを発生させることにより、口内の様々な部分（歯、歯茎、歯肉線、顎、舌、および内側頬壁など）を機械的に刺激しかつそれらの部分に脈動を与える、電気機械式デバイスである。

図１に示されるように、歯ブラシ１００は、ヘッド１０２、握り部１０４、およびネック１０６を有する。ネック１０６は、ヘッド１０２を握り部１０４に連結しすなわち接続させる。使用の事例または適用例に応じて、また目標とする使用者（子供対大人、および敏感な歯または歯茎を持つ人達など）に応じて、歯ブラシ１００は、様々な異なる材料、様々な異なるサイズ（例えば、子供用にはより小さい歯ブラシ）、例えば異なる全長、ヘッド１０２の異なる長さまたは幅、握り部１０４の異なる長さまたは幅などで作製することができる。ヘッド１０２は、オプションで、丸みの付いたまたは滑らかな周縁を有しており、頂点に向かって先細りになっており（例えば、楕円形）、それによって口内でのより容易な使用が促進される。

いくつかの実施形態では、ヘッド１０２の正面は、列に沿って配置された刷毛タッチポイント１１０を含む。これらの列は、ヘッド１０２の頂点１５２からヘッド１０２のベース１５４まで延びるヘッド１０２の縦軸１１２に直交して、配置される。

いくつかの実施形態では、挿入図１５０に示されるように、複数の刷毛タッチポイントの所与の刷毛タッチポイントは、単一の中実な細長い構造である。さらに、挿入図１５０に示されるように、所与の刷毛タッチポイントの、単一の中実な細長い構造は、所与の刷毛タッチポイントの近位端から遠位端まで断面積が減少していく長方形または実質的に長方形の断面を有する。言い換えれば、所与の刷毛タッチポイントの単一の中実な細長い構造は、その中心軸に沿ってベースから先端まで先細りになっており、矩形角錐台を形成する。いくつかの実施形態では、刷毛タッチポイントの細長い構造は、多角形の断面を有する。例えば、断面は台形であってもよく−台形断面の２つの平行な辺は、ヘッドの縦軸に平行に形成されており、ヘッドの側縁または外縁に近いほうの辺は、ヘッドの側縁または外縁からさらに離れた辺よりもその長さが大きい。これは図１５０に示され、挿入図１５０のタッチポイント１５０−ａおよび１５０−ｂは、台形の断面を有する。歯ブラシヘッドの外縁または周縁に近いほうの台形の辺（例えば、１５５−ａおよび１５７−ａ）は、周縁からさらに離れている台形の辺（例えば１５５−ｂおよび１５７−ｂ）よりもその寸法が大きい。したがってタッチポイントは、ブラシヘッドの外縁付近では断面がより広くなるように、かつ中心に向かって断面が狭くなるように、設計されてもよい。個々のタッチポイントに関する幅のこの変動または差（例えば、辺１５５−ａの長さと辺１５５−ｂの長さとの差）は、ヘッドの外周縁または側周縁に近いタッチポイントに関してより大きくなってもよい。そのような実施形態では、ブラシヘッドの中心付近のタッチポイントは、より長方形になり、より均一な幅を有する。円形、楕円形、長円形、凹面形状などのその他の断面形状は、多角形状の代替として、または多角形状に加えて、使用されてもよい。断面形状は、歯ブラシのヘッド上のタッチポイントの場所に基づいて変えてもよく−例えば、円形断面は頂点１５２付近のタッチポイントに使用されてもよく、台形断面はヘッドの外周縁付近に、および長方形または四角形の断面は、ヘッドの中心領域で使用されてもよい。

さらに断面形状は、歯ブラシヘッドの縦軸に沿って、より狭いかより小さい寸法を有するように構成してもよい。例えば、長方形または多角形の断面の、より狭いかより短い辺は、オプションで歯ブラシヘッドの縦軸に平行である。タッチポイント１５０−ａおよび１５０−ｂの例示において、より短いほうの辺１５５−ａおよび１５５−ｂは、歯ブラシヘッドの縦軸に平行にすなわち沿って形成される。この設計の特徴は、歯ブラシヘッドの側方の、短い、または水平軸に沿った場合よりも、歯ブラシヘッドの縦軸に沿って加えられる撓みまたは曲げの力に対して少ない抵抗をもたらす。より一般には、タッチポイントの幅は、ブラシのストロークまたは撓み力が加えられ易い方向に直交する方向に沿って増大させすなわち大きくしてもよく、したがって、これらの撓み力に対してより低い抵抗がもたらされる。

