口腔ケアデバイス
第1の構成要素と、第1の構成要素と取外し可能に係合される第2の構成要素とを包含し;第1及び第2の構成要素はそれぞれその中を通って延びる流体通路を有し、第1及び第2の構成要素が係合している間、通路それぞれは流体連通することができ;第1及び第2の構成要素の少なくとも1つが、第1及び第2の通路が係合されているとき、第1及び第2の通路間が流体連通できるようにし、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、関連付けられた通路を閉止するよう構成された、封止部材を包含する、口腔ケアデバイスが提供される。交換可能及び再充填可能なカートリッジを包含する口腔ケアデバイスも提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、口腔ケアシステム及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ヘッドに取付けられた剛毛の束を有する従来の歯ブラシは、一般に、歯の平坦な表面及び歯の間の領域から、並びに剛毛がアクセスできる歯肉線に沿って、歯垢を除去するのに有効である。典型的には、消費者は、ブラシを口腔内に入れる前に、ペーストの小球をチューブから従来のブラシの剛毛の上に手で絞り出す。ペーストが剛毛上に置かれた後、ブラシは口腔内に入れられ、ブラッシングが開始される。従来の歯ブラシの更なる発展として、米国特許公報2002/0108193は、ブラシのヘッドに添加剤を分配することができる、ソニックパワー歯ブラシを提案している。ブラシヘッドは、ヘッドに伝達される可聴周波数振動によって、ブラシの本体に対して振動することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
一態様では、本発明は、第1の構成要素と、第1の構成要素と取外し可能に係合される第2の構成要素とを包含し;第1及び第2の構成要素はそれぞれその中を通って延びる流体通路を有し、第1及び第2の構成要素が係合している間、通路それぞれは流体連通することができ;第1及び第2の構成要素の少なくとも1つが、第1及び第2の通路が係合されているとき、第1及び第2の通路間が流体連通できるようにし、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、関連付けられた通路を閉止するよう構成された、封止部材を包含する、口腔ケアデバイスを扱う。
【課題を解決するための手段】
【0004】
実施例によっては、1以上の次の特徴を包含してもよい。通路は気密接続部で接続されて、第1及び第2の構成要素が係合されているとき、接続部において通路に外部の空気が入るのを防いでもよい。いくつかの実施形態では、第1及び第2の構成要素の1つのみが、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、通路それぞれを閉止する封止部材を包含する。あるいは、第1及び第2の構成要素のそれぞれが、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、通路それぞれを閉止する封止部材を包含してもよい。各封止部材は、例えばばねで、通路それぞれの寸法が減少した部分に向かって付勢されて、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、通路それぞれを閉止してもよい。封止部材は、第1及び第2の構成要素が係合しているとき、互いに撓んで通路を開放し、通路間を流体連通させるように構成されてもよい。封止部材及び各通路は、封止部材の動きを制限して、第1及び第2の構成要素が係合されているとき、封止部材が使用中に各通路を閉止するのを抑制するように構成されてもよい。封止部材は、関連付けられた通路の端部に設けられて、関連付けられた通路を端部で閉止してもよい。第1の構成要素は、ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分を包含してもよい。口腔ケアデバイスは、第1及び第2の構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、第3の構成要素を更に包含してもよい。第3の構成要素は、駆動機構、例えば電動モータを包含してもよい。第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、封止部材が各通路を閉止すると、封止部材は液密封止体及び/又は気密封止体を形成してもよい。
【0005】
別の態様では、本発明は、ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分と、流体をヘッド部分の出口に直接導く第1の流体通路とを包含するヘッド構成要素;及び、ヘッド構成要素に解放可能に接続された交換可能及び再充填可能なカートリッジであって、第1の流体通路と流体連通した第2の流体通路を含むカートリッジを包含する、口腔ケアデバイスを扱う。
【0006】
いくつかの実施例は、1以上の次の特徴を包含してもよい。カートリッジは、カートリッジを再充填するための入口と、第1の流体通路に接続された出口とを包含してもよく、入口及び出口は第2の流体通路と連通される。カートリッジは、ヘッド構成要素に接続されたときに再充填可能なように構成されてもよい。口腔ケアデバイスは、ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が接続されているとき、流体通路それぞれと流体連通するバルブを更に包含してもよい。バルブは、ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が分離されたとき、各流体通路の1つを閉止するように構成されてもよい。
【0007】
本発明はまた、口腔ケアデバイスの使用方法を扱う。例えば、本発明の一態様は、(a)ヘッド及びカートリッジ構成要素が係合されたとき、関連付けられた通路間の連通を提供することができるような、貯蔵容器とヘッド構成要素の接続を断つ工程を包含するとともに;(b)通路の少なくとも1つを封止する工程を包含する、口腔ケアデバイスのカートリッジ構成要素の交換方法を扱う。
【0008】
本発明の1以上の実施形態の詳細を添付図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴及び利点は、説明及び図面、並びに請求項から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
図1を参照すると、口腔ケアシステム10の一実施形態が示されるが、この例は歯ブラシである口腔ケアデバイス12と、格納ステーション14とを包含し、格納ステーションは、その受入れ部分内に口腔ケアデバイス12を直立位置で保持する。以下により詳細に説明するように、口腔ケアデバイス12は、電動ヘッドを有する電動式歯ブラシであり、歯磨剤又はうがい薬などの流体、若しくは様々な流体の組み合わせを、ブラッシングサイクル中に放出するように設計される。格納ステーション14は、口腔ケアデバイス内に配置された電池を再充電し、また口腔ケアデバイスに流体を再充填するように設計される。
【0010】
次に図2A及び図2Bを参照すると、口腔ケアデバイス12は、複数の構成要素、即ち、3つの結合された構成要素152、154、及び156から成る分離可能なハウジング16を包含する(例えば、図18A、図19A、及び図20Aも参照)。組み立てられると、口腔ケアデバイス12は、ヘッド20が配置される遠位部分18と、ハンドル24が配置される近位部分22とを包含する。ハンドル24とヘッド20を接続するのはネック26である。ヘッド20は、ブラッシングの際にユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされ、ハンドル24は、ユーザーが把持することができ、使用中のヘッド20の操作を容易にする。
【0011】
口腔ケアデバイス12の背面図を示す図2Bを参照すると、入口28は、口腔ケアデバイスの近位部分22で、端面30の近くに位置付けられる。以下により詳細に説明するように、入口28は、構成要素154内の流体経路を再充填するため、格納ステーション14に配置された出口280(図23A)と噛合可能である。入口28を端面30の遠位に位置付けることにより、入口は、物質(例えば、歯磨剤、水、埃)が蓄積し得る格納ステーションの受入れ部分内で、座面275(図23A)の上方に離れるので、物質は、入口28と出口280の噛合を阻害しない。
【0012】
次に図3A及び図3Bを参照すると、口腔ケアデバイス12の内部構成要素が示される。口腔ケアデバイス12はモータ34及び36を包含する。モータ34は、流体通路40(図3Bを参照)に沿って口腔ケアデバイス12の遠位部分18に向かって流体を移送するのに使用される、ポンプアセンブリ38を駆動する。以下に更に説明するように、ポンプアセンブリ38は、チューブ60の一部を圧縮要素で圧縮することによって、流体を移送する。いくつかの実施形態では、モータ34は可逆性のものであり、流体を逆方向に、即ち口腔ケアデバイス12の近位部分22に向かって移動させることができる。流体を逆方向に移動することにより、例えば、通路内での圧力の蓄積によって生じる恐れがあるヘッドからの流体の漏れがある場合に、それを減少させるか又は場合によってはなくしてもよい。モータ36は駆動軸42を駆動し、その駆動軸42がヘッド20を移動させる(例えば、回転させる)。電力をモータ34、36に供給するため、再充電可能な電池44は、モータに電気的に結合される。好適な再充電可能な電池は、三洋(Sanyo)から入手可能なLi Ion UR 14500Pである。
【0013】
ポンプアセンブリ
図4A及び図4Bからより明瞭に分かるように、モータ34は、一対の歯車52及び54によって前進する拡張されたらせん部50(図4B)を有するねじ48に接続された、回転可能なシャフト46を包含する。ねじ48及びらせん部50は、モータ34がねじを回転させると、結合されたフィンガー56の列の各フィンガー(又は圧縮要素)を順次変位させるように成形される。フィンガー56は、ハウジング16(図2A)の内壁に固定されて、圧縮可能領域58(図4A)内でチューブ60に隣接して位置付けられた一連の片持ち突起を形成し、圧縮可能領域58自体は流体通路40の一部を形成する。フィンガー56は、変位されると、一連の複数の圧縮現象において、圧縮可能領域58内でその長さに沿って徐々にチューブ60を圧縮して、流体経路に沿って流体を押しやる(図7A〜図7Eを参照)。
【0014】
一般に、モータ34及び歯車装置(即ち、歯車52及び54)は、所望のように選択することができる。好適なモータ34は、マブチ(Mabuchi)から入手可能なFF−130SHである。いくつかの実施形態では、歯車装置は約23:1で速度を減少させるように選択される。
【0015】
次に図5A及び図5Bを参照すると、示されるように、フィンガーの列は、共通の基部57から一体的に延びる、7つの結合されたフィンガー56を包含する。7つのフィンガーが図示されるが、フィンガーの数は所望のように(例えば、1超過のフィンガー、10、50、100、又は200以下のフィンガー)選択することができる。複数の列を用いることもできる。フィンガー56は、1つの端部62で結合されており、それぞれ、ねじ48の角度位置によって変位させることができる自由端64まで延びる。ポンプアセンブリ38は、フィンガー56を伴わずに使用されてもよいが(例えば、ねじ48のらせん部50を用いて、圧縮可能領域58内で直接チューブ60を圧縮してもよい)、フィンガーはチューブ60の長手軸にほぼ垂直な方向に変位されるので、フィンガー56を用いることにより、圧縮可能領域58内でのチューブ60に対する回転磨耗及び滑動磨耗を低減することができる。そのような回転磨耗及び滑動磨耗の低減により、ハウジング16内での流体の漏れにつながる恐れがある、チューブ60が破裂する可能性を低減することができる。
【0016】
一般に、各フィンガーのサイズ及び寸法は所望のように選択することができる。図に示されるように、フィンガー56はそれぞれ、実質的に同一の寸法のものであり、幅Wf(例えば、0.254cm(0.1インチ)など、約0.127cm〜約0.508cm(0.05インチ〜約0.2インチ))と、長さL(例えば、約1.27cm(0.5インチ)など、約1.016cm〜約1.524cm(0.4インチ〜約0.6インチ))とを有し、ハウジング内でフィンガーが占める体積が減少するように成形される。図5Bを特に参照すると、フィンガー56は、領域66及び68内で比較的直線状に延び、領域68は、屈曲部70によって領域66から距離Tずれる。動作中、フィンガー56の表面72は、チューブ60の外側表面と接触することができ、反対側の表面74は、ねじ48と接触することができるが、表面72がねじに、また表面74がチューブの外側表面に接触することもできる。このずれにより、フィンガーの下向きの力すべてが確実にチューブ60に印加される。いくつかの実施形態では、1以上のフィンガーが異なる寸法を有してもよい。
【0017】
フィンガー56の設計は、少なくとも部分的に、ねじの設計及びチューブ60の設計によって決まる。フィンガー56はそれぞれ、各フィンガー56の幅にほぼ等しい、チューブ60の領域を圧縮するように設計される。あるフィンガーとそれに隣接するフィンガーとの距離は、ポンピングを効率的にするため、最小限に抑えられる(例えば、約0.0381cm(0.015インチ)。
【0018】
一般に、フィンガー56を形成する材料は所望のように選択することができる。フィンガーの列を形成するのに好ましい材料としては、疲労破損(例えば、フィンガーの変位が繰り返されることによる)に対する高い抵抗を有し、少なくとも適度な時間(例えば180回以上の使用)、フィンガー56とらせん部50との回転接触及び滑動接触に耐えることができる弾性材が挙げられる。好適なプラスチック材料は、DELRIN(登録商標)プラスチックである。成形(例えば、射出成形)、鋳造、及び機械加工など、あらゆる好適な方法を利用してフィンガーを形成することができる。
【0019】
次に図6A及び図6Bを参照すると、ねじ48の定義変数は、ねじのピッチ、ピッチの頂点で平坦部76によって生じる停滞時間を包含する。ねじ設計に影響する他の変数としては、フィンガーの幅及びフィンガーの数が挙げられる。ねじピッチP(即ち、シャフト軸に平行な線に沿った平坦部76の中心間距離)により、少なくとも場合によって、少なくとも1つ(好ましくは1超過)のフィンガーが、所定の瞬間に確実にチューブを圧縮する。図に示されるように、Pは約2.032cm(0.8インチ)であり、各平坦部の幅は約0.0889cm(0.035インチ)である。
【0020】
一般に、ねじ48の寸法は所望のように選択することができる。しかしながら、ポンプ動作を実現して通路40に沿って流体を移送するため、好ましくは、ねじ48の設計は、少なくとも部分的に、圧縮領域58内のフィンガー56の設計及びチューブ60の設計によって決まる。フィンガーに関して上述したように、ねじを形成するのに好ましい材料は、少なくとも適度な時間(例えば、180回以上の使用)、らせん部50とフィンガー56の回転接触及び滑動接触に耐えることができる。好適なプラスチック材料はDELRIN(登録商標)プラスチックである。成形(例えば、ねじを射出成形する、又はプラスチックを例えば金属シャフト上に重ねて成形する)及び機械加工など、あらゆる好適な方法を利用してねじ48を形成することができる。
【0021】
図7A〜図7Eを参照すると、図4Aに示され上述されるポンプアセンブリ38のための、変位手順の部分説明図が示される。この変位手順では、フィンガー56の列は、拡張されたらせん部50(図4Bを参照)によって順次変位される。圧縮前、圧縮可能領域58内でチューブ60は実質的に一定の内径及び外径と、長さL(即ち、圧縮可能領域58の長さ)に対する初期の非圧縮体積V0とを有し、Lは、フィンガーの列の幅Wにほぼ等しい(図5A)。フィンガー56がチューブ60を圧縮すると、Lの全長にわたる体積は圧縮体積Vcまで減少する。いくつかの実施形態では、全変位手順の間、Vcはほぼ一定である。他の特定の実施形態では、Vcは、変位手順の間、実質的に変化する。いずれの場合も、これは、流体がそこを通って流れる通路40の幾何学形状であり、流体は、一連の別個の及び進行する圧縮現象によって引き起こされて流れを作り出す。
【0022】
図7Aを特に参照すると、フィンガー56a及び56bは、らせん部50(図6A及び図6B)の直径が増加することにより、ねじ48によって変位され、それが次に、フィンガー56と壁78の間の圧縮可能領域58内のチューブ60の部分を圧縮(例えば、閉塞)して、通路40に沿って流体を正方向に変位させる。ねじ48は、フィンガー56aを(最終的に最大距離l)変位させるが、ねじ48はフィンガー56bも変位させる。図5Bも参照すると、ねじ48が回転すると、フィンガー56aが戻り始め、流体をチューブ60の既に変位された領域に引きこむ一方で、フィンガー56bが距離l変位され、フィンガー56cが変位し始める。図7Cに示されるように、らせん部50は、少なくともフィンガー56aが戻り始める瞬間から、少なくともフィンガー56cが距離l変位される瞬間まで、フィンガー56bが距離l(即ち最大変位距離)変位するように成形される。次に図7D及び図7Eを参照すると、7つのフィンガー56a〜56gすべてが変位される間(簡潔にするため、最初の4つのフィンガー56a〜56dの変位のみを示す)この手順は継続され、次に、モータ34がねじ48の回転を停止するまで繰り返される。1超過のフィンガーを常に変位することにより、変位手順は、逆流があったとしても相対的にほとんどない状態で、長さLに沿って比較的継続してチューブ60を圧縮する。逆流を最小限に抑えることで、一般に、ポンプ動作を実現するための逆止弁が不要になる。いくつかの実施形態では、lは、圧縮可能領域58内におけるチューブ60の内径とほぼ等しいかまたはそれよりも大きいが、lは、圧縮可能領域58内におけるチューブ60を内径よりも小さくすることができる。図に示されるように、圧縮可能領域内におけるチューブ60の内径は約0.15875cm(1/16インチ)であり、lは0.15875cm(1/16インチ)よりも僅かに大きい。
【0023】
図8を参照すると、可撓性の膜80が、フィンガー56とチューブ60の間に位置付けられてもよい(図20C及び図20Dを参照)。膜80は、ハウジング構成要素156内に位置付けられた内部構成要素を、水、ペースト剤、又はブラッシングに関連付けられた他の液体から封止するのに使用される。膜は、例えば、構成要素156の内壁81に接着させること、及び/又は構成要素156上に重ねて成形することができる。図9及び図9Aを例として参照すると、いくつかの実施形態では、膜80は、フィンガー56に代わってチューブ60を圧縮するのに使用できる、圧縮要素57又は圧縮要素の列(若しくは圧縮要素の複数の列)を包含する。更に、旋回する曲げワイヤ(例えば、コイル状ワイヤ又はカム/クランクシャフトワイヤ)、ソレノイド、空気圧シリンダ、揺動機構、及び/又は強磁性流体を備えた環状狭窄など、チューブ60を直接圧縮する(又は圧縮要素を変位させる)他の圧縮手段が考えられる。
【0024】
上述のポンプアセンブリを使用することで、逆流なしに、また上述したように、逆止弁などの何らかの逆流防止装置を必要とせずに、流体を正方向に変位させることができる(ただし、所望であれば逆止弁を用いることができる)。上述したポンプアセンブリは、スラリー、粘稠な流体、剪断力に敏感な流体、及び強度の強い流体を給送するのに特に良好に適合される。更に、流体が通路40に沿って動いているときに、フィンガー、モータ、歯車、ねじ、及び他の内部構成要素を流体から隔離することができ、これにより、場合によっては口腔ケアデバイス12の耐用期間が増加し得る。
【0025】
ヘッド駆動アセンブリ
再び図3Aを参照すると、モータ36は、旋回する駆動シャフト42を移動(例えば、直線状に並進)させ、それが次に回転可能なヘッド20を動かす(例えば、回転振動させる)。駆動シャフト42は、オフセット設計を用いて回転可能なヘッド20に接続されるが、その設計により、ヘッド20における流体出口と、ハウジング16のネック26内での流体通路40の部分を形成するチューブ82との配置が容易になる。このオフセット設計は以下に更に詳細に説明される。
【0026】
回転可能なヘッド20の移動は、部分的には、モータ36の回転出力を、駆動シャフト42を前後に駆動するのに用いられる線形動作に変換する、カムフォロワ機構を用いることによって実現される。特に図10Aを参照すると、トラック86は、一連の結合された歯車によってモータ36に接続されたシャフト84から外向きに延びる。フォロワ88は、モータ36がシャフト84を回転するとトラック86の上に乗るように設計された、一対の突起90を包含する。トラック86は、シャフト84が回転すると、フォロワ88が直線状に振動するように成形される。位置合わせ構成要素92は、フォロワ88が振動するとそれを位置合わせする助けとなる。隆起したトラックフォロワ機構が示されるが、フォロワを備えたドラムカム及びフォロワを備えた溝付きトラックなどの他の様々なカム機構など、あらゆる好適な機構を使用することができる。例えば、図10Cを参照すると、別のカム設計は、カップ98の内側表面96上にカムの幾何学形状を有するカム94を包含する。場合によっては、カムフォロワはモータと軸対称で動作することができる。ベルト又はチェーン機構など、カムのない機構を使用することもできる。ベルト又はチェーン機構を図示される駆動シャフト機構の代わりに用いて、口腔ケアデバイス12の軸は、流体通路40のための道を作るのに利用可能なままで、ヘッド20を駆動することができる。
【0027】
フォロワ88には中間駆動シャフト100が接続される。中間駆動シャフト100は、ハウジング16に直接固定されたガイドアセンブリ102内で滑動可能に位置付けられる。図10Dを参照すると、ガイドアセンブリ102は、ガスケット104(例えば、ゴムで形成される)、ブッシュ106(例えば、青銅オイライトブッシュ)、及び取付板108を包含する。取付板108はハウジング16に固定される(図10Bを参照)。ガイドアセンブリ102は、中間シャフト100がフォロワ88とともに前後に移動すると、中間シャフトを位置合わせし、安定させる。
【0028】
図10Bを参照すると、旋回する駆動シャフト42は中間駆動シャフト100に結合される。駆動シャフト100及び42は、互いに係合するように構成された一対の結合する切欠き110A、110Bによって結合される。切欠き110Aはシャフト42の端部(図11)に位置付けられ、切欠き110Bは中間シャフト100の隣接する端部(図10A)に位置付けられる。駆動シャフト42は、ハウジング16(仮想的に示す)のネック26内に固定されたブラケット112内で滑動可能に位置付けられて、シャフト42の横方向の動きを制限し、また切欠き110間の接続を維持する。切欠き110は、ブラケット112に対して切欠き110を分離する方向に力を(例えば、消費者が)印加することによって、分離可能である(例えば、構成要素152及び154を分離する)。ブラケット112は、消費者が押すことによって切欠き110を分離して、構成要素154を構成要素152及び156から分離できるようにするのに十分な可撓性を有する。
【0029】
