JP2006263316A

JP2006263316A - 電動歯ブラシ

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Publication number: JP2006263316A
Application number: JP2005088576A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nishiura; 正洋西浦; Toyoichi Mori; 豊一森
Original assignee: Sunstar Inc
Current assignee: Sunstar Inc
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: JP4836474B2

Abstract

【課題】歯面に沿う方向及び歯面に垂直な方向の双方へ刷毛部を往復駆動し得る電動歯ブラシを提供する。
【解決手段】把持部１０と、該把持部に内蔵されたアクチュエータ２１と、刷毛を植毛したヘッド部３０を有し把持部１０に摺動自在に装着される先端側部分５０と、把持部１０に摺動可能に支持されアクチュエータの駆動を歯ブラシ軸方向の往復動として前記先端側部分に伝達する伝達部６０とを備え、先端側部分５０は、刷毛を植設され刷毛植設方向に揺動可能な可動部３１ａ・３５と、伝達部６０による往復駆動に従って可動部３１ａ・３５に刷毛植設方向の揺動を発生するための剛性低減用部分３２ａ・４２とを備えていることを特徴とする電動式歯ブラシ。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動歯ブラシに関する。

歯ブラシによるブラッシングの習熟度が低いと、プラークコントロールの不足や、特定部位でのプラーク残存を生じやすく、これらは歯科疾患の原因となる。電動歯ブラシに求められる機能の一つは、ブラッシングの習熟度の不足を補い、適切なプラークコントロールを実現することである。また、通常のマニュアルのブラッシングでは困難なブラッシング動作に基づいて、より効率的又は高度なプラークコントロールを実現することである。このため、歯牙全体の清掃力に優れていることに加えて、歯科疾患のリスク部位に特に高い効果を奏することが求められる。歯冠部の歯面より内側（舌側）へ入り込んだ歯間部（隅角部・歯間乳頭部周辺）や歯頸部は、ブラッシングを行なってもプラークが残りやすく、う蝕や歯周病等の歯科疾患のリスク部位となっている。

従来、電動歯ブラシは、把持部に電動モータを内蔵し、モータ軸の回転を変換してヘッド部を歯ブラシ軸方向に往復動させるという構造を有するのが一般的である。この他、把持部に永久磁石及び電磁コイルをブラシ軸方向に並べて内蔵したリニアオシレータを備え、電磁石を交番電流で駆動してプランジャを歯ブラシ軸方向に往復動させ、この動きをヘッド部に伝えるものも提案されている（特許文献１）。したがって、電動歯ブラシを使用すれば、電動モータや電磁石等のアクチュエータの駆動に基づいて、歯面に沿う方向に刷毛部を往復動させてブラッシングを行なうことができる。

しかしながら、この歯ブラシ軸方向の往復動では、歯面に垂直な方向への駆動がないので、前述の歯科疾患のリスク部位である隅角部等、歯の奥行き方向へのブラッシングが充分に行なわれない。そこで、歯面に垂直にヘッド部を駆動して刷毛部の往復動を行なう電動歯ブラシが提案されている。

すなわち、モータ軸の回転を把持部内の偏心回転部材に伝え、ネック部を経てヘッド部を歯面に垂直方向に駆動するもの（特許文献２）、把持部内のモータの回転軸に偏心した分銅を取付け、ネック部を植毛方向と垂直に扁平化することにより、ヘッド部を歯面に垂直方向に駆動するもの（特許文献３）などである。

しかしながら、特許文献１記載のものは、駆動とヘッド部の振動が歯面に垂直な方向に限られているので、限られた部位でのプラーク除去作用が得られても、歯面全体を清掃するのには適していない。また、特許文献２記載のものは、振動モータの回転に伴う慣性力の内、歯面に垂直な方向の成分を主として取り出して、その方向に歯ブラシを振動させるものである。これもヘッド部の振動方向が限られているので、特許文献１のものと同様に歯面全体を清掃するのに適していない。さらに、特許文献３のものは、振動モータ自身も振動してエネルギーを消費するので、手でのブラッシングを補助する程度の効果しか得られない。

このように、ヘッド部乃至その刷毛部の振動方向を一方向に留めることなく、歯面全体及び歯科疾患リスク部位の双方のブラッシングを十分に行なうことができる電動歯ブラシは、従来知られていなかった。
特開平２００２−１７６７５８号公報特許第２８９６２５４号公報特開平８−２５７０４３号公報

