JP2005137526A - 振動ブラシ - Google Patents

Abstract

歯牙などを清掃する振動ブラシ
【課題】
歯牙などの口腔組織の清掃を主目的とした振動ブラシであり、柄やヘッド部分の不快な振動を極力すくなくし歯牙、修復物、などに不快な振動をあたえずしたり、使用するブラシの材質、形状、性状、性質、本数などを歯牙などの清掃物質や清掃部位、清掃形状に合わせ自由に設定することを課題とする。
【解決手段】
主に直接にブラシを直接に振動駆動するブラシ振動手段を使用することにより前記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、歯牙などを清掃するブラシに関する技術である。

従来には、振動ブラシの一つである音波ブラシ、超音波ブラシ、をはじめとした振動ブラシにおいて直接にブラシ（清掃子）を振動駆動する振動ブラシはなかった。（単にブラシをモーターで駆動するモーター駆動の電動ブラシは振動ブラシではない。）
従来の振動ブラシの一つである音波、超音波ブラシは、その駆動がブラシを保持する柄やヘッドなどの部分を介しての間接駆動であったために柄やヘッドなどが振動しており、その柄やヘッドなどの振動エネルギーが非常に強く不快な問題を生じていた（間接振動ブラシ）（柄やヘッドの振動エネルギーがブラシの振動エネルギーより強い。）また前記柄やヘッドなどを介してブラシを駆動するために音響インピーダンスの整合条件よりブラシの性質、性状、形状などに制限があり清掃性などに限界を生じていた。

従来の音波ブラシ、超音波ブラシなどは、ブラシを保持している柄やヘッドの部分を介してブラシ（清掃子）を間接に振動駆動しており、このためブラシの保持部分あるいは柄やヘッドなどが振動しており、不快なエネルギーが歯牙などに付与され、その結果修復物がはずれたり、歯にダメージを与えたり、不快感を与えていた。また前記柄やヘッドなどを介してブラシを駆動するために音響インピーダンスの整合条件よりブラシの性質、性状、形状などに制限があり清掃性などに限界を生じていたなど最適なブラシ性質、最適なブラシ性状、最適なブラシ形状、最適なブラシ振動、そして副作用のないブラシ振動は極めて困難もしくは不可能であった。

１〔請求項１の手段〕
請求項１の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする。
２〔請求項２の手段〕
請求項２の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
前記ブラシ振動手段は、気体、液体、粒状固体、または気体ー液体混合体のいずれかまたはいずれかの組み合わせによる流体によりブラシを振動させる流体ブラシ振動手段を備えることを特徴とする。
３〔請求項３の手段〕
請求項３の振動ブラシは、
流体ブラシ振動手段が直流流体ブラシ振動手段であることを特徴とする。
４〔請求項４の手段〕
請求項４の振動ブラシは、
流体ブラシ振動手段が交流流体ブラシ振動手段であることを特徴とする。
５〔請求項５の手段〕
請求項５の振動ブラシは、
請求項２から請求項４のいずれかの振動ブラシは、
流体ブラシ振動手段が複数の流体による複合流体ブラシ振動手段であることを特徴とする。
６〔請求項６の手段〕
請求項６の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
前記ブラシ振動手段は、磁気によりブラシを振動させる磁場ブラシ振動手段を備えることを特徴とする。
７〔請求項７の手段〕
請求項７の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
前記ブラシ振動手段は、電場によりブラシを振動させる電場ブラシ振動手段を備えることを特徴とする。
８〔請求項８の手段〕
請求項８の振動ブラシまたは電動ブラシは、
清掃部位に接触したことを検出する接触検出手段を備えることを特徴とする。

