(57)【要約】  電動歯ブラシ（１０）の弾性モータマウント（７０）は、モータ（５０）のシャフト（６０）の軸方向及び回転変位を制限するように構成される。変位制限は、歯ブラシを物理的損傷から保護するように、及び、永久磁石と共振歯ブラシモータ（５０）の極との間の、回転に関して滑った極、すなわち、コギング誤差を防ぐように設計される。
2016525438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング；
前記ハウジングの中に配置されるフレーム；
振動出力を有するとともに前記フレームに配置されるモータ；
歯ブラシブラシヘッドを受けるように配置される遠位端部、及び前記モータから前記ハウジングの中に延びる近位端部を有する、モータシャフト；及び
前記モータに隣接して配置されるとともに前記シャフトの最大の変位を制限するように配置される、弾性モータマウント；を有する、
電動歯ブラシ。
【請求項２】
前記モータマウントはさらに：
底部バンパ；及び
前記底部バンパに配置されるとともに前記シャフト近位端部に面し、さらにシャフト軸に沿った前記モータシャフトの前記変位を制限するように配置される、軸方向停止面；を有する、
請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】
前記軸方向停止面は、前記歯ブラシブラシヘッドを受ける動作によって生じる変位より小さい距離だけ前記近位端部から離間される、
請求項２に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
前記弾性モータマウントは、前記モータと前記フレーム又は前記ハウジングいずれかの側面との間に圧縮配置で、配置される、
請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
前記モータマウントはさらに、それぞれが前記モータ近位端部と圧縮接触する圧縮面を有する、１又は複数のマウントアームを有する、
請求項４に記載の電動歯ブラシ。
【請求項６】
前記モータマウントはさらに、前記シャフト近位端部からある回転方向距離に配置されるコギング停止面を有し、前記コギング停止面は、前記シャフトの回転変位を制限するように動作可能である、
請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項７】
前記シャフト近位端部に配置される爪をさらに有し、前記爪は、前記コギング停止面から離間した配置にある、
請求項６に記載の電動歯ブラシ。
【請求項８】
前記弾性モータマウントはさらに、少なくとも１つのマウントタブを有し、前記フレーム又は前記ハウジングのいずれかはさらにスロットを有し、前記タブ及び前記スロットの係合が前記ハウジング内の前記弾性モータマウントの回転変位を防ぐようになる、
請求項７に記載の電動歯ブラシ。
【請求項９】
前記モータはコギング回転変位を含み、さらに前記制限は、前記コギング回転変位より小さい、
請求項６に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１０】
電動歯ブラシのための弾性モータマウントであって：
中心軸及び周辺部を有する底部バンパ；
前記底部バンパの一端に配置される軸方向停止面；及び
前記中心軸に沿った方向に前記バンパ周辺部から離れて延びる１又は複数のマウントアーム；を有し、
各前記マウントアームは、前記電動歯ブラシのモータの近位端部と圧縮接触するように配置される圧縮面を含む、
弾性モータマウント。
【請求項１１】
前記マウントアームに配置されるコギング停止面をさらに有する、
請求項１０に記載の弾性モータマウント。
【請求項１２】
前記電動歯ブラシのフレーム又はハウジングのスロットと係合するように配置される少なくとも１つのマウントタブをさらに有し、前記タブ及び前記スロットの係合は、前記フレーム又はハウジングに対する前記弾性モータマウントの回転変位を制限する、
請求項１０に記載の弾性モータマウント。
【請求項１３】
前記マウントタブは、前記底部バンパに配置される、
請求項１２に記載の弾性モータマウント。
【請求項１４】
前記マウントタブは、前記圧縮面と概して反対側で前記１又は複数のマウントアームに配置される、
請求項１２に記載の弾性モータマウント。
【請求項１５】