本発明は、これら従来の電動歯ブラシの欠点を解消し、歯面に沿う方向及び歯面に垂直な方向の双方へ刷毛部を往復駆動し得る電動歯ブラシを提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、把持部と、刷毛を植設したヘッド部を有し前記把持部に摺動自在に装着される先端側部分と、前記把持部に内蔵され、前記先端側部分を歯ブラシ軸方向に往復動させる駆動部とを備え、前記先端側部分は、刷毛を植設され刷毛植設方向に揺動可能な可動部と、前記駆動部による往復駆動に従って前記可動部に刷毛植設方向の揺動を発生するための剛性低減用部分とを備えていることを特徴とする電動歯ブラシを提供するものである。

本発明に係る電動歯ブラシは、把持部に内蔵されたアクチュエータの駆動を、歯ブラシ軸方向の往復動として先端側部分に伝達する伝達部を備え、該先端側部分は、刷毛を植設され刷毛植設方向に揺動可能な可動部と、前記伝達部による往復駆動に従って前記可動部に刷毛植設方向の揺動を発生するための剛性低減用部分とを備えている。したがって、先端側部分は、刷毛を有するヘッド部を伴って歯ブラシ軸方向に往復動して歯面に沿う往復動を生じ、剛性低減用部分により可動部に刷毛植設方向の揺動を発生して歯面に垂直な方向への往復動を生じる。これにより、歯面の面方向及び奥行き方向の双方の刷掃を充分に行なうことが可能となる。特に剛性低減用部分を設けることにより、可動部は、小さい力で刷毛植設方向に大きな振幅の振動を発生させることができ、歯面の奥行き方向の高い刷掃効果を得ることができる。

前記剛性低減用部分及び可動部は、ヘッド部のヘッド本体に設けることができる。これにより、ヘッド本体全体を歯ブラシ軸方向に往復動させつつ、所定の可動部に刷毛植設方向の揺動を発生させることができ、歯の適所に対し歯面に沿う方向及び垂直な方向へのブラッシングが可能となる。

或いは、前記剛性低減用部分は、ヘッド部のヘッド本体から把持部側へ延びるネック部に設け、該剛性低減用部分よりヘッド部側を可動部とすることができる。これにより、ヘッド部全体に、歯ブラシ軸方向の往復動及び刷毛植設方向の揺動を発生させることができる。

前記剛性低減用部分は、先端側部分の剛性を低減するための構造や材質部分であって、例えば、先端側部分に設けられた切欠きとして形成することができ、これにより、簡単な構造で前記電動歯ブラシを実現することができる。

また、前記剛性低減用部分は、剛性の低い弾性材料により形成することができる。この場合は、該材料の剛性及び弾性を選択することにより、前記可動部を効率よく刷毛植設方向に揺動させることができる。

さらに、前記切欠きの少なくとも一部に軟質部材を充填してもよい。これにより、切欠きによる剛性低減の程度を調整することができ、歯ブラシとしての強度保持を図ることができる。また、切欠きの空間を埋めることにより、汚れの蓄積を防止し易くなる。

さらに、前記電動歯ブラシは、前記先端側部分が、前記ヘッド部と、該ヘッド部のヘッド本体から前記把持部側へ延びるネック部とを備え、前記ヘッド部と該ヘッド部に連続するネック部の少なくとも一部とからなる揺動部分が、刷毛植設方向に揺動可能な可動部を構成すると共に、前記駆動部による往復駆動に従って前記可動部の揺動を発生するように刷毛植設方向への曲げ剛性を低くされた剛性低減用部分をも形成しているものとすることができる。揺動部分を構成する広い範囲で刷毛植設方向への揺動が得られ、該揺動に基づく歯面奥行き方向の清掃を広範囲に行ない易くなる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図面に示す実施形態中、同一又は同種の部材には同一の番号を付して説明を省略することがある。

図１は、本発明に係る歯ブラシの基本形態の一例を一部断面で示す側面図である。この歯ブラシは、使用者が歯磨き時に把持する把持部１０と、該把持部に装着された駆動部２０と、刷毛３３を植毛したヘッド部３０及びこれに続くネック部４０を有した先端側部分５０とを備えている。

