特許 6987159 電動歯ブラシのカップリング機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987159

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】電動歯ブラシのカップリング機構

(51)【国際特許分類】

   A61C 17/22 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   A61C17/22 C

【請求項の数】14

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2019-570974(P2019-570974)

(86)(22)【出願日】2018年6月22日

(65)【公表番号】特表2020-524573(P2020-524573A)

(43)【公表日】2020年8月20日

(86)【国際出願番号】US2018038958

(87)【国際公開番号】WO2019005603

(87)【国際公開日】20190103

【審査請求日】2019年12月20日

(31)【優先権主張番号】62/525,646

(32)【優先日】2017年6月27日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508117514

【氏名又は名称】ブラウン ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100141830

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 卓久

(74)【代理人】

【識別番号】100152423

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 一真

(74)【代理人】

【識別番号】100150717

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 和也

(72)【発明者】

【氏名】トーマス、フリッチュ

(72)【発明者】

【氏名】イェルン、ウチ

(72)【発明者】

【氏名】イリーナ、ノイサー

【審査官】 土屋 正志

(56)【参考文献】

【文献】 韓国登録特許第１０−１６７１２７３（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０４０１２２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１０−５１２８０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｃ １７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動歯ブラシ用のカップリング機構であって、前記電動歯ブラシは、ハンドルと、長手方向軸を有する交換可能なレフィルと、を備え、前記カップリング機構が、互いに係合し、それによって前記ハンドルと前記レフィルとの間に確実な連結を提供するように構造化及び構成されたハンドルカップリング部分及びレフィルカップリング部分を含み、
前記ハンドルカップリング部分が、前記ハンドルの第１の端部において前記長手方向軸に対して実質的に平行な方向に延在するカップリングステムと、硬質プラスチック材料で作製され、かつ前記カップリングステムから前記長手方向軸に平行でない方向に突出するカップリングピンと、を含み、前記カップリングステムが、その自由端で終端する外壁を有し、
前記レフィルカップリング部分が、前記カップリングステムを内部に受容する前記レフィルの内部空間内に配設されるとともに前記レフィルに支持される一対の互いに反対側の片持ちアームを含み、前記アームのそれぞれが、弾性的に変形可能であり、前記ハンドルカップリング部分の前記カップリングピンの確実かつ係合解除可能な連結のために、前記カップリングピンと係合するように構造化及び構成されたカップリング面で終端し、
前記互いに反対側の片持ちアームのそれぞれが、湾曲部分を含み、
前記湾曲部分が、湾曲部分長さと、前記湾曲部分長さに対して略垂直な方向で測定された湾曲部分高さと、を有し、
前記湾曲部分長さが、前記湾曲部分高さよりも大きい、カップリング機構。

【請求項2】

前記ハンドルカップリング部分の前記カップリングステムが、前記カップリングピンに隣接し、前記長手方向軸に実質的に平行に配向されたリブを更に含み、前記リブが、下端部と、前記下端部の反対側の上端部と、を有し、前記カップリングピンが、前記リブの前記下端部と前記上端部との中間に配設されている、請求項１に記載のカップリング機構。

【請求項3】

カップリング面で終端する前記一対の互いに反対側の片持ちアームが、第１のカップリング面で終端する第１の片持ちアームと、前記第１のカップリング面の反対側の、かつそれに面する第２のカップリング面で終端する第２の片持ちアームと、を含み、前記第１のカップリング面及び前記第２のカップリング面は、前記レフィルが前記ハンドルに取り付けられたときに、前記カップリングピンをその両側で同時に取り囲むように構造化及び構成されている、請求項１又は請求項２に記載のカップリング機構。

【請求項4】

前記第１のカップリング面及び前記第２のカップリング面は、前記レフィルが前記ハンドルに軸方向に取り付けられているとき、前記カップリングピンとスライド可能かつ弾性的に係合するように構造化及び構成されている、請求項３に記載のカップリング機構。

【請求項5】

前記第１のカップリング面及び前記第２のカップリング面のそれぞれが、スライド部分と、前記スライド部分に隣接するクランプ部分と、を含む、請求項４に記載のカップリング機構。

【請求項6】

前記スライド部分のそれぞれが、面取り部を含む、請求項５に記載のカップリング機構。

【請求項7】

前記片持ちアームの弾性的移動が、半径方向屈曲移動、軸方向屈曲移動、捻転−ねじれ移動、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される移動を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカップリング機構。

【請求項8】

前記レフィルカップリング部分が、前記カップリングステムの前記リブの前記上端部と係合し、それによって前記レフィルが前記ハンドルに軸方向に取り付けられているときに前記ハンドルに対する前記レフィルの移動を制限するように構造化及び構成された溝を含む、請求項２に記載のカップリング機構。

【請求項9】

前記レフィルカップリング部分が、上部区域、下部区域、及び前記上部区域と前記下部区域との間の中間区域を含む前方セグメントを有するカップリングインサートを含み、
前記下部区域が、第１の空間によって前記中間区域から分離され、前記中間区域が、第２の空間によって前記上部区域から分離され、
前記下部区域が、前記長手方向軸に実質的に垂直な方向に延在し、かつ内周及び外周を含むフランジを含み、
前記フランジは、前記レフィルが前記ハンドルに取り付けられているときに、前記ハンドルに隣接するように構造化され、
前記中間区域が、前記一対の互いに反対側の片持ちアームを備え、
前記上部区域は、前記ハンドルの前記カップリングステムから長手方向に延在する前記リブの上端部と係合し、それによって前記レフィルが前記ハンドルに軸方向に取り付けられているときに前記ハンドルに対する前記レフィルの軸方向移動を制限するように構造化及び構成された溝を含む、請求項２又は８に記載のカップリング機構。

【請求項10】

前記前方セグメントの外壁が、複数のプレス嵌めセグメントを形成し、前記レフィルが前記ハンドルに取り付けられたときに、前記プレス嵌めセグメントに対向する前記レフィルの対向面に、前記プレス嵌めセグメントが摩擦係合する、請求項９に記載のカップリング機構。

【請求項11】

前記互いに反対側の片持ちアームのそれぞれが、前記湾曲部分と一体的に形成された垂直フィンを含み、前記湾曲部分が、前記湾曲部分高さに対して略垂直な方向で測定された湾曲部分厚さを有し、前記湾曲部分高さが、前記湾曲部分厚さよりも大きく、前記垂直フィンが、前記湾曲部分高さよりも大きいフィン高さを有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のカップリング機構。

【請求項12】

前記フランジの前記内周は、前記レフィルが前記ハンドルに取り付けられているときに、前記カップリングステムの前記リブのための空間を提供するように構造化及び構成された凹部を含み、前記リブが、前記長手方向軸に実質的に平行に配向され、前記カップリングステムから前記長手方向軸に実質的に垂直な方向に延在する、請求項９又は１０に記載のカップリング機構。

【請求項13】

前記カップリングインサートが、前記長手方向軸の概略方向に外向きに延在する少なくとも１つの許容差補償ばねを含み、前記許容差補償ばねが、自由端を有し、前記レフィルが前記ハンドルに取り付けられたときに、前記許容差補償ばねの自由端に隣接する前記許容差補償ばねの少なくとも一部分が、前記カップリングインサートを前記カップリングステムに対して弾性的に付勢し、それによって前記カップリングインサートと前記カップリングステムとの間に摩擦プレス嵌め接触を提供するように構造化及び構成されている、請求項９に記載のカップリング機構。

【請求項14】

前記カップリングステムに、前記長手方向軸の周囲に延びて湾曲する湾曲凹部が設けられ、
前記湾曲凹部に沿って湾曲して前記湾曲凹部に固定されるように湾曲留め部が構造化及び構成され、
前記カップリングピンが、前記湾曲留め部の一部として構成されている、請求項９又は１３に記載のカップリング機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動歯ブラシ、より具体的には、歯ブラシのハンドルと取り付け部品との間のカップリング構成、又はレフィルを目的とし、機能的ブラシヘッドを有するレフィルは、ブラシヘッドを駆動するための駆動シャフトを含む歯ブラシハンドルに連結される。

【背景技術】

【0002】

電動歯ブラシは、一般に、「レフィル」としても知られる取り外し可能かつ交換可能な取り付けブラシを有し、そのため、共通のハンドルを複数のファミリーメンバーが使用することができ、各ファミリーメンバーは別個の個人用レフィルを有する。また、ブラシヘッドが傷んで古くなり、かつ／又は別の方法で交換される必要がある場合、ハンドルを含む電動歯ブラシ全体とは対照的にレフィルのみが交換される必要がある。

