JP2001346816A - 電動歯ブラシ - Google Patents

電動歯ブラシ

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JP2001346816A
JP2001346816A JP2000171223A JP2000171223A JP2001346816A JP 2001346816 A JP2001346816 A JP 2001346816A JP 2000171223 A JP2000171223 A JP 2000171223A JP 2000171223 A JP2000171223 A JP 2000171223A JP 2001346816 A JP2001346816 A JP 2001346816A
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frequency
brush
voltage signal
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JP2000171223A
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English (en)
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Tomohiro Izumi
智博 泉
Masayuki Suzuki
誠之 鈴木
Hiromiki Inoue
弘幹 井上
Hidekazu Yabuuchi
英一 薮内
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/221Control arrangements therefor

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  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラシ部の振
動を開始させる電動歯ブラシを提供する。 【解決手段】ブラシ部30と、ブラシ部30を振動させ
る駆動部20と、二本の電線2a,2bを介して電圧信
号を出力することにより駆動部20を制御し、少なくと
もブラシ部30の振動を開始させたときブラシ部30を
徐々に大きく振動させる制御部10とを備える。ブラシ
部30の振動開始時には制御部10がブラシ部30の振
幅を徐々に大きくさせることによって、ユーザーに過剰
な刺激を与えずにブラシ部30の振動を開始させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動歯ブラシに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、ブラシ部を一定動作又は可変
動作させる電動歯ブラシが提供されている。
【0003】モーターでブラシ部を動作させるモーター
駆動式の電動歯ブラシは、一般的に約3,000[回/
分]のストローク数(回転数)でブラシ部を振動させ
る。このような電動歯ブラシを用いる場合、ブラシ部を
口腔内に入れてブラシを歯又は歯茎にあてた後にブラシ
部を振動させても、先にブラシ部を上述のようなストロ
ーク数で振動させた後にブラシを歯又は歯茎にあてて
も、ユーザーは過度に刺激を感じることなくブラッシン
グを開始させることができる。
【0004】また最近では、歯垢除去能力の向上を目的
に例えばリニアアクチュエータによりブラシ部を動作さ
せ、ストローク数を約10,000〜15,000[回
/分]程度に高くした電動歯ブラシが提供されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにストローク数の高い電動歯ブラシは、ブラシ部の
振動を開始させたときにはユーザーに過剰な刺激を与え
てしまうといった問題があった。さらにユーザーは、ブ
ラシ部の振動を開始させたときのストローク数が高いた
めに適切なブラッシング位置やブラッシング角度を維持
することができずに歯茎を傷め、効果的なブラッシング
ができないといった問題もあった。
【0006】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラシ部の
振動を開始させる電動歯ブラシを提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、ブラシ部と、ブラシ部を振動さ
せる駆動部と、駆動部を制御して、少なくともブラシ部
の振動を開始させたときブラシ部を徐々に大きく振動さ
せる制御部とを備えたことを特徴とし、ブラシ部の振動
開始時には制御部がブラシ部の振幅を徐々に大きくさせ
ることによって、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラ
シ部の振動を開始させることができる。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、駆動部は、リニアアクチュエータを備えたことを特
