(57)【要約】  筐体１２と、第１の慣性モーメントＪｒを持つロータ２４及び第２の慣性モーメントＪｓを持つステータ２２を持つ共振駆動アクチュエータ２０と、第１のばね定数ｋｒｈを持つ第１の複数の板ばね要素６０と、を有し、第１の複数の板ばね要素６０の各板ばね要素は、筐体１２及びロータ２４に接続され、第１の複数の板ばね要素６０の各板ばね要素が、ロータ２４から筐体１２へと径方向に延在し、第２の複数の板ばね要素６２の各板ばね要素は、筐体１２に接続され、ステータ２２と係合し、第１のばね定数ｋｒｈと第２のばね定数ｋｓｈとの比は、第１の慣性モーメントＪｒと第２の慣性モーメントＪｓとの比と十分に同等であり、その結果として動作の間に筐体１２に伝達されるトルクがほぼ無いようにされた、パーソナルケア装置。
2020519333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザにより把持されるような寸法を持つ筐体と、
共振駆動アクチュエータと、
を有するパーソナルケア洗浄装置であって、前記共振駆動アクチュエータは、
第１の慣性モーメントを持ち、ステータ内に配置され前記ステータを通って延在する、ロータと、第２の慣性モーメントを持ち、前記筐体内に配置される、ステータと、
を有し、前記パーソナルケア装置は更に、
第１のばね定数を持つ第１の複数の板ばね要素を有し、前記第１の複数の板ばね要素の各板ばね要素は、前記筐体及び前記ロータに接続され、前記第１の複数の板ばね要素の各板ばね要素が、前記ロータから前記筐体へと径方向に延在し、前記ロータが前記筐体に対して回転するように弾性的に変形するよう構成され、前記パーソナル装置は更に、
第２のばね定数を持つ第２の複数の板ばね要素を有し、前記第２の複数の板ばね要素の各板ばね要素は、前記筐体及び前記ステータに接続され、各板ばね要素は、前記ステータの長さの少なくとも一部に沿って径方向に延在し、前記ステータが前記筐体に対して回転するように弾性的に変形するよう構成され、
前記第１及び第２のばね定数の比は、前記第１及び第２の慣性モーメントの比と十分に同等であり、その結果として動作の間に前記筐体に伝達されるトルクがほぼ無いようにされた、パーソナルケア装置。
【請求項２】
前記ロータの第１の部分は、前記ステータの第１の端部を越えて延在し、前記ロータの第２の部分は、前記ステータの第２の端部を越えて延在し、前記第１の複数の板ばね要素の第１のセットは、前記ロータの前記第１の部分に沿った点において前記ロータに接続された、請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項３】
前記第１の複数の板ばね要素の第２のセットは、前記ロータの前記第１の部分に沿った点において前記ロータに接続された、請求項２に記載のパーソナルケア装置。
【請求項４】
前記ロータを前記筐体に接続する転がり軸受を更に有し、前記転がり軸受は、前記ロータの前記第２の部分に沿った点において前記ロータに係合し、前記ロータが前記筐体に対して回転することを可能とする、請求項２に記載のパーソナルケア装置。
【請求項５】
動作の間、前記ロータは、第１の角度方向において前記筐体に対して回転するよう構成され、前記ステータは、第２の角度方向において前記筐体に対して回転するよう構成され、前記第１の角度方向は、前記第２の角度方向とは反対である、請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項６】
前記ステータは、
内側面を定義する缶と、
前記缶の前記内側面に配置された複数の磁石と、
を有し、前記複数の磁石は、複数の郡にグループ化され、前記第２の複数の板ばね要素の各板ばねは、前記複数の郡の隣接する郡の間において前記内側面の部分を通って前記缶へと延在する、請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項７】
前記複数の磁石の各郡は、Ｎ−Ｓ磁化パターンを持つ単一の磁石を有する、請求項６に記載のパーソナルケア装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記ステータのまわりに配置された環を定義し、前記第１の複数の板ばね要素は、前記環に接続された、請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項９】
前記ロータに電気的に係合するよう構成された端子のセットを更に有し、前記端子のセットの各端子は、前記複数の磁石の隣接するグループ化された磁石の少なくとも１つの対の間において、前記缶の内部に沿って軸方向に延在する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のパーソナルケア装置。
【請求項１０】
前記ロータは鉄のシャフトを有する、請求項６に記載のパーソナルケア装置。
【請求項１１】
