清掃器具

本発明は、清掃器具に関する。清掃器具は、好ましくは、手持型清掃器具であり、好ましくは、表面処理器具である。本発明の好ましい形態において、器具は、歯清掃器具である。好ましい形態において、器具は、流体をユーザの歯に送出させるための流体送出システムを有する電動歯ブラシである。この流体は、歯磨き粉または歯間清掃を改善するための流体であり得る。あるいは、器具は、歯を磨くための毛または他の素子を有しなくてもよく、専用の歯間清掃器具の形態にあり得る。本発明は、同様に、歯清掃器具に、及び、歯清掃器具と共に使用するためのハンドルに、関する。

電動歯ブラシは、一般的に、ハンドルに接続された清掃具を備える。清掃具は、ステムと、歯を磨くための毛を担持するブラシヘッドと、を備える。ブラシヘッドは、ステムに接続された静止セクションと、例えば往復移動、揺動、振動、回動及び回転運動のうちの1つによって静止セクションに対して移動可能であり、そこに備え付けられた毛に歯磨き運動を付与する少なくとも1つの移動可能セクションと、を備える。ステムは、ハンドル内の伝達ユニットと連結している駆動シャフトを収容する。伝達ユニットは、順に、モータに接続されており、このモータは、ハンドル内に収容されたバッテリによって駆動される。駆動シャフト及び伝達ユニットは、モータの回転または振動運動をブラシヘッドの静止セクションに対するブラシヘッドの移動可能部分の所望移動に変換する。

歯間清掃のために流体噴流を発生させるための組立体を電動歯ブラシに組み込むことが知られている。例えば、特許文献1には、電動歯ブラシであって、歯ブラシのハンドルが水のような液体を蓄えるための流体チャンバとユーザが補充するために流体チャンバにアクセスすることをできるようにするための摺動カバーとを画成する、電動歯ブラシが記載されている。流体経路は、流体チャンバをブラシヘッドの静止部分に位置するノズルに接続する。流体経路内に位置するポンプは、ハンドルにあるアクチュエータをユーザが操作すると作動され、ノズルからの圧力を受けて解放するために流体チャンバからノズルまで流体をポンプ供給させる。

米国特許第8,522,384号明細書

第1態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるための流体送出システムであって、当該流体送出システムの少なくとも一部が、器具をユーザの歯に沿って移動させる際にハンドルに対して移動可能である、流体送出システムと、ハンドルに対する流体送出システムの上記少なくとも一部の移動に伴って変化する出力を提供するためのセンサと、センサからの出力に応じて動作流体をユーザの歯へ送出することを作動させるための制御回路と、を備える。

流体送出システムのうちハンドルに対して移動可能である部分は、好ましくは、ノズルを備え、噴射状動作流体は、このノズルを通して、ユーザの歯へ送出される。ノズルは、好ましくは、ノズル軸に沿って延在しており、このノズル軸は、ノズルの先端に位置する流体出口を通過する。ノズル軸は、ハンドルの長手方向軸にほぼ直交して位置合わせされている。

ノズルは、好ましくは、伸縮性材料またはゴムのような弾性材料から形成されている。

ノズルは、流体出口がノズル軸に対して移動し得るような態様で、ハンドルに対して移動可能であり得る。例えば、ノズルは、曲がるように構成され得る。例えば、器具の使用中にノズルをユーザの歯に沿って移動させる際、特にノズルが歯間間隙に入った後に歯の側面に係合すると、ノズルの先端は、ノズルの基部に対して反り得る。このようにノズルがハンドルに対して反ることにより、センサからの出力は、変化させられ、この変化に応じて、制御回路は、ユーザの歯への噴射状動作流体の送出を作動させ得、間隙内に位置する物質を除去する。

あるいは、ノズルは、ノズル軸にほぼ平行にまたはノズル軸にほぼ沿って延在する方向で、ハンドルに対して移動可能であり得る。ノズルは、好ましくは、器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢するような方向で、ハンドルに対して移動するように偏位されている。ノズルをユーザの歯に沿って移動させる際にノズルが歯間間隙に入ると、ハンドルに対するノズルのこの移動は、センサからの出力を変化させ、この変化に応じて、制御回路は、ユーザの歯への噴射状動作流体の送出を作動させ、間隙内に位置する物質を除去する。

センサは、ハンドルに対するノズルの移動を直接検出するように構成され得る。例えば、センサは、ノズルに隣接して位置し得る。あるいは、センサは、ノズルに接続されてノズルと共に移動可能である構成部材の移動を検出するように構成され得る。例えば、腕体をノズルに接続し得、センサは、ハンドルに対する腕体の移動を検出するように構成され得る。

流体送出システムのうちハンドルに対して移動可能である部分は、好ましくは、噴射状動作流体をノズルへ搬送するための流体導管を備える。ノズルは、好ましくは、流体導管と共に移動可能である。例えば、流体導管は、ノズルに直接接続され得る。代替として、流体導管の端部は、ノズルの基部に係合し得または基部に当接し得、それにより、ノズルは、ハンドルに対して流体導管が移動することに応じて、ノズル軸に沿って押される。

ノズルは、好ましくは、器具の使用中にユーザの歯にノズルを当接付勢する方向で、ハンドルに対して移動するために偏位されている。上述のように、ノズルを腕体に接続し得、その腕体は、基部の使用中にユーザの歯にノズルを当接付勢する方向で、ハンドルに対して移動するために偏位され得る。例えば、腕体は、腕体に係合している弾性部材によってその方向で移動するために付勢され得る。あるいは、腕体は、腕体の弛緩がノズルをユーザの歯に当接付勢するような態様で、弾性変形され得る。この場合において、流体導管は、ノズルがユーザの歯に向けて付勢される際に、ノズルと共に移動する。

好ましい形態において、流体導管は、器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢させる方向で、ハンドルに対して移動させるために偏位されている。このため、この流体導管は、器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢させるような方向で、ハンドルに対して移動させるために偏位するように機能し得る。上述のように、ノズルは、流体導管の端部に接続され得、それにより、ノズルは、流体導管と共にハンドルに対して移動する。あるいは、ノズルは、ノズルから外方に延在する弾性環状フランジなどの弾性手段によって器具の本体に固定され得、この弾性環状フランジは、ノズルを流体導管の端部に当接付勢し、それにより、ノズルは、流体導管がハンドルに対して移動する際に、流体導管と共に移動する。このフランジは、同様に、ノズルと本体との間のシールを形成し得、このシールは、放出した動作流体や他の材料がノズルの周囲から器具の本体内へ進入することを抑制する。

流体導管は、複数の様々な方法のうちの1つにおいてハンドルに対して移動可能であり得る。例えば、流体導管は、スライド可能、回転可能または他の方法で平行移動可能であり得る。あるいは、流体導管は、伸長可能または拡大可能であり得る。

第2態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるためのノズルを備える流体送出システムと、動作流体をノズルへ搬送するための流体導管と、を備え、流体導管は、ハンドルに対して移動可能であり、ノズルは、流体導管と共に移動可能であり、流体導管は、器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢させる方向で、移動するために偏位されている。

好ましい例において、流体導管は、軸回りにハンドルに対して移動可能である。流体導管は、好ましくは、軸回りに回動可能である。この軸は、好ましくは、ハンドルの長手方向軸にほぼ直交する。軸は、好ましくは、ノズル軸に対して角度付けされており、より好ましくは、ノズル軸にほぼ直交する。

流体導管は、好ましくは、器具の使用中に流体導管がハンドルに対して移動する際またはノズルをユーザの歯に当接付勢させる際に、流体導管が変形しない、曲がらないまたは捩れないような剛性を有する。流体導管は、好ましくは、金属材料及びプラスチック材料のうちの一方から形成されている。しかしながら、腕体を使用してノズルをユーザの歯に向けて偏位させる場合、流体導管は、より可撓性を有する材料から形成されてハンドルに対して移動自在であり得る。

流体導管は、好ましくは、弾性部材によってハンドルに対して移動させるために偏位されている。弾性部材は、流体導管が接続される構成部材に係合し得る。例えば、ノズルは、腕体に接続され得、その腕体は、ハンドルに対して移動するために偏位され得る。腕体がハンドルに対して移動する際、流体導管は、好ましくは軸回りに、ハンドルに対して移動し得る。あるいは、弾性部材は、流体導管に係合し得る。弾性部材は、好ましくは、流体導管または腕体に力をかけ、この力は、ユーザにとって不快である過剰な力を歯にかけることなく、ノズルをユーザの歯に押し付けた際に弾性部材の偏位力に抗してノズルが移動することを可能とするのに十分な力である。

弾性部材は、本体と流体導管との間に位置し得、それにより、器具の使用中に流体導管をユーザの歯に当接付勢させる方向で、流体導管を付勢して軸回りに移動させる。弾性部材は、バネまたは別の伸縮性素子の形態にあり得る。弾性部材は、流体導管に直接係合し得る、または、弾性部材は、器具のうち流体導管に接続されて流体導管と共に移動可能である構成部材に係合し得る。このような構成部材は、ハンドルに対して移動するために流体導管を支持するための支持体となり得る。

好ましい形態において、弾性部材は、流体導管システムの一部を形成し、好ましくは、回動可能であるまたは移動可能である流体導管に接続されている弾性流体導管の形態にある。その弾性流体導管は、捩じられ、曲げられ、圧縮されまたは他の方法で変形され得、それにより、回動可能な流体導管に力をかけ、この力は、器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢する方向で、流体導管をハンドルに対して移動させる。

このため、流体送出システムは、ノズルであって、噴射状動作流体がこのノズルからユーザの歯へ送出される、ノズルと、軸回りに回動可能である比較的硬質な流体導管と、回動可能な流体導管を付勢して器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢する方向で軸回りに回動させるための比較的可撓性を有する弾性流体導管と、を備える。

回動可能な流体導管は、好ましくは、ノズルと弾性流体導管との間に位置する。例えば、弾性流体導管は、回動可能な流体導管の一端部に接続され得、ノズルは、回動可能な流体導管の他端部に接続されているまたは他の方法で係合している。

回動可能な流体導管は、好ましくは、複数のセクションを有する。例えば、流体導管は、第1セクションと、第1セクションとは異なる方向に延在する第2セクションと、を有し得る。すなわち、流体導管は、好ましくは、非線形である。弾性流体導管は、好ましくは、第1セクションに接続されている。第2セクションは、第1セクションに対して角度付けされており、第1セクションにほぼ直交し得る。あるいは、第2セクションは、曲げられ得る。ノズルは、好ましくは、第2セクションに接続されておりまたは他の方法で係合しており、そのため、第2セクションの少なくとも一部は、好ましくは、ノズルとほぼ同一直線上にあり得る。第1セクションは、好ましくは直線状であり、好ましくは第2セクションよりも長く、そのため、回動可能な流体導管は、ほぼL字状であり得る。

センサは、好ましくは、ハンドルに対して流体送出システムの移動可能部分が移動することと共に、つまり、この実施形態においてノズル、回動可能な流体導管及び弾性流体導管のうちの1つが移動することと共に、変化する出力を提供するように構成されている。

センサは、流体送出システムの移動可能部分の運動を直接検出するように構成され得る。例えば、センサは、流体送出システムの移動可能部分から反射した光を受信するためのカメラまたは光センサのような光検出器の形態であり得る。あるいは、流体送出システムの移動可能部分は、磁性材料から形成され得、センサは、センサが受ける磁界の変化から流体送出システムのうちその磁気部分の移動を検出するように構成されている。例えば、センサは、ホール効果センサであり得る。

あるいは、センサは、流体導管システムの移動可能部分と共に移動可能である構成部材の運動を検出するように構成され得る。その構成部材は、光反射構成部材または光放射構成部材を備え得る。あるいは、構成部材は、流体導管システムの移動可能部分に接続された変形可能部材を備え得、センサは、その変形可能部材の変形を検出するように構成され得る。例えば、変形可能部材は、流体導管システムの移動可能部分に接続された伸縮性棒体の形態にあり得、センサは、変形可能部材の歪みと共に変化する信号を出力するための歪ゲージの形態にあり得る。

好ましくは、構成部材は、磁石を備え、センサは、好ましくは、磁石がセンサに対して移動する際にセンサが受ける磁界における変化から磁石の移動を検出するように構成されている。磁石は、流体送出システムの移動可能部分に直接接続され得る。あるいは、組み立てを容易にするため、磁石は、それ自体が流体送出システムの移動可能部分に接続されるまたはこの移動可能部分によって担持される構成部材に接続され得る。例えば、器具は、ハンドルに対して移動するために流体送出システムの移動可能部分を支持するための支持体を備え得る。支持体は、好ましくは、流体送出システムの移動可能部分と共にハンドルに対して移動可能である。好ましい形態において、支持体は、回動可能な流体導管に接続されている。

磁石は、支持体に直接接続され得る。しかしながら、好ましい形態において、器具は、支持体と共に移動するために支持体に接続された腕体を備え、磁石は、腕体の一部に接続されているまたはこの一部を画成する。磁石は、好ましくは、腕体の自由端部に接続されている。

腕体は、好ましくは、支持体に対して移動可能である。腕体は、好ましくは、支持体と共に移動するために支持体に接続された第1端部と、第1端部から離間した第2端部と、を有する。磁石または磁性材料は、好ましくは、腕体の第2端部に位置する。腕体は、好ましくは、第2回動軸回りで支持体に対して回動移動可能である。第2回動軸は、腕体の第1端部に位置し得、または、腕体の端部間に位置し得、第2回動軸と腕体の第2端部との間の距離は、第2回動軸と腕体の第1端部との間の距離よりも大きい。その結果、第2回動軸回りに腕体が所定回転することであってこの回転がハンドルに対して支持体が回動移動することに起因することに関して、第2回動軸回りの腕体の第2端部の移動範囲は、ハンドルに対する支持体の移動範囲よりも大きい。