徴とし、例えばモーターによりブラシ部を振動させるも
のと比べてストローク数を高くすることができて、歯垢
除去能力を向上させることができる。
【0009】請求項3の発明は、請求項1又は2の発明
において、制御部は、電圧信号を出力して駆動部を制御
し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電圧信号の電圧
値を徐々に変化させて駆動部に供給するエネルギーを増
大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動させることを特徴
とし、電圧信号の電圧値を変化させてブラシ部の振幅を
徐々に大きくさせることによって、ユーザーに過剰な刺
激を与えずにブラシ部の振動を開始させることができ
る。
【0010】請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか
の発明において、制御部は、電圧信号を出力して駆動部
を制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電圧信号
の波形を徐々に変化させて駆動部に供給するエネルギー
を増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動させることを
特徴とし、電圧信号の波形を変化させてブラシ部の振幅
を徐々に大きくさせることによって、ユーザーに過剰な
刺激を与えずにブラシ部の振動を開始させることができ
る。
【0011】請求項5の発明は、請求項1〜4の何れか
の発明において、制御部は、周期的な電圧信号を出力し
て駆動部を制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、
電圧信号のデューティを徐々に変化させて駆動部に供給
するエネルギーを増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振
動させることを特徴とし、電圧信号のデューティを変化
させてブラシ部の振幅を徐々に大きくさせることによっ
て、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラシ部の振動を
開始させることができる。
【0012】請求項6の発明は、請求項1又は2の何れ
かの発明において、制御部は、電圧信号を出力して駆動
部を制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電圧信
号の電圧値及び波形並びにディーティのうち何れか少な
くとも2つを徐々に変化させて駆動部に供給するエネル
ギーを増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動させるこ
とを特徴とし、電圧信号の電圧値及び波形並びにデュー
ティのうち何れか少なくとも2つを変化させてブラシ部
の振幅を徐々に大きくさせることによって、ユーザーに
過剰な刺激を与えずにブラシ部の振動を開始させること
ができる。
【0013】請求項7の発明は、請求項1〜6の何れか
の発明において、駆動部は、電圧信号により制御される
とともに、入力される電圧信号の周波数に対して、駆動
部に流れる駆動電流がピークになる最大電流周波数と、
ブラシ部の振幅が最大となる最大振幅周波数との間に略
一定の相関関係を保ち、制御部は、電圧信号を駆動部に
出力する出力部と、駆動電流を検知する電流検知部と、
電流検知部で検知した駆動電流から最大電流周波数を特
定し、特定された最大電流周波数から相関関係に基づい
て最大振幅周波数を算出して、出力部に最大振幅周波数
の電圧信号を出力させて駆動部を制御する制御演算部と
を備えたことを特徴とし、例えば定常時に制御演算部が
電圧信号を最大振幅周波数に設定してブラシ部を最大の
振幅で振動させていても、外的要因により駆動部の最大
振幅周波数が変動して振幅が小さくなった場合には、電
流検知部により検知された駆動電流から制御演算部が最
大電流周波数を特定し、相関関係に基づいて変動した最
大振幅周波数を算出して、電圧信号を新たな最大振幅周
波数に設定し直して駆動部を制御することによって、駆
動部の最大振幅周波数が変動してもブラシ部の定常時の
振幅を略一定に保つことができる。
【0014】請求項8の発明は、請求項7の発明におい
て、制御演算部は、それぞれ異なる周波数の電圧信号を
出力部から出力させ、電流検知部で検知された最大の駆
動電流値に対応する電圧信号の周波数を、最大電流周波
数と特定することを特徴とし、請求項7の発明と同様の
作用を奏する。
【0015】請求項9の発明は、請求項7の発明におい
て、制御演算部は、それぞれ異なる周波数の電圧信号を
出力部から出力させ、それぞれの周波数に対する電流検
知部で検知された駆動電流の傾きから、傾きが略ゼロと
なる周波数を求め、それぞれの周波数での傾きの二乗平
均根と、それぞれの周波数での傾きとの差が所定の範囲
内に収まる場合、求められた周波数を最大電流周波数と
