(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の固定部と、ブラシを保持することができ
かつ前記固定部に対して移動自在のブラシホルダと、固定部とブラシホルダとの間に作用してばね力によりブラシホルダを通常位置に保持しかつブラシの動作中にブラシに加わる歯磨き力の所定限界値を越えたときばね力に抗してブラシホルダを変位位置に移動することができるばねとを具えた歯ブラシにおいて、所要の力特性を得るよう、固定部とブラシホルダとの間にばねの他にリンク動作装置を配置し、このリンク動作装置にばねによるばね負荷を与え、更に、このリンク動作装置にリンク動作面を設け、このリンク動作面と、前記ブラシホルダに取り付けたリンク動作追従子とを互いに相対移動自在にし、リンク動作装置のリンク動作面には２個のリンク動作面部分を設け、２個のリンク動作面部分をエッジ状移行部分によって互いに隣接させたことを特徴とする歯ブラシ。
【請求項２】
リンク動作装置を、切り抜き部を形成しかつ前記固定部に対して摺動自在に案内したスライダにより構成し、リンク動作装置のリンク動作面の２個のリンク動作面部分を切り抜き部の２個の境界面部分により形成し、切り抜き部にリンク動作追従子を掛合させた請求項１記載の歯ブラシ。
【請求項３】
スライダを固定部に摺動自在に案内し、リンク動作追従子をブラシホルダの定位置に取り付け、ばねを固定部とスライダとの間に掛合させた請求項１記載の歯ブラシ。
【請求項４】
ばねを螺旋引張ばねとした請求項３記載の歯ブラシ。
【請求項５】
スライダを摺動自在に案内するため、前記固定部に取り付けた案内ローラが掛合する少なくとも１個の溝孔をスライダに設けた請求項２乃至４のうちのいずれか一項に記載の歯ブラシ。
【請求項６】
リンク動作追従子を回転自在に取り付けたリンク動作ローラにより構成した請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、少なくとも１個の固定部と、ブラシを保持することができかつ前記固定部に対して移動自在のブラシホルダと、固定部とブラシホルダとの間に作用してばね力によりブラシホルダを通常位置に保持しかつブラシの動作中にブラシに加わる歯磨き力の所定限界値を越えたときばね力に抗してブラシホルダを変位位置に移動することができるばねとを具えた歯ブラシに関するものである。
冒頭に述べたタイプの歯ブラシは例えば、ヨーロッパ特許公開第０６３６３４９号に記載されている。この既知の歯ブラシにおいては、固定部とブラシホルダとの間に配置したばねは、角度の付いた板ばねであり、この板ばねの一方の端部を直線状にして固定部分に固定し、他方の端部を曲げてブラシホルダの段差部の位置でブラシホルダの段差圧力面に掛合させて連携動作するようにしている。この既知の歯ブラシにおいては、限界値以上になるとブラシホルダがばね力に抗して変位位置に移動することができる歯磨き力の限界値は主に、角度付き板ばねのばね力の閾値、圧力面の段差の高さ、板ばねの曲げ端部とブラシホルダの圧力面との間の摩擦条件によって決定される。しかし、ばね力の閾値は、板ばねの公差に比較的強く依存し、基本的に板ばねの厚さ、板ばね角度の大きさ、及び板ばねの形状に依存し、板ばねの曲げ端部とブラシホルダの圧力面との間の摩擦条件も公差及び時系列的劣化（エージング）に依存する。この事実、即ち、比較的強い公差の影響があるため、ブラシホルダが変位位置に移動することになるブラシに加わる歯磨き力の限界値は、既知の歯ブラシのサンプルの違いにより大きく幅がり、このことは好ましいことではない。
