JP2003180717A - 動力駆動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波を用いる歯ブラシにおいて、感知でき
ない超音波が正常に発生していることを聴覚で認識さ
せ、適確な歯磨きができるようにする。 【解決手段】 電源回路２４の駆動スイッチ１５をオン
操作することにより超音波発振器１０が作動して圧電振
動子１１を超音波振動させ、その超音波エネルギが伝播
して口腔衛生作用を行なう。その一方で、駆動スイッチ
１５のオン操作により音響発生手段２６が作動してスピ
ーカ１４から音響を外部に発するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波を用いる、ま
たは超音波と電動機とを用いる動力駆動歯ブラシであっ
て、音響装置を具えた動力駆動歯ブラシに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】動力駆動歯ブラシの内で超音波を用いる
ものが知られている（特表平７−５０９１５１号公報参
照）。この歯ブラシは圧電振動子に電圧を付加して電気
分極させることによって生じたひずみによる超音波振動
が超音波エネルギを発し、ブラシに超音波振動を行なわ
せると同時に、口腔内の歯磨き剤や唾液などが混ざり合
った液体を超音波エネルギがキャビテーションを発生さ
せながら伝播し、これらによって歯垢の剥離除去、口腔
内の各所に付着している汚れ物質の剥離除去、歯肉のマ
ッサージが効果的に行なわれ、口腔衛生の目的達成に有
効である、とされている。

【０００３】歯ブラシに適用される超音波振動の振幅は
きわめて微細であり、また周波数は一般に１．６ＭＨｚ
程度であって人の可聴周波数の上限である２０ＫＨｚを
はるかに越えているので、使用者は超音波の発振・伝播
を感知することができない。

【０００４】そこで、超音波を用いる歯ブラシの使用中
に点灯するランプを柄の部分に設けたものが一部で提供
されているが、握り持った手に隠れたり使用中の柄の方
向によって見えないことがあって、超音波が発振・伝播
していることを常時確実に確認することができない場合
がある。

【０００５】一方、幼児に歯磨きを習慣づけること、幼
児に正しい磨き方を教育すること、年令を問わず適正な
歯磨きが行なわれるように指導すること、などさまざま
な目的で歯ブラシに音響発生機能をもたせることは周知
である。

【０００６】音響装置は一般に歯ブラシの柄に内蔵され
ており、歯ブラシを歯ブラシ立てから取り外したとき
（実開昭６０−７０３３５号公報参照）、柄を握り持っ
たとき（特開昭５７−８１３０９号公報参照）、スイッ
チをオン操作したとき（実開昭６０−１４５８２７号公
報参照）に音響発生を開始するようにしたものが知られ
ている。また、音響発生開始時期を設定する代りに、歯
磨き動作を行なっているときのブラシの揺動を検知した
とき（実開平４−５６０２４号公報参照）、ブラシの歯
への押し付けを検知したとき（特開昭５７−６９８０７
号公報参照）に音響を発するようにしたものも知られて
おり、これらは音響発生条件を歯磨きの状況によって設
定したものである。

【０００７】即ち、これら従来の音響装置は歯磨きの準
備行為に連動して自動的に音響を発生するものと、人為
的なスイッチ操作で音響を発生するものと、歯磨きが適
切に行なわれているときに限って音響を発生するものと
に大別されるが、いずれも教育的・指導的な意義を有す
るにとどまり、動力駆動歯ブラシに適用しても前出の実
開昭６０−７０３３５公報に記載されている歯ブラシの
ようにブラシの駆動と音響の発生との間に直接的な関係
はない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】動力駆動歯ブラシの内
で電動機を用いて機械振動を行なわせるものは、ブラシ
や柄が大きく振動し且つかなり大きな振動音を発するの
で、正しく作動していることを触覚および聴覚の両方で
確認することができる。しかし、超音波を用いるもの
は、前述のように超音波の発振・伝播を触覚および聴覚
のいずれによっても認識することができず、例えばスイ
ッチ操作を忘れた場合、電池が消耗していた場合、超音
波発振装置が故障または破損した場合でも超音波が正常
に発振・伝播しているものと思い込んで歯磨きを行なう
ことが予測され、前記従来の音響装置を具えさせた場
合、音響発生方式によっては音響を発生することによっ
て誤認を助長させることがあり得る。

