(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気駆動装置を収容する電動歯ブラシのブラシ部であって、ヘッド部分を有する前記ブラシ部が、
フレーム内に支持された第１の複数の接触要素を含むフレームと、
可動の接触要素ホルダー内に支持された第２の複数の接触要素を含む可動の接触要素ホルダーであって、前記可動の接触要素ホルダーが、前記電気駆動装置から洗浄運動を受容するように構成されて、前記第１の複数の接触要素に対して少なくとも１つの運動の自由を有する、可動の接触要素ホルダーと、
前記ヘッド部分の先端に配置された前記可動の接触要素ホルダーの延長部分と、
を含み、
前記延長部分と前記フレームとの間に間隙が配置されており、
前記ヘッド部分の側部外縁領域にある前記間隙の少なくとも第１部分が、前記歯ブラシヘッドの内側領域にある前記間隙の第２部分より幅が小さい、ブラシ部。
【請求項２】
前記間隙の前記第１部分とは反対側の側部外縁領域に前記間隙の第３部分を更に含み、前記間隙の前記第３部分が、前記間隙の前記第２部分より幅が小さい、請求項１に記載のブラシ部。
【請求項３】
前記フレーム及び前記延長部分のうちの少なくとも一方に配置され、前記間隙に面する、少なくとも１つのバンパーを更に含む、請求項１に記載のブラシ部。
【請求項４】
前記バンパーが第１の材料からなり、前記バンパーが配置される前記フレーム又は延長部分が第２の材料からなり、前記第１の材料が前記第２の材料とは異なる、請求項３に記載のブラシ部。
【請求項５】
前記第１の材料が前記第２の材料よりも弾力的である、請求項４に記載のブラシ部。
【請求項６】
前記間隙の前記第１部分における前記延長部分と前記フレームとの境界面が、前記可動の接触要素ホルダーが中間位置にあるとき、実質的に連続している、請求項１に記載のブラシ部。
【請求項７】
前記フレームが、前記第２の複数の接触要素が貫通して延在する開口部を更に含み、前記可動の接触要素ホルダーの運動が、前記第２の複数の接触要素の高さの少なくとも下方の７５パーセントが、前記開口部によって画定される垂直の外囲部内にとどまるように限定される、請求項６に記載のブラシ部。
【請求項８】
前記可動の接触要素ホルダーの後部と前記フレームとの間に後側間隙を更に含み、前記後側間隙が前記間隙の前記第１部分より幅が小さい、請求項１に記載のブラシ部。
【請求項９】
電気駆動装置を収容する電動歯ブラシのブラシ部であって、ヘッド部分を有する前記ブラシ部が、
フレーム内に支持された第１の複数の接触要素を含むフレームと、
可動の接触要素ホルダー内に支持された第２の複数の接触要素を含む可動の接触要素ホルダーであって、前記可動の接触要素ホルダーが、前記電気駆動装置から洗浄運動を受容するように構成されて、前記第１の複数の接触要素に対して少なくとも１つの運動の自由を有する、可動の接触要素ホルダーと、
前記ヘッド部分の先端に配置された前記可動の接触要素ホルダーの延長部分と、
衝撃力を前記ヘッド部分の内側領域から分配するための分配手段と、
を含む、ブラシ部。
【請求項１０】
前記分配手段が、前記衝撃力を前記ヘッド部分の側部外縁に沿って更に分配する、請求項９に記載のブラシ部。
【請求項１１】
前記ヘッド部分が、前記延長部分と前記フレームとの間に配置された前側間隙を更に含み、前記分配手段が、前記可動の接触要素ホルダーの後部と前記フレームとの間に後側間隙を含み、前記後側間隙が前記前側間隙より幅が小さくなっている、請求項１０に記載のブラシ部。
【請求項１２】
前記分配手段が、前記延長部分と前記フレームとの間に配置された間隙を含み、前記歯ブラシヘッドの側部外縁領域にある前記間隙の少なくとも第１部分が、前記歯ブラシヘッドの内側領域にある前記間隙の第２部分より幅が小さくなっている、請求項１０に記載のブラシ部。
【請求項１３】
前記フレーム及び前記延長部分のうちの少なくとも一方に配置され、前記間隙に面する、少なくとも１つのバンパーを更に含む、請求項１２に記載のブラシ部。
【請求項１４】
前記バンパーが第１の材料からなり、前記バンパーが配置される前記フレーム又は延長部分が第２の材料からなり、前記第１の材料が前記第２の材料より弾力的である、請求項１３に記載のブラシ部。
【請求項１５】
前記フレームが、前記第２の複数の接触要素が貫通して延在する開口部を更に含み、前記可動の接触要素ホルダーの運動が、前記第２の複数の接触要素の高さの少なくとも下方の７５パーセントが、前記開口部によって画定される垂直の外囲部内にとどまるように限定される、請求項９に記載のブラシ部。