図から分かるように、ハウジング16のネック26内の利用可能な空間は比較的限定されている。その結果、駆動シャフト42は、ハウジング16のネック26内での、流体運搬チューブ82と振動する駆動シャフト42の両方の配置を容易にするように成形される。図11に更に明瞭に示されるように、駆動シャフト42は、チューブ82が駆動シャフト42の動きと干渉しないように、流体通路40と駆動シャフト42の距離を維持する助けとなる、複数の屈曲部114、116を包含する。短い屈曲部114は、回転可能なヘッド20に接続され、ハウジング16のネック26を介して組み立てられるように、十分に短く設計される。これにより、シャフト42を、構成要素152(図10Bを参照)の底部にある開口部を介して組み立てることが可能になり、比較的狭い単一のハウジング構成要素152を容易に使用できる。しかしながら、屈曲部114は、回転するヘッド20を駆動するのに十分に長い。屈曲部114、116を包含することにより、駆動シャフト42及びチューブ82が使用中に互いの動作を妨げる可能性が低減される。
【0030】
次に図12を参照すると、回転可能なヘッド20は、ハウジング16内に形成されたソケット118内でハウジング16に回転可能に接続される。回転不能な継手(例えば、ブッシュ)120はチューブ82の遠位端の上で固定され、バルブ122は継手120の上で嵌合される。バルブ122及び継手120は、回転可能なヘッド20の開口124を通って延びるので、バルブ122及び継手120のうちの回転不能な継手120が、動作中、回転可能なヘッド20からの力のほとんどを受け、したがってバルブの磨耗及び断裂が低減される。ピン126は、ハウジング16内の穴128を介して回転可能なヘッド20に形成された溝穴130まで貫通することにより、回転可能なヘッド20をハウジング16内で固定する。このピン126及び溝穴130の接続により、回転可能なヘッド20がハウジング16内で固定され、回転可能なヘッド20が回転することができるようになる。
【0031】
図13A及び図13Bも参照すると、駆動シャフト42は、回転可能なヘッド20内に形成され、長手方向軸131から距離d(例えば、約0.127〜約0.508cm(0.05〜約0.2インチ)、約0.3175cm(0.125インチ)など、ゼロよりも大きい)だけずれて位置付けられた穴(図示せず)で回転可能なヘッド20に接続される。長手方向軸131は、ヘッドの回転軸134(図13B)に垂直であり、距離dは、長手方向軸131から穴の中心まで垂直に測定される。シャフト42は、穴の中にスリップ嵌合し、シャフト42に対して回転可能なヘッド20が振動できるようになる。駆動シャフト42が前後に並進すると、回転可能なヘッド20は、所望の振動数(例えば、約50Hz〜約80Hzなど、約35Hz〜約140Hz)で軸134の周りで振動する。
【0032】
図14及び図15を参照すると、ヘッド20は、開口部124(図12を参照)を包含する基部136を包含し、この開口部124を介して、バルブ122が基部を越えて外向きに延びる。ダックビルバルブ又は他のタイプの逆止弁など、あらゆる好適なバルブを利用することができるが、使用するのが容易であり、(例えば、使用中及び保管中に)外部の流体及び粒子が流体通路に入り込むのを減少させるので、ダックビルバルブが好ましい。いくつかの実施形態では、チューブ82の遠位端は、そこに取り付けられるバルブを用いることなく、流体出口を形成する。いくつかの実施形態では、開口部124は流体通路の一部を形成する。
【0033】
基部136からは、複数の剛毛の束138が延びる。図面では束138を固体質量として示しているが、束は、実際にはそれぞれ多量の別個のプラスチック剛毛で作られる。剛毛は、任意の所望のポリマー、例えばナイロン6.12又は6.10で作られてもよく、任意の所望の直径、例えば4〜8ミルを有してもよい。束138は基部136によって支持されており、例えば熱タフティング又はステープリングプロセスなど、当該技術分野において周知の任意の所望のタフティング技術によって、適所に保持されてもよい。束138はまた、歯ブラシ技術において周知のように、基部136上を移動するように取りつけられてもよい。ブラシヘッドのより詳細な説明について、出願人らは、係属中の米国出願第10/666,497号、(2003年9月9日出願)を参照し、その開示全体を本明細書に参考として組み込む。
【0034】
一般に、束138及び流体出口140(開口部124に沿った)は所望の場所に位置付けられてもよい。図14及び図15を参照すると、束138は、中央に配置されたバルブ122の周りに位置付けられている。図14を特に参照すると、基部136が楕円形状である、輪郭が決められた楕円のヘッド設計が示されている。バルブ122は、楕円形の基部136の中心の周りに(即ち、楕円形の長軸と短軸の交点に)位置付けられて示され、束138は楕円形構成の流体出口140の周りに配置されている。図15は、より円形のヘッド設計を示し、バルブ122は基部136の中央に位置付けられ、束138は円形構成の流体出口140の周りに位置付けられている。
【0035】
しかしながら、バルブ122及び関連付けられた流体出口140は、必ずしも回転可能なヘッド20の中央に位置付けられる必要はなく、又は流体出口が回転可能なヘッド20の回転軸134と必ずしも整列する必要はない。例えば、図16A及び図16Bを参照すると、可動ヘッド142はオフセットバルブ設計を包含する。この実施形態では、バルブ122及び関連付けられた流体通路40は、回転軸134から離間した回転可能なヘッド142を通って延びる。上述したように、駆動シャフト42は、長手方向軸131からずれて回転可能なヘッド142に接続される。別の例として、図17A及び図17Bを参照すると、ヘッド146は、可動部分148と固定部分150を包含し、固定部分150に位置付けられたバルブ122及び関連付けられた流体通路40を備える。代替例として、バルブ122を、固定部分150内ではなく、上述したように可動部分148内に位置付けることができる。可動部分148は、上述したように、駆動シャフトに接続された回転可能なヘッドによって形成することができる。いくつかの実施形態では、駆動シャフト42は、駆動シャフト42とチューブ60を流体接続することにより、流体通路40の一部を形成する流体経路を包含する。ヘッドに接続された駆動シャフト42の端部(図示せず)は、流体出口を提供すること、又はバルブ若しくは他の構造を駆動シャフトの端部に取り付けることができる。
【0036】
バルブ及び封止部
次に図18A〜図19B及び図20A〜図20Dを参照すると、上述したように、ハウジング16は3つの構成要素152、154、及び156に分離可能である。構成要素152(即ち、取外し可能なヘッドアセンブリ;図18A及び図18B)は、可動ヘッド20及びネック26、並びに駆動シャフト42及びチューブ82を包含する。構成要素154(即ち、取外し可能及び再充填可能なカートリッジアセンブリ;図19A及び図19B)は、チューブ60、圧縮可能領域58(図19B)、及び入口28を包含する。モータ34及びモータ36は、ポンプアセンブリ38及び再充電可能な電池44(図3Bを参照)とともに、構成要素156によって収容される。
【0037】
構成要素152及び154はそれぞれ、流体通路40の位置を含むので、構成要素152及び154が分離したときの流体の漏れを低減するため、又は場合によっては防止するため、構成要素152及び154はそれぞれ、「通常は閉止した」構成をそれぞれ有するバルブ160及び162を包含する。バルブは、関連付けられた導管の端部に設けられて、例えば、構成要素が脱離すると、各構成要素に関連付けられた流体通路全体を実質的に閉止する。
【0038】
図18A及び図18Cを参照すると、ネックバルブ160はカートリッジバルブ162と噛合することができる(図19A及び図19C参照)。図18C及び図19Cの両方を参照すると、ネックバルブ160及びカートリッジバルブ162は、流体通路40の一部をそれぞれ形成する、内側表面164及び166をそれぞれ包含する。開口部126及び128の近くで、内側表面164及び166は断面積が減少して、流体通路の内径を低減し、座面172及び174を形成する。座面172及び174に対してポペット176及び178が付勢される。ポペット176、178は、座面172及び174それぞれの外形を補完するように輪郭が決められた外側表面180、182を有する。ポペットは、つる巻きばね184、186(例えば、長さ約0.635〜約0.9525cm(0.250〜0.375インチ)、全体の外径が約0.3048〜0.6096cm(0.120〜0.240インチ)であり;例えばステンレス鋼ワイヤで、直径約0.03556〜0.04572cm(0.014〜0.018インチ)に形成される)によって座面172、174に対して付勢されて、構成要素152及び154が分離されると流体通路40を閉止する(例えば、液密及び/又は気密封止を形成する)。バルブは、通路内である量の正圧が印加されても(例えば、ポンプ機構が起動される)、通路を閉止し封止したままであるように構成することができる。通路内から各ポペットに正圧が印加されると、付勢力の増加した量が伝達され、ポペットは、座面に対して更なる力を印加して封止を維持する。
【0039】
図19B及び図19Dを参照すると、カートリッジ構成要素154は、出口280で格納ステーションバルブ322と噛合できる第2のバルブ200を包含する(図21及び図23A)。バルブ200はバルブ162に関して上述した機構を包含し、バルブ322はバルブ160に関して上述した機構を包含する。バルブ200は、基部表面30の近くに位置付けられた入口28を介して流体の流れを制御し(図2Bを参照)、バルブ322は、格納ステーションの出口280を介して流体の流れを制御する。バルブの動作を説明するため、図21を参照すると、ポペット176及び178はそれぞれ拡張部分188を包含する。拡張部分188は、バルブが分離されると、座面172、174を越えて突出する。バルブ200及び322が噛合すると、ポペット176、178の拡張部分188は互いに接触する。いくつかの実施形態では、ポペット176、178のどちらか1つのみが、個々の座面を越えて延びる拡張部分188を有するか、又はどちらも拡張部分188を有さない。バルブ200及び322が互いに近付くと、ポペット176、178は座面から離れて撓むので、流体通路40が開放され、そこを流体が流れることができるようになる。バルブはまた、噛合したとき、例えば通路内を流れる流体によってポペットに圧力が印加されると、使用中に開放されたままであるように構成される。これは、バルブが開放されているとき、各ポペットの動きを制限することによって実現できる。
【0040】
バルブが噛合したときに流体通路40を周囲から封止するため、カートリッジバルブ162及び/又は200は、カートリッジバルブの外側表面194から内向きに延びる凹部192内に位置付けられる、封止リング201(例えば、Oリング)を包含することができる。いくつかの実施形態では、封止リングは液密封止体を提供するが、気密封止体は提供しない。場合によっては、封止リングは液密と気密の両方の封止体を提供する。封止リングは、バルブ160及び/又は322の内側表面190と接触するようにサイズ決めされる。
【0041】
図18Cを参照すると、ネックバルブ160は、バルブアセンブリの一部としてネック26の一部165を組み込む。ネックバルブアセンブリ160は、チューブ82の近位開放端に直接接続されて、流体がバルブからチューブ82に直接通るのを可能にする。図19Cを参照すると、カートリッジバルブ162は、アセンブリの後部で逆目継手203によってチューブ60に接続される。クランプ、ワイヤ、又はプラスチックの結合ラップ、及び/又は接着剤などの他の取付方法も可能である。
【0042】
いくつかの実施形態では、構成要素が分離されたとき、1つの構成要素の流体通路40のみを閉止する代替バルブアセンブリが使用される。図22A〜図22Cを参照すると、片側バルブアセンブリ250は、バルブ252及び開放取付具254を包含する(図22Cを参照)。バルブ252は、断面積が減少した内側表面256を包含して、座面258と、座面258に対して付勢される拡張部分262を備えたポペット260とを形成する。取付具254は、流体の流れのための通路を形成する内側表面266と、取付具の通路にかかる壁268とを包含する。壁268は、通路と流体連通している4つのチャネル270を包含する。チャネル270は、バルブ252が取付具254と噛合したとき、流体がそこを介して取付具254からバルブ252に(又はその逆に)流れることができる導管を提供する。
【0043】
次に図22Bを参照すると、バルブ252が取付具254と噛合すると、拡張部分262が壁268と接触する。バルブ252の表面272が壁268に近付くと、ポペット260は座面258から離れるように撓んで、バルブ252が開放される。チャネル270は、ポペット260がチャネル270を阻害しないように位置付けられるので、流体がそこを通過することができる。いくつかの実施形態では、(例えば、ネック構成要素152内の通路40を洗浄できるように)取付具254はネックバルブ160と交換される。
【0044】
一般に、取付具、並びにポペット及びばねを包含するバルブを形成する材料は、所望のように選択することができる。バルブを形成するのに好適な材料としては、ポリエチレン(例えばHDPE)、ポリプロピレン、アクリロニトリルベースのコポリマー(例えば、BP p.l.c.から入手可能なBAREX(登録商標))、アセタール(POM)、又はステンレス鋼などの耐腐食性金属が挙げられる。ポペットを形成するのに好適な材料としては、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)などのエラストマー、ニトリルゴム(NBR)、フルオロカーボン(例えば、デュポンダウエラストマーズ社(DuPont Dow Elastomers L.L.C)から入手可能なVITON(登録商標)フルオロカーボン)、これらの材料の組み合わせ、及びステンレス鋼などのより硬質の材料と組み合わせて使用されるこれらの材料のいずれかが挙げられる。バルブは、超音波接合、レーザー接合、接着剤などの通常の接合プロセスとともに、成形(例えば、射出成形)及び/又は機械加工など、任意の好適な方法で形成することができる。
【0045】
構成要素152及び154は交換可能であるように設計される。「交換可能」とは、組み立てられた口腔ケアデバイスを形成するために、構成要素152及び154が消費者によって他の類似の構成要素と取替え可能であることを意味し、その交換は、通常、口腔ケアデバイスに損傷を与えることなく、消費者が行うことができる。上述の説明から理解できるように、流体通路40の全体は構成要素152及び154によって支持され、流体通路40の全体も交換可能である。換言すれば、流体に触れる口腔ケアデバイス12のいずれの部分も交換可能である。これにより、望ましくない流体の混合、又は口腔ケアデバイスの修理(例えば、流体通路の破裂、バルブの誤動作などによる)を必要とせずに、口腔ケアデバイスに異なるタイプの流体を使用することが容易になる。このことはまた、長時間の使用の間、口腔ケアデバイスを衛生的な状態に保つ助けとなる。
【0046】
口腔ケアデバイス12を組み立てるため、構成要素152(ヘッドアセンブリ)及び154(カートリッジ)の両方を、独立した機械的スナップ止め機構137で構成要素156に取り付ける(図2A及び図2B)。図18A及び図20Aを参照すると、構成要素152は、構成要素156の上端部133を構成要素156の受入れ端部135に挿入することによって、構成要素156に取り付けられる。そのようにすると、スナップ止め部材139(図18B)及び141(図20A)による機械的接続が形成され、駆動シャフト42及び100が接続され、また構成要素154が構成要素156に接続される場合、バルブ160及び162を介して流体接続が作られる。構成要素154は、同様のスナップ止め接続によって構成要素156に接続される(図19Aも参照)。構成要素152及び154を構成要素156から取外すため、ユーザーは、スナップ止め137を互いに向かって捩って、機械的接続を脱離させることができる。これは、ハンドル24に配置されたボタン143をつまんで、構成要素154を構成要素156から取外し、またネック26に配置されたボタン143をつまんで構成要素152及び156を取外すことによって達成される。独立したねじ又は差し込み式のカラーなど、取り付けられた構成要素の配向とは無関係に動かすことができる他の接続も考えられる。駆動シャフト及び流体ライン接続の両方が作られなければならないので、2つの接続を整列させる直線状の接続(例えば、回転接続とは対照的に)が好ましい。構成要素152を構成要素154に取り付け、次に構成要素154を構成要素156に取り付けるなど、他の一般的な取付構成を行うことができる。
【0047】
口腔ケアデバイス制御
再び図3Aを参照すると、口腔ケアデバイス12は、モータ34、36に電気的に接続され、一般にモータの動作を支配する、制御回路又はコントローラ400を包含する。ユーザーインターフェース402は、コントローラ400との外部の相互作用を提供する。ユーザーインターフェース402は、オン・オフボタン404及び406並びに流体量スイッチ408を包含するが、それらはすべてハウジング16の外部からアクセス可能である(図2Aを参照)。
【0048】
コントローラは所望のようにプログラムすることができるが、一例として、コントローラは、ボタン404を押し下げることによって両方のモータ34及び36が起動され、ボタン406を押し下げることによってモータ34、36の1つのみ、例えばモータ36が起動されるように設計される。ボタン404を押し下げることで、ヘッドの移動及び流体の流れの両方が開始される。ボタン406を押し下げることによって、流体の流れ及びヘッドの移動の1つのみを開始することができる。ボタン404又は406を押し下げることにより、起動後の関連付けられたモータを停止させることもできる。ボタン406がモータ36のみを起動し停止させる場合、ユーザーは、例えば、追加の流体を放出する必要なくブラッシングを行うことができ、ヘッドが回転しているまま口腔ケアデバイス12を洗浄することができる。流体量スイッチ408により、ユーザーが、高速(例えば約1.1g/分)、中速(例えば、約1g/分)、及び低速(例えば約0.9g/分)など、予め選択された流体放出速度を選択することが可能になる。3つのLED410は、選択的に発光して、選択された流体放出量を表示することができる。代わりに又はそれに加えて、流体放出量を伝達するためにLCDディスプレイを包含すること、並びに/又はLCDディスプレイを用いて、口腔ケアデバイス12内の流体量及び/若しくは電池の充電状態などの他の情報を表示することができる。
【0049】
上述したように、コントローラ400を所望のようにプログラムすることができる。好ましくは、コントローラ400は、モータ34の起動後、ペースト剤の放出量を調節するようにプログラムされる。いくつかの実施形態では、コントローラは、例えばペースト剤がブラッシングを始めるのに十分な量となるように、比較的大きな流体のかたまりがモータ34の起動直後に放出され、次にペースト剤の放出量が、例えばブラッシングサイクルの残りの部分全体にわたってより低い放出量まで減少されるようにプログラムされる。ペースト剤の放出量は、例えば、断続的な流体のバーストによって、及び/又は流体の放出速度を遅くすることによって減少されてもよい。一例として、コントローラは、低速、中速、及び高速の3つの放出設定を提供するようにプログラムされてもよい。一実施形態では、低放出設定において、コントローラは、モータ34を約7秒間起動させることにより、かたまりを放出するようにプログラムされる。約7秒の後、コントローラは、約0.75秒モータ34を断続的に起動し、約2.4秒モータ34を不活化させる(即ち、この間隔でモータのオンオフを循環させる)。同じ実施形態では、中間放出設定で、コントローラは、モータ34を約7秒起動し、次に、モータを約0.75秒オンにし、約1.63秒オフにするサイクルで循環させることにより、かたまりを放出するようにプログラムされる。高放出設定では、コントローラは、モータ34を約7秒起動し、次に、モータを約0.75秒オンにし、約1.2秒オフにするサイクルで循環させることにより、かたまりを放出するようにプログラムされる。コントローラ400の所望のプログラム設定に応じて、より多い又はより少ないユーザーインターフェース制御を用いて様々な機能を開始することができる。
【0050】
格納ステーション
使用中でない場合、口腔ケアデバイス12を格納ステーション14と結合させることができる。格納ステーション14は、コンセント(図示せず)又は他の好適な電源に接続することができる。
【0051】
図23A及び図23Bを参照すると、格納ステーション14は、口腔ケアデバイス12を直立位置で受入れ部分273内に保持するように形成される。受入れ部分273は、ハウジング291内に形成された垂直の凹部295と、基部293から延びるハウジング延長部297との間に形成される。凹部295は、口腔ケアデバイス12の一部を受入れるような外形にされる。格納ステーション14は、格納ステーションが口腔ケアデバイスを受入れたときに入力を検出し、その入力に応答して、信号をコントローラに送る反応性装置、例えばセンサ(図示せず)を包含するが、その詳細を以下に更に説明する。
【0052】
次に図23Bを参照すると、格納ステーション14は、チューブ276と結合された、流体貯蔵容器274(図24及び図25を参照)を包含し、チューブ276は、流体貯蔵容器274から出口280まで延びる流体通路278の一部を形成する。いくつかの実施形態では、図24に示されるように、流体貯蔵容器274は、格納ステーション14の分離可能及び交換可能な部分301の一体部分として形成される。図25に示される他の実施形態では、交換可能な小袋303が流体貯蔵容器を形成する。この場合、格納ステーションの上側部分301は取外し可能であり、小袋303の内容物が空になったときに、又は消費者が異なる製品を使用したいと考えたときに、消費者が、容易に小袋を取り除き、差替えの小袋を挿入することができる。
【0053】
図23Bを参照すると、流体通路に沿って流体を移動させるため、格納ステーションは可逆性のポンプアセンブリ282を包含する。図26A及び図26Bからより明瞭に分かるように、ポンプアセンブリ282は、図4A及び図4Bに示されるポンプアセンブリと類似のものであり、モータ284、上向きに拡張された寸法のらせん部(図26Aを参照)を有するねじ286、及びチューブ276の圧縮可能領域277を実質的に圧縮するように位置付けられた、結合されたフィンガー290の列を包含する。いくつかの実施形態では、モータ284、らせん部を包含するねじ286、及びフィンガー290は、上述した構成とほぼ同一の構成のものである。流体、微粒子、及び/又は粉末を通路に沿って移動させるための、ダイアフラムポンプ、ピストンポンプ、圧縮ガス、ギアポンプなど、他のポンプアセンブリもまた考えられる。
【0054】
モータ284は、ブラケット294を用いて、ベースステーション14の床部298(図23Bを参照)に固定された支持板296に取り付けられる。フィンガー290は、その基部(例えば、図5Aの要素53を参照)に沿って、支持部材300に固定された板305に固定され、支持部材300は、一対の案内板306及び308(図26B)の側面に取り付けられる。このように取り付けられると、フィンガー290は、チューブ276に隣接して位置付けられた一連の片持ち突起を形成する。案内板306、308は、それぞれ、その下側表面で支持板296に取り付けられる。案内板308は、ギアボックスからの出力をねじ286に接続する、連結部材311を受入れるようにサイズ決めされた開口309を包含し、案内板306は、ねじ286を受入れる開口309を包含する。