前記モータマウントは概してｕ字形である、
請求項１０に記載の弾性モータマウント。
【請求項１６】
前記モータマウントは、ゴム又はプラスチックの一方から選択される材料で形成される一体ピースである、
請求項１０に記載の弾性モータマウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、概してモータ駆動電動歯ブラシに関する。より具体的には、本発明は、より大きな耐久性及び歯ブラシハンドルを通じてユーザに伝達される振動の制御を促進する歯ブラシ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動歯ブラシは、一般的に良く知られており、幅広いデザイン及び物理的な構成を含む。多くの電動歯ブラシは、回転式の運動を持つ。幾つかは、３６０°のアーマチュア回転の能力を有するが、設計配置に起因して、より適切なブラッシング効果を提供するために、運動の特定の範囲、すなわち３６０°の選択された弧状部分に限られる振動運動を生み出す。これらの回転運動装置の幾つかは、機械的に駆動される一方、他のシステムは共振システムであり、ブラシヘッド構造及びハンドルに取り付けられるスプリングのような、可動質量を含む。共振システムでは、ブラシヘッドは、システムの固有振動数に比較的近い振動数で駆動される。
【０００３】
共振歯ブラシを実現するために幾つかの方法がある。共振電動歯ブラシは、同一出願人の特許文献１に記載されるもののような、揺動アーマチュアを持つモータを使用し得る。より最近の共振歯ブラシ設計は、同一出願人の特許文献２に記載されるもののような、固定されたノードバネによって分離されるブラシヘッド端部及びアーマチュア端部を持つ駆動部を含む。前者のタイプは、装置の振動の大部分を歯ブラシハウジングを通じてユーザに伝達するアーマチュアを使用する。後者の設計は、ブラシヘッドがアーマチュアの回転から位相外れで１８０°回転する近共振周波数で動作することによって振動及び衝撃を緩和しようとしていた。したがって、駆動アセンブリは、ハウジングから振動に関して実質的に絶縁される。
【０００４】
これらの設計のそれぞれは、動的パラメータの狭い組み合わせを通じて歯を最適に磨くために発見されている。最適な組み合わせは、ブラシヘッド振動数及び動作振幅の三角形の領域として、特許文献３に記載され、振幅は、ブラシヘッドのサイズ及びシャフト回転の振幅によってさらに駆動される。特許文献４は、歯ブラシシャフトの角度回転の振幅としてのパラメータを記載し、この振幅は、そこでは、このブラシジオメトリで約１１度であることが述べられている。
【０００５】
さらにいっそう最近のものは、浮動ロータ駆動システムを有する共振歯ブラシである。この設計の例は、同一出願人の特許文献５に記載されている。このようなシステムのモータは、回転モータと同様に配置され得るが、シャフトが、その軸周りに、すなわち回転振動で、及び任意選択で、その軸に沿って、すなわち軸方向振動で、振動するように、駆動される。このタイプの設計における「スプリング」は、ステータの永久磁石アセンブリであり、この永久磁石アセンブリは、駆動信号がないときにはロータの極を中立磁石位置に引き戻す。
【０００６】
幾つかの問題が、特許文献５に記載された設計の共振歯ブラシに発生する。第１に、プラスチック射出成形部品が、一般にフレームに使用される。これらのフレーム部品は、内部機能部品（すなわち、バッテリ、充電コイル、プリント回路基板アセンブリ、駆動システム、シール等）を一緒に保持するために必要である。既存のフレームは、別々の機能を持つ幾つかの射出成形部品を含む。共振駆動システムはまた、駆動システム、ＰＣＢＡ、バッテリ、及び充電コイルを１つのプラスチック射出成形部品で保持するために、このようなマルチパートフレームを使用する。システムはまた、水の侵入を防ぐために駆動シャフトをハウジングに対してシールするためのシールシートを作るための追加部品を使用する。このような設計は、共振駆動システムを使用する製品だけにとどまらず、他の往復動又は揺動運動電動歯ブラシ並びに面シール及びラジアルシールの両方のためにシール面を必要とする他の携帯型パーソナルデバイスでも使用されている。したがって、安く且つより効果的なシステムにおいて動いている部品の分離を通じて振動及び音を減少させる必要がある。
【０００７】
