(57)【要約】電動歯ブラシが提供される。該電動歯ブラシは、内部にモータが配置されたハンドルと、長手方向軸線を有するヘッドと、ハンドル及びヘッドの間に配置された首部とを含む。第一及び第二の毛ホルダーはヘッドと関連する。第一の毛ホルダーは振動又は回転する。第二の毛ホルダーは、ヘッドの長手方向軸線と概ね同一方向に往復動するが、回転又は振動はしない。モータは、第一及び第二の毛ホルダーに、動作可能に連結される。
2005507739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にモータが配置されたハンドルと、
長手方向軸線を有するヘッドと、
前記ハンドルと前記ヘッドとの間に配置された首部と、
前記ヘッドと関連して、振動又は回転する第一の毛ホルダーと、
前記ヘッドと関連して、前記ヘッドの前記長手方向軸線と概ね同一方向に往復動するが回転又は振動はしない第二の毛ホルダーと
を備え、
前記モータが前記第一及び第二の毛ホルダーに、動作可能に連結されている電動歯ブラシ。
【請求項２】
前記第二の毛ホルダーが、前記第一の毛ホルダーと前記ハンドルとの間に配置されている請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】
前記第一の毛ホルダーだけが回転又は振動をする請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
前記首部内に少なくとも部分的に配置されたシャフトを更に備え、
前記シャフトが、
前記モータと、
前記第一の毛ホルダー及び前記第二の毛ホルダーの少なくとも１つと、
動作可能に連結されている請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
前記シャフトが、前記第一の毛ホルダー及び前記第二の毛ホルダーに、動作可能に連結されている請求項４に記載の電動歯ブラシ。
【請求項６】
前記シャフトが往復動する請求項４に記載の電動歯ブラシ。
【請求項７】
前記シャフトと前記第二の毛ホルダーとが、動作可能に連結するピンを更に備える請求項６に記載の電動歯ブラシ。
【請求項８】
前記第二の毛ホルダーが、前記第二の毛ホルダーの底表面から垂れ下がる第一のＴ形状ブロックを更に含み、
前記Ｔ形状ブロックが、前記ヘッドの第一の対の突出部と摺動可能に係合して前記第二の毛ホルダーの移動を案内する請求項６に記載の電動歯ブラシ。
【請求項９】
前記ピンが前記第一のＴ形状ブロック中の穴と係合する請求項８に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１０】
前記ピンが前記第一のＴ形状ブロックから延び、前記シャフトと共に穴と係合する請求項８に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１１】
前記ヘッドの第二の対の突出部と係合する第二のＴ形状ブロックを更に備える請求項８に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１２】
前記シャフトは間隔が離れた複数の環状の形態のカムを更に備え、
前記第二の毛ホルダーは、内部にスロットが配置されたブロックの形態のカムフォロワを更に備え、
前記ブロックは前記第二の毛ホルダーの底表面から垂れ下がり、
前記スロットは前記シャフトを受け入れるように形作られ、
前記ブロックが前記リングの間に配置されている請求項６に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１３】
前記シャフトが前記シャフトから横断方向に延びる一対の突出部を更に備え、
前記第二の毛ホルダーが前記第二の毛ホルダーの底表面から垂れ下がって前記突出部を摺動可能に受け入れるように形作られている一対のスロットを有するブロックを更に備える請求項６に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１４】
前記シャフトが回転又は振動する請求項４に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１５】
前記シャフトと関連したカムを更に備える請求項１４に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１６】
前記カムが前記シャフト中の曲り部を有する請求項１５に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１７】
前記第二の毛ホルダーが前記第二の毛ホルダーの底表面から垂れ下がるカムフォロワを含み、
前記カムフォロワが前記カムと係合する請求項１５に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１８】
前記カムが溝を含み、
前記カムフォロワが前記溝の表面を追従する請求項１７に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１９】
前記第二の毛ホルダーが前記第二の毛ホルダーの底表面から垂れ下がる第一及び第二のカムフォロワを含み、
前記第一及び第二のカムフォロワが相互に分離されており、
前記カムが前記第一と第二のカムフォロワの間に配置されている請求項１５に記載の電動歯ブラシ。
【請求項２０】
前記カムが前記被動シャフトに固定的に取り付けられている形作られたビードを有する請求項３に記載の電動歯ブラシ。
【請求項２１】
長手方向軸線を有するヘッドと、
前記ヘッドに取り付けられた首部と、