特定することを特徴とし、傾きの二乗平均根とそれぞれ
の周波数での傾きとの差が所定の範囲に収まる場合に、
求められた周波数を最大電流周波数と特定することによ
って、電流検知部で検知された駆動電流にノイズが含ま
れているときには、傾きの二乗平均根とノイズが含まれ
たときの傾きとの差が所定の範囲に収まらないことによ
って、ノイズに影響されて求められた周波数を誤って最
大電流周波数と特定することを防ぐことができる。
【0016】請求項10の発明は、請求項7の発明にお
いて、制御演算部は、それぞれ異なる周波数の電圧信号
を出力部から出力させ、それぞれの周波数に対する電流
検知部で検知された駆動電流値に、それぞれ略等しい周
波数を乗じた値の中で最大値を示す周波数を、最大電流
周波数と特定することを特徴とし、請求項7の発明と同
様の作用を奏する。
【0017】請求項11の発明は、請求項1〜10の何
れかの発明において、制御部がブラシ部の振動を開始さ
せてから振幅を略一定にさせるまでの時間を調整する調
整手段を備えたことを特徴とし、調整手段を備えたこと
によって、ユーザーの使い勝手を向上することができ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態の電動
歯ブラシは、図1に示すように、ブラシ部30と、ブラ
シ部30を振動させる駆動部20と、二本の電線2a,
2bを介して電圧信号を出力することにより駆動部20
を制御し、少なくともブラシ部30の振動を開始させた
ときブラシ部30を徐々に大きく振動させる制御部10
とを備えている。
【0019】制御部10は、図2に示すように、電圧信
号を生成する生成部11a、生成された電圧信号を駆動
部20に出力する信号出力部11bを具備する出力部1
1と、RAM13a及びROM13b並びに例えばCP
Uなどの演算部13cを具備し、電圧信号を所定の波形
に設定して出力部11を制御する制御演算部13とを備
えている。
【0020】図3には、本実施形態の側面断面図を示
す。上述の駆動部20と制御部10とは、略円筒状の樹
脂成形品からなるハウジング1に収納されている。駆動
部20は、例えばリニアアクチュエータと、リニアアク
チュエータから出力される動力をブラシ部30に伝える
連結棒21とを備えている。そして駆動部20の連結棒
21は、ハウジング1の長手方向一端から突出され、こ
の連結棒21の突出した一端にブラシ部30が着脱自在
に取り付けられる。
【0021】また、ブラシ部30のハウジング1と反対
側の一端側面には、多数本のブラシ31が植設されてい
る。
【0022】例えば上述の制御部10は、駆動部20を
定常状態で制御しているとき、図4(b)に示すよう
に、電線2aを介して駆動部20に正の電圧を略一定周
期毎に印加するとともに、電線2aを介して電圧を印加
していなときに、図4(c)に示すように、電線2bを
介して負の電圧を印加する。その結果、図4(a)に示
すように、制御部10は矩形波の交番する電圧信号を略
一定周期Tで駆動部20に出力することとなり、駆動部
20には、この電圧信号に応じた電圧が印加される。
【0023】上述のような電圧信号の出力により、制御
部10は、電圧信号の周期Tに対応する周波数fにてブ
ラシ部30を振動させ、電圧信号の電圧を時間tで積分
したエネルギーに応じてブラシ部30の振幅を制御し、
さらに電圧信号の波形の立上がりの傾きに応じてブラシ
部30の振動の加速度を制御している。
【0024】また電圧信号は、図5に示すように、それ
ぞれの半周期T2内で電圧を印加していない期間を設
け、デューティを略一定にしても良く、さらに図6に示
すように正弦波であっても、またさらに図7に示すよう
な三角波であっても良く、他の波形であっても良い。
【0025】このように制御部10は電圧信号により駆
動部20を制御して、定常状態ではブラシ部30を例え
ば約30,000[回/分]のストローク数で振動させ
る。
【0026】ところで、本実施形態の制御部10は、電
圧信号を出力してブラシ部30の振動を開始するとき、
例えば図8に示すように、矩形波の電圧信号の電圧値を
一周期毎に徐々に大きく変化させて駆動部20に供給す
るエネルギーを増大させ、ブラシ部30を徐々に大きく
振動させる。そして、制御部10は、ブラシ部30の振
動開始から所定の時間に達すると、電圧信号の電圧値を
略一定にしてブラシ部30の振幅を安定させ、定常状態
とする。
【0027】このような電圧信号を出力させる制御部1
0の制御演算部13の動作について、図9のフロー図に
基づいて説明する。
【0028】まず、制御演算部13の演算部13cに接
続する図示しないスイッチがオンされて、スイッチがオ
ンされたという信号が入力されると(S1)、演算部1
3cは、RAM13a又はROM13bから予め記憶さ
れている初期データを読み込む(S2)。この初期デー
タには、最初に出力する電圧信号の波形と、定常状態に
達するまでの時間t1と、定常状態のブラシ部30の振
幅とが含まれている。演算部13cは、初期データに基
づいて電圧信号の波形を設定して、出力部11の生成部