【0055】
再び図26A及び図26Bを参照すると、位置決め板310が設けられて、流体運搬チューブ276を位置決めするので、圧縮可能領域292がフィンガー290に隣接する。位置決め板310は、板306、308の上側表面に取り付けられ、位置決め板310の下側表面と、案内板306、308それぞれの上側表面にある凹部312及び314とによって画定される開口部を包含し、そこをチューブ276が通る。チューブ276がこれらの開口部によって適所に位置決めされ保持されるので、フィンガー290が変位すると、一連の複数の圧縮現象において、フィンガーが、圧縮可能領域292内でその長さ全体にわたって徐々にチューブ276を圧縮して、流体経路に沿って流体を押しやる。
【0056】
一般に、モータ284は所望のように選択することができる。好適なモータは、マブチ(Mabuchi)から入手可能なFF130SHである。ねじ286、フィンガー290、及び変位手順は、図7A〜図7Eを参照して上述したものと同一であることができる。
【0057】
ポンプアセンブリ282の下流で、チューブ276は駆動アセンブリ316(図27A)に接続され、駆動アセンブリは、バルブ322を伸縮させて、口腔ケアデバイス12のバルブ200と係合及び脱離するのに使用される。バルブ322が図示されているが、口腔ケアデバイスと結合し、流体貯蔵容器274と口腔ケアデバイスとを連通させる、あらゆる好適な継手を使用することができる。駆動アセンブリ316は、バルブ322に接続されたスレッド320を動かすことができるモータ318を包含し、バルブ322は、(例えば、逆目継手を用いて)チューブ276に流体接続されている。次に図27A及び図27Bを参照すると、バルブ322は、固定のブッシュ324内で滑動可能に位置付けられる。スレッド320及び関連付けられたバルブ322を動かすため、モータ318及び関連付けられたギアボックス328は、ねじ込み可能にスレッド320に接続された連結具を用いて、主ねじ330に接続される。モータ318が主ねじ330を回転させると、スレッド320は、主ねじ330の回転方向によって、モータ318に向かって押されるか、又はそこから離れる方向に引張られる。主ねじ330は、主ねじ330を位置決めする助けとなる一対の軸受334に接続される。上述したように、バルブ322は、出口280に位置付けられて、出口280からの流体の流れを制御し、また口腔ケアデバイス12の入口28に入る流体の流れを制御するバルブ200と噛合可能である。代替例として、いくつかの実施形態では、バルブは、他の駆動機構、例えば、ばね機構(例えば、バルブにばね負荷をかけ、ボタンを用いてバルブを解放する)、並びに/又はバルブを伸縮及び/若しくは収縮させることができるレバーを用いて、機械的に起動させることができる。
【0058】
再び図23Bを参照すると、格納ステーション14の受入れ部分273内で、一対のリード線336、338が露出している。リード線336、338は、口腔ケアデバイス12が受入れ部分173内に置かれたときに、口腔ケアデバイス12上の一対の接点340、342(図2A)と接触するように位置決めされる。この接触により、口腔ケアデバイス12と格納ステーション14が電気的に結合されるので、格納ステーションが接続される電源は、口腔ケアデバイス内の再充電可能な電池を再充電することができる。接点340、342は、再充電可能な電池と電気的に接続され、電力が格納ステーションから電池に流れることができるようになる。
【0059】
図28を参照すると、接点340、342がリード線336、338と噛合するように、口腔ケアデバイス12を受入れ部分273内に置くことにより、コントローラによって認識される充電回路が閉じられる。充電回路が閉じると、再充電可能な電池44の充電が始まる。充電回路は、電池44を誘導的に充電する誘導性構成要素を包含することができる。いくつかの実施形態では、口腔ケアデバイスは、格納ステーションに電気的に接続され、機械的に、又は例えば磁界、電界、若しくは高周波識別(RFID)からの信号を用いて接続される。充電プロセスが始まると、駆動アセンブリ316のモータ318が起動され、バルブ322は前方に突出して、ハンドル24のバルブ200(図2B)と噛合する。リミットスイッチ(図示せず)は、バルブ322の移動の終了を決定する。リミットスイッチが始動されると、バルブ322は、追加の選択された期間(例えば、約2秒)、駆動アセンブリ316によって前方に突出することができ、それによってバルブ200及び322を確実に嵌め込むことができる。選択された期間、バルブ322は前方に移動してもよいし、また移動しなくてもよい。選択された移動の期間は、主に、バルブ322及び200が確実に噛合するのを助けるのに使用される。
【0060】
リミットスイッチが始動され、選択された期間が終了すると、コントローラは、圧力スイッチ(図示せず)が始動されているかどうかを決定するようにプログラムされる。圧力スイッチは、通路278内(又は、いくつかの実施形態では、口腔ケアデバイス12の通路40内)で垂直にされ、通路内の圧力が、予め選択された閾値、例えば55.16kPa(8psi)(好ましくは41.37〜68.95kPa(6〜10psi)を超えている場合に始動する。この閾値を超えている場合、口腔ケアデバイスの流体通路40が満たされていることを示す。バルブが噛合すると、口腔ケアデバイスの流体経路がまだ満たされていなければ(即ち、圧力スイッチが起動されていなければ)、ポンプアセンブリ282が起動されて、流体を格納ステーションの貯蔵容器274から口腔ケアデバイス12の構成要素154内の流体通路40に給送して、口腔ケアデバイス12の流体経路内の流体源を再充填する。
【0061】
ただし、コントローラが、ポンプアセンブリ282を起動する前に圧力スイッチが始動されたことを検出した場合(即ち、口腔ケアデバイスが格納ステーションに置かれたときに、口腔ケアデバイスの流体通路が既に満たされている場合)、モータ284は起動されず、バルブ322は、後部リミットスイッチ(図示せず)が起動されるまで収縮される。
【0062】
再充填動作中、通路内の圧力が閾値に達すると、圧力スイッチが始動され、コントローラは、モータ284に停止するように信号を送って流体のポンピングを中止し、駆動アセンブリ316に信号を送って、バルブ322をその元の閉止位置に収縮させる。代替例として、いくつかの実施形態では、圧力スイッチを始動すると、コントローラは、流体を流体貯蔵容器に戻すように直接導くバイパス弁を開放する。同様の動作は、例えば、圧力スイッチを要さない圧力逃がし弁を用いることにより、実現することもできる。バルブ322がその開始位置まで収縮すると、後部リミットスイッチが始動される。
【0063】
上述したように、流体通路40は、通路内の圧力が、構成要素154が所定の容量に達したことを示す、予め選択された閾値に達するまで充填される。溢れ出し防止対策として、コントローラは、圧力スイッチが始動されたか否かに関わらず、選択された時間(例えば、1分、好ましくは30秒〜2分)の経過後、モータ284を停止することができる。これにより、格納ステーション14が流体貯蔵容器274を空にするのを防ぐことができる(例えば、バルブの噛合の問題又は壊れた構成要素がある場合)。バルブ322及び200が噛合すると(図19)、口腔ケアデバイス12は、受入れ部分273から取外すことはできない。噛合したバルブは、口腔ケアデバイス12を格納ステーション14に係止して、例えば、口腔ケアデバイス12と格納ステーション14の流体接続を維持する。
【0064】
いくつかの実施形態では、バルブ322を駆動し、流体通路278に沿って流体を給送するのに、格納ステーション14に収容された1つのモータのみが使用される。その場合、モータを駆動アセンブリ及びポンプアセンブリと選択的に係合するために、クラッチを使用することができる。場合によっては、格納ステーションの流体貯蔵容器から流体を引き出して、カートリッジ構成要素154内の通路60を充填するために、口腔ケアデバイス12内のポンプアセンブリ38が使用される。これにより、格納ステーション14内のポンプアセンブリ282が不要になる。
【0065】
次に図29を参照すると、分離可能及び交換可能なカートリッジ404を備えた、分離可能なバイコンポーネントハウジング402を包含する、別の口腔ケアデバイス400が示される。上述の口腔ケアデバイス12と同様、口腔ケアデバイス400は、電動ヘッドを有する電動式歯ブラシであり、歯磨剤若しくはうがい薬、又は様々な流体の組み合わせなどの流体を、ブラッシングサイクル中に放出するように設計される。以下に詳細に説明するように、口腔ケアデバイス400は、本体構成要素418と、流体貯蔵容器(再充填可能及び/又は使い捨て)及び電池(再充電可能又は使い捨て))又は他の電源の両方を包含する、分離可能なカートリッジ構成要素404とを包含する。本体構成要素及びカートリッジ構成要素は、スナップ止め419でともに固定される。いくつかの実施形態では、カートリッジ構成要素404全体が使い捨てである。
【0066】
組み立てられると、口腔ケアデバイス400は、可動ヘッド408及びネック40が配置される遠位部分406と、ハンドル414が配置される近位部分412とを包含する。ヘッド408は、ブラッシングの際にユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされ、ハンドル414は、ユーザーが把持することができ、使用中のヘッド408の操作を容易にする。口腔ケアデバイス400は、オン/オフボタンの形態のユーザーインターフェース416を包含する。
【0067】
上述したように、カートリッジ構成要素404は、本体構成要素418から分離可能である(図31Aを参照)。図30A及び図30Bに示されるように、カートリッジ構成要素404は、流体(例えば、歯磨剤、うがい薬、水)を流体貯蔵容器405(例えば、剛性の容器又は可撓性の小袋)内に運搬できる、取外し可能及び交換可能なカートリッジである。本体構成要素418は、電源420も包含する(図30Bを参照)。カートリッジ構成要素404に電源(例えば、1以上の電池)及び流体貯蔵容器を提供することにより、カートリッジ構成要素を再充填及び再充電することができる格納ステーションを不要にすることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ構成要素404を再充填し、及び/又は電源420を再充電するために、再充填ステーション、再充電ステーション、及び/又は再充填並びに再充電ステーションの組み合わせが提供される。他の実施形態では、再充填又は再充電のどちらも行わない単純な格納ステーションを、口腔ケアデバイスのホルダとして提供してもよい。
【0068】
次に図31A及び図31Bを参照すると、本体構成要素418は、可動ヘッド408と、本体構成要素418内に一体に収容された一対のモータ34及び36とを包含する。モータ34は、流体を流体通路40に沿って口腔ケアデバイス400のヘッド408に向けて移送するのに使用される、ポンプアセンブリ438を駆動する。いくつかの実施形態では、モータ34は可逆性のものであり、(例えば、通路内の圧力の蓄積によって生じる恐れがある、ヘッドからの流体の漏れを低減し、場合によってはなくすために)流体を逆方向に、口腔ケアデバイス400の近位部分に向けて移動させることができる。モータ36は駆動シャフト442を駆動し、それが次にヘッド408を動かす(例えば、回転させる)。カートリッジ構成要素404が本体構成要素418に接続されると(図29に示されるように)、電源420がモータ34、36に電気的に結合されて、そこに電力を提供する。
【0069】
ヘッド駆動アセンブリは、上述した口腔ケアデバイス12のヘッド駆動アセンブリと同様であり、ヘッド408及びチューブ422における流体出口の配置を容易にして、ハウジング402のネック410内に流体通路40を形成するオフセット設計を用いて、駆動シャフト42が回転可能なヘッド408に接続される。駆動シャフト42は、モータ36からの回転出力を、駆動シャフト42を前後に駆動するのに使用される直線運動に変換する、カム・フォロワ機構を用いて動かされる。いくつかの実施形態では、ヘッド駆動アセンブリは、上述したような図10A〜図13に示されるものとほぼ同一である(また、任意の代替物を包含してもよい)。
【0070】
図31Bから分かるように、ポンプアセンブリ438は、図4A及び図4Bに示されるポンプアセンブリ38と類似のものであり、モータ34、上向きに拡張された寸法のらせん部50を有するねじ48、結合されたフィンガー56の列、並びに流体通路40の少なくとも一部を形成する、圧縮可能領域58を有するチューブ422を包含する。いくつかの実施形態では、モータ34、らせん部50を包含するねじ48、チューブ422、及びフィンガー56は、上述した構成とほぼ同一の構成のものであり、上述した代替物のいずれかを包含してもよい。
【0071】
ハウジング構成要素404及び418のそれぞれは、流体通路40の一部を含む。構成要素404及び408が分離されたときに、流体通路40からの流体の漏れを低減するため、又は場合によっては漏れを防ぐため、「通常は閉止した」構成のバルブ160及び162が、本体構成要素418の近位端とカートリッジ構成要素404の遠位端とにそれぞれ提供される。(「通常は閉止した」構成を有する好適なバルブは、例えば図18C及び図19Cに示され、上述されている。図40A及び図40Bを参照して以下に説明するものなど、他のタイプのバルブを使用してもよい。図18C〜図19Cに示されるバルブに関して上述したように、バルブ160及び162は、本体構成要素418及びカートリッジ構成要素404が分離されたとき、通路40を閉止し、構成要素が接合されたときの通路40を介して流体が流れるようにする。
【0072】
他の実施形態
次に図32、図33、及び図34を参照すると、例えば口腔ケアデバイス内で圧縮要素の列の配置を容易にする、複数の屈曲部508を有する圧縮要素を包含する、3つの別の圧縮要素が示される。曲率は、図に示されるように180度であることができるが、90度の曲率など、他の構成が使用されてもよい。図32を参照すると、圧縮要素列500は、複数の結合された圧縮要素502を包含する圧縮要素502は、それぞれ両端で基部504によって支持され、各基部504もまた、要素502の列と結合する。圧縮構成要素502は、ねじ48によって印加されるものなどの力の印加時に曲がるように形成される。要素502が曲がると、関連付けられた圧縮表面506が変位され、それによって、例えば隣接する圧縮チューブを変位させることができる。図33を参照すると、別の圧縮列510は、基部504の一端のみで支持された、複数の結合された圧縮要素512を包含する。
【0073】
次に図34を参照すると、圧縮列600は、一対の圧縮可能な流体導管602及び604を圧縮して、一対の関連付けられた流体通路606及び608(破線で示す)に沿って流体を給送することができる。圧縮要素610は、2つの配列の各圧縮要素610も結合する共通の基部612から延びる。図に示される実施形態の利点は、らせん部(図示せず)を備えた単一のシャフトを使用して、圧縮要素610の2つの配列の間にらせん部を備えたシャフトを配置することにより、圧縮要素の両方の配列を変位することができる点である。いくつかの実施形態では、図5Bに示されるものなどの複数の別個の圧縮要素の配列を、図6Aに示されるものなどのらせん部を備えた複数のシャフトに沿って用いて、複数の通路それぞれに沿って流体を給送することができる。
【0074】
別のねじの実施形態700が図35A及び図35Bに示されているが、らせん部702は、複数の不連続な突起704で形成される。突起704は、例えば、図7A〜図7Eを参照して上述したような、圧縮要素の列を変位するように配置され形成される。
【0075】
上述したように、口腔ケアデバイスは、1超過の流体通路を包含することができる。図36A及び図36Bを参照すると、口腔ケアデバイスは、(例えば、同じ又は異なる流体の)2つの流体の流れを口腔ケアデバイス内に直接導くため、一対のチューブ514及び516を包含する。図に示されるように、チューブ514及び516はそれぞれ、可動ヘッド408の回転軸518に垂直な長手方向軸531からずれた位置にある、ヘッドに接続される。いくつかの実施形態では、チューブ514、516の1つが回転軸518でヘッドに接続されて、他方が回転軸518からずれた位置で接続される。図37を参照すると、チューブ550及び552が、ポンプアセンブリの下流とヘッドにおける流体出口の下流とで互いに流体接続された、変形例が示される。この実施形態は、ブラッシング表面に放出する直前の時点で、通路内で流体を混合することが望ましい場合に、有利なことがある。
【0076】
図38及び図39を参照すると、ヘッドは、予防薬カップ(prophy cup)620、622(又は、ピックなどの他の案内部材)を包含してもよい。図38及び図39に示されるように、予防薬カップ620及び622は、基部624から、及びノズル626の周りに延びる。図39では、予防薬カップ622はスプライン加工され、洗浄を助けることができる、予防薬カップの隆起部630に沿って配置された開口部628を包含する。
【0077】
図40A及び図40Bは、例えば、ヘッド構成要素152とカートリッジ構成要素154(例えば、図18B及び図19Bを参照)を連通させることができる、バルブ160及び162を交換するための、並びに/又はカートリッジ構成要素154と格納ステーション14(例えば、図21を参照)を連通させることができる、バルブ200及び322を交換するための、別のバルブアセンブリ800の実施形態を示す。バルブアセンブリ800は、そこを通って延びる通路804を有する取付具802を包含する。通路804内には、通路804内にそれと同軸で延びる封止リング810に向かってばね808で付勢された、ばね付勢されたボール806が配置される。図40Aを参照すると、閉止位置にあるバルブアセンブリ800が、通路を封止する封止リング810に対して付勢されたボール806とともに示される。次に図40Bを参照すると、開放位置にあるバルブアセンブリ800が、取付具802で受入れられる導管812によって封止リング810から離されたボール806とともに示される。導管812は、導管812の側壁816を通って延びる複数のポート814を包含する。ポート814によって、導管812の端部818がボール806に当接すると、流体がポートを通って通路804に入ることができるようになる。開放位置では、流体、微粒子、若しくは他の何らかの好適な材料は、使用中に、ボール806を超えて、例えば口腔ケアデバイス10のヘッド20に向かって、及び/又はいくつかの実施形態ではそこから離れる方向に、流れることができる。
【0078】
次に図41及び図42を参照すると、特定の口腔ケアデバイスの実施形態、例えば、1以上の上述の特徴を包含する口腔ケアデバイスとともに使用するのに好適な流体貯蔵容器は、それぞれ再充填可能な小袋850及び900の形態である。図に示されるように、子袋850及び900は再充填可能である。場合によっては、小袋は交換可能であり、また例えば小袋が空になると、使い捨てることができる。小袋850及び900は、対向する長手方向側縁856、858に沿ってシーム860及び862によってそれぞれ接合された、一対の側壁852、854を包含する。いくつかの実施形態では、側縁は、シームによって1つの長手方向側縁に沿って、及び折り畳みによって対向する長手方向側縁に沿って接合することができる。側壁852、854はまた、シーム868、870によって上縁864及び下縁866に沿って接合される。側壁852、854は、側壁の間に形成された体積を有する小袋本体872を形成する。
【0079】
小袋本体872の中には取付具874が延び、またそれは、上縁864において側壁852、854の間に配置された端部882(図43)を有する。取付具874は、小袋本体872と、口腔ケアデバイスを通って延びる流体導管とを連通させる。図44を参照すると、いくつかの実施形態では、取付具880は側壁852に形成された開口部を通って延びる。再び図41及び図42を参照すると、取り付け具874には、上述したように、通常は閉止している構成を有するバルブ200が接続される。
【0080】
図43を参照すると、取付具874の端部882は、取付具の高さHよりも大きい幅Wを有し、W及びHは、垂直な長軸及び短軸884、886(各軸を仮想的に示す)にそれぞれ沿って測定される(即ち、取付具874の高さ対幅の縦横比は1未満であり、好ましくは最大で約0.65、例えば約0.55である)。
【0081】
取付具を包含する小袋は、小袋に内容物が充填されると、小袋本体の体積が元の充填されていない体積から増加するように構成され、その体積は小袋が空になると減少する。小袋が実質的に、例えば約95%空になったとき、小袋の体積は、元の充填されていない体積にほぼ等しく(例えば、体積は、元の充填されていない体積の少なくとも約40%、好ましくは元の充填されていない体積の少なくとも約20%、例えば元の充填されていない体積の少なくとも約10%)、潰れた小袋の片部888及び890は実質的に平らである。この構成により、著しい材料の疲労なしに小袋が空になることができ、例えば、小袋を再充填し再使用することが可能になり、側壁を形成するのにより硬い材料を用いることが容易になり得る。
【0082】
小袋850及び900は、側壁852、854を形成する内層及び外層を包含する積層構造を有することができ、又は側壁は単一の層のみを有する一体構造であることができる。側壁を形成する複数層を有する実施形態では、層は異なる材料のものであることができ、又は各層は同じ材料のものであることができる。小袋850及び900を形成するため、小袋本体を、プラスチックフィルムの単一のシート(又は複数のシート、例えば2枚)で形成することができ、プラスチックフィルムは、半分に折り畳まれ、折り畳み縁部及び2つの開放縁部で封止される。取付具は次に開放縁部に挿入され、縁部は、2つの側壁の間に配置された取付具で封止される。いくつかの実施形態では、上述したように、折り畳み縁部は封止されなくてもよい。いくつかの実施形態では、小袋本体は一端で丸くされ、連続する丸み付けされたシームが小袋本体の丸くされた端部を封止する(図示せず)。
【0083】
小袋本体を形成するのに好適な材料としては、アクリロニトリルコモノマー、アクリロニトリルメチルアクリレートコポリマー(例えば、BAREX(登録商標)樹脂)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、フルオロポリマー、例えばPCTFE又はCTFE、ポリエチレンテレフタレート、又はこれらの組み合わせが挙げられる。取付具はまた、アクリロニトリルメチルアクリレートコポリマー(例えば、BAREX(登録商標)樹脂)など、あらゆる好適な材料で形成することができる。側壁(又は少なくとも側壁の一層)は、内層及び外層を包含する積層構造を含んでもよく、内層は、最大で約3,447,378kPa(500,000psi)の曲げ弾性率を有する材料を含む。いくつかの実施形態では、側壁(又は少なくとも側壁の一層)は厚さ約25〜100ミクロンである。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【図1】口腔ケアシステムの一実施形態の側面斜視図。
【図2A】口腔ケアデバイスの一実施形態の正面斜視図。
【図2B】図2Aの口腔ケアデバイスの背面斜視図。
【図3A】図2Aの口腔ケアデバイスの透過正面図。
【図3B】図2Aの口腔ケアデバイスの透過背面図。
【図4A】ポンプアセンブリ及び関連付けられた流体通路の一実施形態の側面斜視図。
【図4B】図4Aのポンプアセンブリの詳細斜視図。