いくつかの実施形態では、タッチポイントの断面の中心が、タッチポイントの長さ全体を通してタッチポイントの中心軸に位置合わせされ−言い換えれば、刷毛タッチポイントは、その中心軸に沿って先細りになっている。この場合、タッチポイントの中心軸は、タッチポイントのベースの平面に直交しており、そこでタッチポイントは歯ブラシのヘッドに接触しまたは取着される。この中心に置かれた先細り部分は、タッチポイントの中心軸に沿って対称的な機械的撓み特性をもたらす。あるいは、タッチポイントの断面の中心は、タッチポイントがその長さにそって先細りになるにつれ、タッチポイントの中心軸に対してオフセットされてもよい。言い換えれば、刷毛タッチポイントは、中心軸から離れるにつれ非対称的に先細りになり、先細りの軸は、タッチポイントの中心軸に対してオフセットされ角度が付けられてもよい（例えば、非平行）。これは、タッチポイント１５０−ａおよび１５０−ｂの図に示され、先細りの軸１５５−ｃおよび１５７−ｃは、タッチポイントの中心軸１５５−ｄおよび１５７−ｄに対してオフセットされまたは角度が付けられる。この中心に置かれていない状態の中心先細りは、非対称機械的撓み特性を、タッチポイントの中心軸の両端に加えられた力に与えるのに使用されてもよい。例えば、図１に示されるように、刷毛タッチポイント（例えば、タッチポイント１５０−ａおよび１５０−ｂ）が歯ブラシヘッドのベース側に向かって先細りになる場合、刷毛タッチポイントは、より高い撓み性（少ない抵抗）を提供して、ヘッドの頂点１５２に向かう場合よりも歯ブラシヘッドのベース１５４に向かって撓みまたは曲がる。

より一般には、タッチポイントの先細りの軸は、ブラシのストロークに関連した撓み力が加えられ易い方向で、タッチポイントの中心軸から離れて角度が付けられていてもよい。中心軸と先細りの軸の間に形成された角度の尺度は、２つの反対方向で撓み力に加えられる抵抗の量の間に望まれる、非対称の尺度に応じて変えてもよい。そのような実施形態では、反対方向におけるブラシストロークに対するこの差分抵抗は、清浄化の差分レベルを提供する。例えば、図１の角度の付いた刷毛タッチポイント１５０−ａおよび１５０−ｂを参照すると、タッチポイントを頂点に向かって曲げる（上向きに曲げる）ブラシストロークは、より大きい抵抗に遭遇し、ベースに向かってタッチポイントを曲げる（下向きに曲げる）ブラシストロークよりも堅固なまたはより強力な清浄化を引き起こすと考えられる。後者の方向に沿ったストロークは、より低い抵抗に遭遇し、より穏やかな清浄化をもたらすと考えられる。中心軸と先細りの軸の間に形成された角度の尺度は、タッチポイントの端から端まで様々であってもよい−いくつかのタッチポイントは、他よりも対称的に先細りになっていてもよい。角度の尺度のばらつきは、ブラシヘッド上のタッチポイントの場所に基づいて、様々であってもよい。

いくつかの実施形態では、刷毛タッチポイントの、単一の中実な細長い構造は、ポリマー材料（シリコンなど）から構成される。いくつかの実施形態では、ポリマー材料のヤング率（Young’s modulus）は、約０．００１ＧＰａから０．０５ＧＰａに及ぶ。いくつかの実施形態では、ポリマー材料のヤング率は、約０．０１ＧＰａから０．１ＧＰａに及ぶ。いくつかの実施形態では、ポリマー材料のヤング率は、指定された閾値よりも低い（例えば、０．１ＧＰａ未満または１ＧＰａ未満など）。

そのような機械的性質を有するポリマー材料は、ナイロンやポリプロピレンなどのその他の材料よりも、典型的には軟質であり、剛性が低く、可鍛性（撓み性または柔軟性）があり、典型的にはより高いヤング率を有する（例えば、一般にナイロンの場合は２〜４ＧＰａの範囲にあり、ポリプロピレンの場合には１．５〜２ＧＰａの範囲にあるなど）。その結果、そのようなポリマー材料（シリコンとして）から作製された刷毛タッチポイントは、口内部分において優しく、ブラッシングすなわち機械的刺激の最中に口内部分（歯茎および口内のその他の軟質組織）に損傷を与えずすなわち傷付けない。したがって、本明細書に記述されるタッチポイントは、従来の歯ブラシに使用される刷毛よりも優しく、それによって、より良好な快適さおよび機能性が、子供たちに、敏感な歯を持つ人達に、歯肉線の後退などの歯科状態を持つ人達に、および力を入れてブラッシングする人達などに提供される。

ヤング率を、刷毛タッチポイントを作製するのに使用することができる材料の機械的性質を示すための１つの計量値として本明細書で記述し使用してきたが、その他の計量値（例えば、剪断弾性係数または体積弾性係数などのその他の弾性係数；引張り強さ、圧縮強さ、および弾性エネルギー係数など）を代わりに使用して、これらの所望の機械的性質を有する−例えば、所望の軟らかさを有し、適度に柔軟であり、力が加えられたときに弾性的に変形されるような（例えば、非永続的に）所望の抵抗範囲を提供し、力が解除されるとその当初の形状を回復するような所望の弾力性を有する適切な材料を選択してもよいことを理解すべきである。ヤング率は、そのような計量値または機械的パラメータの一例にすぎない。

