JP4798682B2 - モータ駆動式歯ブラシのブラシ・チップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の背景】
本発明は歯ブラシに関する。一層詳しくは、本発明は動力式歯ブラシに関する。その最も直接的な意味において、本発明は、モータが複数のブラシ・ヘッドを動かすタイプの動力式歯ブラシのブラシ・チップに関する。
【０００２】
マルチヘッド・タイプの普通のモータ駆動式歯ブラシにおいては、使い捨てのブラシ・チップが、歯ブラシのハンドルに着脱可能に取り付けられる。チップは複数のブラシ・ヘッドを有し、これらのブラシ・ヘッドは、モータの動力の下に振動（回転によるような）を行う。各ブラシ・ヘッドは、複数のブラシ毛ふさを有する。
【０００３】
ドイツ公開特許明細書 第42 39 251号は、反対方向に動く二つの同心のブラシヘッドを有するモーター駆動式歯ブラシ（第６図参照）の一つの例である。このようなモータ駆動式歯ブラシの「カバー範囲」は比較的小さい。すなわち、一度に大きい表面積を清掃しない。これは、ブラシ・ヘッドが比較的小さいからである。ブラシ・ヘッドが大き過ぎると、モータに過度の負荷がかかることになる。
【０００４】
さらに、或るユーザはこのような歯ブラシを不適切に使うことがある。軽い圧力のみを加える代わりに、ブラシ毛を歯に強く押しつけるのである。このような状況下では、ブラシ毛の各ふさの遠位端が同じ場所にとどまり、ふさが交互の方向にきつくねじれる。この場合、ブラシ毛が歯の表面をこすらないので、ブラシ効果が低くなる。
【０００５】
普通の歯ブラシより大きい有効範囲を有するマルチヘッド・モータ駆動式歯ブラシがあれば、有利であろう。
ユーザが掃除しようとしている歯表面に対して過度の圧力を加えたときでも、より良好に実施できるマルチヘッド・モータ駆動式歯ブラシがあれば、また有利であろう。
【０００６】
本発明によれば、モータ駆動式歯ブラシのブラシ・チップは、第１ブラシ・ヘッドおよび第２ブラシ・ヘッドを有する。第２ブラシ・ヘッドは、第１ブラシ・ヘッドを取り囲んでおり、歯ブラシ・モータによって発生した運動に応答して第１、第２のブラシ・ヘッドを不同に加速する手段が設けてある。
【０００７】
第２ブラシ・ヘッドが第１ブラシ・ヘッドを取り囲んでいるので、２つのヘッドが一緒になって比較的大きい面積を有し、したがって、より大きいカバー範囲を持つことになる。そして、２つのブラシ・ヘッドが不同に加速されるので、歯に対して激しく押圧されたときでも、ブラシ毛が一緒にねじれることがない。
【０００８】
好ましい実施例において、第１、第２のブラシ・ヘッドは、互いに反対の方向に加速される。第１ブラシ・ヘッドは円形であり、第２ブラシ・ヘッドは楕円形である。楕円形ブラシ・ヘッドは、円形ブラシ・ヘッドより大きいカバー範囲を提供し、ヘッドの互いに反対方向の運動は、第１ブラシ・ヘッドに取り付けたブラシ毛が第２ブラシ・ヘッドに取り付けたブラシ毛にねじれ込むのを不可能にする。
【０００９】
モータがシャフトの揺動回転運動（oscillating rotational motion）を生じさせるタイプの歯ブラシの場合、ギアがシャフトの端に取り付けられ、ブラシ・ヘッドを回転させるのに使用される。モータがアクチュエータの往復動式線形運動を発生させるタイプの歯ブラシの場合、２本の連結ロッドを用いて、この線形運動をブラシ・ヘッドの揺動回転運動に変換する。
【００１０】
第２ブラシ・ヘッドは連続的であると有利であるが、必ずしもそうである必要はない。第２ブラシ・ヘッドを、１つまたはそれ以上のギャップを有する複数のセグメントで構成してもよい。
本発明は、以下の非限定的図面を参照すればより良く理解できよう。
【００１１】
【好ましい実施例の詳細な説明】
以下の説明において、同じ要素は、すべての図において常に同じ参照符号で示し、そして、対応する要素はダッシュ記号付きの参照符号で示す。図面は必ずしも共通の尺度を持っているわけではない。
【００１２】
まず図１に目を転じて、参照符号２で全体的に示す普通のモータ駆動式ブラシ・チップは、ブラシ毛８のふさ６を固着したブラシ・ヘッド４を有する。ブラシ・ヘッド４は、ユーザ（図示せず）が歯（図示せず）を磨く間、モータ（図示せず）によって前後に振動する。
【００１３】
