JP2011143057A - 口腔ケア装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】把持部の有効利用ができ、且つ要望に応じた刷掃能力を奏する電動歯ブラシを提供する。
【解決手段】電動歯ブラシ1は、把持部2と、ブラシ30を有し且つ把持部2に着脱自在に装着される歯ブラシ部3と、を備える。歯ブラシ部3は、ブラシ30を運動させるために振動源であるモータ31と、モータ31の回転軸に連接された偏心軸33に接続される偏心分銅32とを内蔵する。
【選択図】図1
【解決手段】電動歯ブラシ1は、把持部2と、ブラシ30を有し且つ把持部2に着脱自在に装着される歯ブラシ部3と、を備える。歯ブラシ部3は、ブラシ30を運動させるために振動源であるモータ31と、モータ31の回転軸に連接された偏心軸33に接続される偏心分銅32とを内蔵する。
【選択図】図1
Description
本発明は口腔ケア装置に関し、特に、ケア部材が交換可能である口腔ケア装置に関する。
モータ等の駆動源の動きに連動して高速に振動する歯ブラシを歯に当てることによって歯磨きを行うタイプの電動歯ブラシが知られている。
一般にモータ等の駆動源を本体(把持部)内に有する電動歯ブラシでは、モータ直近に偏心分銅を設けそれによる振動を駆動源とする方式(特許文献1と2)や、モータの回転軸と接続したシャフトの先に偏心分銅をつける方式(特許文献3)が適用される。
一方、モータを本体ではなく着脱自在である歯ブラシ部に内蔵する電動歯ブラシが提供されている(特許文献4参照)。
上述の本体内にモータを内蔵する方式では、モータによる振動源とブラシ部が離れて位置するために、エネルギーロスが大きい。また、モータは本体に内蔵されるので、モータの寿命がその製品の寿命となり、本体は損傷していないのにモータが故障したために電動歯ブラシ全体を買い換える必要が生じてユーザにとって経済的でない。また、電動歯ブラシは高機能化が進み様々な施療モード(動作モード)が搭載されているが、それらは、全て電動歯ブラシ本体内の基板に設置されたCPUでコントロールされるものであり、本体を交換しない限りにおいては予め設定された動作モードしか実現できない。
また、特許文献4の構成では、歯ブラシ部にリニア駆動機構が内蔵されて、分銅を用いずにリニア駆動機構による電磁的作用のみでブラシを往復運動させているために、ブラシを歯に押し当てた際の減衰が大きく、十分な刷掃能力を得にくいという課題がある。さらには、構造が複雑でコストが高く、信頼性が低くなってしまう。
それゆえにこの発明の目的は、本体部の有効利用ができ、且つ使用者の要望や症状に応じたケア能力を奏する口腔ケア装置を提供することである。
この発明のある局面に従う口腔ケア装置は、口腔ケア部材を用いて口腔をケアする装置であって、本体部と、本体部に交換可能に取付けられる交換部と、を備え、本体部は、口腔ケア装置の動作を制御するための回路を搭載する制御基板と、外部から操作される操作部とを含み、交換部は、ケア部材を振動させるための駆動部を含む。
好ましくは、交換部は、ケア部材を一体的に有した口腔ケア部である。
好ましくは、本体部から一体的に伸長し口腔ケア部を支持するステムと、駆動部が、制御基板に搭載された回路からの信号を入力するための第1端子と、をさらに備え、ステムは、本体部とは反対側の端部において、制御基板に搭載された回路と電気的に接続された第2端子を含み、口腔ケア部がステムを介して本体部に取付けられるとき、駆動部の近傍において第1端子と第2端子とは電気的に導通する。
好ましくは、本体部から一体的に伸長し口腔ケア部を支持するステムと、駆動部が、制御基板に搭載された回路からの信号を入力するための第1端子と、をさらに備え、ステムは、本体部とは反対側の端部において、制御基板に搭載された回路と電気的に接続された第2端子を含み、口腔ケア部がステムを介して本体部に取付けられるとき、駆動部の近傍において第1端子と第2端子とは電気的に導通する。
好ましくは、交換部は、ケア部材を一体的に有した交換可能な口腔ケア部と、口腔ケア部を支持するステムを含む。
好ましくは、駆動部は、振動源と振動源を駆動する駆動源からなり、口腔ケア部は振動源を有し、ステムは駆動源を有する。
好ましくは、駆動源の仕様は変更可能である。
好ましくは、振動源の仕様は変更可能である。
好ましくは、振動源の仕様は変更可能である。
好ましくは、ステムの筐体の仕様、口腔ケア部の筐体の仕様およびケア部材の仕様の少なくとも1つは変更可能である。
