JP2004041691A - Ultrasonic toothbrush - Google Patents
Ultrasonic toothbrush Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004041691A JP2004041691A JP2003060599A JP2003060599A JP2004041691A JP 2004041691 A JP2004041691 A JP 2004041691A JP 2003060599 A JP2003060599 A JP 2003060599A JP 2003060599 A JP2003060599 A JP 2003060599A JP 2004041691 A JP2004041691 A JP 2004041691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- horn
- vibration
- main body
- brush
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Brushes (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯ブラシに関し、更に詳しくは、超音波エネルギーによるキャビテーションを効率良く発生させて、それにより歯から歯垢を、容易に除去することができる超音波歯ブラシに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から歯の汚れを除去するための方法として、柄部の先にブラシ毛が植毛された歯ブラシを使ってブラッシングする方法がある。
これは、歯にブラシ毛を、直接、接触させた状態で歯の表面を機械的に磨くものである。
しかし、このような歯ブラシは、人の手によって動かすものであることから、その速さに限度があり十分な清掃効果が得られなく、特に幼児等においては、満足する効果が期待できない。
また、より確実に磨こうとすると、少なくとも10分以上の時間が必要となり、必ずしも効率的ではない。
【0003】
このようなことから、効率よく歯を磨こうとする観点から、超音波を利用した歯ブラシが開発されている。
例えば、特開昭63−109807号公報の超音波歯ブラシは、柄体に内設された振動子からの超音波振動を超音波伝導性のある金属棒によって、ブラシ部に植毛されているブラシ毛に伝達するものである (特許文献1参照)。
このブラシ毛に伝達された超音波振動は、口腔内の唾液や液状化した歯磨き剤中にキャビテーションを発生させ、歯の表面に付着した歯垢細菌のバクテリアの繊毛や不溶性グルカンを破壊し、連鎖を解くことでも歯垢を除去する。
従って、毛先磨きのみの効果に加え、歯の表面にキャビテーションを発生させ歯垢を除去するために、極めて効率的である。
【0004】
この歯ブラシの圧電セラミック振動子には、頚部(すなわち、柄体とブラシ部とを連設する中空構造を備えた部分)と柄体部との螺着時に頚部内を貫通するように、超音波伝導性の導波金属棒が突設されている。
そして、頚部と柄体部との螺着時に導波金属棒先端と超音波の伝導可能に接続される導波金属ソケットが、頚部の頭部側に埋設されている。
【0005】
さらに、頭体に、導波金属ソケットに延設されるように超音波伝導性の導波金属板が埋設され、その導波金属板に、超音波が伝導可能なようにブラシの根部が固着或いは接続されると共にその上部が頭体表面から外部に突設されている。
このような構造であるために、超音波の振動伝達が、超音波振動子から導波金属棒、導波金属ソケット、導波金属板を経て、ブラシの根部に至るので、4箇所の接合点にて摩擦熱が発生する欠点(すなわち超音波振動エネルギーが摩擦熱エネルギーに拡散する欠点)があり、超音波振動の伝達効率から見た場合、必ずしも十分ではない。
【0006】
この歯ブラシでは、超音波伝導路において空隙が生じうる接続部分や固着部分には、必要に応じて水、グリセリンその他の超音波透過性媒質を介在させるものであるが、超音波振動の伝達効率は変わらない。
しかも、頚部と柄体部とが螺着されているために、取り付ける際に頚部を回転させた場合、導波金属棒と導波金属ソケットとの間に磨耗が発生し易い。
頚部の取り替えを何度も行うと、柄体部の導波金属棒がすり減り、以後、頚部への超音波振動の伝達が悪くなる。
【0007】
【特許文献1】
特開昭63−109807号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状を背景に、上記の問題点を克服するためになされたものである。
すなわち、本発明の目的は、超音波振動によるキャビテーション作用により、的確に歯垢を除去することができ、しかも超音波振動の伝達効率が優れた超音波歯ブラシを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して、鋭意研究を重ねた結果、ブラシ部を本体部に対して極力接触部分を少なくするように、ホーンの先端部及び本体部の頭部との二箇所にて支持することで、超音波振動の伝達効率を向上させることができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【0010】
即ち、本発明は、(1)、超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により超音波を発生する超音波振動子と、該超音波振動子からの振動を伝達するホーンとを有する本体部と、ブラシ毛が植毛されたブラシヘッド部と該ブラシヘッド部に一体固定された状態でホーンからの振動を受止める受振板を有するブラシ部と、本体に機械的振動を与えるバイブモータとを備え、ブラシ部は本体部に対して、ホーンの先端部及び本体部の頭部との二箇所にて支持され脱着可能に取付けられている超音波歯ブラシに存する。
【0011】
そして、(2)、ホーンは縮小部を有しており、この縮小部がブラシヘッドの内壁部に形成されたリブ状突起と受振板との間にて圧接されて取り付けられるものである超音波歯ブラシに存する。
【0012】