前記ヘッドと共に、振動又は回転する第一の毛ホルダーと、
前記ヘッドと共に、前記ヘッドの前記長手方向軸線と概ね同一方向に往復動するが回転又は振動はしない第二の毛ホルダーと
を備える電動歯ブラシのヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯ブラシの分野に関し、特に電動歯ブラシの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ又は他の電動力源の回転出力を所望のブラッシング動作に変換する技法を備える技術である。多数の技法は、駆動列の構成要素としてシャフトを含む。シャフトは、回転しても、振動しても、又は往復動してもよい。シャフトは、毛ホルダーに連結されている。大多数の場合、毛ホルダーは、シャフトの長手方向軸線に垂直な軸線の周りを回転又は振動する方法で、シャフトにより駆動される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの電動歯ブラシは、通常は単一のブラッシング動作だけを提供する。単一のブラッシング動作でも有益ではあるが、複数動作の電動歯ブラシは、より優れた洗浄作用を提供することができると考えられている。更に、手による歯ブラシ動作をよりよく模倣するように、回転又は振動する毛ホルダーの毛により提供される洗浄作用と、電動歯ブラシの長手方向軸線に沿う往復動だけをする毛の洗浄作用とを組み合わせることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
電動歯ブラシが提供される。該電動歯ブラシは、内部にモータが配置されたハンドルと、長手方向軸線を有するヘッドと、ハンドル及びヘッドの間に配置された首部とを含む。第一及び第二の毛ホルダーがヘッドと関連する。第一の毛ホルダーは、振動又は回転する。第二の毛ホルダーはヘッドの長手方向軸線と概ね同一方向に往復動するが、回転又は振動はしない。モータは、第一及び第二の毛ホルダーに、動作可能に連結される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の様々な実施形態についてここから詳細に説明するが、それらの例は添付図に示しており、そこでは、同じ数字は全ての図で同一要素を示し、下二桁が同じ番号（例えば、２０と１２０）は、類似又は対応する要素を意味する。理解されるように、本発明は、（交換可能なヘッドを有する電動歯ブラシを含む）電動歯ブラシと、第一及び第二の可動毛ホルダーを有する電動歯ブラシヘッドとを対象にする。第一の毛ホルダーは回転又は振動し、一方、第二の毛ホルダーはヘッドの長手方向に往復動する。より好ましい形体では、第一の毛ホルダーは、回転又は振動するが、往復動、平行移動、又は他のどのような非回転的若しくは振動動作も行わず、及び第二の毛ホルダーは、往復動するが、回転又は振動はしない。本明細書で使用する用語「回転」は、一方向の角動作（例えば、一定の時計方向動作）を指すことを意図し、一方、用語「振動」は、振動的角動作（例えば、時計方向回転及び反時計方向回転の繰り返しサイクル）を指すことを意図する。振動は、繰り返しサイクルを有するいずれかの周期的移動である。振動動作は、１つ又は複数の振動数及び振幅を有することができる。実質的に線状である振動動作を、本明細書では往復動と呼ぶ。
【０００６】
本発明は、電動歯ブラシと、回転、振動、又は往復動（並びにこれらの組み合わせ）をして第一及び第二の毛ホルダーに、動作を付与するシャフトを含む電動歯ブラシヘッドとの組み合わせで使用することができる。更に、本発明は、電動歯ブラシと、第一及び第二の毛ホルダーの両方又は毛ホルダーのただ１つとに、動作可能に連結された電動歯ブラシヘッドとの組み合わせで使用することができる。後者の場合には、毛ホルダーはそれ自体が相互連結されており、その結果、シャフトに直接連結されていない毛ホルダーにも動作が供与される。
【０００７】
本発明は、添付図と共に記載される次の説明からよりよく理解されると考える。
図１〜図９を参照して、本発明によって作成された幾つかの代表的な電動歯ブラシを以下に説明する。これらの電動歯ブラシは、回転するシャフトを利用している。簡明にするために、これらの実施形態は、図１に示す特定のモータとシャフトの配置に関して説明されるが、他のモータと回転（又は振動）するシャフトの配置で置き換え可能であることを理解されよう。例えば、米国特許第５，６１７，６０３号、第５，８５０，６０３号、第５，９７４，６１５号、第６，０３２，３１３号、第５，７３２，４３２号、第５，０７０，５６７号、第５，１７０，５２５号、第５，４１６，９４２号、第３，５８８，９３６号、第５，８６７，８５６号、及び第４，３９７，０５５号には、他のモータと回転又は振動するシャフトの好適であり得る配置が開示されており、その内容を参考として本明細書に組み込む。
【０００８】