【０００９】本発明はこのような課題を解決し、超音波
の発振・伝播に関連して音響を発生し、従って音響がも
っている教育的・指導的な意義に加えて、或いはこれら
に代えて正常に作動しているか否かの確認が聴覚によっ
て適確にできるものとすることを主な目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は手動の駆動スイッチを含む電源回路と、超
音波発振器および圧電振動子を含む超音波発生手段と、
音響メモリおよびスピーカを含む音響発生手段とを具え
させ、またはこれらに加えて電動機を含む機械振動発生
手段を具えさせ、そして駆動スイッチをオン操作するこ
とにより超音波発振器が作動して圧電振動子を超音波振
動させ、或いはこれと同時に電動機が作動して機械振動
を発生させ、且つ駆動スイッチをオン操作したとき音響
発生手段が作動して音響を発するようにした。

【００１１】このように、駆動スイッチをオンとしたと
き超音波振動またはこれに加えて機械超音波エネルギに
よる振動の開始と同時に音響を発するものとしたことに
より、超音波エネルギによる歯垢除去や歯肉マッサージ
が行なわれていることを聴覚によって確認することがで
きる。また、駆動スイッチの操作を忘れたり電源である
電池が消耗しているとき或いはコンセントへのプラグの
差込みを忘れたときは、音響を発しないことによって超
音波振動しないことを容易に知ることができる。

【００１２】次に、本発明は駆動スイッチをオン操作し
たときに代えて、超音波発振器が作動したときその発振
電圧により音響発生手段が作動して音響を発するように
した。

【００１３】このようにすると、超音波振動をしている
かいないかを聴覚によって確認させる、という前述の機
能に加えて、使用中に超音波発生手段が故障または破損
した場合、超音波発振器が不作動となることによって音
響発生手段も不作動となるので、使用中のトラブル発生
を適確に知ることができる、という利点がある。

【００１４】また、本発明は前記各歯ブラシにおける電
源回路または超音波発生手段のいずれかが発光器を含ん
でおり、駆動スイッチをオン操作したときまたは超音波
発振器が作動したとき発光器が光を発するようにした。

【００１５】このようにすると、音響と光の両方によっ
て超音波振動をしていることが更に確実に確認できるも
のであり、殊に聴力または視力に障害をもつ人も音響と
光のいずれかによって確認することが可能となる、とい
う利点がある。

【００１６】更に、本発明は前記各歯ブラシの内で機械
振動発生手段を具えたものについて、この手段が電動機
の運転・停止を行なう手動の選択スイッチを含んでお
り、超音波振動と機械振動の併用または超音波振動の単
独利用のいずれかに任意に切替えられるようにした。

【００１７】このようにすると、ブラシに機械振動によ
る振動を与えて歯磨き効果を更に向上させることと、超
音波振動のみによる振動音がない環境で歯磨きを行なう
ことが任意に選択できる。

【００１８】尚、音響発生手段は一種類の音響のみを発
するものであってもよいが、音響切替手段を含んでいる
ものとするとともに音響メモリに複数種類の音響を記憶
させておき、この複数種類の音響を音響切替手段によっ
て順次または選択的に切替えられるようにすると、タイ
マを用いたと同様の機能が得られることに加えて、一回
の歯磨きで多様な音響を任意の時間ずつ聞くことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明すると、図１および図６は第一および第二の実
施の形態を示す縦断面概略図であって、これらにおいて
硬質合成樹脂で作られた中空の柄１の先端に扁平な突出
部２が一体に突出形成されており、扁平な取付孔４を基
端に開放させて有するとともに多数の毛の束を一つの面
に植設してなるブラシ５を有する硬質合成樹脂の頭体３
が、取付孔４を突出部２に密に嵌め込むことによって柄
１に取り外し可能に結合されている。

【００２０】柄１は電源である充電可能な電池８，およ
びタイマや電圧・電流調整器などを含む制御回路９，超
音波発振器１０，音響メモリ１３，スピーカ１４を内蔵
している。また、突出部２は薄板状の圧電素子からなる
圧電振動子１１を埋設している。この圧電振動子１１は
超音波発振器１０と導線１２により接続され、電極に電
圧が付加されて電気分極することによってその厚さ方向
にひずみを生じ、このひずみによる超音波振動が発する
超音波エネルギが口腔内の歯磨き剤や唾液などが混ざり
合った液体をキャビテーションを発生させながら伝播
し、歯垢の剥離除去、口腔内の各所に付着している汚れ
物質の剥離除去、歯肉のマッサージを行なうものであ
り、主にブラシ５の毛の長さ方向に超音波振動するよう
に配置されている。