１〔請求項１の作用および効果〕
請求項１の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とするので、柄やヘッドなどの不快な振動がない。また最適なブラシ性質、最適なブラシ性状、最適なブラシ形状、最適なブラシ振動、そして副作用のないブラシ振動が実現できる。
２〔請求項２の作用および効果〕
請求項２の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
前記ブラシ振動手段は、気体、液体、粒状固体、または気体ー液体混合体のいずれかまたはいずれかの組み合わせによる流体によりブラシを振動させる流体ブラシ振動手段を備えることを特徴とするので容易にブラシを直接振動駆動できる。そしてそれにより柄やヘッドなどからの不快な振動を生じなく、また最適なブラシ性質、最適なブラシ性状、最適なブラシ形状、最適なブラシ振動、そして副作用のないブラシ振動が実現できる。
３〔請求項３の作用および効果〕
請求項３の振動ブラシは、
流体ブラシ振動手段が直流流体ブラシ振動手段であることを特徴とするので容易にブラシを直接振動駆動できる。
４〔請求項４の作用および効果〕
請求項４の振動ブラシは、
流体ブラシ振動手段が交流流体ブラシ振動手段であることを特徴とするので容易にブラシを直接振動駆動できる。
５〔請求項５の作用および効果〕
請求項５の振動ブラシは、
請求項２から請求項４のいずれかの振動ブラシは、
流体ブラシ振動手段が複数の流体による複合流体ブラシ振動手段であることを特徴とするので容易にブラシを直接振動駆動できる。
６〔請求項６の作用および効果〕
請求項６の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
前記ブラシ振動手段は、磁気によりブラシを振動させる磁場ブラシ振動手段を備えることを特徴とするので容易にブラシを直接振動駆動できる。また流体を使用しなくてもよいので、流体による駆動路の連続性がなくともよい。これにより不快な振動がさらに小さく、ブラシ部分と駆動回路の分離、防水も容易である。また電磁場の輻射による歯周組織活性化や外部、内部センサによるブラシ位置、ブラシ角度、振動エネルギー、ブラシ圧などの検出が可能となる。
７〔請求項７の作用および効果〕
請求項７の振動ブラシは、
ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
前記ブラシ振動手段は、電場によりブラシを振動させる電場ブラシ振動手段を備えることを特徴とするので容易にブラシを直接振動駆動できる。また電場の輻射による歯周組織活性化や外部、内部センサによるブラシ位置、ブラシ角度、振動エネルギー、ブラシ圧などの検出が可能となる。
８〔請求項８の作用および効果〕
請求項８の振動ブラシまたは電動ブラシは、
清掃部位に接触したことを検出する接触検出手段を備えることを特徴とするので、清掃部位に接触したときのみブラシが振動するので、ブラシを持ち替えたり、磨き終わったときなどにブラシを口の外にだしたときなど、ブラシについた唾液などが口の外で顔や体などに対して飛び散らないし、柄やヘッドが歯牙などのにあたっているときはおおむねブラシが歯牙にあたっていないのでさらに不快な振動が歯牙などの口腔組織につたわらない。。

本発明の振動ブラシを、図１〜図８に示す実施例または変形例に基づき説明する。
ブラシを直接振動駆動することを実施の形態とする。（直接駆動するのに様々な形態が存在する。）（ここで、図では手で握る把持部分、駆動手段、制御手段などの一般的なものに関しては図示していないが、本発明の趣旨に沿えばどのようなものでもよい。、）

〔実施例の構成〕
一例として振動ブラシ（手段、方法）は、主用手段として、ブラシを直接振動させるブラシ振動手段を備える。ブラシ振動手段には、流体ブラシ振動手段のひとつである直流流体ブラシ振動手段、流体ブラシ振動手段のひとつである交流流体ブラシ振動手段、磁場ブラシ振動手段、電場ブラシ振動手段、流体ブラシ振動手段のひとつである複合流体ブラシ振動手段などがある。（いずれも手で握る把持部などの全体図は歯ブラシや歯間ブラシに準ずる形状であればよいので省略する。）

１ 直流流体ブラシ振動手段 （一例として図１、図２ ）
図１，図２において柄の内部の空洞（パイプなどでも良い）の一方が直流流体供給手段、具体的な一例としては直流流体供給手段の一例であるコンプレッサーなどの空圧源に接続されている。その空気、すなわち直流流体が空洞部分をとおりヘッド内部の空洞にでているブラシの一部を直接に振動させ、その結果ブラシ全体が振動する。（図の矢印に直流流体がながれる。）これにより歯垢などの汚物を除去する。
この時排気は、もう一方の柄のなかの空洞より排気されても良いし、また一部あるいは、全部をブラシ部分より排気しても良い。また流体は気体、液体、粒状固体、いわゆる流動体などいずれかまたはその組み合わせを使用しても良い。

２ 交流流体ブラシ振動手段 （一例として図３、図４ ）
図３において柄の内部の空洞（パイプでも良い）がスピーカーのような振動板（図示しない）に接続されておりその振動波がヘッド内部の空洞におけるブラシの一部に加わるように作られている。この振動波により直接ブラシが振動される。単定在波駆動がおすすめだが、ソリトン波駆動、進行波駆動、複定在波駆動でも良い。もちろん前記１の直流流体ブラシ振動手段と併用した駆動を採用しても良い。
図４は、図３の駆動方向と直角方向に駆動方向を変えた例である。