共振駆動アクチュエータのロータと筐体とに接続された第１の複数の板ばね要素であって、前記第１の複数の板ばね要素は、前記ロータをステータ内の中心に保持し、前記第１の複数の板ばね要素の弾性変形によって、前記ロータが、前記筐体に対して回転することを可能とする、第１の複数の板ばね要素と、
前記ステータの長さの少なくとも一部に沿って軸方向に延在する第２の複数の板ばね要素であって、前記第２の複数の板ばね要素は、前記筐体に接続し、前記ステータに係合し、前記第２の複数の板ばね要素の弾性変形によって、前記ステータが、前記筐体に対して回転することを可能とする、第２の複数の板ばね要素と、
を有する振動キャンセル緩衝装置であって、前記第１の複数の板ばね要素及び前記第２の複数の板ばね要素は、前記筐体に対して前記ロータ及び前記ステータを柔軟に懸架するよう構成され、それにより前記ロータと前記ステータとが、動作の間、互いに対して反対の角度方向に回転する、振動キャンセル緩衝装置。
【請求項１２】
前記ロータの第１の部分は、前記ステータの第１の端部を越えて延在し、前記ロータの第２の部分は、前記ステータの第２の端部を越えて延在し、前記第１の複数の板ばね要素の第１のセットは、前記ロータの前記第１の部分に沿った点において前記ロータに接続された、請求項１１に記載の振動キャンセル緩衝装置。
【請求項１３】
前記第１の複数の板ばね要素の第２のセットは、前記ロータの前記第２の部分に沿った点において前記ロータに接続された、請求項１２に記載の振動キャンセル緩衝装置。
【請求項１４】
前記ロータを前記筐体に接続する転がり軸受を更に有し、前記転がり軸受は、前記ロータの前記第２の部分に沿った位置において前記ロータと係合し、前記ロータが前記筐体に対して回転することを可能とする、請求項１２に記載の振動キャンセル緩衝装置。
【請求項１５】
前記第２の複数の板ばね要素の各板ばねは、複数の磁石の隣接する磁石の群の間の前記缶の内側面のそれぞれの部分を通して前記缶へと延在する、請求項１１に記載の振動キャンセル緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、振動キャンセル緩衝装置を含むパーソナルケア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動歯ブラシ、シェーバ及び同様の装置を含む、電動パーソナルケア装置は、振動、往復運動又はその他のパターンで洗浄機構を駆動するため駆動系に係合する、力学的モータ、電気力学的モータ、磁気モータのような、モータを持つ。駆動系の動きの結果として、パーソナルケア装置のハンドル部は、ユーザにとって不快な態様で振動し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
装置のハンドル部において体感される振動を低減させるための種々の方法が、利用されてきた。斯かる方法のひとつは、モータのステータ又はハンドル部に、装着される重りの形をとる、付加的な慣性を追加することである。当該付加的な重りはハンドル部において体感される振動を効果的に低減させるが、該装置の長さ、重さ及びコストをも増大させてしまう。
【０００４】
更に、滑り軸受のような従来の軸受を用いる筐体にシャフトが接続される場合、モータはこれらの軸受により引き起こされる摩擦に打ち勝つため十分に強力である必要がある。強力なモータは付加的な磁石及び巻線を必要とするが、高い共振周波数を持つ高価なモータに帰着する。共振周波数を低下させるため、重りの形をとる慣性がシャフトに追加されても良いが、このことは装置の長さ及び重さを増大させ、付加的な磁石及び巻線は装置のコストを増大させる。
【０００５】
従って、安価で小型であり、比較的製造が容易な、振動キャンセルシステムを含むパーソナルケア装置に対する、継続的なニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、新規な振動キャンセル緩衝装置を含むパーソナルケア装置に関する。電動歯ブラシ又はシェーバのような電動パーソナルケア装置に適用されたときに、本発明のシステムは、低減されたハンドル部の振動をパーソナルケア装置にもたらす。本発明の振動キャンセルシステムは、ロータと筐体とを接続する第１の複数の板ばねと、ステータを筐体に接続する第２の複数の板ばねと、を特徴とする。該第１及び第２の複数の板ばねは、ロータのための軸受を形成し、該パーソナルケア装置のハンドル部に伝達される振動を効果的にキャンセルする。
【０００７】