【００２１】音響メモリ１３は一種類の音響を記憶させ
たものであってもよいが、本実施の形態では複数種類の
音響を記憶させてある。また、これらの音響はタイマで
一定時間毎に順次切替えられるようにしてもよいが、本
実施の形態では音響切替手段として手動の切替スイッチ
１６が用いられており、任意の時間毎に順次切替えるこ
とや、希望しない音響をとび越えて好みの音響を発する
ようにすることができるようになっている。

【００２２】音響としては、音楽、人の音声、動物や鳥
の鳴き声、水が流れる音や風の音など自然が発する音が
例示され、これらのいずれかまたは複数を組み合わせた
ものの複数種類が音響メモリに記憶される。

【００２３】図６に示した第二の実施の形態は、電動機
１８による機械振動を加えてブラシ５を振動させること
により、歯や歯肉にブラシ５が接触摺動する範囲を広く
して歯磨き効果が向上されるようにしたものである。

【００２４】電動機１８は回転電動機であって柄１に内
蔵され、その出力軸に偏心荷重１９として働く重錘が取
り付けられている。電動機１８は偏心荷重１９により全
周に亘って放射方向へ振動し、この振動は柄１から頭体
３に伝達されてブラシ５を三次元的に振動させるもので
あり、図示のように柄１の断面積を先端に向かって次第
に減少させることにより、振動が増幅されてブラシ５を
大きく振動させることができる。

【００２５】更に、図１および図６に示した第一および
第二の実施の形態においては、電池８を制御回路９に接
続し或いは遮断する手動の駆動スイッチ１５を具えてお
り、この駆動スイッチ１５はオン操作してからオフ操作
するまで、或いは制御回路９のタイマで設定した一定時
間を経過するまでオン状態を維持する。

【００２６】また、これら二つの実施の形態において
は、聴覚で認識される音響とは別に視覚で認識される光
を発する発光器２１を具えている。この発光器２１は好
ましくは赤色の光を放射する発光ダイオードが用いられ
るが、このような発光器２１を具えていなくても本発明
の主要目的を達成することができる。しかし、音響と光
の両方を発するようにした場合は、聴力または視力に障
害をもつ人もいずれかによって確認が可能である。

【００２７】更にまた、図６に示した第二の実施の形態
において、圧電振動子１１と電動機１８とは常に同時に
作動させてもよいが、超音波のみによる歯磨きを行ない
たい場合や機械振動または振動音を嫌う場合に電動機１
８を停止させることができる手動の選択スイッチ２２を
具えさせた。

【００２８】そして、前記第一および第二の実施の形態
における柄１の周側壁の適所に駆動スイッチ１５，切替
スイッチ１６および発光器２１が露出して配置され、底
壁から外部へ音響が放出されるようにスピーカ１４が柄
１に内蔵されている。第二の実施の形態における柄１の
周側壁の適所には、前記に加えて選択スイッチ２２が露
出して配置されている。

【００２９】次に、図２乃至図５は第一の実施の形態に
関連する回路図、図７乃至図１０は第二の実施の形態に
関連する回路図であって、これらは電池８と駆動スイッ
チ１５および制御回路９を有し超音波発振器１０に至る
電源回路２４，超音波発振器１０および圧電振動子１１
を含む超音波発生手段２５，音響メモリ１３と切替スイ
ッチ１６およびスピーカ１４を含む音響発生手段２６を
具えている。また、図３，図５，図８，図１０に示した
回路は発光器２１を有し、図７，図８，図９，図１０に
示した回路は選択スイッチ２２および電動機１８を含む
機械振動発生手段２７を具えている。

【００３０】図２に示した回路は、電源回路２４の制御
回路９と超音波発振器１０との間の区間から音響発生手
段２６を分岐させたものであって、請求項１に記載した
発明に対応している。図３に示した回路は、電源回路２
４の制御回路９と超音波発振器１０との間の区間から音
響発生手段２６および発光器２１を分岐させたものであ
って、請求項１を引用した請求項５に記載の発明に対応
している。

【００３１】これらの回路構成によると、駆動スイッチ
１５のオン操作によって超音波が発生すると同時に音響
が発せられ、或いはこれらに加えて光が発せられるの
で、超音波エネルギによる歯垢除去や歯肉マッサージが
行なわれていることを聴覚により、或いは聴覚および視
覚のいずれかまたは両方により確認することができる。
従ってまた、音響や光を発しないことによって、歯磨き
を終って駆動スイッチ１５をオフ操作したことを確認で
きるほかに、使用に際して駆動スイッチ１５のオン操作
を忘れていることや電池８が消耗して作動不能となって
いることを知ることができる。