駆動部２０は、電動モータ（アクチュエータ）２１と、電池Ａを装着でき電動モータ２１に電力を供給する電源部２２と、電源部２２から電動モータ２１への電力供給のオン・オフを手操作するためのスイッチ２３を備えている。電動モータ２１及び電源部２２は、把持部１０に内蔵され、スイッチ２３は把持部１０の側壁に取り付けられている。

駆動部２０はさらに、モータ駆動軸の回転を歯ブラシ軸方向の往復動に変換して先端側部分５０に伝達する伝達部６０を備えている。伝達部６０は、電動モータの駆動軸に固着されたピニオン６１と、把持部１０に支持されて駆動軸と直交する軸の回りに回転するフェースギア６２と、該フェースギアより先端側において把持部１０に歯ブラシ軸方向に摺動可能に支持された中間軸６３とを備えている。フェースギア６２は、筒状の係合片６２ａを偏心位置に備えている。中間軸６３は、把持部１０に摺動自在に支持され、後端部に歯ブラシ幅方向（図１の紙面に垂直な方向）に長い係合環６３ａを有している。係合片６２ａは係合環６３ａに通され、フェースギア６２が回転すると、係合片６２ａは係合環６３ａ内を歯ブラシ幅方向に摺動しつつ偏心運動し、これに伴って中間軸６３は歯ブラシ軸方向に往復動する。

中間軸６３の先端部は、把持部１０から突出し、取付端６３ｂとなっている。一方、ネック部４０の後端部には、取付凹部４１が設けられている。先端側部分５０は、ネック部の取付凹部４１を取付端６３ｂに緊く嵌合させることによって装着され、中間軸６３に伴われて歯ブラシ軸方向に往復動を生じる。

駆動部２０のアクチュエータとしては、種々の方式を採用することができる。図２は、前述の特許文献１に記載のリニアオシレータと同様の方式を採用した例を示す。このアクチュエータ７０は、鉄材等の磁性体７１を軸７２に被着したプランジャ７３を、シールドケース８１に往復動自在に支持したものである。把持部１０の内側に固定されたシールドケース８１には、プランジャ７３を囲むように環状のコイル８２が取り付けられ、該コイルの軸方向両側に永久磁石８３ａ，８３ｂが対称的に固定されている。永久磁石８３ａの両端面には環状のヨーク８５ａ，８６ａ、永久磁石８３ｂの両端面には環状のヨーク８５ｂ，８６ｂが各々接している。磁性体７１の一端には、ばね７４が取り付けられている。この状態で、コイル８２に交番電流を流せば、コイルの磁力が２つの永久磁石の磁束の一方を交互に弱めるので、ばね７４に抗してプランジャ７３は軸方向に往復動する。プランジャには、歯ブラシの先端側部分５０が連結されているので、プランジャ及び先端側部分の軸方向の往復動が生じることとなる。そして、プランジャ及び先端側部分の質量と、ばね７４のばね定数とで決まる共振周波数付近の交流電流をコイル８２に流すことにより、プランジャ及び先端側部分は共振状態で往復動する。この例では、アクチュエータの一部である軸７２を直接先端側部分５０に接続するので、前述の例のモータ駆動軸から先端側部分５０への伝達部は不要である。但し、プランジャと先端側部分との間に、直線運動を伝えるための中間的な伝達部を介在させることは可能である。

先端側部分５０は、ヘッド部３０及びネック部４０が一体成形され、往復駆動を受ける際に刷毛植設方向の揺動を発生する可動部、及び該揺動発生のための剛性低減用部分を一部に備えている。剛性低減用部分は、以下に説明するように種々の形態で形成することができる。

図３〜図６は、可動部及び剛性低減用部分を備えた先端側部分５０の一例を示している。図３，図４は、各々先端側部分５０の平面図、側面図であり、図５はヘッド部３０を拡大した平面図、図６(a),(b)は、各々図５におけるVIa-VIa線、VIb-VIb線に沿う切断端面図である。

この実施形態では、剛性低減用部分３２ａは、ヘッド部３０のヘッド本体３１に設けられた切欠きとして形成されている。この剛性低減用部分３２ａは、刷毛の毛束３３の内、先端側４束とその基端側の束との間に両側部から中心側へ凹入するように形成されている。この先端側部分５０は、ヘッド部３０とネック部４０とをポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ＰＢＴやＰＥＴやＰＰＴやＰＥＮ等のポリエステル樹脂、ＡＢＳやＡＳやポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ナイロンやアラミド等のポリアミド樹脂、ホモポリマーやコポリマーのポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やメタクリル樹脂等のアクリル系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の群から選ばれた１又は複数の樹脂により、一体成形、異材質多色成形、他の材料のインサート成形等により成形されている。