さらに、刷毛タッチポイントの形状または構造に関する機械的性質を、タッチポイントが作製される材料の機械的性質に加えてまたは代わりに定めまたは指定してもよい。そのような構造または形状に依存する性質は、曲げ係数および撓み係数などの範囲に関して定めてもよい。これらのパラメータのそれぞれの範囲は、本明細書に特に列挙しないが、任意の適切なパラメータを、本明細書に記述される形状または構造と組み合わせて、これらの所望の材料特性を提供する材料を選択するのに使用してもよいことを理解すべきである。

さらに、シリコンは、ナイロンなどのいくつかのその他の材料よりも強力な接着特性（表面に接着しまたは粘着する傾向）によって特徴付けられる。したがって、シリコンなどのポリマーで作製された刷毛タッチポイントは、口内でバイオフィルムとのより強力な機械的結合を形成し、歯の表面から効果的にバイオフィルムを清浄化するのを助ける、改善された摩擦または牽引力を提供する。刷毛タッチポイントの形状は、バイオフィルムを除去することも支援する。タッチポイントの細長く、薄い、ほぼ平らな表面は、歯の表面の１つの少なくとも５０％、場合によっては１００％をカバーし、歯の清浄化すなわち研磨のためのブラッシング中に、歯の表面の端から端まで弧を描くように牽引される。

さらに、速乾性および非吸収性の衛生的なシリコン材料を使用することができ、したがって歯ブラシ１００を、口内で、かつ水系の媒体および環境で使用することが可能になる。そのような材料は、水および清浄剤を吸収し保持する傾向があるナイロン刷毛とは異なって、必要に応じて水でおよび石けんまたはその他の清浄剤で清浄化することも容易であり、清浄化後に容易に乾燥可能である。

さらに、従来のナイロン刷毛のフィラメントは、歯ブラシの長期間にわたる使用により一般に撓み、変形し、外縁（ヘッド正面の側方周縁）に沿って拡がり、その結果、引き延ばされた、すなわち長期にわたる使用によって刷毛の効力はなくなり、または効力が低下する。さらに、そのような永続的な変形を受けると、そのような刷毛は潜在的に歯茎および口内の軟組織を傷付けまたは有害になる。対照的に、より太いシリコン刷毛タッチポイントは、より撓み易く、弾性的で、より太くなることにより、機械的な摩耗、永続的な撓み、または変形に対する抵抗力がより高くなる。いくつかの実施形態では、タッチポイントは、ブラシストロークの方向に沿って（例えば、歯ブラシの縦軸に沿って）より細くなり、したがって、ブラシストロークすなわちブラッシング動作の方向との直交方向で撓みを受け難くなる。したがってタッチポイントは、歯ブラシヘッドの外縁または側方周縁に沿って永続的な外向きの変形または曲げの影響を受け難い。

いくつかの実施形態では、歯ブラシ１００は、使用者が、ブラシヘッドの搖動により口内に与えられる機械的刺激エネルギーの１つまたはより多くのパラメータまたは属性を変化させることができるように、手動の制御部１２０、１３０−ａ、および１３０−ｂも含む。例えば、制御部１２０、１３０−ａ、および１３０−ｂは、様々な口内部分に提供される機械的搖動の周波数を修正（例えば、増加１３０−ａまたは減少１３０−ｂ）するのに使用されてもよい。別の例として、制御部１２０、１３０−ａ、および１３０−ｂは、様々な口内部分に提供される機械的搖動の強度（例えば、振幅または強さ）を修正（例えば、増加または減少）するのに使用されてもよい。別の例として、制御部１２０、１３０−ａ、および１３０−ｂは、様々な口内部分に提供される機械的搖動の方向（例えば、縦または横のラビング、垂直タッピング、円形または回転方向）を修正するのに使用されてもよい。さらに別の例として、制御部１２０、１３０−ａ、および１３０−ｂは、様々な口内部分に提供される機械的搖動のパターン（例えば、バーストモードパターン、連続パターン、周波数および強度パターンの事前にプログラムされた組合せ）を修正するのに使用されてもよい。使用者は、使用者が望む適切なパラメータ値が設定されるように、手動の制御部を通して、モーターの搖動のパラメータ値（例えば、強度または周波数）を増加させまたは減少させてもよい。使用者により設定されたパラメータ値は、次に制御部がオンになったときに制御部が所望のパラメータ値で動作を再開するように、制御部が非アクチベートされているときに制御部（ブラシの動作を制御しまたは管理する）に記憶されてもよい。手動の制御部１２０、１３０−ａ、および１３０−ｂは、便利なアクセスおよび使用のために、オプションで、握り部１０４（握り部グリップとしても働く）に沿って配置される。あるいは、またはさらに、いくつかの実施形態では、ブラシヘッドの搖動により口内に与えられた機械的刺激エネルギーの１つまたはより多くのパラメータまたは属性を、ワイヤレスリモートを通して変えてもよい。

図２および図３は、一実施形態による歯ブラシの側面図である。いくつかの実施形態では、歯ブラシ１００は、人間工学的に設計された形状を有する。ヘッド１０２の、湾曲し先細りになった形状は、口内での心地良い使用を容易にする。握り部１０４は、オプションで、心地良く便利なハンドグリップを容易にしかつ手のひらの形状に十分に合う輪郭が形成されている、滑らかな弓形の表面を有する。

