(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の本文は、本発明の多数の異なる実施形態の大まかな説明を記載している。あらゆる可能な実施形態を説明するのは不可能ではないとしても非現実的であるため、この説明は単なる例示として解釈されるべきであり、あらゆる可能な実施形態を説明するものではなく、本明細書に記載されるいずれかの機構、特性、コンポーネント、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論は、削除することができ、本明細書に記載される他のいずれかの機構、特性、コンポーネント、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論と組み合わせることができ、又は全体的若しくは部分的に置き換えることができることは理解されるであろう。最新の技術又は本特許の出願日よりも後で開発された技術を用いて、多くの代替的な実施形態を実施することが可能であるが、このような実施形態はやはり「特許請求の範囲」に含まれるものである。本明細書において引用する刊行物及び特許は全て、本明細書に援用するものである。
【0013】
また、理解されたいこととして、ある用語が、本特許において、『本明細書において用いるとき、「___」という用語は「...」を意味する』という文、又は類似の文を用いて明示的に定義されていない限り、その用語の意味を、明示的にも暗示的にも、その平易なあるいは通常の意味を越えて限定する意図はなく、また、そのような用語が、本特許の任意の段落で(請求項の文言以外で)なされた記載に基づいて範囲を制限されるとは解釈されるべきではない。いずれの用語も、本発明に不可欠なものとして記載されていない限りは、本発明に不可欠なものではないことが意図される。本特許の最後にある請求項に記載されているいずれかの用語が、ある単一の意味と一致した形で本特許内で言及されている限りにおいては、読み手を混乱させないように、単に分かりやすくする目的だけのためにそうしているのであって、暗示又はその他の方法によって、請求項の当該用語をその1つの意味に限定することは意図していない。最後に、請求項の要素が、いかなる構造の詳述も伴わずに、その語の「意味」及び機能を詳述することによって定義されるものでない限り、請求項の要素の範囲が、米国特許法第112条第6段落の適用に基づいて解釈されることは意図しない。
【0014】
本発明のパーソナルケアデバイスは、100Hzを超える周波数で動作し得る。本発明のパーソナルケアデバイスは、シェーバー、レーザー、フロッサー、潅注器等を備えてもよいが、便宜上、下記の説明は、主に歯ブラシに注目する。
【0015】
図1A及び1Cを参照すると、一実施形態では、歯ブラシ10は、ハンドル12及びパーソナルケア取付品、例えば、リフィル21を備える。リフィル21は、ハンドル12に取り外し可能に取り付けられてもよい。ハンドル12は、ハンドルの遠位端75に係合部分14を備える。ハンドルは、近位端80、長手方向軸線99、及び駆動軸35を更に含む。
【0016】
駆動軸35は、動作中のとき、長手方向軸線99に対して実質的に平行である方向に駆動されてもよい。更に、ハンドル12内の駆動システム(これ以降で考察される)は、直線モータを備えてもよい。幾つかの実施形態では、駆動システムは、直線モータと駆動軸との間に伝導装置を備えない場合がある。これ以降で考察される、幾つかの実施形態では、駆動軸には、振動/回転運動が提供されてもよい。
【0017】
リフィル21は、ハウジング20及びハウジング20に回転可能に連結される接触要素担体22を備える。複数の接触要素24は、接触要素担体22に取り付けられる。リフィル21は、幾つかの実施形態では、ハウジング20が係合部分14を係合させるとき、ハンドル12の長手方向軸線99と共線状であり得る、長手方向軸線100を備える。接触要素担体22は、両方向矢印97によって示されるように、接触要素担体22が前後に回転するように、回転軸95を中心として振動する。
【0018】
図2に示されるように、接触要素担体22は、内側領域210及び周辺領域220を備える。周辺領域220は、接触要素担体22の周辺部222に隣接して配設される。内側領域210は、周辺領域220の内側寄り、即ち、回転軸95(
図1Cに示される)のより近くに配設される。
【0019】
接触要素24は、接触要素担体22中の開口部240中に配設されてもよい。開口部240中に配設される接触要素24の部分は、取付端部である。接触要素24は、取付端部と反対側の先端部にまで延出する。接触要素24は、任意の好適な手段によって洗浄要素担体22に取り付けられてもよい。例えば、ホチキス留め又はアンカリングが利用されてもよい。なおも別の例として、接触要素24は、アンカーレス技術、例えば、金型内タフティング(in mold tufting)(IMT)、アンカーフリータフティング(anchor free tufting)(AFT)等、又はそれらの組み合わせを介して、接触要素担体22に取り付けられてもよい。更に、アンカーフリータフティング(anchor free tufting)及びアンカータフティングの組み合わせが利用され得る場合の実施形態が企図される。利用される接触要素の形に応じて、更なる取付方法が入手可能であり得る。そのような更なる取付方法は、これ以降で考察される。
【0020】
図1C及び2を参照すると、接触要素24は、内側領域210における接触要素担体22上に配置される第1の複数の接触要素33、及び外側領域220における接触要素担体22上に配置される第2の複数の接触要素31を備える。
【0021】
前述のように、接触要素24は、取付端部及び先端部を備える。幾つかの実施形態では、第2の複数の接触要素31の先端部は、第2の複数の接触要素31の全てではなくとも、その少なくとも一部分が約1.5m/s以上の先端速度を有するように、駆動される。約1.5m/s以上の先端速度で、口内表面の洗浄に寄与する口腔中の液体流動が生成され得ると考えられる。
【0022】
接触要素24の先端速度は、次の等式:
【数1】
(式中、f=振動の周波数であり、A=振幅である)によって決定される。振幅は、部分的には、振動変位角度に基づいて算出される。
図2及び3に示されるように、振動変位角度310は、接触要素担体22の周辺部222上の点315の動きによって規定される。回転軸95(
図1Cに示される)に対して、点315は、動作中に第1の角度305で第1の方向に、及び第2の角度303で第2の方向に回転してもよい。第1の角度305及び第2の角度303は、累積的に変位角度310を形成する。振幅は次いで、次の等式:
【数2】
(式中、α=変位角度310であり、rは、回転軸95(
図1Cに示される)先端速度が決定されている接触要素が配設される開口部240(
図2に示される)の中心点までの距離である)によって決定される。幾つかの実施形態では、速度(velocity)(先端速度(speed))がメートル単位で決定されている場合、接触要素担体の半径は、通常、ミリメートル単位で測定されることは、注目に値する。したがって、幾つかの更なる算出は、m/sが先端速度等式において誘導されることを確実にするために、振幅及び/又は速度についての単位を変換することが必要とされる場合がある。
【0023】
更に、振幅は、部分的には、接触要素が回転軸95(
図1Cに示される)から離れた半径に基づくため、第1の複数の接触要素33は、第2の複数の接触要素31の先端速度よりも低い先端速度を有するはずである。幾つかの実施形態では、第1の複数の接触要素33又はその部分は、それらが少なくとも1.5m/sの先端速度を有するように駆動される。
【0024】
概ね、メーカーは、可能な限り大きい接触要素担体の表面積を利用するよう試みる。そのようなものとして、より大きい直径接触要素担体について、より低い周波数で1.5m/sの目標に到達することを容易にし得る、回転軸と最も外側の接触要素との間のより大きい半径が実現されてもよい。しかしながら、接触要素担体の直径は、口中の感触、例えば、ユーザー知覚のために制約される。広くは、より大きい直径接触要素担体は、不快であるとして知覚されるか、又は洗浄を、妥当な数の歯、特に口腔の後部における歯に提供するには大きすぎる場合がある。例えば、大きい、例えば、14mmを上回る直径を有する接触要素担体は、ユーザーに対して何らかの不快感を引き起こすか、又は使用中に嵩高であると思われる場合がある。
【0025】
そのようなものとして、接触要素担体22の直径は、幾つかの実施形態では、約8mm〜約16mmの間である。接触要素担体22の直径は、約8mmを超える、約9mmを超える、約10mmを超える、約11mmを超える、約12mmを超える、約13mmを超える、約14mmを超える、約15mmを超える、約16mmを超える、約16mmを超える若しくはそれ未満、約15mm未満、約14mm以下、約13mm未満、約12mm未満、約11mm未満、約10mm未満、又は提供される値を含む若しくはそれ以内である任意の数若しくは範囲であってもよい。
【0026】
図4を参照すると、より大きい包括域、即ち、接触要素区域を得るために、接触要素担体422が非円形の表面を備える場合の実施形態が企図される。例えば、接触要素担体422は、長軸433及び短軸431を有する卵形又は楕円形を備えてもよい。示されるように、幾つかの実施形態では、長軸433は、概ね、リフィル401の長手方向軸線400と揃ってもよい。しかしながら、幾つかの実施形態では、長軸433は、リフィル401の長手方向軸線400から相殺されてもよい。
【0027】
幾つかの実施形態では、短軸431に沿った直径は、接触要素担体22の直径に関して上述されるように約8mm〜約16mmの間であり、洗浄要素担体22(
図3に示される)に関してこれ以前に記述された任意の数又は範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、長軸433に沿った直径は、約9mm〜約19mmの間である。長軸433は、約9mmを超える、約10mmを超える、約11mmを超える、約12mmを超える、約13mmを超える、約14mmを超える、約15mmを超える、約16mmを超える、約17mmを超える、約18mmを超える、約19mmを超える、又は約19mm以下、約18mm未満、約17mm未満、約16mm未満、約15mm未満、約14mm未満、約13mm未満、約12mm未満、約11mm未満、約10mm未満、あるいは上記の値内の任意の数、又は上記の値内若しくはそれを含む任意の範囲であってもよい。そのような実施形態では、半径は、これ以前に記述されるものと同じ方法で測定され、即ち、回転軸495から、接触要素の中心点まで、又は所望の接触要素が中に存在する開口部の中心点までの距離である。上に提供される等式は、卵形又は楕円形表面を有する接触要素担体に適用されてもよい。
【0028】
接触要素担体422が卵形又は楕円形を備える場合の実施形態について、第2の複数の接触要素441は、長軸433に隣接した接触要素担体422の反対側の辺上に配設されてもよい。幾つかの実施形態では、接触要素担体422は、第2の複数の接触要素441が少なくとも1.5m/sの先端速度を有するような、周波数及び/又は振幅で駆動される。更に、幾つかの実施形態では、接触要素担体422は、短軸431に隣接した第1の複数の接触要素443が少なくとも1.5m/sの先端速度を有するような、周波数及び/又は振幅で駆動される。他の実施形態では、接触要素担体422は、第2の複数の接触要素441が少なくとも1.5m/sの先端速度を有する一方で、第1の複数の接触要素443が1.5m/s未満の先端速度を有するような、周波数及び/又は振幅で駆動されてもよい。
【0029】
多くの先端速度が接触要素のために利用されてもよい。例えば、第2の複数の接触要素は、少なくとも2.5m/sの先端速度を有してもよい。幾つかの実施形態では、接触要素の一部分の先端速度は、約1.3m/sを超える、約1.4m/sを超える、約1.5m/sを超える、約1.6m/sを超える、約1.7m/sを超える、約1.8m/sを超える、約1.9m/sを超える、約2.0m/sを超える、約2.1m/sを超える、約2.2m/sを超える、約2.3m/sを超える、約2.4m/sを超える、約2.5m/sを超える、又は約2.5m/s未満、約2.4m/s未満、約2.3m/s未満、約2.2m/s未満、約2.1m/s未満、約2.0m/s未満、約1.9m/s未満、約1.8m/s未満、約1.7m/s未満、約1.6m/s未満、約1.5m/s未満、又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲であってもよい。
【0030】
上の等式に示されるように、1.5m/sの先端速度は、より大きい半径、即ち、回転軸から、速度が決定されている接触要素への距離を介して得ることができる。しかしながら、先に考察されたように、接触要素担体の寸法は、使用中の口中の感触のために制約される場合がある。更に、1.5m/sの先端速度は、接触要素担体22、422の振幅を介して得ることができる。しかしながら、上述のように、振幅は、ユーザーによって、口中の感触に基づいて制約される場合がある。例えば、振幅に影響を及ぼす、大きい振動変位角度は、ユーザーにブラシが侵略的すぎると感じさせる可能性がある。対比して、低すぎる振動変位角度は、歯ブラシの洗浄効果の阻止を引き起こす可能性があるが、動作の周波数にもまた影響を及ぼし、その結果、1.5m/s先端速度を得るために高すぎる動作周波数が必要とされる場合もある。
【0031】
更に、より大きい振幅は、コスト考慮のために得ることが困難である場合がある。例えば、より大きい振幅のために、コスト及びリフィルの複雑さを増加させる可能性のある玉軸受又はばねが必要とされる場合がある。
【0032】
幾つかの実施形態では、振動変位角度310(
図3に示される)は、約5度〜約60度を超える。振動変位角度310(