11aに電圧信号を生成させ(S3)、信号出力部11
bに生成された電圧信号を駆動部20に出力させる(S
4)。その後、演算部13cは、時間t1が経過したか
否かを判別し(S5)、時間t1が経過していないと判
別すると、RAM13a又はROM13bから次のデー
タを読み込み、そのデータに基づいて適切な電圧信号の
波形を設定し(S6)、上述のようなステップS3〜S
6の動作を繰り返す。そして、ステップS5にて時間t
1が経過したことを判別すると、繰返し略同じ波形の電
圧信号を出力部11から出力させて、ブラシ部30の振
幅を安定させ、次の動作に移行する(S7)。
【0029】また、電圧信号の波形は、図8に示す矩形
波の他にも図10に示すように、正弦波でも良く、この
とき波形の傾きcが一周期の間で変化するので、この傾
きcの変化に応じてブラシ部30の加速度も変化させる
ことができる。
【0030】さらに、図11に示すように、半周期T2
内で電圧を印加している時間ta,tbをそれぞれ一周
期T毎に長くしてデューティを変化させて駆動部20に
供給するエネルギーを増大させ、ブラシ部30を徐々に
大きく振動させても良い。なお、一周期T内で正の電圧
を印加している時間taと、同じ一周期T内で負の電圧
を印加している時間tbとは、略同じ時間であっても、
互いに異なっても良い。
【0031】さらにまた、図12に示すように、略一定
の電圧範囲Va内で電圧信号の波形を変化させても良
く、図13に示すように、電圧信号の波形及び電圧値を
徐々に変化させて、駆動部20に供給するエネルギーを
増大させ、ブラシ部30を徐々に大きく振動させても良
い。
【0032】このように、制御部10は、ブラシ部30
の振動を開始させるときに、電圧信号の電圧値および波
形ならびにデューティの何れか1つを変化させて、又は
電圧値及び波形並びにデューティのうち何れか少なくと
も2つを変化させて、駆動部20に供給するエネルギー
を増大させ、ブラシ部30を徐々に大きく振動させる。
その結果、制御部10は、例えば図14に示すように、
ブラシ部30を振動開始させてから振幅Wが定常状態の
振幅W1に達する時間t1まで、振幅Wを時間tの経過
とともに略一定の変化率で、又は変化率を異ならせて大
きくさせたり、さらに時間tの経過の途中で振幅Wを小
さくさせながらも時間t1には振幅W1まで大きくさせ
る。これにより、ユーザーに過剰な刺激ならびに不快感
を与えずにブラシ部30の振動を開始させることができ
るとともに、さまざまなブラッシング感触を与えること
ができる。 (実施形態2)ところで、駆動部20の入力される電圧
信号の周波数fに対するブラシ部30を振動させる振幅
Wは、例えば図16の曲線イに示すような関係を示し、
周波数fbでブラシ部30の振幅Wが最大値を示す振幅
Waとなる。そこで、定常時においては、駆動部20が
ブラシ部30の振幅Wを最も大きくして振動させるよう
に、制御部10は、周波数fbの電圧信号を出力するよ
うに設定されている。しかし、駆動部20の経時劣化な
どの外的要因や機械的な要因から、駆動部20の入力さ
れる電圧信号の周波数fに対する振幅Wの関係が、例え
ば図16の点線ロで示されるように変化し、振幅Wを最
も大きくさせる電圧信号の周波数fが、fbからfb’
に変動することがある。
【0033】このような場合、予め設定していた周波数
fbの電圧信号では振幅WがWaからWbにまで小さく
なってしまい、駆動部20の性能を最大限に引き出すこ
とができなくなる。
【0034】そこで、本実施形態の駆動部20には、入
力される電圧信号の周波数fに対して、駆動部20に流
れる駆動電流Iがピークになる最大電流周波数faと、
ブラシ部30の振幅Wが最大となる最大振幅周波数fb
との間に略一定の相関関係を保っているものを用いる。
【0035】例えば、駆動部20に入力される電圧信号
の周波数fに対する、ブラシ部30の振幅Wと駆動電流
Iとは、それぞれ図16の曲線イ及び曲線ハに示すよう
な関係を示し、最大電流周波数faで駆動電流Iがピー
クのImaxとなり、最大振幅周波数fbでブラシ部3
0の振幅Wが最大となる。ここで駆動部20は、最大電
流周波数faと最大振幅周波数fbとの間に、例えばf
b≒fa+αといった略一定の相関関係を常に保つ。
【0036】一方、本実施形態の制御部10は、図15
に示すように、駆動部20に流れる駆動電流Iを検知す
る電流検知部12を備え、制御演算部13は、電流検知
部12で検知した駆動電流Iから最大電流周波数faを
特定し、特定された最大電流周波数faから上述の相関
関係に基づいて最大振幅周波数fbを算出して、出力部
11に最大振幅周波数fbの電圧信号を出力させる。
【0037】また、電流検知部12は、駆動部20から
の利得を自動的に調整するAGC(Automatic
Gain Control;自動利得制御)回路12a
と、AGC回路12aからのアナログ信号をデジタル信
号に変換するA/D変換部12bと、A/D変換された
信号を一時的に記憶するバッファ12cとを具備してい
る。
【0038】上述のような本実施形態では、駆動部20