【0003】

ブラッシング中、レフィルとブラシの動作中のハンドルとの間のカップリングによって、様々な力が伝達されなければならない。これらの力としては、特に、レフィル及び／又はハンドルに作用する洗浄力、駆動力、軸方向力、及び半径方向力が挙げられる。レフィルをハンドルにカップリングすることは、一般に、半径方向力がハンドルにおいて吸収されるか、又は散逸され、一方で軸方向力が駆動シャフトにおいて吸収されるか、又は散逸されるような方式で達成される。この目的のため、レフィルの管状連結部品は、一般に、歯ブラシのカップリングステム又はネックに押し込まれ、レフィルのブラシ管に設けられた駆動軸は、ハンドルのカップリングステムの端部から突出する駆動シャフトにカップリングされる。

【0004】

そのようなシステムの例は、欧州特許第０５００５３７（Ｂ１）号に記載されており、これによれば、ハンドルネックは、またそれに応じて相補的な様式で、管状連結部品が、半径方向力をより良好に吸収できるようにするために、円形の形状から逸脱する断面が設けられている。軸方向力の伝達を可能にするために、ブラシ管内の駆動シャフトは、ハンドル上の駆動シャフトに押し込まれ、そこでラッチ連結部によって固定されることができる。

【0005】

国際公開第００／７６４２０（Ａ１）号は、軸方向の固定、更には回転に対する固定をハンドルネックにおいて達成することを提案している。この目的で、のこ歯形状のラバーリップが取り付けブラシの管状連結部品に設けられるが、このリップはハンドルネックに押し込まれることができ、その形状は円形の形状から逸脱したものである。加えて、ラッチタングが管状連結部品上に設けられ、そのラッチタングは、ハンドルネックの外周表面の上に押し込まれることができ、そこでラッチ係合され得る。これは、軸方向の引き抜きに対して更なる固定を達成することが意図される。しかしながら、このラッチ装置によって達成される更なる軸方向の固定は、ハンドルネックの外周が、例えば練り歯磨きの残留物などで汚れることが原因で限られたものとなる。加えて、歯ブラシのネックは時には指で把持されるが、これにより、ラッチ連結部に外圧がかかることが原因で、意図しない解除を生じさせることがある。

【0006】

米国特許第６，８３６，９１７号は、歯ブラシのネック上のＬ字形状の溝を有する電動歯ブラシを提案しており、その溝の中に、取り付けブラシの押し込み連結部品上に設けられたピンが移動し、それにより、取り付けブラシは、差し込みカップリングの形式で、ピンを押し込み、ピンを回転させることによって固定され得る。加えて、駆動シャフトが係合するようになされている。しかしながら、半径方向力は、これらの力がハンドルに対して（いわゆる）正しい回転方向に加えられる場合にも、意図しない差し込みカップリングの解除を生じさせることがあり、したがって更なる固定処置が必要となる。

【0007】

ドイツ特許第１０２０９３２０（Ａ１）号は、歯ブラシヘッドのみがハンドルに交換可能にラッチ係合され得る電動歯ブラシを開示している。すなわち、歯ブラシヘッドは、それを駆動するための駆動シャフトを有しない。その代わりに、ハンドル上の駆動シャフトは、歯ブラシヘッドの中に通されなければならず、それにより、時には問題が起こることがあり、駆動シャフトの特定の駆動運動が必要となる。

【0008】

米国特許第８，６７１，４９２号は、電動歯ブラシ用の取り付け部品を開示しており、この連結部品は、ハンドルのネックの内部に移動し、ハンドルのネックへの取り付け部品の係合解除可能な連結を作り出すように配置された少なくとも１つの内部ラッチ要素を有する。内部ラッチ要素は、その直径に関して、連結部品の内部円筒表面に対して半径方向内向きにオフセットされている。内部ラッチ要素の外部と内部円筒表面との間の間隙は、ハンドルのネックの壁がその中へと移動することを可能にする。

【0009】

米国特許出願公開第２０１４／０１３０２７４（Ａ１）号は、レフィルヘッドを歯ブラシハンドルにカップリングするための構造を開示しており、この構造は、適切な位置合わせを確実にし、レフィルヘッドのハンドルへの装填及び取り外しを単純化する。一実施形態では、レフィルヘッドは、空洞を形成する管状スリーブと、空洞内に肩部を形成する第１の上部カム表面及び第２の上部カム表面と、を含む。第１の上部カム表面及び第２の上部カム表面は、口腔ケア器具ハンドル上の第１のボス及び第２のボスとの相互作用を通じて、不適切な回転配向で口腔ケア器具ハンドル上へのレフィルヘッドの装填を防止する異なる構成の第１の軸方向スロット及び第２の軸方向スロットによって分離される。

【0010】

米国特許出願公開第２０１４／０３４１６３６（Ａ１）号（欧州特許第２９１３０２６（Ａ１）号）は、レフィルヘッド及びそれを組み込んだ口腔ケア器具を開示しており、このレフィルヘッドは、口腔ケア器具の長手方向軸に沿ってハンドルのステムからレフィルヘッドを引き抜くことによって、ハンドルのステムからカップリング解除され得、その結果、レフィルヘッド上の係止部材がステム上の係合リブから解除される。係止部材及び係合リブは、口腔ケア器具の長手方向軸と整列されるか、又はそれに対して角度をなしていてもよい。ステムの一部分は、レフィルヘッドとハンドルとの間の適切な連結を補強するために、レフィルヘッドの一部分を通して視認可能であり得る。

【0011】

レフィルを電動歯ブラシのハンドルにカップリングする様々な技法及び方式を開示する他の参考文献としては、米国特許第４，０１７，９３４号、ドイツ特許公開第２５２７１３０（Ａ１）号、ドイツ特許公開第２６３３８４８（Ａ１）号、米国特許第６，９５２，８５５号、米国特許第３，４００，４１７号、及び米国特許第９，２３７，９４３号が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】欧州特許第０５００５３７（Ｂ１）号

【特許文献2】国際公開第００／７６４２０（Ａ１）号

【特許文献3】米国特許第６，８３６，９１７号

【特許文献4】ドイツ特許第１０２０９３２０（Ａ１）号

【特許文献5】米国特許第８，６７１，４９２号

【特許文献6】米国特許出願公開第２０１４／０１３０２７４（Ａ１）号

【特許文献7】米国特許出願公開第２０１４／０３４１６３６（Ａ１）号

【特許文献8】欧州特許第２９１３０２６（Ａ１）号

【特許文献9】米国特許第４，０１７，９３４号

【特許文献10】ドイツ特許公開第２５２７１３０（Ａ１）号

【特許文献11】ドイツ特許公開第２６３３８４８（Ａ１）号

【特許文献12】米国特許第６，９５２，８５５号

【特許文献13】米国特許第３，４００，４１７号

【特許文献14】米国特許第９，２３７，９４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本開示は、更に改善された電動歯ブラシ、改善されたレフィル、改善されたハンドル、及びそのような電動ハブラシ用の改善されたハンドル−レフィルカップリング機構であって、レフィルと、レフィルをハンドル上でしっかりと、かつ可能な限り遊びが少ない状態で保持するハンドルとの間に、操作が容易なカップリングが形成され、依然としてハンドルとレフィルとの間の係合及び係合解除を含む容易なカップリングを可能にする、ハンドル−レフィルカップリング機構を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0014】

一態様では、本開示は、長手方向又は軸を有し、ハンドルと、カップリング装置を介してハンドルに取り付けられるように構造化及び構成されたレフィルと、を備える電動歯ブラシを目的とする。ハンドルは駆動機構を有し、レフィルは、ブラシヘッドと、ブラシヘッドを駆動するためにブラシヘッドに機能的に連結された運動伝達部と、を有する。ハンドルは、長手方向軸に平行な方向に延在し、自由端で終端する外壁を有するカップリングステムを更に含み、カップリングステムは、硬質プラスチック材料で作製され、そこから長手方向軸に平行でない方向に延在するカップリングピンを有する。レフィルは、内部空間を画定するレフィル壁によって形成された略管状部分を有し、これは、レフィルがハンドルに取り付けられたときにハンドルのカップリングステムを内部に受容するように構造化及び構成されている。カップリング装置は、レフィルの内部空間内に、かつレフィル壁に隣接して配設された一対の互いに反対側の片持ちアームを含み、アームのそれぞれは、カップリングピンとの確実かつ係合解除可能な連結のために、カップリングピンと係合するように構造化及び構成されたカップリング面で終端する。

【0015】

別の態様では、本開示は、長手方向軸を有する電動歯ブラシ用のレフィルを目的とする。電動歯ブラシのハンドルに取り付けられるように構造化及び構成されたレフィルは、可動ブラシヘッドを有し、ハンドルのカップリングステムを内部に受容するように構造化及び構成された内部空間を画定するレフィル壁によって形成された略管状の構造体を含む。レフィルは、ブラシヘッドを駆動するためにブラシヘッドに機能的に連結された運動伝達部を含む。レフィルは、レフィルの内部空間内に、かつレフィル壁に隣接して配設された一対の互いに反対側の片持ちアームを含むカップリング装置を含み、アームのそれぞれは、ハンドルのカップリングステムから延在するカップリングピンとの確実かつ係合解除可能な連結のために、カップリングピンと係合するように構造化及び構成されたカップリング面で終端する。