図3に示される)は、約5度を超える、約10度を超える、約15度を超える、約20度を超える、約25度を超える、約30度を超える、約35度を超える、約40度を超える、約45度を超える、約50度を超える、約55度を超える、約60度を超える、又は約60度未満、約55度未満、約50度未満、約45度未満、約40度未満、約35度未満、約30度未満、約25度未満、約20度未満、約15度未満、約10度未満、又は提供される値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲であってもよい。
【0033】
また、先の等式によって示されるように、動作の周波数はまた、先端速度にも影響を及ぼす。同様の制約が、動作周波数に関して存在する場合がある。例えば、低すぎる動作周波数は、ユーザーに、デバイスが適切に動作していないか、またあるべき程度に働いていないと感じさせる場合がある。対比して、高すぎる動作周波数は、ユーザーにデバイスが侵略的すぎると感じさせる場合がある。更に、高すぎる動作周波数は、ユーザーを苛立てる可能性のあるより高い騒音レベルをもたらす場合がある。これらのより高い騒音レベルは、パーソナルケアデバイスの駆動周波数及び共振周波数、又はパーソナルケア取付品、例えば、リフィル21、401の共振が近接する場合に特に関連性がある。共振周波数及び騒音レベルの考察は、これ以降に提供される。
【0034】
対比して、幾つかの実施形態では、歯ブラシは、動作中に、低減された騒音レベルもまた発し/もたらしながら、少なくとも1.5m/sの先端速度を得るために、所望の動作周波数及び/又は所望の振動変位角度を利用してもよい。本発明によって構築される歯ブラシの騒音レベルは、これ以降で考察される。
【0035】
更に、特定の動きのユーザーの知覚は、動きの周波数に応じて異なる可能性がある。例えば、120Hzを下回る周波数での特定の動きがユーザーにとって非常に知覚可能である一方で、約120Hzを超える周波数での同じ動きは、知覚可能性がより低い。幾つかの実施形態では、動作周波数は約120Hzを超える。動作周波数は、約120Hzを超える、約130Hzを超える、約140Hzを超える、約150Hzを超える、約160Hzを超える、約170Hzを超える、約180Hzを超える、約190Hzを超える、約200Hzを超える、又は約200Hz未満、約190Hz未満、約180Hz未満、約170Hz未満、約160Hz未満、約150Hz未満、約140Hz未満、約130Hz未満、及び/又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲である可能性がある。
【0036】
従来のブラシはしばしば、ゼロの負荷条件下で、100Hz未満の動作周波数及び/又は約20度の振動変位角度を提供し得るが、荷重状態では、しばしば、振動変位角度及び/又は周波数は、有意に下降する可能性がある。幾つかの従来の歯ブラシにより、接触要素領域に適用された負荷は、周波数における減少を引き起こすが、ハンドル及び/又はリフィルにおける伝導装置に起因して、振動変位角度は、定数に留まる。
【0037】
モータ制御
上述の洗浄流体流動は、口腔内で発生するため、接触要素が少なくとも1.5m/sの先端速度を有するとき、幾つかの実施形態では、振幅及び/又は周波数は、負荷及びゼロの負荷の両方の条件下で、接触要素の少なくとも一部分について1.5m/s先端速度を得るために、所望のレベルに保たれてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、歯ブラシは、ブラッシング中に歯ブラシに適用される負荷を決定することができる負荷検出器を備えてもよい。負荷検出器は、制御器と信号通信している可能性がある。
【0038】
幾つかの実施形態では、歯ブラシは、モータの動作パラメータを測定し、それにおける変化を検出する検出器を備えてもよい。動作パラメータは、速度、振幅、動作周波数等のうちの少なくとも1つ、又はそれらの組み合わせを備えてもよい。更に、幾つかの実施形態では、総合特性電気パラメータは、前述の動作パラメータに加えて又はそれとは独立して、測定されてもよい。そのような実施形態では、総合特性電気パラメータは、電流消費量を含んでもよい。負荷がモータからの入力に基づいて決定される場合の、更なる実施形態が企図される。そのような実施形態は、「PERSONAL CARE DEVICE」と題され、2011年7月25日に出願され、Z−08588FQの代理人整理番号有する、欧州特許庁(「EPO」)において出願された出願、及び「RESONANT MOTOR UNIT AND ELECTRIC DEVICE WITH RESONANT MOTOR UNIT」と題され、2011年7月25日に出願され、代理人整理番号Z−08572FQを有する、EPOにおいて出願された出願に考察される。
【0039】
荷重対非荷重状態が、歯ブラシについてどのように決定されるかに関わらず、荷重状態にあるとき、即ち、ブラッシング中に、制御器は、接触要素の少なくとも一部分上で少なくとも1.5m/sの先端速度が得られるように、振動変位を所望のレベルに保つために、モータに供給される電力のパルス幅変調(PWM)を調整し得る。例えば、振動変位角度を修正するために、モータに提供されるパルスの幅が増加され、それによってパルス当たりの更なる電力を供給してもよい。そのようなものとして、パルス幅における増加は、より大きい振動変位角度をもたらす場合がある。周波数を修正するために、パルスの間の中心線間隔を、変化させることができる。例えば、パルスの間の増加された中心線間隔は、より低い周波数をもたらす一方で、パルスの間の減少された中心線間隔は、増加された周波数をもたらす。PWMの調整は、単独のパルス若しくは複数のパルスの幅の修正、及び/又は隣接したパルスの間の中心線間隔に対する修正を含むと考えられる。記述される実施形態のパーソナルケアデバイスについて、適用された負荷は、振幅のみに影響を及ぼし、周波数には影響を及ぼさない。
【0040】
前述のように、少なくとも1つの動作モードにおいて、接触要素担体は、複数の接触要素が少なくとも1.5m/sの先端速度を有するように駆動されてもよい。周波数(これ以前に動作周波数として考察される)の所望の範囲及び/又は振動変位角度の所望の範囲(これ以前に振動変位角度として考察される)は、この先端速度を完成するために利用されてもよい。幾つかの実施形態では、歯ブラシは、ゼロニュートンを超える、例えば、約2N〜約3Nの負荷が接触要素領域に適用される場合でさえ、動作周波数を周波数の所望の範囲内に、及び/又は動作振動変位角度を振動変位角度の所望の範囲内に維持することができる。例えば、ゼロNを上回る負荷が検出されるとき、PWMは、駆動システムが振動変位角度を所望の振動変位角度範囲内に維持するように、修正されてもよい。別の例としては、ゼロの負荷の下で、第1の動作振動変位角度が実現されてもよい。約ゼロニュートン超〜約3Nの負荷の下で、第2の動作振動変位角度が実現されてもよく、ここで第2の動作振動変位角度は、第1の動作振動変位角度の少なくとも約74パーセントである。幾つかの実施形態では、接触要素担体は、第1の振動変位角度の少なくとも約74パーセント、少なくとも約75パーセント、少なくとも約80パーセント、少なくとも約85パーセント、少なくとも約90パーセント、少なくとも約95パーセント、少なくとも約98パーセント、少なくとも約99パーセント、少なくとも約100パーセント、及び/又は上記の値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは任意の範囲である、第2の動作振動変位角度を有してもよい。
【0041】
振動変位角度は、振幅に影響を及ぼす。そのようなものとして、ゼロの負荷の下での振動変位角度は、約40度であってもよく、負荷の下での振動変位角度は、約30度である。幾つかの実施形態では、約1N〜約3Nの負荷の下で、振動変位角度は、約10度であってもよい。ゼロの負荷の下及び負荷の下での振動変位角度は、本発明によって構築される歯ブラシの試作品について、
図5に示される。
【0042】
図5に示されるように、幾つかの試作品は、ゼロの負荷の下で、及び種々の適用された負荷の下で試験された。試作品のうちの幾つかは、複数の周波数で試験された。ゼロの負荷で試験された試作品の各々について、振動変位角度は、約40度であった。1N負荷の下で、各試作品についての振動変位角度は、40を若干下回る角度にまで下落した。約3Nの荷重であっても、試作品は、約25度〜約30度の間の振動変位角度を提供した。結果的に、3Nの負荷で、接触要素の少なくとも一部分の先端速度が少なくとも1.5m/sである場合、1Nで及び3Nで同じ動作周波数を想定すると、1Nの負荷でのより高い振動変位角度のために、接触要素の少なくとも一部分の先端速度は、1.5m/sを超えるであろう。そのような場合において、PWMは、接触要素の少なくとも一部分が約1.5m/sの先端速度を有するように、振動変位角度及び/又は周波数のいずれかが低減されるように、より軽い負荷について下方に調整されてもよい。
【0043】
従来の歯ブラシに伴う別の問題は、概ね、最初に電源オンにされるとき、歯ブラシが全速、例えば、最大周波数及び/又は最大振幅で動作することである。例えば、ゼロの負荷の下で75Hzの動作周波数及びゼロの負荷の下で20度の変位角度を有する従来の歯ブラシは、概ね、歯ブラシがオンにされる時点で、その周波数及び変位角度で動作するであろう。しかしながら、これは、ユーザーが練り歯磨きを接触要素領域に適用する場合、歯ブラシの周波数及び変位角度が、練り歯磨きを接触要素から振り落とす傾向がある点で、問題となる可能性がある。更に、ユーザーがブラッシングを済ませるとき、歯ブラシの口腔からの除去は、電源オン状態で、同様の問題、即ち、使用済みの練り歯磨きの接触要素領域からの振り落としを引き起こす可能性がある。
【0044】
そのようなものとして、幾つかの実施形態では、歯ブラシは、ゼロの負荷条件のための空回り走行状態及び荷重条件のための正規の走行状態を提供する制御器を備えてもよく、ここで空回り走行状態及び正規の走行状態は異なる。例えば、正規の走行状態中、即ち、ブラッシング中に、制御器は、第2の複数の接触要素の先端速度が少なくとも1.5m/sであるように、PWMを調整し得る。対比して、空回り走行状態中に、例えば、ゼロの負荷の下での口腔の外側で、制御器は、第2の複数の接触要素の先端速度が1.5m/s未満であるように、PWMを調整し得る。幾つかの実施形態では、PWMの調整は、振幅に影響を及ぼす動作周波数及び/又は振動変位角度に影響を及ぼす場合がある。
【0045】
そのような実施形態では、制御器は、約ゼロニュートンの負荷が検出される場合、空回り走行状態、例えば、ゼロの負荷が実装されるように構成されてもよい。空回り走行状態は、歯ブラシが最初に電源オンにされるとき、制御器によって自動的に選択されてもよい。更に、所定時間周期、例えば、2分間、3分間にわたるブラッシング後、制御器は、ユーザーが歯ブラシを彼/彼女の口から除去することにより、使用済みの練り歯磨きが接触要素領域から振り落とされないように、空回り走行状態を始動してもよい。更に、所定時間後の空回り走行状態の始動は、ユーザーに、彼/彼女が十分な量の時間にわたってブラッシングをしたという信号を与えることができる。
【0046】
約ゼロニュートン以上の負荷が検出される場合、正規の走行状態が実行されてもよい。正規の走行状態において、制御器は、第2の複数の接触要素が少なくとも1.5m/sの先端速度を有することを確実にするように、PWMを調整し得る。約3Nの負荷が検出される場合、第3の走行状態が実行されてもよい。第3の走行状態において、制御器は再び、PWMを調整し、それによって、駆動システムに供給される電力を増加してもよい。第3の走行状態におけるPWMの調整は、第2の複数の接触要素が、増加された負荷の下であっても少なくとも1.5m/sの先端速度を維持することを確実にするためのものであろう。
【0047】
幾つかの実施形態では、約3N以上の負荷が検出される場合、PWMは、ユーザーの歯及び/又は歯肉に対する損傷が低減又は完全に排除されるように、調整されてもよい。例えば、ユーザーに対して、歯及び/又は歯肉に害を引き起こし得る、発揮される力について、制御器は、振幅及び/又は周波数が低減されるように、PWMを調整し得る。
【0048】
ゼロの負荷の下で空回り走行状態において、及び/又は上述のブラッシング状態後において、PWMは、振幅が正常な走行状態の振幅から低減されるように、調整されてもよい。例えば、振幅は、約30パーセント以下、約25パーセント未満、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、又は提供される値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲となるように低減されてもよい。
【0049】
同様に、ゼロの負荷の下での空回り走行状態において、及び/又は上述のブラッシング状態後において、PWMは、正規の走行状態からの周波数の減少が存在するように、調整されてもよい。例えば、周波数は、約30パーセント以下、約25パーセント未満、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、又は提供される値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲だけ低減されてもよい。
【0050】
幾つかの実施形態では、歯ブラシは、ユーザーに膨大な可撓性を提示し得る。空回り走行状態及び正規の走行状態に加えて、多くの他の更なる動作オプションが存在してもよい。例えば、前述のように、PWMの調整は、振幅並びに周波数に影響を及ぼす可能性がある。そのようなものとして、制御器は、幾つかの実施形態では、ユーザーに、振幅及び/又は周波数のいずれかを修正する複数の動作モードを提供し得る。対比して、従来の歯ブラシは、ハンドル及び/又はリフィル内に、モータに適用される電圧に関わらず振動変位角度を定着させる、伝導装置を有する。そのようなものとして、従来の歯ブラシのPWMに対する調整は、動作周波数への変化をもたらすにすぎない。
【0051】
振幅における変分に関して、任意の増加又は減少は、振動変位角度を修正することによって実現されてもよい。そのようなものとしてこれ以降、振幅における増加は、振動変位角度における増加を意味し得る一方で、振幅における減少は、振動変位角度における減少を意味し得る。