浮動ロータ設計で発生する他の問題は、コギングの問題である。コギングは、１つの永久磁石アライメントから隣接する永久磁石へのロータ極の滑りである。滑りは、衝撃又は加えられる機械的な力のような外部応力の結果として生じる。滑りの結果は、望ましくない回転位置、望ましくない軸方向位置、又は両方における、シャフト及び付随する被駆動ブラシヘッドの望ましくない静止位置である。
【０００８】
発生するさらに他の問題は、既存のフレーム設計が高価過ぎることである。フレームと係合し、各部品が幾つかの複雑な機能を有する、モジュール部品を作ることによってコストを減らす必要がある。特に望まれるのは、軸方向の衝撃を吸収することによって装置の耐久性を向上させる低コスト部品のシステムである。軸方向の衝撃は、例えば、歯ブラシがそのシャフトの端部で落とされた場合に、受けることができる。これらの特徴に関する二次的な望まれる結果は、より低い材料及び組立コストである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，１８９，７５１号
【特許文献２】米国特許第７，６２７，９２２号
【特許文献３】米国特許第５，３７８，１５３号
【特許文献４】米国特許第７，０６７，９４５号
【特許文献５】米国特許第７，８７６，００３号
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、先行技術の欠点に対する解決法を提供する。本発明の実施形態では、電動歯ブラシが記載され、この電動歯ブラシは、ハウジング、ハウジングの中に配置されるフレーム、振動出力を有するとともにフレームに配置されるモータを含む。モータは、歯ブラシヘッドを受けるように配置される遠位端部、及びモータからハウジングの中に延びる近位端部を有する、モータシャフトを含む。弾性モータマウントが、モータに隣接して配置されるとともにシャフトの最大変位を制限するように配置される。モータマウントは、シャフト端部から離間される方法で配置されるバンパを含み得る。
【００１１】
本発明の他の実施形態では、電動歯ブラシのための弾性モータマウントが記載される。モータマウントは、中心軸及び周辺部（ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）を有する底部バンパ、底部バンパの一端に配置される軸方向停止面、並びに中心軸に沿った方向にバンパ周辺部から離れて延びる１又は複数のマウントアームを含み、各マウントアームは、電動歯ブラシのモータケーシングと圧縮して接触するように配置される圧縮面を含む。モータマウントは、記載されるように、モータが、フレームに固定されること、モータ共振動作によってもたらされる振動を吸収すること、及び歯ブラシの長手方向軸に沿った軸方向の機械的な衝撃を吸収することをできるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１つの実施形態による、衝撃及び振動を緩和するためのシステムを含む、電動歯ブラシアセンブリを示す。
【図２】本発明の他の態様による、電動歯ブラシアセンブリの等価バネ質量図を示す。
【図３Ａ−３Ｃ】本発明の他の実施形態による、電動歯ブラシの共振モータのための弾性モータマウントを示す。
【図４Ａ−４Ｃ】本発明の他の実施形態による、電動歯ブラシのための多機能充電コイルボビンを示す。
【図５】本発明のさらに他の実施形態による、電動歯ブラシを組み立てるための連続的なステップの方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に図を見ると、図１は、本発明の１つの実施形態による、機械的な衝撃を緩和するための及び振動を減衰させるためのシステムを含む、電動歯ブラシ１０のためのアセンブリを示す。
【００１４】
電動歯ブラシ１０の大部分の構成要素は、好ましくは人間の手に快適にフィットするように寸法決めされた細長いハウジング２０の中に収容される。好ましくは硬質且つ軽量プラスチックのハウジング２０は、衝撃及び水の侵入から内部構成要素を保護し且つシールする。ハウジング２０は、遠位端部の、すなわちシャフト遠位端部６３を示す端部の、開口、及び近位端部の、すなわち、エンドキャップ１２０を示す端部の、開口を含む。
【００１５】
