(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナルケア器具のためのポンプシステムにおいて、
フレキシブルな材料でできた流体カートリッジ部材であって、流体で満たされた部分と、前記流体カートリッジ部材中の前記流体を、前記パーソナルケア器具のワークピース部分に接続されたラインに送出するための出口開口とを持つ流体カートリッジ部材と、
前記流体カートリッジ部材の前記流体で満たされた部分が入れ子になることができる切欠部分を持つベース部材と、
押圧部材であって、前記流体で満たされた部分及び前記押圧部材が、前記切欠部分の長さの少なくともかなりの部分に亘って、前記切欠部分に実質的に入れ子になるように、前記押圧部材の少なくともネスティング部分が、前記ベース部材の前記切欠部分の断面に実質的にマッチする構成を持ち、これにより、動作中、前記押圧部材が前記流体カートリッジ部材上で前方へ移動すると、流体は、前記流体で満たされた部分から前記出口開口を通じて移動し、前記流体カートリッジ部材は、このような動作中、実質的に前記流体カートリッジ部材にしわが付くことなしに平らにされる、押圧部材と、
を有し、
前記切欠部分の先頭部分は、前記押圧手段の前記ネスティング部分の長さより細いが、前記ネスティング部分が前記切欠部分内に完全に入れ子になる太さまで外方向にテーパする、ポンプシステム。
【請求項２】
パーソナルケア器具のためのポンプシステムにおいて、
フレキシブルな材料でできた流体カートリッジ部材であって、流体で満たされた部分と、前記流体カートリッジ部材中の前記流体を、前記パーソナルケア器具のワークピース部分に接続されたラインに送出するための出口開口とを持つ流体カートリッジ部材と、
前記流体カートリッジ部材の前記流体で満たされた部分が入れ子になることができる切欠部分を持つベース部材と、
押圧部材であって、前記流体で満たされた部分及び前記押圧部材が、前記切欠部分の長さの少なくともかなりの部分に亘って、前記切欠部分に実質的に入れ子になるように、前記押圧部材の少なくともネスティング部分が、前記ベース部材の前記切欠部分の断面に実質的にマッチする構成を持ち、これにより、動作中、前記押圧部材が前記流体カートリッジ部材上で前方へ移動すると、流体は、前記流体で満たされた部分から前記出口開口を通じて移動し、前記流体カートリッジ部材は、このような動作中、実質的に前記流体カートリッジ部材にしわが付くことなしに平らにされる、押圧部材と、
を有し、
前記切欠部分の終端部分は、内方向にテーパし、前記押圧部材がその経路に沿って移動するにつれて、当該押圧部材は、前記ベース部材から持ち上げられ、前記切欠部分とのネスティング接触をしなくなる、ポンプシステム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のポンプシステムにおいて、前記押圧部材はユーザ動作によって移動させられる、ポンプシステム。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のポンプシステムにおいて、前記押圧部材は、前記ネスティング部分の対向する端から外方向に延在する２つの取付け素子を含む、ポンプシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のポンプシステムにおいて、前記ネスティング部分は、その外周全体で前記切欠部分に入れ子になるように構成され、当該ネスティング部分が前記流体カートリッジ部材の前記流体で満たされた部分に沿って回転して、当該流体で満たされた部分から流体を前記出口開口を通じて押し出すことが可能にされる、ポンプシステム。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のポンプシステムにおいて、前記流体カートリッジ部材は、前記押圧部材が前記流体カートリッジ部材上で前方へ移動して流体が前記流体で満たされた部分から前記出口開口を通じて移動する分注動作の後、前記流体で満たされた部分に流体を補充するための貯蔵部分を含む、ポンプシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のポンプシステムにおいて、前記流体で満たされた部分は、前記押圧部材が前方に移動すると反発して元の構成に戻る堅さの材料を有し、このため、前記貯蔵部分内の流体は、前記流体で満たされた部分が前記元の構成に戻ることにより生ずる真空動作によって前記流体で満たされた部分に引き込まれる、ポンプシステム。
【請求項８】