【0052】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが、振幅が所定の期間にわたって最大約25%だけ増加される動作モードを選択することを許す場合がある。便宜上、AI(振幅増加)モード。振幅における増加は、所望の振幅(これ以前に考察された)の任意の好適な百分率であってもよい。例えば、振幅における増加は、約5パーセントを超える、約10パーセントを超える、約15パーセントを超える、約20パーセントを超える、約25パーセントを超える、又は約25パーセント以下、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、約5パーセント未満、あるいはこれらの値内の任意の数又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の範囲であってもよい。
【0053】
所定の期間は、任意の好適な時間周期であってもよい。例えば、振幅における増加は、約1秒間〜約30秒間の間にわたって発生してもよい。所定の期間は、約1秒を超える、約5秒を超える、約10秒を超える、約15秒を超える、約20秒を超える、約25秒を超える、又は約30秒以下、約25秒未満、約20秒未満、約15秒未満、約10秒未満、約5秒未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の範囲であってもよい。振幅上昇が単回のブラッシングルーチン中に1回を超えて発生する場合の実施形態が企図される。
【0054】
AIモードは、接触要素のうちの少なくとも幾つかが、歯肉マッサージ並びに研磨機能を提供し得るエラストマー要素を備える場合に有益であり得る。幾つかの実施形態では、より大きい振幅、例えば、振動変位角度により、エラストマー要素が両方の機能を提供する場合がある。
【0055】
更に、ユーザーが、ハンドル上のプッシュボタンを介してAIモードを選択する場合の実施形態が企図される。例えば、ユーザーが洗浄観点から問題となる歯に気付く場合、ユーザーは、所定の期間にわたって振幅を増加させるためにプッシュボタンを押し下げてもよい。
【0056】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが、接触要素の少なくとも一部分が少なくとも1.5m/sの先端速度を有する動作モードを選択することを許す場合がある。便宜上、TS(先端速度)モード、例えば、正規のモード。ハンドルがそれに取り付けられたリフィルを認識し、接触要素領域の少なくとも一部分において1.5m/sの先端速度を得るために、必要性に応じてPWMを調整し得る場合の実施形態が企図される。例えば、第1のリフィルのために、制御器は、接触要素の少なくとも一部分において1.5m/sを得るために、PWMを第1のレベルにまで調整し得る。第2のリフィルのために、制御器は、接触要素の少なくとも一部分において1.5m/sを得るために、PWMを第2のレベルにまで調整し得、ここで第1のレベル及び第2のレベルは異なる。したがって、第1のリフィルが、第2のリフィルよりも大きい半径を有する場合、振幅及び/又は周波数のいずれかは、第2のリフィルのために利用される周波数及び/又は振幅よりも低い場合がある。更に、リフィルがハンドル及び/又は画面によって認識される場合、PWMは、リフィル上に存在する接触要素の形に基づいて調整されてもよい。例えば、剛毛房のみを備える第1のリフィルについて、少なくとも1.5m/sは、振幅及び/又は周波数を増加させることによって得られてもよい。対比して、研磨に好適なエラストマー要素を有する第2のリフィルについて、少なくとも1.5m/sは、周波数の増加を増し、かつ振幅を減少させることによって得られてもよい(これ以降で考察されるFI/ADモードを参照されたい)。ハンドル、リフィル、及び/又は画面の間のそのような通信は、米国特許第7086111号、第7673360号、及び第7024717号に、並びに米国特許出願公開第2008/0109973A1号、第2010/0170052A1号、及び第2010/0281636A1号に開示される。
【0057】
幾つかの実施形態では、制御器は、穏やかな又は敏感な動作を行う目的のために、動作モードがユーザーによって選択されることを許す場合がある。便宜上、AD(振幅減少)モード。ADモードは、約5パーセント〜約50パーセントの間の、所望の振幅からの振幅の低減を備えてもよい。任意の好適な低減が利用されてもよい。例えば、振幅における低減は、約5パーセントを超える、約10パーセントを超える、約15パーセントを超える、約20パーセントを超える、約25パーセントを超える、約30パーセントを超える、約35パーセントを超える、約40パーセントを超える、約45パーセントを超える、又は約50パーセント以下、約45パーセント未満、約40パーセント未満、約35パーセント未満、約30パーセント未満、約25パーセント未満、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、ADモードにおいて、制御器は、1.5m/s先端速度が接触要素の少なくとも一部分によって維持されるように、周波数を、所望の周波数(これ以前に考察された)のそれを上回って増加させてもよい。他の実施形態では、ADモードは、上述のように、所望の周波数から動作周波数を維持し、単に振幅を低減してもよい。
【0058】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが歯肉ケアモードである動作モードを選択することを許す場合がある。便宜上、AV(振幅変分)モード。AVモードは、所定の時間間隔で発生する振幅の変分を備えてもよい。振幅の変分は、所望の振幅の約25パーセントを超える振幅〜所望の振幅の約50パーセントのおよその低減の間である可能性がある。振幅における任意の好適な変分が利用されてもよい。例えば、振幅における増加についての変分は、約5パーセントを超える、約10パーセントを超える、約15パーセントを超える、約20パーセントを超える、又は約25パーセント以下、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、約5パーセント未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値内の若しくはそれらを含む任意の範囲であってもよい。振幅における減少に関して、変分は、約5パーセントを超える、約10パーセントを超える、約15パーセントを超える、約20パーセントを超える、約25パーセントを超える、約30パーセントを超える、約35パーセントを超える、約40パーセントを超える、約45パーセント、又は約50パーセント以下、約45パーセント未満、約40パーセント未満、約35パーセント未満、約30パーセント未満、約25パーセント未満、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値内の若しくはそれを含む任意の範囲であってもよい。
【0059】
前述のように、振幅における変分は、所定の間隔で発生する可能性がある。任意の好適な時間周期が選択されてもよい。例えば、変分は、約1秒を超える毎、約5秒を超える毎、約10秒を超える毎、約15秒を超える毎、約20秒を超える毎、約30秒間を超える毎、又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲で発生してもよい。
【0060】
振幅の変分は、ブラッシングルーチン中の任意の好適な時間で発生してもよい。例えば、振幅変分は、ユーザーによる正規のブラッシングルーチン前に発生してもよい。別の例としては、変分は、ユーザーのブラッシングルーチン後に発生する可能性がある。別の例としては、変分は、ユーザーのブラッシングルーチン中に発生してもよい。
【0061】
振幅における変分は、所望の振幅を上回る振幅の増加、続いて所望の振幅を下回る振幅の減少の間で交替してもよい。例えば、第1のサイクルにおいて、振幅は、所望の振幅を約20パーセント上回って増加されてもよく、第2のサイクルにおいて、振幅は、所望の振幅を約30パーセント下回って減少してもよい。幾つかの実施形態では、所望のレベルを上回る振幅の増加は、所望のレベルを下回る減少の値と同じであってもよい。例えば、第1のサイクルにおいて、振幅は、所望の振幅を約20パーセント上回って増加してもよく、第2のサイクルにおいて、振幅は、所望の振幅を約20パーセント下回って減少してもよい。
【0062】
振幅の変分は、任意の好適な時間持続期間を有してもよい。例えば、振幅が所望の振幅から増加されるか、又は減少されるかのいずれかであるとき、振幅における変化は、約1秒を超える、約5秒を超える、約10秒を超える、約20秒を超える、約25秒を超える、約30秒を超える、約35秒を超える、約40秒を超える、約45秒を超える、約50秒を超える、約55秒を超える、約60秒を超える、又は約60秒未満、約55秒未満、約50秒未満、約45秒未満、又は約40秒以下、約35秒未満、約30秒未満、約25秒未満、約20秒未満、約15秒未満、約10秒未満、約5秒未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値内の若しくはそれを含む任意の範囲の時間周期にわたって持続してもよい。
【0063】
幾つかの実施形態では、変分の時間持続期間は、変分が所望の振幅において増加するか、それとも減少するかに依存してもよい。例えば、幾つかの実施形態では、所望の振幅を上回る振幅の増加は、第1の時間持続期間を有してもよい一方で、所望の振幅を下回る振幅の減少は、第2の時間持続期間を有してもよい。幾つかの実施形態では、第1の時間持続期間は、第2の時間持続期間と同じであってもよい。幾つかの実施形態では、第1の時間持続期間は、第2の時間持続期間とは異なってもよい。例えば、第1の時間持続期間は、第2の時間持続期間よりも長くてもよい。なおも別の例としては、第2の時間持続期間は、第1の時間持続期間よりも長くてもよい。
【0064】
幾つかの実施形態では、増加及び/又は減少は、任意の好適な様式で手配されてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、第1の増加は、第1の所定時間周期で発生し、第1の時間持続期間、持続してもよい。第1の時間持続期間後、振幅は、所定時間周期にわたって所望のレベルに戻ってもよい。その後、第2の増加は、第2の所定時間で発生し、第2の時間持続期間にわたって持続してもよい。第2の時間持続期間後、振幅は再び、所望のレベルに戻ってもよく、又は減少してもよい。振幅のその後の調整は、所望の振幅からの更なる増加又は減少であってもよい。同様に、所望の振幅からの振幅のいずれの減少も、第1の増加及び第2の増加に関して上述されるように発生してもよい。
【0065】
任意の数の組み合わせが作り出されてもよい。例えば、増加続いて減少、増加続いて増加、減少続いて増加、又は減少続いて減少。更に、増加又は減少のいずれの間でも、振幅は、所望の振幅に戻ってもよい。
【0066】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが、周波数及び振幅の両方における変化を備える動作のモードを選択することを許す場合がある。便宜上、FV/AV(周波数変分/振幅変分)モード。周波数における変化は、任意の好適な増加又は減少であり得る。例えば、幾つかの実施形態では、周波数は、所望の周波数を約5Hzを超えて、約10Hzを超えて、約15Hzを超えて、約20Hzを超えて、約25Hzを超えて、約30Hzを超えて、又は約30Hz以下、約25Hz未満、約20Hz未満、約15Hz未満、約10Hz未満、約5Hz未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値内の若しくはそれを含む任意の範囲だけ上回って増加してもよい。
【0067】
同様に、周波数における変化は、所望の周波数からの減少であってもよい。例えば、幾つかの実施形態では、周波数は、約5Hzを超えて、約10Hzを超えて、約15Hzを超えて、約20Hzを超えて、約25Hzを超えて、約30Hzを超えて、又は約30Hz以下、約25Hz未満、約20Hz未満、約15Hz未満、約10Hz未満、約5Hz未満、あるいは提供される値内の任意の数又は提供される値内の若しくはそれを含む任意の範囲だけ減少してもよい。
【0068】
また、振幅は、任意の好適な増加又は減少であってもよい。例えば、幾つかの実施形態では、振幅は、AVモードに関してこれ以前に記述されたように、所望の振幅に関して増加又は減少してもよい。同様に、変分の時間周期、並びに周波数及び/又は振幅に対するこれらの変化の持続期間にわたる時間周期は、AVモードに関して記述されるとおりであってもよい。更に、幾つかの実施形態では、周波数における増加には、振幅における増加が伴ってもよい。他の実施形態では、周波数における増加には、振幅における減少が伴ってもよい。他の実施形態では、振幅における増加には、周波数における減少が伴ってもよい。かつ他の実施形態では、振幅における減少には、周波数における減少が伴ってもよい。
【0069】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが、舌部洗浄に好適であり得る動作のモードを選択することを許す場合がある。便宜上、FI/AD2(周波数増加/振幅減少)モード。所望の周波数のそれを上回る周波数の増加は、FV/AVモードに関して記述されるとおりであってもよい。AD2の部分FI/AD2モードは、振幅の所望の範囲からの振幅の任意の好適な低減を備えてもよい。FI/AD2モードは、約5パーセント〜約75パーセントの間の、所望の振幅からの振幅の低減を備えてもよい。例えば、振幅における低減は、約5パーセントを超える、約10パーセントを超える、約15パーセントを超える、約20パーセントを超える、約25パーセントを超える、約30パーセントを超える、約35パーセントを超える、約40パーセントを超える、約45パーセントを超える、約50パーセントを超える、約55パーセントを超える、約60パーセントを超える、約65パーセントを超える、約70パーセントを超える、又は約75パーセント以下、約70パーセント未満、約65パーセント未満、約60パーセント未満、約55パーセント未満、約50パーセント未満、約45パーセント未満、約40パーセント未満、約35パーセント未満、約30パーセント未満、約25パーセント未満、約20パーセント未満、約15パーセント未満、約10パーセント未満、又はこれらの値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは範囲であってもよい。