【請求項１６】
電気駆動装置を収容する電動歯ブラシのブラシ部であって、ヘッド部分を有する前記ブラシ部が、
フレーム内に支持された第１の複数の接触要素を含むフレームと、
可動の接触要素ホルダー内に支持された第２の複数の接触要素を含む可動の接触要素ホルダーであって、前記可動の接触要素ホルダーが、前記電気駆動装置から洗浄運動を受容するように構成される、可動の接触要素ホルダーと、
前記ヘッド部分の先端に配置された前記可動の接触要素ホルダーの延長部分と、
を含み、
前記延長部分と前記フレームとの間に間隙が配置されており、
前記ブラシヘッド部分が、破損することなく力Ｄによって加えられる少なくとも約１．３ニュートンのエネルギーを吸収できるように、前記間隙が構成される、ブラシ部。
【請求項１７】
前記ヘッド部分の側部外縁領域にある前記間隙の少なくとも第１部分が、前記歯ブラシヘッドの内側領域にある前記間隙の第２部分より幅が小さい、請求項１６に記載のブラシ部。
【請求項１８】
前記フレーム及び前記延長部分のうちの少なくとも一方に配置され、前記間隙に面する、少なくとも１つのバンパーを更に含む、請求項１６に記載のブラシ部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電動歯ブラシ、特に電動歯ブラシのブラシ部に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動歯ブラシは、ハンドル部に結合するブラシ部を組み込むことができる。機械的リンク部は、ブラシ部内の１つ以上の可動部分をハンドル部の内部に配置された電気駆動装置に接続することができる。電気駆動装置は、回転又は振動する方法で動くように、可動部分に回転運動、振動運動、又は組み合わされた回転振動運動を付与することができる。可動部分の運動は、所望の洗浄動作をもたらす。
【０００３】
電動歯ブラシは、電動モータ、電池、様々な機械的リンク部、電気駆動式ヘッド部分、及びその他の構成要素が存在するため、多くの場合、非電動歯ブラシより寸法が大きい。また、電動歯ブラシは、非電動歯ブラシより重量が重いことが多いが、これもまた、それらの様々な構成要素が存在するためである。電動歯ブラシの物理的寸法及び重量を最小化するために、個々の構成要素の多くが可能な限り小型かつ軽量に製造され得る。しかしながら、電動歯ブラシにおける小型かつ軽量な構成要素の使用を制限する要因の１つは、耐久性である。例えば、歯ブラシはある一定の「落下試験」要件を満たすことが望ましい。これに関連して、落下試験は、ユーザーが歯ブラシを落とした場合に起きる事態を模倣することを典型的に意図する、１つ以上の実験室条件を規定する。このような条件には、例えば、落下の高さ、歯ブラシが落下するときの向き、歯ブラシが衝突してその落下を止める表面の材料及び状態などが挙げられる。歯ブラシは、規定の条件下で落下した後に破損ないしは別の方法で物質的に損傷していない場合、落下試験に合格する。したがって、歯ブラシの物理的寸法及び重量を減らすように材料及び最小化の程度を選択することは、落下試験要件などの耐久性要件により制限される。
【０００４】
本願は、例えば歯ブラシの落下により生じる、ともすれば衝撃に起因し得る破損又は他の物質的損傷に対するブラシヘッドの耐久性を有利に高める電動歯ブラシの設計について説明する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、電気駆動装置を収容する電動歯ブラシのブラシ部であって、ヘッド部分を有するブラシ部は、フレーム内に支持された第１の複数の接触要素を含むフレームと、可動の接触要素ホルダー内に支持された第２の複数の接触要素を含む可動の接触要素ホルダーと、ヘッド部分の先端に配置された可動の接触要素ホルダーの延長部分と、を含み、延長部分とフレームとの間に間隙が配置されている。可動の接触要素ホルダーは、電気駆動装置から洗浄運動を受容するように構成されて、第１の複数の接触要素に対して少なくとも１つの運動の自由を有する。また、ヘッド部分の側部外縁領域にある間隙の少なくとも第１部分は、歯ブラシヘッドの内側領域にある間隙の第２部分より幅が小さい。
【０００６】
別の実施形態では、電気駆動装置を収容する電動歯ブラシのブラシ部であって、ヘッド部分を有するブラシ部は、フレーム内に支持された第１の複数の接触要素を含むフレームと、可動の接触要素ホルダー内に支持された第２の複数の接触要素を含む可動の接触要素ホルダーと、ヘッド部分の先端に配置された可動の接触要素ホルダーの延長部分と、衝撃力をヘッド部分の内側領域から分配するための手段と、を含む。可動の接触要素ホルダーは、電気駆動装置から洗浄運動を受容するように構成されて、第１の複数の接触要素に対して少なくとも１つの運動の自由を有する。