請求項６に記載のポンプシステムにおいて、前記押圧部材がその経路に沿って移動するにつれて前記押圧部材の後ろの前記流体で満たされた部分内に前記貯蔵部分内の流体が移動させられるように、前記貯蔵部分を加圧する手段を含む、ポンプシステム。
【請求項９】
請求項２に記載のポンプシステムにおいて、前記押圧部材の押圧動作の開始地点まで前記押圧部材を戻すように前記押圧部材を支持するように構成され動作可能な支持アーム部材を含む、ポンプシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のポンプシステムにおいて、前記押圧部材の戻りはバネ動作による、ポンプシステム。
【請求項１１】
駆動システム及び、ドライバアセンブリのための電源を持つハンドル部分と、
ブラシヘッドが取り付けられるアームと、被駆動アセンブリを前記ハンドル部分に接続するための構造要素とを持つ当該被駆動部材アセンブリと、
流体を前記ブラシヘッドに分注するための請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載のポンプシステムとを有する、
電動歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、パーソナルケア装置のためのポンプシステムに関し、より詳細には、流体を含むカートリッジ部材と、前記カートリッジ部材から、ワークピースに通じる流体ラインに流体を移動させるためのローラ又は押圧部材とを含むこのようなシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定のパーソナルケア装置、例えば歯ブラシ及びシェーバ並びに他のそのような器具が、当該パーソナルケア装置の機能又は効率を支援し得るような、当該器具の動作中に流体を分注する（dispense）システムを含むことは、良く知られている。これらの流体分注器具の多くはポンプを含み、このポンプは、カートリッジ部材／貯蔵部から、器具のワークピース部分（例えば歯ブラシのブラシヘッド）に、流体をアクティブに移動させる。
【０００３】
このような装置において用いられるポンプの一種は、蠕動ポンプ、即ち、押圧又は接触部材（例えばローラ）を含むポンプであり、該押圧部材は、動作中、流体を含むカートリッジを押圧し、該押圧部材（例えばローラ）が流体と接触することなく、カートリッジの中の流体をカートリッジの前方端の出口点に押しやる。蠕動ポンプは、幾つかの理由によって有利でありえ、この理由は、流体の無菌性の維持の可能性を含む。場合によっては、蠕動ポンプは予め充填されており、このため、押圧部材がカートリッジの前方端（ポンプチャンバ部分）から流体を押し出す際に、押圧部材がカートリッジの出口点に移動するにつれて、カートリッジの貯蔵部分からの流体が、押圧部材の後ろに流入する。このため、流体の１回の分注イベントの完了の際には、カートリッジのポンプチャンバ部分は充填されており、他の分注動作の準備ができている。
【０００４】
しかし、実際には、予め充填された蠕動ポンプには幾つかの問題点がある。押圧部材がカートリッジに沿って移動する際に、押圧部材がカートリッジを平らにするにつれてカートリッジ材料にはしわができる。カートリッジ材料はフレキシブルであるが、カートリッジの断面外周、及び、ポンプチャンバ領域のカートリッジの幅は、一定のままである。カートリッジ材料は、幅が一定なので、カートリッジが従来の平らな面に対して圧縮されると折り曲がらなければならない。
【０００５】
生じるしわは、カートリッジ材料に弱さを生じさせる可能性があり、最終的には、カートリッジ壁の破壊又は漏れが生じえ、カートリッジの破損につながる。更に、既存の蠕動ポンプはしばしば非効率的であり、カートリッジ中の流体全部よりも大幅に少ない流体が分注される。加えて、このような装置からの流体のポンピング速度は動作中変化する可能性があり、これは望ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、流体が分注される際に押圧部材と流体との間で接触がなく、ポンプ速度が一定であり、押圧部材が、カートリッジ部材から流体を分注しながら、カートリッジ部材上でその移動経路を通じて移動する際に、カートリッジ部材にほとんど又は全くしわが生じない、蠕動型ポンプを持つことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本発明は、パーソナルケア器具のためのポンプシステムにおいて、