【図5A】圧縮要素の列の一実施形態の正面図。
【図5B】圧縮要素の列の一実施形態の側面図。
【図6A】ねじの一実施形態の側面図。
【図6B】ねじの一実施形態の斜視図。
【図7A】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7B】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7C】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7D】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7E】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図8】可撓性の膜を包含するポンプアセンブリの要素の側面図。
【図9】別の可撓性の膜の実施形態。
【図9A】別の可撓性の膜の実施形態。
【図10A】駆動アセンブリの一実施形態を詳細に示す上面斜視図。
【図10B】口腔ケアデバイス内に位置付けられた図10Aの駆動アセンブリを示す図。
【図10C】カムの代替実施形態の側面図。
【図10D】ガイドアセンブリの斜視図。
【図11】駆動シャフトの一実施形態の背面斜視図。
【図12】図2Aの口腔デバイスのヘッドの断面図。
【図13A】図11の駆動シャフトとヘッドに接続された流体通路の上面図。
【図13B】図11の駆動シャフトとヘッドに接続された流体通路の斜視図。
【図14】2つのブラシの実施形態の正面斜視図。
【図15】2つのブラシの実施形態の正面斜視図。
【図16A】口腔ケアデバイスの別の実施形態におけるヘッド及びネックの正面斜視図。
【図16B】口腔ケアデバイスの別の実施形態におけるヘッド及びネックの背面斜視図。
【図17A】口腔ケアデバイスの別の実施形態の正面斜視図。
【図17B】口腔ケアデバイスの別の実施形態の背面斜視図。
【図18A】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の側面図。
【図18B】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の側面図。
【図18C】バルブを示す図18Aの範囲Cの詳細断面図。
【図19A】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能なカートリッジ構成要素の一実施形態の側面図。
【図19B】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能なカートリッジ構成要素の一実施形態の断面図。
【図19C】図19Bのの範囲C及びDの拡大詳細図。
【図19D】図19Bのの範囲C及びDの拡大詳細図。
【図20A】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の正面斜視図。
【図20B】図20Aの構成要素の透過正面図。
【図20C】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の背面斜視図。
【図20D】図20Aの構成要素の透過背面図。
【図21】格納ステーションバルブと噛合する図19Dのバルブの横断面図。
【図22A】別のバルブアセンブリ実施形態の横断面図。
【図22B】別のバルブアセンブリ実施形態の横断面図。
【図22C】図22A及び図22Bのバルブ取付具の正面図。
【図23A】格納ステーションの一実施形態の側面斜視図。
【図23B】図23Aの格納ステーションの透過側面斜視図。
【図24】格納ステーションの一実施形態を示す図。
【図25】格納ステーションの別の実施形態を示す図。
【図26A】ポンプアセンブリの一実施形態の側面斜視図。
【図26B】ポンプアセンブリの一実施形態の側面斜視図。
【図27A】バルブ始動アセンブリの側面斜視図。
【図27B】バルブ始動アセンブリの側面斜視図。
【図28】口腔ケアシステム制御の一実施形態を示す図。
【図29】口腔ケアデバイスの別の実施形態の側面斜視図。
【図30A】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面斜視図。
【図30B】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面透過図。
【図31A】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面斜視図。
【図31B】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面透過図。
【図32】圧縮部材列の代替実施形態の斜視図。
【図33】圧縮部材列の代替実施形態の斜視図。
【図34】圧縮部材列の代替実施形態の斜視図。
【図35A】ねじの代替実施形態を示す図。
【図35B】ねじの代替実施形態を示す図。
【図36A】ネックを透明にして示した、別の口腔ケアデバイスの実施形態のヘッド及びネックの背面図及び正面図。
【図36B】ネックを透明にして示した、別の口腔ケアデバイスの実施形態のヘッド及びネックの背面図及び正面図。
【図37】ネックを透明にして示した、別の口腔ケアデバイスの実施形態のヘッド及びネックの背面図。
【図38】ヘッドの代替実施形態。
【図39】ヘッドの代替実施形態。
【図40A】バルブアセンブリの代替実施形態の断面図。
【図40B】バルブアセンブリの代替実施形態の断面図。
【図41】異なる流体貯蔵容器の実施形態の斜視図。
【図42】異なる流体貯蔵容器の実施形態の斜視図。
【図43】図41及び図42の取付具の端面図。
【図44】異なる流体貯蔵容器の実施形態の斜視図。
【技術分野】
【0001】
本発明は、口腔ケアシステム及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ヘッドに取付けられた剛毛の束を有する従来の歯ブラシは、一般に、歯の平坦な表面及び歯の間の領域から、並びに剛毛がアクセスできる歯肉線に沿って、歯垢を除去するのに有効である。典型的には、消費者は、ブラシを口腔内に入れる前に、ペーストの小球をチューブから従来のブラシの剛毛の上に手で絞り出す。ペーストが剛毛上に置かれた後、ブラシは口腔内に入れられ、ブラッシングが開始される。従来の歯ブラシの更なる発展として、米国特許公報2002/0108193は、ブラシのヘッドに添加剤を分配することができる、ソニックパワー歯ブラシを提案している。ブラシヘッドは、ヘッドに伝達される可聴周波数振動によって、ブラシの本体に対して振動することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
一態様では、本発明は、第1の構成要素と、第1の構成要素と取外し可能に係合される第2の構成要素とを包含し;第1及び第2の構成要素はそれぞれその中を通って延びる流体通路を有し、第1及び第2の構成要素が係合している間、通路それぞれは流体連通することができ;第1及び第2の構成要素の少なくとも1つが、第1及び第2の通路が係合されているとき、第1及び第2の通路間が流体連通できるようにし、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、関連付けられた通路を閉止するよう構成された、封止部材を包含する、口腔ケアデバイスを扱う。
【課題を解決するための手段】
【0004】
実施例によっては、1以上の次の特徴を包含してもよい。通路は気密接続部で接続されて、第1及び第2の構成要素が係合されているとき、接続部において通路に外部の空気が入るのを防いでもよい。いくつかの実施形態では、第1及び第2の構成要素の1つのみが、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、通路それぞれを閉止する封止部材を包含する。あるいは、第1及び第2の構成要素のそれぞれが、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、通路それぞれを閉止する封止部材を包含してもよい。各封止部材は、例えばばねで、通路それぞれの寸法が減少した部分に向かって付勢されて、第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、通路それぞれを閉止してもよい。封止部材は、第1及び第2の構成要素が係合しているとき、互いに撓んで通路を開放し、通路間を流体連通させるように構成されてもよい。封止部材及び各通路は、封止部材の動きを制限して、第1及び第2の構成要素が係合されているとき、封止部材が使用中に各通路を閉止するのを抑制するように構成されてもよい。封止部材は、関連付けられた通路の端部に設けられて、関連付けられた通路を端部で閉止してもよい。第1の構成要素は、ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分を包含してもよい。口腔ケアデバイスは、第1及び第2の構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、第3の構成要素を更に包含してもよい。第3の構成要素は、駆動機構、例えば電動モータを包含してもよい。第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、封止部材が各通路を閉止すると、封止部材は液密封止体及び/又は気密封止体を形成してもよい。
【0005】
別の態様では、本発明は、ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分と、流体をヘッド部分の出口に直接導く第1の流体通路とを包含するヘッド構成要素;及び、ヘッド構成要素に解放可能に接続された交換可能及び再充填可能なカートリッジであって、第1の流体通路と流体連通した第2の流体通路を含むカートリッジを包含する、口腔ケアデバイスを扱う。
【0006】
いくつかの実施例は、1以上の次の特徴を包含してもよい。カートリッジは、カートリッジを再充填するための入口と、第1の流体通路に接続された出口とを包含してもよく、入口及び出口は第2の流体通路と連通される。カートリッジは、ヘッド構成要素に接続されたときに再充填可能なように構成されてもよい。口腔ケアデバイスは、ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が接続されているとき、流体通路それぞれと流体連通するバルブを更に包含してもよい。バルブは、ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が分離されたとき、各流体通路の1つを閉止するように構成されてもよい。
【0007】
本発明はまた、口腔ケアデバイスの使用方法を扱う。例えば、本発明の一態様は、(a)ヘッド及びカートリッジ構成要素が係合されたとき、関連付けられた通路間の連通を提供することができるような、貯蔵容器とヘッド構成要素の接続を断つ工程を包含するとともに;(b)通路の少なくとも1つを封止する工程を包含する、口腔ケアデバイスのカートリッジ構成要素の交換方法を扱う。
【0008】
本発明の1以上の実施形態の詳細を添付図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴及び利点は、説明及び図面、並びに請求項から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
図1を参照すると、口腔ケアシステム10の一実施形態が示されるが、この例は歯ブラシである口腔ケアデバイス12と、格納ステーション14とを包含し、格納ステーションは、その受入れ部分内に口腔ケアデバイス12を直立位置で保持する。以下により詳細に説明するように、口腔ケアデバイス12は、電動ヘッドを有する電動式歯ブラシであり、歯磨剤又はうがい薬などの流体、若しくは様々な流体の組み合わせを、ブラッシングサイクル中に放出するように設計される。格納ステーション14は、口腔ケアデバイス内に配置された電池を再充電し、また口腔ケアデバイスに流体を再充填するように設計される。
【0010】
次に図2A及び図2Bを参照すると、口腔ケアデバイス12は、複数の構成要素、即ち、3つの結合された構成要素152、154、及び156から成る分離可能なハウジング16を包含する(例えば、図18A、図19A、及び図20Aも参照)。組み立てられると、口腔ケアデバイス12は、ヘッド20が配置される遠位部分18と、ハンドル24が配置される近位部分22とを包含する。ハンドル24とヘッド20を接続するのはネック26である。ヘッド20は、ブラッシングの際にユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされ、ハンドル24は、ユーザーが把持することができ、使用中のヘッド20の操作を容易にする。
【0011】
口腔ケアデバイス12の背面図を示す図2Bを参照すると、入口28は、口腔ケアデバイスの近位部分22で、端面30の近くに位置付けられる。以下により詳細に説明するように、入口28は、構成要素154内の流体経路を再充填するため、格納ステーション14に配置された出口280(図23A)と噛合可能である。入口28を端面30の遠位に位置付けることにより、入口は、物質(例えば、歯磨剤、水、埃)が蓄積し得る格納ステーションの受入れ部分内で、座面275(図23A)の上方に離れるので、物質は、入口28と出口280の噛合を阻害しない。
【0012】
次に図3A及び図3Bを参照すると、口腔ケアデバイス12の内部構成要素が示される。口腔ケアデバイス12はモータ34及び36を包含する。モータ34は、流体通路40(図3Bを参照)に沿って口腔ケアデバイス12の遠位部分18に向かって流体を移送するのに使用される、ポンプアセンブリ38を駆動する。以下に更に説明するように、ポンプアセンブリ38は、チューブ60の一部を圧縮要素で圧縮することによって、流体を移送する。いくつかの実施形態では、モータ34は可逆性のものであり、流体を逆方向に、即ち口腔ケアデバイス12の近位部分22に向かって移動させることができる。流体を逆方向に移動することにより、例えば、通路内での圧力の蓄積によって生じる恐れがあるヘッドからの流体の漏れがある場合に、それを減少させるか又は場合によってはなくしてもよい。モータ36は駆動軸42を駆動し、その駆動軸42がヘッド20を移動させる(例えば、回転させる)。電力をモータ34、36に供給するため、再充電可能な電池44は、モータに電気的に結合される。好適な再充電可能な電池は、三洋(Sanyo)から入手可能なLi Ion UR 14500Pである。
【0013】
ポンプアセンブリ
図4A及び図4Bからより明瞭に分かるように、モータ34は、一対の歯車52及び54によって前進する拡張されたらせん部50(図4B)を有するねじ48に接続された、回転可能なシャフト46を包含する。ねじ48及びらせん部50は、モータ34がねじを回転させると、結合されたフィンガー56の列の各フィンガー(又は圧縮要素)を順次変位させるように成形される。フィンガー56は、ハウジング16(図2A)の内壁に固定されて、圧縮可能領域58(図4A)内でチューブ60に隣接して位置付けられた一連の片持ち突起を形成し、圧縮可能領域58自体は流体通路40の一部を形成する。フィンガー56は、変位されると、一連の複数の圧縮現象において、圧縮可能領域58内でその長さに沿って徐々にチューブ60を圧縮して、流体経路に沿って流体を押しやる(図7A〜図7Eを参照)。
【0014】
一般に、モータ34及び歯車装置(即ち、歯車52及び54)は、所望のように選択することができる。好適なモータ34は、マブチ(Mabuchi)から入手可能なFF−130SHである。いくつかの実施形態では、歯車装置は約23:1で速度を減少させるように選択される。
【0015】
次に図5A及び図5Bを参照すると、示されるように、フィンガーの列は、共通の基部57から一体的に延びる、7つの結合されたフィンガー56を包含する。7つのフィンガーが図示されるが、フィンガーの数は所望のように(例えば、1超過のフィンガー、10、50、100、又は200以下のフィンガー)選択することができる。複数の列を用いることもできる。フィンガー56は、1つの端部62で結合されており、それぞれ、ねじ48の角度位置によって変位させることができる自由端64まで延びる。ポンプアセンブリ38は、フィンガー56を伴わずに使用されてもよいが(例えば、ねじ48のらせん部50を用いて、圧縮可能領域58内で直接チューブ60を圧縮してもよい)、フィンガーはチューブ60の長手軸にほぼ垂直な方向に変位されるので、フィンガー56を用いることにより、圧縮可能領域58内でのチューブ60に対する回転磨耗及び滑動磨耗を低減することができる。そのような回転磨耗及び滑動磨耗の低減により、ハウジング16内での流体の漏れにつながる恐れがある、チューブ60が破裂する可能性を低減することができる。
【0016】
一般に、各フィンガーのサイズ及び寸法は所望のように選択することができる。図に示されるように、フィンガー56はそれぞれ、実質的に同一の寸法のものであり、幅Wf(例えば、0.254cm(0.1インチ)など、約0.127cm〜約0.508cm(0.05インチ〜約0.2インチ))と、長さL(例えば、約1.27cm(0.5インチ)など、約1.016cm〜約1.524cm(0.4インチ〜約0.6インチ))とを有し、ハウジング内でフィンガーが占める体積が減少するように成形される。図5Bを特に参照すると、フィンガー56は、領域66及び68内で比較的直線状に延び、領域68は、屈曲部70によって領域66から距離Tずれる。動作中、フィンガー56の表面72は、チューブ60の外側表面と接触することができ、反対側の表面74は、ねじ48と接触することができるが、表面72がねじに、また表面74がチューブの外側表面に接触することもできる。このずれにより、フィンガーの下向きの力すべてが確実にチューブ60に印加される。いくつかの実施形態では、1以上のフィンガーが異なる寸法を有してもよい。
【0017】
フィンガー56の設計は、少なくとも部分的に、ねじの設計及びチューブ60の設計によって決まる。フィンガー56はそれぞれ、各フィンガー56の幅にほぼ等しい、チューブ60の領域を圧縮するように設計される。あるフィンガーとそれに隣接するフィンガーとの距離は、ポンピングを効率的にするため、最小限に抑えられる(例えば、約0.0381cm(0.015インチ)。
【0018】
一般に、フィンガー56を形成する材料は所望のように選択することができる。フィンガーの列を形成するのに好ましい材料としては、疲労破損(例えば、フィンガーの変位が繰り返されることによる)に対する高い抵抗を有し、少なくとも適度な時間(例えば180回以上の使用)、フィンガー56とらせん部50との回転接触及び滑動接触に耐えることができる弾性材が挙げられる。好適なプラスチック材料は、DELRIN(登録商標)プラスチックである。成形(例えば、射出成形)、鋳造、及び機械加工など、あらゆる好適な方法を利用してフィンガーを形成することができる。
【0019】
次に図6A及び図6Bを参照すると、ねじ48の定義変数は、ねじのピッチ、ピッチの頂点で平坦部76によって生じる停滞時間を包含する。ねじ設計に影響する他の変数としては、フィンガーの幅及びフィンガーの数が挙げられる。ねじピッチP(即ち、シャフト軸に平行な線に沿った平坦部76の中心間距離)により、少なくとも場合によって、少なくとも1つ(好ましくは1超過)のフィンガーが、所定の瞬間に確実にチューブを圧縮する。図に示されるように、Pは約2.032cm(0.8インチ)であり、各平坦部の幅は約0.0889cm(0.035インチ)である。
【0020】
一般に、ねじ48の寸法は所望のように選択することができる。しかしながら、ポンプ動作を実現して通路40に沿って流体を移送するため、好ましくは、ねじ48の設計は、少なくとも部分的に、圧縮領域58内のフィンガー56の設計及びチューブ60の設計によって決まる。フィンガーに関して上述したように、ねじを形成するのに好ましい材料は、少なくとも適度な時間(例えば、180回以上の使用)、らせん部50とフィンガー56の回転接触及び滑動接触に耐えることができる。好適なプラスチック材料はDELRIN(登録商標)プラスチックである。成形(例えば、ねじを射出成形する、又はプラスチックを例えば金属シャフト上に重ねて成形する)及び機械加工など、あらゆる好適な方法を利用してねじ48を形成することができる。
【0021】
図7A〜図7Eを参照すると、図4Aに示され上述されるポンプアセンブリ38のための、変位手順の部分説明図が示される。この変位手順では、フィンガー56の列は、拡張されたらせん部50(図4Bを参照)によって順次変位される。圧縮前、圧縮可能領域58内でチューブ60は実質的に一定の内径及び外径と、長さL(即ち、圧縮可能領域58の長さ)に対する初期の非圧縮体積V0とを有し、Lは、フィンガーの列の幅Wにほぼ等しい(図5A)。フィンガー56がチューブ60を圧縮すると、Lの全長にわたる体積は圧縮体積Vcまで減少する。いくつかの実施形態では、全変位手順の間、Vcはほぼ一定である。他の特定の実施形態では、Vcは、変位手順の間、実質的に変化する。いずれの場合も、これは、流体がそこを通って流れる通路40の幾何学形状であり、流体は、一連の別個の及び進行する圧縮現象によって引き起こされて流れを作り出す。
【0022】
図7Aを特に参照すると、フィンガー56a及び56bは、らせん部50(図6A及び図6B)の直径が増加することにより、ねじ48によって変位され、それが次に、フィンガー56と壁78の間の圧縮可能領域58内のチューブ60の部分を圧縮(例えば、閉塞)して、通路40に沿って流体を正方向に変位させる。ねじ48は、フィンガー56aを(最終的に最大距離l)変位させるが、ねじ48はフィンガー56bも変位させる。図5Bも参照すると、ねじ48が回転すると、フィンガー56aが戻り始め、流体をチューブ60の既に変位された領域に引きこむ一方で、フィンガー56bが距離l変位され、フィンガー56cが変位し始める。図7Cに示されるように、らせん部50は、少なくともフィンガー56aが戻り始める瞬間から、少なくともフィンガー56cが距離l変位される瞬間まで、フィンガー56bが距離l(即ち最大変位距離)変位するように成形される。次に図7D及び図7Eを参照すると、7つのフィンガー56a〜56gすべてが変位される間(簡潔にするため、最初の4つのフィンガー56a〜56dの変位のみを示す)この手順は継続され、次に、モータ34がねじ48の回転を停止するまで繰り返される。1超過のフィンガーを常に変位することにより、変位手順は、逆流があったとしても相対的にほとんどない状態で、長さLに沿って比較的継続してチューブ60を圧縮する。逆流を最小限に抑えることで、一般に、ポンプ動作を実現するための逆止弁が不要になる。いくつかの実施形態では、lは、圧縮可能領域58内におけるチューブ60の内径とほぼ等しいかまたはそれよりも大きいが、lは、圧縮可能領域58内におけるチューブ60を内径よりも小さくすることができる。図に示されるように、圧縮可能領域内におけるチューブ60の内径は約0.15875cm(1/16インチ)であり、lは0.15875cm(1/16インチ)よりも僅かに大きい。
【0023】