【０００７】
別の実施形態では、電気駆動装置を収容する電動歯ブラシのブラシ部であって、ヘッド部分を有するブラシ部は、フレーム内に支持された第１の複数の接触要素を含むフレームと、可動の接触要素ホルダー内に支持された第２の複数の接触要素を含む可動の接触要素ホルダーと、ヘッド部分の先端に配置された可動の接触要素ホルダーの延長部分と、を含み、延長部分とフレームとの間に間隙が配置されている。可動の接触要素ホルダーは、電気駆動装置から洗浄運動を受容するように構成されている。また、間隙は、ブラシヘッド部分が破損することなく力Ｄによって加えられる少なくとも約１．３ニュートンのエネルギーを吸収できるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本明細書は、本発明とみなされる主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、添付の図面と関連させた次の説明から更によく理解されると考えられる。いずれの図面も必ずしも一律の縮尺に従っていない。
【図１】電動歯ブラシの斜視図。
【図２Ａ】図１に示される歯ブラシのブラシ部の分解斜視図。
【図２Ｂ】図２Ａに例示されるブラシ部の組み立てられた状態の斜視図。
【図２Ｃ】図２Ａ及び２Ｂに例示されるブラシ部のヘッド部分の背面図。
【図２Ｄ】図２Ａ〜２Ｃに例示されるブラシ部のヘッド部分の側面図。
【図２Ｅ】図２Ａ〜２Ｄに例示されるブラシ部のヘッド部分の平面図。ヘッドの先端部において異なる毛構成を採用している。
【図３】図２Ａ〜２Ｅに例示されるブラシ部のヘッド部分のバンパーに焦点を当てた部分平面図。
【図４】図２Ａ〜２Ｅに例示されるブラシ部のヘッド部分のバンパーに焦点を当てた部分斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、代表的な電動歯ブラシ１０を示す。電動歯ブラシ１０は、ブラシ部２００及びハンドル部１２を含む。ブラシ部２００は、図２Ａ〜２Ｅにより詳細に示され、以下でより詳細に説明される。ハンドル部１２は、モータなどの電気駆動装置、電池、電気駆動装置をブラシ部２００内の別の機械的リンク部に接続するための機械的リンク部、歯ブラシ１０の電動動作を制御するための電子的構成要素、などを典型的に収容する内部空洞（図示せず）を含む。多くの異なる実施形態では、これらの内部構成要素の１つ以上は、省略されても、他の構成要素と置き換えられてもよい。例えば、コード付き電気供給電源は、電池の必要性に取って代わることができる。スイッチ１４は、電動歯ブラシ１０の電源をオン及びオフにするために、ないしは別の方法で電動歯ブラシ１０の動作を制御するために使用され得る。
【００１０】
ハンドル部１２内の電気駆動装置は、ハンドル部１２内の機械的リンク部に運動を付与する。例えば、電気駆動装置は、回転運動、振動運動、又は回転及び振動運動を機械的リンク部に付与することができる。ハンドル部１２内の機械的リンク部は、次に連結部材などによってブラシ部２００内の更なる機械的リンク部に連結される。好適なモータ及び機械的リンク部の送電システムは、例えば米国特許出願公開第２００８／０３０７５９１号（Ｆａｒｒｅｌｌら）に開示されており、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。結合された機械的リンク部の運動は、ブラシヘッド部分２２０又はその任意の構成要素が所望の洗浄運動を有するように、ブラシ部２００のブラシヘッド部分２２０に所望の運動を付与する。回転、振動、垂直及び水平の掃引などを含む、多くの異なる種類の洗浄運動が使用され得る。一般的に、本明細書で使用するとき、洗浄運動は、洗浄に作用するための、歯ブラシ１０の他の構成要素に対する毛のいずれか所望の又は有効な運動を表す。ハンドル部１２及び機械的リンク部は、当事者には周知である。ブラシ部２００は、そのような既存のハンドル部との使用のために構成されてよく、又は場合によって新しいハンドル部の種類と共に構成されてよい。
【００１１】