いくつかの実施形態では、歯ブラシ表面は、口内の曲面に合う輪郭を形成するように設計することもできる。一実施形態では、歯ブラシ１００の１つまたはより多くの表面は、変形可能でありまたは曲げることが可能である。例えば、テクスチャー付き表面がシリコンから構成されている場合、表面は、頬の内壁または歯茎もしくは舌の表面に対して押圧されたときに、完全な清浄化を行うためおよび湾曲している口内表面のより良好な清浄化を行うために、口内部分の輪郭にぴたりと合うように圧縮しまたは曲げることができる。いくつかの実施形態では、ヘッド１０２は、使用者の口内の形状に順応させるように、使用中に撓めることが可能であり、その長さに沿ってまたはネック１０６において曲げることができる。ブラシヘッド１０２は、望み通りに新しいブラシヘッドに置き換えることもできる。いくつかの実施形態では、歯ブラシの全てまたは実質的に全てがシリコンまたはその他のポリマー材料の外層で覆われる。図１の実施形態では、例えば、最底セクションにある握り部１０４のベースのみがシリコンで覆われておらず、ネック（金属アクセントから構成することができる）からヘッドを取り外すことが可能なネック１０６の部分は、シリコンで覆われていない。いくつかの実施形態では、歯ブラシは完全に防水性である。図１の実施形態において、握り部のベースは、バンドの付近または上方に照明機構を含む、清澄／透明なまたは半透明のバンド（例えば、プラスチックまたはその他のポリマー）であり、照明機構は、透明なベースのバンドを通して輝く光があるか否かによってデバイスをオンにするかオフにするかを使用者が決定できるように、光を当てることが可能になる。ベースは、デバイスを卓上などの表面に立たせることもできる。

さらに、図２に示されるように、いくつかの実施形態では、ネック１０６は、ヘッドの近位領域よりも広い握り部の近位領域からヘッドの近位領域まで滑らかに移行する湾曲した、すなわち弓形の表面を介して、握り部１０４を歯ブラシ１００のヘッド１０２に連結する。そのような実施形態では、弓形表面の曲率半径（例えば、図２に示されるＲ１ ２３０またはＲ２ ２４０）は、全長が１５から２５センチメートルの歯ブラシ１００に関し、より広い握り部近位領域の約５〜２０センチメートル（例えば、Ｒ２ ２４０）から、より狭いヘッド近位領域の約５〜１０センチメートル（例えば、Ｒ１ ２３０）まで変化する。曲率半径は、オプションで、歯ブラシ１００の全長などの寸法に合わせて直線的に規模を拡大縮小する。

さらに、図２〜３に示されるように、いくつかの実施形態では、刷毛タッチポイント１１０は、その長さが、ヘッド１０２の頂点にある第１の長さから、ヘッド１０２の頂点とベースの間にあるヘッド１０２の中心領域の第２の長さ（例えば、第１の長さよりも大きく、例えば２〜１０倍である）まで、ヘッド１０２のベースにある第３の長さ（例えば、第２の長さ未満、例えば２〜１０倍である）まで、変化する。刷毛タッチポイントの様々な長さは、臼歯、小臼歯、およびその他の内側の口内部分など、口内の到達するのが難しいセクションへのより容易なアクセスを可能にする。いくつかの実施形態では、１５センチメートルの歯ブラシの長さの場合、第１の長さは約１ミリメートルから３ミリメートルに及び、第２の長さは約３ミリメートルから１５ミリメートルに及び、第３の長さは約１ミリメートルから３ミリメートルに及ぶ。いくつかの実施形態では、第２の長さと第１の長さの比は、約２から１０に及び、第２の長さと第３の長さの比は約２から１０に及び、歯ブラシの長さと第２の長さの比は約１０から１００に及ぶ。

図３は、側面図において、列に沿って配置された刷毛タッチポイント１１０を含む歯ブラシヘッドの正面３０２と、複数の隆起部を含む歯ブラシの背面３０４をさらに示す。いくつかの実施形態では、タッチポイントはヘッド１０２の正面３０２に沿って幅およびアスペクト比が変化してもよい。いくつかの実施形態では、タッチポイント１１０は、少なくとも２つの異なるタイプのタッチポイント（例えば、より太いまたはより細い）を含む。あるタイプのタッチポイントは、パターンを提供するようにグループ分けすることができる。例えばより太いタッチポイントのグループは、ヘッド１０２の頂点に位置付けられてもよく、より細いタッチポイントグループはヘッド１０２のベースに向かって位置付けられてもよい。いくつかの実施形態では、ヘッド１０２の正面３０２の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％が、ヘッド１０２の正面の残りとは異なるタイプのタッチポイントを含む。