フレキシブルな材料でできた流体カートリッジ部材であって、流体で満たされた部分と、前記カートリッジ部材中の前記流体を、前記器具のワークピース部分に接続されたラインに送出するための出口開口とを持つカートリッジ部材と、
前記カートリッジ部材の前記流体で満たされた部分が入れ子になる（nest）ことができる切欠部分を持つベース部材と、
押圧部材であって、前記流体で満たされた部分及び前記押圧部材が、前記切欠部分の長さの少なくともかなりの部分に亘って、前記切欠部分に実質的に入れ子になるように、前記押圧部材の少なくともネスティング部分（nesting portion）が、前記ベース部材の前記切欠部分の断面に実質的にマッチする構成を持ち、これにより、動作中、前記押圧部材が前記カートリッジ上で前方へ移動すると、流体は、前記流体で満たされた部分から前記出口開口を通じて移動し、前記フレキシブルなカートリッジは、このような動作中、実質的に前記カートリッジにしわが付くことなしに平らにされる、押圧部材と、
を有するポンプシステムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１を参照する。本発明は、特定のパーソナルケア器具において流体を分注するのに有用な改良されたポンプシステムであり、全体として１０と示される。パーソナルケア器具は、例えば、歯ブラシ（特に電動歯ブラシ）であって、歯磨き粉若しくは経口薬がブラシヘッドに、口腔（特に歯若しくは歯肉）において用いられるために適用される歯ブラシ、又は、電動シェーバであって、シェービングプロセスをより快適にするために、シェーバと皮膚との間の接点の近傍で流体が分注される電動シェーバを含む。特に、スキンケアに関する、他の類似するパーソナルケア器具が知られており、該器具においては、流体が、ワークピースの近傍の関心領域に適用される。
【０００９】
図１を参照する。流体を含むカートリッジ部材が全体として１２で示される。カートリッジ部材１２はフレキシブルな材料（例えばフレキシブルなプラスチック又は他の類似の材料）でできており、その中に、中に流体が存在する空洞領域を含み、全体として１４で示される。示される実施例において、流体で満たされた部分１４（ポンプチャンバとも呼ばれうる）は、細長く示されており、種々の寸法であってよい。示される実施例において、流体で満たされた部分１４は、おおよそ、長さ１インチ、幅０．５インチ、高さ０．５インチ（最も高い（満たされた）寸法において）である一方で、カートリッジ全体は、長さ３インチ、幅１．５インチである。カートリッジ部材１２はフレキシブルな材料でできているので、流体で満たされた部材１４の断面は幾分楕円状である傾向があり、寸法が、２つの縦方向の端から最大寸法の中心線まで徐々に増加する。
【００１０】
示される実施例における流体で満たされた部分は出口ネック部分１５を持ち、この部分は、流体で満たされた部分の残りの部分よりも狭い。ネック部分１５の前方端１６には、出口開口１７があり、ここから流体１８が通常のポンプ動作で分注される。
【００１１】
電動歯ブラシ２１のポンプ１９を示す図４を短い間参照すると、流体チューブ３２が、開口１７から流体を受け、ブラシヘッド２５まで延在している。歯ブラシは、ハンドル部分２３を含み、これは、歯ブラシのための駆動システム２６及び被駆動部材アセンブリ２９を含む。
【００１２】
図１の実施例において、出口開口１７は、円形又は楕円形であり、その最大直径は約０．１インチである。歯ブラシのアプリケーションにおいて、チューブは、歯ブラシの取付けアーム２９ａを通じて延在し、アーム２９ａの端に取り付けられたブラシヘッド２５の中まで延在する。他の器具においても、出口開口１７と器具のワークピース即ち動作部分との間に何らかの接続ラインがある。示される実施例において（図１）、流体で満たされた部分１４は、カートリッジ１２内で、該流体で満たされた部分１４の後ろのより大きい流体貯蔵部２０と流体連通をして示されている。しかし、本発明において、流体カートリッジが流体貯蔵部を含むことは必須ではない。
【００１３】
図１は、流体で満たされた部分１４が、カートリッジ１２の領域全体よりも大幅に小さい領域をカバーする、カートリッジ１２を示すが、流体で満たされた部分１４が、カートリッジの、示されるよりも大きな部分をカバーすることができ、場合によっては、カートリッジの幅全体に延在することができることは理解されるべきである。また、ネック部分１５は、流体の分注の効率及び均一性を増加させることはできるが、該ネック部分１５は必須ではない。流体開口部１７は、通常比較的小さい。
【００１４】
