(57)【要約】本発明は、駆動軸を駆動軸心の周りで回転駆動するための電動モータと、毛を備えた第1の自由外端を有するブラシ軸と、前記駆動軸の前記回転運動を変換特性に従ってブラシ軸心の周りの前記ブラシ軸の往復回転運動に変換するための変換手段と、前記ブラシ軸の少なくとも一部が、前記毛に作用する力によって、加力手段の動作に反して中立旋回位置から非中立位置に、前記駆動軸の長手方向に垂直に延在する旋回軸の周りで旋回することを可能にするための旋回手段とを有する電動歯ブラシにおいて、前記ブラシ軸の前記少なくとも一部の、前記非中立位置への、前記旋回軸の周りの前記旋回は、前記変換特性の変化を引き起こす、電動歯ブラシに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を駆動軸心の周りで回転駆動するための電動モータと、毛を備えた第1の自由外端を有するブラシ軸と、前記駆動軸の前記回転運動を変換特性に従ってブラシ軸心の周りの前記ブラシ軸の往復回転運動に変換するための変換手段と、前記ブラシ軸の少なくとも一部が、前記毛に作用する力によって、加力手段の動作に反して中立旋回位置から非中立位置に、前記駆動軸の長手方向に垂直に延在する旋回軸の周りで旋回することを可能にするための旋回手段とを有する電動歯ブラシにおいて、前記ブラシ軸の前記少なくとも一部の、前記非中立位置への前記旋回軸の周りの前記旋回は、前記変換特性の変化を引き起こすことを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】
請求項1に記載の電動歯ブラシにおいて、前記変換手段は、前記ブラシ軸から実質的に半径方向に延在するアーム部材と、傍心体とを有し、前記アーム部材は、前記ブラシ軸心から半径方向距離に位置する傍心軸の周りを回転可能であり、前記傍心体及び前記アーム部材は、前記傍心体の回転運動の間、常に互いに接触し、前記ブラシ軸の前記少なくとも一部の前記旋回軸の周りの前記旋回は、前記半径方向距離の大きさの変化を引き起こすことを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項３】
請求項2に記載の電動歯ブラシにおいて、前記毛は前記傍心軸とは異なった方向を向くことを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項４】
請求項2に記載の電動歯ブラシにおいて、前記毛は前記傍心軸と対面することを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項５】
請求項1乃至4の何れか1項に記載の電動歯ブラシにおいて、前記加力手段はバネ手段を有することを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項６】
請求項1乃至5の何れか1項に記載の電動歯ブラシにおいて、前記傍心体は3以上の奇数の個数のローブを有するカムであることを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項７】
請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動歯ブラシにおいて、前記ブラシ軸は剛性であることを特徴とする電動歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸を駆動軸心の周りで回転駆動するための電動モータと、毛を備えた自由外端を有するブラシ軸と、前記駆動軸の前記回転運動を変換特性に従ってブラシ軸心の周りの前記ブラシ軸の往復回転運動に変換するための変換手段と、前記ブラシ軸の少なくとも一部が、前記毛に作用する力によって、加力手段(forcing means)の動作に反して中立旋回位置から非中立位置に、前記駆動軸の長手方向に垂直に延在する旋回軸の周りで旋回することを可能にするための旋回手段とを有する電動歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気歯ブラシのブラシヘッドは、歯茎を傷つける可能性があり、又は、特に歯茎に炎症が起きている場合には、痛みを伴う可能性がある。この損傷又は痛みは、毛と歯茎との間の接触力があまりに大きくなると発生する。ユーザの歯茎に有害にならない力を加えることによって、より良い口内健康を達成することができる。従って、何らかの力制御を備えた幾つかの電動歯ブラシが開発されている。
【０００３】
プリアンブルに記載の歯ブラシは、米国特許第5,406,664号から知られており、これは、上記の問題に言及し、何らかの力制御を備えている。この特許文献においては、実際は、幾つかの電動歯ブラシが説明されており、これらは、共通して、軸と、電動モータの回転を毛を備えたブラシ軸の往復回転に変換するための変換機構との間に延在するブラシ軸に垂直に延在する軸心に対して毛が傾斜距離だけ弾性的に傾斜可能である。これを達成するには、ブラシ軸は、例えばブラシ軸の部分的に切り落とされた部分、ブラシ軸の2つの長軸方向部分を相互接続する弾性ストリップ、又は、ブラシ軸内のコイルばねを用いた曲げ部分を含む。代替的に、ブラシ軸は、2つの長軸方向のブラシ軸部分に分割され、これらブラシ軸部分のうち毛を備えた方は、ブラシ軸の長軸方向に垂直に延在する旋回軸の周りで旋回可能である。2つの方向のブラシ部分は、コイルバネによって相互接続される。毛の往復ストロークは、ユーザがユーザの歯に対してブラシを押す力による傾き距離の大きさの変化によって、変化する。上述した米国特許にて説明した電動歯ブラシの欠点は、ブラシ軸の毛を備えた部分が、弾性傾斜を可能にするための特別な手段を備えているということである。これらの特別な手段は、毛を備えた部分をより高価にし、このことは、この部分が定期的に(例えば2ヶ月又は3ヶ月ごとに)置換されるべきであることを考えると、少なくとも消費者にとっては非常に大きな欠点である。更に、ユーザが往復ストロークの差を認める前に、毛によってかなり大きな傾きストロークが起こらなければならない。