ハウジング２０の中に配置されるのはフレーム４０である。フレーム４０は、残りのシステム構成要素の大部分を保持するように構成され、この残りのシステム構成要素のそれぞれは、以下により詳細に記載される。フレーム４０はまた、軽量硬質又は半硬質プラスチックから構成され得る。
【００１６】
フレーム４０は、ハウジング２０の長手方向軸に沿ったハウジング２０の内壁に沿って対応するスロットと係合する１又は複数のフレームレール４２を備えて配置される。レール４２は、組立中のハウジング近位端部へのフレーム４０の簡単な挿入を可能にする。フレーム４０の遠位及び近位端部は、それぞれ、ハウジング２０遠位及び近位端部に対応する。
【００１７】
フレーム４０遠位端部の中に入れ子にされるのはモータ５０である。モータ５０は好ましくは、永久磁場によりモータの中で軸方向及び回転方向に浮かせられる浮動シャフト６０を有する共振モータである。場は、好ましくは、モータハウジング内に配置される永久磁石により確立される。モータシャフト遠位端部６３は、フレーム４０及びハウジング２０遠位端部を通って延びるように配置され、遠位端部６３は、ブラシヘッド又は他の器具を受けるように形成されている。
【００１８】
モータシャフト６０は、モータケーシングを通ってフレーム近位端部に向かっても延びるように配置される。シャフト近位端部６１は好ましくは、シャフト爪６２を含み、このシャフト爪の機能は以下により詳細に記載される。
【００１９】
モータ５０は、２つの構成要素、モータマウント７０及び上部バンパ４４によってフレーム４０の中に保持されている。好ましくはエラストマ材料で構成される弾性モータマウント７０が、モータ５０とフレーム４０との間のモータの近位端部に配置される。より詳細に記載されるように、モータマウント７０は、電動歯ブラシ１０が組立てられるとき、距離“ｄ”だけシャフト近位端部６１から軸方向に離間されるように配置される。モータマウント７０は、“Ｆ”で示されるシャフト遠位端部６３への力によって加えられるような、装置の軸方向衝撃保護を提供する。
【００２０】
動作中、モータ５０は、振動をハウジング２に通す傾向がある。振動は、シャフトが振動するときシャフト回転方向に、又はシャフトがその軸に沿って変位するとき軸方向にあり得る。これらの振動は、減衰又は緩和されない限り、ハウジングを通ってユーザの手に伝えられる。
【００２１】
モータ５０の遠位端部とフレーム４０の遠位端部との間で圧縮されるのは上部バンパ４４である。上部バンパ４４は好ましくは、モータからの振動を減衰させるとともに外部衝撃から内部構成要素を保護するのに適している弾性エラストマ材料で構成される。
【００２２】
マウント７０及び上部バンパ４４はまた、モータとハウジングとの間の回転共振振動を減衰させるように協力して作用する。
【００２３】
遠位端部でフレーム４０とハウジング２０との間で圧縮されるのはシャフトシール３２である。シャフトシール３２はまた、シャフト６０を実質的に囲む。シャフトシール３２の主な機能は、シャフト６０及びハウジング２０の遠位端部に沿った水の侵入を防ぐことである。しかし、シャフトシール３２はまた、モータからの共振振動を含む、振動を減衰させる二次機能を実行する。
【００２４】
図１はまた、ハウジングの近位端部の近くのフレーム４０に配置された１又は複数の充電式バッテリ８０を示す。フレーム４０の上に取り付けられ得る制御回路ボード１００が図２及び５に示される。
【００２５】
バッテリ８０に近接して配置されるのは、多機能充電コイルボビン９０である。ボビン９０は、充電式バッテリ８０の誘導充電を促進する導電性巻線を受ける。ボビン９０はまた、軸方向の衝撃を和らげるとともに組立中の許容範囲の緩和を提供する機能、例えば、以下に記載される、図４Ａ乃至４Ｃに示される、ブリッジバネ９８を有する。ボビン９０によって加えられる力は、概して、図１に“Ｆ１”で示される。ボビン９０はまた、フレーム４０がハウジング２０から実質的に振動に関して絶縁されるように、ハウジング２０の中でフレーム４０を保持するように構成される。
【００２６】
充電コイルボビン９０は、フレーム４０の近位端部に弾性接触して存在するように配置される。図１に示されるとともに、図４Ａ乃至４Ｃに関連して、以下により詳細に記載されるように、ボビン９０は、その保護／許容機能を実行するように最大圧縮寸法“Ｃ”まで圧縮され得る。また、図４Ａ乃至４Ｃにより詳細に示されるように、ボビン９０はさらに、ボビン９０が、ハウジング２０遠位端に対してフレーム４０及び／又はシャフトシール３２を圧縮して付勢するように、タブ及びスロット又は均等物によりハウジング２０近位端部の内壁に係合される。