これにより、ハンドルに対する流体送出システムの移動可能部分の比較的小さい移動をハンドルに対する腕体の第2端部の比較的大きな移動に変換することができるようになり得る。これにより、ハンドルに対する流体送出システムの移動可能部分の移動を検出することが容易になり得、また、腕体の第2端部の移動を検出するためにセンサを器具内の便利な位置に位置付けることができるようになり得る。例えば、センサは、器具のハンドル内に位置し得、同様に好ましくは器具のハンドル内に位置する制御回路にセンサを接続することを容易にする。制御回路に給電するためのバッテリは、同様に、好ましくは、器具のハンドル内に位置する。バッテリは、好ましくは、充電式バッテリである。

器具は、好ましくは、ヘッドと、ヘッドとハンドルとの間に延在するステムと、を備える。ノズルは、好ましくは、ヘッドから外方に突出する。弾性流体導管は、好ましくは、ステム内に位置する。このため、回動可能な流体導管は、ステムとヘッドとの間に延在する。好ましい形態において、回動可能な流体導管の第1セクションは、ステム内に位置し、回動可能な流体導管の第2セクションは、ヘッド内に位置する。

ノズルは、好ましくは、ヘッドに対して移動可能である。ノズルは、好ましくは、ヘッドから離間するように延在する方向でヘッドに対して移動するために偏位されている。

ノズルは、好ましくは、ヘッドに対する遠位位置と近位位置との間で移動可能である。ノズルは、好ましくは、遠位位置に向けて移動するために偏位されている。制御回路は、好ましくは、ノズルが遠位位置へまたは遠位位置から移動することに応じて、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるように構成されている。

制御回路は、センサからの出力大きさに応じて、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるように構成され得る。好ましくは、制御回路は、センサからの出力変化率に応じて、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるように構成されている。センサからの出力は、好ましくは、電圧の形態にある。

好ましい形態において、制御回路は、あらかじめ定めた時間間隔でセンサからの出力を抽出するように構成されており、一連の抽出センサ出力Sを提供する。例えば、あらかじめ定めた時間間隔は、5msから25msの範囲に、好ましい形態において10msであり得る。抽出センサ出力Sの変化率Srは、逐次的な抽出センサ出力S間の差から計算される。好ましい形態において、Srは、10ms毎に計算される。

制御回路は、n個の直近の値Srの平均値を計算することによって、センサ出力の平均変化率Saを判断するようにさらに構成されている。整数nは、好ましくは、5から40の範囲に、好ましい形態において、10である。このため、この値Saは、同様に、10ms毎に計算される。値Saから、100msの期間にわたってノズルが遠位位置に向けて移動しているか遠位位置から離間移動しているか、またはハンドルに対して比較的静止した位置、例えば遠位位置にあるままであるか、判断し得る。

制御回路は、好ましくは、値Saに応じて、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるように構成されている。制御回路は、値Saの時間変化に応じて、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるように構成され得る。例えば、制御回路は、(i)値Saがあらかじめ設定された第1閾値を超えて上昇したまたは第1閾値未満に落ち込んだときに(これはノズルがその遠位位置に向けて移動することを示す)、及び、(ii)値Saがその後あらかじめ設定された第2閾値を超えて上昇したまたは第2閾値未満に落ち込んだときに(これはノズルが歯間間隙内に位置するまたはその近位位置に向けて歯間間隙から離間移動していることを示す)、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるように構成されている。

ノズルが遠位位置から離間移動することに応じてユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させることに関連する利点は、例えば清掃動作の終わりにおいて器具がユーザの歯から離間移動すると、動作流体がノズルから放出されないこと、である。

上述のように、回動可能な流体導管は、好ましくは、回動軸回りに移動可能である。このため、ノズルがヘッドに対してその遠位位置及び近位位置間で移動する際、ノズルは、好ましくは、好ましくは流体導管の回動軸に位置する中心を有する円弧状である湾曲経路に沿って移動する。ノズルの先端が回動軸回りに角度方向で移動する範囲は、好ましくは、1°から5°の範囲にある。好ましい形態において、ノズルの先端は、ノズルが遠位位置から近位位置まで移動する際に、約2.5°の角度だけ回動軸回りに移動する。このため、ノズルは、ノズル軸を含む平面内でかつその平面内に位置する湾曲経路または円状経路に沿って移動するために偏位されるとみなされ得る。ノズルがその遠位位置にあると、ノズル軸は、好ましくは、ハンドルの長手方向軸に対して90°の角度で位置合わせされている。

器具の使用中にノズルがユーザの歯に沿って移動することを容易にするため、ヘッドは、好ましくは、ユーザの歯に係合するための手段を備え、ノズルは、ノズルがその遠位位置及び近位位置間で移動する際に係合手段に対して移動可能である。ユーザの快適性のため、係合手段は、弾性または伸縮性材料から形成され得る。係合手段は、ほぼ平坦な上面、湾曲状上面または段状上面を有し得る。例えば、係合手段は、凹状上面を有し得る。ノズルがヘッドに対してその遠位位置にあると、ノズルの先端は、好ましくは、係合手段の少なくとも一部を越えて外方へ突出し、それにより、ノズルをユーザの歯に押し付けると、ノズルは、遠位位置から離間して近位位置に向けて移動する。

器具は、ユーザの歯にある間隙間を清掃するための専用の歯間清掃器具の形態にあり得る。ノズルをユーザの歯に沿って移動させる際、ノズルが隣接する歯間に入ることは、センサに対する磁石の移動の結果として生じるセンサからの出力変化を介して検出される。このような器具において、係合手段は、ノズルを囲む単一の弾性部材を備え得る。あるいは、係合手段は、ノズルに隣接して配設された複数の弾性部材を備え得る。弾性部材は、ヘッドの両側または両端部に位置し得る、または、ノズルの周りに配設され得る。例えば、弾性部材は、ノズルの周囲に配設され得る。弾性部材は、伸縮性材料から形成され得る。

あるいは、器具は、歯ブラシの形態にあり得、この歯ブラシは、噴射状動作流体を歯間間隙内へ放射することを介して歯間清掃を改善するさらなる機能を有する。器具が歯ブラシの形態にあると、係合手段は、好ましくは、複数の毛を備える。毛は、好ましくは、ノズルの周囲に配設されており、ノズルの周りに周方向に配設され得る。

複数の毛は、ヘッドの静止セクションに取り付けられ得、このセクションは、ハンドルに対して移動可能ではない。あるいはまたはさらに、複数の毛は、ヘッドの移動可能セクションに取り付けられ得、このセクションは、ハンドルに対して移動可能である。好ましい形態において、器具は、毛支持体及び毛支持体に備え付けられた複数の毛を備えるブラシユニットを備えており、毛支持体は、ハンドルに対して移動可能である。ノズルは、好ましくは、ブラシユニットから離間するように延在する方向でブラシユニットに対して移動するように偏位されている。

ノズルをブラシユニットに対して移動させることに加え、ブラシユニットは、好ましくは、ノズルに対して移動可能である。このため、ブラシユニットをノズルに対して移動させて毛の端部がユーザの歯の表面上を清掃することをできるようにすることは、ノズルがハンドルに対して移動して噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させることとは無関係であり得る。これにより、毛をハンドルに対して移動させた結果としてユーザの歯へ動作流体を送出させる誤ったまたは望まない作動を防止し得る。

毛支持体は、ノズルに対して平行移動、回転、回動または振動し得る。好ましい形態において、毛支持体は、ノズルがその遠位位置にあるときに、ノズルの周りで、好ましくはノズル軸回りで、軌道を描くように構成され得る。ブラシユニットは、好ましくは、ノズルの周りに少なくとも部分的に延在している。例えば、毛支持体は、例えばC字状など、湾曲状すなわち部分環状であり得、それにより、ノズルの周りに部分的に延在する。あるいは、毛支持体は、環状形状であるかノズルを囲むように形付けられ得る。例えば、毛支持体は、開口部を備え得、ノズルは、この開口部を通って突出する。

第3態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、ユーザの歯へ噴射状動作流体を送出させるための流体送出システムであって、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるノズルを備える、流体送出システムと、毛支持体及び毛支持体に備え付けられた複数の毛を有し、ノズルの周りに少なくとも部分的に延在するブラシユニットと、ノズルに対する毛支持体の移動を駆動させるための駆動ユニットと、を備える。

器具は、好ましくは、毛支持体の移動を駆動させるための駆動ユニットと、駆動ユニットによって生じた回転運動を毛支持体の軌道運動に変換するための伝達ユニットと、を有する。駆動ユニットは、好ましくは、器具のハンドル内に位置する。駆動ユニットは、好ましくは、バッテリによって電力供給されるモータと、1組の歯車と、を備える。

伝達ユニットは、好ましくは、第2組の歯車と、クランクと、毛支持体をクランクに接続する接続棒体と、を備える。接続棒体は、好ましくは、ステム内に位置する。回動可能なまたは移動可能な流体導管は、同様に、好ましくは、ステム内に位置し、そのため、この流体導管は、好ましくは、接続棒体と平行に位置する。

流体送出システムは、加圧した動作流体源と、弁と、を備え得る。加圧した動作流体源及び弁は、好ましくは、器具のハンドル内に位置する。制御回路は、好ましくは、センサからの出力に応じて、所定期間にわたって弁を開放させるように構成されている。弁は、好ましくは、ユーザの歯へ送出するために、選択した体積を有する加圧した噴射状動作流体が流体源からノズルへ通過することを可能とするのに十分な期間にわたって、開放される。この期間は、好ましくは1秒未満であり、より好ましくは0.5秒未満であり、さらにより好ましくは0.25秒未満である。

弁は、好ましくは、ソレノイド弁である。

動作流体は、好ましくは液状動作流体であり、好ましくは水である。動作流体が液状動作流体である場合、加圧動作流体源は、好ましくは、水圧アキュムレータの形態にある。水圧アキュムレータは、好ましくは、バネ式アキュムレータ及びガス充填式アキュムレータのうちの一方である。アキュムレータは、好ましくは、圧力下で動作流体を蓄えるための流体チャンバを備える。アキュムレータは、好ましくは、4barから7barの範囲にある圧力で動作流体を蓄えるように構成されている。流体チャンバは、好ましくは、0.1mlから1mlの範囲の容積を有する。

水圧アキュムレータ及びソレノイド弁の組み合わせを使用することにより、圧力及び継続期間がほぼ均一な噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させることが可能となり得る。

流体送出システムは、好ましくは、ソレノイド弁が閉塞位置にあるとアキュムレータへ動作流体を供給するためのポンプを備える。ポンプは、流体入口を通して動作流体を引き込むように構成されている。ポンプは、好ましくは、隔膜ポンプの形態にある。あるいは、ポンプは、ピストンポンプであり得る。第1逆止弁は、好ましくは、流体入口とポンプとの間に位置し、動作流体が流体入口へ戻ることを防止する。第2逆止弁は、好ましくは、ポンプとアキュムレータとの間に位置し、動作流体がアキュムレータからポンプへ戻ることを防止する。

第4態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、流体入口、流体入口を通して動作流体を引き込むためのポンプ、ポンプから動作流体を受けるための水圧アキュムレータ、流体出口を有するノズル、及び、アキュムレータとノズルとの間に位置する弁であって、アキュムレータが噴射状動作流体をノズルへ送出させることができるようにする開放位置とポンプの作用を受けてアキュムレータを補充することができるようにする閉塞位置とを有する、弁、を備える流体送出システムと、ポンプを作動させるためのかつ弁の位置を制御するための制御回路と、を備える。

アキュムレータの流体チャンバの容積は、単一噴射の動作流体の体積とほぼ同じであり得る。例えば、流体チャンバは、約0.25mlの容積を有し得、単一噴射の動作流体は、約0.25mlの体積を有し得る。この場合、アキュムレータは、単一噴射の動作流体をノズルへ送出させた後にほぼ空にされ、そのため、別の噴射状動作流体を送出させ得る前に補充する必要がある。アキュムレータを補充するのにかかる時間は、好ましくは、0.25秒から1秒の範囲にあり、この期間中において、制御回路は、好ましくは、センサからの出力にかかわらず、ノズルへの動作流体の送出を抑制するように構成されている。

あるいは、アキュムレータの流体チャンバの容積は、単一噴射の動作流体の体積よりも大きくなり得る。例えば、流体チャンバは、約0.75mlの容積を有し得、単一噴射の動作流体は、約0.25mlの体積を有し得る。この場合、ソレノイド弁は、選択した体積の動作流体をアキュムレータから放出させるのに必要な期間にわたって制御回路によって開放位置で保持される。例えば、ソレノイド弁は、1msから100msの範囲にある、より好ましくは5msから50msの範囲にある期間にわたって、好ましい形態において30msの期間にわたって、開放位置で保持され得、0.25mlの体積を有する単一噴射の動作流体をノズルへ送出させることを可能とする。

この場合、容積が大きいアキュムレータの観点から、アキュムレータは、3噴射の動作流体をノズルへ送出した後にほぼ空にされるが、3噴射の動作流体をノズルへ送出した後にアキュムレータを補充するのに必要な時間は、例えば0.75秒から3秒の期間まで、増加する。アキュムレータの流体チャンバの容積を増加させることとは対照的に、単一噴射の動作流体の体積は、減少する。例えば、流体チャンバは、約0.25mlの容積を有し得、単一噴射の動作流体は、約0.08mlの体積を有し得る。この場合、ソレノイド弁は、選択した体積の動作流体をアキュムレータから放出するのに必要な期間にわたって、例えば約10msの期間にわたって、制御回路によって開放位置で保持され、0.08mlの体積を有する単一噴射の動作流体をノズルへ送出させることを可能とする。この後者の場合、同じく、アキュムレータは、3噴射の動作流体をノズルへ送出させた後に空にされるが、これら噴射状動作流体をノズルへ送出させた後にアキュムレータを補充するのに必要な時間は、0.25秒から1秒の範囲のままである。