一般に、いくつかの実施形態では、様々なその他のタッチポイントの配置が可能であり−例えば、上部にはより細いタッチポイントがあり底部にはより太いタッチポイントがあり、一方の面にはより細く他方の面にはより太いタッチポイントがあり、より細いタッチポイントとより太いタッチポイントとが交互になる列に配置されており、様々な領域またはグループ分けでより細いタッチポイントとより太いタッチポイントとがヘッド１０２の異なる場所にある、などである。さらに、より高いまたはより短いタッチポイント、より多くのまたはより少ない球状端を持つタッチポイント、および異なる形状（例えば、尖った、毛羽立った、隆起したなど）の端部を持つタッチポイントなど、異なるタイプのタッチポイントを含めることができる。同様に、タッチポイントは、その他の変形例の中でも、稠密度をより高くまたはより低く配置することができ、歯ブラシの正面および背面の両方に位置決めすることができ、歯ブラシのその他の部分に位置付けることができる（例えば、中間部のみ、縁部のみなど）。

いくつかの実施形態では、より細いタッチポイントおよびより太いタッチポイントは、そのサイズおよび間隔を変えてもよい。様々な実施形態において、より細いタッチポイントは、より太いタッチポイントに比べて２５〜８０％細い（例えば、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％など、またはそれらの間の値）。様々な実施形態において、より細いタッチポイントは、１５％〜６０％（例えば、タッチポイント間の距離）、より密に間隔を空けて配置されている。

図４は、一実施形態による歯ブラシの正面図である。いくつかの実施形態では、図４に示されるように、刷毛タッチポイント１１０は、歯ブラシヘッド１０２の縁部に実質的に延びる。例えば、タッチポイントは、ヘッド１０２の正面の側方周縁または縁部から約１ミリメートル以内を延びる。ヘッドの正面の側方周縁に実質的に延びるタッチポイントのこの構成は、口内に挿入したときに、ブラシの側面に沿って無視できる領域を残し、それによって、ヘッド１０２の壁面が口内にぶつかりまたは接触することなく、口内で到達するのが難しい領域へのタッチポイントのアクセス可能性が改善される。

図２を参照しながら説明したように、ネック１０６は、ヘッド近位領域よりも広い握り部近位領域からヘッド近位領域まで滑らかに移行する、湾曲した、すなわち弓形の表面を介して、握り部１０４を歯ブラシ１００のヘッド１０２に連結する。そのような実施形態では、弓形表面の曲率半径（例えば、図４に示される、Ｒ３ ４３０またはＲ４ ４５０）は、歯ブラシ１００の全長が１５から２５センチメートルの場合、より広い握り部近位領域での約５〜２０センチメートル（例えば、Ｒ４ ４５０）から、より狭いヘッド近位領域での約５〜１０センチメートル（例えば、Ｒ３ ４３０）まで変化する。曲率半径は、オプションで、歯ブラシ１００の全長などの寸法に対して直線的に規模を拡大縮小する。

図５は、一実施形態による歯ブラシの背面図である。歯ブラシ１００は、ヘッド１０２の背面に、図５に示されるように、最小限に抑えられた摩耗を提供することを目的に、かつ機械的脈動エネルギー移動とデュアル周波数（例えば、高周波数およびより低周波数）調整および筋弛緩機能（例えば、より低い搖動周波数）の有効性とを最大限にすることを目的に、一連の滑らかなシリコン隆起部５５０（例えば、波動または波状の形に配置される）を含む。いくつかの実施形態では、より多くのまたはより少ない隆起部、異なるパターンおよび構成、異なるサイズおよび形状を使用することができる。さらに、充電器ポート５６０は、ＡＣ電源、変圧器、もしくは電力変換器、誘導充電、または任意のその他の適切な充電手段を使用するなど、様々な充電手段を介したバッテリーの充電を可能にする。その他の実施形態では、ベースは１つまたはより多くの凹部を持つが、この凹部では、歯ブラシ１００を位置決めすることができ、かつベースを通して、例えばベースの送信コイルおよび歯ブラシ内の受信コイルに基づく誘導充電を介して、またはベースおよび歯ブラシ内の金属コンタクトを介して、歯ブラシを充電することができる。

図６および図７は、一実施形態による歯ブラシ１００の上面図および底面図を含む。図８は、一実施形態による歯ブラシヘッドの、ヘッドの斜視図である。図２〜３を参照して説明したように、かつ図８に示されるように、いくつかの実施形態では、刷毛タッチポイントは、その長さが、ヘッド１０２の頂点での第１の長さからヘッド１０２の頂点とベースの間にあるヘッド１０２の中心領域での第２の長さ（例えば、第１の長さよりも大きい）まで、ヘッド１０２のベースでの第３の長さ（例えば、第２の長さ未満）まで、変化する。図９は、一実施形態による歯ブラシヘッドの、ヘッドの正面図である。図９に示されるように、いくつかの実施形態では、隣接する列に沿った刷毛タッチポイントは交互に配置され、それによって、歯との接触面積が改善される。図９に示されるように、刷毛タッチポイントの水平な列のそれぞれは、その隣の列と相互にオフセット状態とされ、１列中の２つのタッチポイント間の隙間は、隙間の一方の面から隙間の他方の面に延伸している隣の列のタッチポイントに位置合わせされた状態になっている。その他の実施形態では、刷毛タッチポイントは、互いに挟み込むことができず、または垂直におよび水平に単一のファイル行に位置決めすることができる。対角線状にまたは円形パターンに配置されたタッチポイントを含めた、その他のパターンを使用することもできる。同様に、異なるパターンおよび配置を、ブラシヘッド１０２の異なる部分に沿って使用することができる。例えば、互いに挟み込まれたパターンは、上部もしくは底部もしくは中間部でのみ使用されてもよく、または縁部付近のみで、または面の１つに沿って使用されてもよい。

