JP2009136486A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で使用者の歯茎を痛めることを防止しながらブラシに余計な力がかからない正しい歯磨きの仕方を体験学習可能にする。
【解決手段】 歯や歯茎などに対するブラシ部２の押し付け力が僅かでも大きくなると、振動発生手段４から可動部３を介してブラシ部２へ伝わる振動が吸収されてブラシ部２の往復運動が停止し、それに対応して該ブラシ部２の押し付け力を若干軽減すると、ブラシ部２の往復運動が再起動することから、これらの微妙な負荷変化に伴うブラシ部２の往復運動の停止・起動を繰り返すことで、ブラシ２ａの毛先が開かない位の非常に弱い微妙な負荷変化が体感可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、歯周病の予防と治療に効果的な電動歯ブラシに関する。
詳しくは、本体に対してブラシ部を往復運動させる電動歯ブラシに関する。

従来、この種の電動歯ブラシとして、把持体本体から突出されかつ先端に歯ブラシ部が着脱自在に装着される歯ブラシ駆動軸体を設け、内蔵したモータの回転運動がべベルギアなどを介して軸方向の往復運動に変換され、上記歯ブラシ部の往復運動によりブラッシング動作が行えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、把持体本体から突出されかつ一端に歯ブラシ部が着脱自在に装着される歯ブラシ駆動軸体を設け、この歯ブラシ駆動軸体の他端に配設したレバーの長孔に、モータ軸に設けた偏心カムが係合し、該モータの回転により歯ブラシ駆動軸体がその軸まわりに所定の回動角度内で揺動動作して、上記歯ブラシ部の揺動運動によるブラッシング動作が行えるようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−３４３１２号公報（第３−４頁、図１−３） 特開２００６−４２９９１号公報（第４−５頁、図１−３）

しかし乍ら、このような従来の電動歯ブラシでは、モータなどの駆動によりブラシ部を強制的に往復運動させるため、使用者がブラシ部を歯茎に強く押し当てると、その過度なブラッシングにより歯茎を痛める虞があるという問題があった。
更に、モータなどの回転運動を軸方向の往復動又は所定回動角度内の揺動に変換してブラシ部を往復運動させるため、そのような変換機構が必要になることから動力伝達ロスが発生してエネルギー効率に劣るだけでなく、構造全体が複雑化してコストアップになるという問題もあった。
ところで近年、歯周病の予防又は改善のための正しい歯磨きの仕方として、歯ブラシを鉛筆を持つように軽く握り、そのブラシの毛先が開かない位の非常に弱い力で磨くことが推奨されている。このような非常に弱い力で磨く歯磨きの仕方は、ブラシ自体への負荷も減少するため、力を入れ過ぎて磨き続けた歯ブラシに比べてその毛先が広がり難くなり、それに伴いブラシの交換時期が延びる。
そこで、本願の発明者は、上述した非常に弱い力で磨く正しい歯磨きの仕方を使用者が実感するには、歯や歯茎などに対するブラシの押し付け力が設定値より僅かでも大きくなると、ブラシ部の往復運動が停止し、それに対応して押し付け力を若干軽減するとブラシ部の往復運動が再起動（復活）するような、非常に弱い微妙な負荷変化に応じてブラシ部の往復運動を停止・起動させる電動歯ブラシが存在すれば、その非常に弱い微妙な負荷変化を体感することで体験学習可能になると考えた。
一方、従来のモータでブラシ部を強制駆動させる電動歯ブラシを歯や歯茎などに強く押し当てると、その負荷によってブラシ部の振動周波数（振動数）が低下し、この負荷を更に大きくすればブラシ部の強制運動を停止させることもでき、これに対応して負荷を軽減すれば、ブラシ部の強制運動を起動させることもできる。
しかし、このようなブラシ部を強制駆動させる従来の電動歯ブラシを使って歯磨きを行ったとしても、ブラシ部の強制運動を停止・起動させるには、その機構上、かなり大きな負荷変化が必要であるため、ブラシの毛先が開かない位の非常に弱い微妙な負荷変化を体感することができず、上述した非常に弱い力で磨く正しい歯磨きの仕方を体験学習することは不可能であった。