【0016】

更に別の態様では、本開示は、長手方向軸を有し、ハンドル及び交換可能なレフィルを含む、電動歯ブラシ用のカップリング機構を目的とする。カップリング機構は、互いに係合し、それによりハンドルとレフィルとの間の確実な連結を提供するように構造化及び構成されたハンドルカップリング部分及びレフィルカップリング部分を含む。ハンドルカップリング部分は、長手方向軸のハンドルの一端に配設されたカップリングステムと、長手方向軸に平行でない方向にステムから突出するピンと、を含み、カップリングステムは、その自由端で終端する外壁を有する。レフィルカップリング部分は、レフィル壁と、ハンドルカップリング部分のカップリングステムを内部に受容するように構造化及び構成された内部空間をその間に有する、略管状の構造体と、内部空間内に配設された一対の互いに反対側の片持ちアームと、を含み、アームのそれぞれは、ハンドルカップリング部分のカップリングピンとの確実かつ係合解除可能な連結のために、カップリングピンと係合されるように構造化及び構成されたカップリング面で終端する。

【0017】

一実施形態では、カップリングピンは、長手方向軸に実質的に垂直な方向、及び／又はカップリングステムの外壁に実質的に垂直な方向に延在する。カップリングステムは、長手方向軸に配向され、第１の（下方）端部及び第１の端部と反対側の第２の（上方）端部を有するリブを有益に含んでもよい。リブは、ピンに隣接して配設することができる。一実施形態では、ピンは、リブの第１の端部と第２の端部との間又は中間に配設される。レフィルは、レフィルがハンドルに軸方向に取り付けられているときに、ハンドルに対するレフィルの軸方向移動を制限するために、カップリングステムのリブの上端部と係合するように構造化及び構成された溝を含んでもよい。

【0018】

２つの互いに反対側の片持ちアームのそれぞれは、カップリング面で終端する。より具体的には、第１の片持ちアームは、第１のカップリング面で終端し、第２の片持ちアームは、第２のカップリング面で終端する。第１のカップリング面は、第１のカップリング面と反対側にあり、かつそれに面している。第１のカップリング面及び第２のカップリング面は、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、カップリングピンをその両側で同時に取り囲むように構造化及び構成される。カップリング面のそれぞれは、スライド部分と、スライド部部分に隣接するクランプ部分と、を含む。第１のカップリング面及び第２のカップリング面の互いに反対側のスライド部分間の距離は、約０．４ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約４．５ｍｍ、約０．６ｍｍ〜約３ｍｍ、具体的には、約１ｍｍ〜約２ｍｍである。ピンの直径（又はピンが円筒形でない場合には、スライド部分に直交する等価寸法）は、約０．８ｍｍ〜約６ｍｍ、約１ｍｍ〜約５ｍｍ、及び約２ｍｍ〜約４ｍｍであり得る。ピンは、例えば、円形、楕円形、矩形、台形、矩形、五角形、六角形、及び任意の他の好適な多角形形状又はそれらの任意の部分を含む、任意の好適な形状の断面を有してもよい。

【0019】

カップリング面は、レフィルがハンドルに軸方向に取り付けられているとき、すなわち、レフィルがハンドル及びその上に配置されたピンに対して軸方向に移動されているときに、カップリングピンとスライド可能かつ弾性的に係合するように構造化及び構成される。取り付け中、カップリング面の互いに反対側のスライド部分は、ピンと弾性的に接触して下方にスライドする。ピンがクランプ部分に到達すると、ピンは、クランプ部分の内側のカップリング面とスナップ嵌めされるように引き込まれる。２つのカップリング面間の空間へのピンの進入を容易にするために、スライド部分のそれぞれは面取り部を含んでもよい。

【0020】

第１のカップリング面及び第２のカップリング面のスライド部分は、長手方向軸に実質的に平行に（したがって、互いに平行に）配置することができる。あるいは、スライド部分のうちの少なくとも１つは、長手方向軸に対して角度をなし得る。スライド部分間の夾角は、約０．１度〜約２０度、約１度〜約１５度、約１．５度〜約１０度、具体的には約２度〜約３度であり得る。一実施形態では、スライド部分のそれぞれは、互いに反対側のスライド面間の空間が上向きに、すなわち、面取り部からクランプ部分へと増加するように、長手方向軸に対して対称的に角度をなす。そのような構成は、ピンがスライド面に沿ってスライドする際に、片持ちアームの弾力性及びピンに作用するカップリング面の関連する圧力により、カップリング面のクランプ部分へのピンの引き込みを容易にする。

【0021】

レフィルがハンドルに取り付けられると、ピンがカップリング面の反対側のスライド部分に沿ってスライドする際に、片持ちアームの互いに反対側の２つのカップリング面の間に存在する空間又は隙間が弾性的に拡張する。これが起こるとき、片持ちアームの弾力性（又は弾性的）変形又は移動は、半径方向の曲げ弾力性変形、すなわち、歯ブラシの長手方向軸から離れるアームの弾性的移動、軸方向の曲げ弾力性変形、すなわち、歯ブラシの長手方向軸に沿ったアームの弾性的移動、捻転−ねじれ弾力性変形、すなわち、カップリング面が、その「ヒンジ」又は「ルート」（そこからアームが延在する）に隣接するアームの部分に対して回転する、片持ちアームの弾性的トルク移動、及びこれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0022】

ハンドルへのレフィルの取り付け及びハンドルからのレフィルの取り外しの繰り返しのため、特に練り歯磨きスラリーなどの研磨材を含有する環境において、ピンとカップリング面との境界面に不可避的な摩耗が存在する。したがって、例えば、鋼、セラミック、強化プラスチック、並びに硬質表面コーティングされた材料などの硬質表面を有する材料で作製されたピン（ハンドルの一部である）を有することが有益である。カップリング面（レフィルの一部である）は、プラスチックで作製することができる。そのような構成は、ハンドル及びレフィルのそれぞれの耐用年数にわたって機能性の要件を有益に満たす。

【0023】

ピンは、円筒形状が好ましいが、任意の好適な形状、例えば円筒形又は角柱形を有してもよい。それに対応して、カップリング面のクランプ部分はまた、円形又は半円形の形状を有するように輪郭付けることができ、ピンの直径は、クランプ部分の等価直径と実質的に等しい。そのような構成では、クランプ部分の表面全体が、カップリングピンの側面と接触している。例示的な一実施形態では、第１のカップリング面及び第２のカップリング面のそれぞれのクランプ部分は、カップリングピンの側面に当接するように構造化及び構成され、それにより、クランプ部分の実質的に全面がカップリングピンの側面と接触するようになっている。換言すれば、ピン及びクランプ部分のそれぞれの表面は、カップリング面のそれぞれのクランプ部分の実質上全体（又はその主要部分、関連表面の約５０％超）が、ピンの対応する表面と接触するように、構造化及び構成することができる。別の実施形態では、ピンは円筒形であってもよいが、カップリング面は、非円筒形、例えば、楕円形又は多角形であってもよい。後者の場合、クランプ部分の接触面は、円筒形ピンに単に部分的に当接するであろう。クランプ面を含むカップリング面は、レフィルがハンドルに取り付けられているときに適用されるのに必要な挿入力及び抜去力に影響を及ぼし、かつ／又は制御するように構成され得る。

【0024】

レフィル及びカップリング機構は、レフィルの管状部分の内側に配設され、かつそこにプレス嵌めされるカップリングインサートを含むように構造化することができる。インサートは、上部と、下部と、上部と下部との間の中間部と、を含む前方部分を有し、下部は、第１の半円形空間によって中間部から分離され、中間部は、第２の半円形空間によって上部から分離される。下部は、長手方向軸に実質的に垂直な方向に延在し、内周及び外周を含む環状フランジを含んでもよい。レフィルがハンドルに取り付けられたとき、環状フランジは、ハンドルに隣接して位置付けられ得る。フランジの内周は、レフィルがハンドルに取り付けられているときに、カップリングステムのリブのための空間を提供するように構造化及び構成された凹部を有益に含むことができる。

【0025】

中間部は、前述した一対の互いに反対側の片持ちアームを含む。片持ちアームは、前述したように、下部及び上部に対して弾性的に移動することができるように位置付けられる。上部は、レフィルがハンドルに軸方向に取り付けられているときに、ハンドルに対するレフィルの軸方向移動を制限するために、カップリングステムから長手方向に延在するリブの上端部に係合するための溝を含んでもよい。