このように、ヘッド本体３１に剛性低減用部分３２ａを設けることにより、ヘッド本体３１における剛性低減用部分３２ａより先端側部分は、可動部３１ａとなっている。そして、歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、可動部３１ａは、その駆動周波数に共振することにより、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。

この可動部の共振周波数は、可動部の重量、及び剛性低減用部分におけるスティフネス（材料や形状による剛性）により決定される。可動部をＺ軸方向に共振させるためには、例えば、電動歯ブラシの使用目的に合わせたＸ軸方向の動き（周波数、振幅、駆動方式等）を決定し、これにＺ軸方向の動きが付加されるように、可動部の材質、形状、重量、及び剛性低減用部分におけるスティフネス等を決める。或いは、可動部の材質、形状等、及び剛性低減用部分のスティフネス等により可動部の共振周波数が決まった後、該共振周波数に合うように、且つ電動歯ブラシの使用目的に合わせて、Ｘ軸方向の動き（周波数、振幅、駆動方式等）を決定してもよい。なお、この共振を得るためのＸ軸方向の駆動周波数とＺ軸方向の共振周波数との関係は、周波数を相互に等しくする他、整数比とすることもでき、さらに、これらの±１５％程度までの範囲内としてもよい。これらの決定手法は、以下の実施形態を含む本発明に適用される。

図７から図１０は、可動部及び剛性低減用部分を備えた先端側部分５０の他の例を示している。図７，図８は、各々先端側部分５０の平面図、側面図であり、図９はヘッド部３０を拡大した平面図、図１０(a),(b)は、各々図９におけるXa-Xa、Xb-Xb線に沿う切断端面図である。

この剛性低減用部分３２ｂは、ヘッド部３０のヘッド本体３１に次のようにして設けられた切欠きとして形成されている。すなわち、この剛性低減用部分３２ｂは、ヘッド部３０における外周に沿う毛束３３ａと中央に並ぶ毛束３３ｂとの間を延びて先端部で連続し、平面視においてＵ字形をなす縦溝３２ｂ-1と、縦溝３２ｂ-1の基端部を横切るように延びる横溝３２ｂ-2とからなっている。縦溝３２ｂ-1は、ヘッド部３０を上下方向に貫通しており、横溝３２ｂ-2は、ヘッド部下面から上方へ延びており、可動部の共振を発生させるのに適し、且つ実際の使用における品質を保証できる強度と耐久性を与えるように、深さが決められている。

このヘッド本体３１は、周囲部３１ｄに対し、縦溝３２ｂ-1、横溝３２ｂ-2に囲まれた内部が可動部３１ｃとなっている。歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、可動部３１ｃは、その駆動周波数に共振することにより、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。

図１１から図１４は、可動部及び剛性低減用部分を備えた先端側部分５０のさらに他の例を示している。図１１，図１２は、各々先端側部分５０の平面図、側面図であり、図１３はヘッド部３０を拡大した平面図、図１４(a),(b)は、各々図１３におけるXIVa-XIVa線、XIVb-XIVb線に沿う切断端面図である。

この剛性低減用部分３２ｃは、ヘッド部３０のヘッド本体３１に設けられた切欠きとして形成されている。この剛性低減用部分３２ｃは、ヘッド部３０における両側縁に沿う毛束３３ａと中央に並ぶ毛束３３ｂとの間を平行に延び各々中央部から外縁側へ延びて平面視においてＴ字形をなす２本の縦溝３２ｃ-1と、各縦溝３２ｃ-1の先端部及び基端部を横切るように延びる横溝３２ｃ-2とからなっている。縦溝３２ｃ-1は、ヘッド部３０を上下方向に貫通しており、横溝３２ｃ-2は、ヘッド部下面から上方へ延びており、可動部の共振を発生させるのに適し、且つ実際の使用における品質を保証できる強度と耐久性を与えるように、深さが決められている。

このヘッド本体３１は、縦溝３２ｃ-1、横溝３２ｃ-2で仕切られた４つの側片が可動部３１ｅとなっている。歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、可動部３１eは、その駆動周波数に共振することにより、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。

