JP7203030B2 - 動的ブラシヘッドを有する電動式ユーティリティブラシ - Google Patents

Description

本発明は、動的ブラシヘッドを有する電動式ユーティリティブラシ、特に電動歯ブラシ等の手持ち式の電動式ユーティリティブラシに関し、複数のモードのブラシングを達成するために２つの別々の軸の周りに回転することができる回転可能なヘッドを有する。

例えば、電動歯ブラシ、研磨ブラシ、清掃用ブラシ等の様々な用途の電動ブラシは、周知であり、多くの形態を取り、通例、ブラシ毛の配列を有するヘッドと、ヘッドに対して少なくとも１つの駆動動作を与えるように構成され、通例では電気モータ等の形態の駆動手段とを包含する。

電動歯ブラシの場合は、最も一般的な駆動動作の１つは回転である。いくつかの場合、例えば、ブラシヘッドを１つの駆動モードとして１つの軸の周りに回転駆動することができ、また代わりに、第２の駆動モードとして第２の軸の周りに回転駆動することができるように、多くの駆動モードが利用できる。このことは、特定の用途に関して、例えば、ブラシヘッドの回転軸を２以上の異なる方向に配置できる電動歯ブラシの場合に有益であり、磨かれる歯の特定のグループに対して最も効果的なブラッシング動作を提供することができる。

しかしながら、例えば頬に隣接する口腔の特定の領域において歯を磨く場合、ブラシヘッドの一部が頬の柔らかい組織に押し付けられて、そのため回転するヘッドのブラシ毛が頬をこすり、不快感又は炎症を引き起こすおそれがある。よって、ブラシのこのような回転動作は避けることが望ましい場合がある。

手持ち型の歯ブラシは、特にブラシヘッド自体のサイズが小さいので、複雑な駆動要素をヘッドの内部、従って極めて限定されたスペースに配置することが必要とされる。上記の２軸回転を可能とするために様々な駆動要素を製作しようとする場合、大幅な設計上及び製造上の制限に直面する。さらに、ブラシヘッドは、外面から突出するブラシ毛の配列が必要とされ、またブラシ毛は、堅牢でかつこのような製品に期待される必要な寿命を提供するために、ブラシに対して十分機械的に固定されなければならない。このことは、ブラシ毛を固定するためにヘッド内部に利用可能なスペースを保持するという観点から、また、このような小さな部品を扱う場合の製造の観点からさらに困難な問題となる。

従って、本発明は上述の問題に対処することを目的とする。

電動式ユーティリティブラシは、インナードライブシャフトと、同心のアウタードライブシャフトと、前記アウタードライブシャフトの端部に固定される第１の部分と、前記インナードライブシャフトと係合して駆動されるように前記第１の部分に回転可能に取り付けられている第２の部分とを有する回転可能なヘッドとを備える。

好適には、前記ブラシヘッドは球状であり、前記第１及び第２の部分は実質的に半球状である。

好適には、前記第１の部分は前記第２の部分よりサイズが大きい。

好適には、前記ヘッドの前記第２の部分は端部面から突出する軸を備え、前記ヘッドの前記第１の部分は、前記軸が収容される相補形のソケットを有する。

好適には、前記ブラシヘッドは、前記軸と前記ソケットとの間に配置されるベアリングを有する。

好適には、前記ベアリングは、前記ソケットに保持されるブッシュを有する。

好適には、前記ブッシュは、前記軸がその内部に配置されるスリーブと、前記スリーブの端部から半径方向外側に延び、前記ヘッドの前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置されるフランジとを有する。

好適には、前記フランジは少なくとも１対の平行側面を画定する。

好適には、前記ユーティリティブラシは、前記インナードライブシャフトと前記ヘッドの前記第２の部分との間に設けられる一組の噛み合うギヤを備える。

前記一組の噛み合うギヤは、前記インナードライブシャフトの端部に一体に形成される駆動ギヤの歯と、前記ヘッドの前記第２の部分の端部面に一体に形成される相補形の従動ギヤの歯とを有する。

好適には、前記ブラシヘッドは外面から突出するブラシ毛の配列を有する。

好適には、前記ユーティリティブラシは、前記アウタードライブシャフトを少なくとも部分的に囲むスリーブを有する。

好適には、前記ユーティリティブラシは、前記インナードライブシャフトが前記アウタードライブシャフトから独立して駆動される場合に、前記アウタードライブシャフトを、設定される角度配向に位置決めさせるように動作可能なインデックス機構を備える。

次に、添付図面を参照して本発明を説明する。
本発明の好適な実施形態に係る電動歯ブラシの形態の電動式ユーティリティブラシの断面側面図を示す。

次に、添付図面を参照すると、電動歯ブラシ（図示せず）等の小型の手持式装置において特に用途がある、通常は１０として示される電動式ユーティリティブラシが示されている。