【0026】

一実施形態では、カップリングステムの外壁及びレフィル壁は、組み合わせて、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、その対向面が互いに摩擦係合する複数のプレス嵌めセグメントを形成する。プレス嵌め領域は、任意の好適な位置、例えば、カップリングステムの自由端に隣接して、及び／又はカップリングステムの自由端の反対側の端部に隣接して提供され得る。プレス嵌め領域のそれぞれは、少なくとも２つのプレス嵌めセグメント、すなわち摩擦接触点を有することができる。一実施形態では、複数のプレス嵌めセグメントは、カップリングステムの自由端に隣接する３つのプレス嵌めと、カップリングステムの自由端とは反対側の端部に隣接する少なくとも３つのプレス嵌めセグメントと、を含む。

【0027】

一実施形態では、カップリングインサートは、長手方向軸に実質的に平行な概略方向に直立し、自由端を有する、少なくとも１つの許容差補償ばねを含む。許容差補償ばねは、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、その自由端に隣接する許容差補償ばねの少なくとも一部分が、インサートをカップリングステムの表面に対して弾性的に付勢し、それによってそれらの間に摩擦連結を提供するように、構造化及び構成することができる。

【0028】

更なる実施形態では、片持ちアームのそれぞれは、湾曲部分と、湾曲部分と一体的に形成された垂直フィンと、を含んでもよく、フィンは、前述したカップリング面を含む。湾曲部分は、周方向に測定される湾曲部分長さと、湾曲部分長さに対して略垂直な方向に測定される湾曲部分高さと、湾曲部分高さに対して略垂直な方向に測定される湾曲部分厚さと、を有する。一実施形態では、湾曲部分長さは湾曲部分高さよりも大きく、湾曲部分高さは湾曲部分厚さよりも大きい。一実施形態では、垂直フィンは、湾曲部分高さよりも大きいフィン高を有する。湾曲部分長さは、約４ｍｍ〜約１０ｍｍ、約４．５ｍｍ〜約９ｍｍ、及び約５ｍｍ〜約８ｍｍであり得る。湾曲部分高さは、約２ｍｍ〜約８ｍｍ、約２．５ｍｍ〜約６．５ｍｍ、及び約３〜約５ｍｍであり得る。湾曲部分厚さは、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．７ｍｍ〜約１．８ｍｍ、及び約０．９ｍｍ〜約１．６ｍｍであり得る。フィン高さは、約３ｍｍ〜約１２ｍｍ、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、及び約６ｍｍ〜約９ｍｍであり得る。

【0029】

歯ブラシ及びレフィルの一実施形態では、レフィルは、第１の磁気カップリング要素で終端する運動伝達部を有してもよく、一方でハンドルの駆動機構は、第２の磁気カップリング要素で終端する。次いで、第１の磁気カップリング要素及び第２の磁気カップリング要素は、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、それらの間に確実な磁気連結を形成するように構造化及び構成することができ、それにより、ハンドルの駆動機構の運動は、レフィルの運動伝達部に伝達される。そのような磁気カップリング要素は、１つ若しくは複数の永久磁石及び／又は１つ若しくは複数の磁化可能な要素を含んでもよい。

【0030】

ハンドルの駆動機構は、長手方向軸Ａに実質的に沿った直線振動運動のために設計することができ、一方でブラシヘッドは、長手方向軸Ａに実質的に垂直に延在する回転軸の周りの回転振動運動のために設計され得る。代替として又は追加として、ブラシヘッドは、当該技術分野において既知であるように、長手方向軸Ａに実質的に平行に延在する軸の周りの側方振動運動、又は任意の他の種類の運動、例えば、直線振動運動、振動作用、及び／若しくは他の運動パターンなどで移動するように設計することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

図面に記載された実施形態は、本質的に概略的かつ例示的であり、特許請求の範囲によって定義される本発明を限定することを意図するものではない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むことで理解され得るものであり、図面中、同様の構造は、同様の参照番号により示される。

【図1】電動歯ブラシの実施形態の概略軸側図である。

【図2】図１に示した歯ブラシのレフィルの概略軸側図である。

【図3】図１に示した歯ブラシのハンドルの概略軸側図である。

【図4】本開示のカップリング装置の実施形態の概略正面図である。

【図5】図４に示したカップリング装置の実施形態の概略軸側図である。

【図6】図４のカップリング装置の一部として示されるカップリングインサートの概略軸側図である。

【図7】本開示のカップリング装置を含む歯ブラシの断片の概略正面図であり、運動伝達部をハンドルの対応する磁気要素に連結するための磁気要素を有する運動伝達部を示す。

【図8】図６に示したカップリングインサートの実施形態の拡大概略正面図である。

【図8A】図８に示したカップリングインサートの線８Ａ−８Ａに沿って取った概略断面図である。

【図9】図４に示したカップリング装置の実施形態の拡大概略正面図である。

【図9A】カップリング装置の別の実施形態の拡大断片図である。

【図10】ステムをハンドルに連結するためのプレス嵌めセグメントを示す、カップリング装置の実施形態の概略軸側図である。

【図11】ステムをハンドルに連結するためのプレス嵌めセグメントを示す、カップリング装置の実施形態の別の概略軸索図である。

【図12】運動伝達部及び磁気カップリング要素を示す、その外側シェルを有しないレフィル及びハンドルの一部分の実施形態の概略図である。

【図13】許容差補償ばねを有するカップリングインサートの実施形態の概略軸側図である。

【図14】ハンドルのカップリングステムに弾性的に当接する許容差補償ばねを有するカップリングインサートを含む、カップリング装置の実施形態の概略側断面図である。

【図15】多径プロファイルを有するカップリングピンを含む、カップリング装置の実施形態の概略側断面図である。

【図16】多径プロファイルを有するカップリングピンの実施形態の概略図である。

【図17】カップリングステムに固定されるように構成された湾曲した留め部の一体部分として構造化されたカップリングピンを受容するように採用された部分的に円周方向の凹部を有するカップリングステムを含む、カップリング装置の実施形態の概略軸側図である。

【図18】カップリングピンが固定されたカップリングステムを含む、図１７に示されるカップリング装置の実施形態の概略軸側図である。

【図19】カップリングステムに固定されるように構成された湾曲した留め部を含む、カップリングピンの実施形態の概略軸側図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

図１〜図３に示されるように、本開示の電動歯ブラシ１０は、ハンドル２０と、長手方向軸又は長手方向Ａを有するレフィル３０と、を備える。図１の実施形態では、レフィル３０の長手方向軸Ａは、ハンドル２０の長手方向軸Ａと一致するが、いくつかの実施形態では（ここでは図示せず）、レフィルは、ハンドルに対してわずかに角度をなすように設計され得ることを理解するであろう。この場合、レフィルの長手方向軸は、ハンドルの長手方向軸と一致しないか、又はそれと平行でなくてもよいことを理解するであろう。そのような角度をなす実施形態は、本発明の範囲に含まれる。

【0033】

レフィル３０は、図４〜図７のカップリング装置１００を介してハンドル２０に取り付けられるように構造化及び構成される。ハンドル２０は、内部に駆動機構（図示せず）を有し、レフィル３０は、ブラシヘッド３１と、ブラシヘッド３１を駆動するためにブラシヘッド３１に機能的に連結された運動伝達部３２（図８）と、を有する。ハンドル２０は、長手方向軸Ａに延在し、自由端２２０で終端する外壁２１０を有するカップリングステム２００を更に含む。カップリングステム２００は、長手方向軸Ａに平行ではない方向にそこから延在するカップリングピン２３０を有する。好ましくは、カップリングピン２３０は、カップリング壁２１０から略直角、又は長手方向軸Ａに実質的に垂直に延在する。

【0034】

カップリングステム２００は、ステム２００から外向きに（又は半径方向に）突出し、長手方向軸Ａに略平行な方向に長手方向に配向されたカップリングリブ２４０を有益に含んでもよい。リブ２４０は、第１（図の下方）の端部２４１と、第１の端部２４１と反対側の第２（上方）の端部２４２と、を有する。リブ２４０は、ピン２３０に隣接して配設され得る。リブ２４０は、例えば、ポリオキシメチレン（Polyoxymethylene、ＰＯＭ）、多数の繊維強化プラスチック（fibre-reinforced plastics、ＦＲＰ）、繊維ガラス、アラミド強化ＰＯＭ、ポリブチレンテレフタレート（Polybutylene terephthalate、ＰＢＴ）及び強化ＰＢＴ、ポリアミド（Polyamide、ＰＡ）及び強化ＰＡ、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）及び強化ＰＰ、並びに任意の他の好適な材料を含むものなどの様々な硬質プラスチック材料を含む、任意の好適な材料で作製することができる。図４及び図５の実施形態では、カップリングピン２３０は、リブ２４０の第１の端部２４１と第２の端部２４２との間又は中間に配設される。リブ２４０及びカップリングピン２３０は、ステム２００から同じ程度まで外向きに突出するように構成されてもよく、すなわち、リブ２４０の最も外側の表面は、カップリングピン２３０の最も外側の表面（自由端）と同一平面にあることができる。あるいは、カップリングピン２３０は、リブ２４０が突出するより大きい範囲までカップリングステム２００から突出することができ、この場合、カップリングピン２３０の一部分は、リブ２４０の最も外側の表面を越えて延在する（図４、図５）。