一般的に一態様においては、パーソナルケア装置は、ユーザにより把持されるような寸法を持つ筐体と、モータと、を有し、前記モータは、第１の慣性モーメントを持ち、ステータ内に配置され前記ステータを通って延在する、ロータと、第２の慣性モーメントを持ち、前記筐体内に配置される、ステータと、を有し、前記パーソナルケア装置は更に、第１のばね定数を持つ第１の複数の板ばね要素を有し、前記第１の複数の板ばね要素の各板ばね要素は、前記筐体及び前記ロータに接続され、前記第１の複数の板ばね要素の各板ばね要素が、前記ロータから前記筐体へと径方向に延在し、前記ロータが前記筐体に対して回転するように弾性的に変形するよう構成され、前記パーソナル装置は更に、第２のばね定数を持つ第２の複数の板ばね要素を有し、前記第２の複数の板ばね要素の各板ばね要素は、前記筐体及び前記ステータに接続され、各板ばね要素は、前記ステータの長さの少なくとも一部に沿って径方向に延在し、前記ステータが前記筐体に対して回転するように弾性的に変形するよう構成され、前記第１及び第２のばね定数の比は、前記第１及び第２の慣性モーメントの比と十分に同等であり、その結果として動作の間に前記筐体に伝達されるトルクがほぼ無いようにされる。
【０００８】
一実施例によれば、前記ロータの第１の部分は、前記ステータの第１の端部を越えて延在し、前記ロータの第２の部分は、前記ステータの第２の端部を越えて延在し、前記第１の複数の板ばね要素の第１のセットは、前記ロータの前記第１の部分に沿った点において前記ロータに接続される。
【０００９】
一実施例によれば、前記第１の複数の板ばね要素の第２のセットは、前記ロータの前記第１の部分に沿った点において前記ロータに接続される。
【００１０】
一実施例によれば、該パーソナルケア装置は、前記ロータを前記筐体に接続する転がり軸受を更に含み、前記転がり軸受は、前記ロータの前記第２の部分に沿った点において前記ロータに係合し、前記ロータが前記筐体に対して回転することを可能とする。
【００１１】
一実施例によれば、動作の間、前記ロータは、第１の角度方向において前記筐体に対して回転するよう構成され、前記ステータは、第２の角度方向において前記筐体に対して回転するよう構成され、前記第１の角度方向は、前記第２の角度方向とは反対である。
【００１２】
一実施例によれば、前記ステータは、内側面を定義する缶と、前記缶の前記内側面に配置された複数の磁石と、を有し、前記複数の磁石は、複数の郡にグループ化され、前記第２の複数の板ばね要素の各板ばねは、前記複数の郡の隣接する郡の間において前記内側面の部分を通って前記缶へと延在する。
【００１３】
一実施例によれば、各郡は、Ｎ−Ｓ磁化パターンを持つ単一の磁石を有する。
【００１４】
一実施例によれば、前記筐体は、前記ステータのまわりに配置された環を定義し、前記第１の複数の板ばね要素は、前記環に接続され、前記第２の複数の板ばね要素は、前記環に接続される。
【００１５】
一実施例によれば、該パーソナルケア装置は、前記ロータに電気的に係合するよう構成された端子のセットを更に含み、前記端子のセットの各端子は、前記複数の磁石の隣接するグループ化された磁石の少なくとも１つの対の間において、前記缶の内部に沿って軸方向に延在する。
【００１６】
一実施例によれば、前記ロータは鉄のシャフトを有する。
【００１７】
他の態様によれば、振動キャンセル緩衝装置は、共振駆動アクチュエータのロータと筐体とに接続された第１の複数の板ばね要素であって、前記第１の複数の板ばね要素は、前記ロータをステータ内の中心に保持し、前記第１の複数の板ばね要素の弾性変形によって、前記ロータが、前記筐体に対して回転することを可能とする、第１の複数の板ばね要素と、前記ステータの長さの少なくとも一部に沿って軸方向に延在する第２の複数の板ばね要素であって、前記第２の複数の板ばね要素は、前記筐体に接続し、前記ステータに係合し、前記第２の複数の板ばね要素の弾性変形によって、前記ステータが、前記筐体に対して回転することを可能とする、第２の複数の板ばね要素と、を含み、前記第１の複数の板ばね要素及び前記第２の複数の板ばね要素は、前記筐体に対して前記ロータ及び前記ステータを柔軟に懸架するよう構成され、それにより前記ロータと前記ステータとが、動作の間、互いに対して反対の角度方向に回転する。
【００１８】
一実施例によれば、前記ロータの第１の部分は、前記ステータの第１の端部を越えて延在し、前記ロータの第２の部分は、前記ステータの第２の端部を越えて延在し、前記第１の複数の板ばね要素の第１のセットは、前記ロータの前記第１の部分に沿った点において前記ロータに接続される。
【００１９】
一実施例によれば、前記第１の複数の板ばね要素の第２のセットは、前記ロータの前記第２の部分に沿った点において前記ロータに接続される。
【００２０】
一実施例によれば、前記振動キャンセル緩衝装置は更に、前記ロータを前記筐体に接続する転がり軸受を含み、前記転がり軸受は、前記ロータの前記第２の部分に沿った位置において前記ロータと係合し、前記ロータが前記筐体に対して回転することを可能とする。
【００２１】
一実施例によれば、前記第２の複数の板ばね要素の各板ばねは、隣接する磁石の群の間の前記缶の内側面のそれぞれの部分を通して前記缶へと延在する。
【００２２】
以上の概念及び以下に詳細に議論される更なる概念（斯かる概念は相互に矛盾しないものとする）の全ての組み合わせは、ここで開示される本発明の主題の一部とみなされることは理解されるべきである。特に、本開示の最後にある請求項に記載の主題の全ての組み合わせが、ここで開示される本発明の主題の一部とみなされる。