図8を参照すると、可撓性の膜80が、フィンガー56とチューブ60の間に位置付けられてもよい(図20C及び図20Dを参照)。膜80は、ハウジング構成要素156内に位置付けられた内部構成要素を、水、ペースト剤、又はブラッシングに関連付けられた他の液体から封止するのに使用される。膜は、例えば、構成要素156の内壁81に接着させること、及び/又は構成要素156上に重ねて成形することができる。図9及び図9Aを例として参照すると、いくつかの実施形態では、膜80は、フィンガー56に代わってチューブ60を圧縮するのに使用できる、圧縮要素57又は圧縮要素の列(若しくは圧縮要素の複数の列)を包含する。更に、旋回する曲げワイヤ(例えば、コイル状ワイヤ又はカム/クランクシャフトワイヤ)、ソレノイド、空気圧シリンダ、揺動機構、及び/又は強磁性流体を備えた環状狭窄など、チューブ60を直接圧縮する(又は圧縮要素を変位させる)他の圧縮手段が考えられる。
【0024】
上述のポンプアセンブリを使用することで、逆流なしに、また上述したように、逆止弁などの何らかの逆流防止装置を必要とせずに、流体を正方向に変位させることができる(ただし、所望であれば逆止弁を用いることができる)。上述したポンプアセンブリは、スラリー、粘稠な流体、剪断力に敏感な流体、及び強度の強い流体を給送するのに特に良好に適合される。更に、流体が通路40に沿って動いているときに、フィンガー、モータ、歯車、ねじ、及び他の内部構成要素を流体から隔離することができ、これにより、場合によっては口腔ケアデバイス12の耐用期間が増加し得る。
【0025】
ヘッド駆動アセンブリ
再び図3Aを参照すると、モータ36は、旋回する駆動シャフト42を移動(例えば、直線状に並進)させ、それが次に回転可能なヘッド20を動かす(例えば、回転振動させる)。駆動シャフト42は、オフセット設計を用いて回転可能なヘッド20に接続されるが、その設計により、ヘッド20における流体出口と、ハウジング16のネック26内での流体通路40の部分を形成するチューブ82との配置が容易になる。このオフセット設計は以下に更に詳細に説明される。
【0026】
回転可能なヘッド20の移動は、部分的には、モータ36の回転出力を、駆動シャフト42を前後に駆動するのに用いられる線形動作に変換する、カムフォロワ機構を用いることによって実現される。特に図10Aを参照すると、トラック86は、一連の結合された歯車によってモータ36に接続されたシャフト84から外向きに延びる。フォロワ88は、モータ36がシャフト84を回転するとトラック86の上に乗るように設計された、一対の突起90を包含する。トラック86は、シャフト84が回転すると、フォロワ88が直線状に振動するように成形される。位置合わせ構成要素92は、フォロワ88が振動するとそれを位置合わせする助けとなる。隆起したトラックフォロワ機構が示されるが、フォロワを備えたドラムカム及びフォロワを備えた溝付きトラックなどの他の様々なカム機構など、あらゆる好適な機構を使用することができる。例えば、図10Cを参照すると、別のカム設計は、カップ98の内側表面96上にカムの幾何学形状を有するカム94を包含する。場合によっては、カムフォロワはモータと軸対称で動作することができる。ベルト又はチェーン機構など、カムのない機構を使用することもできる。ベルト又はチェーン機構を図示される駆動シャフト機構の代わりに用いて、口腔ケアデバイス12の軸は、流体通路40のための道を作るのに利用可能なままで、ヘッド20を駆動することができる。
【0027】
フォロワ88には中間駆動シャフト100が接続される。中間駆動シャフト100は、ハウジング16に直接固定されたガイドアセンブリ102内で滑動可能に位置付けられる。図10Dを参照すると、ガイドアセンブリ102は、ガスケット104(例えば、ゴムで形成される)、ブッシュ106(例えば、青銅オイライトブッシュ)、及び取付板108を包含する。取付板108はハウジング16に固定される(図10Bを参照)。ガイドアセンブリ102は、中間シャフト100がフォロワ88とともに前後に移動すると、中間シャフトを位置合わせし、安定させる。
【0028】
図10Bを参照すると、旋回する駆動シャフト42は中間駆動シャフト100に結合される。駆動シャフト100及び42は、互いに係合するように構成された一対の結合する切欠き110A、110Bによって結合される。切欠き110Aはシャフト42の端部(図11)に位置付けられ、切欠き110Bは中間シャフト100の隣接する端部(図10A)に位置付けられる。駆動シャフト42は、ハウジング16(仮想的に示す)のネック26内に固定されたブラケット112内で滑動可能に位置付けられて、シャフト42の横方向の動きを制限し、また切欠き110間の接続を維持する。切欠き110は、ブラケット112に対して切欠き110を分離する方向に力を(例えば、消費者が)印加することによって、分離可能である(例えば、構成要素152及び154を分離する)。ブラケット112は、消費者が押すことによって切欠き110を分離して、構成要素154を構成要素152及び156から分離できるようにするのに十分な可撓性を有する。
【0029】
図から分かるように、ハウジング16のネック26内の利用可能な空間は比較的限定されている。その結果、駆動シャフト42は、ハウジング16のネック26内での、流体運搬チューブ82と振動する駆動シャフト42の両方の配置を容易にするように成形される。図11に更に明瞭に示されるように、駆動シャフト42は、チューブ82が駆動シャフト42の動きと干渉しないように、流体通路40と駆動シャフト42の距離を維持する助けとなる、複数の屈曲部114、116を包含する。短い屈曲部114は、回転可能なヘッド20に接続され、ハウジング16のネック26を介して組み立てられるように、十分に短く設計される。これにより、シャフト42を、構成要素152(図10Bを参照)の底部にある開口部を介して組み立てることが可能になり、比較的狭い単一のハウジング構成要素152を容易に使用できる。しかしながら、屈曲部114は、回転するヘッド20を駆動するのに十分に長い。屈曲部114、116を包含することにより、駆動シャフト42及びチューブ82が使用中に互いの動作を妨げる可能性が低減される。
【0030】
次に図12を参照すると、回転可能なヘッド20は、ハウジング16内に形成されたソケット118内でハウジング16に回転可能に接続される。回転不能な継手(例えば、ブッシュ)120はチューブ82の遠位端の上で固定され、バルブ122は継手120の上で嵌合される。バルブ122及び継手120は、回転可能なヘッド20の開口124を通って延びるので、バルブ122及び継手120のうちの回転不能な継手120が、動作中、回転可能なヘッド20からの力のほとんどを受け、したがってバルブの磨耗及び断裂が低減される。ピン126は、ハウジング16内の穴128を介して回転可能なヘッド20に形成された溝穴130まで貫通することにより、回転可能なヘッド20をハウジング16内で固定する。このピン126及び溝穴130の接続により、回転可能なヘッド20がハウジング16内で固定され、回転可能なヘッド20が回転することができるようになる。
【0031】
図13A及び図13Bも参照すると、駆動シャフト42は、回転可能なヘッド20内に形成され、長手方向軸131から距離d(例えば、約0.127〜約0.508cm(0.05〜約0.2インチ)、約0.3175cm(0.125インチ)など、ゼロよりも大きい)だけずれて位置付けられた穴(図示せず)で回転可能なヘッド20に接続される。長手方向軸131は、ヘッドの回転軸134(図13B)に垂直であり、距離dは、長手方向軸131から穴の中心まで垂直に測定される。シャフト42は、穴の中にスリップ嵌合し、シャフト42に対して回転可能なヘッド20が振動できるようになる。駆動シャフト42が前後に並進すると、回転可能なヘッド20は、所望の振動数(例えば、約50Hz〜約80Hzなど、約35Hz〜約140Hz)で軸134の周りで振動する。
【0032】
図14及び図15を参照すると、ヘッド20は、開口部124(図12を参照)を包含する基部136を包含し、この開口部124を介して、バルブ122が基部を越えて外向きに延びる。ダックビルバルブ又は他のタイプの逆止弁など、あらゆる好適なバルブを利用することができるが、使用するのが容易であり、(例えば、使用中及び保管中に)外部の流体及び粒子が流体通路に入り込むのを減少させるので、ダックビルバルブが好ましい。いくつかの実施形態では、チューブ82の遠位端は、そこに取り付けられるバルブを用いることなく、流体出口を形成する。いくつかの実施形態では、開口部124は流体通路の一部を形成する。
【0033】
基部136からは、複数の剛毛の束138が延びる。図面では束138を固体質量として示しているが、束は、実際にはそれぞれ多量の別個のプラスチック剛毛で作られる。剛毛は、任意の所望のポリマー、例えばナイロン6.12又は6.10で作られてもよく、任意の所望の直径、例えば4〜8ミルを有してもよい。束138は基部136によって支持されており、例えば熱タフティング又はステープリングプロセスなど、当該技術分野において周知の任意の所望のタフティング技術によって、適所に保持されてもよい。束138はまた、歯ブラシ技術において周知のように、基部136上を移動するように取りつけられてもよい。ブラシヘッドのより詳細な説明について、出願人らは、係属中の米国出願第10/666,497号、(2003年9月9日出願)を参照し、その開示全体を本明細書に参考として組み込む。
【0034】
一般に、束138及び流体出口140(開口部124に沿った)は所望の場所に位置付けられてもよい。図14及び図15を参照すると、束138は、中央に配置されたバルブ122の周りに位置付けられている。図14を特に参照すると、基部136が楕円形状である、輪郭が決められた楕円のヘッド設計が示されている。バルブ122は、楕円形の基部136の中心の周りに(即ち、楕円形の長軸と短軸の交点に)位置付けられて示され、束138は楕円形構成の流体出口140の周りに配置されている。図15は、より円形のヘッド設計を示し、バルブ122は基部136の中央に位置付けられ、束138は円形構成の流体出口140の周りに位置付けられている。
【0035】
しかしながら、バルブ122及び関連付けられた流体出口140は、必ずしも回転可能なヘッド20の中央に位置付けられる必要はなく、又は流体出口が回転可能なヘッド20の回転軸134と必ずしも整列する必要はない。例えば、図16A及び図16Bを参照すると、可動ヘッド142はオフセットバルブ設計を包含する。この実施形態では、バルブ122及び関連付けられた流体通路40は、回転軸134から離間した回転可能なヘッド142を通って延びる。上述したように、駆動シャフト42は、長手方向軸131からずれて回転可能なヘッド142に接続される。別の例として、図17A及び図17Bを参照すると、ヘッド146は、可動部分148と固定部分150を包含し、固定部分150に位置付けられたバルブ122及び関連付けられた流体通路40を備える。代替例として、バルブ122を、固定部分150内ではなく、上述したように可動部分148内に位置付けることができる。可動部分148は、上述したように、駆動シャフトに接続された回転可能なヘッドによって形成することができる。いくつかの実施形態では、駆動シャフト42は、駆動シャフト42とチューブ60を流体接続することにより、流体通路40の一部を形成する流体経路を包含する。ヘッドに接続された駆動シャフト42の端部(図示せず)は、流体出口を提供すること、又はバルブ若しくは他の構造を駆動シャフトの端部に取り付けることができる。
【0036】
バルブ及び封止部
次に図18A〜図19B及び図20A〜図20Dを参照すると、上述したように、ハウジング16は3つの構成要素152、154、及び156に分離可能である。構成要素152(即ち、取外し可能なヘッドアセンブリ;図18A及び図18B)は、可動ヘッド20及びネック26、並びに駆動シャフト42及びチューブ82を包含する。構成要素154(即ち、取外し可能及び再充填可能なカートリッジアセンブリ;図19A及び図19B)は、チューブ60、圧縮可能領域58(図19B)、及び入口28を包含する。モータ34及びモータ36は、ポンプアセンブリ38及び再充電可能な電池44(図3Bを参照)とともに、構成要素156によって収容される。
【0037】
構成要素152及び154はそれぞれ、流体通路40の位置を含むので、構成要素152及び154が分離したときの流体の漏れを低減するため、又は場合によっては防止するため、構成要素152及び154はそれぞれ、「通常は閉止した」構成をそれぞれ有するバルブ160及び162を包含する。バルブは、関連付けられた導管の端部に設けられて、例えば、構成要素が脱離すると、各構成要素に関連付けられた流体通路全体を実質的に閉止する。
【0038】
図18A及び図18Cを参照すると、ネックバルブ160はカートリッジバルブ162と噛合することができる(図19A及び図19C参照)。図18C及び図19Cの両方を参照すると、ネックバルブ160及びカートリッジバルブ162は、流体通路40の一部をそれぞれ形成する、内側表面164及び166をそれぞれ包含する。開口部126及び128の近くで、内側表面164及び166は断面積が減少して、流体通路の内径を低減し、座面172及び174を形成する。座面172及び174に対してポペット176及び178が付勢される。ポペット176、178は、座面172及び174それぞれの外形を補完するように輪郭が決められた外側表面180、182を有する。ポペットは、つる巻きばね184、186(例えば、長さ約0.635〜約0.9525cm(0.250〜0.375インチ)、全体の外径が約0.3048〜0.6096cm(0.120〜0.240インチ)であり;例えばステンレス鋼ワイヤで、直径約0.03556〜0.04572cm(0.014〜0.018インチ)に形成される)によって座面172、174に対して付勢されて、構成要素152及び154が分離されると流体通路40を閉止する(例えば、液密及び/又は気密封止を形成する)。バルブは、通路内である量の正圧が印加されても(例えば、ポンプ機構が起動される)、通路を閉止し封止したままであるように構成することができる。通路内から各ポペットに正圧が印加されると、付勢力の増加した量が伝達され、ポペットは、座面に対して更なる力を印加して封止を維持する。
【0039】
図19B及び図19Dを参照すると、カートリッジ構成要素154は、出口280で格納ステーションバルブ322と噛合できる第2のバルブ200を包含する(図21及び図23A)。バルブ200はバルブ162に関して上述した機構を包含し、バルブ322はバルブ160に関して上述した機構を包含する。バルブ200は、基部表面30の近くに位置付けられた入口28を介して流体の流れを制御し(図2Bを参照)、バルブ322は、格納ステーションの出口280を介して流体の流れを制御する。バルブの動作を説明するため、図21を参照すると、ポペット176及び178はそれぞれ拡張部分188を包含する。拡張部分188は、バルブが分離されると、座面172、174を越えて突出する。バルブ200及び322が噛合すると、ポペット176、178の拡張部分188は互いに接触する。いくつかの実施形態では、ポペット176、178のどちらか1つのみが、個々の座面を越えて延びる拡張部分188を有するか、又はどちらも拡張部分188を有さない。バルブ200及び322が互いに近付くと、ポペット176、178は座面から離れて撓むので、流体通路40が開放され、そこを流体が流れることができるようになる。バルブはまた、噛合したとき、例えば通路内を流れる流体によってポペットに圧力が印加されると、使用中に開放されたままであるように構成される。これは、バルブが開放されているとき、各ポペットの動きを制限することによって実現できる。
【0040】
バルブが噛合したときに流体通路40を周囲から封止するため、カートリッジバルブ162及び/又は200は、カートリッジバルブの外側表面194から内向きに延びる凹部192内に位置付けられる、封止リング201(例えば、Oリング)を包含することができる。いくつかの実施形態では、封止リングは液密封止体を提供するが、気密封止体は提供しない。場合によっては、封止リングは液密と気密の両方の封止体を提供する。封止リングは、バルブ160及び/又は322の内側表面190と接触するようにサイズ決めされる。
【0041】
図18Cを参照すると、ネックバルブ160は、バルブアセンブリの一部としてネック26の一部165を組み込む。ネックバルブアセンブリ160は、チューブ82の近位開放端に直接接続されて、流体がバルブからチューブ82に直接通るのを可能にする。図19Cを参照すると、カートリッジバルブ162は、アセンブリの後部で逆目継手203によってチューブ60に接続される。クランプ、ワイヤ、又はプラスチックの結合ラップ、及び/又は接着剤などの他の取付方法も可能である。
【0042】
いくつかの実施形態では、構成要素が分離されたとき、1つの構成要素の流体通路40のみを閉止する代替バルブアセンブリが使用される。図22A〜図22Cを参照すると、片側バルブアセンブリ250は、バルブ252及び開放取付具254を包含する(図22Cを参照)。バルブ252は、断面積が減少した内側表面256を包含して、座面258と、座面258に対して付勢される拡張部分262を備えたポペット260とを形成する。取付具254は、流体の流れのための通路を形成する内側表面266と、取付具の通路にかかる壁268とを包含する。壁268は、通路と流体連通している4つのチャネル270を包含する。チャネル270は、バルブ252が取付具254と噛合したとき、流体がそこを介して取付具254からバルブ252に(又はその逆に)流れることができる導管を提供する。
【0043】
次に図22Bを参照すると、バルブ252が取付具254と噛合すると、拡張部分262が壁268と接触する。バルブ252の表面272が壁268に近付くと、ポペット260は座面258から離れるように撓んで、バルブ252が開放される。チャネル270は、ポペット260がチャネル270を阻害しないように位置付けられるので、流体がそこを通過することができる。いくつかの実施形態では、(例えば、ネック構成要素152内の通路40を洗浄できるように)取付具254はネックバルブ160と交換される。
【0044】
一般に、取付具、並びにポペット及びばねを包含するバルブを形成する材料は、所望のように選択することができる。バルブを形成するのに好適な材料としては、ポリエチレン(例えばHDPE)、ポリプロピレン、アクリロニトリルベースのコポリマー(例えば、BP p.l.c.から入手可能なBAREX(登録商標))、アセタール(POM)、又はステンレス鋼などの耐腐食性金属が挙げられる。ポペットを形成するのに好適な材料としては、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)などのエラストマー、ニトリルゴム(NBR)、フルオロカーボン(例えば、デュポンダウエラストマーズ社(DuPont Dow Elastomers L.L.C)から入手可能なVITON(登録商標)フルオロカーボン)、これらの材料の組み合わせ、及びステンレス鋼などのより硬質の材料と組み合わせて使用されるこれらの材料のいずれかが挙げられる。バルブは、超音波接合、レーザー接合、接着剤などの通常の接合プロセスとともに、成形(例えば、射出成形)及び/又は機械加工など、任意の好適な方法で形成することができる。
【0045】
構成要素152及び154は交換可能であるように設計される。「交換可能」とは、組み立てられた口腔ケアデバイスを形成するために、構成要素152及び154が消費者によって他の類似の構成要素と取替え可能であることを意味し、その交換は、通常、口腔ケアデバイスに損傷を与えることなく、消費者が行うことができる。上述の説明から理解できるように、流体通路40の全体は構成要素152及び154によって支持され、流体通路40の全体も交換可能である。換言すれば、流体に触れる口腔ケアデバイス12のいずれの部分も交換可能である。これにより、望ましくない流体の混合、又は口腔ケアデバイスの修理(例えば、流体通路の破裂、バルブの誤動作などによる)を必要とせずに、口腔ケアデバイスに異なるタイプの流体を使用することが容易になる。このことはまた、長時間の使用の間、口腔ケアデバイスを衛生的な状態に保つ助けとなる。
【0046】
口腔ケアデバイス12を組み立てるため、構成要素152(ヘッドアセンブリ)及び154(カートリッジ)の両方を、独立した機械的スナップ止め機構137で構成要素156に取り付ける(図2A及び図2B)。図18A及び図20Aを参照すると、構成要素152は、構成要素156の上端部133を構成要素156の受入れ端部135に挿入することによって、構成要素156に取り付けられる。そのようにすると、スナップ止め部材139(図18B)及び141(図20A)による機械的接続が形成され、駆動シャフト42及び100が接続され、また構成要素154が構成要素156に接続される場合、バルブ160及び162を介して流体接続が作られる。構成要素154は、同様のスナップ止め接続によって構成要素156に接続される(図19Aも参照)。構成要素152及び154を構成要素156から取外すため、ユーザーは、スナップ止め137を互いに向かって捩って、機械的接続を脱離させることができる。これは、ハンドル24に配置されたボタン143をつまんで、構成要素154を構成要素156から取外し、またネック26に配置されたボタン143をつまんで構成要素152及び156を取外すことによって達成される。独立したねじ又は差し込み式のカラーなど、取り付けられた構成要素の配向とは無関係に動かすことができる他の接続も考えられる。駆動シャフト及び流体ライン接続の両方が作られなければならないので、2つの接続を整列させる直線状の接続(例えば、回転接続とは対照的に)が好ましい。構成要素152を構成要素154に取り付け、次に構成要素154を構成要素156に取り付けるなど、他の一般的な取付構成を行うことができる。
【0047】
口腔ケアデバイス制御
再び図3Aを参照すると、口腔ケアデバイス12は、モータ34、36に電気的に接続され、一般にモータの動作を支配する、制御回路又はコントローラ400を包含する。ユーザーインターフェース402は、コントローラ400との外部の相互作用を提供する。ユーザーインターフェース402は、オン・オフボタン404及び406並びに流体量スイッチ408を包含するが、それらはすべてハウジング16の外部からアクセス可能である(図2Aを参照)。
【0048】
コントローラは所望のようにプログラムすることができるが、一例として、コントローラは、ボタン404を押し下げることによって両方のモータ34及び36が起動され、ボタン406を押し下げることによってモータ34、36の1つのみ、例えばモータ36が起動されるように設計される。ボタン404を押し下げることで、ヘッドの移動及び流体の流れの両方が開始される。ボタン406を押し下げることによって、流体の流れ及びヘッドの移動の1つのみを開始することができる。ボタン404又は406を押し下げることにより、起動後の関連付けられたモータを停止させることもできる。ボタン406がモータ36のみを起動し停止させる場合、ユーザーは、例えば、追加の流体を放出する必要なくブラッシングを行うことができ、ヘッドが回転しているまま口腔ケアデバイス12を洗浄することができる。流体量スイッチ408により、ユーザーが、高速(例えば約1.1g/分)、中速(例えば、約1g/分)、及び低速(例えば約0.9g/分)など、予め選択された流体放出速度を選択することが可能になる。3つのLED410は、選択的に発光して、選択された流体放出量を表示することができる。代わりに又はそれに加えて、流体放出量を伝達するためにLCDディスプレイを包含すること、並びに/又はLCDディスプレイを用いて、口腔ケアデバイス12内の流体量及び/若しくは電池の充電状態などの他の情報を表示することができる。
【0049】