適切に歯ブラシを使用するためには、ブラシ毛８の遠位端を歯の表面に対して強く押しつけてはならない。このような状況下で、ブラシ毛８が歯表面をこすり、食物粒などを除去する。しかしながら、図２でわかるように、或る種のユーザは過度の圧力を歯ブラシに加え、ブラシ毛８を歯表面１０に対して強く押しつける。このような状況下で、ブラシ毛８は歯表面１０をこすれない。その代わり、ブラシ毛８の遠位端が固定され、ふさ６が互いにきつくねじり合うことになる。これは、歯ブラシの清掃効果を低下させ、さらに過度にブラシ・チップ２をすり減らすことになる。
【００１４】
本発明の好ましい実施例によれば、参照符号２０によって全体的に示すブラシ・チップは、第１ブラシ・ヘッド２２および第２ブラシ・ヘッド２４を有する。第２ブラシ・ヘッド２４は、第１ブラシ・ヘッド２２を取り囲んでいる。第１ブラシ・ヘッド２２は円形であり、第２ブラシ・ヘッド２４は楕円形である。（第２ブラシ・ヘッド２４が楕円形であると有利であるが、これは必須ではなく、別の非円形状を代わりに使用してもよい。さらに、第２ブラシ・ヘッド２４が連続的であると有利であるが、これも必須ではない。複数のセグメントで構成してもよく、したがって、１つまたはそれ以上のギャップを持っていてもよい。）本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、ブラシ・ヘッド２２、２４を不同に加速する手段が設けられる。ブラシ・ヘッドが互いに反対方向に動くと有利であるが、たとえば、同じ方向に異なった速度で動いてもよい。したがって、好ましい実施例は、楕円形の第２ブラシ・ヘッド２４がより広い面積を拭うので、円形のブラシ・ヘッドによるカバー範囲より大きいカバー範囲を提供する。さらに、第１、第２のブラシ・ヘッド２２、２４が不同に加速されるので、ユーザが歯ブラシに過度の圧力を加えても、それらのブラシ毛がからまり合うことがない。
【００１５】
好ましい実施例によれば、第１、第２のブラシ・ヘッド２２、２４上のブラシ毛８のふさ５ａ、６は、異なった形状になっている。ふさ５ａが、より大きくて、ほぼ矩形の設置面積を有する一方、ふさ６は、より小さくて、ほぼ円形の設置面積を有する。ブラシ毛８のふさ５ａ、６は特定のパターンで第１、第２のブラシ・ヘッド２２、２４によって支えられた状態で示してあるが、これは単なる例示であり、発明部分ではない。他のパターンも使用し得る。ブラシ毛８のふさ５ａ、６を配置するパターンの選択は当業者の裁量に任される。
【００１６】
好ましい実施例を有利に作動させることができる機構を、図３〜５と関連して以下に説明する。しかしながら、これらの機構を説明する前に、本発明を使用することを意図している２タイプのモータ駆動式歯ブラシを説明することが必要である。
【００１７】
１タイプのモータ駆動式歯ブラシにおいては、モータは、アクチュエータ（たとえば、プランジャ）に直線往復運動をさせる。本発明をこのタイプの歯ブラシと共に使用することを意図したときには、この直線往復動はブラシ・ヘッド２２、２４の揺動回転に変換しなければならない。別のタイプのモータ駆動式歯ブラシにおいては、モータはシャフトの揺動回転を生じさせる。本発明をこのタイプの歯ブラシと共に使用することを意図しているときには、シャフトの回転をブラシ・ヘッド２２、２４に伝えなければならない。第１タイプの機構を図４〜５と関連して最初に説明し、次に第２タイプの機構を図６と関連して説明する。
【００１８】
図４を参照して、ハウジング３０は、モータ駆動式歯ブラシのハンドル（図示せず）に取り付けるようになっている。ハウジング３０の遠位端３２のところに軸受ポスト３４が設置してあり、使用時、第２ブラシ・ヘッド２４がこの軸受ポスト上で回転する（これについては以下にさらに詳細に説明する）。第１ブラシ・ヘッド２２は、それが自由に回転するように第２ブラシ・ヘッド２４内に設置してある（これについては以下にさらに詳細に説明する）。
【００１９】
第２ブラシ・ヘッド２４は底部４０を有し、そこから周壁４２が上方へ延びている。壁４２の内面は円筒形であり、第２ブラシ・ヘッド２４の中央に円筒形のくぼみ４４を作り出している（壁４２の外面４６は楕円形であり、ブラシ毛８のふさ６を支持し得る壁４２の頂面に楕円形の環体４８を作り出している）。
底部４０の表面５０はくぼみ４４の底面を形成しており、スロット５２が壁４２に設けてある。スロット５２は、くぼみ４４の底面５０と平行である。
【００２０】