【０００４】
欧州特許出願第481553号は、歯ブラシによる歯への過剰な圧力の作用を防止することを目的とする電動歯ブラシに関する他の特許である。この目的のために、この歯ブラシは、歯磨きの最中に特定の接触圧力を越えると再生される聴覚的に認知可能な音を特徴とする。電気駆動ユニットは、ばね要素の動作に反して回転可能である。警告音は、駆動ユニットの背面に延在している駆動軸に取り付けられる平歯車が板ばねに接触することによって生じる。歯ブラシのハウジングは、共振器として動作する。このような歯ブラシの欠点は、多くのユーザが聴覚的に認知可能な音声を聞くのを好まない(特に他の人々がまだ眠っているならば)ということである。更に、平歯車と板ばねとの間の作用によって、機構に作用する追加の機械的力が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電動歯ブラシのユーザが強く押し過ぎることを効果的に防止し、且つ、上述の従来技術の歯ブラシの欠点を有しないような、プリアンブルに記載の歯ブラシを提供することである。本発明は、ユーザがブラシの取扱いを適応させるのを手助けするのに非触覚的フィードバックよりも効果的であることが立証された触覚的フィードバックを有する歯ブラシを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの目的を達成するために、前記ブラシ軸の前記少なくとも一部の、非中立位置への旋回軸の周りの旋回は、前記変換特性の変化を引き起こす。これは、駆動軸の回転運動がブラシ軸の往復回転運動に変換される態様が、ブラシ軸の旋回軸の周りの旋回によって直接影響されるということであることを意味する。なぜなら、これは、過剰な接触圧力が毛と歯との間に加えられるときに発生するからである。この影響は、ユーザによって触覚的に検出され、該ユーザは、ブラシ軸がその中立旋回位置に戻るように接触圧力を低減することにより、電動歯ブラシを取り扱う方法を変更することができる。
【０００７】
前記変換手段が、前記ブラシ軸から実質的に半径方向に延在するアーム部材と、傍心体とを有し、前記アーム部材が、前記ブラシ軸心から半径方向距離に位置する傍心軸の周りを回転可能であり、前記傍心体及び前記アーム部材が、前記傍心ボディの回転運動の間、常に互いに接触し、前記ブラシ軸の前記少なくとも一部の前記旋回軸の周りの前記旋回が、前記半径方向距離の大きさの変化を引き起こすと、非常に効果的な実施例が達成される。半径方向距離の大きさのこの変化は、後述するように、基本的には2つの異なった方法で変換特性に影響することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施例において、毛は傍心軸とは異なった方向を向く。このことは、過大な圧力が毛に加えられたら、アーム部材が傍心体から離れるので、旋回軸の周りのブラシ軸の旋回が半径方向距離を増加させるということを意味する。従って、毛のストロークは減少する。これは、ユーザによってパワーの損失として認められる。
【０００９】
本発明の代わりの好適な実施例において、毛は傍心軸と対面する。このような構成において、過大な圧力が毛に加えられると、アーム部材が傍心体の方へ移動するので、旋回軸の周りのブラシ軸の旋回は、半径方向距離を減少させる。従って、毛のストロークは、電動モータによって送出されるパワーと同様に、増加する。最後に、モータは自身の周波数を下げる。これは、明らかに、ユーザに過剰な接触圧力を示す完全に他の種類の信号である。
【００１０】
加力手段がバネ手段を有していれば、少なくとも構造の観点から、非常に有利である。しかし、本発明の枠組みの範囲内で、磁気アクチュエータ等の他の種類の加力手段も更に用いられることができることに注意されたい。
【００１１】
傍心体としては、米国特許第5,406,664号にて説明したような単純な傍心ピンが用いられてもよいが、好適には、奇数個(3以上)のローブを有するカムが、傍心体として用いられる。このようなカムは、ブラシの滑らかな往復運動を可能にする。カムの好適な外形は、いわゆるルーロー曲線(Reuleaux curve)に従う。
【００１２】
ブラシ軸の旋回が変換特性に対して有する影響に対して最高の制御を有するために、ブラシ軸は、好適には剛性である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、更に、以下の図面を参照して与えられる本発明の幾つかの好適な実施例の説明により説明される。
【００１４】