図１０は、一実施形態による歯ブラシヘッドの側面図である。図１０は、上述のように、刷毛タッチポイントが異なる長さまたは高さのものであって、一部がより長く一部がより短いものとすることができることを示す。例えば図１０において、ブラシの中間部分のタッチポイントは、ブラシの上部または底部のタッチポイントよりも長い。タッチポイントは、図１０からわかるように、ブラシヘッド１０２の長さまたは幅の端から端まで、太さまたはその他の寸法を変化させることもできる。図１０の挿入図１１０５は、中心に置かれていない非対称的な先細りに対して、タッチポイントの、中心に置かれた対称的な先細りの別の斜視図を提示する。いくつかの実施形態では、上記にて図１を参照しながら述べたように、刷毛タッチポイントは、中心軸から非対称的に先細りになってもよく、先細りの軸は、タッチポイントの中心軸に対してオフセット状態になり角度が付けられていてもよい（例えば、非平行）。この場合、タッチポイントの中心軸は、タッチポイントのベースの平面に直交しており、そこでタッチポイントが歯ブラシのヘッドに接触しまたは取着されている。例えば、図１０の挿入図１１０５に示されるように、タッチポイントに関する先細りの軸（例えば、１１０６−ｂ、１１０７−ｂ、１１０８−ｂ）は、タッチポイントがその長さに沿って先細りになるにつれ、タッチポイントの中心軸（例えば、１１０６−ａ、１１０７−ａ、１１０８−ａ）とは全く異なるようになり、オフセット状態になり、または角度を形成する。先細りの軸と中心軸の間のこの角度の付いた分離の尺度は、１つのタッチポイントから別のタッチポイントまで変えてもよい。代替的実施形態では、いくつかのタッチポイントに関し、タッチポイントの断面の中心が、タッチポイントの長さ全体を通してタッチポイントの中心軸に位置合わせされてもよく（例えば、中心軸および先細りの軸１１０９−ａ／ｂは、挿入図１１０５に示される最下部のタッチポイントに一致する）−言い換えれば、最下部の刷毛タッチポイントは、その中心軸に沿って先細りになる。

図１１ａは、従来の歯ブラシヘッドの斜視図である。伝統的な歯ブラシは、刷毛の房を有し、各刷毛の房は、ナイロンなどの堅い材料で作製された複数の細いフィラメント状の刷毛を有している（例えば、典型的には、１ＧＰａを超えるヤング率を有し、例えば２〜４ＧＰａの範囲にある）。伝統的な刷毛は、より堅くより細いフィラメント状の刷毛により、敏感な口内部分にはしばしば刺激が強い。比較すると、図１１ｂは、本開示のいくつかの実施形態による歯ブラシヘッドの斜視図である。上述のように、個々の刷毛タッチポイント１１０は、あるポリマー材料（シリコンなど）から作製された。単一の中実な細長い構造である。その結果、刷毛タッチポイント１１０は、ブラッシングすなわち機械的刺激を与える最中に、口内部分により優しく、敏感な口内部分（歯茎、および口内のその他の軟質組織など）に容易に損傷を与えず、すなわち傷付けない。したがって、本明細書に記述されるタッチポイントは、従来の歯ブラシに使用される刷毛よりも優しい。これは、改善された心地良さおよび機能性を、子供達に、敏感な歯を持つ人達に、後退した歯肉線などの歯科状態を持つ人達に、および力を入れてブラッシングする人達などにもたらす。

図１２は、一実施形態による歯ブラシ１００の様々な内部構成要素を示す歯ブラシ１００の分解立体図である。図１２に示されるように、いくつかの実施形態では、歯ブラシ１００は、ヘッドの正面に刷毛タッチポイント１２０２（図１を参照して説明したタッチポイント１１０に該当する）を、ヘッドの背面にフレーム１２０４（例えば、ナイロンフレーム）を、かつヘッドおよび／またはネックの少なくとも一部に沿って延びる軸１２０６を含む。軸１２０６はオプションでリング１２０８およびモーターケース１２１０を連結する。リング１２０８は、ヘッドを歯ブラシの残りの部分から分離する金属構成要素などの、ネックにある装飾リングであってよい。モーターケース１２１０は、１つまたはより多くのモーター１２１４（図１３を参照してさらに説明されるモーター１３０８に該当）を覆いまたは包み込む。図１３を参照して記述されるように、モーターは、バッテリー１２２４、および、プリント回路基板すなわちＰＣＢＡ１２２０上に存在するその他の電子回路（制御部および同様のものなど）によって供給される電気エネルギー（バッテリーおよび電源１３０４に該当）で動作する。直流すなわちＤＣ−ジャック１２２６も、オプションでモーター電子機器に連結される。上部カバー１２１６（例えば、シリコンまたはその他の適切な材料で構成される）、上側ケース１２１２、および下側ケース１２１８は、歯ブラシの握り部用の外側保護カバーを形成する。ケース１２１２、１２１８は、プラスチックまたはその他の適切な材料で作製される。