図１５から図１９は、剛性低減用部分を備えた先端側部分５０のさらに他の例を示している。図１５，図１６、図１7は各々先端側部分５０の平面図、側面図、縦断側面図であり、図１８はヘッド部３０を拡大した平面図、図１９(a),(b)は、各々図１８におけるXIXa-XIXa線、XIXb-XIXb線に沿う切断端面図である。

この剛性低減用部分３２ｄは、ヘッド部３０のヘッド本体３１に設けられた切欠きである溝３２ｄ-1、３２ｄ-2、３２ｄ-3、と、該切欠きの一部に充填された軟質部材３２ｄ-4とを備えている。溝３２ｄ-1及び３２ｄ-2は、図７〜図１０に示した実施形態の縦溝３２ｂ-1及び横溝３２ｂ-2と同じ形態となっている。すなわち、平面視Ｕ字形をなす縦溝３２ｄ-1と、該縦溝の基端部を横切るように延びる横溝３２ｄ-2である。この実施形態では剛性低減用部分３２ｄは、さらに、ヘッド部本体３１における横溝３２ｄ-2の上方の位置からネック部へ細長く延びる小溝３２ｄ-3を備えている。小溝３２ｄ-3には軟質部材３２ｄ-4が充填されている。軟質部材３２ｄ-4は、この実施形態では、熱可塑性エラストマーで形成されているが、この他、シリコーン、ウレタン、天然ゴム、合成ゴム等を使用することができる。

このヘッド本体３１は、図７〜図１０に示した実施形態と同様に、周囲部３１ｆに対し、縦溝３２ｄ-1、横溝３２ｄ-2に囲まれた内部が可動部３１ｇとなっている。歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、可動部３１ｇは、その駆動周波数に共振することにより、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。

図２０は、剛性低減用部分を可動部と異なる材料で形成した例を示す。図２０の（ａ）は先端側部分の側面図、（ｂ）は剛性低減用部分付近を示す平面図である。

この剛性低減用部分３２ｅは、ネック部４０を歯ブラシ軸方向に２つに分割し、その間に異なる材質の部分を介在させて形成されており、該剛性低減用部分より先端側の部分が可動部３１ｈとなっている。この例では、剛性低減用部分３２ｅを形成する異種材料として、ばね鋼片３２ｅ-1が使用されている。このばね鋼片３２ｅ-1は平板状であり、ネック部４０の側面視において直線状に延び、ネック部４０の幅にほぼ等しい幅を有している。ばね鋼片３２ｅ-1の両端部３２ｅ-2は、側面視円状に厚さ方向に膨らんでおり、ネック部のプラスチック材部分にインサート成形等により埋め込まれて一体化されている。

剛性低減用部分３２ｅを形成する異種材料としては、この他、ばね性に富む金属、プラスチック等の種々の材料を使用することができ、その形状及び固定手段として他の種々の形態を採用することができる。また、図２０（ａ）に一点鎖線で示すように、ばね性材料の周囲をプラスチックやゴム等の軟質材３２ｅ-3で囲むこともできる。可動部と異なる材料で形成したこのような剛性低減用部分は、ネック部のみならず、ヘッド部に設けることもできる。

この実施形態においても、前述と同様、可動部３１ｈは、歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、その周波数に共振し、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。

図２１は、ヘッド本体とネック部の先端寄り部分とを、ネック部の基端寄り部分と異なる材質とした例を示す。すなわち、この例では、ヘッド本体３１とネック部の先端寄り部分４４（以下、これらの部分をまとめて揺動部分５１という）とが、剛性低減用部分と可動部とを兼ねている。このため、揺動部分５１は、ネック部の基端寄り部分よりＺ軸方向への曲げ剛性が低く形成され、同方向へ振動し易くされている。揺動部分５１は、先端側部分における他の軸部分より剛性の低いプラスチック、熱可塑性エラストマーやシリコーン等の軟質素材で形成することができる。揺動部分と先端側部分の基端寄り部分とは、製造時に、異種材料の同時２色成形等により一体化することができる。この例では、揺動部分の形状は、通常の歯ブラシと同様とされているが、次の例に示すように、厚さを薄くする等して、共振周波数を調整することもできる。また、ヘッド本体とネック部全体とで揺動部分を構成することもできる。