上述したように、コントローラ400を所望のようにプログラムすることができる。好ましくは、コントローラ400は、モータ34の起動後、ペースト剤の放出量を調節するようにプログラムされる。いくつかの実施形態では、コントローラは、例えばペースト剤がブラッシングを始めるのに十分な量となるように、比較的大きな流体のかたまりがモータ34の起動直後に放出され、次にペースト剤の放出量が、例えばブラッシングサイクルの残りの部分全体にわたってより低い放出量まで減少されるようにプログラムされる。ペースト剤の放出量は、例えば、断続的な流体のバーストによって、及び/又は流体の放出速度を遅くすることによって減少されてもよい。一例として、コントローラは、低速、中速、及び高速の3つの放出設定を提供するようにプログラムされてもよい。一実施形態では、低放出設定において、コントローラは、モータ34を約7秒間起動させることにより、かたまりを放出するようにプログラムされる。約7秒の後、コントローラは、約0.75秒モータ34を断続的に起動し、約2.4秒モータ34を不活化させる(即ち、この間隔でモータのオンオフを循環させる)。同じ実施形態では、中間放出設定で、コントローラは、モータ34を約7秒起動し、次に、モータを約0.75秒オンにし、約1.63秒オフにするサイクルで循環させることにより、かたまりを放出するようにプログラムされる。高放出設定では、コントローラは、モータ34を約7秒起動し、次に、モータを約0.75秒オンにし、約1.2秒オフにするサイクルで循環させることにより、かたまりを放出するようにプログラムされる。コントローラ400の所望のプログラム設定に応じて、より多い又はより少ないユーザーインターフェース制御を用いて様々な機能を開始することができる。
【0050】
格納ステーション
使用中でない場合、口腔ケアデバイス12を格納ステーション14と結合させることができる。格納ステーション14は、コンセント(図示せず)又は他の好適な電源に接続することができる。
【0051】
図23A及び図23Bを参照すると、格納ステーション14は、口腔ケアデバイス12を直立位置で受入れ部分273内に保持するように形成される。受入れ部分273は、ハウジング291内に形成された垂直の凹部295と、基部293から延びるハウジング延長部297との間に形成される。凹部295は、口腔ケアデバイス12の一部を受入れるような外形にされる。格納ステーション14は、格納ステーションが口腔ケアデバイスを受入れたときに入力を検出し、その入力に応答して、信号をコントローラに送る反応性装置、例えばセンサ(図示せず)を包含するが、その詳細を以下に更に説明する。
【0052】
次に図23Bを参照すると、格納ステーション14は、チューブ276と結合された、流体貯蔵容器274(図24及び図25を参照)を包含し、チューブ276は、流体貯蔵容器274から出口280まで延びる流体通路278の一部を形成する。いくつかの実施形態では、図24に示されるように、流体貯蔵容器274は、格納ステーション14の分離可能及び交換可能な部分301の一体部分として形成される。図25に示される他の実施形態では、交換可能な小袋303が流体貯蔵容器を形成する。この場合、格納ステーションの上側部分301は取外し可能であり、小袋303の内容物が空になったときに、又は消費者が異なる製品を使用したいと考えたときに、消費者が、容易に小袋を取り除き、差替えの小袋を挿入することができる。
【0053】
図23Bを参照すると、流体通路に沿って流体を移動させるため、格納ステーションは可逆性のポンプアセンブリ282を包含する。図26A及び図26Bからより明瞭に分かるように、ポンプアセンブリ282は、図4A及び図4Bに示されるポンプアセンブリと類似のものであり、モータ284、上向きに拡張された寸法のらせん部(図26Aを参照)を有するねじ286、及びチューブ276の圧縮可能領域277を実質的に圧縮するように位置付けられた、結合されたフィンガー290の列を包含する。いくつかの実施形態では、モータ284、らせん部を包含するねじ286、及びフィンガー290は、上述した構成とほぼ同一の構成のものである。流体、微粒子、及び/又は粉末を通路に沿って移動させるための、ダイアフラムポンプ、ピストンポンプ、圧縮ガス、ギアポンプなど、他のポンプアセンブリもまた考えられる。
【0054】
モータ284は、ブラケット294を用いて、ベースステーション14の床部298(図23Bを参照)に固定された支持板296に取り付けられる。フィンガー290は、その基部(例えば、図5Aの要素53を参照)に沿って、支持部材300に固定された板305に固定され、支持部材300は、一対の案内板306及び308(図26B)の側面に取り付けられる。このように取り付けられると、フィンガー290は、チューブ276に隣接して位置付けられた一連の片持ち突起を形成する。案内板306、308は、それぞれ、その下側表面で支持板296に取り付けられる。案内板308は、ギアボックスからの出力をねじ286に接続する、連結部材311を受入れるようにサイズ決めされた開口309を包含し、案内板306は、ねじ286を受入れる開口309を包含する。
【0055】
再び図26A及び図26Bを参照すると、位置決め板310が設けられて、流体運搬チューブ276を位置決めするので、圧縮可能領域292がフィンガー290に隣接する。位置決め板310は、板306、308の上側表面に取り付けられ、位置決め板310の下側表面と、案内板306、308それぞれの上側表面にある凹部312及び314とによって画定される開口部を包含し、そこをチューブ276が通る。チューブ276がこれらの開口部によって適所に位置決めされ保持されるので、フィンガー290が変位すると、一連の複数の圧縮現象において、フィンガーが、圧縮可能領域292内でその長さ全体にわたって徐々にチューブ276を圧縮して、流体経路に沿って流体を押しやる。
【0056】
一般に、モータ284は所望のように選択することができる。好適なモータは、マブチ(Mabuchi)から入手可能なFF130SHである。ねじ286、フィンガー290、及び変位手順は、図7A〜図7Eを参照して上述したものと同一であることができる。
【0057】
ポンプアセンブリ282の下流で、チューブ276は駆動アセンブリ316(図27A)に接続され、駆動アセンブリは、バルブ322を伸縮させて、口腔ケアデバイス12のバルブ200と係合及び脱離するのに使用される。バルブ322が図示されているが、口腔ケアデバイスと結合し、流体貯蔵容器274と口腔ケアデバイスとを連通させる、あらゆる好適な継手を使用することができる。駆動アセンブリ316は、バルブ322に接続されたスレッド320を動かすことができるモータ318を包含し、バルブ322は、(例えば、逆目継手を用いて)チューブ276に流体接続されている。次に図27A及び図27Bを参照すると、バルブ322は、固定のブッシュ324内で滑動可能に位置付けられる。スレッド320及び関連付けられたバルブ322を動かすため、モータ318及び関連付けられたギアボックス328は、ねじ込み可能にスレッド320に接続された連結具を用いて、主ねじ330に接続される。モータ318が主ねじ330を回転させると、スレッド320は、主ねじ330の回転方向によって、モータ318に向かって押されるか、又はそこから離れる方向に引張られる。主ねじ330は、主ねじ330を位置決めする助けとなる一対の軸受334に接続される。上述したように、バルブ322は、出口280に位置付けられて、出口280からの流体の流れを制御し、また口腔ケアデバイス12の入口28に入る流体の流れを制御するバルブ200と噛合可能である。代替例として、いくつかの実施形態では、バルブは、他の駆動機構、例えば、ばね機構(例えば、バルブにばね負荷をかけ、ボタンを用いてバルブを解放する)、並びに/又はバルブを伸縮及び/若しくは収縮させることができるレバーを用いて、機械的に起動させることができる。
【0058】
再び図23Bを参照すると、格納ステーション14の受入れ部分273内で、一対のリード線336、338が露出している。リード線336、338は、口腔ケアデバイス12が受入れ部分173内に置かれたときに、口腔ケアデバイス12上の一対の接点340、342(図2A)と接触するように位置決めされる。この接触により、口腔ケアデバイス12と格納ステーション14が電気的に結合されるので、格納ステーションが接続される電源は、口腔ケアデバイス内の再充電可能な電池を再充電することができる。接点340、342は、再充電可能な電池と電気的に接続され、電力が格納ステーションから電池に流れることができるようになる。
【0059】
図28を参照すると、接点340、342がリード線336、338と噛合するように、口腔ケアデバイス12を受入れ部分273内に置くことにより、コントローラによって認識される充電回路が閉じられる。充電回路が閉じると、再充電可能な電池44の充電が始まる。充電回路は、電池44を誘導的に充電する誘導性構成要素を包含することができる。いくつかの実施形態では、口腔ケアデバイスは、格納ステーションに電気的に接続され、機械的に、又は例えば磁界、電界、若しくは高周波識別(RFID)からの信号を用いて接続される。充電プロセスが始まると、駆動アセンブリ316のモータ318が起動され、バルブ322は前方に突出して、ハンドル24のバルブ200(図2B)と噛合する。リミットスイッチ(図示せず)は、バルブ322の移動の終了を決定する。リミットスイッチが始動されると、バルブ322は、追加の選択された期間(例えば、約2秒)、駆動アセンブリ316によって前方に突出することができ、それによってバルブ200及び322を確実に嵌め込むことができる。選択された期間、バルブ322は前方に移動してもよいし、また移動しなくてもよい。選択された移動の期間は、主に、バルブ322及び200が確実に噛合するのを助けるのに使用される。
【0060】
リミットスイッチが始動され、選択された期間が終了すると、コントローラは、圧力スイッチ(図示せず)が始動されているかどうかを決定するようにプログラムされる。圧力スイッチは、通路278内(又は、いくつかの実施形態では、口腔ケアデバイス12の通路40内)で垂直にされ、通路内の圧力が、予め選択された閾値、例えば55.16kPa(8psi)(好ましくは41.37〜68.95kPa(6〜10psi)を超えている場合に始動する。この閾値を超えている場合、口腔ケアデバイスの流体通路40が満たされていることを示す。バルブが噛合すると、口腔ケアデバイスの流体経路がまだ満たされていなければ(即ち、圧力スイッチが起動されていなければ)、ポンプアセンブリ282が起動されて、流体を格納ステーションの貯蔵容器274から口腔ケアデバイス12の構成要素154内の流体通路40に給送して、口腔ケアデバイス12の流体経路内の流体源を再充填する。
【0061】
ただし、コントローラが、ポンプアセンブリ282を起動する前に圧力スイッチが始動されたことを検出した場合(即ち、口腔ケアデバイスが格納ステーションに置かれたときに、口腔ケアデバイスの流体通路が既に満たされている場合)、モータ284は起動されず、バルブ322は、後部リミットスイッチ(図示せず)が起動されるまで収縮される。
【0062】
再充填動作中、通路内の圧力が閾値に達すると、圧力スイッチが始動され、コントローラは、モータ284に停止するように信号を送って流体のポンピングを中止し、駆動アセンブリ316に信号を送って、バルブ322をその元の閉止位置に収縮させる。代替例として、いくつかの実施形態では、圧力スイッチを始動すると、コントローラは、流体を流体貯蔵容器に戻すように直接導くバイパス弁を開放する。同様の動作は、例えば、圧力スイッチを要さない圧力逃がし弁を用いることにより、実現することもできる。バルブ322がその開始位置まで収縮すると、後部リミットスイッチが始動される。
【0063】
上述したように、流体通路40は、通路内の圧力が、構成要素154が所定の容量に達したことを示す、予め選択された閾値に達するまで充填される。溢れ出し防止対策として、コントローラは、圧力スイッチが始動されたか否かに関わらず、選択された時間(例えば、1分、好ましくは30秒〜2分)の経過後、モータ284を停止することができる。これにより、格納ステーション14が流体貯蔵容器274を空にするのを防ぐことができる(例えば、バルブの噛合の問題又は壊れた構成要素がある場合)。バルブ322及び200が噛合すると(図19)、口腔ケアデバイス12は、受入れ部分273から取外すことはできない。噛合したバルブは、口腔ケアデバイス12を格納ステーション14に係止して、例えば、口腔ケアデバイス12と格納ステーション14の流体接続を維持する。
【0064】
いくつかの実施形態では、バルブ322を駆動し、流体通路278に沿って流体を給送するのに、格納ステーション14に収容された1つのモータのみが使用される。その場合、モータを駆動アセンブリ及びポンプアセンブリと選択的に係合するために、クラッチを使用することができる。場合によっては、格納ステーションの流体貯蔵容器から流体を引き出して、カートリッジ構成要素154内の通路60を充填するために、口腔ケアデバイス12内のポンプアセンブリ38が使用される。これにより、格納ステーション14内のポンプアセンブリ282が不要になる。
【0065】
次に図29を参照すると、分離可能及び交換可能なカートリッジ404を備えた、分離可能なバイコンポーネントハウジング402を包含する、別の口腔ケアデバイス400が示される。上述の口腔ケアデバイス12と同様、口腔ケアデバイス400は、電動ヘッドを有する電動式歯ブラシであり、歯磨剤若しくはうがい薬、又は様々な流体の組み合わせなどの流体を、ブラッシングサイクル中に放出するように設計される。以下に詳細に説明するように、口腔ケアデバイス400は、本体構成要素418と、流体貯蔵容器(再充填可能及び/又は使い捨て)及び電池(再充電可能又は使い捨て))又は他の電源の両方を包含する、分離可能なカートリッジ構成要素404とを包含する。本体構成要素及びカートリッジ構成要素は、スナップ止め419でともに固定される。いくつかの実施形態では、カートリッジ構成要素404全体が使い捨てである。
【0066】
組み立てられると、口腔ケアデバイス400は、可動ヘッド408及びネック40が配置される遠位部分406と、ハンドル414が配置される近位部分412とを包含する。ヘッド408は、ブラッシングの際にユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされ、ハンドル414は、ユーザーが把持することができ、使用中のヘッド408の操作を容易にする。口腔ケアデバイス400は、オン/オフボタンの形態のユーザーインターフェース416を包含する。
【0067】
上述したように、カートリッジ構成要素404は、本体構成要素418から分離可能である(図31Aを参照)。図30A及び図30Bに示されるように、カートリッジ構成要素404は、流体(例えば、歯磨剤、うがい薬、水)を流体貯蔵容器405(例えば、剛性の容器又は可撓性の小袋)内に運搬できる、取外し可能及び交換可能なカートリッジである。本体構成要素418は、電源420も包含する(図30Bを参照)。カートリッジ構成要素404に電源(例えば、1以上の電池)及び流体貯蔵容器を提供することにより、カートリッジ構成要素を再充填及び再充電することができる格納ステーションを不要にすることができる。いくつかの実施形態では、カートリッジ構成要素404を再充填し、及び/又は電源420を再充電するために、再充填ステーション、再充電ステーション、及び/又は再充填並びに再充電ステーションの組み合わせが提供される。他の実施形態では、再充填又は再充電のどちらも行わない単純な格納ステーションを、口腔ケアデバイスのホルダとして提供してもよい。
【0068】
次に図31A及び図31Bを参照すると、本体構成要素418は、可動ヘッド408と、本体構成要素418内に一体に収容された一対のモータ34及び36とを包含する。モータ34は、流体を流体通路40に沿って口腔ケアデバイス400のヘッド408に向けて移送するのに使用される、ポンプアセンブリ438を駆動する。いくつかの実施形態では、モータ34は可逆性のものであり、(例えば、通路内の圧力の蓄積によって生じる恐れがある、ヘッドからの流体の漏れを低減し、場合によってはなくすために)流体を逆方向に、口腔ケアデバイス400の近位部分に向けて移動させることができる。モータ36は駆動シャフト442を駆動し、それが次にヘッド408を動かす(例えば、回転させる)。カートリッジ構成要素404が本体構成要素418に接続されると(図29に示されるように)、電源420がモータ34、36に電気的に結合されて、そこに電力を提供する。
【0069】
ヘッド駆動アセンブリは、上述した口腔ケアデバイス12のヘッド駆動アセンブリと同様であり、ヘッド408及びチューブ422における流体出口の配置を容易にして、ハウジング402のネック410内に流体通路40を形成するオフセット設計を用いて、駆動シャフト42が回転可能なヘッド408に接続される。駆動シャフト42は、モータ36からの回転出力を、駆動シャフト42を前後に駆動するのに使用される直線運動に変換する、カム・フォロワ機構を用いて動かされる。いくつかの実施形態では、ヘッド駆動アセンブリは、上述したような図10A〜図13に示されるものとほぼ同一である(また、任意の代替物を包含してもよい)。
【0070】
図31Bから分かるように、ポンプアセンブリ438は、図4A及び図4Bに示されるポンプアセンブリ38と類似のものであり、モータ34、上向きに拡張された寸法のらせん部50を有するねじ48、結合されたフィンガー56の列、並びに流体通路40の少なくとも一部を形成する、圧縮可能領域58を有するチューブ422を包含する。いくつかの実施形態では、モータ34、らせん部50を包含するねじ48、チューブ422、及びフィンガー56は、上述した構成とほぼ同一の構成のものであり、上述した代替物のいずれかを包含してもよい。
【0071】
ハウジング構成要素404及び418のそれぞれは、流体通路40の一部を含む。構成要素404及び408が分離されたときに、流体通路40からの流体の漏れを低減するため、又は場合によっては漏れを防ぐため、「通常は閉止した」構成のバルブ160及び162が、本体構成要素418の近位端とカートリッジ構成要素404の遠位端とにそれぞれ提供される。(「通常は閉止した」構成を有する好適なバルブは、例えば図18C及び図19Cに示され、上述されている。図40A及び図40Bを参照して以下に説明するものなど、他のタイプのバルブを使用してもよい。図18C〜図19Cに示されるバルブに関して上述したように、バルブ160及び162は、本体構成要素418及びカートリッジ構成要素404が分離されたとき、通路40を閉止し、構成要素が接合されたときの通路40を介して流体が流れるようにする。
【0072】
他の実施形態
次に図32、図33、及び図34を参照すると、例えば口腔ケアデバイス内で圧縮要素の列の配置を容易にする、複数の屈曲部508を有する圧縮要素を包含する、3つの別の圧縮要素が示される。曲率は、図に示されるように180度であることができるが、90度の曲率など、他の構成が使用されてもよい。図32を参照すると、圧縮要素列500は、複数の結合された圧縮要素502を包含する圧縮要素502は、それぞれ両端で基部504によって支持され、各基部504もまた、要素502の列と結合する。圧縮構成要素502は、ねじ48によって印加されるものなどの力の印加時に曲がるように形成される。要素502が曲がると、関連付けられた圧縮表面506が変位され、それによって、例えば隣接する圧縮チューブを変位させることができる。図33を参照すると、別の圧縮列510は、基部504の一端のみで支持された、複数の結合された圧縮要素512を包含する。
【0073】
次に図34を参照すると、圧縮列600は、一対の圧縮可能な流体導管602及び604を圧縮して、一対の関連付けられた流体通路606及び608(破線で示す)に沿って流体を給送することができる。圧縮要素610は、2つの配列の各圧縮要素610も結合する共通の基部612から延びる。図に示される実施形態の利点は、らせん部(図示せず)を備えた単一のシャフトを使用して、圧縮要素610の2つの配列の間にらせん部を備えたシャフトを配置することにより、圧縮要素の両方の配列を変位することができる点である。いくつかの実施形態では、図5Bに示されるものなどの複数の別個の圧縮要素の配列を、図6Aに示されるものなどのらせん部を備えた複数のシャフトに沿って用いて、複数の通路それぞれに沿って流体を給送することができる。
【0074】
別のねじの実施形態700が図35A及び図35Bに示されているが、らせん部702は、複数の不連続な突起704で形成される。突起704は、例えば、図7A〜図7Eを参照して上述したような、圧縮要素の列を変位するように配置され形成される。
【0075】
上述したように、口腔ケアデバイスは、1超過の流体通路を包含することができる。図36A及び図36Bを参照すると、口腔ケアデバイスは、(例えば、同じ又は異なる流体の)2つの流体の流れを口腔ケアデバイス内に直接導くため、一対のチューブ514及び516を包含する。図に示されるように、チューブ514及び516はそれぞれ、可動ヘッド408の回転軸518に垂直な長手方向軸531からずれた位置にある、ヘッドに接続される。いくつかの実施形態では、チューブ514、516の1つが回転軸518でヘッドに接続されて、他方が回転軸518からずれた位置で接続される。図37を参照すると、チューブ550及び552が、ポンプアセンブリの下流とヘッドにおける流体出口の下流とで互いに流体接続された、変形例が示される。この実施形態は、ブラッシング表面に放出する直前の時点で、通路内で流体を混合することが望ましい場合に、有利なことがある。
【0076】
図38及び図39を参照すると、ヘッドは、予防薬カップ(prophy cup)620、622(又は、ピックなどの他の案内部材)を包含してもよい。図38及び図39に示されるように、予防薬カップ620及び622は、基部624から、及びノズル626の周りに延びる。図39では、予防薬カップ622はスプライン加工され、洗浄を助けることができる、予防薬カップの隆起部630に沿って配置された開口部628を包含する。
【0077】
図40A及び図40Bは、例えば、ヘッド構成要素152とカートリッジ構成要素154(例えば、図18B及び図19Bを参照)を連通させることができる、バルブ160及び162を交換するための、並びに/又はカートリッジ構成要素154と格納ステーション14(例えば、図21を参照)を連通させることができる、バルブ200及び322を交換するための、別のバルブアセンブリ800の実施形態を示す。バルブアセンブリ800は、そこを通って延びる通路804を有する取付具802を包含する。通路804内には、通路804内にそれと同軸で延びる封止リング810に向かってばね808で付勢された、ばね付勢されたボール806が配置される。図40Aを参照すると、閉止位置にあるバルブアセンブリ800が、通路を封止する封止リング810に対して付勢されたボール806とともに示される。次に図40Bを参照すると、開放位置にあるバルブアセンブリ800が、取付具802で受入れられる導管812によって封止リング810から離されたボール806とともに示される。導管812は、導管812の側壁816を通って延びる複数のポート814を包含する。ポート814によって、導管812の端部818がボール806に当接すると、流体がポートを通って通路804に入ることができるようになる。開放位置では、流体、微粒子、若しくは他の何らかの好適な材料は、使用中に、ボール806を超えて、例えば口腔ケアデバイス10のヘッド20に向かって、及び/又はいくつかの実施形態ではそこから離れる方向に、流れることができる。
【0078】