ユーティリティブラシ１０は、図示の実施形態において実質的に球形であるブラシヘッド１２を備え、また実質的に半球状である第１の部分１４と、同様に実質的に半球状で、第１の部分１４に回転可能に取り付けられた第２の部分１６とを備える。第１の部分１４と第２の部分１６の両方は実質的に半球状であるが、図示の好適な実施形態では、第１の部分１４は第２の部分１６より大きく、以下において詳細に説明するように、多くの設計上及び製造上の利点を提供する。

ユーティリティブラシ１０は、中実のインナードライブシャフト１８と、インナードライブシャフト１８を囲む同心に配置される中空のアウタードライブシャフト２０とをさらに備え、両ドライブシャフト１８、２０は、以下において再度詳細に説明するように、ブラシヘッド１２を回転させるためにブラシヘッド１２と作動可能に係合している。ユーティリティブラシ１０は、アウタードライブシャフト２０を囲むアウター保護スリーブ２２をさらに備えてもよく、インナードライブシャフト１８とアウタードライブシャフト２０とはその中で回転することができるが、アウター保護スリーブ２２は使用中固定されたままである。使用中において、インナードライブシャフト１８とアウタードライブシャフト２０とは、スリーブ２２と共に、電動歯ブラシのネック又はステムを構成し、本体又は把手（図示せず）は、ユーザがユーティリティブラシ１０を手で握ることを可能にするためにヘッド１２とは反対側のそれらの端部に設けられており、また、本体又は把手（図示せず）は、電気モータ、バッテリー、及び回路を収容することができる場所も提供する。これらの構成要素についてのさらなる説明は以下において提供されず、他の任意の適切な機能等価物をそれらの代わりに設けることができることは理解されよう。

ブラシヘッド１２の第１の部分１４は、その中に形成された円筒形のソケット２４を有し、一方、ブラシヘッド１２の第２の部分１６は、それから外側に突出する短い軸２６を備え、それは、第１の部分１４と第２の部分１６が互いに固定された状態で、ソケット２４内に配置される。図１において、ユーティリティブラシ１０の構成と動作のより明確な理解を可能にするために、第２の部分１６が第１の部分１４からわずかに離れて示されていることが理解されよう。

ブラシヘッド１２は、ソケット２４と軸２６との間に設けられたブッシュ２８の形態のベアリングをさらに備え、ブッシュは、軸２６が回転のために保持されている円筒形スリーブ３０と、使用中において、ブラシヘッド１２の第１の部分１４と第２の部分１６の対向する面の間に位置する半径方向に延びるフランジ３２とを有する。図示の好適な実施形態において、ソケット２４の円筒形の壁にはねじが切られており、また、球形のブラシヘッド１２として第１の部分１４と第２の部分１６を一緒に固定するために、ブッシュ２８が軸２６の周りに配置された状態で、第２の部分１６を第１の部分１４にねじ込むことを可能にするためにスリーブ３０の外面には対応するねじが設けられている。従って、ブッシュ２８をねじが切られたソケットにねじ込むために、フランジ３２は、ブッシュ２８を回転させるために薄いスパナによって係合することができるナット又はボルトヘッドを効果的に画定するように、六角形状が好ましい。従って、フランジ３２は、少なくとも１対の平行な側面又は平行な端部を有しなければならないこと、さらに六角形状であることが最も好ましいことが理解されよう。

軸２６には、一旦軸２６がブッシュ２８に挿入されて、ブッシュ２８がソケット２４にねじ込まれる前に、ナット３６がねじ込まれるねじ付き端部３４が設けられている。ナット３６は、軸２６に形成されスリーブ３０の端部から少しの距離だけ外側にあるショルダー３８に対して締め付けられ、第２の部分１６が依然としてブッシュ２８内で自由に回転可能である間、軸２６がスリーブ３０から引き抜かれることを防止するために、ナット３６はスリーブ３０の端部と重なり合う。このようにして、第２の部分１６は、ブッシュ２８の中で、軸２６の長手方向の軸の周りに第１の部分１４に対して回転することができる。

次に、ブラシヘッド１２とドライブシャフト１８、２０との間の接続部まで旋回すると、ブラシヘッド１２の第１の部分１４は、アウタードライブシャフト２０の端部に固定され、又はアウタードライブシャフト２０の端部と一体に形成され、それによって、２つのドライブシャフト１８、２０を一緒に回転させることによって、ブラシヘッド１２全体がドライブシャフト１８、２０の長手方向の軸の周りに回転することが可能になる。これにより、ブラシヘッド１２全体がこの軸上で回転しても、第２の部分１６は第１の部分１４に対して確実に固定されたままとなる。

ユーティリティブラシ１０は、インナードライブシャフト１８の端部に設けられる又はインナードライブシャフト１８の端部と一体に形成される駆動ギヤ４０という形態のギヤの組と、ブラシヘッド４２の第２の部分１６に設けられる又は第２の部分１６と一体に形成される従動ギヤの相補の組も備える。駆動ギヤ４０と従動ギヤ４２は、第２の部分１６がブラシヘッド１２の第１の部分１４に固定された場合に互いにかみ合い、インナードライブシャフト１８がアウタードライブシャフト２０から独立して駆動される場合、第１の部分１４に対して第２の部分１６の回転を生じさせるために、インナードライブシャフト１８から第２の部分１６へ９０度にわたって駆動を伝達することが可能になる。