【0035】

図１５〜図１９は、カップリングピン２３０のいくつかの非限定的な実施形態を示す。図１５及び図１６では、カップリングピン２３０は、多径プロファイルを有する。そのような例示的な設計としては、例えば、反対側で終端する部分的に円錐形の部分２３０ｂを含み得、円筒形又は部分的に円錐形の部分２３０ａ、２３０ｃが差動直径を有する。図１７〜図１９では、カップリングピン２３０は、カップリングステム２００に固定されるように構造化及び構成された湾曲した留め部２３５の一部として構成されている。湾曲した留め部２３５及びカップリングピン２３０は、一体的に又は代替的に、互いに取り付けられた別個の要素として形成することができる。

【0036】

カップリングステム２００は、図１８のカップリングステム２００の凹部２３３内に固定されるように湾曲した留め部２３５から突出するカップリングピン２３０を含む対応する構造を受容するように構成された、いくつかの実施形態（ここでは図示せず）において、少なくとも部分的に円周方向の凹部２３３（図１７）、又は完全に円周方向の凹部を有してもよい。湾曲した留め部２３５は、ステム２００を確実な連結で凹部２３３内に弾性的かつ緊密に包囲するように有利に構造化及び構成され得る。凹部の寸法及び形状、並びに湾曲した留め部の寸法及び形状は、湾曲した留め部２３５と凹部２３３内のカップリングステム２００間の緊密かつ同一平面な表面同士の境界面を容易にするように選択することができ、湾曲した留め部２３５の外面が、カップリングステム２００の隣接する外面と実質的に同一平面である実施形態を含む。凹部２３３の留め部に面する表面２３３ａ及び留め部２３５の凹部に面する表面２３５ａの両方は、有利に成形されるか、又は他の方法で、相互にダブテールリング表面テクスチャ要素、例えば、リブ、突出部など、並びに対応する溝、凹部などを含むように輪郭付けされて、留め部２３５とステム２００間の緊密な嵌合及び確実な連結を容易にすることができる。

【0037】

追加的に又は代替的に、湾曲した留め部２３５は、例えば、ピン、ねじ、接着剤、超音波、及び化学的手段を含むが、これらに限定されない、当該技術分野において既知の任意の好適な手段でステム２００に固着され得る。上記実施形態では、ピン２３０は、例えば、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、様々な繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、繊維ガラス、アラミド強化ＰＯＭ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及び強化ＰＢＴ、ポリアミド（ＰＡ）及び強化ＰＡ、ポリプロピレン（ＰＰ）及び強化ＰＰ、並びに任意の他の好適な材料を含むものなどの硬質プラスチック材料で作製することができる。留め部２３５は、任意の好適な材料、例えば、本明細書で上述したものを含むプラスチック材料で作製することができる。

【0038】

レフィル３０は、レフィル３０がハンドル２０に軸方向に取り付けられているときに、リブ２４０の第２の端部２４２に係合して、ハンドル２０に対するレフィル３０の運動（軸方向及び／又は半径方向）を制限するように構造化及び構成された溝１２８を含んでもよい。溝１２８は、リブ２４０の第２の端部２４２の寸法及び形状に適合するように、有益な寸法及び形状にすることができる。図４及び図５の実施形態では、リブ２４０の第２の端部２４２は、凸状の略半円形形状を有するように示され、グローブ１２８は、対応する凹状、略半円形の形状を有するように示されている。リブ２４０及び溝１２８の他の相互に対応する形状は、本開示によって企図される。また、リブ２４０の第２の端部２４２は、接線方向的に移行してもしなくてもよい他の好適な構成を有することができる。

【0039】

レフィル３０は、レフィル壁３４によって形成された略管状部分３３を有する。管状部分３３は、例えば、略円筒形、略円錐形、又はこれらの任意の組み合わせを含む、任意の好適な形状を有することができる。本明細書で使用するとき、用語「略円筒形」及び「略円錐形」は、厳密に円筒形及び円錐形の形状、並びに厳密に円筒形及び円錐形から逸脱する形状を説明する。そのような「略円筒形」及び「略円錐形の」管状部分３３の例としては、限定するものではないが、一方向に伸長することによって円形から逸脱する断面形状、例えば楕円形、楕円形などを有する管状部分３３が挙げられる。管状部分は、同様に、他の好適な形状、例えば、多角形、矩形など、又は略円筒形／円錐形及び多角形の形状の組み合わせを有することができる。管状部分３３の内側には、レフィルの壁３４によって画定され、レフィル３０がハンドル２０に取り付けられたときに、ハンドル２０のカップリングステム２００を内部に受容するように構造化及び構成された内部空間が存在する。カップリング装置１００は、レフィル３０の内部空間に配設され、かつレフィル壁３４に隣接し、より具体的にはレフィル壁３４の内面に隣接する一対の互いに反対側の片持ちアーム１５０を含む。片持ちアーム１５０は湾曲しており、略円形又は半円形として説明することができ、これは、長手方向軸Ａに実質的に垂直な平面で取られたアーム１５０の断面形状が、円形である部分を含むことができ、又は理想的な円形の形状から逸脱する部分を、前述した略円筒形及び略円錐形の管状部分３３の逸脱と同様に、すなわち、楕円形、長円形などの形状の一部分を含むように一方向に伸長されることによって構成することができる。

【0040】

一対の湾曲した片持ちアーム１５０は、第１のアーム１５０ａと、第１のアーム１５０ａと反対側の第２のアーム１５０ｂと、を含む。片持ちアーム１５０のそれぞれは、その固定端（又は「ルート」）１５１（１５１ａ、１５１ｂ）を有し、自由端１５２（１５２ａ、１５２ｂ）で終端する。自由端１５２は、カップリングステム２００のカップリングピン２３０との確実かつ係合解除可能な連結のために、カップリングピン２３０と係合するように構造化及び構成されたカップリング面１５３（１５３ａ、１５３ｂ）を含む。本開示のカップリング機構では、カップリングピン２３０は、ハンドルカップリング部分を形成し、カップリング装置１００は、レフィルカップリング部分を形成する。

【0041】

第１の片持ちアーム１５０ａは、第１のカップリング面１５３ａで終端し、第２の片持ちアーム１５０ｂは、第２のカップリング面１５３ｂで終端する。第１のカップリング面１５３ａは、第２のカップリング面１５３ｂと反対側にあり、かつそれに面している。第１のカップリング面及び第２のカップリング面１５３ａ、１５３ｂは、レフィル３０がハンドル２０に取り付けられているときに、カップリングピン２３０をその両側で同時に取り囲むように構造化及び構成される。

【0042】

第１のカップリング面及び第２のカップリング面１５３ａ、１５３ｂのそれぞれは、スライド部分１５４（１５４ａ、１５４ｂ）と、スライド部分１５４に隣接するクランプ部分１５５（１５５ａ、１５５ｂ）と、を含む。第１のカップリング面及び第２のカップリング面１５３ａ、１５３ｂの互いに反対側の第１のスライド部分１５４ａと第２のスライド部分１５４ｂとの間の距離は、それぞれ、約０．４ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約４．５ｍｍ、及び約０．６ｍｍ〜約３ｍｍである。特定の一実施形態では、２つの互いに反対側の第１のスライド部分１５４ａと第２のスライド部１５４ｂとの間の距離は、約１ｍｍ〜約２ｍｍである。この距離は、図８に示されるように、カップリング装置１００を内部に有するレフィル３０が、ハンドル２０に取り付けられていないとき、すなわち、本明細書に記載されるように、カップリング装置１００が、弾力性変形を受けていないときに、最大距離Ｄ１及び最小距離Ｄ２の平均として測定することができる。

【0043】

カップリングピン２３０が、略円筒形である実施形態では、ピン２３０の直径（又はピンが円筒形でない場合には、スライド部分に直交する等価寸法）は、約０．８ｍｍ〜約６ｍｍ、約１ｍｍ〜約５ｍｍ、及び約２ｍｍ〜約４ｍｍであり得る。カップリング面１５３ａ、１５３ｂの互いに反対側のクランプ部分１５５ａ、１５５ｂは、カップリングピン２３０の外側表面と形状及び寸法において有益に一致させることができる。