３ 磁場ブラシ振動手段 （一例として図５ ）
図５において一例として鉄などの強磁性体などによる磁場誘導手段１０を柄、ヘッドまたはその両者のなかにうめこみ、その一方を電磁石、コイルなどの磁場発生手段１１に磁気的に接続したものである。そしてこの磁場誘導手段１０などの磁場内に配列された永久磁石、磁性流体、電磁石などのいずれかまたはその組み合わせである磁性体９がブラシ１の一部に設けてある。そして磁場発生手段１１に交流電流が添加されるとブラシが直接振動する。

４ 電場ブラシ振動手段は、磁性体９の磁場を電荷に変えた荷電素子（荷電体）を使用し、磁場誘導手段を電荷変位手段としたものである。

５ 複合流体ブラシ振動手段 （一例として図６ ）
図６において、複合流体がブラシ部分に流れ、その複合流体の振動エネルギーによりブラシが振動する。

本複合流体振動手段においては、一例として水に空気を混合する際に空気を水に噴出させ泡状の複合流体を作り、その泡状の複合流体を加圧してブラシ部分に流し出す複合流体生成手段を採用する。

などのいづれかまたはその組み合わせからなる。

［効果］
振動ブラシは、直接ブラシを振動させるので柄やヘッドなどがほとんど、あるいは全く振動しないので、柄やヘッドが歯牙などに接触した場合でも不快症状を生じない。また直接振動駆動（ダイレクトドライブ）するためにブラシの性状、形状、性質を自由に選択できる。

また流動体を使用する場合は、その流動体自身での清掃、組織活性化、細菌抑制化もできる。磁場、電場の場合は、それらによる組織活性化、細菌抑制も期待できる場合もある。
振動ブラシは、直接ブラシを振動させるのでエネルギー効率もよい。

上記手段は、術者や製造者が取捨選択し使用、製造する。

振動は、音波領域、超音波領域、またはそれ以外の低周波、高周波領域のいずれかまたはその組み合わせの波動を使用してもよいが、ホームケアには音波領域が、またプロフェッショナルケアには、音波、超音波領域がおすすめである。
音波領域では、口腔内の修復物の合着剤または接着剤への損傷がすくないのが特徴であり、ブラシ性状にもよるが歯垢除去効果も超音波領域についで良好である。（音波ブラシにおいて柄やヘッドの部分やヘッドの振動が修復物に加わった場合は、そのかぎりではない。）

また超音波領域では、ブラシ性状にもよるが歯垢除去力が強いし、また病原性微生物への不活性化効果もあり有用であるが、修復物への損傷が音波領域より強いのでプロフェッショナルケアに向いている。

しかし上記音波、超音波振動を使用しても本発明においては、従来のブラシに比べ、柄やヘッドなどのブラシ以外の不要振動が極微または無いなどで不快なエネルギーを修復物や歯牙などの組織に与えることはない。

また音波、超音波ブラシは、ブラシ（清掃子）を保持しているヘッドと柄の部分を介してブラシ（清掃子）を振動駆動しているため、音響インピーダンスに制約があり、ブラシ部分のコンプライアンスなどを自由に設定ができないか、または非常に困難であった。このため手動では実現されている、柔らかなしなるブラシを採用できないなどの問題を有していたが、本発明では、直接ブラシを振動させるためにどのような特性のブラシでも採用が可能となり、患者の病態にあわせたブラシの選定が可能となる。さらにまた毛先の形状も同様の原理にて自由でありどのようなブラシでも選択が可能である。

第１実施例は、直流流体による振動ブラシである。

［第１実施例の形態］
第１実施例は、直流流体を使用してブラシを直接振動させる振動ブラシである。
すなわち直流流体ブラシ振動手段を備えた振動ブラシの開示である。

［構成］
直流流体ブラシ振動手段は、主要手段として直流流体供給手段とブラシからなる。
図１は、第１実施例の一例としてのラフスケッチ図であり、図２は、上面図と側面図を示した。

ここでブラシ１は、一例として樹脂のブラシを採用し、そのブラシをヘッド２が保持し、そのヘッド２を柄３が保持している。
そしてヘッドの内部は空洞（ヘッド内空洞４）となっており、その空洞にブラシがとびでている。

そしてヘッドの空洞の入り口は、柄の空洞（柄内空洞５）（パイプでも可）の一つと接続されていおり、ヘッド内部をとおりヘッドの出口へ空洞がつづいている。そしてこの出口は、柄のもうひつとの空洞（柄内空洞６）とつながっている。