本発明のうち第一の発明は、簡単な構造で使用者の歯茎を痛めることを防止しながらブラシに余計な力がかからない正しい歯磨きの仕方を体験学習可能にすることを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、歯や歯茎にとって好ましくない毛先の軸方向の動きを抑えることを目的としたものである。
第三の発明は、第一の発明または第二の発明の目的に加えて、簡単な構造で振動発生手段からの振動をエネルギー損失することなくブラシ部へ伝えることを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の目的に加えて、偏心重りのサイズ変更でブラシ部の往復運動幅と往復運動速度を簡単に調整することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、本体に、ブラシ部が取り付けられる可動部を所定方向へ往復動自在に設け、この可動部に振動発生手段を連係し、この振動発生手段から出力された振動を可動部へ伝播して、該可動部に取り付けられたブラシ部を往復運動させることを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記本体に対して可動部を、該可動部に取り付けたブラシ部がその植毛方向と交差する方向へ往復動するように支持した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明または第二の発明の構成に、前記可動部に振動発生手段を接触させて取り付ける構成を加えたことを特徴とする。
第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の構成に、前記振動発生手段がモータと偏心重りとからなる振動モータである構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち第一の発明は、本体に、ブラシ部が取り付けられる可動部を所定方向へ往復動自在に設け、この可動部に振動発生手段を連係し、この振動発生手段から出力された振動を可動部へ伝播して、該可動部の先端に取り付けられたブラシ部を往復運動させることにより、歯や歯茎などに対するブラシ部の押し付け力が僅かでも大きくなると、振動発生手段から可動部を介してブラシ部へ伝わる振動が吸収されてブラシ部の往復運動が停止し、それに対応して該ブラシ部の押し付け力を若干軽減すると、ブラシ部の往復運動が再起動することから、これらの微妙な負荷変化に伴うブラシ部の往復運動の停止・起動を繰り返すことで、ブラシの毛先が開かない位の非常に弱い微妙な負荷変化が体感可能となる。
従って、簡単な構造で使用者の歯茎を痛めることを防止しながらブラシに余計な力がかからない正しい歯磨きの仕方を体験学習することができる。
その結果、モータなどでブラシ部を強制的に往復運動させる従来のものに比べ、使用者が過度なブラッシングにより歯茎を痛めることなく安心して使用できると共に、モータなどの回転運動を軸方向の往復動又は所定回動角度内の揺動に変換してブラシ部を往復運動させる従来のものに比べ、そのような変換機構が必要ないからその分だけ動力伝達ロスを減少できてエネルギー効率に優れると共に構造全体を簡素化できて、コストの低減化が図れる。
更に、日常の歯ブラシでブラシの毛先が開かない位の非常に弱い力で磨く正しい歯磨きの仕方を実践可能となり、歯周病の予防及び改善が図れると共に、それに伴いブラシ部への負荷も減少するため、その交換時期が延びて経済的であるという利点もある。

第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、本体に対して可動部を、該可動部に取り付けたブラシ部がその植毛方向と交差する方向へ往復動するように支持することにより、ブラシの毛先が歯や歯茎に沿って横方向へ往復動し、歯や歯茎へ向かって突くような動きはしない。
従って、歯や歯茎にとって好ましくない毛先の軸方向の動きを抑えることができる。
その結果、ブラシの毛先で使用者の歯茎を痛めることを更に防止できる。

第三の発明は、第一の発明または第二の発明の効果に加えて、可動部に振動発生手段を接触させて取り付けることにより、振動発生手段から出力された振動が可動部へ介して可動部の先端に直接伝播され、それに伴いブラシ部が往復運動する。
従って、簡単な構造で振動発生手段からの振動をエネルギー損失することなくブラシ部へ伝えることができる。
その結果、更に製造コストを低減できる。