【００２７】
エンドキャップ１２０が、内部構成要素を衝撃及び水の侵入から保護するためにハウジング２０の近位端部に配置される。
【００２８】
図１のアセンブリは、直線状であるように示されているが、幾つかの実施形態は、選択された角度でハウジングの長手方向軸から離れて配置される駆動シャフトを含むことができ、これは口内のブラシヘッドの最適な配置を可能にする。
【００２９】
図２は、図１に示されたアセンブリと等価な、バネ質量系等価物３１０を示す。等価物３１０は、アセンブリの利益をさらに示すために提示される。質量成分は次のように示される：ハウジング質量３２０は、ハウジング２０を含むが、ユーザの手も含むことができる。フレーム質量３４０は、その内部の弾性を示す目的で３つの部分、フレーム遠位端部３４０ａ、中間３４０ｂ、及びフレームの近位端部３４０ｃで示される。制御回路１００及びバッテリ８０が示されるが、バネ質量系等価物に特有のものではない。モータ質量３５０はモータ５０に対応する。充電フレームます３９０は充電コイルボビン９０に対応する。
【００３０】
バネ等価物は次のように示される：上部バンパ回転減衰及び軸方向の弾性が上部バンパバネ３４４で示される。モータマウント７０は、モータ３５０の近位端部に、第１及び第２のマウントアームバネ３７７、３７８を有して示される。バネ３７７／３７８はまた、モータ３５０とフレーム３４０との間の回転減衰及び軸方向の弾性を提供する。
【００３１】
シャフトシールバネ３３２は、フレーム３４０とハウジング３２０との間でモータからの／モータへの追加の回転減衰及び軸方向弾性を提供する。フレームレールバネ３４２はまた、エラストマモータマウントとフレームレールとの間のフレーム構造の、及びまたフレームレール取付構造それ自体の中からの、固有の弾性に起因して、フレーム近位端部３４０ｃと３２０のハウジングとの間の多少の回転減衰及び軸方向弾性を提供し、このフレームレール取付構造は、幾つかのエラストマ減衰材料を含み得る。
【００３２】
回転減衰及び軸方向の弾性は、フレーム３４０ｃの近位端部と充電フレーム質量３９０との間にブリッジバネ等価物３９８によって提供される。ブリッジバネ等価物３９８は、例えば、充電コイルボビン９０のブリッジバネ９８部分に対応する。最終的に、充電フレーム３９０とハウジング３２０との間の接続構造は、ハウジング接続バネ３９５、３９６においてバネ機能を提供する。
【００３３】
図２に見ることができるように、モータ質量３５０によって引き起こされる振動は、上部バンパ３４４及びモータマウントアーム３７７、３７８から絶縁され得る。二次的に、フレームからの振動は、ユーザの手から、シャフトシールバネ３２２、ブリッジバネ等価物３９８、及びフレームレールバネ等価物３４２で、並びに第１及び第２のハウジング接続バネ３９５、３９６でボビン９０を通じて、絶縁され得る。
【００３４】
モータシャフトが図１に示されるモータマウント７０への距離“ｄ”より大きく変位するとき、他のスプリング等価物、モータ質量３５０とハウジング質量３２０との間のモータマウントバネ３７０が、軸方向衝撃保護を提供する。モータマウントバネ３７０は、モータマウント７０の上に配置される、以下にさらに詳細に説明される、底部バンパ７１に対応する。軸方向の力のこの状態の下で、モータマウント及びブリッジバネ等価物３７０、３９８は、浮動シャフト近位端部から生じるさらなる軸方向の衝撃を吸収するように協力して作用する。
【００３５】
外力Ｆの代替の源は、ユーザがブラシヘッドをシャフト遠位端部６３に取り付けている状況で加えられ得る。このような加えられる力は、モータ５０を通る浮動シャフトを及び波及によってハウジング２０を通るフレーム４０を変位させる傾向がある。この状況では、底部バンパ及びブリッジバネ等価物３７０、３９８は、加えられる軸方向の力に抵抗するように協力して作用する。この場合の離間距離“ｄ”及び最大圧縮距離“Ｃ”の合計は、ブラシヘッドをシャフトに取り付けるために必要とされる等価バネ圧縮距離より小さくなるべきである。これは、ブラシヘッドが、モータ５０の中の極の故障を生じさせずに取り付けられることを可能にする。
【００３６】