そしてまた、(3)、ホーンの縮小部の先端には、傾斜を有するテーパ部が形成されており、このテーパ部によりホーンがリブ状突起の上に容易に案内されるものである超音波歯ブラシに存する。
【0013】
そしてまた、(4)、ホーンの縮小部は、断面が半円形になっており、この円弧の部分に複数の切り欠き溝が形成されている超音波歯ブラシに存する。
【0014】
そしてまた、(5)、切り欠き溝は3個でありその少なくとも一つが受振板と対応する位置に配置されている超音波歯ブラシに存する。
【0015】
そしてまた、(6)、ホーンが本体部の頭部先端から突出する部分においては、ブラシヘッド部内の空隙を通して液が本体部の中に逆流しないように、可撓性パッキングにより封鎖されている超音波歯ブラシに存する。
【0016】
そしてまた、(7)、ブラシ部は、ブラシヘッド部と該ブラシヘッド部からやや末広がりに下方に延びている中空の脚部とを有し、該脚部は端部に一対の舌片を備えており、この一対の舌片が、本体の頭部に形成された一対の受け溝に外側から圧入されて取り付けられるものである超音波歯ブラシに存する。
【0017】
そしてまた、(8)、受振板はブラシヘッド部を通過して外部に露出し、該露出した部分にブラシ毛が植毛されている超音波歯ブラシに存する。
【0018】
そしてまた、(9)、超音波歯ブラシが更にイオン発生手段を備え、該イオン発生手段の電極部がブラシ毛の植え込み方向とは垂直方向にある本体外表面の位置に設けられている超音波歯ブラシに存する。
【0019】
本発明は、この目的に沿ったものであれば、上記1〜9の中から選ばれた2つ以上を組み合わせた構成も当然採用可能である。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の超音波歯ブラシは、超音波エネルギーにより、歯の表面に歯垢を除去するのに十分なキャビテーションを発生させて歯垢をより効果的に除去する機能を有する。
【0021】
図1は、本発明の実施の形態の超音波歯ブラシを示す外観図である。
また、図2は、超音波歯ブラシの前半部分を示す断面図であり、(A)は平面断面図、(B)は側面断面図である。
【0022】
この歯ブラシは、超音波振動の発生手段とその振動を伝達するホーン3とを備えた本体部1と、ホーン3からの振動を受信する受振板4とブラシ毛5が植毛されたブラシヘッド部2Aとを備えたブラシ部2とからなる。
超音波振動の発生手段には、超音波信号発生手段7と該超音波信号発生手段7からの信号により超音波を発生する超音波振動子8が備えられている。
超音波信号発生手段7には、全体を制御する制御部13と、超音波信号を発生する超音波発信器14と、超音波発信時間を制御するタイマー部15と、イオン発生用の電流を制御するイオン電流制御部20と、機械的振動を与えるバイブモータ21と、電源部16とが、備えられている(図3参照)。
【0023】
電源部16には、充電可能な充電池17と、充電端子18と、充電時に充電端子18からの充電池17に対する充電を制御する充電制御部19とが、備えられている。
制御部13は、超音波歯ブラシの状態を制御するもので、本体部1の外側に設けられている電源スイッチ10(図1参照)と、タイマー部15と、電源部16とからの信号が入力されている。
電源に関して制御部13は、本体部1の外側に設けられている電源スイッチ10からの信号が入力され、その信号を基に電源のON/OFFがされる。
【0024】
また、電源スイッチ10には、自照式のLED(図示せず)が設けられており、電源がON時には発光し、電源がOFF時にはそれが消える。
そして、ON時の状態においては、バイブモータの回転が遅い場合(すなわち機械的振動を手で弱く感じる場合)に青、バイブモータの回転が速い場合(すなわち機械的振動を手で強く感じる場合)に赤となるように2段階の切替えが採用されている。
また充電池の起電力が不足すると、使用中、LEDは消えて充電が必要なことを知らせる。
ちなみに、ホーンによる超音波振動は、手に殆ど感じないために使用者は、歯を磨いている感じを必ずしも十分受け止めることができない。
そのため、バイブモータによる振動感を与えているのである。
【0025】
逆に制御部13は、電源部16からの充電が完了した信号を検知するとLEDを緑色に点滅させ充電が終了したことを知らせる。
この電源部16の充電池17は、本体部1が充電スタンド(図示せず)に装着されると充電端子18を介して充電される。
この充電の制御は、充電制御部19によりされ、充電が完了するとこの信号を制御部13に出力する。
【0026】
さて次に、実際の使用手順に基づいて、各部の動作を説明する。
まず、制御部13は電源スイッチ10からの電源ONの信号を検知すると、タイマー部15、超音波発信器14と、、バイブモータ21と、イオン電流制御部20へ起動信号を出力する。
この信号を検知したタイマー部15は、所定時間(例えば、3分間)の計測を開始し、計測終了後に終了信号を制御部13に出力する。
【0027】
また、超音波振動子8は、同時に起動信号を検知した超音波発信器14により、超音波周波数(例えば、200万ヘルツ)で発信した駆動電流が印加される。また、バイブモータ21の駆動により本体部1に機械的な振動が与えられる。また、起動信号を検知したイオン電流制御部20は、本体外表面に設けられた電極部であるプラス電極11と、ブラシヘッド部2Aを通過し一部が外部に露出されている受振板4(マイナス電極)との間に電圧を印加し、結果的に歯の表面にイオンを発生させる。
【0028】
すなわち、イオン発生手段となる受振板4とホーン3とイオン電流制御部20と本体外表面に設けられたプラス電極11と電源部16とが、人体(例えば人の手)を介して相互に導通されてイオンを発生するのである。
ただし、イオン発生時の電流は、歯の表面及び手との接触抵抗により変化するので、イオン電流制御部20により、制御される。
【0029】
なお、イオン歯ブラシとしての機能は、後ほど述べるが、ここでは超音波歯ブラシとしての動作を更に詳しく説明する。
超音波振動子8は、超音波発信器14が発信した駆動電流により、所定の超音波周波数で振動が開始される。
この振動は、後述するように、超音波振動子8と一体に取り付けられたホーン3に伝達され、次に、ブラシヘッド部2Aに一体化されている受振板4へと伝わる。