図１に戻ると、電動歯ブラシは、歯ブラシヘッド２０と、本体又はハンドル２２と、その間の細長い首部２４とを備える。本明細書で使用する用語「前方」は、ハンドルからヘッドへの方向を指すことを意図し、用語「後方」は、ヘッドからハンドルへの方向を指すことを意図する。更に、用語「長手方向」は、上平面視から見る時に要素の長手特徴を指すことを意図する。例えば、長手方向軸線は、ヘッド又はシャフトなどの要素の最長寸法を通る軸線である。長手方向は、長手方向軸線に概ね対応する方向であるが、長手方向軸線と同一平面内に線が引かれなくてもよい。例えば、シャフトと歯ブラシヘッドの長手方向軸線は、同一平面内に引かれなくてもよいが、上平面視から見て、概ね同一方向に延びる。同様に、相互に関して角度をなす首部とヘッドは、同一平面内の長手方向軸線を有さなくてもよいが、上平面視から見て、同じ一般長手方向に延びる軸線を有する。本発明の電動歯ブラシは、典型的には、その最長寸法を通る長手方向軸線を有する細長いヘッドを備える。この軸線は、通常は、歯ブラシの首部及び／又はシャフトの長手方向軸線と同じ一般方向に延びる。「同じ一般方向」という句により、軸線間に幾らかの角度差が考えられている。これらの歯ブラシの第二の毛ホルダーは、これらの軸線の１つ又は複数と同じ一般方向に往復動する。より好ましくは、これらの歯ブラシの第二の毛ホルダーは、これらの軸線の１つ又は複数と実質的に同一又は同一方向に往復動するが、以下においては便宜上、同じ一般方向の往復動だけを議論する。
【０００９】
ハンドルは、中空であって、モータ２６とモータに動力供給するバッテリー２８とを含む。再充電式動力源でバッテリーを置き換えることができる。ヘッド２０は、その中を通る長手方向軸線３０を有する。長手方向軸線３０は、シャフト３４の長手方向軸線３２と同じ一般長手方向に延びる。シャフト３４を、少なくとも部分的に首部２４に内蔵する。第一の毛ホルダー３６は、ヘッド２０の第一の端部に配置されており、ここで第一の端部とはヘッド２０の最前方点である。第一の毛ホルダー３６は円形状にて示されているが、他の形状も使用可能である。更に、第一の毛ホルダー３６はヘッド２０の第一の端部に配置されているが、それは第一の端部から離すことができ、静止毛などの他の機構を第一の毛ホルダー３６とヘッド２０の第一の端部との間に配置してもよいことが理解される。第一の毛ホルダー３６は、米国特許第５，６２５，９１６号に記載されるように、回転するシャフト３４の最遠端部を受け入れるための少なくとも１つのスロットを含んでおり、その特許の内容を参考として本明細書に組み込む。シャフト３４の最遠端部は、シャフト３４の長手方向軸線３２から曲るか又はオフセットしていて、スロットに係合してピン（図示せず）の周りで第一の毛ホルダー３６を振動させる。言い換えれば、第一の毛ホルダー３６は、ヘッド２０及び／又はシャフト３４の長手方向軸線３０、３２にほぼ垂直な軸線の周りで振動する。この実施形態では、第一の毛ホルダーだけが振動を行い、往復動、平行移動、又はいずれか他の非回転動作は行わない。
【００１０】
第二の毛ホルダー３８を、第一の毛ホルダー３６に隣接して配置する。第二の毛ホルダー３８は、ヘッド２０の長手方向軸線３０に同じ一般長手方向に往復動する。この実施形態では、往復動の長手方向は、シャフト３４の長手方向軸線３２の長手方向とも同一である。第二の毛ホルダー３８を第一の毛ホルダー３６に直接隣接して配置することが望ましいが、第一と第二の毛ホルダーの間に隙間を設けてもよいことを考慮している。しかも、第一と第二の毛ホルダーの間の隙間は、歯ブラシヘッドの一部を形成する固定又は静止した第三の毛ホルダー（図示せず）に植えられた静止毛で満たされてもよい。更に、第一の毛ホルダー３６がヘッド２０の第一の端部に隣接するとして説明したが、第二の毛ホルダー３８を、ヘッド２０の第一の端部に隣接して配置して、図２に関して下記するのと同一の方法で駆動してもよいことを考慮している。
その上、図１の電動歯ブラシは交換可能なヘッドを備えてもよい。本発明に適合できる好適な配置が、米国特許第５，６１７，６０１号に開示されており、その内容を参考として本明細書に組み込む。
【００１１】
図２を参照して、図１の電動歯ブラシを使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第一の実施形態を更に詳細に以下に説明する。第二の毛ホルダー３８は一対の対向する突出部４０（その１つを図示）を有し、これらがヘッド２０のスロット４１（その１つを図示）に摺動可能に受け入れられ、第二の毛ホルダー３８が案内されて長手方向に動作する。スロットは、ヘッド２０の長手方向軸線と概ね同一の長手方向に一直線になっている。第二の毛ホルダー３８は、第一の毛ホルダー３６の移動により、相互に係合する一対の対向する半球形突出部４２、４４を通して、ばね４６などの偏倚要素に対抗して第二の毛ホルダー３８が動かされて、長手方向往復動作に駆動される。第一の毛ホルダー３６が振動する時に、突出部が周期的に相互に係合及び係合解除するにつれて、第二の毛ホルダー３８は、ばね４６と共に、第一の毛ホルダー３６から遠ざかり次にこれに向かって戻る。突出部は、第一及び第二の毛ホルダーに、剛的に取り付けられているか、又は一体に形成されている。電動歯ブラシのモータ２６がシャフト３４を回転させると、シャフトの遠端部が第一の毛ホルダー３６のスロットと係合して、第一の毛ホルダーを振動させる。第一の毛ホルダー３６が振動すると、第一の毛ホルダー３６上に配置された突出部４４が第二の毛ホルダー３８上の突出部４２の表面と接触し、これにより第二の毛ホルダー３８を第一の毛ホルダーから離してヘッド２０の長手方向軸線と同一の長手方向へ移動させる。シャフト３４が引き続いて回転すると、第一の毛ホルダー３６の突出部４４は他方の突出部４２との係合から離れ、その結果、ばね４６が第二の毛ホルダー３８を第一の毛ホルダー３６に向かって戻るように促すことができ、このようにして１サイクルが完了する。第一の毛ホルダー３６が回転方向を逆転すると，このサイクルが繰り返される。
【００１２】