次に図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃを見ると、電動歯ブラシの共振モータ５０のための弾性モータマウント７０の特定の実施形態が示されている。モータマウント７０は、回転変位又はシャフト軸に沿ったのいずれかの、関連付けられるシャフト６０の最大変位を制限するために配置される機能を有することによって特に特徴付けられる。モータマウント７０はまた、モータ５０と、フレーム又はハウジング２０のいずれかの側面との間に圧縮配置になるように配置される。
【００３７】
図３Ａに示された実施形態は、底部バンパ７１並びに第１及び第２のマウントアーム７５、７６を有する弾性モータマウント７０である。底部バンパ７１はさらに、軸方向停止面７２を含み、この軸方向停止面は、シャフト近位端部６１に離間して面する配向で配置される。底部バンパ７１は、近位シャフト端部６１の軸方向変位を制限するように、及び図３Ｂに示されるようにバンパ７１に衝突するシャフト端部６１からのエネルギを吸収するように機能する。
【００３８】
マウントアーム７５、７６は、モータ５０とフレーム４０の側面との間に圧縮配置で配置される。マウントアーム７５、７６のそれぞれは、モータ５０近位端部の一部を受けるように形成される、マウント７０とフレーム４０との間に配置される、少なくとも１つの圧縮面７７、７８を含む。
【００３９】
便宜的に、底部バンパ７１は、中心軸及び周辺部を有し、中心軸は、停止面７２の中心と概して垂直に位置合わせされるとともに停止面７２の中心を通過する。図３Ａ及び３Ｂに示される、図示された実施形態では、第１及び第２のマウントアーム７５、７６は、周辺部の外側に配置されるとともに中心軸に沿った方向に周辺部から離れて延びている。マウントアームはさらに、第１及び第２のコギング停止面７３、７４並びにマウントタブ７９、８１を含む。追加マウントタブ８２が、底部バンパ７１に含まれ得る。モータマウント７０の少なくとも１つのマウントタブ７９、８１、８２は、マウント７０及びモータ５０がフレーム４０の中で回転することを防ぐためにフレーム４０の対応するスロットに係合し得る。見ることができるように、結果として得られる弾性モータマウント７０は、概してｕ形状であり且つ、ゴム又はプラスチックのような、エラストマ材料の単一のピースである。
【００４０】
第１に、軸方向停止面７２が、図１に示されるようにシャフト近位端部から距離“ｄ”離間されて配置される。この配置は、過度な摩擦損失なしに通常の歯ブラシ動作に対する自由回転及び軸方向振動を可能にする。しかし、軸方向の衝撃又は過度な力の下では、底部バンパ７１及び近位シャフト端部６１は、接触するようになり、この接触は、軸方向のシャフト６０のさらなる変位に抵抗する。このような変位は、歯ブラシを落とすことによって又はブラシヘッドを遠位シャフト端部６３に押し付ける際の過度な力によって、引き起こされることができる。後者の場合、離間距離は、ブラシヘッドをシャフトに受けさせる動作によってもたらされる変位より小さくするべきである。代替的には、離間距離“ｄ”は、軸方向極滑りを防ぐために軸方向磁石静止位置からの極滑り距離（ｐｏｌｅ‐ｓｌｉｐｐｉｎｇ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）より小さくするべきである。代替的には、離間距離“ｄ”は、モータ損傷を防ぐために、シャフト６０の極要素とモータの後端ケーシング面との間の距離より小さくするべきである。
【００４１】
マウントタブ７９、８１、及び８２は、動作中のフレーム４０の中の弾性モータマウント７０の回転を防ぐ。フレーム４０、又は代替的にハウジング２０、の対応するスロットがタブ７９、８１を受けるので、係合が回転変位を防ぐ。図３の実施形態では、タブ７９、８１は、マウントアーム７５、７６の圧縮面７７、７８と概して反対側に配置されている。タブ８２は、底部バンパ７１の基部に位置する。
【００４２】
弾性モータマウント７０は、シャフト軸からある半径方向距離に配置されたコギング停止面７３、７４を含む。コギング停止部７３、７４は、シャフトの過度な回転を防ぐために過度な力の下の状況でシャフト近位端部６１に配置されたシャフト爪６２と相互作用する。シャフトの回転変位を制限することによって、コギング停止部７３、７４はまた、シャフトの極が次のステータ磁石位置に飛ぶ永久コギング回転変位を防ぐ。
【００４３】