【0070】
舌部洗浄は、ブラッシングルーチンの過程後に発生してもよいため、FI/AD2モードは、所定の量の時間後、即ち、ブラッシングルーチン後に、自動的に始まってもよい。例えば、FI/AD2モードは、約2分後又は約3分後、又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは任意の範囲で始まってもよい。
【0071】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが、歯を研磨するのに好適であり得る動作のモードを選択することを許す場合がある。便宜上、HF/AD、(高周波数/振幅減少)モード。周波数における増加は、任意の好適な増加であってもよい。例えば、周波数は、所望の周波数のそれに対して、約25パーセントを超える、約30パーセントを超える、約35パーセントを超える、約40パーセントを超える、約45パーセントを超える、約50パーセントを超える、約60パーセントを超える、約70パーセントを超える、約80パーセントを超える、約90パーセントを超える、約100パーセントを超える、又は約100パーセント未満、約90パーセント未満、約80パーセント未満、約70パーセント未満、約60パーセント未満、約50パーセント未満、約40パーセント未満、約30パーセント未満、又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数又は範囲だけ増加されてもよい。所望の振幅のそれからの振幅の減少は、ADモードに関してこれ以前に記述されたとおりである。
【0072】
幾つかの実施形態では、制御器は、ユーザーが、マッサージ機能を提供する動作のモードを選択することを許す場合がある。便宜上、FV(周波数変分)モード。周波数における変分は、任意の好適な量であってもよい。周波数における変分の幾つかの例は、FV/AVモードに関して提供される。
【0073】
個人衛生システムが記憶(メモリ)容量を備える場合の実施形態が企図される。例えば、ユーザーは、振幅がブラッシング中に緩徐に増加される、保存されたプロファイルを有してもよい。また、ブラッシングセッション、例えば、2分間の終結時に、周波数は、研磨及び/又はシーリング機能を実行するために増加されてもよい。幾つかの実施形態では、制御器は、保存されたプロファイルの使用を伴わずにこの機能性を提供する場合がある。幾つかの実施形態では、研磨及び/又はシーリングは、ブラッシングセッションの始期に発生してもよい。
【0074】
モードのうちの幾つかは、ハンドルに取り付けられるリフィルの形に応じて、ユーザーに提示されてもよい。例えば、研磨要素を有するリフィルがハンドルに取り付けられる場合、制御器は、ユーザーに対して、ある種の動作モード、例えば、HF/ADのみを許す場合がある。再び、前述のように、ハンドル及びリフィルは、ハンドルがリフィルを特定することを許す通信デバイスを含んでもよい。また、個人衛生デバイスがハンドル及びリフィルと信号通信している画面を備える実施形態が企図される。そのような実施形態では、画面は、ハンドルに、特定のリフィルに対してどの動作モードが利用可能であるかについての指示を提供する場合がある。更に、幾つかの実施形態では、ハンドルがリフィルを認識し、リフィルに対してどのモードが利用可能であるかを決定し得る。ハンドル、リフィル、及び/又は画面の間の通信は、米国特許第7086111号、第7673360号、及び第7024717号に、並びに米国特許出願公開第2008/0109973A1号、第2010/0170052A1号、及び第2010/0281636A1号に記述される。前述に基づいて、ユーザーが、第1のリフィルのために第1セットの動作モードから、及び第2のリフィルのために第2セットの動作モードから、動作モードを選択することを許される場合の実施形態が企図され、ここで第1セットの動作モード及び第2セットの動作モードは異なる。ハンドル(複数可)、リフィル(複数可)、及び画面の間の通信は、これ以降で考察される。
【0075】
ハンドル及びリフィル
図6を参照すると、パーソナルケア取付品、例えば、リフィル21は、これ以前に記述されたハウジング20を備える。取付品ハウジング20内には、駆動部材640が存在する。駆動部材640は、近位端640A及び遠位端640Bを有する。近位端640Aは、第1の取付品要素615を備えてもよく、遠位端640Bは、接続部660を備えてもよい。接続部660は、接触要素担体、例えば、22、422に連結されてもよい。接触要素担体22、422は、「ORAL HYGIENE IMPLEMENT AND ORAL HYGIENE DEVICE」と題され、2011年7月25日に出願され、代理人整理番号Z−08589FQを有する、EPOにおいて出願された出願に記述されるように、取付品ハウジング20に連結されてもよい。接触要素担体22、422は、駆動されるとき、接触要素担体22、422が振動的回転様式で動き得るように、取付品ハウジング20に回転的に連結されてもよい。
【0076】
第1の取付品要素615は、磁化性鉄又は鋼のブロックのような、永久磁石又は磁化性要素を備えてもよい。典型的に、オーステナイト鋼は、磁化性でない一方で、マルテンサイト又はフェライト鋼は典型的に、磁化性である。第1の取付品要素615は、駆動部材640の近位端640Aにおける凹所内に配設されてもよい。
【0077】
示されるように、駆動部材640は、矢印630によって示されるように、長手方向の軸線100に対して概ね平行に往復してもよい。接続部660は、枢軸670に対して偏心であるため、駆動部材640の往復運動は、接触要素担体22、422に、回転軸95を中心として回転させる(
図1Cに示される)。
【0078】
駆動部材640は、それが取付品ハウジング20内で緻密に適応することを許すために、比較的細身であるべきである。幾つかの実施形態では、駆動部材640は、直径約9mm未満、直径約8mm未満、直径約7mm未満、直径約6mm未満、直径約5mm未満、直径約4mm未満、直径約3mm未満、直径約2mm未満、直径約1mm未満、又は直径約1mmを超える、直径約2mmを超える、直径約3mmを超える、直径約4mmを超える、直径約5mmを超える、直径約6mmを超える、直径約7mmを超える、直径約8mmを超える、又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは任意の範囲である可能性がある。更に、駆動部材640は、機械的に安定であり、約10Nの力を伝送することが可能であるべきである。また、駆動部材640は、少なくとも200Hzの、約225Hzを超える、約250Hzを超える、約275Hzを超える、又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは任意の範囲の、固有周波数を有するべきである。
【0079】
駆動部材640の直径は、リフィルのハウジングの寸法に悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、駆動部材640の直径が高すぎるように選択される場合、リフィルのためのハウジングは、概ね、大きくなりすぎ、消費者はあまりにも扱いにくいと知覚し得る.駆動部材640のより小さい直径が所望される一方で、駆動部材640はまた、動作中に駆動装置から伝達される力に耐えるように設計されるべきである。
【0080】
駆動部材640は、任意の好適な材料を備えてもよい。幾つかの例は、ポリオキシメチレン(olyoxymethlylene)(POM)、ポリアミド(PA)、又はポリブチレンテレフタレート(PBT)を含む。幾つかの実施形態では、更なる強化が、駆動部材640に追加されてもよい。例えば、強化繊維、例えば、Kevlar(商標)繊維が、駆動部材640の材料に追加されてもよい。任意の他の好適な強化繊維が追加されてもよい。更に、駆動部材640は、座屈の可能性を低減するために構築される形状を備えてもよい。例えば、駆動部材640は、十字形、Y字形、又は任意の他の好適な形状の形状である断面を備えてもよい。
【0081】
駆動部材640が非円形である断面形状を備える場合の実施形態については、駆動部材640の直径に関して上に提供される値が依然として当てはまり得る。例えば、十字形の断面を備える駆動部材640は、6mmの直径、又は幾つかの実施形態では5mm、若しくは4mm、若しくは3mm等を有する円の境界を交差すべきではない。
【0082】
前述のように、幾つかの実施形態では、歯ブラシは、約120Hzを超える動作周波数を有してもよい。幾つかの実施形態では、そのような周波数で、パーソナルケア取付品、例えば、リフィル21が、動作周波数のそれを超える共振周波数を有することが重要である。リフィル21の共振周波数が、所望の周波数に近すぎる場合、動作中に、共振運動が、リフィル21において誘導されてもよい。例えば、リフィル21又は駆動部材640は、左右の運動を有してもよい。この左右の運動は、動作中に、ユーザーに対して幾らかの不快感及び/又は更なる騒音生成を引き起こす場合がある。
【0083】
共振運動が望ましくない場合の実施形態については、リフィル21の共振周波数は、所望の周波数の約125パーセントを超えてもよい。しかしながら、HF/AD、FI/AD2、及びFV/AV動作モードを受け入れることができるリフィルについては、リフィルの共振周波数は、動作周波数の約175パーセントを超える、約200パーセントを超える、約225パーセントを超える、約250パーセントを超える、約275パーセントを超える、約300パーセントを超える、又は約300パーセント以下、約275パーセント未満、約250パーセント未満、約225パーセント未満、又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは範囲であってもよい。共振運動が所望される場合の実施形態について、次いでリフィルは、所望の周波数により近い共振周波数を有するように設計されてもよい。
【0084】
リフィル21の共振周波数又はその任意の部分は、任意の好適な方法によって決定されてもよい。例えば、コンピュータソフトウェアが、リフィル21又はその任意の部品の共振周波数を決定するために利用されてもよい。ソフトウェアの好適な銘柄は、Pro/ENGINEER(登録商標)Mechanica Wildfire(登録商標)4.0である。
【0085】
図7は、ハンドル712を通じた長手方向切断図を示す。ハンドル712は、
図1A及び1Bに関して記述されるハンドル12と同様に構築されてもよい。示される実施形態では、ハンドル712は、直線駆動760の可動のモータ部品として機能する駆動軸740を備える。直線駆動760は、ハンドル712内に配設される。動作中に、直線駆動760は、駆動軸740を、長手方向軸線99(
図1Bに示される)に対して概ね平行である方向に往復させる。駆動軸740の往復する直線的な動きは、両方向矢印797によって指示される。示される実施形態では、駆動軸740は、駆動軸740の部品を形成するエクステンダー要素719によって延長されてもよい。エクステンダー要素719は、駆動軸740の直径に対して、直径の増加を提供し得る。凹所711は、第2の取付品要素715を収容するためのエクステンダー要素719において提供されてもよい。
【0086】
第2の取付品要素715が、任意の好適な方法によって駆動軸740に取り付けられてもよい。例えば、エクステンダー要素719において収容される代わりに、第2の取付品要素715は、駆動軸740において直接に固定されてもよい。第2の取付品要素715が磁石、又は磁化性材料である場合の実施形態では、駆動軸740は、少なくともその先端部分において、永久磁性材料から作製されて、次いでその先端部が第2の取付品要素715を形成してもよい。
【0087】
第2の取付品要素715は、取り付けられているときに、リフィル21の第1の取付品要素615のそれぞれの連結面621(
図6に示される)と接触することが意図される連結面721を有する。
【0088】
第2の取付品要素715が磁石及び/又は磁化性材料を備える場合の実施形態では、第2の取付品要素715は、本質的にハンドル712の長手方向軸線99(
図1Bに示される)に対して平行配向される円筒軸を有する、円筒形の形状であってもよい。円筒の直径は、約2mm若しくはそれより大きい、約3mmより大きい、約4mmより大きい、約5mmより大きい、又は約6mmより大きい、又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の単独の数若しくは任意の範囲であるように選択されてもよい。
【0089】
第2の取付品要素715が磁石及び/又は磁化性材料である場合の実施形態では、第2の取付品要素715は、任意の好適な形状を有してもよい。そのような実施形態では、第2の取付品要素は、第2の取付品要素715が円筒形の形状である場合の実施形態のそれと同様の表面積を有してもよい。
【0090】
第2の取付品要素715の任意の好適な高さが選択されてもよい。例えば、高さは、約2mm若しくはそれより大きい、約3mmより大きい、約4mmより大きい、約5mmより大きい、又は約6mmより大きい、又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数又は範囲であるように選択されてもよい。幾つかの実施形態では、高さは、直径と同程度に大きいように選択されてもよい。第1の取付品要素615(
図6に示される)が磁石及び/又は磁化性材料を備える場合の実施形態では、第1の取付品要素615は、上述の第2の取付品要素715と同様に構築されてもよい。
【0091】