上述のように、制御回路は、センサからの出力に応じて、単一噴射の動作流体を送出させるように構成され得る。しかしながら、制御回路は、センサからの出力に応じて、一連の噴射状動作流体を送出させるように構成され得る。一連において、連続的な噴射状動作流体間の期間は、好ましくは等しく、好ましくは1msから25msの範囲に、より好ましくは2msから10msの範囲にあり、それにより、一連の噴射全体は、単一の歯間間隙へ送出され得る。これにより、連続的な噴射それぞれ間で歯間間隙に対するノズルの先端の位置が若干変化することが可能となり得、歯間間隙内から物質を除去することを改善する可能性がある。

第5態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、動作流体をユーザの歯へ送出させるための流体送出システムと、受信した入力に応じて、ユーザの歯へ動作流体を送出させることを作動させるための制御回路と、を備え、入力それぞれに関して、制御回路は、一連の噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させることを作動させるように構成されている。入力は、センサによって発生され得る。あるいは、入力は、器具へのユーザの作用、例えば器具のボタンを操作することに応じて、発生され得る。

一連における噴射数は、好ましくは、2から10の範囲にある。一連の噴射においてユーザの歯へ送出された動作流体の体積は、好ましくは、0.1mlから1mlの範囲にある。一連の噴射において、噴射状動作流体それぞれは、好ましくは、ほぼ同じであり、この体積は、好ましくは0.05mlから0.5mlの範囲に、より好ましくは0.05mlから0.25mlの範囲にある。

アキュムレータの流体チャンバの容積は、単一連の噴射状動作流体で器具から放出される動作流体の体積とほぼ同じであり得る。例えば、流体チャンバは、約0.25mlの容積を有し得、単一連の噴射状動作流体は、約0.25mlの動作流体の体積を放出し得る。この場合、流体チャンバは、別の一連の噴射状動作流体を送出し得る前に、補充される必要がある。あるいは、アキュムレータの流体チャンバの容積は、単一連の噴射状動作流体で器具から放出される動作流体の体積よりも大きくなり得る。例えば、流体チャンバは、約0.75mlの容積を有し得、単一連の噴射状動作流体は、約0.25mlの体積を有し得る。この場合、流体チャンバは、3連の噴射状動作流体を送出した後に補充される必要がある。

器具は、好ましくは、動作流体、好ましくは液状動作流体を蓄えるための流体容器を備え、動作流体は、この流体容器から流体送出システムに供給される。流体容器は、好ましくは、5mlから50mlの範囲にある容積を有する。例えば、25mlの容積を有する流体容器は、0.25mlの流体容積を有するアキュムレータと組み合わせて使用され、最大100噴射、すなわち100連の噴射の0.25mlの動作流体をユーザの歯へ送出させることを可能とするのに十分な量の動作流体をアキュムレータに供給し得る。

流体容器は、好ましくは、補給可能である。このため、流体容器は、好ましくは、流体ポートを備え、流体容器には、この流体ポートを通して、ユーザによって動作流体が補充され得る。流体ポートは、流体容器を区画する壁に位置し得る、または、流体容器から離間して位置し、流体ポートから流体容器まで延在する流体導管によって流体容器と流体連通して配置され得る。

制御回路は、流体容器を補充する必要があることをユーザに忠告するために警告を発生させるように構成され得る。例えば、アキュムレータは、信号を制御回路に提供するためのセンサを備え得、この信号は、アキュムレータ内に蓄えられた動作流体の体積を示す。センサは、アキュムレータ内に蓄えられた動作流体の圧力を示す信号を提供するための圧力センサを備え得る。例えば、センサは、アキュムレータ内の圧力があらかじめ設定した閾値を超えたら制御回路に信号を出力し得る。あるいは、センサは、アキュムレータに動作流体を充填する際に移動するピストンまたは隔膜のようなアキュムレータの一部に接触するセンサの形態にあり得る。例えば、そのセンサは、隔膜がセンサに接触したら制御回路に信号を出力し得る。ノズルへ動作流体を送出させた後にアキュムレータに補充している間、制御回路は、このような信号を受信するとポンプを作動停止させるように構成され得る。ポンプを作動させた後の例えば0.5秒から2秒の範囲にあるあらかじめ定めた期間内にこのような信号を受信しない場合、これは、流体容器内に蓄えられた動作流体が不十分であり、アキュムレータを完全に補充することができることを示し得る。この場合において、制御回路は、好ましくは、その期間の経過後、警告を発生させてユーザに対して流体容器を補充する必要があることを忠告する。その警告は、器具のディスプレイに発生される視覚警告または可聴警告の形態にあり得る。

器具のハンドルは、流体容器を備え得る。例えば、流体容器は、ハンドルの本体内に完全に収容され得る。あるいは、ハンドルの外壁は、流体容器を少なくとも部分的に区画し得る。外壁の少なくとも一部は、透明であり、ユーザが流体容器内に収容されている動作流体の量を見ることを可能とし得る。このような流体容器を補充するため、流体ポートは、ハンドルの本体にあるカバーを移動させることを通して、または、閉塞体または他の閉塞デバイスを流体ポートから取り除くことを通して、ユーザによって手動で露出され得る。

流体容器は、ステム内に収容され得る。上述のように、ステムの外壁は、流体容器を少なくとも部分的に区画し得、その外壁のうちの少なくとも一部は、透明であり、ユーザが流体容器内に収容されている動作流体の量を見ることを可能とし得る。

流体容器をステム内に収容することに替えて、流体容器は、ステムに接続され得、それにより、ステムの外方に位置する。これにより、流体容器は、必要に応じて補充や交換のためにステムから取り外されることが可能となる。あるいは、流体容器は、ステムに接続されている外壁によって部分的に区画され得る。同様に、その外壁のうちの少なくとも一部は、透明であり、ユーザが流体容器内に収容されている動作流体の量を見ることを可能とし得る。

流体容器の容積を最小化するためかつ器具の長手方向軸回りにおける比較的均等な重量分布のために、流体容器は、好ましくは、ステムの周りに延在する、または、ステムを囲む。

器具は、好ましくは、ハンドルに接続された清掃具を備える。清掃具は、流体送出システムのノズルを備える。清掃具は、好ましくは、ヘッドと、器具のステムと、を備える。

清掃具は、好ましくは、ハンドルに取り外し可能に接続されている。これにより、例えば補給可能ではない流体容器を消耗させ始めたときまたは器具の毛及び/もしくはノズルが摩耗し始めたときに、交換することが可能となり得る。同様に、これにより、例えば異なるユーザが使用するために、異なる清掃具をハンドルに接続することが可能となり得る。

第6態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、ハンドルに取り外し可能に接続された清掃具と、を備え、清掃具は、ユーザの歯へ噴射状動作流体を送出させるためのノズルと、ハンドルとノズルとの間に延在するステムと、動作流体を蓄えるための流体容器と、を備え、流体容器は、ステムに接続されておりかつステムの周囲に延在する。

流体容器は、好ましくは、ステムの一部を囲む外壁を備える。ステムのその一部は、好ましくは、器具のハンドルに隣接して位置する。外壁の少なくとも一部は、好ましくは、透明であり、好ましくは、透明プラスチック材料から形成されており、ユーザが流体容器内に収容されている動作流体の量を見ることを可能とし得る。好ましい形態において、外壁は、透明材料から形成された単一成形部品である。

流体容器の外壁は、好ましくは、湾曲形状、凹状形状及び小面付形状のうちの1つを有する。外壁は、楕円体状、回転楕円体状及び球状のうちの1つである湾曲を有し得る。

上述のように、器具は、流体ポートを備え得、流体容器には、この流体ポートを通して、動作流体が補充される。流体ポートは、恒久的に露出され得、栓体または他の閉塞デバイスは、流体ポート内に取り外し可能に位置し、流体ポートを通して流体容器から動作流体が漏洩することを抑制する。好ましくは、流体ポートは、外側襟体に位置し、この外側襟体は、流体ポートを露出させて流体容器を補充することを可能とする第1位置と、流体ポートを閉塞する第2位置と、の間でハンドルに対して移動可能である。これにより、流体ポートは、ユーザによって容易かつ迅速に露出され得、流体容器を補充する。

第7態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、動作流体を蓄えるための流体容器と、流体容器から動作流体を受け取るためのかつ噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるための流体送出システムと、流体ポートを備える外側襟体と、を備え、外側襟体は、流体ポートを露出させて流体容器を補充することを可能とする第1位置と、流体ポートを閉塞する第2位置と、の間でハンドルに対して移動可能である。

襟体が第2位置にあると、流体ポートは、襟体がシールに係合する位置にあり得、このシールは、流体ポートを通して動作流体が漏洩することを抑制する。このシールは、壁の内面にまたはハンドルのうち襟体が第2位置にあるときに流体ポートを向く他の部分に位置し得る。好ましくは、襟体が第2位置にあると、流体ポートは、流体送出システムに接続されており、それにより、動作流体は、さらなる流体ポートではなくむしろ流体ポートを通して、流体送出システムに供給され得る。

襟体は、ハンドルに対してスライド可能であり得る。好ましくは、襟体は、好ましくはハンドルの長手方向軸回りに、ハンドルに対して回転可能である。襟体は、ハンドルの本体に対して移動するためにハンドルの本体に接続され得る。好ましい形態において、襟体は、器具の清掃具に接続されており、好ましくは、ステムの周りに延在する。襟体は、ステムの長手方向軸回りに回転し得る。襟体は、湾曲形状、凹状形状及び小面付形状のうちの1つを有し得、楕円体状、回転楕円体状及び球状のうちの1つである湾曲を有し得る。

襟体は、流体容器から離間し得る。流体ポートは、端部を有する可撓性導管によって流体容器に接続され得、この端部は、流体ポートに接続されており、襟体を第1位置と第2位置との間で移動させる際に襟体と共に移動する。

あるいは、襟体は、流体容器を少なくとも部分的に区画し得、流体容器の外壁の一部を形成し得る。このため、流体容器の外壁の少なくとも一部は、外壁の襟体部分を第1位置と第2位置との間で移動させる際にハンドルに対して移動し得る。流体容器の移動する部分と流体容器の残りの部分であって流体容器のその部分がこの残りの部分に対して移動する残りの部分との間に配置され得、流体容器のこれら部分間から動作流体が漏洩することを抑制する。しかしながら、好ましい形態において、襟体と外壁と流体容器を区画する構成部材とを含む流体容器全体は、ハンドルに対して移動可能である。

例えば、流体容器は、内壁を備え得、この内壁は、外壁に接続されており、ハンドルに対して外壁と共に移動する。内壁は、環状または管状形状であり、ステムの周囲に位置し得、それにより、流体容器をステムに備え付けるとステムとの接続を形成するスリーブを形成する。内壁の両端部は、例えば溶接技術を用いてまたは接着剤を用いて、外壁に結合され得る。あるいは、内壁は、外壁の少なくとも一部と一体とされ得る。

内壁全体は、外壁と共に、比較的硬質なプラスチック材料から形成され得、それにより、流体容器の容積は、一定であり、外壁の内面及び内壁によって画成される。あるいは、容器の内壁の一部は、または、流体容器を部分的に区画する別の構成部材は、外壁に対して移動可能であり得、流体容器の体積を変化させる。この移動可能部材は、制御回路によって作動されるピストンまたは他のデバイスによって移動され得、動作流体を流体送出システムへ供給する際に流体容器の体積を減少させる。これにより、動作流体を流体送出システムに供給する際に流体容器内に気泡が形成されることを抑制し得る。ピストンは、ポンプの作動と同時に制御回路によって作動され得、流体容器から動作流体を引き込み、それにより、流体容器の体積の減少は、ポンプによって流体容器から引き込まれた動作流体の体積に等しい。

あるいは、この移動可能部材は、動作流体を流体送出システムに供給する際に移動可能部分の表面にわたって定められた圧力差に応じて、移動可能であり得る。器具は、移動可能部材に隣接して、好ましくは移動可能部材の一側に隣接して位置する膨張チャンバを備え得、この膨張チャンバは、動作流体を流体送出システムに供給する際に流体容器の体積が減少するにつれて、体積が増加する。

第8態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、動作流体を蓄えるための流体容器であって、壁、好ましくは外壁、及び、壁に対して移動可能であり流体容器の体積を変化させる移動可能部材によって少なくとも部分的に区画されている、流体容器と、流体容器から動作流体を受け取るためのかつ動作流体をユーザの歯へ送出させるための流体送出システムと、移動可能部材に隣接して位置し、動作流体を流体送出システムに供給する際に流体容器の体積が減少するにつれて体積が増加する膨張チャンバと、を備える。

膨張チャンバは、移動可能部材に力をかける加圧ガスを収容し得、これにより、移動可能部材は、動作流体を流体送出システムに供給する際に、移動させられる。しかしながら、膨張チャンバは、好ましくは、大気に開口しており、膨張チャンバの体積が増加する際に環境空気を受け取る。

外壁は、好ましくは、比較的硬質な材料から形成されており、移動可能部材は、好ましくは、比較的可撓性を有する材料から形成されている。好ましい形態において、移動可能部材は、その表面にわたる圧力差に応じて膨張可能である隔膜または袋を備えている。

外壁は、好ましくは、隔膜を囲む。隔膜は、好ましくは、環状または管状形状であり、好ましくは、好ましくは外壁の径方向反対側の位置において、外壁に接続されている両端部を有する。壁及び隔膜は、好ましくは、共通の長手方向軸回りに延在しており、そのため、隔膜が膨張する際に、隔膜は、長手方向から外方へ離間するように延在する。

隔膜は、好ましくは、膨張チャンバの周りに延在しており、それにより、比較的均一な力は、隔膜の表面にわたってかけられており、動作流体を流体送出システムに供給する際に隔膜を流体容器に向けて引く。これにより、動作流体を流体送出システムに供給する際に隔膜を均一に膨張させることを促進させ得る。器具の構成部材数を最小化するため、好ましくは、隔膜は、膨張チャンバを少なくも部分的に区画する。例えば、隔膜は、膨張チャンバと流体チャンバとの間に位置し、膨張チャンバと流体チャンバとの間に障壁を画成する。膨張チャンバは、好ましくは、環状形状である。膨張チャンバは、隔膜と器具の清掃具のステムとによって区画され得る。あるいは、膨張チャンバは、隔膜と空気が膨張チャンバに入るポートを画成する壁とによって区画され得る。膨張チャンバの壁は、好ましくは、ステムの周囲に延在しており、ステムと同軸である。膨張チャンバの壁は、好ましくは、外壁と隔膜とに接続されており、好ましくは、外壁をステムに対して移動させる際に、外壁と共に移動可能である。すなわち、流体容器及び膨張チャンバ双方は、好ましくは、ステムに対して移動可能、または回転可能である。