好ましくは、駆動部は、直流モータを含む。
本発明によれば、本体部に交換可能に取付けられる交換可能部が、ケア部材を振動させるための駆動部を有する。したがって、駆動部の寿命に左右されずに本体部の長期使用ができる。また、駆動部ごと交換可能部を交換することにより、効率的なケアまたはユーザに応じた最適なケアを奏する駆動部に付け替えることができる。
以下、図面を参照してこの発明の各実施の形態について説明する。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
各実施の形態では、口腔ケア装置の一例として筐体表面に植毛されたブラシを有する交換可能な歯ブラシ部を有する電動歯ブラシを説明するが、各実施の形態の構成は、口腔ケア(歯の洗浄・ブラッシング・歯茎マッサージなど)に用いることが可能な装置一般に適用することができる。具体的には、口腔ケアに用いる材料としては、歯ブラシに代替してスポンジ、ゴム、エラストマーなどの樹脂部品またはブラシとこれら樹脂部品が複合された口腔ケア部材を用いた装置に適用することができる。
(実施の形態1)
図1を参照して本実施の形態に係る電動歯ブラシ1の構成を説明する。電動歯ブラシ1は、図1の(A)に示すように歯磨きの際にユーザが握る本体部に相当する把持部2と、振動部である歯ブラシ部3とを備える。図1の(B)には、図1の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1の内部断面構造が示される。
図1を参照して本実施の形態に係る電動歯ブラシ1の構成を説明する。電動歯ブラシ1は、図1の(A)に示すように歯磨きの際にユーザが握る本体部に相当する把持部2と、振動部である歯ブラシ部3とを備える。図1の(B)には、図1の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1の内部断面構造が示される。
図1の(B)を参照して把持部2は、筐体表面に、電源のオン/オフを行なうためにユーザにより操作されるスイッチ、動作モードを切換えるためにユーザにより操作されるスイッチなどを含む操作部22を有する。把持部2の内部には、電池21と、電動歯ブラシの動作を制御する駆動回路23が予め搭載された制御用の基板が含まれる。電池21はたとえば2.4V電源や1.5Vの単3、単4電池である充電池などからなる。充電池の周辺には図示されない充電用コイルが設けられる。駆動回路23は各種演算・各部を制御するMCU(Micro Control Unit)、各種プログラムや各種設定値を記憶するためのメモリ、タイマなどを有する。
歯ブラシ部3はブラシ30を一体的に有する。歯ブラシ部3の先端(本体の把持部2とは反対側の端)の筐体表面においては、樹脂材料からなるブラシ30が植毛されている。歯ブラシ部3はブラシ30の近傍(たとえば、下部であって好ましくは直下)において、歯ブラシ部3を運動、より具体的には振動させるための駆動源に相当するモータ31、および偏心分銅(以下、単に分銅という)32を内蔵する。分銅32は、モータ31の図示されない回転軸に連結された偏心軸33の先端に取付けられる。分銅32および偏心軸33は振動源に相当する。各実施の形態では、ブラシ30を振動させるための駆動部は、振動源(分銅32および偏心軸33)および駆動源(モータ31)により構成される。
モータ31と駆動回路23とは信号伝達のためのリード線6により接続される。駆動回路23からの動作モードに応じた駆動信号(たとえばパルス幅変調信号)はリード線6を介してモータ31に供給される。本実施の形態1では、モータ31は小型の直流モータを想定する。
動作において、駆動回路23が動作モードに応じた駆動信号をモータ31に供給し、モータ31の回転軸を回転させる。回転軸の回転に伴って偏心軸33も回転するが、偏心軸33は重心がずれているために回転中心の周りを旋回するように運動する。よって、偏心軸33の先端(モータ31とは反対側の端)に装着された分銅32が振動することにより、分銅32の近傍(たとえば、上部であって好ましくは直上)に設けられたブラシ部30が効果的に振動する。つまり、モータ31がブラシ30を振動させる駆動源の役割を担い、偏心軸33は、モータ31の出力(回転)を分銅32の振動に変換する運動伝達機構の役割を担う。