図２Ａ〜２Ｅ、３、及び４により詳細に示されるブラシ部２００は、ハンドル部１２に押し込んで嵌めることができる。ブラシ部２００は、長手方向軸２１４に沿って延びる実装管２１２を含む。長手方向軸２１４は、機械的リンク部の駆動軸部材の長手方向部分と一致してもよい。ハンドルの端部２１６では、実装管２１２は、ハンドル部１２の外側輪郭と補完的な内側輪郭を有するプロファイルリングを含んでよい。この方法では、ブラシ部２００は、ブラシ部２００がハンドル部１２に対して相対回転するのを防ぐように、ハンドル部１２に押し込んで嵌めることができる。タブ／スロット、キー／スプライン、又は他の同様の構造が、対応する輪郭表面に含まれてよく、これはブラシ部２００とハンドル部１２との整合を促進し、この２つの間の相対回転を更に防ぐ。あるいは、実装管２１２は、ハンドル部１２と一体型に形成されてもよい。
【００１２】
例示したブラシヘッド部分２２０は、楕円形状を有するが、別の方法として概ね矩形、長楕円形、又は他の好適な形状を有していてもよい。一般的に、ブラシヘッド部分２２０は、１よりも大きな長さ対幅のアスペクト比を有してよいが、このような構成は、必須ではない。
【００１３】
いくつかの実施形態では、ブラシヘッド部分２２０は、固定されるようにフレーム２２２に実装される第１の複数の接触要素２２４を支持するフレーム２２２を含み、即ち、これらはフレーム２２２に対して静止的である。第１の複数の接触要素２２４をフレーム２２２に実装する任意の好適な方法が使用されてよい。例えば、接触要素２２４が複数の毛を備える場合、熱タフティング、糊付け、ステープリングなどの方法が利用されてよい。接触要素２２４が複数のエラストマー要素を備える別の例では、糊付け、スナップ嵌め、溶接、成形などの方法が利用されてよい。
【００１４】
例えばスナップ嵌めなどによりフレーム２２２内に支持されるのは、第２の複数の接触要素２２８を支持する可動の接触要素支持体又は可動の接触要素ホルダー２２６である。第２の複数の接触要素２２８は、第１の複数の接触要素２２４に関して上述された任意の好適な方法を使用して、可動の接触要素ホルダー２２６に実装されてよい。可動の接触要素ホルダー２２６は、機械的リンク部によって伝達されるとき、ハンドル部１２からの好適な駆動入力に応じて長手方向軸２１４を中心に回転可能なようにフレーム２２２内に支持されてもよい。この方法では、第２の複数の接触要素２２８は、第１の複数の接触要素２２４に対する洗浄運動において動くことができる。
【００１５】
第１の複数の接触要素２２４は、軸２１４に対して横方向に列状に配置されてよい。同様に、第２の複数の接触要素２２８は、軸２１４に対して横方向に列状に配置されてよい。いくつかの実施形態では、横方向の列は、第１の複数の接触要素２２４の列と第２の複数の接触要素２２８の列が交互に並んでよい。いくつかの実施形態では、第１の複数の接触要素の複数の列は、第２の複数の接触要素２２８の１つの列若しくは複数の列によって隔てられてよく、逆もまた同様であり、又は列は交互に配置されてよく、あるいは実質上いかなる方法でも配置されてよい。第１の複数の接触要素２２４の列は、第２の複数の接触要素２２８の列よりも長いのが有利であり得る。
【００１６】
可動の接触要素ホルダー２２６は、第３の複数の接触要素２４６を支持する延長部分２４４を含んでよい。図２Ｅは、本明細書の他の図とはわずかに異なる、延長部分２４４内に配置された接触要素２４６’の構成を示す。延長部分２４４は、フレーム２２２に対して少なくとも１つの運動が自由となることを可能にするように、支持され得る。例えば、延長部分２４４は、フレーム２２２に対して回転するように支持され得る。この方法では、第３の複数の接触要素２４６は、第１の複数の接触要素２２４及び／又は第２の複数の接触要素２２８に対する洗浄運動で動き得る。例えば、延長部分２４４は、第３の複数の接触要素２４６が第２の複数の接触要素２２８と同様の方法で運動するように、可動の毛ホルダー２２６に結合してよい。
【００１７】
図２Ａ〜２Ｅの実施形態では、延長部分２４４と可動の接触要素ホルダー２２６との間の結合は、延長部分２４４が、可動の接触要素ホルダー２２６と共に運動するように、直接的である。しかしながら、いくつかの実施形態では、延長部分２４４は、代わりにブラシ部２００内の機械的リンク部に直接、及び／又は可動の接触要素ホルダー２２６に結合してよく、そうでなければ延長部分２４４が、可動の接触要素ホルダー２２６及び第２の複数の接触要素２２８の洗浄運動とは別の洗浄運動を有するように、結合してよい。他の実施形態では、フレーム２２２は、第３の複数の接触要素２４６を保持するように延長部分２４４を含んでよい。そのような実施形態では、第３の複数の接触要素２４６は、フレーム２２２に対して静止的であってよい。
【００１８】