隔膜が膨張する際、隔膜のサイズ及び形状は、容器の外壁のサイズ及び形状に近付く。すなわち、隔膜が完全膨張構成であって流体容器が空であるときに発生する完全膨張構成にあると、隔膜のサイズ及び形状は、好ましくは、容器の外壁とほぼ同じである。隔膜が完全収縮構成または完全縮小構成であって流体容器に容積まで充填したときに発生する完全収縮構成または完全縮小構成にあると、隔膜のサイズ及び形状は、好ましくは、膨張チャンバの壁とほぼ同じである。このため、膨張チャンバは、好ましくは、流体容器の最大体積とほぼ同じである最大体積を有する。

上述のように、流体容器の外壁は、好ましくは、透明であり、これにより、ユーザが流体容器の内容物と動作流体が水であるときに隔膜とを見ることを可能とする。隔膜の少なくとも一部は、好ましくは、着色材料から形成されている、または、他のものから器具の清掃具を区別するように機能する識別子を有する。これにより、清掃具は、器具の他のユーザの清掃具からその清掃具を区別するようにまたは他の同様の器具から器具を区別するように機能し得る識別子を有することが可能となり得る。例えば、清掃具は、1組の同様の清掃具のうちの1つを形成し得、この場合において、この1組にある清掃具それぞれは、異なるこのような識別子を画別に有する。

第9態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、動作流体を蓄える流体容器を備え、流体容器が透明外壁及び内壁によって少なくとも部分的に区画されており、内壁が清掃具のユーザ識別のための識別子を有する、清掃具と、流体容器から動作流体を受け取るための、かつ、動作流体をユーザの歯へ送出させるための流体送出システムと、を備える。

識別子は、色であり得る。例えば、内壁は、着色材料から形成され得る。あるいは、識別子は、内壁に成形されたまたは他の方法で形成された1以上の英数字を備え得る。上述のように、内壁は、比較的可撓性を有する材料から形成され得、外壁に対して移動可能である隔膜を備え得る。

流体送出システムは、好ましくは、清掃具導管システムと、ハンドル導管システムと、を備える。ハンドル導管システムは、好ましくは、流体容器から動作流体を受けるための流体入口と、流体入口、ポンプ、アキュムレータ、ソレノイド弁及び流体出口ポート間で動作流体を搬送するための複数の導管と、を備える。清掃具導管システムは、好ましくは、ハンドル流体出口ポートから噴射状動作流体を受けるための流体入口ポートと、可撓性を有するすなわち弾性を有する流体導管と、回動可能な流体導管と、ノズルと、を備える。

上述のように、清掃具は、好ましくは、ハンドルに取り外し可能に接続されている。清掃具をハンドルに接続する際、清掃具流体入口ポートは、ハンドル流体出口ポートと位置合わせされる。流体入口ポート及び流体出口ポートのうちの一方は、雌型流体接続体を備え得、流体入口ポート及び流体出口ポートのうちの他方は、雄型接続体または管体を備え得、この雄型接続体または管体は、清掃具の本体から突出し、清掃具をハンドルに接続する際に雌型流体接続体によって受けられる。

清掃具をハンドルに接続する際に流体入口ポートを流体出口ポートと位置合わせするため、ハンドルは、好ましくは、回転不能な第1コネクタを備え、清掃具は、好ましくは、第1コネクタと接続してハンドルを清掃具に接続させるための第2コネクタを備える。第1コネクタは、好ましくは、ハンドルの長手方向軸と平行に延在する雄型コネクタであり、第2コネクタは、好ましくは、雄型コネクタを受けるための雌型コネクタである。雄型コネクタは、好ましくは、棒体または栓体の形態にあり、この棒体または栓体は、ハンドルの外面から突出する。あるいは、第2コネクタは、雄型コネクタの形態にあり得、第1コネクタは、雌型コネクタの形態にあり得る。

清掃具流体入口ポートをハンドル流体出口ポートと位置合わせさせるため、雄型コネクタ及びハンドル流体出口ポートそれぞれは、好ましくは、ハンドルの長手方向軸から径方向に間隔をあけている。清掃具をハンドルに接続するため、ユーザは、視覚的に、清掃具を長手方向でハンドルと位置合わせし、清掃具をハンドルに対して回転させ、またはその逆をし、それにより、雄型コネクタは、雌型コネクタと位置合わせされる。その後、雄型コネクタは、雌型コネクタ内に押され、同時に、清掃具流体入口ポートは、ハンドル流体出口ポートと位置合わせされてハンドル流体出口ポートに入る。

第10態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、清掃具と、清掃具に取り外し可能に接続されたハンドルであって、回転不能な第1コネクタ、及び、第1コネクタから間隔をあけたハンドル流体出口ポートを備えるハンドル導管システムを備え、第1コネクタ及びハンドル流体出口ポートそれぞれがハンドルの端面に位置してハンドルの長手方向軸から径方向に間隔をあけている、ハンドルと、を備え、清掃具は、第1コネクタに接続してハンドルを清掃具に接続するための第2コネクタを備え、清掃具導管システムは、清掃具をハンドルに接続するとハンドル流体出口ポートに位置合わせされる清掃具流体入口ポートを備える。

清掃具は、好ましくは、毛支持体と、毛支持体に備え付けられた複数の毛と、毛支持体に接続された伝達ユニットと、を備え、ハンドルは、好ましくは、伝達ユニットを駆動させて毛支持体をハンドルに対して移動させるための駆動ユニットを備える。ハンドルは、好ましくは、清掃具に位置する伝達ユニット連結部材と連結するための駆動ユニット連結部材を備える。駆動ユニット連結部材は、好ましくは、ハンドル、雄型コネクタ及びハンドル流体出口ポートの長手方向軸それぞれから間隔をあけている。ハンドル流体出口ポートは、好ましくは、駆動ユニット連結部材から角度方向で間隔をあけている。ハンドル流体出口ポートは、好ましくは、駆動ユニット連結部材の径方向反対側に位置する。雄型コネクタは、好ましくは、角度方向でより好ましくは角度方向の中間で、ハンドル流体出口ポートと駆動ユニット連結部材との間に位置する。

駆動ユニット連結部材は、好ましくは、ハンドルに対して回転可能である。好ましくは、駆動ユニット連結部材は、ハンドルの本体から突出し、清掃具をハンドルに接続する際に伝達ユニット連結部材によって受けられる。

ハンドルの雄型コネクタと清掃具の雌型コネクタとは、好ましくは、清掃具をハンドルに接続するためのスナップ係合コネクタを形成する。

上述のように、器具は、センサからの出力に応じて、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させることを作動させるための制御回路を備え得る。センサは、好ましくは、ハンドルに対する流体送出システムの一部の移動を検出するように構成されている。例えば器具を取り扱っている間など、ノズルがユーザの歯間間隙内に位置していないときに噴射状動作流体が所望せず放出される危険性を低減させるため、器具は、好ましくは、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出することを抑制する第1動作モードと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出することを許容する第2動作モードと、を有し、器具の使用中に、制御回路は、器具の検出した動作パラメータに応じて、第1動作モードと第2動作モードとの間の移行を自動的に生じさせるように構成されている。

第11態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるための流体送出システムと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させることを作動させるための制御回路と、を備え、器具は、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出することを抑制する第1動作モードと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出することを許容する第2動作モードと、を有し、器具の使用中に、制御回路は、器具の検出した動作パラメータに応じて、第1動作モードと第2動作モードとの間の移行を自動的に生じさせるように構成されている。

器具の複数の様々な動作パラメータのうちの1つは、器具の動作モード間での移行を生じさせるために検出され得る。例えば、動作パラメータは、以下のうちの1つであり得る。 −毛支持体の回転を駆動させるためのモータの作動状態(オンまたはオフ) −モータによって引き込まれた電流の大きさ −係合手段を介して清掃具にかかる力、ノズルにかかる力またはユーザがハンドルを握った際にハンドルにかかる力のように、使用中に器具にかかる負荷の大きさ −器具の向き −アキュムレータ内の動作流体の体積 −ハンドルに対する襟体の位置

制御回路は、好ましくは、器具の検出した動作パラメータが非ゼロ閾値よりも上であると第1動作モードと第2動作モードとの間の移行を生じさせるように構成されている。

さらにまたはあるいは、センサからの出力に応じて噴射状動作流体をノズルへ送出させるために、制御回路は、器具へのユーザの作用に応じて、流体をユーザの歯へ送出させることを作動させるように構成され得る。器具へのそのユーザの作用は、器具のボタンの作動であり得る。

例えば、器具は、「自動」モード、すなわち第1流体送出モードを有し得、この第1流体送出モードは、ユーザによって選択可能であり、この第1流体送出モードでは、センサからの出力に応じて、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させる。そのモードをユーザが選択していない場合、つまり、「手動」モードすなわち第2送出モードをユーザが選択している場合、噴射状動作流体は、器具へのユーザの作用に応じて、ユーザの歯へ送出される。

清掃具が移動可能な毛支持体を備える場合、検出した動作パラメータは、好ましくは、毛支持体を移動させるためのモータが引き込んだ電流の大きさである。駆動ユニット及び伝達ユニットは、好ましくは、ハンドルに対して毛支持体の一定速度の移動を生じさせるように構成されている。ユーザが器具をまず作動させるまたはスイッチオンすると、器具は、ユーザの歯と接触していない傾向がある。その結果、モータが引き込んだ電流は、比較的低い傾向があり、好ましくは、設定した閾値未満であり、そのため、器具は、まず作動されると第1動作モードにある。

毛をユーザの歯に当接付勢すると、毛支持体の運動への抵抗は、毛を歯に押し付ける力に応じて、増加する。毛支持体の一定移動速度を維持するために、モータは、毛支持体にかかる力に応じて、電流量を増加させて引き込む。制御回路は、モータが引き込んだ電流の大きさを検出し、毛をユーザの歯に当接移動させるために必要な電流を示すその電流が閾値を超えると、制御回路は、第2動作モードへの移行を生じさせる。検出した電流がその閾値未満に落ち込むと、制御回路は、第1動作モードに戻る移行を生じさせる。

上述のように、ノズルは、好ましくは、近位位置と遠位位置との間で移動可能である。遠位位置において、ノズルの先端は、好ましくは、毛の少なくとも一部の自由端部よりも盛り上がっている。毛をユーザの歯に押し付けると、毛は、反り、毛の端部と毛支持体との間の直接間隔を低減し、同時に、ノズルの先端を毛支持体に向けて、つまりノズルの近位位置に向けて移動させる。使用中に毛がどれほど反るかに、ひいては毛の剛性に応じて、ヘッドに対するノズルの移動は、センサから受信した出力の変化から検出され得、器具の使用中にヘッドにかけた負荷の指標として使用され得る。これは、毛を静止した毛支持体にまたは器具のヘッドに直接に備え付けた場合に、特に有益であり得る。

第12態様において、本発明は、歯清掃器具を提供し、この歯清掃器具は、ハンドルと、ハンドルに接続された清掃具であって、清掃具をユーザの歯に沿って移動させる際に清掃具の一部がハンドルに対して移動可能であり、清掃具の上記一部が第1軸回りに移動可能である、清掃具と、清掃具の上記一部と共に移動するためにこの一部に接続された第1端部と第1端部から離間した第2端部とを有し、第1軸から間隔をあけた第2軸回りで清掃具の上記部分に対して回動移動可能である、腕体と、センサと腕体の第2端部との相対位置に応じて変化する出力を生じさせるためのセンサと、を備える。

上述のように、清掃具は、好ましくは、ハンドルに取り外し可能に接続されている。これにより、ハンドルに1組の同様の清掃具を設けることが可能となり得、これら清掃具それぞれは、異なる識別子を有する。これにより、同様に、ハンドルに1組の異なる清掃具を設けることが可能となり得る。例えば、1組の清掃具は、ノズル及び移動可能ユニットを有する2以上の第1タイプの清掃具と、静止型ノズル及び移動可能ブラシユニットを有する第2タイプの清掃具と、ノズルを有し毛を有さない第3タイプの清掃具と、移動可能ブラシユニットを有しノズルを有さない第4タイプの清掃具と、から選択され得る。同様に、同じタイプであるが複数の個別の異なる清掃具、例えばそれぞれ異なる硬さを有する毛を有するまたはそれぞれ異なる流体出口サイズを有する第1タイプの清掃具を提供し得る。

器具は、好ましくは、器具の上記構成部材のすべてを有する手持型器具である。

清掃具は、予備の部品のような独立型品目として、または、既存のハンドルと共に使用するための代替型清掃具として、販売され得る。

第13態様において、本発明は、歯清掃器具のための清掃具を提供し、この歯清掃器具は、清掃器具が取り外し可能に接続可能であるハンドルを備え、この清掃具は、ステムと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるためのノズル、及び、ステムに対して移動可能である移動可能な流体導管を備える清掃具導管システムと、を備え、ノズルは、流体導管と共に移動可能であり、流体導管は、器具の使用中にノズルをユーザの歯に当接付勢する方向で移動させるために偏位されている。

第14態様において、本発明は、歯清掃器具のための清掃具を提供し、この歯清掃器具は、清掃具が取り外し可能に接続可能であるハンドルを備え、ハンドルは、駆動ユニットを備え、駆動ユニットは、モータ及び駆動ユニット連結部材を備えており、清掃具は、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるためのノズルを備える清掃具流体導管システムと、毛支持体及び毛支持体に備え付けられた毛を備え、ノズルの回りに延在するブラシユニットと、毛支持体をノズルに対して移動させるために毛支持体に接続された伝達ユニットと、を備え、伝達ユニットは、清掃具をハンドルに接続すると駆動ユニット連結部材と連結するための伝達ユニット連結部材を備える。