図２２は、ヘッド本体及びネック部の先端寄り部分を、ネック部の基端寄り部分より薄く形成した例を示す。この例も、ヘッド本体３１及びネック部の先端寄り部分４４（以下、これらの部分をまとめて揺動部分５２という）が、剛性低減用部分と可動部とを兼ねている。揺動部分５２は、ネック部の基端寄り部分より厚さを薄くされることにより、先端側部分における他の軸部分より刷毛植設方向の曲げ剛性を低くされ、Ｚ軸方向へ振動し易くなっている。揺動部分５２の厚さは、図示のように均一とする他、側面視において、基端寄りから先端寄りへのテーパ状、その逆の向きへのテーパ状等のように所定長さに亘って連続的に変化させ、或いは、波打ち状等、種々の変化を伴って断続的に変化させることもできる。また、ヘッド本体とネック部全体とで揺動部分を構成することもできる。

図２１及び図２２の例に示した揺動部分においては、剛性低減用部分と可動部とが兼用されている。このような揺動部分は、図示のようにヘッド部とネック部の一部とに設ける他、ヘッド部の一部又は全部、或いはネック部の一部又は全部に設けることもできる。また、可動部（揺動部分）の共振周波数は、図３〜５の実施形態についての説明箇所で述べたのと同様にして決められる。また、先端側部分における揺動部分と他の部分との境界となる位置も、前記共振周波数を適切化するように決められる。したがって、これらの実施形態においても、前述と同様、可動部（揺動部分５１，５２）は、歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、その周波数に共振し、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。図２３から図２５は、可動部及び剛性低減用部分を備えた先端側部分５０のさらに他の例を示している。図２３，図２４は各々先端側部分５０の平面図、側面図であり、図２５(a),(b)は、各々図２４におけるXXIa-XXIa線、XXIb-XXIb線に沿う切断端面図である。

この剛性低減用部分４２は、ネック部４０の下面（刷毛３３とは反対側の面）に設けられた切欠きとして形成されている。この剛性低減用部分４２は、ネック部４０の長手方向に沿う断面において凹状をなすように形成されている。

このように、ネック部４０に剛性低減用部分４２を設けることにより、先端側部分５０は、該剛性低減用部分４２より先端側が可動部３５となっている。歯ブラシ軸方向の往復動のための駆動周波数を受けて、可動部３５は、その駆動周波数に共振することにより、歯ブラシ軸方向（Ｘ軸方向）の往復動のみならず、刷毛植設方向（Ｚ軸方向）の揺動をも発生する。

以下に、歯ブラシの共振特性に関して行なった実験について説明する。図２６に示すように、電動歯ブラシの先端側部分をネック部基端部Ｈにより、刷毛部を下にして片持ち梁状に固定した。図示のように、先端側部分の軸線に沿う方向をｘ軸、ヘッド部の幅方向をｙ軸、ヘッド部における植毛方向をｚ軸とする。そして、先端部を加振して、先端側部分のｚ軸方向の振動特性を測定した。

図２７は、図２３〜２５に示す先端側部分のネック部に切欠き（剛性低減用部分）を設けない形態（先端側部分Ａ）、図２８は、図２３〜２５に示されたもので、先端側部分のネック部に長手方向に沿う断面において円弧状をなす切欠き（剛性低減用部分）を設け、該剛性低減用部分より先端側を可動部として形成した場合（先端側部分Ｂ）の共振周波数特性の測定結果を示すグラフである。図２７は１７２Ｈｚ，図２８は９７Ｈｚが共振周波数であることを示している。

次に、先端側部分Ｂの共振周波数である９７Ｈｚの振動を各先端側部分Ａ，Ｂのｘ軸方向に加えた。このときに、ｚ軸方向に生じた振動特性を測定した。図２９、図３０は、各々先端側部分Ａ，Ｂの測定値を示すグラフである。これらのグラフから、先端側部分（可動部）の共振周波数が適切に設定されていれば、ｘ軸方向の駆動のみによってもｚ軸方向の振動が大きく得られることが明らかである。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、剛性低減用部分を形成する切欠きの形状、数、寸法は、刷毛植設方向の振動が得易いように適宜決定することができる。特に、刷毛植設方向の振動は、ヘッド部を自由に振動させたときに良好に得られるように選択してもよいし、使用時を考慮して、刷毛部に歯刷掃時の圧力が掛かった状態で良好に得られるように選択することもできる。