に入力される電圧信号の周波数fと駆動部20がブラシ
部30を振動させる振幅Wとの関係が、図16で示した
ように変化しても、制御部20の制御演算部13が電流
検知部12により検知された駆動電流Iから最大電流周
波数faを特定して、最大振幅周波数fbを算出し、出
力部11に最大振幅周波数fbの電圧信号を出力させる
ことによって、定常時には常にブラシ部30の振幅Wが
最大になるように調整し直すことができる。
【0039】また、周波数fと振幅Wとの関係が変化し
ても、相対的な周波数fと振幅Wとの関係、つまり図1
6の曲線イ及び点線ロに示す分布の形状は変化しないの
で、定常時に制御演算部13は、算出された最大振幅周
波数fdを基準に出力させる電圧信号の周波数fを調整
することによって、振幅Wa以下の所望の振幅Wでブラ
シ部30を振動させることもできる。
【0040】このような制御演算部13が最大電流周波
数faを特定して最大振幅周波数fbを算出する動作に
ついて、図17のフロー図に基づいて説明する。
【0041】まず、制御演算部13の演算部13cは、
振幅Wの調整を促す調整信号が入力されると(S1)、
最初に出力させる電圧信号の初期周波数f1を指定する
初期周波数データをRAM13a又はROM13bから
読み込んで設定し(S2)、出力部11の生成部11a
に初期周波数f1の電圧信号を生成させ(S3)、信号
出力部11bから駆動部20に出力させる(S4)。そ
の後、電流検知部12で駆動電流Iが検知され、演算部
13cに検知されたことを知らせる検知信号が入力され
る(S5)。そして、演算部13cは、RAM13a又
はROM13bに予め記憶されているそれぞれ異なる全
ての周波数f1…fnの電圧信号が出力され、これらに対
応する駆動電流Iが検知されたか否かを判別し(S
6)、検知されていないと判別すると、次の周波数f2
を指定する周波数データをRAM13a又はROM13
bから読み込んで設定する(S7)。そして、ステップ
S3〜S7の動作を繰り返すことにより、出力部11か
らそれぞれ異なる周波数f1…fnの電圧信号を出力さ
せ、電圧信号の各周波数f1…fnに対応する駆動電流I
を電流検出部12のバッファ12cに一時的に記憶させ
る。
【0042】上述のように検知された電圧信号の周波数
fに対する駆動電流Iの関係から、演算部13cは、最
大電流周波数faを特定し、RAM13a及びROM1
3bに記憶された上述の相関関係を読み込む(S8)。
【0043】そして最後に、演算部13cは、相関関係
に基づいて最大電流周波数faから最大振幅周波数fb
を算出し、最大振幅周波数fbの電圧信号を出力部11
から出力させるように設定する(S9)。
【0044】ここで、制御演算部13が最大電流周波数
faを特定する動作について説明する。
【0045】制御部10から出力される電圧信号の各周
波数f1…fnに対する駆動電流Iは、例えば図18に示
すように表され、制御演算部13の演算部13cは、電
流検知部12で検知された最大の駆動電流値Imaxに
対応する電圧信号の周波数fを、最大電流周波数faと
特定する。また演算部13cは、図19に示すように、
周波数f1から周波数fxずつ増加するような周波数f2
…fnの電圧信号を出力させ、各周波数f1…fnに対す
る駆動電流Iの値にそれぞれ周波数fxを乗じたいわゆ
る面積の大きさを比べ、これら面積の中で最大値を示す
周波数fを、最大電流周波数faと特定するようにして
も良い。
【0046】さらに、演算部13cは、例えば図20に
示すように、電圧信号の各周波数f 1…fnと、これら各
周波数f1…fnに対する電流検知部12で検知された駆
動電流I1…Inとから、各周波数fm(m=1,2,
…,n−1)での傾きAm=(I m+1−Im)/(fm+1
m)を算出し、傾きA1…An-1から傾きAが略ゼロと
なる周波数fを求め、傾きA1…An-1の二乗平均根B=
√{(A1 2+A2 2…Anー1 2)/(n−1)}と、各傾
きA1…An-1との差d1…dn-1が所定の範囲D1に収ま
る場合、求められた周波数fを最大電流周波数faと特
定するようにしても良い。
【0047】上述のような二乗平均根Bと傾きA1…A
n-1との差d1…dn-1が所定の範囲D1に収まるか否か
の判別は、例えば図17で示した一連の動作のステップ
S8で行われ、その結果、範囲D1に差d1…dn-1の何
れかが収まらないような場合には、ステップS2に戻っ
て、再度周波数f1…fnの電圧信号を出力させ、各周波
数f1…fnに対応する駆動電流I1…Inを検知させて、
改めて傾きAが略ゼロとなる周波数fを求めるととも
に、差d1…dn-1が範囲D1に収まるか否かを判別す
る。
【0048】このように、演算部13cは、差d1…d
n-1が範囲D1に収まるか否かを判別し、収まる場合に
のみ求められた周波数fを最大電流周波数faと特定す
ることによって、例えば電流検知部12により検知され
た駆動電流Iにノイズが含まれ、差d1…dn-1の何れか
が範囲D1に収まらないような場合には、再度傾きAが