図6及び7を参照すると、第1の取付品要素615及び第2の取付品要素715が磁石及び/又は磁化性材料を備える場合の実施形態について、磁化性要素(例えば、磁化性鋼又は鉄要素)は、比較的安価に実現することができる。この態様は、取付部に好適である場合があり、例えば、一定周期の使用後に処分が意図されるリフィル21は、次いで、比較的安価に実現される場合がある。対比して、永久磁石は、提供するのがより高価である場合がある。しかしながら、リフィル21における永久磁石は、ハンドル712における永久磁石と一緒に、前者の永久磁石の組み合わせと同一のボリュームを有する同一の構成での永久磁石及び磁化性要素の組み合わせよりも、高い連結強度を提供し得る。そのようなものとして、コスト対接続強度対スペース要件の間にトレードオフが存在する。例えば、下記に提供される接続強度を得るための磁化性要素の利用は、更なるボリュームを必要する場合がある。
【0092】
第1の取付品要素615及び第2の取付品要素715が磁石及び/又は磁化性材料を備える場合の実施形態について、取り付けられた状態で、それらの接続は、少なくとも約2ニュートンの、少なくとも約4ニュートンの、少なくとも約6ニュートンの、少なくとも約8ニュートンの、少なくとも約10ニュートンの、又は上に提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の個々の数若しくは任意の範囲の分離力に耐えるように設計されてもよい。第1の取付品要素615と第2の取付品要素715との間の接続並びにそれらの構成は、「ATTACHMENT SECTION FOR AN ORAL HYGIENE DEVICE」と題され、2011年7月25日に出願され、代理人整理番号Z−08584FQを有する、EPOにおいて出願された出願に更に考察される。
【0093】
第1の取付品要素615及び第2の取付品要素715の磁性連結の少なくとも1つの利益は、磁性連結が許容誤差ベースでないことである。そのようなものとして、動作中に、これ依然に提案された磁性連結構造は、動作中にパーソナルケアデバイスによって生じる音の強さレベルを低減し得る。
【0094】
依然として
図6及び7を参照すると、ハンドル712は、駆動システム760が内部に配設されるハンドルハウジング750を備える。ハンドル712は更に、取付部714を備えてもよい。取付部714は、リフィル21において提供される第1の連結構造650に連結する、第2の連結構造751を備えてもよい。幾つかの実施形態では、第2の連結構造751は、第2の連結構造751がハウジング750に対して動かないように、ハウジング750に堅固に連結されてもよい。そのような実施形態では、駆動軸740は、リフィル21内の駆動部材640に相互の直線運動を提供する。
【0095】
図6〜8を参照すると、幾つかの実施形態では、第2の連結構造751は、駆動軸740に加えて、往復する直線様式で駆動される。第2の連結構造751は、ハウジング750に対して直線的に振動する第2の電機子780に連結されてもよい。そのような実施形態では、駆動部材640並びに取付品ハウジング20が駆動される。これらの実施形態について、駆動軸740及び第2の連結構造751は、反対の位相で、例えば、180度位相外れで駆動されてもよい。そのようなものとして、駆動軸740は、長手方向軸線99(
図1Bに示される)に概ね沿って又はそれと概ね平行して、第1の方向に動いていてもよい一方で、第2の連結構造751は、長手方向軸線99(
図1Bに示される)に沿って又はそれと概ね平行して、第2の方向に動いている。第1の方向及び第2の方向は、互いに反対側であり得る。
【0096】
そのような実施形態の少なくとも1つの利点は、位相外れの直線往復のために、駆動軸740の動きのためにハンドルハウジング750に提供される振動が、第2の連結構造751を駆動する駆動システム760の部分によって、少なくとも部分的に、相殺され得ることである。ハンドルに対する低減された振動は同様に、動作中に、より少ない騒音生成、即ち、より少ない音の強さをもたらすことができる。更なる騒音減衰要素は、これ以降で考察される。
【0097】
更に、幾つかの実施形態では、本発明で利用することができる駆動システムは、駆動軸を支持するためのブシュ軸受又は転がり軸受に対する必要性を除去し得、それもまた、動作中の騒音生成の低減に寄与する可能性がある。
図14は、直線電気モータの更なる実施形態を示す。
図7に関してこれ以前に記述された機構は、
図14の機構と組み合わされてもよく、逆もまた同様である。
【0098】
駆動軸2450は、ハンドル2400の長手方向軸線に沿って延出してもよい。駆動軸2450は、取り付けばね2451によってハウジングに取り付けられる。取り付けばね2451は、駆動軸2450の第1の末端部2452に隣接して、駆動軸2450に取付することができる。第1の取り付けばね2451は、板ばねであってもよく、概ね、駆動軸2450が、方向2453に振動運動を実行することを許す、円形の形状を備えてもよい。その設計に起因して、取り付けばね2451は、駆動軸2450の運動の方向2453に対して直角の方向に、駆動軸2450の安定な支持を提供する。
【0099】
外側電機子2454は、駆動軸2450の角面上に2つの部品2454A、2454Bを備える。2つの部品2454A及び2454Bは、それらが単独の部品として動くように、相互に取り付けられ得る。外側電機子2454は、その2つの片側2454A及び2454Bの間に、チャネル2455を形成することができる。駆動軸2450は、外側電機子2454の片側2454A及び2454Bのこのチャネル2455を通じて延出する。駆動軸2450及び外側電機子2454は、動作中に、同一の道2453に沿った振動運動を有する可能性がある。
【0100】
外側電機子2454は、第2の取り付けばね2456を介してハウジングに取り付けられる。ハウジングが2つの取り付けばね(2451、2456)の外側部分に取り付けられる一方で、駆動軸2450及び外側電機子2454は、それぞれ、取り付けばね2451、2456の内側取り付け部に取り付けられる。
【0101】
第2の取り付けばね2456は、駆動軸2450の第1の末端部2452と反対側の、第2の末端部2475又は外側電機子2454に隣接して取り付けられる。駆動軸2450及び外側電機子2454が180度位相外れで動くとき、ハウジングに対する、2つの取り付けばね2451、2456の各々から伝達される後退力は、少なくとも部分的に、相互に補正するべきである。即ち、ハウジングに伝達される力は、ハウジングを把持するユーザーによって感じられる振動が大幅に低減及び/又は排除されるように、相互に完全に又は少なくともその一部分を取り消し合うべきである。
【0102】
駆動軸2450及び外側電機子2454は、2つの連結ばね2457、2458を介して相互に連結されてもよい。2つの連結ばね2457、2458の各々は、本質的に円形(ばね2451と同様に)である板ばねであり得る、2つの板ばね2459を備えてもよい。2つの連結ばね2457、2458の各々のための2つのばね2459の組み合わせは、構成されたばね2457、2458のばね定数を容易に変化させることが可能であるように選択されてもよい。駆動軸2450は、ばね2459の内側部に取り付けられる一方で、外側電機子2454は、ばね2459の外側部に取り付けられる。
【0103】
コイル2462は、ハウジングに取り付け、外側電機子2454との相互作用を提供することができる。外側電機子2454は更に、ハウジングにおける外側電機子2454とコイル2462との間の、磁性及び/又は電気連結をさせるために、4つの永久磁石2463のセットを備えてもよい。4つを超える永久磁石が利用される場合の実施形態が企図される。4つ未満の永久磁石が利用される場合の実施形態もまた、企図される。
【0104】
連結ばね2457及び2458のばね定数は、それらの共振周波数が、コイル2462及び磁石2463からなる電気駆動によって課せられる振動周波数に対応するように、選択されてもよい。
【0105】
振動運動を提供するために、コイル2462を通じる電流は、それが断続的であるように、制御される可能性がある。電流は、駆動軸2450及び外側電機子2454がそれらの振動運動の最大振幅に達するとき、遮断される可能性がある。連結ばね2457、2458並びに2つの取り付けばね2452、2456は次いで、駆動軸2450及び外側電機子2454がそれらのそれぞれの起動位置に戻ることを強いる可能性がある。
【0106】
駆動軸2450及び外側電機子2454の各々は、直線電気モータを、家庭用電気器具の機能要素に連結するための接続子2460、2461を備える。そのような接続子は、
図6〜8に関してこれ以前に考察された。また、前述のように、
図6〜8に記述される接続子は、
図14に記述される実施形態において利用されてもよい。
【0107】
本発明のパーソナルケアデバイスにおいて使用するのに好適であり得る更なるモータは、「ATTACHMENT SECTION FOR AN ORAL HYGIENE DEVICE」と題され、2011年7月25日に出願され、代理人整理番号Z−08584FQを有する、EPOにおいて出願された出願、「RESONANT MOTOR UNIT AND ELECTRIC DEVICE WITH RESONANT MOTOR UNIT」と題され、2011年7月25日に出願され、代理人整理番号Z−08572FQを有する、EPOにおいて出願された出願、「LINEAR ELECTRIC MOTOR」と題され、2011年7月25日の出願日、及びZ−08486MQの代理人整理番号を有する、EPOにおいて出願された出願、「HANDLE SECTION OF A SMALL ELECTRIC DEVICE AND SMALL ELECTRIC DEVICE」と題され、2011年7月25日の出願日、及びZ−08585FQの代理人整理番号を有する、EPOにおいて出願された出願、並びに「LINEAR ELECTRO−POLYMER MOTORS AND DEVICES HAVING THE SAME」と題され、2011年7月25日の出願日を有し、Z−08597Pの代理人整理番号を有する、米国において出願された特許出願、に記述される。
【0108】
幾つかの実施形態では、回転エネルギーをリフィルに提供するモータを備える駆動システムが、利用される可能性がある。これらのモータは、同様に、従来のブラシにおける介在する伝導装置と対照的に、それらが直接駆動として利用され得るため、より高い周波数を達成し得る。そのようなモータは、米国特許出願公開第US2010/0277013号、及び欧州特許公開第EP2262084号、第EP2262085号に記述される。
【0109】
利用されるモータに関わらず、モータは、所望の周波数よりも大きい共振周波数を有するべきである。一旦、リフィルがモータに追加されると、全体的システムの共振は、概ね、所望の周波数のそれを下回って下降するであろう。全体的システムの所望の周波数と共振周波数との間の差は、少なくとも5Hz、少なくとも10Hz、少なくとも15Hz、又は少なくとも20Hz、又は少なくとも30Hz、少なくとも40Hz、又は少なくとも50Hz、又はこれらの値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは任意の範囲である。幾つかの実施形態では、駆動周波数は、システムの理論上の共振周波数よりも高い。
【0110】
理論上の共振周波数は、次の等式を介して決定される。
【数3】
式中、k=ばね定数であり、Iは、質量及び/又は質量慣性モーメントである。例えば、回転モータが使用される場合において、実際のばねはモータ内に何ら存在しないが、磁気抵抗力は、ばねと同様に作用することができ、したがって、共振周波数を算出するときに説明されるべきである。他の好適な方法が、歯ブラシ又はその任意の部品の共振周波数を決定するために利用されてもよい。例えば、コンピュータソフトウェアが、リフィルを含む、歯ブラシ又はその任意の部品の共振周波数を決定するために利用されてもよい。ソフトウェアの好適な銘柄は、Pro/ENGINEER(登録商標)Mechanica Wildfire(登録商標)4.0である。
【0111】
回転モータにおいて、磁気抵抗力は、駆動軸の動きをリセットするために、事実上ばねとして使用される。磁気抵抗力を提供するモータ内の磁石は、磁気抵抗力が、柄の回転のプラス/マイナス約2mm又はプラス/マイナス約20度の区域上で直線であるように設計されてもよい。回転モータにおいて利用される磁気抵抗力は、第US2010/0277013号、欧州特許公開第EP2262084号、及び第EP2262085号に更に詳細に考察される。
【0112】
ポンピング効果
これ以前に言及されたように、有益な液体流動は、口腔中で発生し、ここで接触要素の少なくとも一部分は、少なくとも約1.5m/sの先端速度を有することが考えられる。流体に対する圧力は、次の等式によって説明することができる。
【0113】
P=0.5ρν
式中、ρ=密度(標準温度及び圧力である水の密度を想定)であり、ν=速度(先端速度)である。先の考察に基づいて、回転軸に隣接した第1の複数の接触要素は、回転軸の更に外側寄りに位置付けられる第2の複数の接触要素が有する先端速度よりも、低い先端速度を有する。そのようなものとして、第1の複数によって、流体に対して発揮される速度圧力は、第2の複数の速度圧力未満である。理論に拘束されることなく、第1の複数から第2の複数までの圧力差動は、ポンプとして作用する傾向があることが考えられる。例えば、第1の複数の接触要素に隣接して、流体は、第1の複数の接触要素によって吸い上げられる傾向があることが考えられる。更に、流体は、第2の複数の接触要素に分配され、そこで流体は次いで、第2の複数の接触要素から離れて種々の口腔表面上へとポンプ送液されることが考えられる。そのような流体のポンピングは、コーティング、例えば、歯上の歯垢をゆるめると考えられる。
【0114】