従って、本発明の目的は、上述の問題を解決して冒頭に述べたタイプの歯ブラシを改善するにある。この目的を達成するため、本発明歯ブラシは、所要の力特性を得るよう、固定部とブラシホルダとの間にばねの他にリンク動作装置を配置し、このリンク動作装置にばねによるばね負荷を与え、更に、このリンク動作装置にリンク動作面とリンク動作追従子（フォロワ）とを設け、これらのリンク動作面とリンク動作追従子（フォロワ）を互いに相対移動自在にし、リンク動作装置のリンク動作面には２個のリンク動作面部分を設け、２個のリンク動作面部分をエッジ状移行部分によって互いに隣接させたことを特徴とする。このようにして、ブラシに加わる歯磨き力の限界値を越えたときブラシホルダがばねのばね力に抗して変位位置に摺動することができる限界値が、主にリンク動作装置、即ち、基本的にブラシホルダが変位位置に移動する前にリンク動作フォロワが掛合して連携動作する摺動面部分の形状及びリンク動作装置の２個の揺動面部分間のエッジ状移行部分によって決定される。リンク動作装置は極めて狭い公差範囲内で製造することができるため、本発明による歯ブラシにおいて、ブラシホルダが変位位置に移動することになるブラシに加わる歯磨き力の限界値を異なる歯ブラシのサンプルを互いに近似させることが簡単に行うことができ、このことは好ましくまた有利である。
本発明による歯ブラシの好適な実施例においては、リンク動作装置を、切り抜き部を形成した摺動自在に案内したスライダにより構成し、リンク動作装置のリンク動作面の２個のリンク動作面部分を切り抜き部の２個の境界面部分により形成し、切り抜き部にリンク動作追従子を掛合させる。この構成によれば、リンク動作装置の製造及び構造を簡単かつ精密にするという利点があり、このような構造を簡単に組み合わせることができる。
更に、本発明の好適な実施例においては、スライダを固定部に摺動自在に案内し、リンク動作追従子をブラシホルダの定位置に取り付け、ばねを固定部とスライダとの間に掛合させる。この構成は、このような歯ブラシに与えられたジオメトリ関係を有する歯ブラシ内にリンク動作装置を簡単に収容できる点で有利である。
更に、本発明の好適な実施例においては、ばねを螺旋引張ばねとする。この実施例は、このような引張ばねは比較的狭い公差で入手できるため有利である。
更に、本発明の他の好適な実施例においては、スライダを摺動自在に案内するため、スライダに案内ローラが掛合する少なくとも１個の溝孔を設ける。この構成はスライダを案内する摩擦条件が好ましいものになる点で有利である。
更に、リンク動作追従子を回転自在に取り付けたリンク動作ローラにより構成すると有利である。この構成によれば、リンク動作装置の摺動面及びリンク動作フォロワが互いに連携動作する位置において摩擦力が最小になるという利点がある。
以下に図面につき本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
図１は、ブラシを保持する可動ブラシホルダを有する本発明の好適な実施例による歯ブラシ１の各部分の分解斜視図である。
図２Ａは、ブラシホルダの一部と、図１に示す歯ブラシのこのブラシホルダによって保持したブラシを示し、ブラシホルダとブラシが通常位置にある状態を示す線図的説明図である。
図２Ｂは、ブラシホルダの一部と、図１に示す歯ブラシのこのブラシホルダによって保持したブラシを示し、ブラシホルダとブラシが変位位置にある状態を示す図２Ａと同様の線図的説明図である。
図１は本発明による歯ブラシ１の関連部分を示す。歯ブラシ１は、歯ブラシ１のグリップ部材を形成する比較的剛強なプラスチックハウジング２を有する。ハウジング２には２個の細条状のサイドグリップを連結し、このうち一方のサイドグリップ３が図１において見ることができる。更に、ハウジング２には弾性プラスチックスイッチカバー４を連結し、このスイッチカバー４をハウジング２に一体にし、このスイッチカバー４の下側に、ハウジング２に収容したプリント回路基板５上の２個スイッチ６，７を配置する。更に、やはりハウジング２に一体にした弾性プラスチック製のドーム状カバー８を設け、このドーム状カバー８には以下に詳細に説明する開口９を設ける。