本発明に係る電動歯ブラシの基本形態の一例を示す一部縦断側面図である。本発明に係る電動歯ブラシの基本形態の他の例のアクチュエータ部分を示す縦断側面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分の一例を示す平面図である。図３に示す先端側部分の側面図である。図３に示す先端側部分のヘッド部を拡大して示す平面図である。 (a)は図５のVIa-VIa線に沿う切断端面図、(b)は図５のVIb-VIb線に沿う切断端面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分の他の例を示す平面図である。図７に示す先端側部分の側面図である。図７に示す先端側部分のヘッド部を拡大して示す平面図である。 (a)は図９のXa-Xa線に沿う切断端面図、(b)は図９のXb-Xb線に沿う切断端面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分のさらに他の例を示す平面図である。図１１に示す先端側部分の側面図である。図１１に示す先端側部分のヘッド部を拡大して示す平面図である。 (a)は図１３のXIVa-XIVa線に沿う切断端面図、(b)は図１３のXIVb-XIVb線に沿う切断端面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分のさらに他の例を示す平面図である。図１５に示す先端側部分の側面図である。図１５に示すヘッド部及びネック部の縦断端面図である。図１５に示す先端側部分のヘッド部を拡大して示す平面図である。 (a)は図１８のXIXa-XIXa線に沿う切断端面図、(b)は図１８のXIXb-XIXb線に沿う切断端面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分のさらに他の例を示し、(a)は先端側部分の側面図、(b)は剛性低減用部分付近を示す平面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分のさらに他の例を示す側面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分のさらに他の例を示す側面図である。本発明の電動歯ブラシに用いる先端側部分のさらに他の例を示す平面図である。図２３に示す先端側部分の側面図である。 (a)は図２４のXXVa-XXVa線に沿う切断端面図、(b)は図２４のXXVb-XXVb線に沿う切断端面図である。本発明の実施形態に関する実験についての説明図である。本発明の実施形態に関する実験の測定結果を示すグラフである。本発明の実施形態に関する実験の測定結果を示すグラフである。本発明の実施形態に関する実験の測定結果を示すグラフである。本発明の実施形態に関する実験の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１０：把持部、２０：駆動部、２１：電動モータ、３０：ヘッド部、３１：ヘッド本体、３１ａ・３１ｃ・３１ｅ・３１ｇ・３１ｈ・３５：可動部、３２ａ・３２ｂ・３２ｃ・３２ｄ・３２ｅ・４２：剛性低減用部分４０：ネック部、５０：先端側部分、５１・５２：揺動部分、６０：伝達部

Claims

把持部と、
刷毛を植設したヘッド部を有し前記把持部に摺動自在に装着される先端側部分と、
前記把持部に内蔵され、前記先端側部分を歯ブラシ軸方向に往復動させる駆動部とを備え、
前記先端側部分は、刷毛を植設され刷毛植設方向に揺動可能な可動部と、前記駆動部による往復駆動に従って前記可動部に刷毛植設方向の揺動を発生するための剛性低減用部分とを備えていることを特徴とする電動歯ブラシ。
前記剛性低減用部分が、前記ヘッド部のヘッド本体に設けられている請求項１に記載の電動歯ブラシ。
前記先端側部分が、前記ヘッド部と、該ヘッド部のヘッド本体から前記把持部側へ延びるネック部とを備え、前記剛性低減用部分が前記ネック部に設けられ、該剛性低減用部分よりヘッド部側が前記可動部とされている請求項１に記載の電動歯ブラシ。
前記剛性低減用部分が切欠きである請求項１から３のいずれかに記載の電動歯ブラシ。
前記剛性低減用部分が剛性の低い弾性材料により形成されている請求項１から３のいずれかに記載の電動歯ブラシ。
前記切欠きの少なくとも一部に軟質部材が充填されている請求項４に記載の電動歯ブラシ。
前記先端側部分において歯ブラシ軸方向に沿う所定長さの領域が、前記剛性低減用部分と可動部とを兼ねる揺動部分を構成し、該揺動部分は、前記所定長さに亘って連続的又は断続的に、前記先端側部分における他の軸部分より刷毛植設方向の曲げ剛性を低くされることにより、刷毛植設方向に揺動可能とされている請求項１に記載の電動歯ブラシ。