【0044】

カップリング面１５３は、レフィル３０がハンドル２０に対して軸方向に取り付けられているとき、すなわち、レフィル３０がハンドル２０、及びカップリングピン２３０がその上に配置されたカップリングステム２００に対して軸方向に移動されるときに、カップリングピン２３０とスライド可能に、かつ片持ちアーム１５３の弾性によって弾性的に係合するように構造化及び構成される。軸方向の取り付けの間、カップリングピン２３０は、ピン２３０がスライド部分１５４と弾性的に接触して上方にスライドする際に、ピンの両側で、カップリング面１５３の互いに反対側のスライド部分１５４に接触する。ピン２３０がクランプ部分１５５に到達すると、ピン２３０は、クランプ部分１５５ａ、１５５ｂとスナップ嵌めされるように引き込まれる。互いに反対側のカップリング面１５３に対してピン２３０を便利に位置付け、２つのカップリング面１５３間の空間へのピンの進入を容易にするために、スライド部分１５４のそれぞれは、面取り部１５６を含んでもよい。面取り部１５６の表面とスライド部分１５４との間に形成される角度α２は、例えば、約１００度〜１７０度、約１１０度〜約１６０度、及び約１２０〜約１５０度であり得る。

【0045】

スライド部分１５４のうちの少なくとも１つは、長手方向軸Ａに対して角度をなし得る。図４及び図８に示される実施形態では、両方のスライド部分１５４は、互いに反対側のスライド面１５４間の空間が上方に増加するように、すなわち、第１のスライド部分１５４ａと第２のスライド部分１５４ｂとの間の空間が、面取り部１５６からクランプ部分１５５への方向に増加するように、長手方向軸Ａに対して対称的に角度をなす。そのような構成は、ピン２３０がスライド部分１５４に沿ってクランプ部分１５５に向かってスライドする際に、片持ちアーム１５０の弾力性及びカップリングピン２３０に作用するカップリング面１５３の関連する圧力により、カップリング面１５３のクランプ部分１５５内へのピン２３０の引き込みを容易にする。片持ちアーム１５０の２つの反対側のスライド部分１５４ａ、１５４ｂ間に形成される夾角α１は、約０．１度〜約２０度、約１度〜約１５度、及び約１．５度〜約１０度であり得る。特定の一実施形態では、角度α１は、約２度〜約３度である。別の実施形態では、第１のカップリング面及び第２のカップリング面１５３のスライド部分１５４は、長手方向軸Ａに実質的に平行に、したがって図９で互いに実質的に平行に配置され得る（２つのスライド部分１５４ａ、１５４ｂ間の距離Ｄ３を示す）。

【0046】

スライド部分１５４が長手方向軸Ａに対して反対側に角度をなし、２つのスライド面１５４ａ、１５４ｂ間の空間が、上向きに減少する、すなわち、第１のスライド部分１５４ａと第２のスライド部分１５４ｂとの間の空間が、面取り部１５６からクランプ部分１５５への方向に減少する代替実施形態（図示せず）もまた、本発明において企図される。

【0047】

図９Ａは、カップリングピン２３０をクランプする２つの湾曲部分１６０ａ及び１６０ｂを有するクランプ装置の実施形態を示す。既に論じたように、湾曲部分１６０ａ及び１６０ｂは、それぞれ面取り部１５４及びスライド部分１５４を有するが、湾曲部分１６０ａ及び１６０ｂは、台形の切り欠きによって形成されたクランプ部分１５５ａ及び１５５ｂを有し、それにより、クランプ部分１５５ａ及び１５５ｂのそれぞれは、異なる部品の許容差に関係なく、２つのクランプ点でカップリングピン２３０を常にクランプする。

【0048】

レフィル３０がハンドルに取り付けられているとき、カップリングピン２３０がカップリング面１５３の反対側のスライド部分１５４に沿ってスライドする際に、片持ちアーム１５０の２つの互いに反対側のカップリング面１５３の間に存在する空間又は隙間が弾性的に拡張する。これが起こるとき、片持ちアーム１５０の弾力性（又は弾性的）変形又は移動は、半径方向の曲げ弾力性変形、すなわち、歯ブラシの長手方向軸Ａから離れるアーム１５０の弾性的移動、軸方向の曲げ弾力性変形、すなわち、歯ブラシの長手方向軸Ａに沿ったアーム１５０の弾性的移動、捻転−ねじれ弾力性変形、すなわち、片持ちアーム１５０の弾性的トルク移動であって、カップリング面１５３が、アームの固定端又は「ルート」（そこからアーム１５０が延在する）に対して回転する、弾性的トルク移動、及びこれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0049】

ハンドル２０への及びハンドル２０からのレフィル３０の取り付け及び取り外しの繰り返しのため、特に練り歯磨きスラリーなどの研磨材を含有する可能性が高い環境において、カップリングピン２３０とカップリング面１５３との境界面には不可避的な摩耗が存在する。したがって、鋼又は他の硬質表面で作製されたカップリングピン２３０（ハンドル２０の一部である）、摩耗弾性材料（例えば、鋼、セラミック、表面強化プラスチック、及び様々な好適な表面被覆材料）、及びカップリング面１５３（レフィル３０の一部である）を有することが有益である。そのような構成は、機能の要件及びハンドル２０及びレフィル３０のそれぞれの予想される寿命を有益に満たす。

【0050】

第１のカップリング面及び第２のカップリング面１５３のそれぞれのクランプ部分１５５は、レフィル部３０がハンドル２０に取り付けられたときに、クランプ部分１５５の実質的に全面が、カップリングピン２３０の側面と接触するように、カップリングピン２３０の側面に当接するように構造化及び構成され得る。換言すれば、ピン２３０及びクランプ部分１５５のそれぞれの表面は、第１のカップリング面及び第２のカップリング面１５３ａ、１５３ｂのそれぞれのクランプ部分１５５の実質上全体が、ピン２３０の対応する表面と接触して、レフィル３０がハンドル２０に取り付けられたときに、ハンドル２０とレフィル３０との間の確実な係合を提供するような寸法及び形状にすることができる。

【0051】

ピン２３０は、例えば、円筒形、角柱形、円錐形、及び他の任意の好適な形状を有してもよいが、円筒形又は円錐形が好ましい場合がある。それに対応して、カップリング面１５３のクランプ部分１５５はまた、円形又は半円形の形状を有するように輪郭付けることができ、ピン２３０の直径は、クランプ部分１５５の等価直径と実質的に等しい。そのような構成では、クランプ部分１５５の表面全体が、上述のように、カップリングピン２３０の側面と接触するであろう。カップリングピン２３０に接触する２つの互いに反対側のカップリング面１５３は、それらの間に空間を有してもよく、したがって完全な円を含まなくてもよいため、本明細書で使用するとき、用語「等価直径」は、それらそれぞれの曲率半径に基づいてクランプ部分１５５の仮想又は理論的直径を指す。

【0052】

レフィル部３０及びカップリング装置１００は、レフィル３０の管状部分３３の内側に配設され、例えば、複数のプレス嵌めセグメント１１１を利用することによって、そこにプレス嵌めされるカップリングインサート１１０を含むように構造化され得る。インサートの外側表面からの突出部１１１を含む、そのようなプレス嵌めセグメントの例示的な一実施形態が、図６に概略的に示されている。更なる実施形態では、突出部１１１は、対応するセグメント、例えば、レフィル３０の管状部分３３の内側に配設された対応する凹部（図示せず）を有することができる。プレス嵌めセグメントは、管状部分３３とインサート１１０との間の境界面周辺部の周りに、等距離で、例えば６０度で互いから分散され得る。

【0053】

図９及び図８Ａに最もよく示されるように、インサート１１０は、下部１２１と、上部１２３と、下部１２１と上部１２３との中間の中間部分１２２とを含む前方セグメント１２０を有することができる。下部１２１は、第１の半円形空間１２４によって中間部１２２から分離され、中間部１２２は、第２の半円形空間１２５によって上部１２３から分離される。本明細書で使用するとき、インサート１１０の前方セグメント１２０は、第１のアーム１５ａの第１の端部１５１ａから第２のアーム１５０ｂの第１の端部１５１ｂまでの片持ちアーム１５０ａ、１５０ｂの両方全体を含む、インサートの半円形部分である。図８Ａの平面図では、前方セグメント１２０は、長手方向軸Ａに平行な２つの平面ＰＡとＰＢとの間のインサート１１０の平面図に形成された夾角α３によって概略され、この角度は、約７０度〜約２００度、約８０度〜約１９０度、及び約９０度〜約１８０度であり得る。

【0054】

カップリングインサート１１０の下部１２１は、長手方向軸Ａに実質的に垂直な方向に延在し、内周１２６ａ及び外周１２６ｂを含む環状フランジ１２６を含んでもよい。カップリングインサート１１０が内部に組み込まれたレフィル３０が、ハンドル２０にしっかりと取り付けられると、環状フランジ１２６は、図４のハンドル２０に隣接して位置付けられ得る。フランジ１２６は、レフィル３０がハンドル２０に軸方向に取り付けられているときに、リブ２４０及びカップリングステム２００のピン２３０のための空間を提供するような寸法及び形状の凹部１２７を、その内周１２６ａに隣接して有益に含むことができる。