ここで超音波歯ブラシの構造的な特徴について述べると、ホーン3は、超音波振動子8から起立状に延びて、本体部1の頭部9から、外方に突出している。
【0030】
図4は、本体部1の頭部9より突出した状態のホーン3を一部破断で示し、(A)は一部破断平面図、また(B)は一部破断側面図である。
そして、ホーン3は、先端から一定の範囲が縮小されて縮小部3Aとなっており(図2参照)、その断面は半円状に形成されている。
ここで、縮小部3Aの弧状部分にはU溝又はV溝等の複数の切り欠き溝3A2が形成されており、この切り欠き溝3A2が3個あることにより超音波の伝達効率が極めて良くなることを実験で確かめている。
切り欠き溝の少なくとも一つが受振板と対応する位置に配置されていることが好ましい。
【0031】
ところで、本体部1からブラシ部2へは超音波振動が効率よく且つ的確に伝達されなければならない。
そのために、ブラシ部2は、本体部1との間において、第1の支持場所と第2の支持場所との二箇所で支持された状態で脱着可能に取付けられている。
第1の支持場所は、本体部1の頭部9の中央付近とブラシ部2の下端部との間である。
【0032】
図5、及び図6に第1の支持場所におけるブラシ部2と本体部1との取付け関係を平面図及び側面図で示す。
図5は圧入前の状態を、また図6は圧入後の状態を示す。
ブラシ部2は中空になっており、ブラシ毛5を有する部分であるブラシヘッド部2Aと、そのブラシヘッド部2Aからやや末広がりに下方に延びている脚部2Bとよりなる。
そして、この中空の脚部2Bは端部に一対の舌片Tを備えており、この舌片Tが、本体部1の頭部9に外挿圧入される。
【0033】
頭部9は、本体部1から恰も象鼻のように、先方に細くなって延びるように形成されており、この中央外周付近に上記脚部2Bの一対の舌片Tを受ける入れるための一対の受け溝Gが形成されている。
本体部1の頭部9をブラシ部2に挿入すると、ブラシ部2の脚部2Bの舌片Tが、この受け溝Gに外側から嵌まり込むと同時に圧入状態となって取り付けられる。
しかも、舌片Tと受け溝Gとは相互に噛み合っているために、両者間での回動等の緩みは全く生じない。
また頭部9をブラシ部2に挿入する際は、先細状になった舌片Tが頭部9の受け溝Gに自然に誘導されるために、位置決めが行い易い。
【0034】
一方、第2の支持場所は、ブラシ部2のブラシヘッド部2Aに一体に埋め込まれて取り付けられた受振板4と、超音波振動子8から突設しているホーン3の先部との間である。
なお、超音波振動子8は、円盤状となっており、本体部1の頭部9から起立した複数の支持片91により数カ所にて保持されている。
ブラシ部2のブラシヘッド部2Aの中に本体部1のホーン3が挿入された状態では、ホーン3はブラシヘッド部2Aに埋め込まれた受振板4に強く接していなければならない。
【0035】
このようにホーン3が受振板4に強く接することで、ホーン3から受振板4に効率良く超音波振動が伝達されるのである。
そのために、本発明では、受振板4が埋め込まれた位置とは反対側のブラシヘッド部内壁にリブ状突起Pが設けられている。
ホーン3は、その先端が、このリブ状突起Pと受振板4との間に圧入支持されている状態となる。
ホーン3は、その縮小部3Aに形成された円弧面でリブ状突起Pと接しているために、両者の接触面積は極めて限られたものとなっている。
【0036】
図7及び図8は、第2の支持場所において、ホーン3と受振板4との関係を示したものである。
図7は、受振板4とリブ状突起Pの間にホーン3が圧入される前の状態を示す図であり、(A)は縦断面を(B)はそのB−B断面を示す。
【0037】
また図8は、受振板4とリブ状突起Pの間にホーン3が圧入された後の状態を示す図であり、(A)は縦断面を(B)はそのB−B断面を示す。
ホーン3の先端は傾斜を有するテーパ部3A1となっているために、これがホーン3がリブ状突起Pに乗り上げる際の案内役となる。
ここで、超音波振動の伝達の観点からいうと、リブ状突起Pにホーン3が圧接していることから、超音波振動の伝達がありえるが、ブラシ部2は長い脚部2Bを介して本体部1と第2の支持場所にて支持されているために、この第2の支持場所で振動伝達が殆ど中断される。
【0038】
以上述べたように、本体部1とブラシ部2とは、第1の支持場所と第2の支持場所との二箇所により支持されており、それ以外の部分では接していない。
しかも第2の支持場所においては、ホーン3は、その先端部でリブ状突起Pと受振板4とで僅かに接するだけである。
因みに、ホーン3は、基部を超音波振動子8に固定されており、それ以外は本体部1の壁にも接触していない。
ただ、ホーン3が本体部1の頭部先端から突出する部分においては、ブラシヘッド部内の空隙を通して液が本体部の中に逆流しないように、可撓性パッキング6により封鎖されている(図4参照)。
【0039】
このようなことから、ホーン3に関していえば、第2の支持場所の一箇所だけで支持されることとなり、他の部分との接触範囲は極めて少ない。
その結果、ホーン3からブラシヘッド部2Aに埋め込まれた受振板4に、的確に且つ効率良く超音波振動が伝わって、その振動エネルギーが拡散し減衰することが回避される。
また因みに、バイブモータ21による本体部1の振動が加わっても、本体部1からブラシ部2が抜け出すことはない。
【0040】
第1の支持場所は、ブラシ部2と本体部1とが外れないように一体化する役割を果たし、第2の支持場所は、同様に外れない役割と、超音波振動を受振板4に効率よく伝達するための役割とを果たすものである。
また、超音波振動伝達方法が、振動源である超音波振動子8とホーン3とは、例えば半田付け等により一体化されているため、ホーン3から受振板4への一つの接合点を介する伝達だけで済み、超音波振動の伝達効率が、先述したような従来の超音波歯ブラシに比べ改善されることがわかろう。
【0041】
さて、ブラシ部2の受振板4は、ブラシヘッド部2A(通常はプラスチックで形成されている)に対してインサート一体成形により埋め込まれているが、その際、受振板4の一部に突起を形成することで両者の一体化はより確実なものとなることはいうまでもない。