ハウジング２には第１固定支持体即ちキャリヤ部（固定部）１０と第２固定支持体即ちキャリヤ部（固定部）１１を収容し、これらのキャリヤ部はともに剛強なプラスチックにより形成する。２個のキャリヤ部１０，１１は図示しない方法で連結する。２個のキャリヤ部１０，１１の各々に、それぞれ側面１２，１３を設ける。プリント回路基板５を２個の側面１２，１３に取り付ける。２個のキャリヤ部１０，１１の各々に２個のホルダ部材を設け、第２キャリヤ部１１の第１ホルダ部材１４及び第２ホルダ部材１５のみが図１において見ることができる。第１キャリヤ部１０の対応の第１ホルダ部材と関連して第２キャリヤ部１１の第１ホルダ部材１４が再充電可能バッテリ１６のためのホルダ空間を形成し、このバッテリ１６はプリント回路基板５上に設けた充電回路を介して充電される。第１キャリヤ部１０の対応の第２ホルダ部材に関連して第２キャリヤ部１１の第２ホルダ部材１５は電動式の駆動モータ１７を収容するホルダ空間を形成する。図示しない方法で、駆動モータ１７を電気的にプリント回路基板５に接続し、バッテリ１６によって電力を供給されるプリント回路基板５上の電源回路によって動作することができる。
駆動モータ１７は駆動軸１８を有し、図示の実施例ではこの駆動軸１８に相対回転不能にロックしたピニオン１９を担持する。図１に線図的にのみ示す歯付きホイール２０をピニオン１９により駆動する。歯付きホイール２０は、２個の固定キャリア部１０，１１に取り付けたスピンドル２１によって軸線２２の周りに回転自在に取り付ける。軸線２２に対して偏心させて配置した中空円筒形の偏心部２３を歯付きホイール２０に一体にする。
歯ブラシ１には、第１固定キャリヤ部１０及び第２固定キャリヤ部１１に対して相対移動可能なブラシホルダ２４を設ける。このブラシホルダ２４は大きな球状をなす球形部２５を有し、この球形部２５の駆動モータ１７に対向する側をほぼ円筒状の円筒形部２６に一体に連結し、球形部２５の駆動モータ１７から遠い方の側をほぼ円筒形の連結部２７に一体に連結する。ブラシホルダ２４には、更に、球形部２５及び円筒形部２６に連結したアーム２８を設ける。アーム２８にはスピンドル２１が通過する溝孔２９を設ける。アーム２８の遊端３０にトラニオン３１を設け、このトラニオン３１をアームに一体にしてアーム２８から側方に突出させる。このトラニオン３１の目的は以下に説明する。
図１に示す歯ブラシ１において、可動のブラシホルダ２４は２個の固定キャリヤ部１０，１１に対して回動自在に取り付ける。この目的のため、ブラシホルダ２４に、２個のトラニオン３２を設け、図１には一方のトラニオン３２のみを見ることができる。図面に見えている第１トラニオン３２は第１キャリヤ部１０の第１孔３３に掛合する。図面に見えていないトラニオンは第２キャリヤ部１１の第２孔３４に掛合する。このようにして、ブラシホルダ２４は２個の固定キャリヤ部１０，１１に対して軸線３５の周りに回動自在に取り付ける。ブラシホルダ２４は、図２Ａに示す通常位置と、図２Ｂに示す変位位置との間で回動自在にする。
ブラシホルダ２４はブラシ３６を保持する。ブラシ３６は、管状部分３７及びこの管状部分３７のハウジング２から離れる側の端部でこの管状部分３７に一体に連結したディスク状部分３８を有する。管状部分３７及びブラシ３６は長手方向軸線３９を有する。ブリストル（毛束）ホルダ４０をディスク状部分３８に移動自在に取り付け、即ち、ブリストルホルダ４０が長手方向軸線３９に直交するホルダ軸線４１の周りに中心位置を通過する２個の変位位置間で往復回動可能にする。
更に、歯間ブリストルホルダ４２をディスク状部分３８に移動自在に取り付け、即ち、ブラシ３６の長手方向軸線３９を横切る方向に往復移動可能にし、円弧状経路に沿って往復移動するよう駆動されるブリストルホルダ４０に駆動掛合するよう連結し、この結果、歯間ブリストルホルダ４２は、ブリストルホルダ４０が円弧状経路に沿って追う側方移動するときブラシ３６の長手方向軸線３９を横切る方向に往復移動するよう駆動される。
ブリストルホルダ４０は、上述のピニオン１９、歯付きホイール２０及び偏心部２３を介して駆転モータ１７によって駆動される。偏心部２３は、ブラシ３６の長手方向軸線３９に交差するよう突出する連結ロッド４４のブロック状突起４３に形成した溝孔に掛合する。連結ロッド４４は突起４３に一体に形成する。連結ロッド４４をブラシホルダ２４の孔に貫通させ、この孔は円筒形部分２６、球形部分２５及び円筒形連結部分２７を通過する。