図３を参照して、図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第二の実施形態を以下に説明する。ヘッド１２０はまた、スロット中へ摺動可能に取り付けられた（図示しないが、図２に示す突出部４０とスロット４２の配置と同一であり得る）第二の毛ホルダー１３８を含む。第二の毛ホルダー１３８は、ヘッド２０及び／又はシャフト１３４の長手方向軸線と同じ一般長手方向に往復駆動される。シャフト１３４に含まれるカム４８は、シャフト１３４を第二の毛ホルダー１３８と動作可能に連結する。任意選択的に、シャフト１３４をシャフト支持体５０により支えることができる。シャフト支持体５０は、シャフト３４を受け止めるＣ又はＵ形状部分（図示せず）を含んでもよい。シャフト１３４を支持状態に保持する他の手段が、当技術分野で既知である。カム４８は、シャフト１３４の上に置かれるか又は成型されて固く固定された、適切な偏心形状の形作られた要素又はビードを含むことができる。１つの配置では、カム４８は、鋭角に角が付けられた一対の表面５２、５４を有する円筒形状であり、それらの表面は同一方向に傾いて同一角度の傾きであるが、カム４８の反対側に配置されている。言い換えれば、角度付き表面５２、５４は、カム４８の円筒を貫いて斜めに薄切りした結果で生じる表面に過ぎない。傾きの方向及び傾きの角度は、第二の毛ホルダー１３８の周波数及びストロークを変更するように従って変化させることができる。第一及び第二のカムフォロワ５６、５８は、第二の毛ホルダー１３８の底表面６０から垂れ下がっている。カムフォロワ５６、５８は、オフセットしているか、又は相互に間隔を置いており、その結果、カム４８を、カム４８を跨ぐ及び／又は捕捉するカムフォロワ５６、５８の間に配置する。カム４８の角度付き表面５２、５４は、カムフォロワ５６、５８の自由端部と摺動的に係合する。シャフト１３４が回転すると、カム４８の第一の鋭角度付き表面５２が、第一のカムフォロワ５６の表面と接触してカムフォロワを駆動し、従って、第二の毛ホルダー１３８を第一の毛ホルダー３６からヘッド１２０の長手方向軸線と概ね同一方向に離す。第二の毛ホルダー１３８は、長手方向に延びるスロットにより案内される。シャフト１３４が続いて回転すると、カム４８は、第一のカムフォロワ５６との係合から離れる。次に、カム４８の第二の鋭角度付き表面５４が、第二のカムフォロワ５８の表面と接触して第二のカムフォロワ５８を駆動し、従って、第二の毛ホルダー１３８を第一の毛ホルダー３６に向けて戻す。
【００１３】
図４及び図５を参照して、図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第三の実施形態を以下に説明する。ヘッド２２０は、スロット中に摺動可能に取り付けられた（図示しないが、図２に示す突出部４０とスロット４２の配置と同一配置の）第二の毛ホルダー２３８を含む。第二の毛ホルダー２３８を、ヘッド２２０及び／又はシャフト２３４の長手方向軸線と同じ一般長手方向に往復駆動する。シャフト２３４に含まれるカム４８は、シャフト２３４を第二の毛ホルダー１３８と動作可能に相互連結する。任意選択的に、シャフト２３４をシャフト支持体５０により支えることができる。シャフト支持体５０は、シャフト２３４を受け止めるＣ又はＵ形状部分（図示せず）を含んでもよい。シャフト２３４を支持状態に保持する他の手段が、当技術分野で既知である。カム２４８は、シャフト２３４中の複数の曲げ部６２、６４の形態で設けられる。曲げ部は、各曲げ部が１つ以上の隣接する弧部分を有するという点で本質的に正弦状、又は曲線状である。各曲げ部は頂点を有し、頂点はシャフト２３４の反対側に配置されている。半球形状のカムフォロワ２５６は、第二の毛ホルダー２３８の底表面６０から垂れ下がり、カム２４８の頂点の間に配置されている。シャフト２３４が回転すると、カム２４８の第一の表面６６が、カムフォロワ２５６の第一の表面６８と接触してカムフォロワ２５６を駆動し、従って、第二の毛ホルダー２３８を第一の毛ホルダー３６からヘッド２２０の長手方向軸線と概ね同一の長手方向に離す。シャフト２３４が続いて回転すると、最前方頂点が、カム２４８を通過して、第一のカムフォロワ表面６８との係合から離れる。次に、図５に示すように、カム２４８の第二の表面７０が、カムフォロワ２５６の第二の表面７２と接触してカムフォロワ２５６を駆動し、従って、第二の毛ホルダー２３８を第一の毛ホルダー３６に向けて戻す。第二の毛ホルダー４１０の往復動のストローク及び周波数は、頂点間の間隔、及び／又は頂点の振幅、形状、若しくは高さの変更により変化させることができる。
【００１４】
図６を参照して、図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第四の実施形態を以下に説明する。ヘッド３２０は、スロット中へ摺動可能に取り付けられた（図示しないが、図２に示す突出部４０とスロット４２の配置と同一であり得る）第二の毛ホルダー３３８を含む。第二の毛ホルダー３３８を、ヘッド３２０及び／又はシャフト３３４の長手方向軸線と同じ一般長手方向に往復駆動する。シャフト１３４に含まれるカム３４８は、シャフト３３４を第二の毛ホルダー３３８と動作可能に相互連結する。任意選択的に、シャフト３３４をシャフト支持体５０により支えることができる。シャフト支持体５０は、シャフト３３４を受け止めるＣ又はＵ形状部分（図示せず）を含んでもよい。シャフト３３４を支持状態に保持する他の手段が、当技術分野で既知である。カム３４８は、シャフト３３４の上に置かれるか又は成型されて固く固定された円筒形状のビードの形体で設けられる。図７及び８に示すように、カム３４８は渦巻き又はらせん溝７４を含む。渦巻き又はらせん溝７４は、ビードの周囲を回って延びて、ビードの長手方向軸線の周りに渦を巻いており、この長手方向軸線は、例えばシャフト３３４の長手方向軸線４３２に一致してもよい。