受振板4は、少なくとも一部がブラシヘッド部2Aを通過して外部に露出していることで(なお、この露出した部分にブラシ毛が植毛されている)、超音波振動が、直接、口腔内の唾液や液状化した歯磨き剤に的確に伝達されキャビテーションを発生させる。
【0042】
また、同時にキャビテーションを起こして、結果的にブラシ毛5を微細に振動させ、歯に接触したブラシ毛5と歯との間に微細振動による摩擦作用を発生させることなる。
このことにより、歯の表面に付着している歯垢は、このキャビテーション効果と摩擦作用で歯の表面への結合力が弱まって容易に除去される。
【0043】
さて、上述のキャビテーション効果による歯垢除去の動作が繰り返されるが、その後一定時間して、制御部13には、電源ONから所定時間が経過したことによりタイマー部15からの終了信号が入力される。
超音波振動子8への駆動電流を発生している超音波発信器14は、終了信号を検知した制御部13からの発信停止信号により、駆動電流の発生が停止される。
その結果、超音波振動子8の振動が、停止されることとなる。
【0044】
次にイオン歯ブラシとしてのイオン発生機能について述べる。
本発明は、マイナスイオン作用を有するものとしての機能を有することも可能である。
図1に示すように、イオン歯ブラシとしては、手で把持される本体部1と交換可能なブラシ部2との間で、口内を介して導通されるものである。
本体部1の手で把持される部分には、前述したように、手と接触する電極部(例えば金属板)であるプラス電極11が設けられている。
【0045】
なお、プラス電極11は、握った場合に手と接触し易いか否かの観点から、ブラシ毛の植え込み方向とは垂直方向にある本体外表面の位置に設けることが好ましい。
ここで、本体部1を手で握った場合、バイブモータ21により機械的振動が加わっているために、握り力を強くする傾向があり、そのためにプラス電極11に強く接触する。
結果的に、次に述べるように電流の導通が確実になるのである。
プラス電極11は、後述する、微弱な口内電流を流す一方の電極となるものであり、本体部1内に配置された超音波信号発生手段7を構成するイオン電流制御部20を介して、電源部16に導通される。
【0046】
マイナス電極である導電性の受振板4(例えばジュラルミン)は、本体部1の導電性のホーン3(例えばジュラルミン)と、イオン電流制御部20を介して、電源部16に導通される。
受振板4は、先述したように、多数のブラシ毛5が植毛されているブラシヘッド部2Aから一部が外部に露出されている。
露出した受振板4に、唾液や液状化した歯磨き剤が接することによって、電源(イオン電流制御部20を介して)のプラス極、プラス電極11(図1参照)、手、歯茎(少なくとも歯)、受振板4、ホーン3、電源(イオン電流制御部20を介して)のマイナス極の閉回路が形成されて口内電流がマイナスイオンとなって流れる( 図9参照) 。
【0047】
この口内電流は、イオン化傾向を持つ歯垢の歯面との架橋結合を緩めて離れ易くするが、先述した超音波振動でキャビテーションを発生させるために、該架橋結合が更に解け易くなり、両作用の相乗効果が生じる。
そのためより確実にマイナスイオンによる歯垢を除去する効果が発揮されることになる。
なお、ブラシ毛5には、例えばトルマリンが配合されていることにより、受振板4での超音波振動から、ブラシヘッド部2Aのボデーを介してブラシ毛5に圧力が加えられことで、効率良くマイナスイオンが発生させられる。
さらには、キャビテーションによる衝撃波が、ブラシ毛5に加わることでもマイナスイオンが発生させられる。
【0048】
本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、その目的に則したものであれば種々の変形が可能である。
例えば、本発明の超音波歯ブラシにおいて、超音波信号発生手段を内蔵する本体部の形状は、握り易くするために種々の形状の選択が可能である。
例えば、子供用としては、大人用より小さく、また幼児用よりはやや大きくすることが好ましい。
また、本発明の超音波信号発生手段としては、図3に示すものに限るものではなく、例えば、電源部の電源は、一次電池、二次電池又は外部からの電源でもよい。
またLEDの発光色や発光方法も、本実施の形態に制限されるものではない。また、充電用の端子は、充電コイルに変えて誘導起電力を利用したものも当然可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波歯ブラシは、超音波振動によるキャビテーション効果を利用して歯垢を除去することができる。
また、超音波振動の伝達効率が良く、キャビテーション作用もより効果的に発揮される。
また、バイブモータにより振動を実感させることで歯を磨いている状態を強く認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態の超音波歯ブラシを示す外観図である。
【図2】図2は、超音波歯ブラシの前半部分を示す断面図であり、(A)は平面断面図、(B)は側面断面図である。
【図3】図3は、超音波信号発生手段を示すブロック図である。
【図4】図4は、本体部1の頭部9より突出した状態のホーンを一部破断で示し、(A)は一部破断平面図、また(B)は一部破断側面図である。
【図5】図5は、第1の支持場所におけるブラシ部と本体部との取付け関係を示す圧入前の図であり、(A)は平面図、(B)は側面図を示す。
【図6】図6は、第1の支持場所におけるブラシ部と本体部との取付け関係を示す圧入後の図であり、(A)は平面図、(B)は側面図を示す。
【図7】図7は、受振板とリブ状突起の間にホーンが圧入される前の状態を示す図であり、(A)は縦断面を(B)はそのB−B断面を示す。
【図8】図8は、受振板とリブ状突起の間にホーンが圧入された後の状態を示す図であり、(A)は縦断面を(B)はそのB−B断面を示す。
【図9】図9は、イオン作用を説明する図である。
【符号の説明】
1…本体部
2…ブラシ部
2A…ブラシヘッド部
2B…脚部
3…ホーン
3A…縮小部
3A1…テーパ部
3A2…切り欠き溝
4…受振板
5…ブラシ毛
6…可撓性パッキング
7…超音波信号発生手段
8…超音波振動子
9…頭部
91…支持片