【００２３】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【００２４】
図面において、異なる図を通して、同様の参照文字は一般的に同じ部分を示す。また、図は必ずしも定縮尺で描かれておらず、本発明の原理を示す際に一般的に強調が施されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施例によるパーソナルケア洗浄装置の模式的な表現である。
【図２（Ａ）】先行技術による、パーソナルケア洗浄装置の種々の部品及びそれらの間の電気的及機械的な接続の模式的な表現である。
【図２（Ｂ）】先行技術の一実施例による、図２Ａのパーソナルケア洗浄装置の種々の部材により経験される振動を示す図である。
【図３（Ａ）】一実施例によるパーソナルケア洗浄装置及び振動キャンセル緩衝装置の模式図である。
【図３（Ｂ）】一実施例によるパーソナルケア洗浄装置及び振動キャンセル緩衝装置の模式図である。
【図４（Ａ）】一実施例による、振動キャンセル緩衝装置を持つパーソナルケア洗浄装置の種々の部品及びそれらの間の電気的及機械的な接続の模式的な表現である。
【図４（Ｂ）】一実施例による、振動キャンセル緩衝装置を持つ口腔洗浄装置の種々の部品及びそれらの間の電気的及機械的な接続の模式的な表現である。
【図４（Ｃ）】一実施例による、図４Ａのパーソナルケア洗浄装置の種々の部材により経験される振動を示す図である。
【図５（Ａ）】一実施例によるパーソナルケア洗浄装置及び振動キャンセル緩衝装置の模式図である。
【図５（Ｂ）】一実施例によるパーソナルケア洗浄装置及び振動キャンセル緩衝装置の模式図である。
【図６】一実施例による、パーソナルケア洗浄装置の電気モータの断面図である。
【図７】一実施例による、振動キャンセル緩衝装置を含むパーソナルケア洗浄装置の電気モータ及び筐体の断面図である。
【図８】一実施例による、振動キャンセル緩衝装置を含むパーソナルケア洗浄装置の電気モータ及び筐体の断面図である。
【図９】一実施例による、パーソナルケア洗浄装置の電気モータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示は、電動パーソナルケア装置のための駆動系アセンブリのための装置の種々の実施例を記載する。より一般的には、本出願人は、電動パーソナルケア装置のモータからハンドル部へと伝達される振動を低減させる駆動系板ばねアセンブリを提供することが有益となり得ることを認識した。従って、ここで記載される又は想到され得るシステムは、電動歯ブラシ又はシェーバのようなパーソナルケア装置に、ステータの長さに沿って延在し、ステータを筐体に接続する、少なくとも１つの板ばねと、ロータを筐体に接続する、少なくとも１つの他の板ばねと、を有する駆動系板ばねを備えさせる。
【００２７】
ここでの実施例及び実装の利用の目的は特に、例えばPhilips Sonicare（登録商標）歯ブラシのような口腔洗浄装置又はPhilips Norelco（登録商標）シェーバ（Koninklijke Philips Electronics, N.V.社により製造）のような男性用グルーミング装置のための、低減されたハンドル部の振動を持つ駆動系アセンブリを提供することにあるが、該アセンブリは他の多くのパーソナルケア装置とともに利用されることもできる。
【００２８】
図１を参照すると、一実施例において、筐体１２を備えた本体部と、該本体部に装着された洗浄ヘッド部材１４と、を含む、パーソナルケア洗浄装置１０が示される。洗浄ヘッド部材１４は、該本体部に対してリモートの端部に、ブラシヘッド又はその他のタイプのグルーミング機構１６を含む。
【００２９】
洗浄ヘッド部材１４は、筐体１２に対して動くことが可能となるよう装着される。該動きは、数ある中でも振動又は回転を含む種々の動きのいずれであっても良い。一実施例によれば、洗浄ヘッド部材１４は、筐体１２に対して振動（即ち往復運動）することが可能となるよう該本体部に装着される。ヘッド部材１４は、筐体１２に固定的に装着されても良いし、又は着脱可能に装着され、該装置の洗浄要素が摩耗し交換が必要となったときに洗浄ヘッド部材１４が新しいものと交換され得るようにしても良い。
【００３０】
該本体部は、共振駆動アクチュエータ２０から洗浄ヘッド部材１４へと動きを生成し伝達するためのシャフト４８を組み込んだ共振駆動アクチュエータ２０を含む。
【００３１】
一実施例においては、電源（図示されていない）は、例えば使用されていないときにパーソナルケア洗浄装置１０が置かれる充電ホルダにおいて充電されることができる、１つ以上の再充電可能なバッテリ（図示されていない）を有する。
【００３２】
本体部は更に、共振駆動アクチュエータ２０を起動及び停止するためのユーザ入力部２６を備える。ユーザ入力部２６は、パーソナルケア洗浄装置１０のスイッチオン及びオフのような、該装置の操作をユーザが行うことを可能とする。ユーザ入力部２６は、例えばボタン、タッチスクリーン又はスイッチであっても良い。