ユーザは、把持部2を手で持ち、振動するブラシ30を歯に当てることで、歯表面や歯間、歯周ポケットのブラッシング、および歯茎のマッサージを行なうことができる。このように、本実施の形態の電動歯ブラシ1では、振動源である分銅32がブラシ30から遠い把持部2ではなく、ブラシ30の近傍に配置されることによって、歯ブラシ部3の取分けブラシ30を効率的に振動させることができる。また、モータ31と分銅32を図示されるように近接して配置することにより、モータ31から分銅32に伝達されるべき運動エネルギーのロスもない。
歯ブラシ部3と把持部2とのリード線6による電気的な接点部4に対応する部分は、すなわち歯ブラシ部3と把持部2の接合部は弾性材料からなるので、振動が把持部2に伝わりにくい。これによって、歯を磨く際の把持部2および手に伝わる振動を低減でき、使用感の向上を図ることができる。
本実施の形態に係る歯ブラシ部3は本体部である把持部2に交換可能に取付けられる。図2の(A)に示すように、歯ブラシ部3と把持部2とは接点部4において分離されるので、歯ブラシ部3を把持部2に自在に着脱することができる。図2の(B)には、図2の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1の内部断面構造が示される。
接点部4は、歯ブラシ部3の側のリード線6が接続される端子に対応する凸形状の接点部41と、把持部2の側のリード線6が接続される端子に対応する凹形状の接点部42とを含む。凸形状の接点部41を、凹形状の接点部42に嵌め込むことにより、接点部41と42の凸部と凹部とは嵌合状態となる。嵌合部は接点部4に相当する。嵌合状態において、歯ブラシ部3は把持部2に装着されて、リード線6および接点部41と42の端子は、電気的に導通可能な状態になり、駆動回路23とモータ31との間で信号の授受が可能となる。なお、接点部41と42は、凹凸形状の組み合わせが逆であっても接点部4を構成することができる。
本実施の形態で示すように、モータ31を内蔵した歯ブラシ部3を把持部2から取外し交換することができるので、モータ31の寿命またはブラシ30の磨耗状態に影響されずに、本体を使用し続けることができる。また、把持部2の駆動回路23が故障の場合には把持部2のみを交換し、歯ブラシ部30を使用し続けることができる。
発明者らの実験によれば、電動歯ブラシ1を用いたブラッシングにおいてブラシ30の歯の表面への押圧が適切な状態で歯磨きが行われた場合には、ブラシ30は比較的長期間使用することができ、ブラシ30が磨耗したときにはモータ31の寿命は尽きている(回転数が低下した状態)であるとの知見を得ている。これにより、ブラシ30の磨耗状態に応じて歯ブラシ部3を交換したとしても十分に使用可能なモータ31を廃棄する事態は回避できる。
(実施の形態2)
実施の形態1で説明した電動歯ブラシ1では、歯ブラシ部3のリード線6による電気的な接点部41は、ブラシ30側とは反対の把持部2の側に配置されているが、本実施の形態では、図3に示すように、把持部2の駆動回路23に接続されたリード線6と、歯ブラシ部3Aのモータ31に接続されたリード線6との電気的な接合部4Aは、歯ブラシ部3Aの内部においてブラシ30の近傍に配置される。
実施の形態1で説明した電動歯ブラシ1では、歯ブラシ部3のリード線6による電気的な接点部41は、ブラシ30側とは反対の把持部2の側に配置されているが、本実施の形態では、図3に示すように、把持部2の駆動回路23に接続されたリード線6と、歯ブラシ部3Aのモータ31に接続されたリード線6との電気的な接合部4Aは、歯ブラシ部3Aの内部においてブラシ30の近傍に配置される。
図3の(A)には、歯ブラシ部3Aが把持部2に装着されて両者が一体的構成とされた電動歯ブラシ1Aが示される。図3の(B)には、図3の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1Aの内部断面構造が示される。
図3の(B)に示されるように、把持部2の歯ブラシ部3Aが装着される端には、弾性部材を介して把持部2に一体的にステム5が取付けられている。ステム5は、把持部2の端からブラシ30の方向に伸長する樹脂材料からなる筒形状を有する。歯ブラシ部3Aの内部は、ステム5を挿通可能なようにブラシ30の下部分を除いては中空に形成されている。
図3の(B)を参照して、駆動回路23に接続されたリード線6はステム5内を通過して、ステム5の筒の把持部2とは反対側に設けられた端子に接続される。歯ブラシ部3Aにステム5が挿通されることによって歯ブラシ部3Aが把持部2に装着された状態においては、ステム5の筒の端子は、ブラシ30の近傍に配置されたモータ31の信号入力端子と接合部4Aで接合する。