略ゼロとなる周波数fを求めるので、ノイズに影響され
て求められた周波数fを誤って最大電流周波数faと特
定してしまうことを防ぐことができる。
【0049】なお、例えば傾きAが略ゼロとなる周波数
fを3度求めても、差d1…dn-1が範囲D1に収まらな
いような場合には、予めRAM13a又はROM13b
に記憶されている周波数fを演算部13cに最大電流周
波数faと特定させるようにしても良い。
【0050】また差d1…dn-1が所定の範囲D1に収ま
るか否かを判別する代わりに、傾きA1…An-1のうち傾
きAcが二乗平均根Bと略等しいとき、傾きAcに対応
する周波数fcと求められた周波数fとの差dが所定の
範囲D2に収まるか否かを判別するようにしても良く、
差dが所定の範囲D2に収まる場合に求められた周波数
fを最大電流周波数faと特定する。
【0051】なお、上述の所定の範囲D1,D2は、駆
動部20に応じて適宜設定される。 (実施形態3)本実施形態における基本構成は実施形態
1又は2と共通するために共通する部分については同一
の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる
部分についてのみ詳細に説明する。
【0052】本実施形態は、図21に示すように、制御
部10がブラシ部30の振動を開始させてから振幅Wを
略一定にさせるまでの時間を調整する調整部40を備え
ている。
【0053】この調整部40は、例えば図22(a),
(b)に示すように、ハウジング1の表面に回動自在に
取り付けられたダイヤル41を具備し、ユーザーはダイ
ヤル41を回動させることによって、上述のRAM13
a又はROM13bに予め記憶されているデータに関わ
らず、ブラシ部30の振動開始から振幅Wが略一定にな
るまでの時間を所望の時間に調整することができ、ユー
ザーの使い勝手を向上することができる。
【0054】例えば、ユーザーは、ブラシ部30の振幅
W1による刺激に十分慣れたような場合、図23の実線
に示すようなブラシ部30の振動開始から振幅W1に達
するまでの時間t1を、調整部40のダイヤル41によ
る調整によって、点線で示すように時間t2に短くする
ことができる。
【0055】また、調整部40は、制御部10の電圧信
号の波形又は周波数fを変化させて、定常時の振幅Wを
調整するようにしても良い。
【0056】このときには、例えば図23の一点鎖線で
示すように、定常時の振幅W1をW2に小さく調整する
ことができ、ユーザーの使い勝手を向上することができ
る。
【0057】
【発明の効果】請求項1の発明は、ブラシ部と、ブラシ
部を振動させる駆動部と、駆動部を制御して、少なくと
もブラシ部の振動を開始させたときブラシ部を徐々に大
きく振動させる制御部とを備えたので、ブラシ部の振動
開始時には制御部がブラシ部の振幅を徐々に大きくさせ
ることによって、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラ
シ部の振動を開始させることができるという効果があ
る。
【0058】請求項2の発明は、駆動部は、リニアアク
チュエータを備えたので、例えばモーターによりブラシ
部を振動させるものと比べてストローク数を高くするこ
とができて、歯垢除去能力を向上させることができると
いう効果がある。
【0059】請求項3の発明は、制御部は、電圧信号を
出力して駆動部を制御し、ブラシ部の振動を開始させた
とき、電圧信号の電圧値を徐々に変化させて駆動部に供
給するエネルギーを増大させ、ブラシ部を徐々に大きく
振動させるので、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラ
シ部の振動を開始させることができるという効果があ
る。
【0060】請求項4の発明は、制御部は、電圧信号を
出力して駆動部を制御し、ブラシ部の振動を開始させた
とき、電圧信号の波形を徐々に変化させて駆動部に供給
するエネルギーを増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振
動させるので、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラシ
部の振動を開始させることができるという効果がある。
【0061】請求項5の発明は、制御部は、周期的な電
圧信号を出力して駆動部を制御し、ブラシ部の振動を開
始させたとき、電圧信号のデューティを徐々に変化させ
て駆動部に供給するエネルギーを増大させ、ブラシ部を
徐々に大きく振動させるので、ユーザーに過剰な刺激を
与えずにブラシ部の振動を開始させることができるとい
う効果がある。
【0062】請求項6の発明は、制御部は、電圧信号を
出力して駆動部を制御し、ブラシ部の振動を開始させた
とき、電圧信号の電圧値及び波形並びにディーティのう
ち何れか少なくとも2つを徐々に変化させて駆動部に供
給するエネルギーを増大させ、ブラシ部を徐々に大きく
振動させるので、ユーザーに過剰な刺激を与えずにブラ
シ部の振動を開始させることができるという効果があ