図１３は、一実施形態による歯ブラシの内部構成要素の図式表示である。一実施形態では、歯ブラシ１００のタッチポイント１１０は、歯ブラシから口内部分まで垂直に振動して口内にタッピング運動を生成するように構成される。この実施形態における口内の垂直タッピングは、組織表面に損傷を引き起こしまたは引掻き傷を与える可能性のある、それほど好ましくない組織の捩れまたは延伸を引き起こす可能性のある回転または並進運動とは対照的に、タッピングされている表面（例えば、歯、歯茎、舌、および内側の頬組織など）の穏やかな清浄化を提供する。

垂直タッピング運動は、１つまたはより多くのモーター１３０８またはブラシ内のその他の電磁デバイスの搖動によって、とりわけ電気機械式メカニズムによって、発生させることができる。例えば、モーター１３０８は、刷毛タッチポイントの直下または隣に１つまたはより多くのモーター１３０８を位置決めすることなどにより、タッチポイントの垂直振動を引き起こすようにブラシ内に位置決めすることができる。モーター１３０８の振動は、タッチポイントの１つまたはより多くを口内表面に直交して移動させて、口内をタップすることができる。複数のモーター１３０８は、垂直振動の異なる運動または異なる速度が生成されるように、歯ブラシ１００のヘッド１０２付近に配置することができる。例えば、モーター１３０８は、あるタイプのタッピング運動をいくつかのタッチポイントに与え、異なるタイプ（例えば、異なる速度、パターンなど）をその他のタッチポイントに与えるため、テクスチャー付き表面での異なるタッチポイントの配置またはパターンが互いに異なる状態で振動することができるように、位置決めすることができる。

いくつかの実施形態では、高周波または低周波モーターが歯ブラシ１００を搖動させる脈動を生成する。高周波振動モーターは５０から３００Ｈｚの間の搖動を提供してもよく；低周波振動モーターは５０〜１３０Ｈｚの範囲内にあってよい。この範囲よりも高いおよび低い脈動周波数が、口内表面または組織の有益な清浄化をもたらしてもよい。この範囲内の周波数は、典型的には、改善された清浄化をもたらし、かつ口内の血液循環およびリンパの流れの刺激をもたらす。いくつかの実施形態では、高周波または低周波モーターを交互に使用して、低周波数と高周波数が交互になった脈動を歯ブラシ１００に提供することができる。

１つまたはより多くのモーター１３０８は、歯ブラシ１００内に封入され、これはプラスチックなどの適切な材料で作製された上側ケース１２１２および下側ケース１２１８（図１２参照）を含めた１つまたはより多くのケースによって封入されている。コントローラ１３０６は、バッテリーまたは電源１３０４によって電力が供給される１つまたはより多くのモーター１３０８の制御をもたらす。バッテリーは、充電ポート５６０（図５参照）などの充電ポートを通して、充電回路１３０２を介して充電される。コントローラ１３０６は、電源電圧のレベルに基づき、指定されたパルス持続期間のパルスで、スイッチ１３１０の作動を介したバッテリー１３０４からモーター１３０８への電力供給を可能にしまたは不可能にし、それによって、モーター１３０８の回転動作を制御する。

まとめ
本発明の実施形態の前述の内容は、例示の目的で提示されており；本発明を開示される厳密な形態にするために排除も限定もするものではない。当業者なら、上記開示に照らして多くの修正および変更が可能であることを理解することができる。

本明細書で使用される言語は、主に、読み易さおよび教示の目的で選択されており、本発明の対象の範囲を限定しまたは制限するようには選択されていない。したがって、本発明の範囲は、この詳細な記述によってではなく、本明細書に基づく出願に関して出された任意の請求項によって限定される。したがって、本発明の実施形態の開示は、例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

Claims (21)