研究室試験において、細菌は、流体の剪断力を通じてゆるめることができることが示されている。細菌コーティングの除去だけでなく、すすぎ及び歯垢の組成物の制御もまた重要であることも判明している。細菌由来の歯のコーティングは、口腔中で容易に発生し、歯肉縁及び歯肉ポケット上で増殖する。細菌は、これらのポケット中で増殖する。それらの代謝中に、細菌は、歯肉炎を引き起こす可能性がある、外毒素又は内毒素として既知の毒素を生成する。従来のブラシの細糸は、歯肉ポケット中に十分に深く貫入することができないため、個人が細菌を除去することは困難である。洗い流すことを通じて、細胞毒素が除去され、歯肉は回復する。洗い流しを通じて、流体中の酸素分圧もまた、歯肉ポケット中で増加する。このようにして、酸素の不在下で生存する嫌気性細菌は、減速して繁殖し、有害性の低い微生物によって抑制される。更に、多くの練り歯磨きは、フッ化物に加えて抗菌物質(複数可)を含有する。流動及び上昇圧力を通じて、練り歯磨きは、バイオフィルム又はポケット中へとより深く貫入することができ、故に、相当によりよい効果を得る。この効果はまた、歯肉組織の回復及び炎症の低減をもたらす。
【0115】
第2の複数の接触要素は、接触要素担体の回転軸から更に離れて位置付けられるため、第2の複数の接触要素は、概ね、歯肉縁との更なる接触を有する。また、上述のように、流体は、第2の複数の接触要素から離れてポンプ送液されることが考えられる。そのようなものとして、流体のポンピングは、細菌由来のコーティングをゆるめ、細胞毒素の除去及び歯肉ポケット中の流体中の酸素分圧を増加させることを補助する、洗い流し効果を提供すると考えられる。
【0116】
幾つかの実施形態では、接触要素担体からの流体の流れは、接触要素担体から放射状であってもよい。更に、幾つかの実施形態では、流れは、約45度の角度で接触要素を出てもよい。
図9を参照すると、接触要素担体922は、回転軸920を有する。接触要素担体922は、これ以前に記述された接触要素担体22、422、922、1210と同様に構築されてもよい。再び、流体の流れは、第1の複数の接触要素910に引かれ、第2の複数の接触要素912に隣接して分散されることが考えられる。流体の流れは、約5度を超える、約10度を超える、約20度を超える、約30度を超える、約40度を超える、約45度を超える、約50度を超える、約60度を超える、約70度を超える、約80度を超える、又は約90度未満、約80度未満、約70度未満、約60度未満、約50度未満、約45度未満、約40度未満、約30度未満、約20度未満、約10度未満、又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは任意の範囲である、所定の角度940で接触要素を出てもよい。
【0117】
騒音
前述のように、本発明の歯ブラシは、約120Hzを超える動作周波数を有してもよい。従来の振動的回転ブラシは、現在、この範囲で動作しない。従来の振動/回転歯ブラシを120Hz以上の周波数で動作させることには、複数の潜在的問題が存在する。前述のように、従来のブラシのハンドルは、360度のモータ柄回転を、駆動軸において限定された変位角度に変換するために、その中に伝導装置を有する傾向がある。更に、これらのハンドルのためのリフィルは、駆動軸からの運動の方向を変更するための、伝導装置、ばね等を有する傾向がある。第1の問題は、摩擦である。より高い動作周波数では、ハンドル内の伝導装置及び/又はリフィル内の伝導装置が加熱する傾向があるであろう。最終的に、ハンドル又はリフィルのいずれかにおいて早期の故障が発生する場合がある。第2の問題は、騒音生成である。より高い動作周波数では、ハンドル及び/又はリフィルにおける伝導装置が更なる騒音をもたらす傾向がある。騒音生成における増加は、消費者にとって不快であり得る。
【0118】
本発明の歯ブラシでは、ハンドル及び/又はリフィルにおける伝導装置の除去は、約120Hzを超える動作周波数での騒音生成を低減する可能性がある。再び
図7を参照すると、構成されるような駆動システム760は、柄740のため又は第2の電機子780のために、更なる軸受を必要としない。代わりに、板ばねが、柄740と第2の電機子780との間に、柄740とハウジング750との間に、及び第2の電機子780とハウジング750との間に使用され得る。低減された数の可動部品のために、ハンドル712は、より高い動作周波数で、従来の歯ブラシがもたらす騒音よりも少ない騒音をもたらし得る。
【0119】
更に、駆動システム760は、直接駆動システムである。そのようなものとして、柄740は、いかなる介在する伝導装置も伴わずに、リフィル21に直接接続する。これは、動作中の音の強さの生成を低減する一助となる。
【0120】
図6及び7に戻って参照すると、リフィル21は、同様に、組み立てられた状態の歯ブラシによってもたらされる騒音を低減する一助となり得る。従来のリフィルにおいて、典型的に、スナップ接続のような機械的な連結が、ハンドルとリフィルとの間に利用される。スナップ接続は、それぞれの接続が動作中に駆動される部品の間に確立されるとき、連結相手が相互に対して動き得るように、連結相手の間に本質的に許容誤差ベースの離間距離又は間隙を有する。そのような機械的な接続は次いで、動作中に不必要な騒音を生成しがちである。
【0121】
対比して、幾つかの実施形態では、第1の取付部615は、磁性引力を介して第2の取付部715に付着する。磁性接続は許容誤差ベースでないため、磁性接続は、約120Hzを超える動作周波数で、より少ない騒音をもたらしがちである。
【0122】
リフィルとハンドルとの間の取付品機構に加えて、リフィルの駆動機構は、同様に騒音の生成に寄与し得る。リフィルにおいて実行されるとき、音の強さレベルを低減し得る、幾つかの更なる措置が下に記述される。結果的に、これ以降に記述される機構は、前述のリフィル21の機構と組み合わされてもよく、逆もまた同様である。
図10を参照すると、リフィル1021の断面が示される。幾つかの実施形態では、リフィル1021は、中立位置にあるときの、水平の平面Hにおける、口内衛生用具の機能要素の担体1210に連結される枢軸ピン1301を有する柄要素1300を備えてもよい。
【0123】
水平の平面Hは、接触要素担体1210の回転軸であるアクスル1240を通過する。また、水平の平面Hは、リフィル1021の長手方向軸線Lに対して直角である。長手方向軸線Lは、
図10に示される平面においてハウジング1290を二分する、リフィル1021の最長の次元である。
【0124】
定着要素1230は、定着要素1230の中心で支持されるアクスル1240に対して反対側の2つの場所で、ハウジング1290において固定される。ハウジング1290は、定着要素1230の一般の拡張方向L3と口内衛生用具の長手方向の拡張方向Lとの間の小さい角オフセット(拡張方向L3は、2つの取り付け場所によって規定される)を概ね許すための、定着要素1230が支持される、内方向に延出する部分1295を備えてもよい。
【0125】
示される実施形態では、定着要素1230は、2つの取り付け場所の間の接続線L3に沿って対称的に延出しない。代わりに、定着要素1230は、枢軸ピン1301が、正角方向に(即ち、最大振動角度+θに向かって)動いているとき、接近する源の方向に対して凹状であるような様式で湾曲する。これは、より大きい最大振動角度を許す。定着要素1230の有効な拡張方向は、L3’によって指示される。示されるように、定着要素1230は、アクスル1240によって規定される中心軸線に対して対称的に湾曲してもよい。ここで、湾曲は、定着要素1230の階段状の設計を含むものとする。
【0126】
横軸Hに対する枢軸ピン1301の配向は、リフィル1021が動作中であるときに生成される騒音に寄与する可能性があることが発見された。例えば、想像上の放射状アーム1041は、枢軸ピン1301の中心点とアクスル1240の中心点との間の距離によって規定される。システムの中立位置において、放射状アーム1041が横軸Hと共線状にあるとき、動作中の相対的な騒音生成は低い。しかしながら、放射状アーム1041が、横軸Hから離れて動かされるとき、騒音生成は動作中に増加する傾向がある。放射状アーム1041がオフセットアーム1043と共線状となるように、放射状アーム1041が位置付けられた場合、角度1051は、放射状アーム1041と横軸Hとの間に存在するであろう。動作中にリフィル1021によって生成される騒音を減少させるために、角度1051は、約ゼロ度、約2度を超える、約4度を超える、約5度を超える、約8度を超える、約10度を超える、約15度を超える、約20度を超える、約25度を超える、約30度を超える、約35度を超える、約40度を超える、又は約40度未満、約35度未満、約25度未満、約20度未満、約15度未満、約10度未満、約5度未満、約2度未満、又は上に提供される値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲である可能性がある。
【0127】
上述の角度は、横軸Hの下位にあるように限定されない。幾つかの実施形態では、放射状アーム1041と横軸Hとの間の角度は横軸Hの上位であり得る。
【0128】
理論に拘束されることなく、約45度を超える角度について、枢軸ピン1301に作用している力は、不利な様式で分割されることが考えられる。例えば、ことを考慮に入れる柄要素1300に作用している力は、リフィル1021の長手方向軸線Lに沿って作用する傾向がある。45度を超える枢軸ピンの配向について、枢軸ピン1301に対して適用される力の半分未満は、長手方向軸線Lに対して平行である方向に動くために利用されている。そのようなものとして、適用される力の半分以上は、無駄にされる。この無駄にされる力は、更なる熱及び騒音を作り出すことが考えられる。
【0129】
歯ブラシによって発せられる騒音を低減するために、ハンドル712において、更なる措置がとられてもよい。例えば、騒音軽減材料が、第2の電機子780とハウジング750の間に位置付けられてもよい。例えば、ブラシからの騒音出力を低減するために、リードテープが、ハウジング内に定置されてもよい。更に、第2の電機子780がハウジング750に対して動かない場合の実施形態では、リードテープはまた、使用中にユーザーによって経験される振動を低減する機能を果たす。
【0130】
種々の試作品及び従来の電力歯ブラシを試験して、騒音レベルを決定した。歯ブラシの各々は、下に記述される試験方法によって試験した。第1の比較において、リフィルを有さない従来の電力歯ブラシハンドルをその正規の動作速度で試験し、次いで、本明細書の実施形態において記述される試作品のそれに匹敵する駆動周波数まで上昇させた。表1は、試験の結果を提供する。
【0131】
試験した従来のブラシは、ハンドル及びリフィルを備えた。従来のハンドルは、回転モータを含んだ。試験した従来のハンドルは、電力ハンドルのOral−B(登録商標)Professional Care 1000及びOral−B(登録商標)Professional Care 3000シリーズと同様であった。従来のハンドル並びに回転モータを有する試作品ハンドルについての試験に使用したリフィルは、Oral−B(登録商標)Precision Cleanであった。
【表1】
【0132】
表1に示されるように、回転モータ又は直線モータのいずれかを有する試作品の両方は、いずれの動作周波数で従来のブラシがもたらした騒音よりも、正規の動作においてより低い騒音をもたらした。従来の歯ブラシハンドルを172Hzでの試験のために修正した。具体的に、従来の歯ブラシハンドルにおいてより高い動作周波数を得るために、モータのための電力源を修正して、必須条件の電圧を提供した。
【0133】
163Hz及び152Hzを下回る周波数についての値に基づいて、試験した試作品は、より低い音の強度をもたらすであろうことが予想される。表1における知見に基づいて、本発明によって構築されるハンドルは、前述のように約80dB(A)未満の音の強さをもたらしながら、120Hzを超える周波数で動作し得る。幾つかの実施形態では、ハンドルは、約75dB(A)未満、約70dB(A)未満、約65dB(A)未満、約60dB(A)未満、約55dB(A)未満、約50dB(A)未満、約45dB(A)未満、約40dB(A)未満、約35dB(A)未満、約30dB(A)未満、又は約30dB(A)を超える、約35dB(A)を超える、約40dB(A)を超える、約45dB(A)を超える、約50dB(A)を超える、約55dB(A)を超える、約60dB(A)を超える、約65dB(A)を超える、約70dB(A)を超える、又はこれらの値内の若しくはそれらを含む任意の数若しくは範囲の音の強さをもたらしながら、約120Hzを超える周波数で動作し得る。
【0134】
表1にまた示されるように、少なくとも、回転モータ試作品のうちの1つ及び直線モータ試作品のうちの1つは、空回り走行状態機構を含む。空回り走行状態機構について、周波数は、正規の動作周波数に保ったが、駆動軸によって示される振幅は、空回り走行状態機構を伴わない、それぞれの試作品の振幅を下回って低減した。回転モータを有する試作品は、概ね予想された、即ち、減少された振幅減少された騒音を伴う、挙動を示した。回転モータ試作品についての値は、これを反映し、即ち、55.3dB(a)対40.3dB(A)である。
【0135】
直線駆動試作品に関して、空回り走行状態試作品と非空回り走行状態試作品との間の音の強さは、わずかな差である。非空回り走行状態試作品の非常に低い音の強さレベルのために、空回り走行状態の実行は、音の強さにおける更なる低減を提供するように見えなかったことが考えられる。更に、バックグラウンドノイズは、低い音の強度に、より大きい影響を有する可能性がある。
【0136】
更なる騒音試験を、従来の歯ブラシ及び試作品に対して実行した。表2に示されるように、歯ブラシハンドルを、リフィルをそれに取り付けて、非荷重及び荷重条件の両方において試験した。荷重条件下でのリフィルに適用される負荷は2Nであった。また、従来の歯ブラシに使用した同一の種類のリフィルを回転モータ試作品に対して使用したが、直線モータ試作品に対しては、試作品リフィルを利用した。
【表2】
【0137】
表2に示されるように、リフィルが取り付けられた、非荷重状態におけるリフィルの試験の結果に関して、2つの従来の歯ブラシハンドルについての音の強度は、表1の値と比較して下落した。従来の歯ブラシハンドルへのリフィルの取付は、ハンドルの許容誤差ベースの機構のうちの幾つかの存在を低減し得ることが考えられる。結果的に、音の強さは、リフィルの取付により下落する。
【0138】