第15態様において、本発明は、歯清掃器具のための清掃具を提供し、この歯清掃器具は、清掃具が取り外し可能に接続可能であるハンドルを備えており、この清掃具は、ステムと、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるためのノズルと、動作流体を蓄えるための流体容器と、を備え、流体容器は、ステムに接続され、ステムの回りに延在する。

第16態様において、本発明は、歯清掃器具のための清掃具を提供し、この歯清掃器具は、清掃具が取り外し可能に接続可能であるハンドルを備えており、この清掃具は、ステムと、動作流体を蓄えるための流体容器と、流体ポートを備える外側襟体と、を備え、襟体は、清掃具をハンドルに接続したときに流体ポートを露出させて流体容器を補充することを可能とする第1位置と、清掃具をハンドルに接続したときに流体ポートを閉塞する第2位置と、の間で、ステムに対して移動可能である。

第17態様において、本発明は、歯清掃器具のための清掃具を提供し、この歯清掃器具は、清掃具が取り外し可能に接続可能であるハンドルを備えており、ハンドルは、流体導管システムを備え、この清掃具は、動作流体をハンドル導管システムへ供給するための流体容器であって、壁と壁に対して移動可能であり流体容器の体積を変化させる移動可能部材とによって少なくとも部分的に区画されている、流体容器と、噴射状動作流体をハンドル導管システムから受けるためのかつ噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるための清掃具導管システムと、移動可能部材に隣接して位置し、動作流体をハンドル導管システムへ供給する際に流体容器の体積が減少するにつれて体積が増加する膨張チャンバと、を備える。

器具のハンドルは、同様に、予備の部品として、または、異なるユーザによって使用するため、清掃具とは別個に設けられ得る。例えば、それぞれ形状が異なるハンドルを年齢が異なるユーザによって使用するために設けられ得る。

第18態様において、本発明は、歯清掃器具のためのハンドルを提供し、この歯清掃器具は、ハンドルが取り外し可能に接続可能である清掃具を備え、清掃具は、噴射状動作流体をユーザの歯へ送出させるノズルを備え、このハンドルは、流体入口と、流体入口を通して動作流体を引き込むためのポンプと、清掃具をハンドルに接続するとノズルと流体連通する流体出口と、アキュムレータと流体出口との間に位置する弁であって、アキュムレータが噴射状動作流体を流体出口へ送出させることをできるようにする開放位置とポンプの作用を受けてアキュムレータを補充することをできるようにする閉塞位置とを有する、弁と、弁の位置を制御するための制御回路と、を備える。

第19態様において、本発明は、歯清掃器具のためのハンドルを提供し、この歯清掃器具は、ハンドルが取り外し可能に接続可能である清掃具を備え、清掃具は、動作流体を蓄えるための流体容器と、流体容器と流体連通する流体ポートを有する襟体と、を備え、このハンドルは、本体であって、清掃具をハンドルに接続して襟体が本体に対する第1位置にあるときに流体ポートを露出させるための凹状部分を備える、本体と、清掃具をハンドルに接続して襟体が本体に対する第2位置にあるときに流体容器から動作流体を受けるための流体入口を備えるハンドル導管システムと、を備える。

本発明にかかる1以上の上述した態様は、同様に、清掃装置または清掃器具に適用され得る。装置は、表面処理器具であり得る。例えば、装置は、作業面を清掃するための装置、好ましくは手持型装置の形態にあり得、この装置において、ブラシユニットは作業面に係合するように構成されており、ノズルは、清掃中に清掃流体を作業面へ送出させるように構成されている。

第20態様において、本発明は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、ハンドルと、噴射状動作流体を表面へ送出させるためのノズルを備える流体送出システムと、表面に係合するためのブラシユニットであって、毛支持体及び毛支持体に備え付けられた複数の毛を備え、ノズルの周りに少なくとも部分的に延在する、ブラシユニットと、ノズルに対する毛支持体の移動を駆動させるための駆動ユニットと、を備える。

第21態様において、本発明は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、流体入口、流体入口を通して動作流体を引き込むためのポンプ、ポンプから動作流体を受けるための水圧アキュムレータ、流体出口を有するノズル、及び、アキュムレータとノズルとの間に位置する弁を備える、流体送出システムであって、弁が、アキュムレータが噴射状動作流体をノズルへ送出させることができるようにするための開放位置とポンプの作用を受けてアキュムレータを補充することができるようにする閉塞位置とを有する、流体送出システムと、ポンプを作動させるためのかつ弁の位置を制御するための制御回路と、を備える。

第22態様において、本発明は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、ハンドルと、ハンドルに取り外し可能に接続された清掃具と、を備え、清掃具は、噴射状動作流体を表面へ送出するためのノズルと、ハンドルとノズルとの間に延在するステムと、動作流体を蓄えるための流体容器と、を備え、流体容器は、ステムに接続されかつステムの周囲に延在する。

第23態様において、本発明は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、ハンドルと、動作流体を蓄えるための流体容器と、流体容器から動作流体を受けるための、かつ、噴射状動作流体を表面に送出するための流体送出システムと、流体ポートを備える外側襟体と、を備え、襟体は、流体ポートを露出させて流体容器を補充することを可能とする第1位置と、流体容器を閉塞する第2位置と、の間でハンドルに対して移動可能である。

第24態様において、本発明は、表面処理器具を提供し、この表面処理器具は、ハンドルと、動作流体を蓄えるための流体容器であって壁と壁に対して移動可能であり流体容器の体積を変化させる移動可能部材とによって少なくとも部分的に区画されている、流体容器と、流体容器から動作流体を受けるための、かつ、表面に動作流体を送出させるための流体送出システムと、移動可能部材に隣接して位置し、動作流体を流体送出システムへ供給する際に流体容器の体積が減少するにしたがって体積が増加する、膨張チャンバと、を備える。

本発明の第1態様に関連した上述した機能は、本発明の第2から第24態様それぞれに等しく適用可能であり、その逆も同様である。

添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい機能を例としてのみ説明する。

歯清掃器具を示す右側面図である。

歯清掃器具を示す前面図である。

歯清掃器具を示す左側面図である。

器具を示す上方から見た左側面斜視図である。

器具を示す上方から見た右側面斜視図である。

器具の清掃具を示す上方から見た右側面斜視図である。

器具のハンドルを示す上方から見た右側面斜視図である。

ハンドルに対するブラシユニットの移動を駆動するための駆動機構を示す斜視図である。

ハンドルの一部を示す部分断面図である。

ハンドルに対するブラシユニット及び駆動機構の伝達ユニットの移動を示す図である。

ハンドルに対するブラシユニット及び駆動機構の伝達ユニットの移動を示す図である。

ハンドルに対するブラシユニット及び駆動機構の伝達ユニットの移動を示す図である。

ハンドルに対するブラシユニット及び駆動機構の伝達ユニットの移動を示す図である。

清掃具のヘッドを示す頂面図である。

図8(a)の線A−Aに沿うヘッドの断面図である。

ユーザの歯へ噴射状動作流体を送出させるための流体送出システム及び流体送出システムを制御するための制御システムの構成部材を示す概略図である。

図2(a)と同様の左側面斜視図であるが、ハンドルの外側本体を取り除いている、左側面斜視図である。

図2(b)と同様の右側面斜視図であるが、ハンドルの外側本体を取り除いており、かつ、清掃具の襟体がハンドルに対する第1位置にある、右側面斜視図である。

図11(a)と同様の右側面斜視図であるが、襟体がハンドルに対する第2位置にある、右側面斜視図である。

清掃具の流体容器を示す断面図であって、流体容器の隔膜が完全収縮構成にある、断面図である。

図12(a)と同様の断面図であるが、隔膜が部分的膨張構成にある、断面図である。

図12(a)と同様の断面図であるが、隔膜がほぼ完全な膨張構成にある、断面図である。

流体送出システムの隔膜ポンプを示す断面図であって、ポンプが取入構成にある、断面図である。

流体送出システムの隔膜ポンプを示す断面図であって、ポンプが出力構成にある、断面図である。

流体送出システムのバネ式アキュムレータを示す断面図であって、アキュムレータの流体チャンバが空の構成にある、断面図である。

流体送出システムのバネ式アキュムレータを示す断面図であって、アキュムレータの流体チャンバが満杯の構成にある、断面図である。

別の流体送出システムのガス充填式アキュムレータを示す断面図であって、アキュムレータの流体チャンバが空の構成にある、断面図である。

別の流体送出システムのガス充填式アキュムレータを示す断面図であって、アキュムレータの流体チャンバが満杯の構成にある、断面図である。

流体送出システムのソレノイド弁を示す断面図である。

ソレノイド弁を分解断面図である。

清掃具及びハンドルの本体の接点構成部材を示す前面図である。

清掃具及びハンドルの本体の接点構成部材を示す右側面図である。

図17(a)の線E−Eに沿う側方断面図である。

清掃具導管システムを示す斜視図である。

図18(a)と同様の斜視図であるが、清掃具導管システムの流体導管のための回動可能支持体を追加した、斜視図である。

図18(b)と同様の斜視図であるが、静止案内部材を追加した、斜視図である。

図18(b)と同様の斜視図であるが、伝達ユニット、ブラシユニットの一部、及び、支持体の運動を検出するためのシステムを追加した、斜視図である。

図18(d)の組立体を示す側面図であって、ノズルが清掃具に対する遠位位置にある、側面図である。

図19(a)と同様の側面図であって、ノズルが清掃具に対する近位位置にある、側面図である。

流体容器に動作流体を補充することを示す図である。

ユーザの歯にわたって清掃具を移動させること、及び、動作流体を歯間間隙内に放出させること、を示す概略図である。

ユーザの歯にわたって清掃具を移動させること、及び、動作流体を歯間間隙内に放出させること、を示す概略図である。

ユーザの歯にわたって清掃具を移動させること、及び、動作流体を歯間間隙内に放出させること、を示す概略図である。

ユーザの歯にわたって清掃具を移動させること、及び、動作流体を歯間間隙内に放出させること、を示す概略図である。

ユーザの歯にわたって清掃具を移動させること、及び、動作流体を歯間間隙内に放出させること、を示す概略図である。

ユーザの歯にわたって清掃具を移動させること、及び、動作流体を歯間間隙内に放出させること、を示す概略図である。

図1及び図2は、一実施形態にかかる歯清掃器具10の外面図を示す。この実施形態において、器具は、手持型器具の形態にあり、この手持型器具は、歯間清掃を改善するための動作流体を分配するための組込型組立体を有する電動歯ブラシの形態にある。

器具10は、ハンドル12及び清掃具14を備える。ハンドル12は、器具10の使用中にユーザが把持する外側本体16を備える。本体16は、好ましくは、プラスチック材料から形成されており、好ましくは、筒状形状である。ハンドル12は、複数のボタン18、20、22を備えており、これらボタンは、本体16に形成された個別の開口部に位置し、それにより、ユーザに対してアクセス可能である。ハンドル12は、ディスプレイ24をさらに備え、このディスプレイは、器具の使用中にユーザが視認可能なように位置付けられている。この実施形態において、ディスプレイ24は、同様に、本体16に形成された個別の開口部内に位置する。

清掃具14は、ステム26と、ヘッド28と、を備える。ステム26は、細長い形状にあり、この形状は、ヘッド28をハンドル12から離間させ、器具10のユーザの操作性を容易にする。ヘッド28は、ブラシユニット29を備え、このブラシユニットは、毛支持体30と、毛支持体30に備え付けられた複数の毛32と、を備える。以下で詳述するように、毛支持体30は、ステム26及びハンドル12に対して移動可能である。清掃具14は、同様に、動作流体を蓄えるための流体容器34と、器具10の使用中にユーザの歯へ1噴射以上の動作流体を送出するためのノズル36と、を備える。流体容器34は、ステム26に接続されている。流体容器34は、ステム26の周りを少なくとも部分的に延在する。ブラシユニット29は、ノズル36の周りに少なくとも部分的に延在する。流体容器34及びノズル36を同様に以下で詳述する。

清掃具14は、ハンドル12に取り外し可能に接続されている。図3及び図4を参照すると、ハンドル12は、ピンまたは栓体の形態にある雄型コネクタ38を備え、この雄型コネクタは、清掃具14の好ましくは凹所の形態にある相補的な雌型コネクタ40によって受けられる。雄型コネクタ38は、好ましくは、好ましくはハンドル12の長手方向軸Xに平行な方向で、本体16の凹状端面42から外方へ突出する。端面42は、清掃具14の凹状端面を受けるための凹所を画成し、それにより、図1から図3に示すように、清掃具14の外面の一部は、清掃具14をハンドル12に接続すると、ハンドル12によって閉塞されるまたは覆われる。

雄型コネクタ38は、ハンドル12の長手方向軸Xから径方向で間隔をあけており、雌型コネクタ40は、清掃具14の長手方向軸Yから同様に間隔をあけている。清掃具14をハンドル12に接続するため、ユーザは、ハンドル12の長手方向軸Xを清掃具14の長手方向軸Yに視覚的に位置合わせし、清掃具14をハンドル12に向けて押して雄型コネクタ38を雌型コネクタ40内へ挿入する前に、コネクタ38、40を角度方向で位置合わせする。コネクタ38、40は、好ましくは、雄型コネクタ38を雌型コネクタ40内へ完全に挿入すると、スナップ嵌合接続を形成する。コネクタ38、40は、その後、ハンドル12及び清掃具14を引っ張って離間させることによって、接続解除され得る。

上述のように、清掃具14は、ステム26に対して移動可能である毛支持体30を有する。図5から図8を参照すると、器具10は、ステム26に対する毛支持体30の移動を駆動させるための駆動機構50を備える。駆動機構50は、毛支持体30に接続された伝達ユニット52と、伝達ユニット52を駆動させて毛支持体30をステム26に対して移動させるための駆動ユニット54と、を備える。