図２Ａ〜２Ｅに示される実施形態では、可動の接触要素ホルダー２２６は、軸２１４の周囲で振動してよく、それによって第２の複数の接触要素２２８及び／又は第３の複数の接触要素２４６は、同様に軸２１４の周囲で振動する。可動の接触要素ホルダー２２６の運動は、第２の複数の接触要素２２８及び／又は第３の複数の接触要素２４６を、角度を付けて前後に振動させて、上下の手動のブラッシング動作と実質的に同様の洗浄動作をもたらすことができる。角運動量、並びに可動の接触要素ホルダー２２６及び第２の複数の接触要素２２８及び／又は第３の複数の接触要素２４６が呈する速度は、洗浄動作の有効性に影響を与えることができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、米国特許出願公開第２００４／０２５５４０９号及び同第２００３／０１０１５２６号に記載されるように、ブラシ部２００はトランスポンダーを備えてよく、ハンドル部１２は検出器又は読取り装置を収容してよい。トランスポンダーは、ブラシ部２００に関する情報を、検出器又は読取り装置に伝達するように構成されることができる。読取り装置又は検出器は、モータの速度及び／又はハンドル部１２内の機械的リンク部の運動を制御するように構成され得るハンドル部１２内のコントローラーと信号通信することができる。コントローラー、読取り装置、検出器、及び／又はトランスポンダーの基本構造は、一般的に知られている。
【００２０】
モータの速度、並びに振動軸変位の角度は、任意の好適な方法で制御されることができる。例えば、モータの速度を修正する１つの手段は、モータへの電圧を増加、又は低下させることである。典型的に、電圧の増加はモータの速度を増加させ、一方で電圧の低下はモータの速度を低下させる。モータに供給される電圧を修正するためのそのような機構は、周知である。別の例として、モータの速度は、送電システムによって修正されてよい。
【００２１】
本発明の第１の複数の接触要素２２４、第２の複数の接触要素２２８、及び／又は第３の複数の接触要素２４６は、広範な種類の材料を含んでよく、また多くの異なる構成を有してもよい。任意の好適な材料及び／又は任意の好適な構成が利用されてよい。例えば、いくつかの実施形態では、第１の複数の接触要素２２４、第２の複数の接触要素２２８、及び／又は第３の複数の接触要素２４６は、房を備えてよい。房は、洗浄要素キャリアにしっかりと取り付けられた複数の個別のフィラメントを備えてよい。このようなフィラメントは、高分子であってよく、またポリアミド又はポリエステルを含んでもよい。本発明のフィラメントの長手方向寸法及び断面寸法、並びにフィラメント端部の輪郭は、変更可能である。加えて、剛性、弾力性、フィラメント端部の形状は変更可能である。好適な寸法のいくつかの実施例は、約３センチメートル〜約６センチメートル、又はこの範囲の任意の個別の数値の長さを含む。加えて、フィラメントは約１００〜約３５０マイクロメートル、又はこの範囲の任意の個別の数値の、実質的に均一な断面寸法を含むことができる。フィラメントの先端は、任意の好適な形状であってよく、この例としては、平滑な先端、丸い先端、及び鋭い先端が挙げられる。いくつかの実施形態では、フィラメントは、米国特許第４，８０２，２５５号に記載されるような、フィラメントの磨耗を示す染料を含んでよい。フィラメントの他の好適な実施例は、米国特許第６，０１８，８４０号に記載されている。いくつかの実施形態では、洗浄要素領域は、米国特許第６，５５３，６０４号、並びに米国特許出願公開第２００４／０１７７４６２号、同第２００５／０２３５４３９号、及び同第２００５／００６０８２２号に記載されるようなフィンを備えてよい。いくつかの実施形態では、洗浄要素領域は、フィン及び房の組み合わせを備えてよい。
【００２２】
加えて、第１の複数の接触要素２２４、第２の複数の接触要素２２８、及び／又は第３の複数の接触要素２４６のいくつかの少なくとも一部は、洗浄要素キャリアに一定の角度で取り付けられてよい。そのような方向付けは、米国特許第６，３０８，３６７号に記載されている。また、第１の複数の接触要素２２４、第２の複数の接触要素２２６、及び／又は第３の複数の接触要素２４６を、これらのそれぞれの構造に取り付けるために、任意の好適な方法が利用されてよい。
【００２３】