ポンプシステム１０の第２の部分は、ベース又はアンビル部材２４である。ベース部材２４は、剛性の比較的非弾性的な材料（例えば硬質プラスチック又は独立気泡フォーム）からできており、切欠又は溝部分２６を持ち、該切欠部分は、流体で満たされた部分が切欠部分２６内に入れ子になるように、流体で満たされた部分１４の下方部分の構造にマッチするよう構成される。図１の実施例は、流体で満たされた部分１４が切欠部分内にフィットする一方で、カートリッジの残りの部分がベース部材２４の上方面２７に対してフィットすることを示す。しかし、代替的に、カートリッジ全体が、流体で満たされた部分が端から端まで延在した状態で、マッチする切欠部分２６内にフィットするように構成されてよい。重要な特性は、流体で満たされた部分２６がベース部材の切欠部分内に入れ子になるということである。
【００１５】
ポンプシステム１０の第３の部分は押圧部材３２であり、これは、場合によっては、ポンプ動作において、流体で満たされた部分１４の長さ方向に沿って回転するのであれば、回転部材である。押圧部材３２は、その前方運動（手による（手動の）又はモータによる（電動の）回転又はスライド）の際に、流体で満たされた部分／ポンプチャンバ１４中の流体が加圧され前方へ移動され出口開口１７から出されるように取り付けられる。押圧部材３２は、ネスティング部分３６を含む。
【００１６】
示される実施例において、ネスティング部分３６は、カートリッジ１２の流体で満たされた部分１４の幅にほぼ等しい長さと、ベース部材の切欠部分２６の幅とを持つ。該ネスティング部分３６の端から端までの構成は、次のようなものである。即ち、該ネスティング部分３６は、切欠部分２６内に入れ子になることができる、即ち、切欠部分２６の曲線にマッチするように、更に、カートリッジの流体で満たされた部分１４の曲線にもマッチするように、端から端までカーブする。
【００１７】
ネスティング部分は、上記のように、その外周の少なくとも一部（全部である必要はない）に亘って、（端から端まで）カーブしている。押圧部材３２が、流体で満たされた部分上で回転する場合、カーブした構成は、図１で示されるようにネスティング部分の外周全体に亘って存在する。一方で、押圧部材が流体で満たされた部分上でスライドするのならば、ネスティング部分の外周の比較的小さい部分しか、このような構成を持つ必要がない。ネスティング部分の直径は、切欠部分２６と基本的に同じ構成を持つような態様で、そのそれぞれの端からその中心に向かって増大する。
【００１８】
ネスティング部分３６の端３８及び４０から延在するのは、取付け素子４２及び４４であり、これらは、示される実施例においては、細長いロッドである。動作中、取付け素子４２及び４４は、手で補助される機械装置によって（親指作動レバー等）又は電動素子（モータ等）によって、流体で満たされた部分の長さに亘って前方に押され又は回転される。図４は、親指で作動される部材を示す。出口開口１７の方向への取付け素子４２及び４４の動きは、出口開口１７と押圧部材３２との間に存在する流体を、流体で満たされた部分１４（ポンプチャンバ）から、徐々に、出口開口において絞り出す又は押し出す。
【００１９】
流体で満たされた部分１４（ポンプチャンバ）及び押圧部材が両方とも入れ子になる切り欠き部材２６を備えたベース部材２４を持つことは、流体カートリッジ材料にしわ又は折り目を付ける（wrinkiling or creasing）ことなくポンプチャンバから流体が効率的にきれいに押し出されることにつながる。圧力はバネ６０又は他の圧力手段によって供給され、又は押圧部材は、必要とされる圧力を生じさせるように配置されるトラック上に乗ってもよい。このような構成は、上述の従来技術の欠点を克服する。
【００２０】
使用中、カートリッジの流体で満たされた部分１４は、ベース部分２４の切欠部分に配置される。押圧素子３２は、このとき、流体で満たされた部分１４を変形させるのに、そして、流体で満たされた部分から流体を出すのに用いられる。しかし、押圧部材は、流体で満たされる部分に沿って移動する際に、流体で満たされた部分の一定な断面外周を維持するように形成され、材料のしわ寄りを防止する。
【００２１】
押圧部材３２が、出口開口１７の近傍にあるその経路の前方端に到達すると、カートリッジ部材の前方端において、押圧部材３２は持ち上げられ、流体で満たされた部分／ポンプチャンバの後部のその開始地点に戻される。図１において、これは、４１で示される傾斜した経路に沿って、後方に移動する押圧部材によって示され、該押圧部材は、後方点４３まで移動し、次に４５で下方に移動して、再び、カートリッジの流体で満たされた部分１４に係合する。より詳細な説明は、図３に関連して以下で与えられる。