そして柄の内部の空洞のうちヘッドの入り口に接続されている空洞５は、外部の直流流体供給手段に接続されている。ヘッドの出口に接続された空洞６は、流体の排出口となる。排出口は、どのような形態、個数、形でもよいが、顔などの人体に不快でないように設定された方がよい。

直流流体供給手段は、ボンベ、ポンプまたはエアーコンプレッサーなどを採用する。そしてこの供給手段は、電磁弁などの直流流体開閉手段に接続あるいは、内蔵している。

ここで柄内の空洞は、３つ以上でも良いしまた、柄内空洞ひとつでもよい。一つの場合は、排出口をヘッド部分などに設ける。排出口がヘッドである場合、ブラシの間隔を適当にとれば、効率良く歯周ポケットに酸素などをおくりこめ嫌気性細菌の抑制ができる。

［動作］
前記電磁弁などをスイッチでＯｎにする。すると直流流体、ここでは空気がながれ、ブラシが直接振動する。

［効果］
ブラシを直接振動駆動できる。これにより柄やヘッド部分での不快な振動が生じないので、歯牙、修復物などへの損傷がない。またブラシの本数、形状、性状、性質などに制限がない。振動の伝達ロスがないのでエネルギー効率も高い。エアーコンプレッサーが常備する歯科医院などでは簡便な構造で実現できる。

［変形例］
図２における振動増幅手段をブラシの一部にもうけて、振動をさらに効率よくブラシに伝達しても良いし、この振動増幅手段の形状の大きさあるいは形状を非対称とすることにより振動周波数を自由に設定したり、複数の振動や、一例として図２の上面図での面状の振動をえてもよい。一例として金属や樹脂により図にしめした卵円形、方形あるいはその合成形などの形状をつくりブラシに取り付けるなどである。この振動増幅手段は、一例であり本発明の趣旨に添えばどのような材質、形、性状でも良い。また図１，図２の流体の方向はどちらになるように反転手段などを設定しても良い。

［第２実施例の形態］
第２実施例は、交流流体を使用してブラシを直接振動させる振動ブラシである。
すなわち交流流体ブラシ振動手段を備えた振動ブラシの開示である。

［構成］
交流流体ブラシ振動手段は、主要手段の一例として振動板とブラシからなる。
図３においてブラシ１は、一例として樹脂のブラシを採用し、そのブラシをヘッド２が保持し、そのヘッド２を柄３が保持している。
そしてヘッドの内部は空洞（ヘッド内空洞４）となっており、その空洞にブラシがとびでている。

そしてヘッドの空洞の入り口は、柄の空洞（柄内空洞７）（パイプでも可）と接続されている。空洞内は、空気でみたされているが本発明の趣旨にそえば気体でも液体でも流動体でも良いし、そのいずれかの組み合わせでも良い、またその流体はどのような元素でもよい。

柄内空洞７は、振動板に接続されており、この振動板の振動が柄内空洞７の媒体を駆動し振動波がブラシを直接振動させる。ここで振動板は、スピーカーでも良いしまたダイヤフラムでもよいなど本発明の趣旨に添えばどのようなものでも良い。

［動作］
前記振動板を駆動回路のスイッチがＯｎになることにより作動し、そこからの振動波がヘッド内部のブラシ部分を駆動しブラシが直接振動する。

［効果］
交流流体がブラシを直接駆動できるので、これにより柄やヘッド部分での不快な振動が生じないので、歯牙、修復物などへの損傷がない。またブラシの本数、形状、性状、性質などに制限がない。振動の伝達ロスがないのでエネルギー効率も高い。

［変形例］
図４のごとく振動波のブラシの柄に対する方向を変更するように柄内空洞７をヘッド内空洞４に接続する振動変換手段８を採用しても良い。具体的には柄空洞７から振動変換手段８であるパイプを設けてヘッド内空洞に接続する。このときパイプはよこに穴があいておりこの穴により振動波の方向が変換される。この振動波変換手段８によりブラシの振動方向を制御できる。これにより縦磨きや横磨きあるいはその複合方向の磨きが可能となる。

第２実施例においても振動増幅手段を採用して、振動を増幅してもよい。

ヘッド内空洞の形や振動増幅手段の形や材質、材質の偏りにより振動方向を制御してもよい。振動方向は、縦磨き、横磨きあるいは卵円形磨きなどの複合みがきを可能とする。言い換えれば、振動増幅手段の材質、形状により、上面図において２次元的な振動（面の動き）も可能とするし、また直線運動でもより大きなエネルギー、振幅などを得ることができる。