カム３４８によりカムフォロワ３５６に付与される動作のストローク及び周波数は、溝の形状及び寸法の変更により変化させることができる。例えば、カム３４８の溝７４は、正弦形状であって、シャフト３３４の１回転に対して、第二の毛ホルダー３３８の１完全ストロ−ク（すなわち、第一の毛ホルダー３６から離れて戻る１サイクル）を与えてもよい。図９は、数字の８の形態で設けられたらせん溝４７２を有する代替カム３４８を示す。これは、シャフト３３４の１回転に対して、１／２ストロークのみ（すなわち、第一の毛ホルダー３６に向くか又は遠ざかるいずれかの平行移動のみ）を与える。カムフォロワ３５６は、第二の毛ホルダー３３８の底表面６０から垂れ下がっている。カムフォロワ３５６は、溝７２中に摺動可能に受け入れられる。シャフト３３４が回転すると、らせん溝７２の側壁などの第一の表面３５４が、カムフォロワ３５６の第一の表面と接触してカムフォロワ３５６を駆動し、従って、第二の毛ホルダー３３８を第一の毛ホルダー３６からヘッド３２０の長手方向軸線と概ね同一の長手方向に離す。シャフト３３４が続いて回転すると、カムフォロワ３５６は、らせん溝７２の頂点７４に到達し、らせん溝７２の第一の表面３５４との係合から離れる。次に、らせん溝７２の反対側壁などの第二の表面３５２が、カムフォロワ３５６の第二の表面と接触してカムフォロワ３５６を駆動し、従って、第二の毛ホルダー３３８を第一の毛ホルダー３６に向かって戻す。
【００１５】
図９〜１３を参照して、本発明によって作成された更に代表的な電動歯ブラシを以下に説明する。これらの電動歯ブラシは、往復動するシャフトを利用する。これらの実施形態では、簡明さのために、図９に示す特定のモータとシャフトの配置に関して説明されるが、他のモータと往復動シャフトの配置で置き換えできることを理解されよう。例えば、米国特許第５，２２６，２０６号、第５，５２４，３１２号、第５，３８３，２４２号、第５，４６５，４４４号、第５，５０４，９５９号、第５，８３６，０３０号、第４，８４５，７９５号、第５，４０４，６０８号、第５，３５９，７４７号、及び第５，６１７，６０１号には、好適であり得る他のモータと往復動シャフトの配置が開示されており、その内容を参考として本明細書に組み込む。追加として、図９の電動歯ブラシは、交換可能なヘッドを備えてもよい。本発明に適合できる好適な配置が、２００１年５月７日に出願された米国特許出願第０９／８５０，６６２号に開示されており、その内容を参考として本明細書に組み込む。
【００１６】
図９に戻ると、電動歯ブラシは、歯ブラシヘッド４２０と、本体又はハンドル４２２と、その間の細長い首部４２４とを備える。モータから第一の毛ホルダー３６へ動作を伝達するシャフトと歯車からなる駆動列は、米国特許第６，１７８，５７９号に記載されるものに類似しており、その内容を参考として本明細書に組み込む。ハンドル４２２は、中空であって、モータ４２６とモータに動力供給するためのバッテリー（図示せず）とを含む。再充電式動力源でバッテリーを置き換えることができる。ヘッド４２０は、その中を通る長手方向軸線４３０を有する。長手方向軸線４３０は、シャフト４３４の長手方向軸線４３２と同じ一般長手方向に延びる。第一の毛ホルダー３６が、ヘッド４２０の第一の端部に配置されており、ここで第一の端部とはヘッド４２０の最前方点である。第一の毛ホルダー３６は円形状にて示されているが、他の形状も使用可能である。更に、第一の毛ホルダー３６はヘッド２０の第一の端部に配置されているが、それは第一の端部から離すことができ、静止毛などの他の機構を第一の毛ホルダー３６とヘッド２０の第一の端部の間に配置してもよいことが理解されよう。本実施形態では、第一の毛ホルダーだけが振動を行い、往復動、平行移動、又はいずれか他の非回転若しくは振動動作は行わない。
【００１７】
第二の毛ホルダー４３８を、第一の毛ホルダー４３６に隣接して配置する。第二の毛ホルダーは、ヘッド２４０の長手方向軸線４３０に同じ一般長手方向に往復動する。この実施形態では、往復動の長手方向は、シャフト４３４の長手方向軸線４３２の長手方向とも同一である。第二の毛ホルダー４３８を第一の毛ホルダー３６に直接隣接して配置することが望ましいが、第一と第二の毛ホルダーの間に隙間を設けてもよいことを考慮している。しかも、第一と第二の毛ホルダーの間の隙間は、歯ブラシヘッドの一部を形成する固定又は静止した第三の毛ホルダー（図示せず）に植えられた静止毛で満たされてもよい。
【００１８】
第一の歯車７６は、モータ４２６に動作可能に連結されて、これから動力がかけられる。第二の歯車７８は、第一の歯車７６に動作可能に連結される。第二の歯車７８の回転軸線は、第一の歯車７６の歯が第二の歯車７８の歯と噛み合うように第一の歯車７６の回転軸線に対してほぼ垂直であり、従って、第一の歯車７６が回転すると、第二の歯車７８の回転が引き起こされる。
【００１９】
第一のアーム７９は、ピン８０又は他の締結装置を介して第二の歯車７６に偏心して且つピボット運動可能に連結されている。偏心連結のために、第二の歯車７６の回転動作を、第一のアーム７９の往復動に変換する。第二のアーム８２は、ピン８４又は他の締結装置を介して第一のアーム７８にピボット運動可能に連結されている。シャフト４３４は、第二のアーム８２に圧入などにより固定的に締結されており、第三のアーム８６にピン８８により締結されている。シャフト４３４は、首部４２４に少なくとも部分的に内蔵されている。第三のアーム８６は、ピン９０又は他の締結装置を介して第一の毛ホルダー３６にその終端部で連結されている。第三のアーム８６の終端部は、シャフト４３４の長手方向軸線からオフセットしており、その結果、第一の毛ホルダー３６の外側周辺部に隣接してピン連結されている。このオフセット配置によって、第三のアーム８６の往復動作を第一の毛ホルダー３６の振動動作に変換し、第一の毛ホルダー３６は、シャフト４３２の軸線４３４にほぼ垂直な軸線の周りを振動する。