実装管２１２がハンドル部１２に対して角度が付けられた実施形態が意図される。そのような実施形態では、モータと本発明のブラシヘッド部分２２０との間の機械的リンク部を別々の部分に設けることで、実装管２１２の角度に対応することができる。例えば、機械的リンク部は、１つ以上の汎用継手を有する駆動軸、又は柔軟な材料から構成された駆動軸を含んでもよい。駆動軸の構成に好適な材料のいくつかの例としては、アルミニウム、バネ鋼、プラスチック、例えば、デルリン、ナイロン、ポリプロピレン、及び／又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２４】
第２の複数の接触要素２２８は、フレーム２２２に形成された開口部２７０を通って延在し、その結果、接触要素２２４及び２２８は、ブラシ動作を実施するための一体型接触要素領域を形成する。操作中、第２の複数の接触要素２２８は、手動の歯ブラシなど、手動の口腔洗浄デバイスを用いてユーザーが行う動きと非常に似た動きで、第１の複数の接触要素２２４に対して動く。駆動軸（図示せず）は、フレーム２２２を通って延在して、可動の接触要素ホルダー２２６の延長部分２４４に支持されていてもよい。駆動軸は、ハンドル部１２内の機械的リンク部と係合するように構成され得る。可動の接触要素ホルダー２２６は、駆動軸の振動が、可動の接触要素ホルダー２２６に同様の振動を生じさせるように、駆動軸に結合される。あるいは、可動の接触要素ホルダー２２６は、可動の接触要素ホルダー２２６が、駆動軸の回転運動とは別の洗浄運動を有するように、リンク部、カム構造などによって結合されてよい。可動の接触要素ホルダー２２６は、フレーム２２２にスナップ嵌めされ、駆動軸と係合してよい。
【００２５】
一般に、例示したヘッド部分２２０などの電動歯ブラシのヘッド部分は、ユーザーの口内に挿入されてあちこち動かされるのに十分小さい必要がある。この設計目標は、接触要素２２４、２２８、及び２４６などの接触要素を適切に固定及び保持するのにそれぞれが十分大きくなければならない可動部（可動部分２２６など）を歯ブラシヘッド２２０に含む必要があることで複雑になる。また、種々の歯ブラシヘッドの部分は、例えば歯ブラシの典型的な落下に耐えるように、十分に耐久性がなくてはならない。歯ブラシを落とした場合、ヘッド部分に関する限り最悪の結果は、ヘッド部分の先端部が最初に床、洗面台、又は他の表面に接触する部分であるときに生じる。このシナリオでは、ヘッド部分は、モータ、電池、及び他の内部構成要素を含む歯ブラシ全体の全重量に耐えなければならない。当然のことながら、他の落下のシナリオも想定され、ヘッド部分は、破損ないしは別の方法で物質的に損傷することなく当然予期できるいずれの落下にも耐え得る必要がある。
【００２６】
図２Ａ〜２Ｅに示されるヘッド部分２２０の構造は、特にヘッド部分２２０の先端部２７２に作用する力Ｄに対するヘッド部分２２０への衝撃に起因する破損又は他の物質的損傷を防ぐのに役立つ。例えば、ヘッド部分２２０の先端部２７２が床又は洗面台に接触する最初の部分であり、したがって歯ブラシ１０の全重量を受けるように歯ブラシが落下する場合、力Ｄは、歯ブラシ１０に作用する「落下力」を表し得る。図２Ｅに図示したように、そのような力Ｄは、ヘッド部分２２０の内側領域から、歯ブラシヘッド２２０の両側部外縁２７４を通って伝達される（Ｔ）（力伝達Ｔは、図の片側のみに示されている）。この力伝達は、延長部分２４４とフレーム２２２との境界面の構造により達成される。より詳細には、これら２つの構成要素は、中央領域では両者間に大きな間隙２７６を残し、側部外縁領域２７４では両者間に小さな間隙２７８を残すように構成されている。この方法では、延長部分２４４が力Ｄによって内側に歪められるとき、側部外縁領域２７４での小さな間隙２７８において最初の接触点が生じ、その結果、力伝達Ｔが生じる。したがって、力伝達Ｔは、側部外縁２７４を下り、接触要素２２４及び２２８が固定された内側領域を迂回し、ブラシ部２１０の管部分２１２を下って伝わる。
【００２７】
図２Ｅ、３、及び４に図示した実施形態などのいくつかの実施形態では、小さな間隙はバンパーによって形成され得る。したがって、側部外縁２７４での小さな間隙２７８は、延長部分２４４の方向に延在するフレームバンパー２９０によって部分的に形成される。図示していないが、延長部分２４４も、単独で、又はフレームバンパー２９０と組み合わせて、それ自体のバンパー２９２を含むことができる。図示したフレームバンパー２９０は、フレーム部分２２２の材料で一体に形成される。図示していないが、別の方法としては、バンパー２９０及び２９２のどちらか一方は、異なる材料で形成されてもよい。例えば、バンパー２９０及び２９２は、フレーム部分２２２又は延長部分２４４の材料よりも高い弾力性を有するエラストマー材から作製されてもよい。その方法では、バンパー材料の弾力性は、力伝達Ｔの一部を吸収し、したがって歯ブラシ１０全体での力の衝撃を全体として和らげることができる。このような材料には、例えば、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）又はいくつかの他種の材料のいずれか１つが挙げられ得る。当業者は、所望の弾性特性、及びフレーム部分２２２又は延長部分２４４への結合要件（射出成形によるなど）に基づいて、適切なバンパー材料を決定できるであろう。