【0055】

中間部１２２は、前述した一対の互いに反対側の片持ちアーム１５０を含む。片持ちアーム１５０は、前述したように、カップリングインサート１１０の下部１２１及び上部１２３に対して弾性的に移動することができるように位置付けられる。上部１２３は、カップリングステム２００から外向きに突出し、長手方向に延在するリブ２４０の上端部２４２と係合して、レフィル３０がハンドル２０に軸方向に取り付けられているときに、ハンドル２０に対するレフィル３０の半径方向及び／又は軸方向の運動を制限するために、溝１２８を含んでもよい。

【0056】

レフィル３０とハンドル２０との間の確実な連結を確実にするために、カップリングステム２００の外壁２１０及びレフィル壁は、組み合わせて、複数のプレス嵌めセグメント２５０を形成するように構成することができ、レフィル３０がハンドル２０に取り付けられたときに、外壁２１０及びレフィル壁のそれぞれの対向する面が互いに摩擦係合する。レフィル３０及びステム２００を摩擦的に一体化するプレス嵌めセグメント２５０は、任意の好適な位置で、例えば、カップリングステム２００の自由端２２０に隣接して、及び／又はカップリングステム２００の自由端２２０の反対側の端部に隣接して提供され得る。図１０に示されるように、例えば、複数のプレス嵌めセグメント２５０は、カップリングステム２００の自由端２２０に隣接する少なくとも３つの（上方）プレス嵌めセグメント２５１、２５２、２５３を含んでもよい。複数のプレス嵌めセグメント２５０は、カップリングステム２００の自由端２２０の反対側の端部に隣接する少なくとも３つの（下方）プレス嵌めセグメント２５４、２５５、２５６を更に含んでもよい。（下方）プレス嵌めセグメント２５４、２５５、２５６は、図１１に最もよく示されるように、カップリングインサートの下部１２１のフランジ１２６の内周１２６ａの部分を有益に含むことができる。

【0057】

図１３及び図１４に概略的に示される別の実施形態では、カップリングインサート１１０は、長手方向軸Ａに実質的に平行な概略方向に直立して延在する許容差補償ばね１７０を含む。許容差補償ばね１７０は、有益に形成（例えば、成形）することができ、カップリングインサートに不可欠な部品である。許容差補償ばね１７０は、自由端及び内側表面１７１を有する。許容差補償ばね１７０は、レフィル３０がハンドル２０に取り付けられたときに、許容差補償ばねの内側表面１７１の少なくとも上部分（すなわち、許容差補償ばね１７０の自由端に隣接する内側表面の部分）は、カップリングステム２００の隣接する表面に弾性的に当接し、それによって、それらの間に摩擦プレス嵌め連結を提供するように構造化及び構成される。本明細書では単一の許容差補償ばね１７０が例示されているが、この構成又は同様の構成の２つ以上の許容差補償ばねを含む実施形態が、本開示によって企図される。

【0058】

更なる実施形態では、片持ちアーム１５０のそれぞれは、湾曲部分１６０と、湾曲部分１６０と一体的に形成されたフィン１６１と、を含んでもよい。フィン１６１は、略垂直に配向され得る。フィン１６１は、前述したカップリング面１５３を含む。湾曲部分１６０は、周方向に測定される湾曲部分長さＬと、湾曲部分１６０の最高（最も高い）部分で測定される湾曲部分高さＨと、湾曲部分高さＨに対して略垂直な方向に測定される湾曲部分厚さＷと、を有し、湾曲部分長さは、湾曲部分高さＨよりも大きく、湾曲部分高さＨは、湾曲部分厚さＷよりも大きい。片持ちアーム１５０の特定のプラスチック材料、例えばポリオキシメチレン（ＰＯＭ）又は強化ＰＯＭが、有益な物理的特性を有するならば、これらの寸法Ｌ、Ｗ、及びＨは、片持ちアーム１５０の弾力性変形を容易にするために慎重に選択されることができる。前述したように、そのような変形は、半径方向の曲げ弾力性変形、すなわち、長手方向軸Ａから離れるアーム１５０の外向き弾性的「非屈曲」移動、軸方向の曲げ弾力性変形、すなわち、長手方向軸Ａに実質的に沿ったアーム１５０の弾性的移動（すなわち、上下移動）、捻転−ねじれ弾力性変形、すなわち、片持ちアーム１５０の弾性的トルク移動であって、カップリング面１５３が、アームの固定端（又は「ルート」）１５１（そこからアーム１５５が延在する）に対して回転する、弾性的トルク移動、及びそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

【0059】

垂直フィン１６１は、フィン高さＨ１を有する。いくつかの図に示されるように、フィン高さＨ１は、湾曲部分高さＨより大きくてもよい（ただし、必ずしもそうである必要はない）。例示的な非限定的な一実施形態では、湾曲部分長さは、約４ｍｍ〜約１０ｍｍ、約４．５ｍｍ〜約９ｍｍ、及び約５ｍｍ〜約８ｍｍであり得る。湾曲部分高さは、約２ｍｍ〜約８ｍｍ、約２．５ｍｍ〜約６．５ｍｍ、及び約３〜約５ｍｍであり得る。湾曲部分厚さは、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．７ｍｍ〜約１．８ｍｍ、及び約０．９ｍｍ〜約１．６ｍｍであり得る。フィン高さは、約３ｍｍ〜約１２ｍｍ、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、及び約６ｍｍ〜約９ｍｍであり得る。

【0060】

レフィル３０は、運動伝達部３００を内部に含んでもよい。一実施形態では、運動伝達部３００は、第１の磁気カップリング要素３１０で終端し、一方でハンドル２０の駆動機構は、図７の第２の磁気カップリング要素４１０で終端する。次いで、第１の磁気カップリング要素３１０及び第２の磁気カップリング要素４１０は、レフィル３０がハンドル２０に取り付けられたときに、それらの間に確実な磁気連結を形成するように構造化及び構成することができ、それにより、ハンドルの駆動機構の運動は、レフィルの運動伝達部３００に効率的に伝達される。そのような磁気カップリング要素は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、本願と同一出願人による米国特許第８，６３１，５３２号に記載されているように、１つ若しくは複数の永久磁石及び／又は１つ若しくは複数の磁化可能な要素を含んでもよい。

【0061】

ハンドル２０の駆動機構は、長手方向軸Ａに実質的に沿った直線振動運動のために構造化及び構成され得、一方でブラシヘッド３１は、当該技術分野において既知であるように、長手方向軸Ａに実質的に垂直に延在する回転軸Ｘの周りの回転振動運動、長手方向軸Ａに実質的に平行に延在する軸の周りの側方振動運動、又は直線振動運動若しくは振動作用、及び他の運動パターンを含む任意の他の種類の運動のために構造化及び構成され得る。

【0062】

以下に、本開示による例示的な実施形態が提示される。
実施形態１：実施形態１によれば、ハンドルと、長手方向軸を有する交換可能なレフィルと、を備える電動歯ブラシ用のカップリング機構であって、カップリング機構が、互いに係合し、それによってハンドルとレフィルとの間に確実な連結を提供するように構成されたハンドルカップリング部分及びレフィルカップリング部分を含み、
ハンドルカップリング部分が、ハンドルの第１の端部において長手方向軸に実質的に平行な方向に延在するカップリングステムと、硬質プラスチック材料で作製され、かつステムから長手方向軸に平行でない方向に突出するカップリングピンと、を含み、カップリングステムが、その自由端で終端する外壁を有し、
レフィルカップリング部分が、ハンドルカップリング部分のカップリングステムを内部に受容するように構造化及び構成された内部空間を間に画定するレフィル壁を有する略管状の構造体と、内部空間内に配設された一対の互いに反対側の片持ちアームと、を含み、アームのそれぞれが、弾性的に変形可能であり、ハンドルカップリング部分のカップリングピンの確実かつ係合解除可能な連結のために、カップリングピンと係合するように構造化及び構成されたカップリング面で終端する、カップリング機構。

【0063】

実施形態２：カップリングピンが、長手方向軸に実質的に垂直な方向に延在する、実施形態１に記載のカップリング機構。

【0064】

実施形態３：ハンドルのカップリングステムが、ピンに隣接し、長手方向軸に実質的に平行に配向されたリブを更に含み、リブが、下端部と、下端部の反対側の上端部と、を有し、カップリングピンが、リブの下端部と上端部との中間に配設されている、実施形態１又は２に記載のカップリング機構。

【0065】

実施形態４：リブが、硬質プラスチック材料で作製されている、実施形態３に記載のカップリング機構。

【0066】

実施形態５：カップリング面で終端する一対の互いに反対側の片持ちアームが、第１のカップリング面で終端する第１の片持ちアームと、第１のカップリング面と反対側の、かつそれに面する第２のカップリング面で終端する第２の片持ちアームと、を含み、第１のカップリング面及び第２のカップリング面は、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、カップリングピンをその両側で同時に取り囲むように構造化及び構成されている、実施形態１〜４のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0067】