図３Ｃにおける図３Ｂの断面図に示されるように、コギング停止部７３、７４は、シャフト爪６２からある角度変位に配置される。１１度の合計の変位までのような、通常の共振動作の間、接触は停止部７３、７４と爪６２との間に生じない。しかし、停止部は、例えば、器具のシャフトの強制的なねじりによって、引き起こされるいずれかの方向の限度θ／２を超える追加の角度運動を防ぐ。
【００４４】
図４Ａは、本発明の１つの実施形態による多機能充電コイルボビン９０を示す。ボビン９０は、ボビンボディ９１を含み、この実施形態のこのボビンボディは、概して中空円筒形である。説明のために、ボビンボディ９１は、ハウジング２０の長手方向軸と概して位置合わせされる中心軸を有する。コイル巻線面９２が、ボビン９０の近位端部に配置され、このコイル巻線面は、充電式バッテリ８０の誘導充電を可能にするのに十分な導電ワイヤの巻線を受け入れるように構成される。特定のコイル巻線面は、異なるワイヤ直径及び種類に対応するためにサイズが変わることができる。それには示されていないが、巻線は、この場合充電制御回路の機能を実行する制御回路１００を介してバッテリ８０と電気通信して配置される。ボビンボディ９１は、柔軟な構成における構造的な一体性を提供するので、耐久性があり且つ柔軟な材料で構成されるべきである。好ましくは、低コスト且つ一体であり、材料は、成形されることができる、プラスチック、ＡＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン）等のような、耐久性があり且つ弾性の材料であることができる。
【００４５】
ボビン９０はさらに、第１及び第２のハウジング接続タブ９５、９６を含む。タブ９５、９６は、図４Ｂに示されるように、ハウジング２０近位端部の内部表面の対応するスロット２２、２３に固定して係合するように配置される。代替的には、図示されていないが、各要素のスロット及びタブは、本発明の範囲内に留まりながら、交換されることができる。
【００４６】
ボビンボディ９１の遠位端部から離間され且つその中心軸を横切るのは、ブリッジバネ９８である。ブリッジバネ９８は好ましくは、図示されるようにアーチ形であり、アーチの上部中心は、ボディ９１の上部から離間される。配置は、図１の寸法“Ｃ”によって例示された、アーチとボディとの間の最大圧縮移動量を可能にする。概して、ブリッジバネ９８は、フレーム４０の遠位端部及びハウジング２０から生じる軸方向の衝撃を吸収するように寸法決めされる。
【００４７】
ブリッジバネ９８の各端部は、それぞれの第１及び第２のハウジング接続アーム９３、９４によってボディ９１に柔軟に接続される。各ハウジング接続アーム９３、９４は、ボディ９１の側部、好ましくは、ブリッジバネ９８の実質的に反対側のボディ端部の近くに接続され得る。図４Ａに示されるように、各アーム９３、９４は、ボディ９１から離間した関係で且つボディの中心軸に概して平行に配置され得る。この配置は、動作中のブリッジバネ９８の追加的な柔軟性及び移動量を可能にする。
【００４８】
タブ９５、９６も好ましくは、図４Ａに示されるように、ブリッジバネ９８の各それぞれの端部においてそれぞれの接続アーム９３、９４に接続される。ボビン９０のハウジング２０への簡単なスライド可能な挿入及び組立を促進するために、各接続タブ９５、９６は、中心軸に対して鋭角まで折り畳まれ、且つボビンボディ９１の近位端部に向けられて配置される。
【００４９】
ボビン９０はまた、ボディ９１に配置された１又は複数のフレーム接続スロット９７を含む。フレーム接続スロット９７は、圧縮係合でフレーム４０の対応するボビン接続タブ４６を受けるように配置される。充電コイルボビン９０は、圧縮圧力及びフレームボビン接続端部４６を用いてフレーム４０の近位端部と弾性接触にあるように配置される。
【００５０】
図４Ｂは、どのようにコイルがハウジング２０及びフレーム４０と設置可能に相互作用するかを含む、多機能充電コイルボビン９０の他の図を示す。ボビン９０は、フレーム接続スロット９７へのフレームボビン接続端部４６の係合によってフレーム４０に接続されて示されている。図示されるように接続されるとき、ブリッジバネ９８は、フレーム４０と弾性圧縮接触して配置される。スロット９７と対応するボビン接続タブ４６との間の接続は、ボビン９１及びスロット９７をフレーム４０から離れて押すブリッジバネ９８からの弾性圧縮によって、維持される。