【００２８】
より有効に力Ｔを内側領域から伝達するのに助けて、代わりにヘッド部分２２０の側部外縁２７４に沿って伝えるために、更なる手段を使用してもよい。例えば、延長部分２４４が力Ｄによって歪められるとき、小さな間隙２７８において互いに接する２つの表面の表面積を増大させることが有利である。これは、例えば、小さな間隙２７８における延長部分２４４とフレーム２２２との境界面を実質的に連続させ、延長部分２４４の回転サイクル中に明確な不連続性をなくすことにより達成され得る。例えば図２Ｂ及び２Ｅに示すように、可動ホルダー２２６がその中間状態にあるとき、延長部分２４４とフレーム２２２との境界面は実質的に連続している。ただし、可動ホルダー２２６及び延長部分２４４がその中間位置から離れて回転するとき、境界面は不連続になり始め、間隙２７８における表面接触面積は減少する。小さな間隙２７８における不連続性の程度は、ホルダー２２６がその中間位置を更に離れて回転するにつれて増大するであろう。この不連続性を低減させる１つの方法として、回転の角度範囲が限定されてもよい。当業者に理解されるように、回転のこの限定は、多くの方法で、例えばハンドル部１２内で可動ホルダー２２６と電気駆動装置との間の結合を適切に構成することによって、又はフレーム２２２へのホルダー２２６の適合を適切に構成することによって、又はその他の手段によって達成され得る。
【００２９】
例えば、可動の接触要素ホルダー２２６の回転は、図２Ｅにおいて点線２７０ａによって示されるように、第２の複数の接触要素２２８のそれぞれが、要素２２８が通って延在する対応する開口部２７０によって画定される垂直の外囲部内にとどまるように限定され得る。代替の実施例として、可動の接触要素ホルダー２２６の回転は、例えば図２Ｅの点線２２２ａによって示されるように、第２の複数の接触要素２２８のそれぞれが、ヘッド部分２２２の外側輪郭によって画定される垂直の外囲部内にとどまるように限定されてもよい。更なる実施形態では、回転は、支持構造体より上の接触要素２２８の高さの下方部分のみが、外囲部２７０ａ、２２２ａのどちらか一方にとどまるように限定されてもよい。下方部分は、接触要素２２８の高さの、例えば７５パーセント、５０パーセント、又は２５パーセントであってよい。
【００３０】
力伝達Ｔをヘッド部分２２０の両側部外縁２７４に沿って誘導する利点の１つは、側部外縁２７４間のヘッド部分２２０の内側領域が保護されることである。フレーム２２２及び可動の接触要素ホルダー２２６のそれぞれの内側領域は、接触要素２２４及び２２８を収容する。したがって、これらの内側領域の耐久性は、接触要素を適所に固定する毛ステープルなどによって弱められることがある。更に、ヘッド２２０の全体的な寸法を減少させるだけでなく、より有効な一体型洗浄表面を形成するために、要素２２４及び２２８を共に密集させることが望ましい場合がある。要素２２４及び２２８の密集は、内側領域でフレーム２２２及び接触要素ホルダー２２６の様々な壁厚を減少させることにより達成され得るが、それによって内側領域でのこれらの部分の耐久性が低下する。力伝達Ｔをヘッド部分２２０の両側部外縁２７４に沿って誘導し、それによって内側領域から離すことは、ヘッド部分２２０の内側領域に使用される材料の減量を可能にする。これにより、ヘッド部分２２０の全体的な耐久性を犠牲にすることなく、より小さなヘッド部分２２０がもたらされる。
【００３１】
力伝達Ｔをヘッド部分２２０の内側領域から誘導するために、更なる手段を使用してもよい。例えば、フレーム２２２と可動の接触要素ホルダー２２６の後部２８２との間の間隙２８０を、延長部分２４４とフレーム２２２との間の間隙２７６／２７８と比べて小さく作製してもよい。その方法では、力Ｄが加わると、力Ｄの第１部分は、比較的大きな間隙２７６／２７８によって可能となる延長部分２４４の屈曲運動により吸収される。次に、力Ｄの第２部分は、可動部分２２６を通って伝達され（Ｔ）、後側間隙２８２を越えてフレーム２２２に接触する後部２８２によって後側間隙２８０を越えて転送される。力Ｄの第３部分は、小さな間隙部分２７８を越えてフレーム２２２に接触することで最終的に前側間隙２７６／２７８を閉じる延長部分２４４によって吸収され得る。これに関しては、力Ｄの第３部分がブラシヘッド２２０の内側領域の耐久性を脅かさないくらいに十分小さくなるように、前側間隙２７６／２７８は後側間隙２８０より十分大きくてよい。その場合には、前側間隙は、例えば両側部外縁２７４間のその範囲全体にわたって実質的に均一な幅を有するなどの、任意の望ましい構成をとることができる。