試験した試作品の場合には、反対の結果が発生した。リフィルの取付により、音の強度は、実際は増加した。しかしながら、前述のように、本発明によって構築されるハンドルによってもたらされる音の強さを低減するために、許容誤差ベースの要素の存在、例えば、軸受は、低減又は除去された。そのようなものとして、試作品へのリフィルの取り付けは、従来のハンドルへのリフィルの取り付けが有する効果と同一の効果を有さない。即ち、許容誤差ベースの要素が、試作品ハンドルにおいて低減及び/又は除去されたため、試作品ハンドルへのリフィルの取り付けは、許容誤差の存在を低減しない。
【0139】
本明細書に記述される実施形態によって構築されるリフィルは、非荷重状態で、約8dB(A)以下、約10dB(A)以下、約12dB(A)以下、約14dB(A)以下、約16dB(A)以下、約18dB(A)以下、又は約20dB(A)以下、又は提供される値を含む若しくはそれ以内の任意の数若しくは任意の範囲を追加するべきである。
【0140】
2Nの適用された負荷で、153Hzの動作周波数を有する従来のブラシは、非荷重状態でよりも、より少ない音の強さを発した。従来のハンドル上で利用される従来のリフィルは、同様に、これ以前に考察されたような許容誤差ベースの要素を含むことが考えられる。そのようなものとして、2N負荷の適用は、許容誤差の寸法を減少し、したがって、音の強さを低減したと考えられる。
【0141】
同様に、空回り走行状態機構を有さない回転モータ試作品は、従来のブラシと同様のリフィルを利用した。具体的に、従来のリフィルを回転モータ試作品上で利用した。そのようなものとして、音の強さにおける減少はまた、2Nの適用された負荷でも見られた。空回り走行状態機構を有する回転モータ試作品に関して、非荷重状態での結果を回想されたく、振幅は低減された。対比して、2Nの適用された負荷は、駆動システムに、振幅を正規の走行状態まで増加させ、それによって音の強さを増加した。
【0142】
直線モータを有する試作品に関しては、空回り走行状態を伴わない試作品は、負荷の下で、音の強さにおける減少が見られた。しかしながら、空回り走行状態を伴わずに、この試作品は、ゼロの負荷の下であっても、所望の振幅範囲において、所望の周波数で動作していたことを回想されたい。そのようなものとして、負荷が適用されたとき、振幅は減少された。振幅における減少は、音の強さの低減を説明し得る。空回り走行状態機構を有する試作品については、音の強さにおける増加が見られた。空回り走行状態で、負荷が感知されるとき、振幅は、所望の振幅範囲内に入り上昇することを回想されたい。そのようなものとして、音の強さにおける増加が発生した。
【0143】
デバイス通信
前述のように、ハンドル、リフィル等は、外部画面と通信してもよい。
図13に示されるように、口腔ケアシステム2330は、電動歯ブラシ2335と、電動歯ブラシ2335を受容するための基部2340と、電動歯ブラシ2335の消費者による使用前、使用中、及び/又は使用後に電動歯ブラシ2335及び/又は基部2340と連続的に及び/又は断続的にデータ通信する、可視及び/又は音声画面2345と、を備える。歯ブラシ2335は、ハンドル2336及びリフィル2337を備えてもよい。画面2345が、ハンドル2336及び/又はリフィル2337との無線通信リンクを備える場合の実施形態が企図される。
【0144】
口腔ケアシステム2330は、ディスプレイ2345と電動歯ブラシ2335及び/又は基部2340との間のデータ通信を実施するために、単独で又は組み合わせによる多様な配置を使用することができる。1つの実施形態では、歯ブラシ2335及び/又は基部2340は、ディスプレイ2345と、無線データリンク2355を介して無線通信する。無線データリンク2355は、好適な短距離無線周波数通信技術、例えばブルートゥース(Bluetooth)、ワイファイ(WiFi)(802.11系若しくは同様なもの)又は無線周波数リンクの別のタイプ、例えば2.4GHzでの無線USBに基づいていてもよい。無線伝送について、アンテナは、電動歯ブラシ2335、基部2340、スリーブ、及び/又は画面2345中に配設されるプリント回路基板(PCB)上に取り付けられ得る。
【0145】
赤外線(IR)伝送については、1つ以上のIR伝送器ダイオードが、電動歯ブラシ2335、ハンドル2336、基部2340、スリーブ、リフィル2337、及び/又は画面2345中に取り付けられ得る。本発明に関して使用するのに好適なIR波長は、36KHzで変調された950nmである。他の無線データ通信技術、例えば、無線周波数伝送又はセルラー伝送などを使用できる。いくつかの実施形態では、複数の口腔ケア製品が、前述のように、電動歯ブラシ2335、基部2340、及び/又はディスプレイ2345とデータ通信してもよい。データ転送は、画面2345、基部2340、電動歯ブラシ2335、ハンドル2336、リフィル2337、及び/又は任意の他のパーソナルケア製品間で、片方向及び/若しくは双方向、連続的及び/若しくは断続的に、変調された、又は前述のもの任意の組み合わせであり得る。前述のように、ディスプレイ2345は、1つ以上のタイプのデータ通信方法(例えば、IP無線通信、有線など)を使用して通信するように構成され得、同じディスプレイ2345が、異なるパーソナルケア製品に関して異なるタイプのデータ通信を用いることもできる。
【0146】
幾つかの実施形態では、データ読取機は、多様な方法で歯ブラシと関連付けることができる。例えば、データ読取機は、歯ブラシハンドル2336、充電台、例えば、基部2340、切り離された画面2355、又は他の切り離されたデバイス、歯ブラシ台等において提供することができる。一実施形態では、データ伝送器は、パーソナルケア製品、例えば、リフィル2337、及び画面2345の間でデータを伝送するために使用することができる、無線IC(RFID)タグとして提供することができる。当該技術分野において既知であるように、RFIDタグは、符号化情報を含有する電子チップ、並びに電波を使用して情報又はデータ(チップによって記憶された情報を含む)を送信及び/又は受信するアンテナを含む。読取機は、RFIDタグから送信されたデータを解読するために使用される。RFIDタグは、内部電源なしに提供されてもよく、並びに読取機から着信する無線周波数信号によりアンテナ中に誘起された微小電流が、タグ中の集積回路に電力を供給し、読取機への応答を送信するために十分なだけの電力を提供する。RFIDタグは、読み取り専用タグであることも又は読み取り/書き込みタグであることもできる。読み取り専用タグによって記憶されたデータは、典型的には製造者により不揮発性メモリ中に予めプログラムされており、パーソナルケア製品又はシステムの後のユーザーによって変えられない。読み取り/書き込みタグによって記憶されたデータは、後の使用中に、典型的には読取機によって、タグに対して後で書き換えることができる。
【0147】
RFIDタグ又は他のデータ送信機/通信機により記憶されたデータは、いずれかのパーソナルケア情報を含み、非常に多様であり得る。データのカテゴリーのいくつかには、製品識別データ(例えば、ブランド名又は製品名)及び製品の使用又はレジメンデータ(例えば、リンスのための1分レジメンなどの使用時間、製品使用に関する文字列若しくは図形による説明書)、1つ以上の褒賞、及び構成要素又は製品の取り替えデータ(例えば、構成要素又は製品を取り替えるべきときまでにそれを使用できる回数又は時間の長さ)が挙げられる。指導的画像、文字列、又はデータは、小児が適切なブラッシングレジメンを確立する際に特に有用であり得る。
【0148】
データは、画面2345上に直接表示することができるか、又は画面2345の機能若しくは機構のためのプロセッサへの入力として使用することができる。例えば、リフィル2337のためにRFIDタグは、推奨される動作モードを述べる利用状況データを記憶する可能性がある。例えば、研磨要素を有するリフィルは、HF/ADモードを受け入れ得る。そのようなものとして、リフィルがハンドルに連結されるとき、ハンドル中のプロセッサは、利用されているリフィルのために利用可能なモードの数を制限し得る。別の例としては、舌部洗浄のためのリフィル設計は、舌部洗浄モードを受け入れても、TSモードは受け入れない場合がある。そのようなものとして、リフィルがハンドルに連結されるとき、プロセッサ。RFIDタグは、利用状況データを、画面2345に関連する読取機に伝送することができる。
【0149】
データ送信機は、データをデータ読取機に能動的に送信する装置又は構成要素である。RFIDタグは、データ送信機の例である。データ通信機は、データを能動的に送信してもしなくてもよいが、ただし検出することができるデータを有する装置又は構成要素である。RFIDタグなどのデータ送信機は、一種のデータ通信機であるが、データ通信機はデータを必ずしも能動的に送信する必要はない。データ読取機によって検出されるか読み取られ得るデータを含み、ただしデータを能動的に送信しないデータ通信機の例は、バーコード(バーコード読取機がデータ読取機である場合)、スポットコード、若しくはホール効果磁石(ホール効果センサがデータ読取機である場合)である。したがって、理解されるように、「データ通信機」、「データ送信機」、及び「データ読取機」という用語は、データ通信機が存在することを単に検出することを含む、様々なアナログ若しくはデジタルデータの送信、通信、及び/又は検出のための多種多様な装置及び構成を包含することを意図する。語句「データ通信」は、データ読取機、データ送信機、データ通信機を含む本発明の装置により、データが送信、通信、及び/又は検出されてもよい全ての方法及び形態、並びにディスプレイ及び電動歯ブラシのような2つの構成要素間のデータ通信を包含することを意図する。
【0150】
用語「データ」は、2つの装置又は構成要素の間で送信される又は通信されるいずれかの形態のいずれかのデジタル又はアナログ情報を指すことを意図する。データは、データ送信機により能動的に送信されるあらゆるデータ、及び/又はデータ読取機により受動的に検出されるデータを含んでもよい。通信されるデータがデジタルである場合、データは1及び0を含んでもよい。別の実施形態では、データは、12345678などの一連の桁であることができ、その場合、各桁は、口腔ケアデバイスの特性に関する情報を表すことができる(例えば、手動歯ブラシの場合、第1桁は、分単位のブラッシング時間を表すことができ、第2桁は、ブラシを交換すべきときまでの月数を表すことができ、第3桁及び第4桁は、タイプ固有の褒賞などを表すことができる)。データは、情報を表す光学要素の配列(例えば、バーコード)を含んでもよい。データは、電磁エネルギー(例えば、磁場)などが存在する場合又は存在しない場合を含んでもよい。データは、プロセッサによって解釈又は解読されてもよい。例えば、データが、一連の数字、例えば12345678である場合、プロセッサ及び/又は関連するメモリは、データがどんな情報を表しているかを決定するためにデータを解読する又は解釈できる一連の命令を含む可能性がある。
【0151】
データ通信機とデータ読取機との間のデータ通信は、口腔ケアレジメンの前、その間、又は後の多様な時間において発生可能であり、逐次的であることも又は変調されることもできる。例えば、RFIDタグが、そのデータを、画面2345、スリーブ、又はパーソナルケアシステムのうちの1つの別の構成要素の一部である読取機に送信できるように、RFIDタグを有する複数の口腔ケア製品の各々を画面2345の近接に動かしてもよい。データ伝送は、口腔ケア製品の各使用の前に発生することができ、又は製品が使用される最初のときなどに1回だけ発生することが必要であってもよく、データはその後、読取機若しくは読取機に関連する構成要素によって記憶される。各パーソナルケア製品のためにデータがRFIDタグから読取機へ伝送される回数を記憶する、計数器を実施することができる。
【0152】
画面2345は、ユーザーに、大量の情報を提供し得る。例えば、幾つかの実施形態では、画面2345は、特定のリフィルに対して利用可能なモードについて、ユーザーに指示を提供する場合がある。更に、画面2345は、ユーザーが、現在のリフィルで以前にどのモードを使用したか、又はユーザーが、複数のリフィルで以前にどのモードを使用したかについての可視指示を提供する場合がある。画面によって提供され得る更なる情報は、米国特許第7086111号、第7673360号、及び第7024717号に、並びに米国特許出願公開第2008/0109973A1号、第2010/0170052A1号、及び第2010/0281636A1号に考察される。更に、ハンドル、リフィル、及び/又は画面の間の通信もまた、米国特許第7086111号、第7673360号、及び第7024717号に、並びに米国特許出願公開第2008/0109973A1号、第2010/0170052A1号、及び第2010/0281636A1号に考察される。
【0153】
試験方法:
振動変位角度:
図11Aを参照すると、レーザー1110、レンズ1130、光センサ1120、1121及び反射面1150が必要とされる。レーザー1110は、Global Laser,HRST−Teilenummer 5200−56−000によって製造される。レーザー1110は、EN60825によって、635nmの波長を有する5mWであり、レーザー1110は、2M階級である。
【0154】
レンズ1130は、30mmの直径を有し、PMMA(プレキシガラス)から作製され、研磨された表面を有する。レンズ1130は、レーザー1110から発せられる光が、レンズ1130の厚さを二分し、単にレンズの弧ではなく、直径に対応するレンズの円周上の点に衝突するように、位置付けられる。レンズ1130は、ビームに焦点を合わせ、それを、
図11Cが示される用紙の平面に対して概ね直角の線に分割する。
【0155】
光センサ1120及び1121は各々、Osram Opto Semiconductorsによって製造される、フィルターを有さない56個のフォトダイオードの配列を備える。フォトダイオードは、