る。
【0063】請求項7の発明は、駆動部は、電圧信号に
より制御されるとともに、入力される電圧信号の周波数
に対して、駆動部に流れる駆動電流がピークになる最大
電流周波数と、ブラシ部の振幅が最大となる最大振幅周
波数との間に略一定の相関関係を保ち、制御部は、電圧
信号を駆動部に出力する出力部と、駆動電流を検知する
電流検知部と、電流検知部で検知した駆動電流から最大
電流周波数を特定し、特定された最大電流周波数から相
関関係に基づいて最大振幅周波数を算出して、出力部に
最大振幅周波数の電圧信号を出力させて駆動部を制御す
る制御演算部とを備えたので、例えば定常時に制御演算
部が電圧信号を最大振幅周波数に設定してブラシ部を最
大の振幅で振動させていても、外的要因により駆動部の
最大振幅周波数が変動して振幅が小さくなった場合に
は、電流検知部により検知された駆動電流から制御演算
部が最大電流周波数を特定し、相関関係に基づいて変動
した最大振幅周波数を算出して、電圧信号を新たな最大
振幅周波数に設定し直して駆動部を制御することによっ
て、駆動部の最大振幅周波数が変動してもブラシ部の定
常時の振幅を略一定に保つことができるという効果があ
る。
【0064】請求項8の発明は、制御演算部は、それぞ
れ異なる周波数の電圧信号を出力部から出力させ、電流
検知部で検知された最大の駆動電流値に対応する電圧信
号の周波数を、最大電流周波数と特定するので、請求項
7の発明と同様の効果を奏する。
【0065】請求項9の発明は、制御演算部は、それぞ
れ異なる周波数の電圧信号を出力部から出力させ、それ
ぞれの周波数に対する電流検知部で検知された駆動電流
の傾きから、傾きが略ゼロとなる周波数を求め、それぞ
れの周波数での傾きの二乗平均根と、それぞれの周波数
での傾きとの差が所定の範囲内に収まる場合、求められ
た周波数を最大電流周波数と特定するので、傾きの二乗
平均根とそれぞれの周波数での傾きとの差が所定の範囲
に収まる場合に、求められた周波数を最大電流周波数と
特定することによって、電流検知部で検知された駆動電
流にノイズが含まれているときには、傾きの二乗平均根
とノイズが含まれたときの傾きとの差が所定の範囲に収
まらないことによって、ノイズに影響されて求められた
周波数を誤って最大電流周波数と特定することを防ぐこ
とができるという効果がある。
【0066】請求項10の発明は、制御演算部は、それ
ぞれ異なる周波数の電圧信号を出力部から出力させ、そ
れぞれの周波数に対する電流検知部で検知された駆動電
流値に、それぞれ略等しい周波数を乗じた値の中で最大
値を示す周波数を、最大電流周波数と特定するので、請
求項7の発明と同様の効果を奏する。
【0067】請求項11の発明は、制御部がブラシ部の
振動を開始させてから振幅を略一定にさせるまでの時間
を調整する調整手段を備えたので、ユーザーの使い勝手
を向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1を示す概略構成ブロック図である。
【図2】同上の制御部の概略構成および駆動部を示すブ
ロック図である。
【図3】同上の側面断面図である。
【図4】(a)〜(c)は、同上の定常時の電圧信号を
示す波形図である。
【図5】同上の他の電圧信号を示す波形図である。
【図6】同上のさらに他の電圧信号を示す波形図であ
る。
【図7】同上のさらに他の電圧信号を示す波形図であ
る。
【図8】同上の振動開始時の電圧信号を示す波形図であ
る。
【図9】同上の制御演算部の動作説明用のフロー図であ
る。
【図10】同上の振動開始時の他の電圧信号を示す波形
図である。
【図11】同上の振動開始時のさらに他の電圧信号を示
す波形図である。
【図12】同上の振動開始時のさらに他の電圧信号を示
す波形図である。
【図13】同上の振動開始時のさらに他の電圧信号を示
す波形図である。
【図14】同上のブラシ部の時間経過に伴う振幅の変化
を示す動作説明図である。
【図15】実施形態2を示す制御部の概略構成および駆
動部を示すブロック図である。
【図16】同上の駆動部の動作説明図である。
【図17】同上の制御演算部の動作説明用のフロー図で
ある。
【図18】同上の演算部の動作説明図である。
【図19】同上の演算部の他の動作説明図である。
【図20】同上の演算部のさらに他の動作説明図であ
る。
【図21】実施形態3の制御部の概略構成及び駆動部並
びに調整部を示すブロック図である。
【図22】同上の(a)は側面断面図、(b)は要部正
面図である。
【図23】同上のブラシ部の時間経過に伴う振幅の変化
を示す動作説明図である。
【符号の説明】
2a,2b 電線 10 制御部 20 駆動部 30 ブラシ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 弘幹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 薮内 英一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 3B202 AA07 AB13 AB26 BC08 BE09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブラシ部と、ブラシ部を振動させる駆動