【００２０】
図１０を参照して、図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第一の実施形態を以下に説明する。ヘッド５２０において、シャフト４３４を第三のアーム８６と相互連結するピン５９０が、第二の毛ホルダー５３８の中にも延びる。これにより、第二の毛ホルダー５３８を、ヘッド５２０及び／又はシャフト４３４の長手方向軸線と同じ一般長手方向に駆動する。複数の（断面が）Ｔ形状のブロック９２は、第二の毛ホルダー５３８の底表面６０から垂れ下がっている。Ｔ形状ブロック９２は、横断方向部分９６に連結された立ち上がり部分９４により形成される。スロット９８は、第二の毛ホルダー５３８の底表面６０と、立ち上がり部分９４の側壁と、横断方向部分９６の内側壁との間に形成されている。スロット９８は、ヘッド５２０の長手方向軸線と同じ一般長手方向に延びる。２対の突出部１００は、ハウジング内の２つの切り抜き部１０２から延びる。切り抜き部１０２がＴ形状ブロック９２を受け入れる。切り抜き部１０２の１つは、円形部分も有して、これが円形状の第一の毛ホルダー（図１０には示さず）を受け入れる。突出部１００は、第二の毛ホルダー５３８がヘッド５２０の頂部ハウジングに組み込まれる時に、Ｔ形状ブロック９２のスロット９８内に摺動可能に受け入れられる。突出部１００とスロット９８は共に、使用中に第二の毛ホルダー５３８の動作をヘッド５２０及び／又はシャフト５３４の長手方向軸線と同じ一般長手方向に向ける。最後方のＴ形状ブロック（すなわち、首部に隣接して配置されたＴ形状ブロック）は、ピン５９０を受け入れる穴１０４を有する。
【００２１】
シャフト４３４が往復動すると、ピン５９０も往復動して、これにより穴１０４を有する後方Ｔ形状ブロック９２を駆動し、従って第二の毛ホルダー５３８を長手方向往復動に駆動する。その上、シャフト４３４は、前述のように、第三のアーム８６を往復動に駆動しており、これが今度は、第一の毛ホルダー３６を往復動に駆動する。一実施形態では、第一の毛ホルダー３６は、第二の毛ホルダー５３８がハンドル４２２から離れて第一の毛ホルダー３６に向かう方向へ移動する時に、反時計方向に移動する。
【００２２】
図１１を参照して、図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第二の実施形態を以下に説明する。ヘッド６２０において、第二の毛ホルダー６３８を第一の毛ホルダー３６に隣接して配置する。第二の毛ホルダー６３８は、第二の毛ホルダー６３８の底表面６０から垂れ下がる、第一及び第二の（側面から見る時に）Ｌ形状のブロック６９２を有する。Ｌ形状ブロックが示されているが、他の形状で置き換えることもできる。Ｌ形状のブロック６３８は、立ち上がり部分６９４と、ヘッド６２０及び／又はシャフト６３４の長手方向軸線と同一方向に整列した長手方向に向く部分６９６とから形成される。Ｌ形状ブロック６９２は、Ｌ形状ブロック６９２の側壁とスロット６０２の側壁が共同して第二の毛ホルダー６３８の往復動を方向付けるように、対応するスロット６０２内に受け入れられる。Ｌ形状ブロック６３８の長手方向部分６９６のカンチレバー部分１０６の下側は、歯ブラシヘッドハウジングの内側表面と係合して、第二の毛ホルダー６３８をヘッド６２０と共に保持する。第二の毛ホルダー６３８は、最前方Ｌ形状ブロック６９２から延びるピン１０５を含む。ピン１０５は、Ｌ形状ブロック６９２と共に成型して一体であってもよい。ピン１０５は、穴６０４に受け入れられ、穴６０４は、シャフト６３４と第三のアーム８６が連結される点の近辺でシャフト６３４に関連付けられている。シャフト６３４がヘッド６２０の長手方向軸線と同じ一般方向に往復動すると、ピン１０５も概ね同一方向に往復動し、これにより第二の毛ホルダー６３８をヘッド６２０及び／又はシャフト６３４の長手方向軸線と同じ一般長手方向に往復動させる。スロット６０２の側壁は、Ｌ形状ブロック６９２の側壁と摺動的に係合しているので、第二の毛ホルダー６３８が横断方向に顕著に移動することを防ぐ。第三のアーム８６は、本発明のより早い実施形態で前述したように、第一の毛ホルダー３６も振動動作に駆動する。
【００２３】
図１２を参照して、図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第三の実施形態を以下に説明する。ヘッド７２０において、第二の毛ホルダー７３８を第一の毛ホルダー３６に隣接して配置する。第二の毛ホルダー７３８を、第二の毛ホルダー７３８の前方縁部及び後方縁部に配置した２つの（側面が）Ｌ形状のブロック６９２及び７９２を有する。しかし、Ｔ、Ｉ、又は他の形状のブロックでも使用可能である。ブロック６９２、７９２は、第二の毛ホルダー７３８の底表面６０から延びる。Ｌ形状ブロック６９２は、図１１に対して前述したものと同一である。Ｌ形状ブロック７９２は、一対の対向する立ち上がり部分７９４を有し、そのそれぞれがＵ形状のスロット７０６を含む。Ｕ形状スロット７０６のそれぞれは、シャフト７３４から横断方向に延びる対応するピン１０８を受け入れる。シャフト７３４がヘッド７２０の長手方向軸線と同一の長手方向に往復動すると、ピン１０８も往復動し、これによりＬ形状ブロック６９２、７９２、及び第二の毛ホルダー７３８を同じ方法で駆動する。シャフト７３４に連結されている第三のアーム８６が、第一の毛ホルダー３６を前記のように振動動作に駆動する。