10…電源スイッチ
11…プラス電極(電極部)
13…制御部
14…超音波発信器
15…タイマー部
16…電源部
17…充電池
18…充電端子
19…充電制御部
20…イオン電流制御部
21…バイブモータ
G…受け溝
P…リブ状突起
T…舌片[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toothbrush, and more particularly, to an ultrasonic toothbrush capable of efficiently generating cavitation by ultrasonic energy and thereby easily removing plaque from teeth.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for removing tooth stains, there is a method of brushing using a toothbrush in which brush bristles are planted at the tip of a handle.
In this method, the tooth surface is mechanically polished with brush bristles in direct contact with the tooth.
However, since such a toothbrush is moved by a human hand, its speed is limited and a sufficient cleaning effect cannot be obtained. In particular, a satisfactory effect cannot be expected especially for an infant or the like.
Further, in order to polish more reliably, at least 10 minutes or more are required, which is not always efficient.
[0003]
From such a viewpoint, a toothbrush using ultrasonic waves has been developed from the viewpoint of brushing teeth efficiently.
For example, an ultrasonic toothbrush disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-109807 discloses a brush bristle in which ultrasonic vibration from a vibrator provided in a handle is implanted in a brush portion by a metal rod having ultrasonic conductivity. (See Patent Document 1).
The ultrasonic vibrations transmitted to the brush bristles cause cavitation in saliva and liquefied dentifrice in the oral cavity, destroying the bacterial cilium and insoluble glucan of plaque bacteria attached to the tooth surface, and chaining. You can also remove plaque by solving
Therefore, in addition to the effect of brush tip alone, cavitation is generated on the tooth surface to remove plaque, which is extremely efficient.
[0004]
The piezoelectric ceramic vibrator of this toothbrush has an ultrasonic wave so as to penetrate through the neck when screwing the neck (that is, a portion having a hollow structure connecting the handle and the brush) to the handle. A conductive waveguide metal rod protrudes.
A waveguide metal socket that is connected to the tip of the waveguide metal rod so that ultrasonic waves can be transmitted when the neck and the handle are screwed is embedded in the head of the neck.
[0005]
In addition, an ultrasonic conductive waveguide metal plate is embedded in the head so as to extend to the waveguide metal socket, and the root of the brush is fixed to the waveguide metal plate so that ultrasonic waves can be transmitted. Alternatively, it is connected and its upper part is protruded from the head surface to the outside.