第四の発明は、第一の発明、第二の発明または第三の発明の効果に加えて、振動発生手段としてモータの偏心重りを回転させることにより、それら全体が振動する。
従って、偏心重りのサイズ変更でブラシ部の往復運動幅と往復運動速度を簡単に調整することができる。
その結果、使用者に応じて理想的な往復運動幅と往復運動速度を簡単に調整できて便利である。

本発明の電動歯ブラシＡの実施形態は、図１〜図３に示す如く、使用者の手で把持される本体１と、往復運動可能なブラシ部２と、このブラシ部２が着脱自在に取り付けられる可動部３と、振動を発生するための振動発生手段４とを備え、上記本体１と分離して上記可動部３を所定方向へ往復動自在に設け、該可動部３に上記振動発生手段４を連係し、この振動発生手段４から出力された振動を上記可動部３へ伝播することで、該可動部３に取り付けられたブラシ部２を往復運動させている。

上記本体１は、例えば合成樹脂などの材料で略筒状に形成され、その一端開口側に後述する可動部３を所定方向へ往復動自在に設け、この可動部３の先端側に上記ブラシ部２を着脱自在に取り付けることが好ましい。
更に、この本体１には、該可動部３以外にも後述する振動発生手段４と、その駆動電源５と、これらの作動を制御するための作動制御部６などを設けている。

上記本体１に対する上記可動部３の設置例としては、これら両者間に亘って互いに嵌合する支点３ａを形成し、この支点３ａを中心に回転させるなどして、該可動部３に取り付けた上記ブラシ部２がその軸方向（植毛方向）２ｂと交差する方向へ往復動するように設置することが好ましい。
また、その他の例として、例えば枢軸を挿通させるか又はそれ以外の支持機構にて可動部３を設置したり、上記本体１に対する可動部３の設置方向を該本体１の軸線方向へ直線状に往復動させたり、該本体１の軸線方向及びそれと交差する方向へ環状に往復動させることも可能である。

上記振動発生手段４の具体例としては、モータ４ａとその回転軸に固着した偏心重り４ｂからなる振動モータや、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）や、圧電素子（圧電振動子）からなる振動発生素子などを使用する。

上記駆動電源５の具体例としては、蓄電池を使用して使用することが好ましい。
この蓄電池５の充電方法としては、充電器（図示せず）に充電誘導一次側コイルを設け、上記本体１には充電誘導二次側コイル５ａを内蔵し、該充電器に上記本体１を保持するなどして、これら一次側コイル及び二次側コイル５ａを接近させることにより、上記充電器に交流電源（図示せず）から給電される交流電圧を直流電流電圧に変化して蓄電池５に充電することが好ましい。
また、その他の例として、駆動電源５を蓄電池以外の乾電池などを使用したり、上述した充電方法以外の方法で蓄電池を充電することも可能である。

上記作動制御部６の具体例としては、上記振動発生手段４や駆動電源５などに電気的に接続する電気回路基板６ａと、そのスイッチ６ｂに向けて移動可能なスイッチボタン６ｃを備え、このスイッチボタン６ｃの手動操作に基づいて上記振動発生手段４などを作動制御することが好ましい。
更に、上記電気回路基板６ａには、振動発生手段４などの作動時に発光するＬＥＤなどからなる表示部６ｄを設け、レンズ６ｅを透して上記本体１の外側から作動状態を確認可能にすることが好ましい。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１（ａ）（ｂ）〜図２に示す如く、前記電動歯ブラシＡが、前記可動部３の先端に圧電素子からなる超音波振動体７を内蔵して、この超音波振動体Ａ１から発振した超音波振動がブラシ部２を介して使用者の歯と歯茎及びその周囲の口腔組織へ向け伝播される超音波歯ブラシである場合を示すものである。