図4の(A)には、図3の歯ブラシ部3Aを把持部2から取外した状態が示される。図4の(B)には、図4の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1Aの内部断面構造が示される。
図4の(A)においては、把持部2とステム5とは一体的に形成されている。図4の(B)には、歯ブラシ部3Aが取外された状態において、ステム5は接合部4Aに対応する部分に、駆動回路23から伸びるリード線6が接続される端子に対応する電気的な接点部51を有する。歯ブラシ部3Aは電気的な接点部34を内蔵する。接点部34は、歯ブラシ部3Bが内蔵するモータ31が、リード線6からの信号を入力するための端子に対応する。
ステム5に歯ブラシ部3Aが挿通されると、接点部51の端子と接点部34の端子とは接続されて接点部4Aを構成する。接点部4Aにおいて両端子は、電気的に導通する。これにより、接点部4Aを介して駆動回路23とモータ31との間で信号の送受信が可能となる。
図4の構成によれば、歯ブラシ部3Aの内部に接点部4Aが設けられるので、歯ブラシ時に接点部4Aが被水することを回避できて、モータ31に安定して信号を供給することができる。
(実施の形態3)
実施の形態2で示したステムは把持部2に固定して接続されていたが、ステムと歯ブラシ部は交換可能であってもよい。本実施の形態では、把持部2から自在に着脱可能なステム5Bが示される。
実施の形態2で示したステムは把持部2に固定して接続されていたが、ステムと歯ブラシ部は交換可能であってもよい。本実施の形態では、把持部2から自在に着脱可能なステム5Bが示される。
図5の(A)において本実施の形態に係る電動歯ブラシ1Bの外観が示されて、図5の(B)には、図5の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1Bの内部断面構造が示される。
図5を参照して、電動歯ブラシ1Bは把持部2と、把持部2に着脱自在に装着される歯ブラシ部3Bを有する。図5の(B)を参照して、電動歯ブラシ1Bは、ブラシ30の近傍(下部、好ましくは直下)には、モータ31および、モータ31と偏心軸33によって連接される分銅32を有する。
図5の歯ブラシ部3B、ステム5Bおよび把持部2が接続されて一体的に構成された状態において、把持部2の駆動回路23からの信号をモータ31に供給するための把持部2内のリード線6は、ステム5B内に配線されたリード線6と、接点部25において電気的に接続される。ステム5B内のリード線6の接点部25とは反対側の端は、ステム5B内のモータ31の信号を入力するための端子に接続される。これにより、当該端子と接点部25とは導通状態となり、信号入力駆動回路23とモータ31との間でリード線6および接点部25を介して信号の送受信が可能となる。
図6の(A)には、図5の電動歯ブラシ1Bの歯ブラシ部3B、ステム5Bおよび把持部2が相互に分離された外観が示される。図6の(B)には、図6の(A)に関連付けて、電動歯ブラシ1Bの内部断面構造が示される。
本実施の形態に係る電動歯ブラシ1Bは、ステムと歯ブラシ部とは交換可能である。図6の(A)に示すように、把持部2には、ステム5Bが着脱自在に装着されて、ステム5Bには歯ブラシ部3Bが前述した実施の形態2に示すように着脱自在に装着される。
ステム5Bは把持部2に装着される側において接点部52を有し、把持部2はステム5Bが装着される側に接点部24を有する。接点部52が接点部24に接合されることによより、接合部において接点部25が構成される。
図6の(B)を参照して、ステム5Bは、接点部52とは反対側の端にモータ31およびモータ31の回転軸に連なる偏心軸33に連接された分銅32を内蔵する。歯ブラシ部3Bがステム5Bに装着された状態においては、ステム5Bに内蔵されたモータ31および分銅32はブラシ30の近傍(下部、好ましくは直下)に配置される(図5の(B)参照)。
接点部52は、凸形状の端子に対応する。接点部52の端子の一端とモータ31の入力端子とは、リード線6を介して接続される。接点部24は、凹形状の端子に対応する。接点部24の端子と駆動回路23とはリード線6を介して接続される。ステム5Bを把持部2に装着するとき、凸形状の接点部52は、凹形状の接点部24に嵌め込まれることにより、接点部52と24の凸部と凹部とは嵌合状態となる。嵌合部において接点部25が構成される。嵌合状態においてリード線6および接点部52と24の端子は、電気的に導通可能な状態になり、駆動回路23とステム5B内のモータ31との間で信号の送受信が可能となる。なお、接点部52と24は、凹凸形状の組み合わせが逆であっても接点部25を構成することができる。