【００３３】
図２Ａは、斯かるシステムにおいて登場する種々の力をモデル化している。図示された例においては、先行技術の共振駆動アクチュエータ２０のステータ２２及びロータ２４が、筐体１２（例えばハンドル部）内に配置される。ステータ２２及びロータ２４はトルク５２（Ｔａｃｔ）を生成し、往復運動させるようロータ２４を駆動する。トルク５２の結果として、ステータ２２は質量慣性モーメントＪｓを持ち、ロータ２４は質量慣性モーメントＪｒを持つ。ステータ２２及びロータ２４により生成される力は、ｋｓｒと示されたばね２８としてモデルかされることができ、これは共振駆動アクチュエータ２０の質量ばね系の弾力性部分である。筐体１２は、質量慣性モーメントＪｈを持ち、電気回路及びバッテリの質量も含む。同様に、ロータの質量慣性モーメントＪｒは、洗浄ヘッド部材１４の質量を含む。
【００３４】
ステータ２２は、筐体１２に堅固に接続されるため、ステータ２２は動作の間筐体１２に対して固定されたものとなり、ステータ２２及びロータ２４により生成されるトルクが筐体１２に伝達され、ハンドル部における不快な振動を生成する。図２Ｂは、先行技術のシステムにおけるステータ２２、ロータ２４及び筐体１２の振動を示す。ロータ２４の振動は線５６に示され、線５８に示されたステータ２２の動きは比較的静穏なままである。しかしながら、筐体１２は、線５４に示されたかなりの振動を経験する。比較的大きな振幅を持つロータ２４の振動は、筐体１２の振動に対して１８０度位相がずれており、ステータ２２の小さな振動は、筐体１２の振動と位相が合っている。
【００３５】
図３Ａ及び３Ｂに示されるように、本発明の装置は、共振駆動アクチュエータ２０を持つパーソナルケア装置におけるハンドル部に伝達される振動を軽減し得る。ステータ２２は例えば、缶４０と該缶のなかに配置された複数の磁石４４と、を有する（図６及び７参照）。以下に更に議論されるように、一実施例においては、ステータ２２は６個の磁石４４を利用しても良く、このときそのうち３個がＮ極を提供し、３個がＳ極を提供する。ロータ２４は、ステータ２２内に配置され、ステータ２２を通って延在する。ロータ２４は、シャフト４８に含まれ、複数の屈曲部５０がシャフト４８のまわりに配される。図６及び７に示された実施例においては、屈曲部５０は、各屈曲部が、互いから約１２０度の電気角度で配されるように構成されても良いが、他の実施例においては、他の数の屈曲部及び磁石が用いられても良い。電位差によりエネルギー供給されると、屈曲部５０が磁石４４と磁気的に係合し、往復する回転を生成し、該回転がシャフト４８に、及び従ってグルーミング機構１６に伝達される。シャフト４８は、一実施例においては、鉄のような鉄材料からできていても良いが、シャフト４８を形成するのに他の材料も適したものとなり得ることは、当業者は理解するであろう。
【００３６】
図３Ａ及び３Ｂに示されるように、一実施例は、筐体１２により経験される振動を大きくキャンセルするか又は低減させる、第１の複数の板ばね要素６０と第２の複数の板ばね要素６２と、を有する振動キャンセル緩衝システムを含んでも良い。振動キャンセル緩衝システムの第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２は、それぞれロータ２４及びステータ２２と係合して、ステータ２２及びロータ２４の位置が固定されるように、即ち第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２が固定された構成で双方の部品を保持するようにする。第１の複数の板ばね要素６０は、弾性変形（即ち曲がり）により、筐体１２に対して、ロータ２４の往復角往復運動を可能とする。第２の複数の板ばね要素６２は、同様に弾性変形により、該筐体に対して、ステータ２２の往復角往復運動を可能とする。第１及び第２の板ばね要素６０及び６２は、往復運動と組み合わせて、軸受として機能し、即ちステータ２２に対して固定された中心合わせされた位置にロータ２４の回転軸を位置決めし、エネルギー損失のないロータに帰着する。
【００３７】
図４Ａ及び４Ｂは、パーソナルケア洗浄装置の種々の実施例の板ばね要素の接続の模式的な表現を示す。図示されるように、ステータ２２は、第２の複数の板ばね要素６２を介して筐体１２に接続され、ロータ２４は、第１の複数の板ばね要素６０を介して筐体１２に接続される。その結果、ロータ２４からの反作用トルクは、ステータ２２からの第２の反作用トルクにより補償される。換言すれば、ステータ２２が筐体１２に堅固に装着されておらず、筐体１２に対して回転し得る（少なくとも第２の複数の板ばね要素６２の弾性変形により許容される程度まで）ため、ステータ２２及びロータ２４が、互いに対して及び筐体１２に対して、反対の角度方向に動作の間に動く。ステータ２２の反対の動きは、筐体１２により経験される振動を略キャンセルする。第１及び第２の複数の板ばね要素６２及び６０のそれぞれのばね定数ｋｒｈ及びｋｓｈは、それぞれステータ及びロータの質量慣性モーメントと同じ比を持つよう選択される。このことは、筐体１２における正味のトルクが略ゼロとなることに帰着する。