図11Bに示されるように配置され、プリント回路基板(PCB)上に取り付けられる。PCBは、センサ1120及び1121の前側接面1120A及び1121Aである。光センサ1120及び1121は、レンズ1130の水平の二分線1190から等距離に位置付けられるべきである。更に、二分線1190は、中立位置において反射面1150に対して直角であるべきである。したがって位置付けられるとき、56個のフォトダイオードは、反射面1150の上に位置付けられ、56個のフォトダイオードは、反射面1150の下に位置付けられるべきである。
【0156】
接触要素担体1140の中心点は、レンズ1130の中心点から、44mmの距離1170だけ離間配置されるべきである。同様に、接触要素担体1140の中心点は、光センサ1120及び1121の、前側接面1120A及び前側接面1121Aから、89mmの距離1160だけ離間配置されるべきである。試験されている接触担体要素が楕円形を有する場合、中心点は、短軸及び長軸の交点が発生する場所である。他の形状については、幾何学中心が中心点として利用され得る。
【0157】
図11Bのフォトダイオードは、評価器と信号通信しているべきであり、それは次いで、記憶及び/又は解析のために情報をコンピュータに送信する。回路は、昼光をフィルター除去するためのハイパスRCフィルターを含む。
【0158】
反射面1150は、任意の好適な反射面であってもよいが、選択される材料は、100パーセントに可能な限り近い光を反射するべきであり、材料は、試験中に、反射面の偏向が何ら発生しないように、十分な堅さを有するべきである。更に、反射面1150の質量は、反射面1150の質量が、試験されている歯ブラシの性能に及ぼす影響が、たとえあったとしてもわずかであることを確実にするために、小さく保つべきである。3mm×11mmの寸法を有する、研磨された金属の小さいシートが利用される。反射面1150は、リフィルの長手の方向に対して90度で定置される。
【0159】
動作中に、歯ブラシ及びリフィルが水平及び垂直に定着されて留まるように、歯ブラシ及び試験対象の歯ブラシリフィルを保持するのに好適なフレームが構築されるべきである。示されるように、試験対象の接触要素担体1140は、その上の接触要素が、
図11Aの用紙の平面中へと示されるように位置付けられるように、位置付けられるべきである。反射面1150は、接触担体要素1140に接線で取り付けられ、接触担体要素1140とレンズとの間に位置付けられるべきである。歯ブラシ(接触要素担体1140)が非電動状態にある間に、反射面1150が、接触要素担体1140の直径に対して直角に取り付けられるべきである。
【0160】
接触要素担体1140が円形以外の形状を備える場合、試験対象のリフィルは、試験対象のハンドルに取り付けられ、フレーム中に定置されるべきである。レーザー1110は、電源オンにされるべきであり、歯ブラシは、オフに留まるべきである。レンズ1130からのレーザー線が接触要素担体1140と交差する場所で、反射表面1150は接線で取り付けられる。反射表面1150は、二分線1190が反射表面1150に対して直角であるように、取り付けられるべきであることを回想されたい。
【0161】
図11Cに示されるように、試験対象の歯ブラシ1100は、それに取り付けられたリフィルを有する。リフィルの接触要素担体1140は、これ以前に記述されたような反射面1150を有する。更に、振動変位角度が荷重条件下で所望されるとき、プラスチックプレート1119を接触要素領域1118と接触して定置することができる。ゼロの負荷の下での振動変位角度が所望されるとき、プレートは、接触要素領域1118と接触すべきでない。荷重条件について、直線ステッパモータ1115は、歯ブラシが動作状態である間に、プラスチックプレート1119が接触要素領域1118に対して所望の力を適用するまで、0.2mmの増分で前進させられるべきである。力センサは、TesT GmbHによって製造され、モデル番号K320.20Nを有する。
【0162】
レーザー1110、力センサは、試験前に、メーカーの推奨によって較正されるべきである。光センサ1120及び1121に関して、これらも較正されるべきである。光センサは、静的試験を実行することによって較正することができる。ミラーを有するデバイスは、フレーム中に定置され、光センサを使用することなく物理的に測定可能である特定の角度で位置付けられる。デバイスは、静的に保たれ、レーザー1110は、電源オンにされる。測定される角度が、光センサ1120又は1121データ入力から誘導される角度と対応するかどうかを決定するために、データが収集され解析される。デバイスは、センサ1120及び1121の各々について、少なくとも3つの異なる角度を試験するために回転させられるべきである。測定される角度と誘導される角度との間に不一致が存在する場合、評価パラメータ(ソフトウェア)は、調整されるべきである。測定される角度及び誘導される角度が相互の5パーセント内になるまで、較正工程を必要性に応じて反復する。
【0163】
コンピュータは、フォトダイオードによって伝送される電圧を解析するために適切なソフトウェアで装備されるべきである。この目的のために好適なソフトウェアは、LabView VIである。
【0164】
試験対象の歯ブラシ及びリフィルを、リフィルが歯ブラシに適切に取り付けられる場所であるフレーム中に定置する。リフィルは、これ以前に記述されたような反射表面1150で装備されるべきである。試験中に、歯ブラシが試験フレームに対して動かないことを確実にするために、歯ブラシを試験フレームに固定する。レーザー1110をオンにする。光センサ1120及び1121に接続されるコンピュータがデータを記録するための状態にあることを確認するために、センサ1120をオンにする。レンズ1130から伝送される光が上記の必要な要件を達成するように、歯ブラシ及び/又はフレームを必要性に応じて調整する。振動変位角度が試験されることになる所望のモードに対して、歯ブラシをオンにする。データを記録する。
【0165】
十分な数のデータ点が収集され、振動変位角度測定値を立証するために平均値がとられることを確実にする。
【0166】
音の強さ
全ての音測定値は、「Household and similar electrical applicances−Test code for the determination of airborne acoustical noise」と題される、CEI/IEC 60704−1:1997によってとり、この文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。試験方法からのいずれの偏差が、下に記述される。具体的に、手持ち式電気器具を参照する試験方法の部分が利用されるべきである。
【0167】
全ての測定は、半無響室において行われるべきである。組み込まれた試験方法論に提供されるような騒音計が必要とされる。また、組み込まれた試験方法論に提供されるような更なる計測。騒音計は、試験前に、メーカーの推奨によって較正されるべきである。
図12に示されるような試験台は、組み込まれた試験方法論の6.5.2節によって構築される。
【0168】
試験台1500は、基部1300と床との間の中間の弾力的道具の上に定置される基部1300を有する。堅い垂直の支持体1310は、基部1300に堅固に接続される。堅い水平の支持体1322は、試験中に、堅い水平の支持体1322が動かないように、堅い垂直の支持体1310に定着される。中間の基部1312は、基部1300と水平の支持体1322との間に配設され、歯ブラシが中間の基部1312に上に定置されるとき、ブラシヘッドが床からおよそ25cmの距離を有するように調整される。
【0169】
中間の基部1312は、弾力的要素1314及び1316によって水平の支持体1322から吊るされる。中間の支持体1312は、試験対象の歯ブラシ1340を支持するための、第1の弾力的支持体1324及び第2の弾力的支持体1326を備える。第1の及び第2の弾力的支持体1324及び1326は、それぞれ、試験中に、歯ブラシ1340が中間の支持体1312に対して定常に留まるように、離間配置されるべきである。歯ブラシ1340と中間の支持体1312との間のいかなる動きも低減するために、弾力的要素1350が利用されてもよい。更なる弾力的要素が、歯ブラシ1340を中間の支持体1312に固定するために利用されてもよい。
【0170】
中間の支持体1312はまた、負荷をリフィル1342上の接触要素領域1344に適用するための、負荷支持ハーネス1346も有する。負荷支持ハーネス1346は、試験中に、適用された負荷1320が負荷支持ハーネス1346に対して動かないように、平滑な下面1360及び負荷1320を負荷支持ハーネスに固定するための手段を有するべきである。
【0171】
試験対象の歯ブラシは、試験中に、歯ブラシが中間の支持体1312に対して動かないように、上述のように、試験台1500中に定置されるべきである。適用された負荷が試験のために必要とされる場合、負荷支持ハーネス1346は、試験を開始する前に、接触要素領域と接触して定置されるべきである。次いで適切な負荷1320は、試験中に、負荷1320が負荷支持ハーネス1346に対して動かないように、負荷支持ハーネス1346上に定置され、そこに固定されるべきである。
【0172】
本明細書に記述されるハンドルは任意の好適な材料であってもよい。好適な材料の幾つかの例は含む。更に、本明細書に記述されるハンドルは、エラストマー把持機構を備えてもよい。ハンドルのエラストマー把持機構は、電気構成要素の一部分又はその複数を、少なくとも部分的にオーバーモールドするために利用されてもよい。そのような実施形態では、これらの構成要素は、同様にオーバーモールドされ得る配線を介して、電気通信していてもよい。エラストマー把持機構は、ユーザーの手掌による把持用に位置付けられる部分及び/又はユーザーの親指及び示指による把持用に位置付けられる部分を含んでもよい。これらのエラストマー把持機構は、同一の材料から構成されてもよく、又は異なる、例えば、色、形状、組成、硬度等、及び/若しくはその組み合わせであってもよい。
【0173】
本明細書に記述されるリフィルは、任意の好適な材料であってもよい。好適な材料の幾つかの例としては、ポリオキシメチレン(polyoxymethlylene)(POM)、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)等、及び/又はその組み合わせが挙げられる。幾つかの実施形態では、リフィルハウジングが、第1の材料を備えてもよい一方で、接触要素担体は、第2の材料を備える。第1の材料及び第2の材料は、異なってもよい。
【0174】
更に、本明細書で使用されるとき、「接触要素」という用語は、口腔中に挿入され得る任意の好適な要素を指すように使用される。幾つかの好適な要素には、剛毛房、エラストマーマッサージ要素、エラストマー洗浄要素、マッサージ要素、舌部洗浄剤、軟組織洗浄剤、硬質面洗浄剤、その組み合わせ等が含まれる。ヘッドは、多様な接触要素を備えてもよい。例えば、ヘッドは、剛毛、研磨エラストマー要素、特定の配向又は配置にあるエラストマー要素、例えば、枢軸フィン(pivoting fin)、プロフィーカップ(prophy cup)等を備えてもよい。エラストマー洗浄要素及び/又はマッサージ要素の幾つかの好適な例は、米国特許出願公開第2007/0251040号、第2004/0154112号、第2006/0272112号に、及び米国特許第6,553,604号、第6,151,745号に記述される。洗浄要素は、先細、鋸歯状、織縮、陥凹等にされてもよい。これらの洗浄要素及び/又はマッサージ要素の幾つかの好適な例は、米国特許第6,151,745号、第6,058,541号、第5,268,005号、第5,313,909号、第4,802,255号、第6,018,840号、第5,836,769号、第5,722,106号、第6,475,553号に、及び米国特許出願公開第2006/0080794号に記述される。
【0175】
接触要素は、任意の好適な様式でヘッドに取り付けられてもよい。従来の方法には、ホチキス留め、アンカーフリータフティング、及び射出金型タフティング(mold tufting)が含まれる。エラストマーを備える接触要素については、これらの要素は、互いに一体となって、例えば、一体型基部部分を有し、そこから外方向へ延出するように、形成されてもよい。
【0176】
ヘッドは、任意の好適な材料から構築される軟組織クレンザーを備えてもよい。好適な材料の幾つかの例としては、エラストマー材料、ポリプロピレン、ポリエチレン等、及び/又はその組み合わせが挙げられる。軟組織洗浄剤は、任意の好適な軟組織クレンジング要素を備えてもよい。そのような要素並びに歯ブラシ上の軟組織クレンザーの構成の幾つかの例は、米国特許出願第2006/0010628号、第2005/0166344号、第2005/0210612号、第2006/0195995号、第2008/0189888号、第2006/0052806号、第2004/0255416号、第2005/0000049号、第2005/0038461号、第2004/0134007号、第2006/0026784号、第20070049956号、第2008/0244849号、第2005/0000043号、第2007/140959号、並びに米国特許第5,980,542号、第6,402,768、及び第6,102,923号に記述される。
【0177】
ヘッドの第1の面上のエラストマー要素及びヘッドの第2の(第1のと反対側の)面上のエラストマー要素を含む実施形態について、エラストマー要素は、ヘッドの材料を通じて延出するチャネル又は間隙を介して、一体で形成されてもよい。これらのチャネル又は間隙は、第1の面及び第2の面のエラストマー要素の両方が1つの射出成形工程で形成され得るように、射出成形工程中に、エラストマー材料がヘッドを通じて流れることを許す可能性がある。
【0178】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきでない。むしろ、特に断らないかぎり、そのようなそれぞれの寸法は、記載された値及びその値周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「40mm」として開示された寸法は、「約40mm」を意味することを意図する。