本実施の形態では、モータ31を内蔵したステム5Bを把持部2から取外すことができ、歯ブラシ部3Bはステム5B(または把持部2)から取外すことができるので、歯ブラシ部3Bのみを交換する、またはステム5Bのみを交換できる。これにより、電動歯ブラシ1Bを構成するステム5B、モータ31、分銅32および歯ブラシ部3Bの種類を選択することができる。また、モータ31の寿命またはブラシ30の磨耗状態に影響されずに本体である把持部2を使用し続けることができる。また、把持部2の駆動回路23が故障の場合には把持部2のみを交換することができるので、経済的である。
(実施の形態4)
上述した各実施の形態では、モータ31と分銅32を歯ブラシ部3およびステム5Bのいずれか一方側の筐体に、すなわち同じ(共通の)筐体に内蔵するようにしたが、本実施の形態のように、モータ31と分銅32は、異なる筐体に内蔵するようにしてもよい。
上述した各実施の形態では、モータ31と分銅32を歯ブラシ部3およびステム5Bのいずれか一方側の筐体に、すなわち同じ(共通の)筐体に内蔵するようにしたが、本実施の形態のように、モータ31と分銅32は、異なる筐体に内蔵するようにしてもよい。
図7では、電動歯ブラシについて、把持部2の図示を略した概略構成が示される。図示のない把持部2に装着(把持部2に固定して装着または着脱自在に装着)されるステム5Bに、着脱自在の歯ブラシ部3Cを図4に示したようにステムに挿通させることにより歯ブラシ部3Cは把持部2と一体的に構成される。
図7では、電動歯ブラシについて、把持部2の図示を略した概略構成が示される。
図示のない把持部2に装着(把持部2に固定して装着または着脱自在に装着)されるステム5Bに、着脱自在の(注1)歯ブラシ部3Cを図4に示したようにステムに挿通させることにより歯ブラシ部3Cは把持部2と一体的に構成される。図7では、歯ブラシ部3Cは、偏心軸33を支持するベアリング36を内蔵する。
図示のない把持部2に装着(把持部2に固定して装着または着脱自在に装着)されるステム5Bに、着脱自在の(注1)歯ブラシ部3Cを図4に示したようにステムに挿通させることにより歯ブラシ部3Cは把持部2と一体的に構成される。図7では、歯ブラシ部3Cは、偏心軸33を支持するベアリング36を内蔵する。
図7の(A)においては、モータ31はステム5B側に内蔵され、分銅32は歯ブラシ部3C側においてブラシ30の近傍(下部、好ましくは直下)位置に内蔵される。
ステム5Bのモータ31と歯ブラシ部3Cの分銅32は、モータ回転軸に連接されるベアリング36および傘歯車8からなる機械的機構を経由して連接される。
この場合においても、ステム5Bに歯ブラシ部3Cが装着された状態においては、エネルギーロスを抑えるために、モータ31と分銅32は近接して配置される。
また、図7の(B)では、歯ブラシ部3C側に分銅32を内蔵し、ステム5B側に駆動源であるモータ31を内蔵する。駆動回路23から与えられる信号により駆動源において生じるエネルギーは偏心軸33を経由して磁石71を回転させる。磁石71が回転することにより、磁極がS極とN極、N極とS極と対になる様に配置された歯ブラシ部3Cに内蔵の磁石72が、磁石同士の吸着力と反発力により回転する。磁石71を回転に連動して回転する磁石72に連接された偏心軸33が回転することにより、分銅32は振動する。
本実施の形態によれば、ステム5Bの内部に駆動源を配置し、歯ブラシ部3Cに振動源を配置し、駆動源のエネルギーを振動源に直接伝達する(図7の(A))、または磁力で伝える(図7の(B))ようにしたので、ブラシ30の磨耗による歯ブラシ部3Cの交換においては、振動源のみが破棄(モータ31は破棄されない)されるため、廃棄されるゴミ量を少なくできる。
また、駆動源の取付位置に制限されずに振動源をブラシ30に、より近接して配置できるので、ブラシ30に効率よく振動を与えることができる。
また、図7の(B)の磁力による方式は防水が容易である。
(実施の形態5)
上述した各実施の形態では、駆動源の仕様、振動源の仕様、交換可能な歯ブラシ部の筐体の仕様、交換可能なステムの筐体の仕様、およびブラシ30の仕様のいずれかを変更する、または組合わせて変更するようにしてもよい。これにより、駆動回路23のCPUの制御の下に出力される駆動信号が同じであったとしても、多様な動作モードを実現することができる。