ハンドル12は、駆動機構50の駆動ユニット54を備える。駆動ユニット54は、好ましくはDCモータの形態にあるモータ56を備え、このモータは、後述のように、ハンドル12のボタンの1以上をユーザが押下することに応じて、制御回路58(図10参照)によって作動される。モータ56は、ハンドル12内に位置するバッテリ60(同様に図10参照)によって給電される。バッテリ60は、充電不能なバッテリであり得、このバッテリは、ハンドル12の基部に位置する取り外し可能なカバー62を介してユーザが交換するためにアクセスされ得る。あるいは、バッテリ60は、充電可能なバッテリであり得、このバッテリは、公知のように無線バッテリ充電器を用いてユーザによって必要に応じて充電され得る。

モータ56は、ハンドル12内に位置するギアトレインに接続されている。ギアトレインは、モータ56の回転軸に接続された第1平歯車64と、第1平歯車64と噛合してモータ56の回転軸とほぼ平行な軸回りに回転するためにシャフト68によって支持されている第2平歯車66と、を備える。第2平歯車66は、駆動ユニット連結部材70に接続されており、この駆動ユニット連結部材は、本体16の端面42から外方に突出し、モータ56を作動させると本体16に対して回転する。駆動ユニット連結部材70は、同様に、ハンドル12の長手方向軸Xから間隔をあけており、好ましくは、雄型コネクタ38から角度方向で間隔をあけている。

清掃具14は、駆動機構50の伝達ユニット52を備える。伝達ユニット52は、伝達ユニット連結部材72を備え、この伝達ユニット連結部材は、清掃具14をハンドル12に接続すると駆動ユニット連結部材70と連結する、好ましくは駆動ユニット連結部材を受ける。伝達ユニット連結部材72は、清掃具14内に位置するギアトレインに接続されている。ギアトレインは、伝達ユニット連結部材72に接続されている第1正面歯車74と、第1正面歯車74と直角に噛合する第2正面歯車76と、を備え、それにより、第2正面歯車76は、清掃具14の長手方向軸Yに直交する軸回りに回転する。

クランク78は、第2正面歯車76に接続されており、それにより、クランク78の軸は、第2正面歯車76の長手方向軸から間隔をあけている。第2正面歯車76が回転することにより、クランク78は、第2正面歯車76の回転軸を中心とした円状軌道経路で移動する。細長い接続棒体82の第1端部80は、第2正面歯車76の回転軸回りでクランク78と共に移動するためにクランク78に接続されている。接続棒体82は、ステム26内に収容されている。接続棒体82の他端部は、毛支持体30の側面に接続されている。ステム26に対する接続棒体82の横方向移動は、ステム26に接続されている一対の平行な案内部材84、86によって拘束されており、これら案内部材それぞれは、接続棒体82の各別の側面に係合しており、それにより、クランク78の軌道移動は、結果として、ステム26に対する円状軌道経路の周りにおける毛支持体30の軌道移動を生じさせる。

上述のように、ブラシユニット29は、毛支持体30及び毛32を備えており、ノズル36の周囲に少なくとも部分的に延在する。この実施形態において、毛支持体30は、ノズル36を囲む。図7及び図8に示すように、毛支持体30は、環状形状であり、好ましくは、ノズル36から間隔をあけており、それにより、毛支持体30は、ノズル36に対して移動する。毛支持体30の軌道経路は、好ましくは、ノズル36を中心としている。軌道経路の半径は、好ましくは、0.5mmから1mmの範囲にある。

ノズル36は、流体容器34から動作流体を受けるためのかつ器具10の使用中にユーザの歯へ噴射状動作流体を送出させるための流体送出システム100の一部を形成する。ノズル36の先端は、流体出口102を備え、噴射状動作流体は、この流体出口を通して、ユーザの歯へ送出される。流体送出システム100を図9において概略的に示す。概して、流体送出システム100は、流体容器34から動作流体を受けるための流体入口104を備える。この実施形態において、動作流体は、液状動作流体であり、好ましくは水である。流体送出システム100は、流体入口104を通して流体容器34から動作流体を引き込むためのかつ動作流体を水圧アキュムレータ108へ送出するためのポンプ106を備える。第1逆止弁110は、流体入口104とポンプ106との間に位置し、第2逆止弁112は、ポンプ106とアキュムレータ108との間に位置する。ソレノイド弁114は、アキュムレータ108の下流側に位置する。制御回路58は、ポンプ106によって動作流体をアキュムレータ108へ送出しているときに適用される閉塞位置と、アキュムレータ108からノズル36への噴射状動作流体の送出を作用させているために適用される開放位置と、の間でソレノイド弁114の移動を制御する。

流体入口104、ポンプ106、アキュムレータ108及びソレノイド弁114は、ハンドル12内に位置する。すなわち、流体送出システム100の第1部分は、ハンドル12内に位置し、流体送出システム100の第2部分は、清掃具14内に位置する。このため、流体送出システム100は、ハンドル12内に位置するハンドル導管システム116と、清掃具14内に位置する清掃具導管システム118と、を備える。同様に図3及び図4を参照すると、流体入口104は、ハンドル導管システム116の流体入口を形成し、ハンドル流体出口ポート120は、ハンドル導管システム116の流体出口を形成する。

流体容器34は、清掃具14のステム26に接続されており、ステムの周囲に少なくとも部分的に延在する。この実施形態において、流体容器34は、環状形状にあり、そのため、ステム26を囲む。流体容器34は、好ましくは、ステム26のうちヘッド28から離間している端部にまたはこの端部に向けて位置する。流体容器34は、好ましくは、5mlから50mlの範囲にある容積を有しており、この実施形態において、25mlの容積を有する。

流体入口104は、流体容器34から動作流体を受けるように構成されており、そのため、この実施形態において、流体入口104は、ハンドル12の本体16における凹状端面に位置する。図10から図12(c)を参照すると、動作流体は、流体ポート122からハンドル導管システム116の流体入口104に供給されており、この流体ポートは、清掃具14の外側襟体124に位置する。襟体124は、ハンドル12及び清掃具14のステム26双方に対して移動可能である。この実施形態において、襟体124は、清掃具14の長手方向軸Y回りにハンドル12に対して回転可能である。ハンドル12に対して襟体124を移動させるため、ユーザは、片手でハンドル12を握り、他方の手で襟体124を所望の角度方向で長手方向軸Y回りに回す。

襟体124は、図11(a)に示すような第1位置と、図11(b)に示すような第2位置と、の間で、ハンドル12に対して移動可能である。第2位置は、好ましくは60°から180℃の範囲にある角度だけ、この実施形態において約90°の角度だけ、第1位置から角度方向で間隔をあけている。

襟体124がハンドル12に対して第1位置にあると、同様に図1から図3及び図10に示すように、流体ポート122は、露出され、流体容器34をユーザが補充することを可能とする。流体ポート122は、ハンドル12の本体16における凹状部分126によって露出される。凹状部分126は、湾曲壁128を備える。湾曲壁128は、ユーザが流体容器34を充填または補充している間に、動作流体を露出させた流体ポート122に向けて案内するように、形付けられている。

襟体124がハンドル12に対する第2位置にあると、流体ポート122は、ハンドル12によって閉塞されており、それにより、流体ポート122は、ユーザによってアクセス可能ではない。流体ポート122が同様に動作流体をハンドル導管システム116に供給するように機能するので、第2位置において、流体ポート122は、流体入口104と流体連通して配置されている。本体16の端面42は、環状シール、すなわちOリング130を備えており、このOリングは、流体入口104の周りに延在する。襟体124が第2位置にあると、シール130は、襟体124の表面のうち流体ポート122を囲む環状部分に係合し、動作流体が流体容器34から漏洩することを抑制する。1以上の停止部材は、流体容器34及びハンドル12のうちの一方または双方に設けられ得、襟体124が第1位置及び第2位置を越えて移動することを抑制する。

襟体124は、流体容器34から間隔をあけ得るが、この実施形態において、襟体124は、流体容器34の外壁132の一部を形成する。このため、流体容器34の外壁132は、ハンドル12及び清掃具14のステム26に対して移動可能である。外壁132は、好ましくは、透明であり、ユーザが流体容器34の内容物を観測することを可能とし、そのため流体容器34が器具10の所望の使用前に補充する必要があるか評価する。

流体容器34の外壁132は、清掃具14のステム26の周囲に延在している。外壁132は、好ましくは、清掃具14の長手方向軸Y回りで対称な形状を有する。外壁132は、好ましくは湾曲形状、より好ましくは凹状湾曲形状を有するが、代替として、外壁132は、多角形状または小面付形状を有し得る。この実施形態において、外壁132は、球状湾曲を有する。外壁132は、径方向で反対側にある開口部134、136を有し、これら開口部は、清掃具14の長手方向軸Yを中心として清掃具14のステム26がこれら開口部を通過することを可能とする。

流体容器34は、内壁138をさらに備え、この内壁は、外壁132に接続されている。外壁132及び内壁138は、流体容器34の容積を共に画成する。内壁138は、管状形状であり、同様に、清掃具14のステム26を囲む。内壁138の端部140、142は、好ましくは、円状形状であり、外壁132に接続され、それにより、外壁132と内壁138との間の流体密シールを形成する。

このため、内壁138は、この実施形態では外壁132の一部を形成する襟体124がハンドル12に対して移動する際に、外壁132と共に移動する。流体容器34全体は、襟体124をその第1及び第2位置間でハンドル12に対して移動させる際に、ハンドル12に対して移動可能であるとみなされる。

内壁138は、流体容器34の外壁132を向く外面144を有する。内壁138が外壁132を通してユーザに視認可能であるので、内壁138の外面144は、清掃具14のユーザ識別のための識別子を有し得る。例えば、識別子は、内壁138の外面144の着色部分、または、内壁138の外面144に成形されたもしくは他の方法で形成された1以上の英数字であり得る。

図12(a)は、流体容器に動作流体を充填したときの流体容器34を示す。この実施形態において、外壁132は、比較的硬質な材料から形成されており、内壁138は、比較的可撓性を有する材料から形成されている。内壁138の厚さと内壁138を形成する材料とは、動作流体をポンプ106によって引き込む際に内壁138を横断して作られる圧力差に応じて、内壁138の少なくとも一部が外壁132に対して移動可能であるように選択されている。この実施形態において、内壁138は、隔膜または袋の形態にあり、この角または袋は、外壁132に固定されている端部140、142を有し、動作流体を流体容器34から引き込む際に内壁138の表面144、146を横断して生じる圧力差に応じて膨張可能である。図12(a)は、完全収縮構成または状態にある内壁138を示しており、この構成または状態において、流体容器34の容積は、最大化されている。

この実施形態において、清掃具14は、内壁138に隣接して位置する膨張チャンバ148を備える。膨張チャンバ148は、流体容器34の体積が減少するにしたがって増加する体積を有する。この実施形態において、膨張チャンバ148は、大気に開口しており、動作流体を流体送出システム100に供給する際に内壁138が外壁132に向けて移動するにしたがって大気空気が膨張チャンバ148に入ることを可能とする。膨張チャンバ148は、図12(b)及び図12(c)に示されており、これら図12(b)及び図12(c)は、部分的に膨張した構成にある、及び、ほぼ完全に膨張した構成にある、内壁138を各別に示す。膨張チャンバ148は、内壁138の内面146と膨張チャンバ壁152の外面150とによって区画されている。膨張チャンバ壁152は、同様に、ほぼ管状形状であり、比較的硬質な材料から形成されている。膨張チャンバ壁152の端部は、同様に、流体容器34の外壁132及び内壁138の端部に接続されており、それにより、膨張チャンバ壁152は、襟体124をハンドル12に対して移動させる際に流体容器34と共に移動する。膨張チャンバ壁152は、好ましくは、スリーブの形態にあり、このスリーブは、ステム26の外壁の周囲に延在し、かつステムの外壁に対して移動可能である。1以上の開口部またはポート154は、膨張チャンバ壁152に形成されており、内壁138の膨張に伴って、例えばステム26と膨張チャンバ壁152との間に延在する空気流動経路から、大気空気が膨張チャンバ148に入ることを可能とする。

内壁138は、その完全膨張構成に向けて膨張し、内壁138のサイズ及び形状は、外壁132のサイズ及び形状に近づく。すなわち、内壁が完全膨張構成であって流体容器34が完全に空であるときに生じる完全膨張構成にあると、内壁138のサイズ及び形状は、流体容器34の外壁132のサイズ及び形状とほぼ同じである。このため、膨張チャンバ148の最大体積は、好ましくは、流体容器34の最大体積とほぼ同じである。

動作流体は、流体送出システム100のポンプ106によって流体容器34から引き込まれる。ポンプ106は、ハンドル流体導管システム116の流体導管156によって流体入口104に流体接続されている。ポンプ106は、好ましくは、隔膜ポンプの形態にあり、この隔膜ポンプは、流体送出システム100の逆止弁110、112と協働する。図13(a)及び図13(b)を参照すると、ポンプ106は、制御回路58によって作動されるモータ160を備える。モータ160は、同様に、バッテリ60によって電力供給される。モータ160は、クランク166によって隔膜164の中心に接続されているギアトレイン162を駆動する。隔膜164は、チャンバ入口170及びチャンバ出口172を有するポンプチャンバ168を区画する。モータ160の作動中において、隔膜164は、図13(a)に示すような第1構成と図13(b)に示すような第2構成との間で移動する。隔膜164が第1構成に向けて移動する際、図13(a)に示すように、第1逆止弁110は、開放位置に入り、第2逆止弁112は、閉塞位置に入る。これにより、動作流体は、チャンバ入口170を通して膨張しているポンプチャンバ168内に引き込まれることが可能となる。その後隔膜164が第2構成に向けて移動すると、図13(b)に示すように、第1逆止弁110は、閉塞位置へ押し込まれ、第2逆止弁112は、開放位置へ押し込まれる。これにより、動作流体は、チャンバ出口172を通して収縮しているポンプチャンバ168から押し出されることが可能となる。