次に図41及び図42を参照すると、特定の口腔ケアデバイスの実施形態、例えば、1以上の上述の特徴を包含する口腔ケアデバイスとともに使用するのに好適な流体貯蔵容器は、それぞれ再充填可能な小袋850及び900の形態である。図に示されるように、子袋850及び900は再充填可能である。場合によっては、小袋は交換可能であり、また例えば小袋が空になると、使い捨てることができる。小袋850及び900は、対向する長手方向側縁856、858に沿ってシーム860及び862によってそれぞれ接合された、一対の側壁852、854を包含する。いくつかの実施形態では、側縁は、シームによって1つの長手方向側縁に沿って、及び折り畳みによって対向する長手方向側縁に沿って接合することができる。側壁852、854はまた、シーム868、870によって上縁864及び下縁866に沿って接合される。側壁852、854は、側壁の間に形成された体積を有する小袋本体872を形成する。
【0079】
小袋本体872の中には取付具874が延び、またそれは、上縁864において側壁852、854の間に配置された端部882(図43)を有する。取付具874は、小袋本体872と、口腔ケアデバイスを通って延びる流体導管とを連通させる。図44を参照すると、いくつかの実施形態では、取付具880は側壁852に形成された開口部を通って延びる。再び図41及び図42を参照すると、取り付け具874には、上述したように、通常は閉止している構成を有するバルブ200が接続される。
【0080】
図43を参照すると、取付具874の端部882は、取付具の高さHよりも大きい幅Wを有し、W及びHは、垂直な長軸及び短軸884、886(各軸を仮想的に示す)にそれぞれ沿って測定される(即ち、取付具874の高さ対幅の縦横比は1未満であり、好ましくは最大で約0.65、例えば約0.55である)。
【0081】
取付具を包含する小袋は、小袋に内容物が充填されると、小袋本体の体積が元の充填されていない体積から増加するように構成され、その体積は小袋が空になると減少する。小袋が実質的に、例えば約95%空になったとき、小袋の体積は、元の充填されていない体積にほぼ等しく(例えば、体積は、元の充填されていない体積の少なくとも約40%、好ましくは元の充填されていない体積の少なくとも約20%、例えば元の充填されていない体積の少なくとも約10%)、潰れた小袋の片部888及び890は実質的に平らである。この構成により、著しい材料の疲労なしに小袋が空になることができ、例えば、小袋を再充填し再使用することが可能になり、側壁を形成するのにより硬い材料を用いることが容易になり得る。
【0082】
小袋850及び900は、側壁852、854を形成する内層及び外層を包含する積層構造を有することができ、又は側壁は単一の層のみを有する一体構造であることができる。側壁を形成する複数層を有する実施形態では、層は異なる材料のものであることができ、又は各層は同じ材料のものであることができる。小袋850及び900を形成するため、小袋本体を、プラスチックフィルムの単一のシート(又は複数のシート、例えば2枚)で形成することができ、プラスチックフィルムは、半分に折り畳まれ、折り畳み縁部及び2つの開放縁部で封止される。取付具は次に開放縁部に挿入され、縁部は、2つの側壁の間に配置された取付具で封止される。いくつかの実施形態では、上述したように、折り畳み縁部は封止されなくてもよい。いくつかの実施形態では、小袋本体は一端で丸くされ、連続する丸み付けされたシームが小袋本体の丸くされた端部を封止する(図示せず)。
【0083】
小袋本体を形成するのに好適な材料としては、アクリロニトリルコモノマー、アクリロニトリルメチルアクリレートコポリマー(例えば、BAREX(登録商標)樹脂)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、フルオロポリマー、例えばPCTFE又はCTFE、ポリエチレンテレフタレート、又はこれらの組み合わせが挙げられる。取付具はまた、アクリロニトリルメチルアクリレートコポリマー(例えば、BAREX(登録商標)樹脂)など、あらゆる好適な材料で形成することができる。側壁(又は少なくとも側壁の一層)は、内層及び外層を包含する積層構造を含んでもよく、内層は、最大で約3,447,378kPa(500,000psi)の曲げ弾性率を有する材料を含む。いくつかの実施形態では、側壁(又は少なくとも側壁の一層)は厚さ約25〜100ミクロンである。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【図1】口腔ケアシステムの一実施形態の側面斜視図。
【図2A】口腔ケアデバイスの一実施形態の正面斜視図。
【図2B】図2Aの口腔ケアデバイスの背面斜視図。
【図3A】図2Aの口腔ケアデバイスの透過正面図。
【図3B】図2Aの口腔ケアデバイスの透過背面図。
【図4A】ポンプアセンブリ及び関連付けられた流体通路の一実施形態の側面斜視図。
【図4B】図4Aのポンプアセンブリの詳細斜視図。
【図5A】圧縮要素の列の一実施形態の正面図。
【図5B】圧縮要素の列の一実施形態の側面図。
【図6A】ねじの一実施形態の側面図。
【図6B】ねじの一実施形態の斜視図。
【図7A】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7B】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7C】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7D】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図7E】図4Aのポンプアセンブリ及び流体アセンブリのポンピング手順を示す図。
【図8】可撓性の膜を包含するポンプアセンブリの要素の側面図。
【図9】別の可撓性の膜の実施形態。
【図9A】別の可撓性の膜の実施形態。
【図10A】駆動アセンブリの一実施形態を詳細に示す上面斜視図。
【図10B】口腔ケアデバイス内に位置付けられた図10Aの駆動アセンブリを示す図。
【図10C】カムの代替実施形態の側面図。
【図10D】ガイドアセンブリの斜視図。
【図11】駆動シャフトの一実施形態の背面斜視図。
【図12】図2Aの口腔デバイスのヘッドの断面図。
【図13A】図11の駆動シャフトとヘッドに接続された流体通路の上面図。
【図13B】図11の駆動シャフトとヘッドに接続された流体通路の斜視図。
【図14】2つのブラシの実施形態の正面斜視図。
【図15】2つのブラシの実施形態の正面斜視図。
【図16A】口腔ケアデバイスの別の実施形態におけるヘッド及びネックの正面斜視図。
【図16B】口腔ケアデバイスの別の実施形態におけるヘッド及びネックの背面斜視図。
【図17A】口腔ケアデバイスの別の実施形態の正面斜視図。
【図17B】口腔ケアデバイスの別の実施形態の背面斜視図。
【図18A】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の側面図。
【図18B】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の側面図。
【図18C】バルブを示す図18Aの範囲Cの詳細断面図。
【図19A】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能なカートリッジ構成要素の一実施形態の側面図。
【図19B】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能なカートリッジ構成要素の一実施形態の断面図。
【図19C】図19Bのの範囲C及びDの拡大詳細図。
【図19D】図19Bのの範囲C及びDの拡大詳細図。
【図20A】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の正面斜視図。
【図20B】図20Aの構成要素の透過正面図。
【図20C】図2Aの口腔ケアデバイスの一部を形成する分離可能な構成要素の一実施形態の背面斜視図。
【図20D】図20Aの構成要素の透過背面図。
【図21】格納ステーションバルブと噛合する図19Dのバルブの横断面図。
【図22A】別のバルブアセンブリ実施形態の横断面図。
【図22B】別のバルブアセンブリ実施形態の横断面図。
【図22C】図22A及び図22Bのバルブ取付具の正面図。
【図23A】格納ステーションの一実施形態の側面斜視図。
【図23B】図23Aの格納ステーションの透過側面斜視図。
【図24】格納ステーションの一実施形態を示す図。
【図25】格納ステーションの別の実施形態を示す図。
【図26A】ポンプアセンブリの一実施形態の側面斜視図。
【図26B】ポンプアセンブリの一実施形態の側面斜視図。
【図27A】バルブ始動アセンブリの側面斜視図。
【図27B】バルブ始動アセンブリの側面斜視図。
【図28】口腔ケアシステム制御の一実施形態を示す図。
【図29】口腔ケアデバイスの別の実施形態の側面斜視図。
【図30A】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面斜視図。
【図30B】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面透過図。
【図31A】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面斜視図。
【図31B】図29の口腔ケアデバイスの一部を形成する、分離可能な構成要素の側面透過図。
【図32】圧縮部材列の代替実施形態の斜視図。
【図33】圧縮部材列の代替実施形態の斜視図。
【図34】圧縮部材列の代替実施形態の斜視図。
【図35A】ねじの代替実施形態を示す図。
【図35B】ねじの代替実施形態を示す図。
【図36A】ネックを透明にして示した、別の口腔ケアデバイスの実施形態のヘッド及びネックの背面図及び正面図。
【図36B】ネックを透明にして示した、別の口腔ケアデバイスの実施形態のヘッド及びネックの背面図及び正面図。
【図37】ネックを透明にして示した、別の口腔ケアデバイスの実施形態のヘッド及びネックの背面図。
【図38】ヘッドの代替実施形態。
【図39】ヘッドの代替実施形態。
【図40A】バルブアセンブリの代替実施形態の断面図。
【図40B】バルブアセンブリの代替実施形態の断面図。
【図41】異なる流体貯蔵容器の実施形態の斜視図。
【図42】異なる流体貯蔵容器の実施形態の斜視図。
【図43】図41及び図42の取付具の端面図。
【図44】異なる流体貯蔵容器の実施形態の斜視図。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
口腔ケアデバイスであって、
第1の構成要素と、
前記第1の構成要素に取外し可能に係合された第2の構成要素と
を含み、
前記第1及び第2の構成要素がその中を通って延びる流体通路をそれぞれ有し、前記第1及び第2の構成要素が係合している間、前記各通路は流体連通することができ、
前記第1及び第2の構成要素の少なくとも1つが、前記第1及び第2の通路が係合されているとき、前記第1及び第2の通路間が流体連通できるようにし、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記関連付けられた通路を閉止するよう構成された、封止部材を包含する、口腔ケアデバイス。
【請求項2】
前記通路が気密接続部で接続されて、前記第1及び第2の構成要素が係合されているとき、前記接続部において前記通路に外部の空気が入るのを防ぐ、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項3】
前記第1及び第2の構成要素の1つのみが、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記通路それぞれを閉止する封止部材を包含する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項4】
前記第1及び第2の各構成要素が、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記通路それぞれを閉止する封止部材を包含する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項5】
各封止部材が、前記通路それぞれの寸法が減少した部分に向かって付勢されて、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記通路それぞれを閉止する、請求項3又は4に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項6】
前記封止部材がばねによって付勢される、請求項5に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項7】
前記封止部材が、前記第1及び第2の構成要素が係合しているとき、互いに撓んで前記通路を開放し、前記通路間を流体連通させるように構成された、請求項5に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項8】
前記封止部材及び各通路が、前記封止部材の動きを制限して、前記第1及び第2の構成要素が係合されているとき、前記封止部材が使用中に前記各通路を閉止するのを抑制するように構成された、請求項7に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項9】
前記封止部材が、関連付けられた前記通路の端部に設けられて、関連付けられた前記通路を前記端部で閉止する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項10】
前記第1の構成要素が、ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分を包含する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項11】
前記第1の構成要素に対して移動可能な可動ヘッドを含む、請求項10に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項12】
前記可動ヘッドを動かすように構成された駆動アセンブリを含む、請求項11に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項13】
前記第1及び第2の構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、駆動機構を包含する第3の構成要素を含む、請求項12に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項14】
前記駆動アセンブリが電動モータを含む、請求項12に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項15】
前記第2の構成要素が、再充填通路へのアクセスを提供するオリフィスを画定する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項16】
前記第2の構成要素が、前記再充填通路を閉止する第2の閉止部材を包含する、請求項12に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項17】
前記第2の封止部材が、前記再充填通路を開放して流体を前記再充填通路に入れるように適合された、請求項16に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項18】
前記流体通路に沿って流体出口に向かって流体を給送するように構成された、ポンプアセンブリを更に含む、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項19】
前記ポンプアセンブリが可逆性のものであって、前記流体通路に沿って前記流体出口から離れる方向に流体を給送するように構成され、前記封止部材が、前記出口から離れる方向に流体が流れる際に、前記第1及び第2の通路を流体連通させるように構成された、請求項18に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項20】
前記ポンプアセンブリが電動モータを含む、請求項18に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項21】
前記第1及び第2の構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、前記電動モータを包含する第3の構成要素を更に含む、請求項20に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項22】
前記第1及び第2の構成要素が脱離されて液密封止体を形成すると、前記封止部材が前記通路それぞれを閉止する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項23】
前記封止が気密である、請求項22に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項24】
前記通路に接続された、前記封止部材を包含するバルブを含む、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項25】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項1又は24に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項26】
口腔ケアデバイスであって、
ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分、及び流体を前記ヘッド部分の出口に直接導く第1の流体通路を包含するヘッド構成要素と、
前記ヘッド構成要素に解放可能に接続された交換可能及び再充填可能なカートリッジであって、前記第1の流体通路と流体連通した第2の流体通路を含むカートリッジと
を含む口腔ケアデバイス。
【請求項27】
前記カートリッジが、前記カートリッジを再充填するための入口と、前記第1の流体通路に接続された出口とを包含し、前記入口及び前記出口が第2の流体通路と連通される、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項28】
前記カートリッジが、前記ヘッド構成要素に接続されたときに再充填可能なように構成される、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項29】
前記ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が接続されているとき、前記流体通路それぞれと流体連通するバルブを更に含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項30】
前記バルブが、前記ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が分離されたとき、前記各流体通路の1つを閉止するように構成された、請求項29に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項31】
前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が脱離されたときに、前記通路それぞれを閉止するように構成された封止部材を包含する、請求項30に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項32】
前記封止部材が、前記ヘッド及びカートリッジが接続されたときに、前記通路それぞれを開放するように構成された、請求項31に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項33】
前記封止部材が前記通路それぞれを閉止して液密封止体を形成する、請求項31に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項34】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項31に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項35】
前記バルブが、通常は閉止された構成のものであり、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたときに開放されるように構成された、請求項29に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項36】
前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、流体継手と噛合するように構成された、請求項35に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項37】
前記流体継手が、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、前記バルブを開放するように構成された、請求項36に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項38】
前記流体継手が取付具を含む、請求項36に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項39】
一対のバルブを更に含み、前記バルブのそれぞれが前記各流体通路の1つに接続され、前記バルブが、前記ヘッド構成要素及び前記カートリッジ構成要素が接続されたとき、噛合するように構成された、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項40】
前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が脱離されたとき、前記各通路を封止する封止部材を包含する、請求項39に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項41】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項40に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項42】
各バルブが座面を画定し、前記封止部材が、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記座面に向かって付勢されて前記各通路を封止する、請求項40に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項43】
前記封止部材がばねで付勢される、請求項42に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項44】
前記流体通路に沿って前記出口に向かって流体を給送するように構成されたポンプアセンブリを更に含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項45】
前記ポンプアセンブリが可逆性のものであり、前記流体出口から離れる方向に流体を給送するように構成された、請求項44に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項46】