(実施の形態5)
上述した各実施の形態では、駆動源の仕様、振動源の仕様、交換可能な歯ブラシ部の筐体の仕様、交換可能なステムの筐体の仕様、およびブラシ30の仕様のいずれかを変更する、または組合わせて変更するようにしてもよい。これにより、駆動回路23のCPUの制御の下に出力される駆動信号が同じであったとしても、多様な動作モードを実現することができる。
以下に仕様の変更を例示するが、仕様の変更は、これらに限定されるものではない。なお、図8−図12、および図14−図17は、説明を簡単するために、上述したような仕様のみが変更される歯ブラシ部のみを示し、当該歯ブラシ部が装着されるステムおよび把持部の図示は略している。これら図面の歯ブラシ部はいずれも図示のない同一のステム(または把持部)に交換可能に装着され得ることが明確となるように、少なくとも筐体のサイズは同じとなるように示した。
<振動数>
図8の(A)と(B)においては、同一の分銅32が接続されるモータ31のサイズを小型と大型で異ならせた場合が示される。同一の駆動信号が供給されるとしても小型モータ31(図8の(A))では単位時間当たりの回転数は少なく、大型モータ31(図8の(B))では回転数は多い。したがって、同一駆動信号が与えられるとしても図8の(A)の小型モータ31によってブラシ30に与えられる振動数は少なくブラシ30は低速に振動し、歯に与えられる刺激を少なくできる。これに対して、図8の(B)の大型モータ31がブラシ30に与る振動数は多くブラシ30は高速に振動し、高い歯垢除去効果を得ることができる。
図8の(A)と(B)においては、同一の分銅32が接続されるモータ31のサイズを小型と大型で異ならせた場合が示される。同一の駆動信号が供給されるとしても小型モータ31(図8の(A))では単位時間当たりの回転数は少なく、大型モータ31(図8の(B))では回転数は多い。したがって、同一駆動信号が与えられるとしても図8の(A)の小型モータ31によってブラシ30に与えられる振動数は少なくブラシ30は低速に振動し、歯に与えられる刺激を少なくできる。これに対して、図8の(B)の大型モータ31がブラシ30に与る振動数は多くブラシ30は高速に振動し、高い歯垢除去効果を得ることができる。
<振幅>
図9の(A)と(B)においては、同一のモータ31が接続される分銅32のサイズを軽量と重量で異ならせた場合が示される。同一モータ31が接続されるので、同一駆動信号をモータ31に供給すれば、分銅32に伝達されるエネルギー量は同じとなるが、分銅32の振幅は相違する。
図9の(A)と(B)においては、同一のモータ31が接続される分銅32のサイズを軽量と重量で異ならせた場合が示される。同一モータ31が接続されるので、同一駆動信号をモータ31に供給すれば、分銅32に伝達されるエネルギー量は同じとなるが、分銅32の振幅は相違する。
つまり、図9の(A)では分銅32は軽量なので小さい振幅で振動し、したがってブラシ30も小さい振幅で振動する。その結果、ブラシ30の振動によって歯に与えられる刺激を少なくすることができ、歯と歯茎の境であるいわゆる歯周ポケットなどの狭小部分の歯磨きに適する。
これに対して、図9の(B)では分銅32は重量なので大きい振幅で振動し、したがってブラシ30も大きい振幅で振動する。その結果、ブラシ30の振動によって歯に与えられる刺激は比較的に大きくすることができ、歯の側面など比較的に面積の大きい部分のブラッシングに適合し、高い歯垢除去効果を得ることができる。
<振動方向>
図10の(A)−(C)においては、モータ31および分銅32が偏心軸33を介して接続される。図において、歯ブラシ部3の表面に植えつけたブラシ30が延びる方向をY軸が延びる方向に一致すると想定し、Y軸に直交するX軸およびZ軸を想定する。X軸の延びる方向は、歯ブラシ部3の筐体の長手方向に一致する。Z軸の延びる方向は、紙面を貫く方向に一致する。
図10の(A)−(C)においては、モータ31および分銅32が偏心軸33を介して接続される。図において、歯ブラシ部3の表面に植えつけたブラシ30が延びる方向をY軸が延びる方向に一致すると想定し、Y軸に直交するX軸およびZ軸を想定する。X軸の延びる方向は、歯ブラシ部3の筐体の長手方向に一致する。Z軸の延びる方向は、紙面を貫く方向に一致する。