第１ブラシ・ヘッド２２は円筒形である。ブラシ毛８のふさ６はその頂面に支持されている。そして、底面５８からは軸線方向に延びる車軸ボルトが下方に突出している。車軸ピン５６は、第２ブラシ・ヘッド２４にある中央孔６０を貫き、そして、軸受ポスト３４にある中央孔６２を貫いて延びている。車軸ピン５６の遠位端にあるクリップ６４が、第２ブラシ・ヘッド２４内に第１ブラシ・ヘッド２２を保持し、両方をハウジング３０に取り付け、各ブラシ・ヘッド２２、２４が、互いに独立して回転できるようにしている。有利には、必ずしも必要なわけではないが、ブラシ・ヘッド２２、２４はDelrin^(R)または他の適当なプラスチックで作るが、これは発明部分ではなく、他の材料を代わりに使用してもよい。
【００２１】
上述したように、モータ駆動アクチュエータ６６の直線運動は、第１、第２のブラシ・ヘッド２２、２４の回転運動に変換しなければならない。これを行うためには、第１、第２の連結ロッド６８、７０を使用する。連結ロッド６８、７０は、スロット５２を貫いて延びており、ほぼＶ字形の単一ワイヤ片に形成してある。Ｖ字の頂点がアクチュエータ６６に固着される。(この好ましい実施例においては、ワイヤはアクチュエータ６６との連結を容易にするためその頂点で円に曲げてあるが、これに限らない。有利には、ワイヤは、ピアノ線であり、たとえば、ニッケル・チタン合金であるが、他の材料を代わりに使用してもよい)。第１連結ロッド７０の遠位端７０Ｄはフック状に形成してあり、これが第１ブラシ・ヘッド２２の底面５８にあるくぼみ７２と係合する。そして、第２連結ロッド６８の遠位端６８Ｄは、くぼみ４４の底面５０にあるくぼみ７４と係合するフックに形成してある。
【００２２】
次に図５ａ〜５ｃに目を転じて、アクチュエータ６６がその再後方位置（図５a）にあるとき、第１ブラシ・ヘッド２２がその時計方向端位置まで回転させられており、第２ブラシ・ヘッド２４がその反時計方向端位置に回転させられており、遠位端６８Ｄ、７０Ｄが互いに接近している。アクチュエータ６６が前進するにつれて（図５ｂ）、連結ロッド６８、７０が前方へ移動し、それらの遠位端６８Ｄ、７０Ｄが半径方向外方に動き、第１ブラシ・ヘッド２２が反時計回りに移動し、第２ブラシ・ヘッド２４が時計回りに移動する。これは、アクチュエータ６６がその最前方位置（図５ｃ）になるまで継続し、第１ブラシ・ヘッド２２がその反時計方向端位置になったとき、第２ブラシ・ヘッド２４がその時計方向端位置になり、遠位端６８Ｄ、７０Ｄが再び相互に接近する。次に、アクチュエータ６６が後方に移動し、上記の動きが逆転し、それによって、アクチュエータ６６の直線往復運動がブラシ・ヘッド２２、２４の回転揺動（rotational oscillation）に変換される。
【００２３】
ここで、上記のことから、スロット５２の長さが作動時にブラシ２２、２４が回転する円弧に一致するように選ばれることは了解されたい。好ましい実施例においては、この円弧は１２０度であるが、これは発明部分ではない。
【００２４】
図６は、モータ（図示せず）がシャフト８０に回転揺動を行わせる例で使用するための別の構造を示している。この構造において、第１、第２のブラシ・ヘッド２２'、２４'はほぼ同じ形状を有するが、連結ロッドがない。代わりに、歯付き領域５０Ｇ、５８Ｇが底面５０'、５８'に切ってあり、シャフト８０がスロット５２'を貫いて延びており、シャフト８０の遠位端にある円錐ギア８２が歯付き領域５０Ｇ、５８Ｇとかみ合う。
【００２５】
上記の説明が生産技術装置に精密に適用できないかも知れないことは了解されたい。たとえば、表面５０、５８は平坦であると説明したが、精密に平坦である必要はなく、過剰な遊びあるいは振動を発生させることなく装置が組み立て作業を行える限り、湾曲していてもよい。同様に、連結ロッド６８、７０はまっすぐであると有利であるが、適切な動作を妨げない限り、やや湾曲していてもよい。
【００２６】
本発明の少なくとも１つの好ましい実施例を先に説明してきたが、この説明は非限定的なものであり、ほんの例示である。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シングル・ヘッド・タイプのブラシ・チップを有する普通のモータ駆動式歯ブラシを示している。
【図２】 過度の力で歯に押し付けられたときに図１の歯ブラシのブラシ毛が相互にねじれ合う状態を示している。