【００５１】
図４Ｃに示されるように、ハウジング２０はさらに、近位端部の内面に対応するスロット２２、２３を含む。ボビン９０がハウジング２０の中に完全に挿入されるとき、スロットは、タブ９５、９６としっかりと係合するよう配置される。
【００５２】
ボディに対するブリッジバネ９８及びタブ９５、９６の配置によって、ブリッジバネ９８の圧縮屈曲が近位且つ外側方向に、すなわちハウジング２０の内面に向かって、タブ９５、９６に反力を生じさせることが図４Ｃに見ることができる。このような結果は、装置に軸方向の衝撃が発生した場合、タブ９５、９６がより力強くハウジングに押し付けられるので、有益である。ボビン９０は、したがって、ハウジングから外れる可能性が低い。
【００５３】
ブリッジバネ９８の圧縮距離“Ｃ”がフレーム４０、ハウジング２０及びシャフトシール３２のそれぞれの幾何学的形状によって多少影響されることが、図１及び４Ｂにも見ることができる。ブリッジバネ９８はしたがって、これらの構成要素の間の及びこれらの構成要素の中の小さい許容誤差を緩和するように機能する。また、ハウジング２０の中のフレーム４０のための「フロート（ｆｌｏａｔ）」として作用することによって、ブリッジバネ９８はまた、ブラシヘッドの挿入に起因するモータシャフト６０への圧縮力を緩和する。ブリッジバネ９８は、それが図１に示されるその最大範囲“Ｃ”に圧縮されるまで、これらの機能を果たすことができる。
【００５４】
次に図５を見ると、電動歯ブラシを組み立てる方法２００が記載され、これは特に組み合わされる構成要素の利点を強調している。組立ては、副構成要素をフレーム４０に挿入し且つ取り付けるステップによって始まる。バッテリ８０がステップ２１０で挿入される。コイルボビン９０がステップ２２０でフレーム４０の近位端部に取り付けられ、部品は、ブリッジバネ９８によって接触して弾性的に保持される。制御回路１００は、プリント回路ボード組立に関して、フレーム４０に設置され、この後コイルボビン９０巻線が制御回路１００に電気的に接続される。バッテリ８０もまた、制御回路１００に接続される。フレーム４０組立は、ステップ２４０で、モータ５０をフレーム４０の遠位端部の中に取り付け、モータを制御回路１００に電気的に接続することによって、完了する。ステップ２５０で、シャフトシール３２が、フレーム４０の遠位端部の上且つモータシャフト６０の周りに設置される。フレーム組立ステップのそれぞれにおいて、他の振動絶縁材料とともに、モータマウント７０及びバンパ４４が、サブコンポーネントに先立って又はサブコンポーネントとともに、設置され得る。
【００５５】
両端が開くハウジング２０が次にステップ２６０で提供されると、フレーム４０及びサブコンポーネントの内部アセンブリがハウジング２０の近位端部へ挿入される。フレーム４０は、挿入中、ハウジング２０内部のレールをスライドし得る。充電コイルボビンの接続タブ又はスロットがハウジングの対応するスロット又はタブにパチンと入り且つ係合するとき、挿入は完了する。ステップ２６０の完了において、ボビンブリッジバネ９８は、シャフトシール３２をハウジング２０遠位端部に対して付勢するようにハウジング２０とフレーム４０近位端部との間の弾性接触を提供する。弾性接触はまた組立における許容誤差に対する緩和を提供することが見られる。
【００５６】
エンドキャップ１２０がハウジング２０の近位端部にパチンと留められるとき、組立は完了する。
【００５７】
この組立方法によって与えられる利点は、減らされたコストを含む。方法は、部品が組み立てラインから離れて大量に作られることができその後必要なときだけ取り付けられることができるという理由により、コストを減少させる。例えば、コイルボビン９０は、装置の組み立てから及び装置の組立に先立って誘導コイルで巻かれることができ、必要なときだけ組立場所に運ばれることができる。
【００５８】
本出願に記載された本発明の想定される範囲は、様々な変更にも関連する。特にモータマウント７０及びコイルボビン９０の幾何学的形状に対する小変更は、幾何学的形状が記載された機能及び利点を満足させる限り、請求項に記載された範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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