【００２２】
流体で満たされた部分／ポンプチャンバ１４は、種々の方法で補充されることができる。１つのアプローチでは、カートリッジ部材を有する材料は、十分に堅く、押圧部材が前方に移動すると、反発して、押圧部材３２の後部４７に、元のカーブした構成に戻る。貯蔵部からの流体は真空動作によってポンプチャンバ１４内に引き入れられる。これは、押圧部材３２がその経路に沿って移動する際にチャンバ内に流体を維持する。他の構成においては、５０で示される押圧部材（バネ等）は、容器２０への選択された量の圧力を維持するのに用いられることができ、ローラが流体で満たされた部分１４上を前方に移動すると、流体をローラの後ろのチャンバ１４内に移動させ、当該部分を流体で補充する。
【００２３】
上記の構成のバリエーションにおいて、図２を参照すると、溝又は切欠部分５６は、テーパした部分５７において、押圧部材３２の経路の最初の点５８における押圧部材３２の長さよりも狭くされ、このため、押圧部材は、カートリッジの流体で満たされた部分と比較的小さい接触を持つ。なぜなら、ネスティング部分は溝内に入れ子になることができないからである。しかし、溝は、すぐに、押圧部材のネスティング部分の長さまで幅が広くなり、このため、ネスティング部分は、ベース部材の切欠部分においてカートリッジの流体で満たされた部分に対して入れ子になることができる。バネ又はトラック構成も、図１の実施例におけるように、必要とされる圧力を与える。この構成は、切欠部分５６がその最大幅に到達するまで、流体で満たされた部分へのポンプ圧力又は力が段階的に増加することにつながり、切欠部分５６がその最大幅に到達する時点で、流体で満たされた部分から流体ラインに移動された流体は、その最大速度に到達する。
【００２４】
図３は、本発明の他の実施例を示し、ここで、ベース部材６７の切欠部分６６の前方部分６４は内側にテーパする。これは、切欠部分６６の別個の特徴であってもよく、又は、図２に関して上述されたような切欠部分の第１の部分における外方向にテーパした部分６８に追加した特徴であってもよい。この実施例において、押圧部材がその経路に沿って移動すると共に、押圧部材は、最初に、切欠部分の流体で満たされた部分に徐々に係合していき、最後に完全に係合して切欠部分に完全に入れ子になる。経路の更に先で、溝の内方向へのテーパ６４によって、押圧部材は徐々に押し上げられ、切欠部分及びカートリッジの流体で満たされた部分と接触しなくなる。示される実施例において、テーパした部分６４は、押圧部材が、ベース部分に対して、その経路の終端において、その経路の最初における位置よりも高くなっていることを結果として生じる。
【００２５】
押圧部材がその最も前方（従ってその最も高い）位置に到達すると、リターンアーム７０は、切欠部分に沿って圧縮バネ７２によって所定位置にスイングし、押圧部材はリターンバネ（図示せず）によってその開始位置に戻される。その開始位置で、アーム７０は、再び、弾性力により、押圧部材から離れる方向に外方向に移動させられる。従って、種々のバネによって制御されるアーム７０の往復運動があり、これは、押圧部材がその開始位置に戻って他の分注動作の準備ができた状態になる結果となる。
【００２６】
従って、パーソナルケア器具において用いられるポンプシステムが説明された。ポンプは、フレキシブルな流体カートリッジを有し、蠕動運動のために構成される。システムは、ベース部材の切欠部分及び同様に構成された押圧部材を含み、該押圧部材は、切欠部分に入れ子になっている、カートリッジの流体で満たされた部分から、カートリッジにしわを生じることなく、均一な一貫した態様で、流体を押し出す。
【００２７】
本発明の好適な実施例が解説のために説明されたが、請求の範囲によって規定される本発明の精神から逸脱することなく実施例に種々の変化、修正及び置換が組み込まれることができることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の改良されたポンプの斜視図である。
【図２】テーパした構成を持つポンプのベース部分のバリエーションの斜視図である。
【図３】押圧部材のためのリターンアームを含むポンプのベース部分の他の実施例の斜視図である。
【図４】本発明の改良されたポンプを有する電動歯ブラシを示する断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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