【００３８】
種々の要素の間の力は、図４Ｂにモデル化されている。ここでもまた、第２の複数の板ばね要素６２はステータ２２と筐体１２とを接続し、第１の複数の板ばね要素６０はロータ２４と筐体１２とを接続する。Ｊｓ、Ｊｒ及びＪｈは、それぞれステータ、ロータ及び筐体の質量慣性モーメントを表し、ｋｓｈ及びｋｈは、それぞれ第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２のばね定数を表す。この構成のため、ロータ２４とステータ２２とは反対の動き／振動を持ち、それ故それぞれのトルクは筐体におけるいずれの動作に対しても互いに対して反対である。あるとしても僅かのハンドル部の振動しかなくなるように、約ゼロである筐体の正味のトルクをもたらすため、ばね定数の比：
ｋｒｈ／ｋｓｈ
は、質量慣性モーメントの比」
Ｊｒ／Ｊｓ
に略等しい必要がある。
【００３９】
該ばね定数の比が質量慣性モーメントの比と等しい場合、ハンドル部にかかる正味のトルクがゼロとなるため、ハンドル部の振動は略ゼロとなる。このことは図４Ｃに示され、該図４Ｃは、線６６により表されたロータ２４の動きと、ロータ２４に対して反対の、線６８により表されたステータ２２の動きと、を示している。その結果は、線６４により示された、筐体１２に対する振動の欠如である（理想的な場合には、線６４は平坦となる）。
【００４０】
図３Ａ及び３Ｂを参照すると、第１の複数の板ばね要素６０は、ロータ２４から径方向に延在し、ロータ２４を筐体１２に接続しても良い。図示されるように、第１の複数の板ばね要素６０は、板ばね要素の２つのセット、即ちシャフト４８から最も離れた端に配置された第１のセット６０'と、シャフト４８に最も近くに配置された第２のセット６０' 'と、に分割される。ロータ２４はステータ２２を通って延在するため、ロータ２４の第１の部分７０はステータ２２の後部を越えて延在し、ロータ２４の第２の部分７２はステータ２２の前端を越えて延在する。第１の複数の板ばね要素６０の第１のセット６０'は、ステータ２２の背後においてロータ２４の第１の部分７０に接続され、第１の複数の板ばね要素６０の第２のセット６０' 'は、ステータ２２の前方においてロータ２４の第２の部分７２に接続される。この構成においては、第１の複数の板ばね要素６０のいずれのセット（６０'、６０' '）も、ステータ２２に対してロータ２４を中心合わせし、ステータ２２及び筐体１２に対するロータ２４の或る程度の回転を許容し、斯くして第１の複数の板ばね要素６０の双方のセット（６０'、６０' '）が、合わせてロータ２４の軸受を形成する。
【００４１】
第２の複数の板ばね要素６２は、シャフト４８に平行に、ステータ２２に長さ方向に沿って延在しても良い。ここでもまた、第２の複数の板ばね要素６２は、筐体１２をステータ２２に接続しても良い。以下に更に議論されるように、第２の複数の板ばね要素６２は、磁石４４の各セット間に延在しても良い。第２の複数の板ばね要素６２の各板ばね要素は、更に端部においてステータ２２に接続される。
【００４２】
図３Ａ及び３Ｂに示されるように、ステータ２２の各端のまわりに、環７４が配置されても良い。環７４は、筐体１２に固定され、第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２に接続している。従って、板ばねのそれぞれは、環７４に装着されるような形状とされても良い。同様に、板ばね要素６２は、環７４から缶４０の長さに沿って、缶４０のほうに延在しても良い。
【００４３】
第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２は、一実施例においては、環７４を介して筐体１２に装着されても良く、他の実施例においては、第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２は、異なる態様で筐体１２に装着されても良い。例えば、第１の複数の板ばね要素６０は全体的に直線状で、筐体１２の内側面に接触するよう、ロータ２４から径方向外側に直線状に延在しても良い。更に、第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２が、筐体１２の同じ部分に装着される必要は必ずしもなく、その代わりに、パーソナルケア装置の製造及び構成に有利となり得るよう、筐体１２に沿った異なる点において装着されても良い。
【００４４】
一実施例においては、第１の複数の板ばね要素６０の各セット（６０'、６０' '）は、互いから約１２０度離隔されて配置された３つの板ばねを含んでも良いが、他の実施例においては、異なる間隔を持つ他の数の板ばねが用いられても良い。同様に、図３Ａ及び３Ｂ（並びに図５Ａ及び５Ｂ）においては、第２の複数の板ばね要素６２の３つの板ばねが示されているが、異なる数を用いられても良い。各板ばねのばね定数は、用いられる板ばねの数に応じて変わっても良いことは、当業者は理解するであろう。