第2逆止弁112が開放位置にありソレノイド弁114が閉塞位置にある状態で、動作流体は、流体導管174によってアキュムレータ108へ搬送される。第1実施形態にかかるアキュムレータ108を図14(a)及び図14(b)に示し、これら図14(a)及び図14(b)において、アキュムレータ108は、バネ式アキュムレータの形態にある。アキュムレータ108は、流体導管174から動作流体を受けるためのかつ受け取った動作流体を流体チャンバ182へ搬送するための流体ポート180を備える。流体チャンバ182は、伸縮性隔膜184によって区画されており、この伸縮性隔膜は、流体ポート180に向けて、ひいては流体ポート180を通して動作流体を流体チャンバ182から押し戻す方向で、バネ負荷式ピストン186によって付勢されている。動作流体がポンプ106から流体チャンバ182に入る際、図14(b)に示すように、隔膜は、流体チャンバ182内の動作流体によって、バネ188の付勢力に抗して、流体ポート180から離間するように付勢される。停止部材は、ピストン186が流体ポート180から離間移動することを制限するために設けられ得る。停止部材は、ピストン186と接触すると制御回路58に出力を生じさせるセンサを備え得る。第2逆止弁112が閉塞位置にあると、かつ、ソレノイド弁114が閉塞位置のままである状態で、所定体積の動作流体は、流体チャンバ182内に圧力下で保持される。

代替の第2実施形態にかかるアキュムレータ190を図15(a)及び図15(b)に示し、これら図15(a)及び図15(b)において、アキュムレータ190は、ガス充填式アキュムレータの形態にある。アキュムレータ108と同様に、アキュムレータ190は、流体導管174から動作流体を受けるためのかつ受け取った動作流体を流体チャンバ194へ搬送するための流体ポート192を備える。流体チャンバ194は、伸縮性隔膜196によって区画されており、この伸縮性隔膜は、流体ポート192に向けて、ひいては流体ポート192を通して動作流体を流体チャンバ194から押し戻す方向で、ガス充填式チャンバ198によって付勢されている。動作流体がポンプ106から流体チャンバ194に入る際、図15(b)に示すように、隔膜は、流体チャンバ194内の動作流体によって、ガス充填式チャンバ198内のガスによって隔膜196にかかる付勢力に抗して、流体ポート192から離間するよう付勢される。第2逆止弁112が閉塞位置にあると、かつ、ソレノイド弁114が閉塞位置のままである状態で、所定体積の動作流体は、流体チャンバ194内に圧力下で保持される。同様に、停止部材は、隔膜が流体ポート192から離間移動することを制限するために設けられ得る。停止部材は、隔膜196と接触すると制御回路58に出力を生じさせるセンサを備え得る。

ソレノイド弁114の断面図を図16(a)に示し、分解図を図16(b)に示す。ソレノイド弁114は、ソレノイド弁114の流体入口202を備えるコア筐体200と、ソレノイド弁114の流体出口206を備える下側弁筐体204と、を備える。Oリング208は、コア筐体200と下側弁筐体204との間のシールを形成する。下側弁筐体204は、弁座体210を画成しており、コア212は、コア筐体200とコア212との間に位置するバネ214によってこの弁座体210に当接付勢されている。コイル216は、コア筐体200の周囲に位置しており、磁束伝導体218は、コイル216の周囲に位置する。コイル216は、制御回路58に接続されており、この制御回路は、コイル216を選択的に電圧印加し、コア212を弁座体210から離間するように引く磁界を生じさせ、そのため、図16(a)に示すように、ソレノイド弁114の閉塞位置から開放位置への移行を作動させ、動作流体が流体入口202から流体出口206へ通過することを可能とする。コイル216を電圧印加解除すると、バネ214は、コア212を弁座体210に当接付勢し、ソレノイド弁114を閉塞位置へ配置する。

ソレノイド弁114の流体出口206は、流体導管222によってハンドル流体出口ポート120に接続されている。図4に示すように、ハンドル流体出口ポートは、本体16の端面42にある流体入口104に隣接して位置する。ハンドル流体出口ポート120は、同様に、ハンドル12の長手方向軸Xから間隔をあけており、この実施形態において、雄型コネクタ38の径方向反対側に位置する。ハンドル流体出口ポート120は、同様に、駆動ユニット連結部材70から角度方向で間隔をあけている。清掃具14は、ハンドル流体出口ポート120から動作流体を受けるための清掃具流体入口ポート224を備える。清掃具流体入口ポート224は、好ましくは、雄型コネクタの形態にあり、この雄型コネクタは、ハンドル流体出口ポート120によって受けられる。あるいは、清掃具流体入口ポート224は、雌型コネクタの形態にあり得、ハンドル流体出口ポート120は、清掃具流体入口ポート224によって受けられる雄型コネクタの形態にあり得る。

清掃具流体入口ポート224は、清掃具導管システム118の流体入口を形成する。ノズル36の流体出口102は、清掃具導管システム118の流体出口を形成する。図17及び図18を参照すると、清掃具導管システム118は、動作流体を清掃具流体入口ポート224からノズル36へ搬送するための複数の導管を備える。この実施形態において、清掃具導管システムは、好ましくはプラスチックまたは金属材料から形成された比較的硬質な第1流体導管230と、好ましくは例えばPVCなどの弾性伸縮性材料から形成された比較的可撓性を有する第2流体導管232と、を備える。

第2流体導管232は、第1流体導管230と清掃具流体入口ポート224との間に延在する。第1流体導管230は、ステム26内で接続棒体82に隣接して延在する細長い第1セクション234と、第2セクション236と、を備える。第1セクション234の一端部は、第1流体導管230の第2セクション236に接続されている。第2セクション236は、第1セクション234に対して角度付けされており、この実施形態において、湾曲導管セクションを形成し、この湾曲導管セクションは、約90°の角度で曲がって動作流体をノズル36へ搬送する。ノズル36は、第1流体導管230の第2セクション236に接続されている。

第1流体導管230は、比較的硬質な支持体240に接続されている。支持体240は、順に、支持体取付体242に接続されており、この支持体取付体は、ステム26内でステム26に対して固定した位置で保持されている。支持体240は、支持体取付体242に対して、ひいてはステム26に対して、移動可能である。この実施形態において、支持体240は、回動軸P1回りに回動移動するために支持体取付体242に接続されている。回動軸P1は、ステム26を通過し、清掃具14の長手方向軸Yにほぼ直交する。

このため、第1流体導管230は、清掃具14のステム26に対して回動可能であり、ひいては、同様に、ハンドル12に対して回動可能である。案内部材244は、支持体取付体242に接続されており、第1流体導管230のステム26に対する回動移動を案内する。ノズル36を第1流体導管230に接続する観点において、第1流体導管230がステム26に対して移動することにより、ノズル36が第1流体導管230と共に移動させられる。この結果、順に、ステム26に接続されたブラシユニット29に対するノズル36の移動を生じさせる。この実施形態において、第1流体導管230は、第1流体導管230が回動軸P1回りに回動移動することによってノズル36がブラシユニット29に対して回動軸P1の周りに延在する円状経路に沿って移動するように、形付けられている。

ノズル36は、ブラシユニット29に対する第1のすなわち遠位位置とブラシユニット29に対する第2のすなわち近位位置との間でブラシユニット29に対して移動可能である。遠位位置において、ノズル36の先端は、毛32の端部を越えて外方へ突出する一方、近位位置において、ノズル36の先端は、毛32の端部に対して後退している。

案内部材244は、図19(a)に示す遠位位置及び図19(b)に示す近位位置を越えてノズル36が移動することを抑制するための停止体を備え得る。ノズル36が遠位位置から近位位置まで移動する際にノズル36が動く距離は、好ましくは、1mmから5mmの範囲内にあり、この実施形態において約3mmである。ノズル36がその遠位位置にあると、ノズル軸Zは、好ましくは、清掃具14の長手方向軸Yにほぼ直交する。第1流体導管230が回動軸P1回りに回動可能であるので、ノズル36の先端は、回動軸P1を通過する中心を有する円状経路においてブラシユニット29に対して移動する。ノズル36が遠位位置から近位位置まで移動する際におけるノズル36の先端の回動軸P1回りにおける角度方向移動は、好ましくは、約2.5°である。

第1流体導管230は、ノズル36をブラシユニット29に対して遠位位置に向けて付勢するような方向で回動軸P1回りに移動するために付勢されている。別個の付勢部材は、第1流体導管230または支持体240を付勢するためにステム26内に設けられ得、回動軸P1に対してその方向で回動させる。この実施形態において、第1流体導管230は、第2流体導管232によってその方向で移動するように付勢されている。上述のように、第2流体導管232は、好ましくは、弾性材料によって形成されており、そのため、伸縮性変形構造で第1流体導管230と清掃具流体入口ポート224との間に接続され得る。第2流体導管232の一端部は、清掃具流体入口ポート224によってステム26に対して固定した位置で保持されている。清掃具流体入口ポート224は、順に、コネクタ246によって支持体取付体242に接続されており、第2正面歯車76は、コネクタに対して回転移動するためにこのコネクタに備え付けられている。第2流体導管232のうち第1流体導管230に接続された他端部は、ステム26に対して移動自在である。伸縮変形した第2流体導管232内に形成された内力は、第2流体導管232のその移動可能端部を付勢して第2流体導管232の固定端部に対して移動するような方向に作用する。これは、順に、第1流体導管230を付勢して回動軸P1に対してノズル36をブラシユニット29に対しする遠位位置に向けて付勢する上述した方向で回動させる。

センサ250は、ハンドル12及び清掃具14のステム26に対する支持体240の移動、ひいては支持体240と共に移動する第1流体導管230及びノズル36の移動を検出するために設けられている。センサ250は、制御回路58に接続されている。この実施形態において、センサ250は、ホール効果センサの形態にあり、このホール効果センサは、支持体240に接続された磁石の移動を検出し、センサ250と磁石252との相対位置に応じた電圧を有する出力を発生させる。制御回路58は、センサ250からの出力を受けるように、かつ、10ms毎にすなわち100Hzの周期でその出力を抽出して抽出出力、すなわち抽出電圧Sを10ms毎に発生させるように、構成されている。

10ms毎に受信した抽出出力から、制御回路58は、逐次的な抽出出力間の差から抽出出力の変化率Srを生じさせるように構成されている。このため、制御回路は、10ms毎にSrに関する値を計算するように構成されている。

制御回路は、最近の10の値Srの平均値を計算することによってセンサ出力の平均変化率Saを判断するようにさらに構成されている。このため、値Saは、同様に、以前の100msの期間中に計算された値Srから10ms毎に計算される。

磁石252は、腕体254に接続されており、この腕体は、順に、支持体240に接続されている。腕体254は、第1端部256を備えており、この第1端部は、支持体240に形成されたソケット258内に挿入され、それにより、腕体254の第1端部256は、ソケット258内で回転可能である。磁石252は、腕体254の第2端部260に接続されている。腕体254の長さは、磁石252が清掃具14のうちハンドル12を向く端面に隣接して位置するように、選択されている。これにより、センサ250がハンドル12内に位置させることが可能となり得、このため、センサ250を制御回路58に接続することを容易にする。

腕体254は、好ましくは、第2回動軸P2回りで支持体240に対して回動可能である。第2回動軸は、回動軸P1から間隔をあけており、回動軸P1とほぼ平行である。第2回動軸P2は、ソケット258を通過しており、腕体254の第1端部256は、このソケット内に接続されており、それにより、回動軸P1回りの支持体240の移動を介した腕体254の第1端部256の所定移動は、結果として、第2回動軸P2回りの腕体254の第2端部260のより大きな移動を生じさせる。これは、磁石252を支持体240に直接接続した場合に生成される移動と比較して、センサ250に対する磁石252の移動を増幅させるように機能する。第2回動軸P2回りの腕体254の移動は、一対の制約体262によって案内されており、腕体254は、これら制約体間に位置し、ステム26に接続されている。

使用時において、ユーザは、まず、流体容器34に動作流体、この実施形態において水を充填する。図20に示すように、ユーザは、器具10を水道の蛇口の下方に配置し得、蛇口を捻り、それにより、蛇口からの水は、ハンドル12の本体16の凹状部分126に入る。襟体124が第1位置にありそれにより流体ポート122が露出している状態で、湾曲壁128は、流体ポート122を通して流体容器34内へ水を案内する。流体容器34の外壁132が透明であるので、ユーザは、流体容器34を充填していること、そして、流体容器34内の水の重量を受けて流体容器34の内壁138が収縮していることを観測し得る。流体容器34に水が充填され始めるにしたがって、空気は、膨張チャンバ148から排出される。流体容器34が満杯であると、ユーザは、襟体124を第2位置へ移動させて流体ポート122を流体送出システム100の流体入口104に接続する。

ユーザは、ボタン22を押下することによって器具10をスイッチオンし、この作動は、制御回路58によって検出される。その後、ユーザは、ボタン20を押下することによって器具10の動作モードを選択し得る。器具10の現在選択している動作モードは、ディスプレイに表示され、ユーザは、所望のモードがディスプレイに表示されるまでボタン20を押下することによって様々な選択可能な動作モード間で切り替え得る。この実施形態において、6つの異なるユーザ選択可能な動作モードがある。

モード1〜3、6のうちのいずれかを選択すると、制御回路58は、モータ56を作動させてブラシユニット29をハンドル12に対して移動させ、図21に示すように、歯300を磨き、ユーザは、ブラシユニット29を歯に押し付ける。駆動機構50及びモータ56は、4000回転/分から6000回転/分の範囲でノズル36回りにおける毛支持体30の移動を生じさせるように構成されており、各回転は、クランク78における単一の360°回転、ひいては、ノズル36回りの毛支持体30の単一の360°回転軌道移動である。