振動波をヘッド部分に設けた穴から射出しても良い。この場合さらなる清掃効果、病原菌抑制効果、歯周組織活性化が期待できる。

［第３実施例の形態］
第３実施例は、磁場駆動により直接ブラシを振動駆動する振動ブラシである。
すなわち磁場ブラシ振動手段を備えた振動ブラシの開示である。

［構成］
磁場ブラシ振動手段は、主要手段として磁場発生手段と磁性体をもつブラシからなる。
図５においてブラシ１の一部に磁石などの磁性体９がとりつけてある。ここでは一例として図面上をＳ極、図面下をＮ極としている。これを磁場誘導手段１０からの動磁場により振動駆動される。そして磁場誘導手段１０は、電磁石、コイルなどの磁場発生手段１１に磁気的に接続されている。

［動作］
前記磁場発生手段に接続された交流電流手段をＯｎにすることにより磁場発生手段から交流磁場が発生し、その磁場が磁場誘導手段に誘導される。そしてその磁場がブラシの磁石を振動駆動しブラシが振動する。

［効果］
磁場によりブラシが直接振動駆動される。これにより柄やヘッド部分での不快な振動が生じないので、歯牙、修復物などへの損傷がない。またブラシの本数、形状、性状、性質などに制限がない。振動の伝達ロスがないのでエネルギー効率も高い。

［変形例］
ブラシ内部に磁石、磁性流体、強磁性体などを混入したブラシを直接動磁場で駆動してもよい。この場合、ブラシの一部のみに磁石、磁性流体、強磁性体などを混入しても良いし、全体に混入しても良い。ブラシ振動をきめ細かに設定できる。
またブラシ使用したりブラシに接続されている磁石は、電磁石でも良いし、強磁性体、磁性流体でも良い。また磁極は、図面上をＳ，したをＮとしたがこれは本発明の趣旨にそえばどの方向、形状でもよい。この方向、形状によりブラシの振動パターンを制御できる。一例として等磁場曲線の等磁位曲線の線分に対して平行であれば、直線的な駆動が、またその線分にたいして平行成分に対する垂直成分の比率が大きければ大きいほど上面図にたいして面の動きをしやすい。

上記磁場誘導手段１０は、必ずしも必要ではないがあると効率的である。また磁場誘導手段１０は、本ブラシを手で持つ部分すなわち把持手段に固定し、柄３やヘッド２の中に勘合し、柄３やヘッド２部分が把持手段に対して容易に脱着できるように作っても良い。

電磁場により直接駆動を行ったが、電場と荷電素子を使用して同様の駆動を行っても良い。具体的には、磁石または磁性流体の部分を荷電樹脂にし磁場誘導手段を既知の分極可能な棒などの電場誘導手段とするなどである。その電場誘導手段を電荷変位手段にて電荷を変動させることにより荷電素子を駆動する。具体的には高電圧を付与する高電圧電源である。これらが電場ブラシ振動手段である。

また上記磁場ブラシ振動手段や電場ブラシ振動手段などの磁場発生手段、電場発生手段などからの逆起電力を検出する既知の逆起電力検出手段を使用すれば、ブラッシング圧がわかる。
この値により一定圧を超えた場合、振動を弱めたり、停止させる制御手段を付与して楔状欠損などの磨きすぎができないようにしても良い。これはブラシが口のそとで動作して、ぶらしに付着した唾液が飛び散らないようにする効果もある。またブザーがなるように一定圧お知らせブザー手段を設けても良い。

［第４実施例の形態］
第４実施例は、複合流体を使用してブラシを直接振動させる振動ブラシである。
すなわち複合流体ブラシ振動手段を備えた振動ブラシの開示である。

［構成］
複合流体ブラシ振動手段は、主要手段として複合流体生成手段とブラシからなる。
第４実施例においては気体ー液体混合体による流体の運動エネルギーをブラシの振動エネルギーとし、さらにその複合流体を噴出することを特徴とする振動ブラシの一例を開示する。
図６においてブラシがヘッド部分に植毛されている。そのヘッドとブラシの間あるいは、ブラシ間には空間（隙間）があり、その空間から複合流体が流れ出るように設定されている。
ここでヘッド部分の空洞は、柄の空洞部分に接続されており柄の空洞部分は、複合流体生成手段に接続されている。この時、ブラシの間隔は、ブラシの振幅強度における変換効率に関して最適間隔がある。具体的には密な植毛から粗な植毛をしていき、最も振動が強いブラシ間隔を採用する。もちろん歯牙などの形状からの用件と併せて間隔を設定してもよい。この場合、多少振動が弱くなることがある。これが第４実施例の欠点である。第１，第２，第３実施例においては前記変換効率における最適間隔は存在しないかまたは存在しにくいので、第４実施例にくらべて歯牙など清掃対象物体にあわせて最適な植毛ができやすい。