前記ヘッド構成要素及び前記カートリッジ構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、本体構成要素を更に含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項47】
前記本体構成要素が、前記流体通路に沿って流体を給送するように構成されたポンプアセンブリの少なくとも一部を含む、請求項46に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項48】
前記ポンプアセンブリが電動モータを包含する、請求項44又は47に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項49】
前記ヘッド構成要素が、前記ヘッド構成要素に対して移動可能な可動ヘッドを包含する、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項50】
前記可動ヘッドを動かすように構成された駆動アセンブリを更に含む、請求項49に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項51】
前記ヘッド及びカートリッジ構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、本体構成要素を更に含む、請求項49に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項52】
前記本体構成要素が、前記可動ヘッドを動かすように構成された駆動アセンブリの少なくとも一部を包含する、請求項51に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項53】
前記駆動アセンブリが電動モータを包含する、請求項50又は52に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項54】
前記カートリッジ構成要素が、前記流体通路に流体接続された流体貯蔵容器を含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項55】
口腔ケアデバイスのカートリッジ構成要素の交換方法であって、
ヘッド及びカートリッジ構成要素が係合されたとき、関連付けられた通路間の連通を提供することができるような、貯蔵容器と前記ヘッド構成要素の接続を断つ工程と、
前記通路の少なくとも1つを封止する工程と
を含む方法。
【請求項56】
前記通路のそれぞれを封止することを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記通路の1つのみを封止することを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項58】
前記ヘッド構成要素を通って延びる前記通路が封止される、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記通路が封止部材で封止される、請求項55に記載の方法。
【請求項60】
前記カートリッジ及びヘッド構成要素が脱離されたとき、前記封止部材が座面に対して付勢されて、前記通路を封止する、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記通路がバルブで封止される、請求項55に記載の方法。
【請求項63】
前記バルブが、通常は閉止されており、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、開放されるように構成された、請求項62に記載の方法。
【請求項64】
前記流体通路が各バルブで封止され、前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、噛合するように構成された、請求項55に記載の方法。
【請求項65】
前記バルブが、噛合したときに開放されるように構成された、請求項64に記載の方法。
【請求項1】
口腔ケアデバイスであって、
第1の構成要素と、
前記第1の構成要素に取外し可能に係合された第2の構成要素と
を含み、
前記第1及び第2の構成要素がその中を通って延びる流体通路をそれぞれ有し、前記第1及び第2の構成要素が係合している間、前記各通路は流体連通することができ、
前記第1及び第2の構成要素の少なくとも1つが、前記第1及び第2の通路が係合されているとき、前記第1及び第2の通路間が流体連通できるようにし、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記関連付けられた通路を閉止するよう構成された、封止部材を包含する、口腔ケアデバイス。
【請求項2】
前記通路が気密接続部で接続されて、前記第1及び第2の構成要素が係合されているとき、前記接続部において前記通路に外部の空気が入るのを防ぐ、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項3】
前記第1及び第2の構成要素の1つのみが、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記通路それぞれを閉止する封止部材を包含する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項4】
前記第1及び第2の各構成要素が、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記通路それぞれを閉止する封止部材を包含する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項5】
各封止部材が、前記通路それぞれの寸法が減少した部分に向かって付勢されて、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記通路それぞれを閉止する、請求項3又は4に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項6】
前記封止部材がばねによって付勢される、請求項5に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項7】
前記封止部材が、前記第1及び第2の構成要素が係合しているとき、互いに撓んで前記通路を開放し、前記通路間を流体連通させるように構成された、請求項5に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項8】
前記封止部材及び各通路が、前記封止部材の動きを制限して、前記第1及び第2の構成要素が係合されているとき、前記封止部材が使用中に前記各通路を閉止するのを抑制するように構成された、請求項7に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項9】
前記封止部材が、関連付けられた前記通路の端部に設けられて、関連付けられた前記通路を前記端部で閉止する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項10】
前記第1の構成要素が、ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分を包含する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項11】
前記第1の構成要素に対して移動可能な可動ヘッドを含む、請求項10に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項12】
前記可動ヘッドを動かすように構成された駆動アセンブリを含む、請求項11に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項13】
前記第1及び第2の構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、駆動機構を包含する第3の構成要素を含む、請求項12に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項14】
前記駆動アセンブリが電動モータを含む、請求項12に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項15】
前記第2の構成要素が、再充填通路へのアクセスを提供するオリフィスを画定する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項16】
前記第2の構成要素が、前記再充填通路を閉止する第2の閉止部材を包含する、請求項12に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項17】
前記第2の封止部材が、前記再充填通路を開放して流体を前記再充填通路に入れるように適合された、請求項16に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項18】
前記流体通路に沿って流体出口に向かって流体を給送するように構成された、ポンプアセンブリを更に含む、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項19】
前記ポンプアセンブリが可逆性のものであって、前記流体通路に沿って前記流体出口から離れる方向に流体を給送するように構成され、前記封止部材が、前記出口から離れる方向に流体が流れる際に、前記第1及び第2の通路を流体連通させるように構成された、請求項18に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項20】
前記ポンプアセンブリが電動モータを含む、請求項18に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項21】
前記第1及び第2の構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、前記電動モータを包含する第3の構成要素を更に含む、請求項20に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項22】
前記第1及び第2の構成要素が脱離されて液密封止体を形成すると、前記封止部材が前記通路それぞれを閉止する、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項23】
前記封止が気密である、請求項22に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項24】
前記通路に接続された、前記封止部材を包含するバルブを含む、請求項1に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項25】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項1又は24に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項26】
口腔ケアデバイスであって、
ユーザーの口腔内に収まるようにサイズ決めされたヘッド部分、及び流体を前記ヘッド部分の出口に直接導く第1の流体通路を包含するヘッド構成要素と、
前記ヘッド構成要素に解放可能に接続された交換可能及び再充填可能なカートリッジであって、前記第1の流体通路と流体連通した第2の流体通路を含むカートリッジと
を含む口腔ケアデバイス。
【請求項27】
前記カートリッジが、前記カートリッジを再充填するための入口と、前記第1の流体通路に接続された出口とを包含し、前記入口及び前記出口が第2の流体通路と連通される、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項28】
前記カートリッジが、前記ヘッド構成要素に接続されたときに再充填可能なように構成される、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項29】
前記ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が接続されているとき、前記流体通路それぞれと流体連通するバルブを更に含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項30】
前記バルブが、前記ヘッド構成要素及びカートリッジ構成要素が分離されたとき、前記各流体通路の1つを閉止するように構成された、請求項29に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項31】
前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が脱離されたときに、前記通路それぞれを閉止するように構成された封止部材を包含する、請求項30に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項32】
前記封止部材が、前記ヘッド及びカートリッジが接続されたときに、前記通路それぞれを開放するように構成された、請求項31に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項33】
前記封止部材が前記通路それぞれを閉止して液密封止体を形成する、請求項31に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項34】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項31に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項35】
前記バルブが、通常は閉止された構成のものであり、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたときに開放されるように構成された、請求項29に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項36】
前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、流体継手と噛合するように構成された、請求項35に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項37】
前記流体継手が、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、前記バルブを開放するように構成された、請求項36に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項38】
前記流体継手が取付具を含む、請求項36に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項39】
一対のバルブを更に含み、前記バルブのそれぞれが前記各流体通路の1つに接続され、前記バルブが、前記ヘッド構成要素及び前記カートリッジ構成要素が接続されたとき、噛合するように構成された、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項40】
前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が脱離されたとき、前記各通路を封止する封止部材を包含する、請求項39に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項41】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項40に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項42】
各バルブが座面を画定し、前記封止部材が、前記第1及び第2の構成要素が脱離されたとき、前記座面に向かって付勢されて前記各通路を封止する、請求項40に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項43】
前記封止部材がばねで付勢される、請求項42に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項44】
前記流体通路に沿って前記出口に向かって流体を給送するように構成されたポンプアセンブリを更に含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項45】
前記ポンプアセンブリが可逆性のものであり、前記流体出口から離れる方向に流体を給送するように構成された、請求項44に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項46】
前記ヘッド構成要素及び前記カートリッジ構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、本体構成要素を更に含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項47】
前記本体構成要素が、前記流体通路に沿って流体を給送するように構成されたポンプアセンブリの少なくとも一部を含む、請求項46に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項48】
前記ポンプアセンブリが電動モータを包含する、請求項44又は47に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項49】
前記ヘッド構成要素が、前記ヘッド構成要素に対して移動可能な可動ヘッドを包含する、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項50】
前記可動ヘッドを動かすように構成された駆動アセンブリを更に含む、請求項49に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項51】
前記ヘッド及びカートリッジ構成要素の少なくとも1つに解放可能に接続される、本体構成要素を更に含む、請求項49に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項52】
前記本体構成要素が、前記可動ヘッドを動かすように構成された駆動アセンブリの少なくとも一部を包含する、請求項51に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項53】
前記駆動アセンブリが電動モータを包含する、請求項50又は52に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項54】
前記カートリッジ構成要素が、前記流体通路に流体接続された流体貯蔵容器を含む、請求項26に記載の口腔ケアデバイス。
【請求項55】
口腔ケアデバイスのカートリッジ構成要素の交換方法であって、
ヘッド及びカートリッジ構成要素が係合されたとき、関連付けられた通路間の連通を提供することができるような、貯蔵容器と前記ヘッド構成要素の接続を断つ工程と、
前記通路の少なくとも1つを封止する工程と
を含む方法。
【請求項56】
前記通路のそれぞれを封止することを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記通路の1つのみを封止することを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項58】
前記ヘッド構成要素を通って延びる前記通路が封止される、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記通路が封止部材で封止される、請求項55に記載の方法。
【請求項60】
前記カートリッジ及びヘッド構成要素が脱離されたとき、前記封止部材が座面に対して付勢されて、前記通路を封止する、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記封止部材が、ポペット及びボールから成る群から選択される、請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記通路がバルブで封止される、請求項55に記載の方法。
【請求項63】
前記バルブが、通常は閉止されており、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、開放されるように構成された、請求項62に記載の方法。
【請求項64】
前記流体通路が各バルブで封止され、前記バルブが、前記ヘッド及びカートリッジ構成要素が接続されたとき、噛合するように構成された、請求項55に記載の方法。
【請求項65】
前記バルブが、噛合したときに開放されるように構成された、請求項64に記載の方法。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8】
【図9】
【図9A】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】
【図28】
【図29】
【図30A】
【図30B】
【図31A】
【図31B】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35A】
【図35B】
【図36A】
【図36B】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40A】
【図40B】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8】
【図9】
【図9A】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】
【図28】
【図29】
【図30A】
【図30B】
【図31A】
【図31B】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35A】
【図35B】
【図36A】
【図36B】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40A】
【図40B】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【公表番号】特表2008−501411(P2008−501411A)
【公表日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−515195(P2007−515195)
【出願日】平成17年5月20日(2005.5.20)
【国際出願番号】PCT/US2005/017715
【国際公開番号】WO2005/120390
【国際公開日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【出願人】(593093249)ザ ジレット カンパニー (349)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年5月20日(2005.5.20)
【国際出願番号】PCT/US2005/017715
【国際公開番号】WO2005/120390
【国際公開日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【出願人】(593093249)ザ ジレット カンパニー (349)
【Fターム(参考)】
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