【００４５】
第１及び第２の複数の板ばね要素６０及び６２の両方の板ばねは、動作の間に筐体１２がほぼ静止しているようにするのに十分なばね定数で、筐体１２をロータ２４及びステータ２２に接続するのに適切な、プラスチック、金属又はその他の弾力性材料からできていても良い。
【００４６】
取り外し可能な洗浄ヘッドを持つ実施例においては、洗浄ヘッド部材１４の交換の負荷が板ばねに大き過ぎることとなり、板ばねの破損又は変形に帰着し得る。従って、代替の実施例においては、図５Ａ及び５Ｂに示されるように、ステータの後端におけるロータ２４の第１の部分７０に装着された、第１の複数の板ばね要素６０の板ばね要素の１つのセットのみが用いられる。ロータ２４の他方の端は、軸受７６により筐体１２に接続されて、洗浄ヘッド部材１４が交換されている間にパーソナルケア洗浄装置１０にかかる付加的な力を補償しても良い。軸受７６は、ブラシングの負荷に抵抗している間、及びブラシヘッド１６の交換の間、ロータ２４を支持しロータ２４の回転を許容するのに適切な、転がり軸受のようないずれの軸受であっても良い。斯くして、軸受７６は、ステータ２２の前端における板ばね要素６０' 'の代わりに用いられても良い。
【００４７】
本実施例においては、第１の複数の板ばね要素６０の１つのセットのみが利用される場合、第１の複数の板ばね要素６０は厚く、高いばね剛性を持つ必要がある。反対に、第１の複数の板ばね要素６０の２つのセット（６０'、６０' '）が利用される（即ち共振アクチュエータの前後に）場合には、薄く小さな剛性のばねが用いられ得る。
【００４８】
図６を参照すると、ステータ２２は、缶４０の内面に沿って配置された磁石４４を含む。これらの磁石は、ステータ２２及びロータ２４の往復運動を引き起こすため、動作の間にロータ２４の屈曲部５０に電磁気的に係合する。図６に示された５極構成は、磁石の５個のセットに係合する、ロータ２４のまわりに配置された５つの屈曲部を含み、それぞれのセットが、Ｎ極及びＳ極を含む。５個のＮ−Ｓ磁石対の一方のセットが、共振駆動アクチュエータの前部において用いられ、５個のＮ−Ｓ磁石対の他方のセットが、共振駆動アクチュエータの後部において用いられるため、本実施例は、全部で２０個の磁石を必要とする。このように多くの磁石が必要とされるため、第２の複数の板ばね要素６２がステータ２２へと延在するための余裕は殆ど無い。
【００４９】
代替の実施例においては、図７に示されるように、３極構成が用いられても良い。本構成においては、ステータ２２は、１つのセットの屈曲部を含み、軸方向の前極と後極との間に配置される。更に、当該構成は、３つのセットのＮ−Ｓ磁石対４４しか必要とせず、磁石の総数を１２にまで減少させる。磁石がＮ−Ｓ対にグループ化されるため、当該構成は缶４０の内面７８に沿って付加的な空間を提供する。図示されるように、第２の複数の板ばね要素６２は、磁石の隣接する対間において、缶４０の内面７８の露出させられた部分を通って延在しても良い。
【００５０】
他の実施例においては、図８に示されるように、各磁気Ｎ−Ｓ対は、Ｎ−Ｓ磁化パターンを持つ単一の磁石４４に組み合わせられて、第２の複数の板ばね要素６２のための、缶４０の内面７８に沿った付加的な空間を提供しても良い。当該構成は更に、共振駆動アクチュエータの前方部における３つのＮ−Ｓ単一磁石と、後方部における３つのＮ−Ｓ単一磁石と、の合計６個の磁石にまで、必要とされる磁石の数を減少させる。
【００５１】
図９に示されるように、３極構成において実現される付加的な余裕はまた、隣接する磁石の群間において、缶４０の内部に軸方向に沿って延在するよう、ロータ２４のまわりに配置された屈曲部５０に電力を供給する、有線端子８０、８２のための空間を提供する。
【００５２】
本明細及び請求項において用いられる不定冠詞「１つの（a及びan）」は、明示されない限り、「少なくとも１つ」を意味するものとして理解されるべきである。
【００５３】
本明細及び請求項において用いられる「及び／又は（and/or）」なる句は、斯様に併記された要素の「いずれか又は両方」、幾つかの場合においては結合して存在し、別の場合においては離隔されて存在する要素を意味するものとして理解されるべきである。「及び／又は」により列記された複数の要素は、同様に解釈されるべきであり、即ち斯様に併記された要素の「１つ以上」として解釈されるべきである。「及び／又は」節により明示的に特定される要素の以外の要素が、明示的に特定されたこれら要素に関連するものであっても関連しないものであっても、任意に存在しても良い。
【００５４】