この複合流体生成手段は、一例として液体噴出手段と気体噴出手段と気体ー液体合成手段とからなる。具体的には液体噴出手段は、既知の水噴出手段や水道の蛇口などの圧がかかった水により液体を噴出できる手段である。また気体噴出手段は、エアーコンプレッサーやボンベなどの圧のかかった空気により気体を噴出させることのできる手段である。そしてここの気体と液体は、電磁弁などにて噴出制御されている。これらの気体、液体はチューブなどにて気体ー液体合成手段に接続されている。ここでは気体ー液体合成手段は、単なる３つまたチューブである。一例としてこれら３つが複合流体生成手段である。

複合流体生成手段に自動車のエンジンのキャブレター構造を採用しても良い。キャブレター構造の場合は、気体、液体に圧をかけなくても良い場合があるので、複合流体手段の構成手段が１手段である場合もある。さらに複合流体生成手段に既知の笛構造などでの乱流発生手段を付加しさらに複雑な振動を得てもよい。

そして前記複合流体生成手段からの出力が柄の部分の空洞に接続されており、この空洞は、前記のごとくブラシ部分へつづいている。

複合流体生成手段は、複数の流体を混合する際に生じる振動エネルギーを流体に閉じこめることができる。具体的な一例として圧のかかった水と圧のかかった空気を前記複合流体生成手段にて混合すれば水の中で振動する空気玉が生じる。この振動がブラシに伝達されてブラシが直接振動する。もちろん複数の流体は本発明の趣旨にそえば、どのような流体でも良い。

［動作］
前記電磁弁などを既知のスイッチなどにて動作させて複合流体を生成し、その生成された複合流体が柄の空洞を通過し、ヘッドの空洞をとおりブラシの空間（隙間）をとおり噴出される。この時複合流体生成手段で生成された振動流体がブラシを振動させる。

［効果］
複合流体によりブラシが直接振動する。また振動した流体のみの清掃、組織活性、病原菌抑制も期待できるが、ブラシの駆動を第１とする方が清掃効果が高い。単に液体などを射出するブラシではブラシの振動が得られないが、本振動歯ブラシでは十分な振動が得られる。

［変形例］
第４実施例は、気体ー液体混合体による流体の運動エネルギーをブラシの振動エネルギーとし、さらにその混合体を噴出することを特徴とする振動ブラシである。

気体、液体などを清掃部に適用する場合は、ブラシの振動に加えて、気体、液体などの振動による清掃、病原菌の不活化、マッサージ効果などの歯周組織活性化が得られる。

〔総合変形例〕
流体に水を使用した場合、水に脈流をつけ噴出するのみの既知の脈流を交流流体ブラシ振動手段のエネルギー源としても良いが前述の振動効率はわるい。
また乱流手段とブラシを組み合わせても良いが、第４実施例以上にブラシの植毛に制限がある。

ここで、気体に酸素を使用し、ヘッド部分やブラシ部分より噴出すれば、嫌気性菌の抑制ができる。

ブラシのヘッドへの接続、植毛などは、緊密接続でもよいし、疎な接続でも良い。
また図２のごとく厚みを薄くして、ブラシの可動性の向上や、振動の伝播を効率化してもよいし、また薄くしてブラシ振動をヘッドに伝播しないようにしても良い。さらにまたダンパーなどを使用してヘッドへの振動の漏洩を少なくしたり、ブラシの可動性をあげても良い。
さらにまた図２のごとく関節手段を介してヘッドへ接続しても良い。関節手段は、金属、樹脂、ゴムなどでできており、ヘッドの一部に体やロボットの関節と同様に、ここではブラシが関節手段により自由に動くように設けられても良い。ここで関節手段も前記ブラシの接続、植毛と同様に緊密接続でもよいし、疎な接続でも良い。また関節手段の動作方向を全方向にしたり、拘束条件をつけて特定の方向への動きのみにしたりしても良い。これによりブラシの振動方向、振動パターンを制御できる。
関節手段は、ブラシ運動の効率化や、振動周波数、振幅の制御に使用してもよいし、関節手段にゴムなどの弾性体（ダンパーなど）を使用してヘッドへブラシ振動を伝えないような遮断手段のやくわりを果たしても良い。