更に、前記本体１をその一端のみが開口する有底筒状に形成し、その開口部１ａから上記可動部３の先端側が部分的に突出するように配置して、該可動部３の先端に上記ブラシ部２を着脱自在に取り付けている。
上記可動部３の外周と、それに対向する本体１の内周には、これら両者に亘り前記支点３ａを夫々形成して互いに遊転自在に嵌合させることにより、この支点３ａを中心にして、上記ブラシ部２が取り付けられる該可動部３の先端側を、本体１の軸線を含む断面（平面）内の方向で且つ該ブラシ部２の植毛方向２ｂと交差する方向へ揺動自在に支持している。

図示例の場合には、上記可動部３における上記本体１の開口部１ａに近い先端側外周に、一対の回転軸３ｂを突出形成し、それに対向する本体１の内周に一対の係合孔３ｃを夫々形成して互いに遊転自在に嵌合させている。

また、上記本体１の開口部１ａと上記可動部３の間には、例えばゴムなどの弾性変形可能な材料からなるパッキング８を設け、このパッキング８で本体１の開口部１ａと可動部３との隙間をシールすることにより、本体１の外部から内部へ水などの液体が浸入することを防止すると共に、該パッキング８の弾性復元力によって、上記可動部３の往復運動停止時には該可動部３を所定位置に留めるようにしている。

そして、上記可動部３の内部には、その基端側の空間部に前記振動発生手段４として振動モータを配置して、これら振動モータ４の外面と可動部３の内面を接着剤などで一体的に固着し、また先端側の空間部には例えばＰＺＴ、水晶、チタン酸バリウムなどの圧電素子（圧電振動子）からなる超音波振動体７を配置して、これら超音波振動体７の外面と可動部３の内面を接着剤などで一体的に固着している。

これら上記可動部３の内部に配置された前記振動発生手段４の振動モータ及び超音波振動体Ａ１は、夫々に接続されたリード線（図示せず）を該可動部３の外部に導いて、前記本体１の内部に配置される駆動電源５や作動制御部６などと電気的に接続している。

更に、上記ブラシ部２は、図示例の場合、上記本体１の開口部１ａから突出する上記可動部３の先端側の略全体を覆う略筒状のガイド部２ｃが一体形成され、この筒状のガイド部２ｃの先端のみにブラシ２ａの植毛している。
また、その他の例として上記ブラシ部２に上記筒状のガイド部２ｃを一体形成せずに、上記超音波振動体Ａ１が配置される上記可動部３の先端部分のみを覆う形状に形成することも可能である。

次に、斯かる電動歯ブラシＡの作動及び作用効果について説明する。
先ず、図１（ａ）に示すスイッチボタン６ｃを手動操作すると、上記振動発生手段４から出力された振動が可動部３へ伝播して、その先端に取り付けられたブラシ部２を、図１（ｂ）に示す如く、上記本体１の軸線を含む断面（平面）内の方向で且つ該ブラシ部２の植毛方向２ｂと交差する方向へ揺動して往復運動させる。

使用者は、上記本体を握り持って、作動中のブラシ部２を歯や歯茎などの対象物に押し付けるか、又は作動前のブラシ部２を歯や歯茎などの対象物に押し付けてからスイッチボタン６ｃを手動操作して往復運動させると、これと同時に該可動部３の先端に埋設された超音波振動体Ａ１から発振した超音波振動がブラシ部２を介して使用者の歯と歯茎及びその周囲の口腔組織へ向け伝播される。

この状態において、使用者が歯や歯茎などの対象物に対するブラシ部２の押し付け力（負荷）が設定値より僅かでも大きくなると、振動発生手段４から可動部３を介してブラシ部２へ伝わる振動が吸収されてブラシ部２の往復運動が停止する。