    部と、駆動部を制御して、少なくともブラシ部の振動を
    開始させたときブラシ部を徐々に大きく振動させる制御
    部とを備えたことを特徴とする電動歯ブラシ。
  2. 【請求項2】 駆動部は、リニアアクチュエータを備え
    たことを特徴とする請求項1記載の電動歯ブラシ。
  3. 【請求項3】 制御部は、電圧信号を出力して駆動部を
    制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電圧信号の
    電圧値を徐々に変化させて駆動部に供給するエネルギー
    を増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動させることを
    特徴とする請求項1又は2記載の電動歯ブラシ。
  4. 【請求項4】 制御部は、電圧信号を出力して駆動部を
    制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電圧信号の
    波形を徐々に変化させて駆動部に供給するエネルギーを
    増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動させることを特
    徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電動歯ブラシ。
  5. 【請求項5】 制御部は、周期的な電圧信号を出力して
    駆動部を制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電
    圧信号のデューティを徐々に変化させて駆動部に供給す
    るエネルギーを増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動
    させることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の
    電動歯ブラシ。
  6. 【請求項6】 制御部は、電圧信号を出力して駆動部を
    制御し、ブラシ部の振動を開始させたとき、電圧信号の
    電圧値及び波形並びにディーティのうち何れか少なくと
    も2つを徐々に変化させて駆動部に供給するエネルギー
    を増大させ、ブラシ部を徐々に大きく振動させることを
    特徴とする請求項1又は2記載の電動歯ブラシ。
  7. 【請求項7】 駆動部は、電圧信号により制御されると
    ともに、入力される電圧信号の周波数に対して、駆動部
    に流れる駆動電流がピークになる最大電流周波数と、ブ
    ラシ部の振幅が最大となる最大振幅周波数との間に略一
    定の相関関係を保ち、制御部は、電圧信号を駆動部に出
    力する出力部と、駆動電流を検知する電流検知部と、電
    流検知部で検知した駆動電流から最大電流周波数を特定
    し、特定された最大電流周波数から相関関係に基づいて
    最大振幅周波数を算出して、出力部に最大振幅周波数の
    電圧信号を出力させて駆動部を制御する制御演算部とを
    備えたことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の
    電動歯ブラシ。
  8. 【請求項8】 制御演算部は、それぞれ異なる周波数の
    電圧信号を出力部から出力させ、電流検知部で検知され
    た最大の駆動電流値に対応する電圧信号の周波数を、最
    大電流周波数と特定することを特徴とする請求項7記載
    の電動歯ブラシ。
  9. 【請求項9】 制御演算部は、それぞれ異なる周波数の
    電圧信号を出力部から出力させ、それぞれの周波数に対
    する電流検知部で検知された駆動電流の傾きから、傾き
    が略ゼロとなる周波数を求め、それぞれの周波数での傾
    きの二乗平均根と、それぞれの周波数での傾きとの差が
    所定の範囲内に収まる場合、求められた周波数を最大電
    流周波数と特定することを特徴とする請求項7記載の電
    動歯ブラシ。
  10. 【請求項10】 制御演算部は、それぞれ異なる周波数
    の電圧信号を出力部から出力させ、それぞれの周波数に
    対する電流検知部で検知された駆動電流値に、それぞれ
    略等しい周波数を乗じた値の中で最大値を示す周波数
    を、最大電流周波数と特定することを特徴とする請求項
    7記載の電動歯ブラシ。
  11. 【請求項11】 制御部がブラシ部の振動を開始させて
    から振幅を略一定にさせるまでの時間を調整する調整手
    段を備えたことを特徴とする請求項1〜10記載の電動
    歯ブラシ。
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