【図３】 本発明の好ましい実施例を示している。
【図４Ａ】 図３の実施例についての第１の好ましい構造（リニアモータ・タイプのモータ駆動式歯ブラシと共に使用するのに適している）の部分図である。
【図４Ｂ】 図３の実施例についての第１の好ましい構造（リニアモータ・タイプのモータ駆動式歯ブラシと共に使用するのに適している）の展開図である。
【図５】 ａ〜ｃは、図４に示す構造の動作を概略的に示している。
【図６】 図３の実施例についての第２の好ましい構造（揺動モータ・タイプのモータ駆動式歯ブラシと共に使用するのに適している）の動作を示している。

Claims (5)

1. 第１ブラシ・ヘッド（２２）が第２のブラシ・ヘッド（２４）に取り囲まれており、この二つのヘッド（２２，２４）を互いに反対の方向に回転させる手段が備えられた形式のブラシ・チップである、モーター駆動式歯ブラシのブラシ・チップにおいて、
   第１ブラシ・ヘッド（２２）は円形であり、第２のブラシ・ヘッド（２４）は第１ブラシ・ヘッド（２２）の回転を受ける、円筒形の中央くぼみ（４４）を内面に有し、
   モーター駆動式歯ブラシがシャフト（８０）の揺動回転運動を生じさせ、そして前記二つのヘッド（２２，２４）を互いに反対の方向に回転させる手段（５０Ｇ，５８Ｇ，８２）は前記の運動を第１および第２のブラシ・ヘッド（２２’，２４’）に伝達し、
   第２ブラシ・ヘッド（２４’）は底面（５０’）上に歯付き領域（５０Ｇ）を有する中央くぼみ（４４’）と、スロット（５２’）をその中に有する周壁（４２’）を有し、このスロット（５２’）は上記底面（５０’）にほぼ平行に延び；
   第１ブラシ・ヘッド（２２’）はほぼ円筒状で、底面（５８）上に歯付き領域（５８Ｇ）を有し；
   第１ブラシ・ヘッド（２２’）は前記くぼみ（４４’）内に位置し、
   シャフト（８０）はその遠位端に円錐ギヤ（８２）を有し、そしてこのギヤ（８２）が第１および第２のブラシ・ヘッド（２２’，２４’）上の歯付き領域（５０Ｇ，５８Ｇ）とかみ合うようにスロット内に延びており、
   スロット（５２’）の長さが作動時にブラシ・ヘッド（２２’，２４’）が回転する円弧に一致する、ブラシ・チップ。
2. 第１ブラシ・ヘッド（２２）は円形領域を拭うブラシ毛（８）を有し、
   第２のブラシ・ヘッド（２４）は楕円形による、より広い領域を拭うブラシ毛（８）を有する請求項１に記載のブラシ・チップ。
3. 第１ブラシ・ヘッド（２２）が第２のブラシ・ヘッド（２４）に取り囲まれており、この二つのヘッド（２２，２４）を互いに反対の方向に回転させる手段が備えられた形式のブラシ・チップである、モーター駆動式歯ブラシのブラシ・チップにおいて、
   第１ブラシ・ヘッド（２２）は円形であり、第２のブラシ・ヘッド（２４）は、第１ブラシ・ヘッド（２２）の回転を受ける、円筒形の中央くぼみ（４４）を内面に有し、
   モーター駆動式歯ブラシがアクチュエータ（６６）の往復線形運動を作り出し、そして前記手段がこの線形運動をブラシ・ヘッド（２２，２４）の揺動回転運動に変換し、
   第２のブラシ・ヘッド（２４）が、平坦な底面（４０）を有する円筒形の中央くぼみ（４４）と、前記底面（４０）に対して平行に延びるスロット（５２）を有する、前記くぼみの周囲にある壁（４２）を有し；
   第１のブラシ・ヘッド（２２）は円筒形で平坦な底面（５８）を有し；
   第１のブラシ・ヘッド（２２）は前記くぼみ（４４）内に位置し；そして
   さらに第１および第２の連結ロッド（６８，７０）を包含し、各連結ロッドはスロット（５２）を通過し、第１の連結ロッド（６８）が対応する第１のブラシ・ヘッド（２２）とアクチュエータ（６６）とを連結し、第２の連結ロッド（７０）が対応する第２のブラシ・ヘッド（２４）とアクチュエータ（６６）とを連結し、
   スロット（５２）の長さが作動時にブラシ・ヘッド（２２，２４）が回転する円弧に一致する、ブラシ・チップ。
4. 連結ロッド（６８，７０）の各々がフック（６８Ｄ，７０Ｄ）を有しこれが対応するブラシ・ヘッド（２２，２４）のひとつの底面（５０，５８）に設けた対応するくぼみ（７４，７２）と係合する、請求項３記載のブラシ・チップ。
5. 連結ロッド（６８，７０）の両方が単一のワイヤ片で形成された、請求項４記載のブラシ・チップ。

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