また、それに対応して使用者が該ブラシ部２の押し付け力を若干軽減すると、ブラシ部２の往復運動が再起動する。
使用者は、これらの歯や歯茎などに対するブラシ部２の微妙な負荷変化と、それに伴うブラシ部２の往復運動の停止・起動を反復練習することで、その境目となるブラシ部２の押し付け力が体感することができる。

そこで、ブラシ部２の往復運動が起動する負荷を、ブラシ２ａの毛先が開かない位の非常に弱い負荷に予め設定しておけば、ブラシ２ａに余計な力がかからない正しい歯磨きの仕方を体験学習することができる。
それにより、日常の歯ブラシでブラシ２ａの毛先が開かない位の非常に弱い力で磨く正しい歯磨きの仕方を実践可能となる。

この実施例２は、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、前記可動部３の支点３ａを位置変更した構成が、前記図１〜図２に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図２に示した実施例１と同じものである。
図示例の場合には、前記可動部３における前記本体１の底側に近い基端側外周に、一対の回転軸３ｂを突出形成し、それに対向する本体１の内周に一対の係合孔３ｃを夫々形成して互いに遊転自在に嵌合させている。

従って、図３（ａ）（ｂ）に示す実施例２は、上述した実施例１と同様な作用効果が得られ、更に加えて可動部３の支点３ａを本体１の底側へ位置変更することで、ブラシ部２の揺動幅が増大するという利点がある。

尚、前示実施例では、電動歯ブラシＡが超音波振動体７を内蔵した超音波歯ブラシである場合を示したが、これに限定されず、超音波振動体７が配備されない一般的な電動歯ブラシであっても良い。
更に、前記本体１に対して前記可動部３を該本体１の軸線を含む断面（平面）内の方向で且つブラシ部２の植毛方向２ｂと交差する方向へ揺動自在に支持したが、これに限定されず、前記可動部３に取り付けたブラシ部２が往復運動するように支持できれば、例えば本体１の軸線方向など、他の方向へ可動部３を往復動自在に支持しても良い。
これらの場合も上述した実施例と同様な作用効果が得られる。

本発明の電動歯ブラシの一実施例を示しており、（ａ）が縦断正面図であり、（ｂ）が横断平面図である。 図１の（２）−（２）線に沿える縦断側面図である。 本発明の電動歯ブラシの他の実施例を示しており、（ａ）が縦断正面図であり、（ｂ）が横断平面図である。

符号の説明

Ａ 電動歯ブラシ １ 本体
１ａ 開口部 ２ ブラシ部
２ａ ブラシ ２ｂ 植毛方向
２ｃ ガイド部 ３ 可動部
３ａ 支点 ３ｂ 回転軸
３ｃ 係合孔 ４ 振動発生手段
４ａ 振動モータ（モータ） ４ｂ 偏心重り
５ 駆動電源（蓄電池） ５ａ 充電誘導二次側コイル
６ 作動制御部 ６ａ 電気回路基板
６ｂ スイッチ ６ｃ スイッチボタン
６ｄ 表示部 ６ｅ レンズ
７ 超音波振動体 ８ パッキング

Claims (4)

1. 本体に対してブラシ部を往復運動させる電動歯ブラシにおいて、
   前記本体に、前記ブラシ部が取り付けられる可動部を所定方向へ往復動自在に設け、この可動部に振動発生手段を連係し、この振動発生手段から出力された振動を可動部へ伝播して、該可動部に取り付けられたブラシ部を往復運動させることを特徴とする電動歯ブラシ。
2. 前記本体に対して前記可動部を、該可動部に取り付けたブラシ部がその植毛方向と交差する方向へ往復動するように支持した請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 前記可動部に前記振動発生手段を接触させて取り付ける請求項１または２記載の電動歯ブラシ。
4. 前記振動発生手段がモータと偏心重りとからなる振動モータである請求項１、２または３記載の電動歯ブラシ。

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