ブラシ３６をブラシホルダ２４に取り付けるとき、管状部分３７は図示しないバヨネット連結手段により円筒形連結部分２７に機械的に具合よく連結される。更に、連結ロッド４４の断面が三角形の遊端４５は図示しない駆動ロッドの連結窪みに掛合し、この駆動ロッドは管状部分３７内にほぼ長手方向軸線３９に沿って移動することができるよう取り付ける。駆動ロッド（図示せず）の連結ロッド４４から遠い方の側の端部を回動自在継手を介してブリストルホルダ４０に駆動掛合させ、この回動自在継手はホルダ軸線４１に対して偏心させて配置する。
ブラシ３６の構造に関しては、オーストリア国特許出願第Ａ２１１２／９５号を優先権主張する対応の未公開ヨーロッパ特許出願に記載されていることを参考までに述べる。
歯ブラシ１の組み合わせた条件では、ブラシホルダ２４は円筒形連結部分２７が弾性プラスチック製のカバー８の開口９から突出し、カバー８の中空円筒形部分４６はブラシホルダ２４の連結部分２７の円筒状溝４７に封鎖掛合し、ハウジング内部に湿気又は水が進入するのを排除する。
上述したように、ブラシ３６含む歯ブラシ１のブラシホルダ２４は図２Ａに示す通常位置と図２Ｂに示す変位位置との間で回動自在にする。歯ブラシ１において、第１キャリヤ部１０及びブラシホルダ２４との間に作用する螺旋引張ばねによって形成するのが好適なばね４８を設ける。ブラシホルダ２４は通常位置にばね４８のばね力によって保持することができる。作動中にブラシ３６に加わる歯磨き力の或る制限値を越えたとき、ブラシ３６を含むブラシホルダ２４はばね４８のばね力に抗して変位位置に移動することができる。
固定キャリヤ部１０とブラシホルダ２４との間に作用するばね４８の他に、歯ブラシ１にはリンク動作装置４９を設けると好適である。このリンク動作装置４９はこれらの部分間に作用し、ばね４８のばね負荷を与えられ、所要の力特性を示すようになる。リンク動作装置４９は、摺動面５０と、リンク動作追従子（フォロワ）５１とを有し、これら摺動面とフォロワは互いに相対移動することができる。更に、リンク動作装置４９の摺動面５０には、２個の摺動面部分５２、５３、即ち、第１摺動面部分５２及び第２摺動面部分５３を設けると好適であり、２個の摺動面部分５２，５３はエッジ（刃）状移行部分５４により互いに隣接させる。
好適な実施例においては、リンク動作装置４９には、更に、切り抜き部５６を有するスライダ５５を設ける。図示の実施例の場合、リンク動作装置４９の摺動面５０の２個の摺動面部分５２，５３は、切り抜き部５６の２個の境界面部分により形成する。リンク動作装置４９のリンク動作フォロワ５１を切り抜き部５６に掛合させる。リンク動作フォロワ５１は、ブラシホルダ２４のトラニオン３１に回転自在に取り付けたリンク動作ローラ５７により構成する。このため、トラニオン３１を第１キャリヤ部１０に形成した溝孔５８に通過させる。このようにして、トラニオン３１によりリンク動作フォロワ５１はブラシホルダ２４の定位置に回転自在に取り付けられる。
スライダ５５を第１キャリヤ部１０から突出する４個のフック５９，６０，６１，６２によって第１固定キャリヤ部１０に保持する。このようにして、スライダは第１キャリヤ部１０に摺動自在に案内される。スライダ５５を摺動自在に案内するため、図示の実施例においては、スライダ５５にスライダ５５を摺動自在に案内するための単独の溝孔６３を設け、この溝孔６３は図示の実施例の場合、切り抜き部５６に合流させる。溝孔６３にはスピンドル２１に回転自在に取り付けた案内ローラ６４が掛合する。このため、第１キャリヤ部１０にはこのスピンドル２１を貫通させる。このようにして、案内ローラ６４は第１キャリヤ部１０の定位置に回転自在に取り付けられる。溝孔６３及び案内ローラ６４によって、スライダ５５は、摺動面５０及びリンク動作ローラ５７の位置で比較的低摩擦力で案内される。スライダ５５は、溝孔６３から遠い方のスライダ領域における２個のフック６１，６２によって長手方向に摺動自在に案内される。しかし、代案として、溝孔に連携動作する案内ローラをこの位置に設けることもできるが、リンク動作ローラ５７からの距離が比較的大きいためこの案内ローラを設ける必要は必ずしもない。