図７に示したように、接触検出手段を歯ブラシの把持部分などに設けてもよい。
一例として電流の有無による接触検出手段を歯ブラシの柄のなかにもうけ、その一つの電極Ｂをブラシの把持部の表面に採用し、もう一方の電極Ａをブラシの一部あるいは全部の導電子に接続する。導電子は、電気を通せばどのような素材でも良いし、ＡとＢは逆でも良い場合が多い。

さらに詳しい一例として、電池の一方の極Ａがブラシ電極あるいは誘電子に、他方の極が柄の電極Ｂに接続されておりこの回路の電流を計測できるように電流計あるいは、抵抗が直列に接続されている。この時柄の電極を手でにぎり、そしてブラシ電極あるいは誘電子を歯牙などの清掃部位にあてると閉回路が形成されこの回路に電流がながれる。そして電流計あるいは直列に挿入されている抵抗に出力電位あるいは電流が出力される。
ここで誘導電位で動作する既知のタッチセンサを接触検出手段としてもよいし、またアンプのフィードパックループを電極Ａ、電極Ｂに接続したＯｎ，Ｏｆｆ回路を接触検出手段としてもよい。さらにまた第３実施例にて開示した逆起電力を使用して、これを接触検出手段としても良い。
そして、接触検出手段の出力電位、電流にて駆動回路を駆動する駆動回路開始手段を駆動回路にもうけておく。

ここで駆動手段が接触検出手段の電位、電流により駆動する回路は、一例としては、電磁弁を駆動するアンプの入力にこの電位、電流を接続したり、電磁場を発生させるコイルやモータの駆動アンプの入力にこの電位、電流を使用するなどさまざまな手段があるが、既知の手段で容易に実現可能であるのでくどくど説明はしない。
ここで接触検出手段は、従来の電動ブラシに使用しても良い。従来の電動ブラシでも唾液がとびちらずに清潔である。

第３実施例において使用した電気的なブラシ振動手段を使用した場合、既知の磁場、電場、磁石、電磁石、コイルあるいは荷電素子（荷電体）などに関しての位置、角度、速度または加速度、が検出できるセンサを使用すれば、ブラシの位置、角度、速度、加速度などがわかり、患者がどのように歯ブラシを使用しているかわかりブラシッングの矯正ができるし、また歯ブラシ指導の役に立つ資料となる。

上記第４実施例および変形例での気体ー液体合成手段は、ブラシ内、ヘッド内、柄内、把持部、または外部での合成いずれで行っても良いし、併用してもよい。ここで一例としてヘッド内気体ー液体合成手段を図８ブラシＡに開示する。図８のブラシＡは、同心円状に外側が気体噴出口、内側が液体噴出口となっており液体と気体がヘッド内で合成される。ここで外側が液体、内側が気体でもよい。図面ではヘッドへの開口は柄の形と同様となっているが、この部分を湾曲させたりした拡散手段や、笛のような乱流発生手段をさらに設けても良い。これによりさらに複雑な振動を付与したり、高効率化することができる。

また他例としてブラシ内気体ー液体合成手段を図８ブラシＢ，ブラシＣに開示する。図８のブラシＢは、液体噴出口と気体噴出口が並列に開口している例と、ブラシを中心として分割開口している例である。ブラシＣは、タフト型のブラシの中央に同心円状に外側が気体噴出口、内側が液体噴出口となっている例である。さらにまた乱流発生手段とブラシの組み合わせのみでも良いし、その他の手段との組み合わせでも良い。

またブラシ内開口を採用するとブラシの中が中空あるいは疎になっておりそこから気体と液体が噴出、合成される。これによりブラシが直接振動駆動される。これにより柄やヘッド部分での不快な振動が生じないので、歯牙、修復物などへの損傷がない。また噴出された流体の組織活性化、病原菌抑制効果、清掃効果なども期待できる。ただブラシ間隔には制限をともなう場合がほとんどである。すなわちブラシ間隔が広すぎれば、振動しない場合があるなどである。また流体を排出、噴出、したりする構造のブラシでは、その流体エネルギーがブラシを振動させるより組織に大きなエネルギーを加えやすいという問題がある。