本明細及び請求項において用いられる「又は（or）」は、以上に定義された「及び／又は」と同じ意味を持つと理解されるべきである。例えば、リスト中のアイテムを分離するとき、「又は」又は「及び／又は」は包含的なものとして解釈されるべきであり、即ち、要素の数又はリストの少なくとも１つ、更には１つよりも多く、任意には列記されていない更なるアイテムを含むことも包含するものとして解釈されるべきである。「１つのみ」若しくは「ちょうど１つ」又は請求項において用いられる場合には「から成る（consisting of）」といった、その反対を明示的に示す語のみが、要素の数又はリストの１つの要素のみの包含を示す。一般的に、ここで用いられる語「又は」は、「いずれか」、「１つ」、「１つのみ」又は「ちょうど１つ」といった排他的な語を伴う場合に、排他的な代替を示すものとして解釈されるべきである。
【００５５】
１つ以上の要素のリストに関して、本明細及び請求項において用いられる「少なくとも１つ（at least one）」なる句は、該要素のリストにおける要素のいずれか１つ以上から選択された少なくとも１つの要素を意味するものとして理解されるべきであるが、該要素のリスト内に明示的に列記された全ての要素の少なくとも１つを必ずしも含まず、該要素のリストにおける要素のいずれかの組み合わせを除外するものではない。この定義は、「少なくとも１つ」なる句が参照する要素のリスト内に明示的に特定された要素以外の要素が、明示的に特定されたこれら要素に関連するものであっても関連しないものであっても、任意に存在し得ることを許容する。
【００５６】
明示的に示されない限り、１つより多いステップ又は動作を含む、請求項に記載されるいずれの方法においても、該方法のこれらステップ及び動作の順序は、必ずしも該方法のステップ及び動作が列記された順序に限定されるものではないことも、理解されるべきである。
【００５７】
請求項、及び以上の明細書において、「有する（comprising）」、「含む（including）」、「担持する（carrying）」、「持つ（having）」、「包含する（containing）」、「伴う（involving）」、「保持する（holding）」、「から構成される（composed of）」等のような全ての遷移句は、非制限的なものとして理解されるべきであり、即ち含むが限定するものではないことを意味するものと理解されるべきである。「から成る（consisting of）」及び「から基本的に成る（consisting essentially of）」なる遷移句のみが、制限的又は半制限的な遷移句であるべきである。
【００５８】
幾つかの本発明の実施例がここで説明され例示されたが、当業者は、機能を実行するため及び／又はここで説明された結果及び／又は利点の１つ以上を得るため、多様な他の手段及び／又は構造を容易に想到するであろう。斯かる変形及び／又は変更のそれぞれは、ここで説明された本発明の実施例の範囲内であるとみなされる。更に一般的に、当業者は、ここで説明された全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は、例であることが意図されたものであり、実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は、本発明の教示が利用される特定の用途に依存することを、容易に理解するであろう。当業者は、単なる一般的な実験を用いて、ここで説明された特定の本発明の実施例に対する多くの同等物を認識し、又は確認することが可能である。それ故、以上の実施例は、単に例として提示されたものであり、添付される請求項及びその等価物の範囲内において、本発明の実施例は、明示的に記載されて請求されるものとは異なって実行され得る。本開示の本発明の実施例は、ここで説明されたそれぞれの個々の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向けたものである。更に、斯かる特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の２つ以上のいずれかの組み合わせもが、斯かる特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾しない場合には、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２（Ａ）】
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【図２（Ｂ）】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４（Ａ）】
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【図４（Ｂ）】
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【図４（Ｃ）】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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