モータ31の回転軸に連接された偏心軸32は、図10の(A)ではモータ31の回転に連動してX軸を中心に回転し、したがってブラシ30の振動は大きく、高い歯垢除去能力を得ることができる。図10の(B)では偏心軸32はモータ31の回転に連動してY軸を中心に回転し、したがってブラシ30の振動は小さく、歯に与えられる刺激は少ない。図10の(C)では偏心軸32はモータ31の回転に連動してZ軸を中心に回転し、したがってブラシ30の振動は歯の狭小部分のブラッシングに適合する。
〈取付け位置〉
図11においては、同一のモータ31および同一の分銅32が同一の偏心軸33を介して接続される。ブラシ30は、歯ブラシ部3の筐体の長手方向の先端部分に配置されるので、分銅32を図11の(A)のように当該先端部分寄りに配置することでブラシ30には振幅の大きい振動が与えられ、図11の(B)の当該先端部から離れた位置に配置することでブラシ30には振幅の小さい振動が与えられる。振幅が大きい場合には大きな歯垢除去能力を得ることができ、小さい場合には歯に与える刺激を少なくすることができる。
図11においては、同一のモータ31および同一の分銅32が同一の偏心軸33を介して接続される。ブラシ30は、歯ブラシ部3の筐体の長手方向の先端部分に配置されるので、分銅32を図11の(A)のように当該先端部分寄りに配置することでブラシ30には振幅の大きい振動が与えられ、図11の(B)の当該先端部から離れた位置に配置することでブラシ30には振幅の小さい振動が与えられる。振幅が大きい場合には大きな歯垢除去能力を得ることができ、小さい場合には歯に与える刺激を少なくすることができる。
〈駆動源の固定方法〉
図12の(A)と(B)に示されるように、歯ブラシ部3は内部においてモータ31を固定(支持)するための弾性部材35A(35B)を含む。図12の(A)の弾性部材35Aは高い弾性力を有し、図12の(B)の弾性部材35Bの弾性力は弾性部材35Aに比べると低い。モータ31を固定する弾性部材の弾性力を異ならせることにより、弾性力が高い部材で固定される場合には分銅32を介してブラシ30に大きい振動を与えることができ、弾性力が低い部材で固定される場合には、高い部材で固定される場合に比較してブラシ30に与えられる振動を小さくできる。
図12の(A)と(B)に示されるように、歯ブラシ部3は内部においてモータ31を固定(支持)するための弾性部材35A(35B)を含む。図12の(A)の弾性部材35Aは高い弾性力を有し、図12の(B)の弾性部材35Bの弾性力は弾性部材35Aに比べると低い。モータ31を固定する弾性部材の弾性力を異ならせることにより、弾性力が高い部材で固定される場合には分銅32を介してブラシ30に大きい振動を与えることができ、弾性力が低い部材で固定される場合には、高い部材で固定される場合に比較してブラシ30に与えられる振動を小さくできる。
〈筐体の長さ〉
図13の(A)と(B)に示されるように、モータ31および分銅32を歯ブラシ部3の同一位置に内蔵(たとえば、歯ブラシ部3の先端部に配置されたブラシ3の直下部に内蔵)した場合において、歯ブラシ部3の筐体の長手方向の長さを異ならせることにより、長い場合にはブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、大きな歯垢除去能力を得ることができる。短い場合には、長い場合に比較して小さい振幅の振動を与えることができ、歯に与える刺激を少なくすることができる。
図13の(A)と(B)に示されるように、モータ31および分銅32を歯ブラシ部3の同一位置に内蔵(たとえば、歯ブラシ部3の先端部に配置されたブラシ3の直下部に内蔵)した場合において、歯ブラシ部3の筐体の長手方向の長さを異ならせることにより、長い場合にはブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、大きな歯垢除去能力を得ることができる。短い場合には、長い場合に比較して小さい振幅の振動を与えることができ、歯に与える刺激を少なくすることができる。
歯ブラシ部3の筐体の長さの調整は、すなわち歯ブラシ部3が挿通されるステムの長手方向の長さの調整に対応する。
なお、歯ブラシ部3の筐体の長手方向の長さは、別途部材を筐体に継ぎ足すことにより調整することもできる。歯ブラシ部3およびステムの長手方向は、把持部2の長手方向に一致する。
〈筐体の材質〉
図14の(A)と(B)に示すように、モータ31および分銅32を歯ブラシ部3の同一位置に内蔵(たとえば、歯ブラシ部3の先端部に配置されたブラシ3の直下部に内蔵)した場合において、歯ブラシ部3の筐体材料の弾性力を異ならせてよい。低い弾性力の材料からなる筐体(図14の(A)参照)と、高い弾性力の材料からなる筐体(図14の(B)参照)とでは、ブラシ30に与える振動の振幅と振動数を変化させることができる。