【００３２】
ブラシヘッド部分２２０の構造は、浴室環境で一般に起こる落下の高さに耐えることができる。このような落下の高さは、約１０センチメートル（洗面台の縁から底までの典型的な深さ）〜約７０センチメートル又は約８０センチメートル（洗面台の上部と床との間の典型的な距離）の範囲に及ぶことがある。電動歯ブラシ１０の重いハンドル部１２は、１８５グラム程度の重量があることがあり、７０センチメートルの高さでは約１．３ニュートンの潜在的落下エネルギーに相当する。したがって、一実施形態では、ブラシヘッド部分２２０は、ブラシヘッド部分２２０への破損又は物質的損傷なしに、力Ｄによって加えられる少なくとも約１．０ニュートンのエネルギー、別の実施形態では少なくとも約１．１ニュートンのエネルギー、別の実施形態では少なくとも約１．２ニュートンのエネルギー、更に別の実施形態では少なくとも約１．３ニュートンのエネルギーを吸収することができる。
【００３３】
本発明の様々な態様、特徴及び利点が、特定の実施形態と関連して記載されるが、本明細書において記載される態様、特徴及び利点は、いかなる実施形態において実施されてもよく、そのようなものとして、様々な実施形態の特徴及び構造は、種々様々に組み合わされて、実質上無数の組み合わせを生じることが理解及び認識されるであろう。当業者は、本明細書において記載される、本発明の態様、特徴及び利点が、当事者によって既知であるか、又は後に見出される構造及び装置と組み合わせ得ることを、更に認識するであろう。
【００３４】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきでない。むしろ、特に断らない限り、そのようなそれぞれの各寸法は、記載された値及びその値周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００３５】
本発明の「発明を実施するための形態」で引用したすべての文献は、関連部分において本明細書に援用するが、いずれの文献の引用もそうした文献が本発明に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照により組み込まれた本書におけるその用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいては、本文献においてその用語に与えられた意味又は定義を適用するものとする。
【００３６】
以上、本発明の特定の実施形態を例示、記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び改変を行い得る点は、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲に含まれるそのようなすべての変更及び改変を添付の特許請求の範囲において網羅するものとする。
【００３７】
前述の本文は、本発明の多種多様な実施形態の大まかな説明を示す。この説明は単なる例示として解釈するものとし、あらゆる可能な実施形態を説明するのは不可能ではないとしても非現実的であるため、以下の説明は、あらゆる可能な実施形態を説明するものではなく、本明細書に記載されている機構、特徴、構成成分、組成物、成分、製品、工程、又は方法論のいずれも、本明細書に記載されている他のいずれかの機構、特徴、構成成分、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論と組み合わせるか、又は全体的若しくは部分的にこれらに置き換えたりできることが理解されるであろう。最新の技術又は本特許の出願日よりも後で開発された技術を用いて、多くの代替的な実施形態を実施することが可能であるが、このような実施形態はやはり特許請求の範囲に含まれるものである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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