歯ブラシ１において、ばね４８を第１固定キャリヤ部１０とスライダ５５との間に配置する。この目的のため、第１固定キャリヤ部１０に連結突起６５を設け、スライダ５５には側方に突出する連結突起６６を設ける。ばね４８を双方の連結突起６５，６６に取り付ける。ばね４８は、比較的長いばね長さと、高い初期ばね張力と、低い剛さにし、これにより、フラットなばね特性、従って、動作範囲全体にわたりほぼ一定の力を生ずるようにする。
歯ブラシ１の通常の動作中、ブラシ３６に加わる歯磨き力が或る限界値（主にリンク動作装置４９即ち、ブラシホルダ２４が通常位置にあるときリンク動作ローラ５７が連携動作する第１摺動面部分５２の形状、及びリンク動作装置４９の２個の摺動面部分５２，５３巻のエッジ状移行部分５４、並びにばね４８のばね力により決定される）以下のとき、ブラシホルダ２４及びこのブラシホルダ２４が保持するブラシ３６は、図２Ａに示す通常位置をとり、このとき第１固定キャリヤ部１０に連結したばね４８はリンク動作装置４９のスライダ５５に適度な力を発生し、この結果、適度な力がリンク動作ローラ５７に第１摺動面部分５２を介して加わり、従って、リンク動作ローラ５７は摺動面基部分５２に当接した状態を維持し、ブラシホルダ２４及びこのブラシホルダに担持したブラシ３６は通常位置に保持される。
しかし、歯ブラシ１の動作中に上述の限界値を越える歯磨き力がブラシ３６に加わると、リンク動作ローラ５７はこのような大きな力を第１摺動面部分５２に加えて２個の摺動面部分５２，５３間のエッジ状移行部分５４を越えてリンク動作ローラ５７を移動し、リンク動作装置４９のスライダ５５をばね力４８に抗して図２Ｂに矢印６７に示す方向に移動し、同時にブラシホルダ２４及びこのブラシホルダ２４に担持したブラシ３６はやはり図２Ｂに示す矢印６８の方向に変位位置に移動する。このようにして、ユーザーは過剰の歯磨き力を加えている状況を知ることができる。
加わった過剰歯磨き力が減少したとき、リンク動作装置４９のスライダ５５はばね４８の力によって図２Ｂの矢印６７で示す方向とは逆方向に図２Ａに示す作動位置に移動し、この結果、リンク動作ローラ５７は再び第１摺動面部分５２に作用を生ずるよう掛合し、ブラシホルダ２４及びこのブラシホルダに担持したブラシ３６を図２Ｂの矢印６８で示す方向とは逆方向に通常位置に復帰回動させることになる。
所要のばね特性を得るため、上述の歯ブラシに極めて狭い公差範囲内で製造することができるリンク動作装置を設けることによって、ブラシホルダの変位位置への移動がブラシに加わる極めて狭い公差範囲内の歯磨き力で生じすることが簡単な手段及び方法で得られ、このことは好ましくまた有利なことである。
本発明は上述の歯ブラシの実施例に限定されるものではない。例えば、リンクローラによって形成するのが好ましいリンク動作装置のリンク動作フォロワを、第１固定キャリヤ部に回転自在に配置することもでき、この場合、リンク動作装置にはスライダを設け、このスライダを回動自在のブラシホルダに摺動自在に案内し、またスライダに境界面がリンク動作面部分を形成する切り抜き部を設け、このリンク動作装置にばね負荷を与えるばねを回動自在ブラシホルダとスライダとの間に配置し、回動自在ブラシホルダに対してスライダを摺動自在に案内することができる。更に、回動自在ブラシホルダに対して摺動自在に案内し、境界面がリンク動作面部分をなす切り抜き部を設けた他のリンク動作装置を設け、またこの他のリンク動作装置のリンク動作フォロワとして、第１固定キャリヤ部に取り付けたリンク動作ローラをキャリヤ部の長手方向に移動自在かつ回転自在にし、ばねの一方の端部を第１固定キャリヤ部に作用させ、ばねの他方の端部を移動自在に支持したリンク動作ローラに作用させることもできる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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