上記実施例あるいは、変形例は、歯ブラシについて開示したが、歯間ブラシを採用するなどブラシの本数、形状、性状、性質などはどのようなものでもよい。
また歯周ポケット内を清掃するための細いブラシ（プローブも含む）、一本ブラシやループブラシなどを採用しても良いなどブラシの本数、形状、性状、性質などは本発明に沿えばどのようなものでも良い。
さらにまた上記ブラシ本数、形状、性状、性質は、どのようなものを使用しても本発明の駆動によれば制約はない。

もちろんそのほかの手段など構成物は、本発明に沿えばどのような材質、形状、性状でもよいことはいうまでもない。

流体は、気体、粒状固体、液体、流動体などのいずれかまたはその組み合わせなど本発明に使用できればどのようなものでもよい。また駆動に使用する波形は、正弦波、矩形波、とくに矩形波がおすすめであるが、三角波、鋸波、ソリトン波、フーリエ合成波などでもよい。また進行波、複定在波駆動、単定在波駆動を使用しても良い。

上記実施例または変形例は単独で実施しても良いし、また組み合わせて実施しても良い。また他の用途に使用しても良い。一例として実施例１と実施例２を組み合わせて直流流体と交流流体を混合し使用しても良い。またの混合流体をヘッドからブラシ方向に噴出させてさらに清掃効果、歯周組織活性化、病原菌抑制効果を上げても良い。

一例として前記 直流流体ブラシ振動手段、交流流体ブラシ振動手段に複合流体を使用して複数の振動周波数域をブラシに与えても良いなどである。さらに具体的には図６記載の気体ー液体合成手段を図２，図３、図４，図５などで使用するなどである。

本振動ブラシは、柄やヘッドなどの不快振動が歯牙などの清掃部位に作用しない、ブラシの性状、形状、本数、性状などに制約がないなどの利点を有するので良好な歯垢除去などの清掃が可能となる。

振動ブラシの一例。（直流流体ブラシ振動手段による振動ブラシの一例。） 振動ブラシの一例。（直流流体ブラシ振動手段による振動ブラシの一例。） 振動ブラシの一例。（交流流体ブラシ振動手段による振動ブラシの一例。） 振動ブラシの一例。（交流流体ブラシ振動手段の一例。） 振動ブラシの一例。（磁場ブラシ振動手段による振動ブラシの一例。） 振動ブラシの一例。（複合流体ブラシ振動手段による振動ブラシの一例。） 振動ブラシの一例。（接触検出手段を備えたブラシの一例。） 振動ブラシの一例。（複合流体ブラシ振動手段による振動ブラシの一例。）

符号の説明

１ ブラシ（清掃子）
２ ヘッド
３ 柄
４ ヘッド内部の空洞（ヘッド内空洞）
５ 柄内部の空洞（柄内空洞）（パイプ） 直流流体のヘッドへの流入用
６ 柄内部の空洞（柄内空洞）（パイプ） 直流流体のヘッドへの排出（流出）用
７ 柄内部の空洞（柄内空洞）（パイプ） 交流流体のヘッドへの接続路
８ 振動変換手段
９ 磁性体（磁石、磁性流体、強磁性体、電磁石など）
１０ 磁場誘導手段
１１ 磁場発生手段
１２ 液体噴出口
１３ 気体噴出口

Claims (8)

1. 振動ブラシは、ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシ。
2. 請求項１の振動ブラシは、ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
   前記ブラシ振動手段は、気体、液体、粒状固体、または気体ー液体混合体のいずれかまたはいずれかの組み合わせによる流体によりブラシを振動させる流体ブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシ。
3. 請求項２の振動ブラシは、
   流体ブラシ振動手段が直流流体ブラシ振動手段であることを特徴とする振動ブラシ。
4. 請求項２の振動ブラシは、
   流体ブラシ振動手段が交流流体ブラシ振動手段であることを特徴とする振動ブラシ。
5. 請求項２から請求項４のいずれかの振動ブラシは、
   流体ブラシ振動手段が複数の流体による複合流体ブラシ振動手段であることを特徴とする振動ブラシ。
6. 請求項１の振動ブラシは、ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
   前記ブラシ振動手段は、磁気によりブラシを振動させる磁場ブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシ。
7. 請求項１の振動ブラシは、ブラシを直接に駆動し振動させるブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシであり、
   前記ブラシ振動手段は、電場によりブラシを振動させる電場ブラシ振動手段を備えることを特徴とする振動ブラシ。
8. 請求項１から請求項７のいずれかの振動ブラシまたは電動ブラシは、
   清掃部位に接触したことを検出する接触検出手段を備えることを特徴とする振動ブラシ。

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