実施形態６：第１のカップリング面及び第２のカップリング面は、レフィルがハンドルに軸方向に取り付けられているときに、カップリングピンとスライド可能かつ弾性的に係合するように構造化及び構成されている、実施形態５に記載のカップリング機構。

【0068】

実施形態７：第１のカップリング面及び第２のカップリング面のそれぞれが、スライド部分と、スライド部分に隣接するクランプ部分と、を含む、実施形態６に記載のカップリング機構。

【0069】

実施形態８：スライド部分のそれぞれが、面取り部を含む、実施形態７に記載のカップリング機構。

【0070】

実施形態９：第１のカップリング面及び第２のカップリング面のそれぞれのスライド部分が、長手方向軸に対して実質的に平行である、実施形態７に記載のカップリング機構。

【0071】

実施形態１０：第１のカップリング面及び第２のカップリング面のそれぞれのスライド部分のうちの少なくとも１つが、長手方向軸に対して角度をなし、スライド部分間の夾角が、約０．１度〜約２０度である、実施形態７に記載のカップリング機構。

【0072】

実施形態１１：第１のカップリング面及び第２のカップリング面のそれぞれのクランプ部分が、カップリングピンの側面に当接してそれらの間に確実な連結を提供するように構造化及び構成されている、実施形態７に記載のカップリング機構。

【0073】

実施形態１２：カップリングピンが、実質的に円筒形であり、第１のカップリング面及び第２のカップリング面のそれぞれのクランプ部分が、実質的に円形であり、クランプ部分の実質的に全面がカップリングピンの側面と接触するように、ピンの直径がクランプ部分の等価直径と実質的に等しい、実施形態１１に記載のカップリング機構。

【0074】

実施形態１３：ピンの直径が、約０．８ｍｍ〜約６ｍｍである、実施形態１２に記載のカップリング機構。

【0075】

実施形態１４：第１のカップリング面及び第２のカップリング面の互いに反対側のスライド部分間の距離が、約０．４ｍｍ〜約５ｍｍである、実施形態１３に記載のカップリング機構。

【0076】

実施形態１５：片持ちアームの弾性的移動が、半径方向屈曲移動、軸方向屈曲移動、捻転−ねじれ移動、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される移動を含む、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0077】

実施形態１６：レフィルが、カップリングステムのリブの上端部と係合し、それによって、レフィルがハンドルに軸方向に取り付けられているときに、ハンドルに対するレフィルの移動を制限するように構造化及び構成された溝を含む、実施形態３〜１５のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0078】

実施形態１７：カップリング機構が、上部区域と、下部区域と、上部区域と下部区域との間の中間区域と、を含む前方セグメントを有するカップリングインサートを含み、下部区域が、第１の空間によって中間区域から分離され、中間区域が、第２の空間によって上部区域から分離され、下部区域が、長手方向軸に実質的に垂直な方向に延在し、かつ内周及び外周を含むフランジを含み、フランジは、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、ハンドルに隣接するように構造化され、中間区域が、一対の互いに反対側の片持ちアームを含み、上部区域は、ハンドルのカップリングステムから長手方向に延在するリブの上端部と係合し、それによって、レフィルがハンドルに軸方向に取り付けられているときに、ハンドルに対するレフィルの軸方向移動を制限するように構造化及び構成された溝を含む、実施形態１〜１６のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0079】

実施形態１８：互いに反対側の片持ちアームが、インサートの下部区域及び上部区域に対して弾性的に移動するように構造化及び構成されている、実施形態１７に記載のカップリング機構。

【0080】

実施形態１９：下部区域及び上部区域に対する片持ちアームの弾性的移動が、半径方向屈曲移動、軸方向屈曲移動、捻転−ねじれ移動、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される移動を含む、実施形態１８に記載のカップリング機構。

【0081】

実施形態２０：カップリングステムの外壁及びレフィル壁が、組み合わせて、複数のプレス嵌めセグメントを形成し、その対向面は、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、互いに摩擦係合する、実施形態１〜１９のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0082】

実施形態２１：プレス嵌め部分が、カップリングステムの自由端及びカップリングステムの自由端とは反対側の端部のうちの少なくとも１つに隣接して提供される、実施形態２０に記載のカップリング機構。

【0083】

実施形態２２：複数のプレス嵌めセグメントが、カップリングステムの自由端に隣接する少なくとも２つのプレス嵌めセグメントと、カップリングステムの自由端とは反対側の端部に隣接する少なくとも２つのプレス嵌めセグメントと、を含む、実施形態２１に記載のカップリング機構。

【0084】

実施形態２３：互いに反対側の片持ちアームのそれぞれが、湾曲部分と、湾曲部分と一体的に形成された垂直フィンと、を含み、湾曲部分が、湾曲部分長さと、湾曲部分長さに対して略垂直な方向に測定された湾曲部分高さと、湾曲部分高さに対して略垂直な方向に測定された湾曲部分厚さであって、湾曲部分長さが、湾曲部分高さよりも大きく、湾曲部分高さが、湾曲部分厚さよりも大きく、垂直フィンが、湾曲部分高さよりも大きいフィン高さを有する、実施形態１〜２２のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0085】

実施形態２４：湾曲部分長さが、約４ｍｍ〜約１０ｍｍである、実施形態２３に記載のカップリング機構。

【0086】

実施形態２５：湾曲部分高さが、約２ｍｍ〜約８ｍｍである、実施形態２３に記載のカップリング機構。

【0087】

実施形態２６：湾曲部分厚さが、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍである、実施形態２３に記載のカップリング機構。

【0088】

実施形態２７：フィン高さが、約３ｍｍ〜約１２ｍｍである、実施形態２３に記載のカップリング機構。

【0089】

実施形態２８：カップリングアームのそれぞれの垂直フィンが、カップリング面を含む、実施形態２３に記載のカップリング機構。

【0090】

実施形態２９：フランジの内周は、レフィルがハンドルに取り付けられているときに、カップリングステムのリブのための空間を提供するように構造化及び構成された凹部を含み、リブが、長手方向軸に実質的に平行に配向され、ステムから長手方向軸に実質的に垂直な方向に延在する、実施形態１７〜２８のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0091】

実施形態３０：カップリングインサートが、長手方向軸の概略方向に外向きに延在する少なくとも１つの許容差補償ばねを含み、許容差補償ばねが自由端を有し、レフィルがハンドルに取り付けられたときに、その自由端に隣接する許容差補償ばねの少なくとも一部分が、カップリングインサートをカップリングステムに対して弾性的に付勢し、それによって、それらの間にプレス嵌め接触を提供するように構造化及び構成されている、実施形態１７〜２９のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0092】

実施形態３１：カップリングピンが、多径プロファイルを有する、実施形態１〜３０のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0093】

実施形態３２：カップリングピンが、カップリングステムに固定されるように構造化及び構成された湾曲した留め部の一部として構成されている、実施形態１〜３１のいずれか１つに記載のカップリング機構。

【0094】

実施形態３３：カップリングステムが、湾曲した留め部を、内部で確実に連結して受容するように構成された少なくとも部分的に円周方向の凹部を有する、実施形態３２に記載のカップリング機構。

【0095】

実施形態３４：カップリングステム及び湾曲した留め部が、一体的に形成されている、実施形態３３に記載のカップリング機構。

【0096】

特定の実施形態について本明細書で図示及び説明してきたが、様々な他の変形及び修正が本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくなされ得る。更に、本発明の様々な態様について本明細書で説明してきたが、そのような態様は組み合わせて利用される必要はない。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び改変を、付属の「特許請求の範囲」において網羅することが意図される。

【0097】

用語「実質的に」、「本質的に」、「約」、「およそ」などは、当業者であれば容易に理解するであろうため、本明細書で使用され得るように、任意の定量的な比較、値、測定値、又は他の表現に起因し得る不確実性の固有の度合いを表現するものである。これらの用語はまた、問題となる対象物の基本的機能の変化をもたらすことなく、定量的表現が述べられた基準から変動し得る程度を表現するものである。更に、本明細書に開示される寸法及び値は、用語「実質的に」、「本質的に」、「約」、「およそ」などが先行するか否かにかかわらず、列挙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はない。代わりに、特に指示がない限り、そのような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値の周囲の機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図される。例えば、「５ｍｍ」及び「７０度」として開示された値は、それぞれ「約５ｍｍ」及び「約７０度」を意味することが意図される。

【0098】

相互参照される又は関連する任意の特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本明細書に引用されるすべての文書の開示は、除外すること又は他の方法で限定することを明言しない限りにおいて、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（単数又は複数）と組み合わせたときに、そのような発明すべてを教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照によって本明細書に組み込まれた文書内の同じか又は同様の用語の任意の意味若しくは定義と競合する限り、本文書においてその用語に与えられた意味若しくは定義、又は本文書においてその用語によって文脈から暗示される意味若しくは定義が適用されるものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図8A】

【図9】

【図9A】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】