【００３２】図４に示した回路は、超音波発生手段２５
の超音波発振器１０と圧電振動子１１との間の区間から
音響発生手段２６を分岐させたものであって、請求項２
に記載した発明に対応している。図５に示した回路は、
超音波発生手段２５の超音波発振器１０と圧電振動子１
１との間の区間から音響発生手段２６および発光器２１
を分岐させたものであって、請求項２を引用した請求項
６に記載の発明に対応している。

【００３３】これらの回路構成によると、駆動スイッチ
１５のオン操作によって前記図２，図３のものと同じ作
動を行ない、これらと同じ作用・効果が得られることに
加えて、超音波発生手段２５が故障または破損して超音
波発振器１０が不作動となったとき、音響発生手段２６
も不作動となって音響を発しなくなることにより、或い
はこれに加えて発光器２１も光を発しなくなることによ
り、使用中のトラブル発生を適確に知ることができる、
という利点がある。

【００３４】図７に示した回路は、電源回路２４の制御
回路９と超音波発振器１０との間の区間から音響発生手
段２６および機械振動発生手段２７を分岐させたもので
あって、請求項３に記載の発明に包含され、且つ請求項
３を引用した請求項７に記載の発明に対応している。図
８に示した回路は、電源回路２４の制御回路９と超音波
発振器１０との間の区間から音響発生手段２６、機械振
動発生手段２７および発光器２１を分岐させたものであ
って、請求項３を引用した請求項５に記載の発明、およ
び請求項３を引用した請求項７に記載の発明に包含され
る。

【００３５】これらの回路構成によると、駆動スイッチ
１５のオン操作によって超音波および機械振動が発生す
ると同時に音響が発せられ、或いはこれらに加えて光が
発せられ、前記図２，図３のものと同様の動作を行なう
が、超音波振動および超音波エネルギに機械振動が加わ
ることによって歯磨き効果を更に向上させることができ
る。また、選択スイッチ２２をオン・オフ操作すること
によって電動機１８の運転・停止を任意に行なうことが
できるので、振動音を嫌うときは電動機１８を停止して
音響発生手段２６が発する音響を聞きながら超音波のみ
による歯磨きを行なうことができる、という使用の選択
肢を有する利点がある。加えて、超音波発生手段２５に
故障などのトラブルがあって超音波が発生しなくなった
ときは、電動機１８による機械振動のみで歯磨きを行な
うことができる。

【００３６】図９に示した回路は、超音波発生手段２５
の超音波発振器１０と圧電振動子１１との間の区間から
音響発生手段２６を分岐させ、且つ電源回路２４の制御
回路９と超音波発振器１０との間の区間から機械振動発
生手段２７を分岐させたものであって、請求項４に記載
の発明に包含され、且つ請求項４を引用した請求項７に
記載の発明に対応している。図１０に示した回路は、超
音波発生手段２５の超音波発振器１０と圧電振動子１１
との間の区間から音響発生手段２６および発光器２１を
分岐させ、且つ電源回路２４の制御回路９と超音波発振
器１０との間の区間から機械振動発生手段２７を分岐さ
せたものであって、請求項４を引用した請求項６に記載
の発明、および請求項４を引用した請求項７に記載の発
明に包含される。

【００３７】これらの回路構成によると、駆動スイッチ
１５のオン操作によって超音波および機械駆動が発生す
ると同時に音響が発せられ、或いはこれらに加えて光せ
られること、および超音波発生手段２５にトラブルがあ
って超音波が発生しなくなったとき音響や光が発しなく
なること、によって前記図４，図５のものと同様の作用
・効果が得られる。また、これに加えて、超音波と機械
振動の併用、超音波の単独利用が選択可能であり、更に
トラブルにより超音波が発生しなくなったときは、機械
振動が利用可能である、という前記図７，図８のものと
同様の利点を有している。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、超音波を用いる歯ブラシ
に超音波発生に同調して音響を発し或いは音響と光とを
発する機能をもたせた本発明によると、使用時に発振・
伝播を感知できない超音波が発生していることを聴覚ま
たは視覚によって適確に知ることができ、正常に作動し
ていることを認識しながら歯磨きを行ない口腔衛生の目
的を充分に達成させることができる。

【００３９】また、超音波に加えて機械振動を利用する
ものとした場合は、これらの併用による歯磨き効果の向
上が図れるものであり、更にこれらの併用、超音波の単
独利用が任意に選択できるばかりか、超音波停止という
トラブル発生時に機械振動によりすぐれた歯垢除去効果
を維持しながら歯磨きを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す縦断面概略
図。