1. ヘッドであって、
   頂点、
   前記頂点の反対側にあるベース、
   列に沿って配置された刷毛タッチポイントを備えた正面であって、前記列は、該ヘッドの前記頂点から該ヘッドの前記ベースまで延びる該ヘッドの縦軸に直交して配置され、複数の前記刷毛タッチポイントのそれぞれは、該ヘッドから延びており且つかつポリマー材料を含む単一の中実な細長い構造であり、前記刷毛タッチポイントは台形の断面を有し、前記台形断面は該ヘッドの縦軸に平行な２つの平行な辺を有し、該ヘッドの外縁に近い方の１辺は他の辺よりもその長さが大きい、正面、および、
   前記正面の反対側にある背面
   を含むヘッド、
   前記ヘッドの前記ベースに連結されたネック、並びに、
   前記ネックを介して前記ヘッドに連結された握り部
   を含むことを特徴とする歯ブラシデバイス。
2. 前記ポリマー材料はシリコンである、請求項１の歯ブラシデバイス。
3. 前記ポリマー材料のヤング率は、凡そ０．００１ＧＰａから０．０５ＧＰａに及ぶ、請求項１または２の歯ブラシデバイス。
4. 前記ポリマー材料のヤング率は、凡そ０．０１ＧＰａから０．１ＧＰａに及ぶ、請求項１または２の歯ブラシデバイス。
5. 前記複数の刷毛タッチポイントのそれぞれの前記単一の中実な細長い構造は、前記刷毛タッチポイントの近位端から遠位端まで断面積が減少していく長方形の断面を有している、請求項１乃至４のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
6. 隣接する列に沿った刷毛タッチポイントは交互に配置されている、請求項１乃至５のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
7. 前記ネックは、ヘッド近位領域よりも広い握り部近位領域から滑らかに移行する弓形表面を介して、前記握り部を前記ヘッドに連結する、請求項１乃至６のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
8. 前記弓形表面の曲率半径は、より広い握り部近位領域において凡そ５〜２０センチメートルから、より狭いヘッド近位領域において凡そ５〜１０センチメートルまで変化する、請求項７の歯ブラシデバイス。
9. 前記刷毛タッチポイントは、前記ヘッドの前記頂点における第１の長さから、前記ヘッドの前記頂点と前記ベースの間の前記ヘッドの中心領域における第２の長さまで、前記ヘッドの前記ベースにおける第３の長さまで、長さが変化する、請求項１乃至８のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
10. 前記第１の長さは凡そ１ミリメートルから３ミリメートルに及び、
    前記第２の長さは凡そ３ミリメートルから１５ミリメートルに及び、および、
    前記第３の長さは凡そ１ミリメートルから３ミリメートルに及ぶ、
    請求項９の歯ブラシデバイス。
11. 前記第２の長さと前記第１の長さの比は凡そ２から１０に及び、
    前記第２の長さと前記第３の長さの比は凡そ２から１０に及び、および、 前記歯ブラシデバイスの長さと前記第２の長さの比は凡そ１０から１００に及ぶ、
    請求項９の歯ブラシデバイス。
12. 前記刷毛タッチポイントは、前記ヘッドの前記正面の側方周縁まで実質的に延びている、請求項１乃至１１のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
13. 前記刷毛タッチポイントは、前記ヘッドの前記正面の側方周縁の凡そ０．５〜３ミリメートルの範囲内で延びている、請求項１乃至１２のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
14. 前記ヘッドの前記背面は波動状の列に沿って配置された複数の隆起部を含み、前記波動状の列は前記ヘッドの前記縦軸に直交して配置されている、請求項１乃至１３のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
15. 前記複数の刷毛タッチポイントの前記ポリマー材料はシリコンを含み、前記シリコンは、前記ヘッドの外面全体を覆うシリコン層を形成するように拡がっている、請求項１乃至１４のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
16. 前記複数の刷毛タッチポイントの前記ポリマー材料はシリコンを含み、前記シリコンは、前記ヘッドの前記正面の実質的に全てを覆うシリコン層を形成するように拡がっている、請求項１乃至１４のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
17. 前記複数の刷毛タッチポイントのそれぞれは、前記複数の刷毛タッチポイントのその他のものから間隔を空けて離れている、請求項１乃至１６のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
18. 前記ヘッドの前記ベースは、前記ヘッドのその他のどの部分よりも全ての方向においてその断面が狭くなっている狭小部分を有し、前記刷毛タッチポイントは、前記ヘッドの前記狭小部分内に延びている、請求項１乃至１７のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
19. 前記歯ブラシデバイスの前記握り部内に収容されたモーターであって、前記歯ブラシデバイスの前記ヘッド内で、ユーザーの歯を磨くための脈動を生成するモーター、および、
    前記歯ブラシデバイスの前記握り部にある１つまたはより多くのユーザー制御部であって、前記歯ブラシデバイスの搖動を制御するための１つまたはより多くのユーザー制御部
    をさらに含んでいる、請求項１乃至１８のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
20. 前記刷毛タッチポイントは、前記頂点から前記ベースに至る前記ヘッドの前記正面の端から端まで交互に配置される列として延び、前記刷毛タッチポイントのそれぞれは前記刷毛タッチポイントのその他のものから間隔を空けて離れており、前記刷毛タッチポイントのそれぞれはシリコンから構成され、前記ヘッドの前記正面は、シリコンの外層で実質的に覆われている、請求項１乃至１４および１８または１９のいずれか一項の歯ブラシデバイス。
21. 刷毛タッチポイントの前記単一の中実な細長い構造は、先細りの軸に沿って先細りになり、前記刷毛タッチポイントは、前記刷毛タッチポイントの近位端から遠位端まで減少していく断面積を有し、
    前記刷毛タッチポイントは、前記刷毛タッチポイントの中心軸に対して非対称に先細りになり、前記先細りの軸は、前記刷毛タッチポイントの前記中心軸とは全く異なりかつある角度をなしている、請求項１乃至２０のいずれか一項の歯ブラシデバイス。

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