【００２４】
図１３を参照して、図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第四の実施形態を以下に説明する。ヘッド８２０において、第二の毛ホルダー８３８を、第一の毛ホルダー３６に隣接して配置する。第二の毛ホルダー８３８を、第二の毛ホルダー８３８の前方縁部及び後方縁部に配置した、２つの（側面が）Ｌ形状のブロック６９２及び８９２を有する。しかし、Ｔ、Ｉ、又は他の形状のブロックでも使用可能である。ブロック６９２、８９２は、第二の毛ホルダー８３８の底表面６０から延びる。Ｌ形状ブロック６９２は、図１１に対して前述したものと同一である。Ｌ形状ブロック８９２は、シャフト８３４を摺動可能に受け入れるような大きさとしたＣ形状のスロット８０６を有する、立ち上がり部分８９４を有する。一対の間隔が離れたリング１１０は、シャフト８３４を囲む。組立てた時には、シャフト８３４は、立ち上がり部分８９４をリング１１０の間に配置するように、Ｃ形状スロット８０６の中に受け入れられる。シャフト８３４がヘッド８２０の長手方向軸線と同じ一般方向に往復動すると、リングがＬ形状ブロック８９２を往復動させ、従って第二の毛ホルダー８３８も同じ方法で往復動させる。第三のアーム８６はまた、第一の毛ホルダー３６を前述したように振動動作に駆動する。本発明の実施形態は、便宜上、毛ホルダーの頂部表面に実質的に垂直な方向に延びる毛の房で例示してきたが、毛を異なる配置にして、第一及び／又は第二の毛ホルダーの動作を補足するか又は更に強化してもよいことを考慮している。図１４及び図１５を参照して、毛の一部か又は全ては、第一及び第二の毛ホルダー３６、３８の頂部表面２３、３３と鋭角２１を形成する方向に延び、毛房２５、２７、２９それぞれに例として示すように前方向又は後ろ方向に延びてもよい。別の実施形態では、図１５を参照して、毛の一部は、毛房３５及び３７に例として示すように、第一及び第二の毛ホルダー３３、３８の頂部表面２３、３３に関して鋭角３１を再び形成して、ヘッドから外向きに別の方向へ延びてもよい。米国特許意匠３３０，２８６号、意匠４３４，５６３号に記載されるような、マッサージ用の毛又は変化する高さの毛を使用してもよく、その内容を参考として本明細書に組み込む。使用に好適な他の好ましい毛の配置には、米国特許第６，００６，３９４号、第４，０８１，８７６号、第５，０４６，２１３号、第５，３３５，３８９号、第５，３９２，４８３号、第５，４４６，９４０号、第４，８９４，８８０号、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／２３９１０号の全て又は一部に記載される配置が含まれ、その内容を参考として本明細書に組み込む。
【００２５】
本発明の電動歯ブラシは、毛又はマッサージ用先端の型、寸法、組み合わせ、角度、及び配置のいずれの組み合わせとでも作成できるが、特に好ましい配置を図１６及び図１７に示す。第一の毛ホルダー３６は、房の２つの同心リングを有し、外側リング３９は１０〜２０の間の房を有し、及び内側リング４１は６〜１０の間の房を有する。一実施形態では、外側リング３９は１４の房を有し、及び内側リング４１は８の房を有する。１と２の間の房を、内側リング３９の内側、第一の毛ホルダーの中心に配置する。外側リング３９の房は、高さを交互にする。一実施形態では、７つの高い房４３及び７つのより低い房４５がある。高い房４３とより低い房４５の間の長さの差は、一実施形態では約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの間、別の実施形態では約１ｍｍ〜約２ｍｍの間である。毛が高い房及び低い房は、異なる特性を備えることができる。例えば、毛が高い房は、比較的柔軟にして優しい洗浄及び使用者の歯肉のマッサージを得、一方毛がより低い房は、ややより硬くして歯間の洗浄を得ることができる（又はその逆）。この配置により、より短い（及び通常はより硬い）毛が使用者の歯及び歯肉に接触する前に、より長い（及び通常はより柔らかい）毛が使用者の歯肉に対して押し付けられ曲って撓むことができる。従って、例えば、柔軟な毛をより大きな力で当て、一方より硬い（及び快適さが少ない可能性が高い）毛をより小さな力で当てることができる。
【００２６】
一実施形態では第一の毛ホルダー３６は約２０度〜約４５度の間、別の実施形態では約２５度〜約３５度の間の振動（すなわち、回転の角度）をする。第一の毛ホルダーは、一実施形態では約６，０００〜約１０，０００の間、別の実施形態では約７，０００〜約９，０００の間のピーク振動周波数を有する。１サイクルは、バッテリーが十分に充電されている時に、１つの完全な時計方向と反時計方向（又はその逆）の回転である。振動周波数は、バッテリーが使用により消耗するにつれて、これらの範囲外になることもあると考えられる。同一のシャフトが第一及び第二の両方の毛ホルダーを駆動しているので、第二の毛ホルダーも同一の作用周波数を有する。第二の毛ホルダーの１サイクルは、ハンドルに向かう完全な１ストロークと第一の毛ホルダーに向かって戻る完全な１ストローク（又はその逆）である。
【００２７】