Because of this structure, the ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic transducer through the waveguide metal rod, the waveguide metal socket, and the waveguide metal plate to the root of the brush. However, there is a drawback that frictional heat is generated at (2) (that is, a drawback that ultrasonic vibration energy is diffused into frictional heat energy), which is not always sufficient from the viewpoint of ultrasonic vibration transmission efficiency.
[0006]
In this toothbrush, water, glycerin and other ultrasonically permeable media are interposed, if necessary, at connection parts and fixed parts where air gaps can occur in the ultrasonic conduction path, but the transmission efficiency of ultrasonic vibration is does not change.
In addition, since the neck and the handle are screwed together, when the neck is rotated during attachment, abrasion is likely to occur between the waveguide metal rod and the waveguide metal socket.
If the cervix is replaced many times, the waveguide metal rods of the stalk are worn out, and the transmission of ultrasonic vibrations to the cervix becomes worse thereafter.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-63-109807
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned problems against the background of the actual situation.
That is, an object of the present invention is to provide an ultrasonic toothbrush capable of accurately removing plaque by cavitation action by ultrasonic vibration and having excellent ultrasonic vibration transmission efficiency.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Thus, the inventor of the present invention has conducted intensive studies on the background of such a problem, and as a result, the tip of the horn and the head of the main body have been reduced so that the brush portion has as little contact with the main body as possible. The present inventors have found that the transmission efficiency of the ultrasonic vibration can be improved by supporting at two places, and the present invention has been completed based on this finding.
[0010]
That is, the present invention provides (1) an ultrasonic signal generating means, an ultrasonic vibrator for generating ultrasonic waves based on a signal from the ultrasonic signal generating means, and a horn for transmitting vibration from the ultrasonic vibrator. A brush unit having a brush head on which brush bristles are implanted, and a vibration receiving plate for receiving vibration from a horn while being integrally fixed to the brush head unit; and applying mechanical vibration to the body. The ultrasonic toothbrush is provided with a vibrating motor, and the brush part is supported on the body part at two places, that is, the tip of the horn and the head of the body part, and is detachably attached.
[0011]
(2) The horn has a reduced portion, and the reduced portion is pressed and attached between a rib-like projection formed on the inner wall portion of the brush head and the vibration receiving plate, and is attached. Exist in a toothbrush.
[0012]
Also, (3) an ultrasonic toothbrush in which a tapered portion having an inclination is formed at the tip of the reduced portion of the horn, and the horn is easily guided on the rib-shaped protrusion by the tapered portion. Exists.
[0013]
Further, (4), the reduced part of the horn is present in an ultrasonic toothbrush having a semicircular cross section and a plurality of cutout grooves formed in this arc.
[0014]
Also, (5), there are three notched grooves, at least one of which is present in the ultrasonic toothbrush arranged at a position corresponding to the vibration receiving plate.
[0015]
(6) At the portion where the horn protrudes from the head end of the main body, the super-packing is closed by a flexible packing so that the liquid does not flow back into the main body through the gap in the brush head. Sonic exists in toothbrush.
[0016]
Further, (7) the brush portion has a brush head portion and a hollow leg portion extending slightly downward from the brush head portion, and the leg portion has a pair of tongue pieces at an end portion. The pair of tongues is provided in an ultrasonic toothbrush which is mounted by being press-fitted from outside to a pair of receiving grooves formed in the head of the main body.
[0017]
Further, (8), the vibration receiving plate is exposed to the outside through the brush head portion, and is present in the ultrasonic toothbrush in which the bristles are implanted in the exposed portion.
[0018]
(9) The ultrasonic toothbrush further comprising an ion generating means, wherein the electrode portion of the ion generating means is provided at a position on the outer surface of the main body perpendicular to the direction in which the bristles are implanted. Exists.
[0019]
The present invention can naturally adopt a configuration in which two or more selected from the above 1 to 9 are combined as long as this object is met.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The ultrasonic toothbrush of the present invention has a function of generating cavitation sufficient to remove plaque on the tooth surface by ultrasonic energy to more effectively remove plaque.
[0021]
FIG. 1 is an external view showing an ultrasonic toothbrush according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first half of the ultrasonic toothbrush, where (A) is a plan cross-sectional view and (B) is a side cross-sectional view.
[0022]
The toothbrush has a main body 1 provided with a means for generating ultrasonic vibration and a
The ultrasonic vibration generating means includes an ultrasonic signal generating means 7 and an
The ultrasonic signal generating means 7 includes a control unit 13 for controlling the whole, an
[0023]
The
The control unit 13 controls the state of the ultrasonic toothbrush, and receives signals from a power switch 10 (see FIG. 1) provided outside the main body 1, a
Regarding the power supply, the control unit 13 receives a signal from a
[0024]
The
In the ON state, when the rotation of the vibrating motor is slow (that is, when the mechanical vibration is felt weak by hand), it is blue, and when the vibration of the vibrating motor is fast (that is, when the mechanical vibration is felt strongly by hand). A two-stage switching is adopted so that the color becomes red.