図1〜6は、多数の類似した部品を有する本発明による電動歯ブラシ1、2、3、4、5及び6の6つの異なった実施例を示す。以下では、このような類似した部品は、同じ参照番号によって示される。各歯ブラシは、駆動軸心18の周りで回転可能な外に向かう駆動軸9を備えた電動モータ8が収容されるハウジング7を有する。この駆動軸9に、スリーローブカム10が取り付けられる(図7−a、7−b、8−a及び8−bも参照されたい)。
【００１５】
ブラシ軸21は、ハウジング内で部分的に延在する。このブラシ軸21は、毛軸部分11、連結軸部分12及びフォーク軸部分13の3つの主軸部分を含む。毛軸部分11は、その外端に毛15を備え、これにより矢印14で示されるように特定の接触力で歯ブラシのユーザの歯に接触する。毛15が消耗したら、毛軸部分11は置換されるべきである。ここで、歯ブラシ4、5及び6の毛15が、歯ブラシ1、2及び3の毛15と比較して反対方向を向いていることに注意することが重要である。フォーク軸部分13の外端に、2つのアーム17a及び17bを備えたフォーク16が取り付けられる。フォーク軸部分13は、ハウジング7内に収容される軸受ユニット19内のブラシ軸心20の周りを回転することができる。ブラシ軸心20及び駆動軸心18は、図1及び4の両矢印22によって示された半径方向距離で互いに平行である。連結軸部分12は、毛軸部分11及びフォーク軸部分13をしっかりと相互接続する。カム10は、フォーク16のアーム17a及び17b内に位置する。従って、カム10による駆動軸9の回転によって、毛15を備えたブラシ軸21の振動回転運動が生じる。
【００１６】
加えて、ブラシ軸21は、フォーク軸部分13を貫通してブラシ軸心20に垂直に延在する旋回軸23の周りでも旋回可能である。なぜなら、図9に示されているように、軸受ユニット19がハウジング7の中で旋回可能であるからである。このために、軸受ユニット19は2つの向かい合った旋回軸部分24a及び24bを備えている。
【００１７】
ブラシ軸21を中立旋回位置に位置決めするため、歯ブラシ1、2、3、4、5、6は、フォーク軸部分13の自由端の近くの軸受ユニット19とハウジング7との間で動作するバネ手段を備えている。種々の歯ブラシ1、2、3、4、5、6は、用いられるバネ手段の種類に関して異なる。歯ブラシ1及び4は、板バネ25を利用する。歯ブラシ2及び5は、ブラシ軸21について毛15と同じ側に位置する圧縮バネ26を備えている。歯ブラシ3及び6は、毛15の反対側に位置する引張ばねを備えている。バネ手段によって生じるブラシ軸21の旋回運動を制限するために、歯ブラシ2、3、5、6は、それぞれ、ハウジング7にしっかりと接続された停止ユニット27、28、29、30を備えている。
【００１８】
歯ブラシ1、2、3、4、5、6の機能に関して、歯ブラシ1、2、3と歯ブラシ4、5、6との間で区別がなされるべきである。
【００１９】
歯ブラシ1、2、3は、次のように動作する。中立位置(図7−a)から開始して、過剰な接触圧力14が毛15とユーザの歯との間に存在するならば、ブラシ軸21は、バネ手段の動作に反して、旋回軸23の周りで非中立位置へ旋回する(図7−b)。これによってフォーク16の径方向の運動が生じ、従って、半径方向距離22を減少させる。半径方向距離22のこの減少のために、毛15を備えたブラシ軸21の振動回転運動のストロークも減少する。これは、ユーザによってパワーの損失として受け取られる。
【００２０】
歯ブラシ4、5、6は、次のように動作する。中立位置(図8−a)から開始して、過剰な接触圧力が毛15とユーザの歯との間に存在するならば、ブラシ軸21は、バネ手段の動作に反して、旋回軸23の周りで非中立位置へ旋回し(図8−b)、フォーク16の径方向運動を生じる。しかし、今回は、フォーク16の径方向の運動は、半径方向距離22の増加を引き起こし、結果として、毛15を備えたブラシ軸21の振動回転運動のストロークは、最初のうちは更に増加する。これは、電動モータ8によって供給されるパワーの増加も生じる。必要なパワーのこの増加があまりに高ければ、モータはその周波数を下げる。
【００２１】
過剰な接触圧力がユーザの歯と毛15との間に存在する場合に適用可能である上記のストローク又は周波数変化は、ユーザによって直ちに受け取られ、該ユーザは、最初のパワーを回復するために、適用負荷を低減する。時間とともに、ユーザは、高い接触圧力がほとんど又は全く発生しなくなるように歯ブラシの取り扱いを適応させる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第1の好適な実施例の縦断面図を示す。
【図２】本発明の第2の好適な実施例の縦断面図を示す。
【図３】本発明の第3の好適な実施例の縦断面図を示す。
【図４】本発明の第4の好適な実施例の縦断面図を示す。
【図５】本発明の第5の好適な実施例の縦断面図を示す。
【図６】本発明の第6の好適な実施例の縦断面図を示す。
【図７−ａ】中立位置における図1〜3の線VII-VIIに従う断面図を示す。
【図７−ｂ】非中立位置における図1〜3の線VII-VIIに従う断面図を示す。
【図８−ａ】中立位置における図4〜6の線VII-VIIに従う断面図を示す。
【図８−ｂ】非中立位置における図4〜6の線VII-VIIに従う断面図を示す。
【図９】図1〜6の線IX-IXに従う断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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