モード2〜6のいずれかを選択すると、初期的に、制御回路58は、ポンプ106を作動させてアキュムレータ108を満たす。ソレノイド弁114が閉塞位置にある状態で、ポンプ106は、所定期間、この実施形態において約500msにわたって作動され、所定体積の水を流体容器34から引き込み、その引き込んだ体積の水をアキュムレータ108へ搬送する。この実施形態において、ポンプ106を動作させる各期間で流体容器34から引き込まれる水の体積は、約0.25mlである。その体積の水をアキュムレータ108が受けると、アキュムレータ108の流体チャンバ182内の水圧は、約5.5bar(約550kPa)である。ポンプ106は、その期間を経過すると、または、アキュムレータ108内に位置するセンサによって生じた出力を受けることに応じて、制御回路58によって作動解除され得る。その体積の水をアキュムレータ108に送出した後、第2逆止弁112は、閉塞位置にあり、水がアキュムレータ108からポンプ106に戻ることを防止する。

モード2、モード4またはモード6をユーザが選択すると、噴射状水は、ユーザがボタン18を押下することに応じてノズル36から放射される。ボタン18を押下することは、制御回路58によって検出される。制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を作動させ、ソレノイド弁114を開放位置へ移動させる。これにより、アキュムレータ108のピストン186は、迅速に流体ポート180に向けて移動することが可能となり、加圧された噴射状水の形態で所定体積の水をアキュムレータ108から押し出す。その体積の水をアキュムレータ108から押し出すのにかかる時間は、好ましくは、1msから50msの範囲にあり、この実施形態において、約30msである。噴射状水は、ソレノイド弁114及び清掃具導管システム118を通過し、ノズル36の流体出口から放出される。ノズル36を歯間間隙内に位置付けるまたは歯間間隙に位置合わせさせると、ノズル36から放出された噴射状水は、歯間間隙内に位置する物質を取り除き得る。

制御回路58は、噴射状水を清掃具導管システム118に送出した後にアキュムレータ108を補充するように構成されている。制御回路58は、ソレノイド弁114を閉塞位置へ移動させ、そして、ポンプ106を動作させて別の体積の水を流体容器34からアキュムレータ108へ搬送するように、構成されている。制御回路58は、アキュムレータ108に完全に水を補充し始めるまで、つまり直近の噴射状水をノズル36から放出した後の約500msの期間にわたって、ユーザがボタン18を押下することに応じてはソレノイド弁114を開放することができないように構成されている。

モード3、モード5またはモード6をユーザが選択すると、噴射状水は、センサ250からの出力に応じて、ノズル36から放射される。このため、モード6を選択すると、噴射状水は、センサ250からの出力に応じて、または、ユーザがボタン18を押下することに応じて、ノズル36から放射される。図21(a)から図21(f)は、器具10を使用してユーザの歯300を清掃することを概略的に示す。ブラシユニット29をユーザの歯にわたって移動させる際、ノズル36の先端は、ユーザの歯に係合する。ノズル36をユーザの歯に押し付ける際にノズル36にかかる力は、第2流体導管232によって第1流体導管230にかかる付勢力に打ち勝ち、そのため、ノズル36は、遠位位置からその近位位置に向けて離間移動する。ブラシユニット29を例えば歯302にわたって移動させる際、ステム26に対するノズル36の位置は、歯302の輪郭及びヘッド28を歯302に押し付けた力に応じて、変化する。

制御回路58は、初期的に、第1の、すなわち「非準備」状態にある。ブラシユニット29が歯302から隣接する歯304へ通過する際、ノズル36は、図21(c)に示すように、これら歯間の歯間間隙にわたって位置する。その位置において、ユーザの歯に係合していることを介してノズル36にかかる力は、取り除かれる。これにより、第2流体導管232が第1流体導管230を付勢して回動軸P1回りに回動させることが可能となり、この回動は、ノズル36をその遠位位置に向けて迅速に移動させる。このように第1流体導管230が回動軸P1回りに移動することにより、支持体240は、支持体取付体242に対して移動させられ、順に、この移動により、磁石252は、センサ250に対して図19(a)に示す位置に向けて迅速に移動させられる。

これは、センサ250から制御回路への信号出力に迅速な変化を、ひいては制御回路58によって算出される値Saに比較的大きな変化を生じさせる。この実施形態において、ノズル36がその遠位位置に向けて迅速に移動すると、Saは、比較的大きな負値を有する。ノズル36の先端が歯間間隙に入ると生じる、値Saが第1閾値未満に落ちると、制御回路58は、第2の、すなわち「準備」状態に入る。

ここで、ノズル36の先端が歯間間隙内に位置する状態で、値Saは、迅速に増加する。これは、ノズル36が隣接する歯304にわたって移動し始める際に、約0の値で、または、0より大きい値で、あり得る。

値Saがその後第1閾値よりも大きい第2閾値よりも大きく上昇すると、制御回路58は、第3のすなわち「放出」状態に入り、この放出状態において、制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を作動させてソレノイド弁114を開放させる。上述のように、ソレノイド弁114を開放させることにより、図21(e)において符号306で示すように噴射状水をノズル36から歯間の歯間間隙内へ放出させる。

噴射状水を清掃具導管システム118へ送出した後、制御回路58は、アキュムレータ108を補充するように構成されている。制御回路58は、ソレノイド弁114を閉塞位置へ移動させるように構成されており、ポンプ106を作動させて別の体積の水を流体容器34からアキュムレータ108へ搬送する。制御回路58は、アキュムレータ108に完全に水が補充され始めるまで、そのため、最後の噴射状水をノズル36から放出させた後の約500msの期間にわたって、センサ250から受信した出力に応じてはソレノイド弁114を開放させることをできなくするように構成されている。いったんアキュムレータ108を補充したら、制御回路58は、その第1のすなわち「非準備」状態に戻る。

器具10は、ユーザがモード2、モード3またはモード6を選択しているときに、ノズル36がユーザの歯間間隙内に位置していないと、例えば器具10を取り扱っている間に、噴射状動作流体が所望せず放出される危険性を低減するように構成され得る。これらモードそれぞれにおいて、モータ56を作動させて毛支持体30をハンドル12に対して移動させる。ハンドル12に対する毛支持体30の一定の移動速度を維持するために、モータ56は、可変の電流量を引き込み得る。抵抗として引き込まれた電流の変化の大きさは、ノズル36回りのブラシユニット29の運動に適用される。このため、モータ56が引き込んだ電流の大きさは、ブラシヘッド28をユーザの歯に押し付けたことを示す指標を提供し得る。

制御回路58は、モータ56が引き込んだ電流を観測するように構成され得る。モータ56が引き込んだ電流があらかじめ設定された閾値未満であると、これは、例えば、器具10が最初にユーザによってスイッチオンされたとき、または、流体容器34をユーザが補充しつつ器具10をスイッチオンした場合に、ブラシユニット29がユーザの歯を清掃するために使用されていないことの指標を提供し得る。この場合において、器具10は、第1動作モードに入り、この第1動作モードにおいて、ユーザの歯への噴射状水の送出は、(モード2またはモード6において)ボタン22を押下することまたは(モード3またはモード6において)センサ250からの出力にかかわらず、抑制される。

モータ56が引き込んだ電流があらかじめ設定された閾値より大きいと、これは、ブラシユニット29を使用してユーザの歯を清掃していることの指標を提供し得る。この場合において、器具10は、第2動作モードに入り、この第2動作モードにおいて、ユーザの歯への噴射状水の送出は、許容される。モータ56が引き込んだ電流は、制御回路58によって継続的に観測されており、制御回路58は、検出した電流が閾値未満に落ち込むまたは閾値を超えて上昇する際に、第1動作モードと第2動作モードとの間で自動的に移行することをもたらすように構成されている。

第2のより高い閾値は、同様に、制御回路58内にあらかじめ設定され得る。モータ56が引き込んだ電流がこの第2閾値を超えると、制御回路58は、例えば可聴警告またはディスプレイ24上に表示される視覚警告などの警告を生じさせ、ブラシユニット29をユーザの歯にしっかりと押し付け過ぎであることをユーザに警告し得る。

上記実施形態において、アキュムレータ108の流体チャンバ182の容積は、単一噴射の動作流体の体積とほぼ同じである。しかしながら、流体チャンバ182の容積は、単一噴射の動作流体の体積よりも大きくてもよい。

第2実施形態において、流体チャンバは、0.75mlの容積を有し、単一噴射の動作流体は、約0.25mlの体積を有する。この第2実施形態において、制御回路58は、その第3状態にあると、ソレノイド弁114を所定期間にわたって開放位置で保持するように構成されており、この期間は、単一噴射の動作流体を形成するために必要な体積の動作流体のみをアキュムレータ108から放出させることを可能とする。例えば、ソレノイド弁114は、30msの期間にわたって開放位置で保持され得、0.25mlの体積を有する単一噴射の動作流体をノズル36に送出することを可能とする。制御回路58は、その単一噴射の動作流体を放出した後に制御回路の第1状態に戻る。この場合において、かつ、これら3噴射の動作流体をノズル36に送出するのに十分な動作流体がアキュムレータ108内にある場合に、制御回路58は、第3噴射の動作流体を清掃具導管システム118に送出した後毎にアキュムレータ108を補充するように構成されている。

第3実施形態において、流体チャンバは、0.25mlの容積を有しており、単一噴射の動作流体は、約0.08mlの体積を有する。第2実施形態と同様に、この第3実施形態において、制御回路58は、ソレノイド弁114を所定期間にわたって開放位置で保持するように構成されており、この期間は、単一噴射の動作流体を形成するために必要な体積の動作流体のみをアキュムレータ108から放出させることを可能とする。例えば、ソレノイド弁は、所定期間にわたって開放位置で保持され得、0.08mlの体積を有する単一噴射の動作流体をノズル36に送出することを可能とする。同様に、この場合において、制御回路58は、第3噴射を清掃具導管システム118に送出した後毎にアキュムレータ108を補充するが、この第3実施形態においてアキュムレータ108を補充するのに必要な時間は、第2実施形態においてアキュムレータ108を補充するのに必要な時間よりも短い。

第1から第3実施形態それぞれにおいて、制御回路58は、センサ250からの出力またはボタン18を押下することのような器具10へのユーザの作用である受信した入力に応じて単一噴射の動作流体を送出するように構成されている。しかしながら、制御回路58は、このような受信した入力に応じて一連の噴射状動作流体を送出するように構成され得る。この一連にある噴射状動作流体それぞれは、好ましくは、ほぼ同じ体積の動作流体を有する。

第4実施形態において、アキュムレータ108の流体チャンバ182は、0.25mlの容積を有しており、制御回路58は、モード2からモード6のいずれをユーザが選択したかにより、ユーザがボタン18を押下することに応じて、または、センサ250からの出力に応じて、流体送出システム100を制御して単一の3噴射の動作流体を送出するように構成されている。

例えば、モード2またはモード4をユーザが選択すると、一連の噴射状水は、ユーザがボタン18を押下することに応じて、ノズル36から放射される。ボタン18の押下は、制御回路58によって検出される。制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を作動させてソレノイド弁114を開放位置へ移動させる。制御回路58は、アキュムレータ108のピストン186が所定体積の水をアキュムレータ108から押し出すことを可能とする期間のみにわたってソレノイド弁114を開放位置で保持し、第1の加圧した噴射状水を形成する。この実施形態において、その体積の水をアキュムレータ108から押し出すのにかかる時間は、約10msであり、そのため、その期間後、制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を作動解除し、ソレノイド弁114が閉塞位置へ移動することを可能とする。

いったんソレノイド弁114が閉塞位置にあると、制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を再び作動させ、ソレノイド弁114を開放位置に戻すように移動させる。再び、制御回路58は、アキュムレータ108のピストン186が第2体積の水をアキュムレータ108から押し出すことを可能とする期間、つまりこの実施形態において約10msの第2期間のみにわたってソレノイド弁114を開放位置で保持し、第2の加圧した噴射状水を形成する。

その期間が経過した後、制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を作動解除し、ソレノイド弁114が閉塞位置へ移動することを可能とする。いったんソレノイド弁114が閉塞位置にあると、制御回路58は、再び、ソレノイド弁114のコイル216を再び作動させ、ソレノイド弁114を開放位置に戻すように移動させる。もう一度、制御回路58は、アキュムレータ108のピストン186が第3体積の水をアキュムレータ108から押し出すことを可能とする期間、つまりこの実施形態において約10msの第3期間のみにわたってソレノイド弁114を開放位置で保持し、第3の加圧した噴射状水を形成する。その期間が経過した後、制御回路58は、ソレノイド弁114のコイル216を作動解除し、ソレノイド弁114が閉塞位置へ移動することを可能とする。そして、ポンプ106を動作してアキュムレータ108を補充する。

一連において、連続的な噴射状動作流体間の期間は、好ましくは、等しく、好ましくは、1msから25msの範囲にあり、より好ましくは、2msから10msの範囲にあり、それにより、一連噴射全体は、単一の歯間間隙へ送出され得る。これにより、連続的な噴射それぞれを用いて、歯間間隙に対してノズル36の先端の位置を若干変化させることが可能となり得、そのため、歯間間隙内から物質を除去することを改善する可能性がある。

第4実施形態において、アキュムレータ108の流体チャンバ182の容積は、単一連の噴射状動作流体においてノズル36から放出される動作流体の容積とほぼ同じである。あるいは、アキュムレータ108の流体チャンバ182の容積は、単一連の噴射状動作流体においてノズル36から放出される動作流体の容積よりも大きくなり得る。例えば、第5実施形態において、流体チャンバ182の容積は、0.75mlまで増加されるが、制御回路58は、ユーザがボタン18を押下することに応じて、または、センサ250からの出力に応じて、それぞれが約0.08mlの体積を有する同じ単一連の3噴射の動作流体を放出するように構成されている。したがって、この第5実施形態において、アキュムレータ108は、3連の3連の噴射状動作流体を器具10へ送出した後に補充する必要がある。

10 歯清掃器具、12 ハンドル、14 清掃具、18,20,22 ボタン、34 流体容器、36 ノズル、58 制御回路、100 流体送出システム、102 流体出口、104 流体入口、106 ポンプ、108 水圧アキュムレータ、110 第1逆止弁、112 第2逆止弁、114 ソレノイド弁、120 ハンドル流体出口ポート、190 アキュムレータ、250 センサ