When the electromotive force of the rechargeable battery is insufficient, the LED turns off during use to notify that charging is necessary.
By the way, since the ultrasonic vibration caused by the horn is hardly felt by the hand, the user cannot always sufficiently receive the feeling of brushing his / her teeth.
Therefore, the vibrating motor gives a feeling of vibration.
[0025]
Conversely, when detecting the signal indicating that the charging is completed from the
The
This charge is controlled by the
[0026]
Next, the operation of each unit will be described based on the actual use procedure.
First, upon detecting a power-on signal from the
Upon detecting this signal, the
[0027]
In addition, a drive current transmitted at an ultrasonic frequency (for example, 2 million Hertz) is applied to the
[0028]
That is, the
However, the current at the time of ion generation changes depending on the contact resistance between the tooth surface and the hand, and is controlled by the ion
[0029]
Although the function as the ion toothbrush will be described later, the operation as the ultrasonic toothbrush will be described in more detail here.
The
The vibration is transmitted to the
Here, the structural characteristics of the ultrasonic toothbrush will be described. The
[0030]
FIGS. 4A and 4B are partially cutaway views of the
The
Here, a plurality of cutout grooves 3A2 such as a U-shaped groove or a V-shaped groove are formed in the arc-shaped portion of the reduced
It is preferable that at least one of the notch grooves is arranged at a position corresponding to the vibration receiving plate.
[0031]
By the way, the ultrasonic vibration must be efficiently and accurately transmitted from the main body 1 to the
Therefore, the
The first support location is between the vicinity of the center of the
[0032]
FIGS. 5 and 6 are a plan view and a side view showing a mounting relationship between the
FIG. 5 shows a state before press-fitting, and FIG. 6 shows a state after press-fitting.
The
The
[0033]
The
When the
In addition, since the tongue piece T and the receiving groove G are meshed with each other, there is no loosening such as rotation between them.
When the
[0034]
On the other hand, the second support location is between the
The
When the
[0035]
Thus, the ultrasonic vibration is efficiently transmitted from the
Therefore, in the present invention, the rib-shaped protrusion P is provided on the inner wall of the brush head opposite to the position where the
The
Since the
[0036]
FIGS. 7 and 8 show the relationship between the
FIGS. 7A and 7B are views showing a state before the
[0037]
FIGS. 8A and 8B are views showing a state after the
Since the tip of the
Here, from the viewpoint of transmission of the ultrasonic vibration, since the
[0038]
As described above, the main body portion 1 and the
In addition, at the second support location, the
Incidentally, the
However, the portion where the
[0039]
For this reason, regarding the
As a result, the ultrasonic vibration is accurately and efficiently transmitted from the
Incidentally, even when vibration of the main body 1 is applied by the vibrating
[0040]
The first supporting place serves to integrate the
Further, in the ultrasonic vibration transmission method, since the
[0041]
Now, the
Since at least a part of the
[0042]
Simultaneously, cavitation occurs, and as a result, the brush bristles 5 are finely vibrated, and a frictional action is generated between the brush bristles 5 in contact with the teeth and the teeth due to the minute vibrations.
As a result, the plaque adhering to the tooth surface is easily removed by weakening the bonding force to the tooth surface due to the cavitation effect and the frictional action.
[0043]
The above-mentioned operation of removing plaque by the cavitation effect is repeated. After a certain period of time, the control unit 13 receives an end signal from the
The
As a result, the vibration of the
[0044]
Next, the ion generating function as an ion toothbrush will be described.
The present invention can also have a function as a substance having a negative ion action.
As shown in FIG. 1, an ion toothbrush is one that is conducted through a mouth between a main body portion 1 that is gripped by hand and a
As described above, the portion of the main body 1 gripped by the hand is provided with the
[0045]
The
Here, when the main body 1 is grasped by hand, mechanical vibration is applied by the
As a result, conduction of current is ensured as described below.
The
[0046]
The conductive vibration plate 4 (for example, duralumin), which is a negative electrode, is electrically connected to the conductive horn 3 (for example, duralumin) of the main body 1 and the
As described above, a part of the
When the saliva and the liquefied dentifrice come into contact with the exposed
[0047]
This intraoral current loosens the bridging bonds with the tooth surface of plaque that has a tendency to ionize and makes it easier to separate.However, since cavitation is generated by the above-described ultrasonic vibration, the bridging bonds are more easily dissociated, and both actions are caused. The synergistic effect of
Therefore, the effect of more reliably removing the plaque due to the negative ions is exhibited.
It should be noted that, for example, tourmaline is blended into the brush bristles 5 so that pressure is applied to the brush bristles 5 from the ultrasonic vibration of the
Further, negative ions are also generated by the shock wave due to cavitation being applied to the brush bristles 5.
[0048]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible as long as the purpose is met.
For example, in the ultrasonic toothbrush of the present invention, various shapes can be selected for the shape of the main body containing the ultrasonic signal generating means in order to make it easy to grasp.
For example, for children, it is preferable to make it smaller than for adults and slightly larger than for infants.
Further, the ultrasonic signal generating means of the present invention is not limited to the one shown in FIG. 3, and for example, the power supply of the power supply unit may be a primary battery, a secondary battery, or an external power supply.