【図２】第一の実施の形態に包含される第一の回路図。

【図３】第一の実施の形態に包含される第二の回路図。

【図４】第一の実施の形態に包含される第三の回路図。

【図５】第一の実施の形態に包含される第四の回路図。

【図６】本発明の第二の実施の形態を示す縦断面図概略
図。

【図７】第二の実施の形態に包含される第一の回路図。

【図８】第二の実施の形態に包含される第二の回路図。

【図９】第二の実施の形態に包含される第三の回路図。

【図１０】第二の実施の形態に包含される第四の回路
図。

【符号の説明】

１ 柄，３ 頭体，５ ブラシ，８ 電池，９ 制御回
路，１０ 超音波発振器，１１ 圧電振動子，１３ 音
響メモリ，１４ スピーカ，１５ 駆動スイッチ，１６
切替スイッチ，１８ 電動機，２１ 発光器，２２
選択スイッチ，２４ 電源回路，２５ 超音波発生手
段，２６ 音響発生手段，２７ 機械振動発生手段，

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動の駆動スイッチを含む電源回路と、
   超音波発振器および圧電振動子を含む超音波発生手段
   と、音響メモリおよびスピーカを含む音響発生手段とを
   具えており、 前記駆動スイッチをオン操作することにより前記超音波
   発振器が作動して前記圧電振動子を超音波振動させ、且
   つ前記駆動スイッチをオン操作したとき前記音響発生手
   段が作動して音響を発するようにされている、 ことを特徴とする動力駆動歯ブラシ。
2. 【請求項２】 手動の駆動スイッチを含む電源回路と、
   超音波発振器および圧電振動子を含む超音波発生手段
   と、音響メモリおよびスピーカを含む音響発生手段とを
   具えており、 前記駆動スイッチをオン操作することにより前記超音波
   発振器が作動して前記圧電振動子を超音波振動させ、且
   つ前記超音波発振器が作動したときその発振電圧により
   前記音響発生手段が作動して音響を発するようにされて
   いる、 ことを特徴とする動力駆動歯ブラシ。
3. 【請求項３】 手動の駆動スイッチを含む電源回路と、
   超音波発振器および圧電振動子を含む超音波発生手段
   と、電動機を含む機械振動発生手段と、音響メモリおよ
   びスピーカを含む音響発生手段とを具えており、 前記駆動スイッチをオン操作することにより前記超音波
   発振器が作動して前記圧電振動子を超音波振動させると
   ともに前記電動機が作動して機械振動を発生させ、且つ
   前記駆動スイッチをオン操作したとき前記音響発生手段
   が作動して音響を発するようにされている、 ことを特徴とする動力駆動歯ブラシ。
4. 【請求項４】 手動の駆動スイッチを含む電源回路と、
   超音波発振器および圧電振動子を含む超音波発生手段
   と、電動機を含む機械振動発生手段と、音響メモリおよ
   びスピーカを含む音響発生手段とを具えており、 前記駆動スイッチをオン操作することにより前記超音波
   発振器が作動して前記圧電振動子を超音波振動させると
   ともに前記電動機が作動して機械振動を発生させ、且つ
   前記超音波発振器が作動したときその発振電圧により前
   記音響発生手段が作動して音響を発するようにされてい
   る、 ことを特徴とする動力駆動歯ブラシ。
5. 【請求項５】 前記電源回路が発光器を含んでおり、前
   記駆動スイッチをオン操作したとき前記発光器が光を発
   するようにされている請求項１または３に記載した動力
   駆動歯ブラシ。
6. 【請求項６】 前記超音波発生手段が発光器を含んでお
   り、前記超音波発振器が作動したとき前記発光器が光を
   発するようにされている請求項２または４に記載した動
   力駆動歯ブラシ。
7. 【請求項７】 前記機械振動発生手段が前記電動機の運
   転・停止を行なう手動の選択スイッチを含んでおり、超
   音波振動と機械振動の併用または超音波振動の単独利用
   のいずれかに任意に切替えられるようにされている請求
   項３または４に記載した動力駆動歯ブラシ。
8. 【請求項８】 前記音響発生手段が音響切替手段を含ん
   でいるとともに、前記音響メモリが複数種類の音響を記
   憶したものであり、前記複数種類の音響が前記音響切替
   手段によって順次または選択的に切替えられるようにさ
   れている請求項１，２，３または４に記載した動力駆動
   歯ブラシ。