こうして、使用中において、ユーティリティブラシ１０は、ブラシヘッド１２に対する第１及び第２の独立したブラッシング動作を与えることができる。すなわち、ブラシヘッド１２全体がドライブシャフト１８、２０の同期回転によってドライブシャフト１８、２０の長手方向の軸の周りに回転する第１のブラッシング動作と、アウタードライブシャフト２０が固定されてインナードライブシャフト１８のみがその中で回転し、それによって、軸２６の長手方向の軸の周りにブラシヘッド１２の第２の部分１６が回転し、従って、第１のブラッシング動作に対して垂直な回転を生じさせる第２の独立したブラッシング動作とを与えることができる。この動作は、ブラシヘッド１２の静止した第１の部分が頬の内側に置かれた場合に、一方で、回転する第２の部分１６が頬に面する歯の表面の洗浄を達成することができるので、ユーティリティブラシ１０の電動歯ブラシ用途に特に適している。これにより、従来、歯ブラシのヘッドにおいてあったように、ブラシヘッド１２の外面がブラシ毛の配列で覆われている場合にブラシヘッド１２全体が回転すると、特に顕著である頬の擦り傷を引き起こして本構成でなければ発生する恐れがある頬の柔らかい組織の炎症を防止する。

ヘッド１２の第１の部分１４をアウタードライブシャフト２０に対して固定することによって、第１の部分１４は半球よりサイズが大きく、従って第２の部分は対応してサイズが縮小されて半球より小さくなるように、第２の部分１６に対して第１の部分１４のサイズを大きくすることが可能になる。このように、第１の部分１４のサイズを大きくすることによって、駆動要素の収容とヘッド１２へのブラシ毛の束の固定の両方のためのヘッド１２の内部のスペースが増大する。

従って、ユーティリティブラシ１０には、第１の又は第２のブラッシング動作がユーザによって選択され、又はユーティリティブラシ１０の配向に依存して自動的に選択されることを可能にする適切な制御（図示せず）が設けられてもよい。ユーティリティブラシ１０は、さらに、又はそれに代わって、ブラシヘッド１２の第２の部分１６の独立した回転を生じさせるために、インナードライブシャフト１８がアウタードライブシャフト２０から独立して駆動されるべき場合に、アウタードライブシャフト２０を設定された角度配向に位置決めするように動作可能なインデックス機構（図示せず）を備えてもよい。

Claims (10)

1. インナードライブシャフトと、
   同心のアウタードライブシャフトと、
   前記アウタードライブシャフトの端部に固定されるブラシヘッドの第１の部分と、前記インナードライブシャフトと係合して駆動されるように前記ブラシヘッドの前記第１の部分に回転可能に取り付けられている前記ブラシヘッドの第２の部分とを有する回転可能なブラシヘッドと、
   前記インナードライブシャフトと前記ブラシヘッドの前記第２の部分との間に設けられる一組の噛み合うギヤ、とを有する電動式ユーティリティブラシであって、
   前記ブラシヘッドは球状であり、前記第１の部分及び前記第２の部分は実質的に半球状であり、
   前記一組の噛み合うギヤは、
   前記インナードライブシャフトの端部に一体に形成される駆動ギヤの歯と、
   前記ブラシヘッドの前記第２の部分の端部面に一体に形成される相補形の従動ギヤの歯と、を備え、両方の前記歯は直交してかみ合っている
   電動式ユーティリティブラシ。
2. 請求項１に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記第１の部分は、前記第２の部分よりサイズが大きい電動式ユーティリティブラシ。
3. 請求項１又は２に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記ブラシヘッドの前記第２の部分は、端部面から突出する軸を備え、
   前記ブラシヘッドの前記第１の部分は、前記軸が収容される相補形のソケットを有する電動式ユーティリティブラシ。
4. 請求項３に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記ブラシヘッドは、前記軸と前記ソケットとの間に配置されるベアリングを有する電動式ユーティリティブラシ。
5. 請求項４に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記ベアリングは、前記ソケットに保持されるブッシュを有する電動式ユーティリティブラシ。
6. 請求項５に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記ブッシュは、
   前記軸がその内部に配置されるスリーブと、
   前記スリーブの端部から半径方向外側に延び、前記ブラシヘッドの前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置されるフランジとを有する電動式ユーティリティブラシ。
7. 請求項６に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記フランジは、少なくとも１対の平行側面を画定する電動式ユーティリティブラシ。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記ブラシヘッドは、外面から突出するブラシ毛の配列を有する電動式ユーティリティブラシ。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
   前記電動式ユーティリティブラシは、前記アウタードライブシャフトを少なくとも部分的に囲むスリーブを備える電動式ユーティリティブラシ。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の電動式ユーティリティブラシであって、
    前記電動式ユーティリティブラシは、前記インナードライブシャフトが前記アウタードライブシャフトから独立して駆動される場合に、前記アウタードライブシャフトを、設定される角度配向に位置決めさせるように動作可能なインデックス機構を備える電動式ユーティリティブラシ。

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