Further, the light emission color and the light emission method of the LED are not limited to this embodiment. In addition, it is naturally possible to use an induced electromotive force instead of the charging coil as the charging terminal.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the ultrasonic toothbrush of the present invention can remove plaque using the cavitation effect due to ultrasonic vibration.
Further, the transmission efficiency of the ultrasonic vibration is good, and the cavitation action is more effectively exhibited.
In addition, by making the vibrator motor realize the vibration, it is possible to strongly recognize the state of brushing the teeth.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view showing an ultrasonic toothbrush according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first half of the ultrasonic toothbrush, where (A) is a plan cross-sectional view and (B) is a side cross-sectional view.
FIG. 3 is a block diagram showing an ultrasonic signal generating means.
FIG. 4 is a partially cutaway view of the horn protruding from the
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a mounting relationship between a brush portion and a main body portion at a first support place before press-fitting, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a side view.
FIGS. 6A and 6B are views after press-fitting showing a mounting relationship between the brush portion and the main body portion at a first support location, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a side view.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a state before the horn is press-fitted between the vibration receiving plate and the rib-shaped protrusions, wherein FIG. 7A shows a longitudinal section and FIG. 7B shows a BB section thereof.
FIGS. 8A and 8B are views showing a state after a horn is press-fitted between the vibration receiving plate and the rib-shaped protrusions, where FIG. 8A shows a longitudinal section and FIG. 8B shows a BB section thereof.
FIG. 9 is a diagram illustrating an ionic action.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ...
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003060599A JP2004041691A (en) | 2002-05-23 | 2003-03-06 | Ultrasonic toothbrush |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002149012 | 2002-05-23 | ||
JP2003060599A JP2004041691A (en) | 2002-05-23 | 2003-03-06 | Ultrasonic toothbrush |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004041691A true JP2004041691A (en) | 2004-02-12 |
Family
ID=31719678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003060599A Pending JP2004041691A (en) | 2002-05-23 | 2003-03-06 | Ultrasonic toothbrush |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004041691A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009233121A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Marriene:Kk | Electric toothbrush |
JP2015513355A (en) * | 2012-03-30 | 2015-05-11 | ディグニティー ヘルス | Electric toothbrush with controlled suction and cleaning functions |
JP2017143982A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 西田 陸 | Electronic toothbrush |
US11141248B2 (en) | 2017-01-09 | 2021-10-12 | Dignity Health | Electric toothbrush with controlled suction and irrigation |
US11622841B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-04-11 | Dignity Health | Toothbrush with controlled suction and/or irrigation |
US11819372B2 (en) | 2021-07-07 | 2023-11-21 | OralKleen, LLC | Toothbrush with disposable irrigator |
-
2003
- 2003-03-06 JP JP2003060599A patent/JP2004041691A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009233121A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Marriene:Kk | Electric toothbrush |
JP2015513355A (en) * | 2012-03-30 | 2015-05-11 | ディグニティー ヘルス | Electric toothbrush with controlled suction and cleaning functions |
JP2017143982A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 西田 陸 | Electronic toothbrush |
US11141248B2 (en) | 2017-01-09 | 2021-10-12 | Dignity Health | Electric toothbrush with controlled suction and irrigation |
US11622841B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-04-11 | Dignity Health | Toothbrush with controlled suction and/or irrigation |
US11819372B2 (en) | 2021-07-07 | 2023-11-21 | OralKleen, LLC | Toothbrush with disposable irrigator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4280506B2 (en) | Ultrasonic ion toothbrush | |
US3335443A (en) | Ultrasonic brush | |
US5150492A (en) | Ultrasonic toothbrush | |
RU2620741C2 (en) | Device for oral care and method for manufacturing device for oral care | |
RU2389447C2 (en) | Electric tooth-brush | |
JP2008539882A (en) | Oral hygiene device using acoustic waveguide | |
KR20130102643A (en) | Oral care implement | |
JP2011512892A (en) | Ultrasonic toothbrush with extended reachability with improvements | |
CN109890320B (en) | Sound wave vibration toothbrush | |
JP2013523312A (en) | Electric toothbrush with excellent vibration efficiency | |
JP2009045202A (en) | Electric toothbrush and replacement brush | |
KR200418868Y1 (en) | Vibration electric a toothbrush | |
JP2004041691A (en) | Ultrasonic toothbrush | |
KR100865731B1 (en) | Sonic vibration toothbrush | |
KR101495238B1 (en) | Personalized toothbrush | |
JP2007061209A (en) | Ultrasonic toothbrush | |
US10987203B2 (en) | Multiple mode dental device | |
JP2009106355A (en) | Electric toothbrush | |
WO2005087133A1 (en) | Ultrasonic intraoral cleaner | |
JP2003180717A (en) | Power-driven toothbrush | |
JP2003088426A (en) | Ultrasonic toothbrush | |
KR20190139416A (en) | Automatic toothbrush | |
JP5184174B2 (en) | Electric toothbrush | |
JP4159418B2 (en) | Ultrasonic toothbrush | |
JP2003339744A (en) | Power driven toothbrush |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080226 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080715 |