一実施形態では第二の毛ホルダー３８は約１５〜４０の間の房、別の実施形態では約２０〜約３０の間の房を有する。図１６に最もよく見られるように、房を約５〜約１５の間の列で配置する。列は線状であっても、曲線状であってもよい。毛房の先端は、図１６で最もよく見られるように、側面から見る時に線状の波様プロファイルを備えるが、このプロファイルはより曲線にすることもできる。この配置は、側面から見て、一実施形態では約２〜約８の間、別の実施形態では約３〜約６の間のピーク４５を有する。ピーク４５は、反対に角度が付いた房端部表面４７と４９を有する、隣接する房により形成される。谷５１についても同様である。ピークからピークへの距離は、一実施形態では約２ｍｍ〜約１０ｍｍの間、別の実施形態では約４ｍｍ〜約６ｍｍの間である。ピークから谷への深さは、一実施形態では約０．５ｍｍ〜約３ｍｍの間、別の実施形態では約１ｍｍ〜約２ｍｍの間である。各房は、約４５度に切られている。第二の毛ホルダー３８の房配置は、一実施形態では約５ｍｍ〜約２０ｍｍの間の長さ及び約５ｍｍ〜約１５ｍｍの間の幅、別の実施形態では約１０ｍｍ〜約１５ｍｍの間の長さ及び約１０ｍｍ〜約１５ｍｍの間の幅を有する。第二の毛ホルダー３８の房パターンは、歯ブラシヘッドの長手方向軸線に向かって後方で次第に先細になるように、徐々に先細になる。第二の毛ホルダーは、一実施形態では約１ｍｍ〜約６ｍｍの間、別の実施形態では約２ｍｍ〜約４ｍｍの間のストローク（すなわち、一方向の変位）を有する。第二の毛ホルダー３８の波様の房プロファイルは、米国特許第６，６３０，３９５号に記載されている電動歯ブラシでのような、第二の毛ホルダー３８が移動しない電動歯ブラシの実施形態でも使用することができる。
【００２８】
本発明は、特定の実施形態に関して記述してきた。本明細書を読んで理解すれば、変形及び変更が思い付くであろう。例えば、ある種のカムがシャフト中に曲り部を有するとして記述され、他のカムがシャフトに固定された適切な形状のビードを含むとして記述されたが、カムは、提示した形体に限定されない。実際、曲り部をビードに置換してもよく、ビードを曲り部に置換してもよく、並びに他の形状、大きさ、及び構成を実施することができる。全てのそのような変形及び変更は、付随する請求項又はその等価物の範囲内にある限りにおいて、含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明によって作成された電動歯ブラシの部分断面上面図であり、電動歯ブラシが回転体又はシャフトを組み込んでいる。
【図２】図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第一の実施形態の部分断面上面図である。
【図３】図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第二の実施形態の部分断面側面図である。
【図４】図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第三の実施形態の部分断面側面図であり、第二の毛ホルダーが第一の位置で示される。
【図５】図４の歯ブラシヘッドの部分断面側面図であり、第二の毛ホルダーが第二の位置で示される。
【図６】図１の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第四の実施形態の部分断面側面図である。
【図７】図６に示す歯ブラシヘッドと共に使用するのに好適なカムの斜視図である。
【図８】図６に示す歯ブラシヘッドと共に使用するのに好適な別のカムの斜視図である。
【図９】本発明によって作成された電動歯ブラシの斜視図であり、歯ブラシハウジングの部分を取り外して、内部の機構を示すようにしてあり、また電動歯ブラシは往復動をするシャフトを組み込んでいる。
【図１０】図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第一の実施形態の分解斜視図である。
【図１１】図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第二の実施形態の分解斜視図である。
【図１２】図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第三の実施形態の分解斜視図である。
【図１３】図９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシヘッドの第四の実施形態の分解斜視図である。
【図１４】図１及び９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシ毛房パターンの側面図であり、毛房の幾つかは毛ホルダーの頂部表面と鋭角を形成している。
【図１５】図１６の歯ブラシヘッドの正面図である。
【図１６】図１及び９の電動歯ブラシと共に使用するのに好適な歯ブラシ毛房パターンの側面図である。
【図１７】図１６の歯ブラシヘッドの斜視図である。
【図１８】図１６の歯ブラシヘッドの写真斜視図である。
【図１９】図１８の歯ブラシヘッドの写真側面図である。
【図２０】図１８の歯ブラシヘッドの写真平面図である。
【図２１】図１６の毛パターンを有する歯ブラシヘッドの写真斜視図であり、第二の毛ホルダーは第二の位置で示されている。
【図２２】図２１の歯ブラシヘッドの写真側面図である。
【図２３】図２１の歯ブラシヘッドの写真平面図である。
【図２４】図１８及び２１の歯ブラシヘッドの写真正面図である。
【図２５】ハンドルと組み合わせた図１８の歯ブラシヘッドの写真平面図である。
【図２６】図２５の歯ブラシの写真側面図である。
【図２７】図２５の歯ブラシの写真斜視図である。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2005507739.tif 000069
2005507739.tif 000070
2005507739.tif 000071