図14の(A)と(B)に示すように、モータ31および分銅32を歯ブラシ部3の同一位置に内蔵(たとえば、歯ブラシ部3の先端部に配置されたブラシ3の直下部に内蔵)した場合において、歯ブラシ部3の筐体材料の弾性力を異ならせてよい。低い弾性力の材料からなる筐体(図14の(A)参照)と、高い弾性力の材料からなる筐体(図14の(B)参照)とでは、ブラシ30に与える振動の振幅と振動数を変化させることができる。
図14の(A)の低い弾性力の筐体では、ブラシ30に大きな振幅且つ振動数の少ない振動を与えることができ、高い歯垢除去能力を得ることができる。
これに対して図14の(B)の高い弾性力の筐体では、ブラシ30に小さい振幅且つ振動数の多い振動を与えることができ、歯に与える刺激を少なくできる。なお、別途弾性力の高い部材を歯ブラシ部3の筐体に継ぎ足すようにして、当該筐体の弾性力を高めるようにしてもよい。
〈筐体の重心〉
図15の(A)と(B)に示すように、モータ31および分銅32を歯ブラシ部3の同一位置に内蔵(たとえば、歯ブラシ部3の先端部に配置されたブラシ30の直下に内蔵)した場合において、歯ブラシ部3に分銅32とは別個に錘37を内蔵することにより、歯ブラシ部3の重心位置を、錘37の位置により変更することができる。錘37を内蔵することで、歯ブラシ部3に作用する遠心力を増加させることができ、錘37の歯ブラシ部3内の取付け位置により、ブラシ30に与える振動の振幅と振動数を変化させることができる。
図15の(A)と(B)に示すように、モータ31および分銅32を歯ブラシ部3の同一位置に内蔵(たとえば、歯ブラシ部3の先端部に配置されたブラシ30の直下に内蔵)した場合において、歯ブラシ部3に分銅32とは別個に錘37を内蔵することにより、歯ブラシ部3の重心位置を、錘37の位置により変更することができる。錘37を内蔵することで、歯ブラシ部3に作用する遠心力を増加させることができ、錘37の歯ブラシ部3内の取付け位置により、ブラシ30に与える振動の振幅と振動数を変化させることができる。
たとえば錘37を図15の(A)のように歯ブラシ部3の把持部2とは反対側の端に配置することで、ブラシ30に大きな振幅且つ振動数の少ない振動を与えることができ、高い歯垢除去能力を得ることができる。これとは逆に図15の(B)の把持部2側の端に錘37を配置することにより、ブラシ30には、小さい振幅且つ振動数の多い振動を与えることができ、歯に与える刺激を少なくできる。なお、別途弾性力の高い部材を歯ブラシ部3の筐体に継ぎ足すようにして振幅を大きくするようにしてもよい。
〈ブラシの弾性力〉
図16の(A)と(B)に示すように、歯ブラシ部3の筐体表面に植毛されるブラシ30の弾性力が高い場合(図16の(A)参照)と、弾性力が低い場合(図16の(B)参照)とでは、ブラシ30に与えられる振動の振幅を変化させることができる。
図16の(A)と(B)に示すように、歯ブラシ部3の筐体表面に植毛されるブラシ30の弾性力が高い場合(図16の(A)参照)と、弾性力が低い場合(図16の(B)参照)とでは、ブラシ30に与えられる振動の振幅を変化させることができる。
同一モータ31および同一の分銅32であっても、図16の(A)の高い弾性力を有するブラシ30の場合では、ブラシ30に小さい振幅の振動を与えることができ、高い歯垢除去能力を得ることができる。これに対して図16の(B)の低い弾性力のブラシ30では、ブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、歯に与える刺激を少なくできる。
〈歯ブラシ部の筐体の長さ〉
図17の(A)と(B)に示すように、歯ブラシ部3の筐体の太さを異ならせてもよい。ここでは、歯ブラシ部3の筐体の太さは、歯ブラシ部3の柱状筐体の胴回りサイズを指す。同一モータ31および同一の分銅32であっても、図17の(A)の筐体が細い歯ブラシ部3の場合には、ブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、高い歯垢除去能力を得ることができる。これに対して図17の(B)の筐体が太い歯ブラシ部3の場合には、ブラシ30に与えられる振動の振幅を小さくできるので、歯に与える刺激を少なくできる。
図17の(A)と(B)に示すように、歯ブラシ部3の筐体の太さを異ならせてもよい。ここでは、歯ブラシ部3の筐体の太さは、歯ブラシ部3の柱状筐体の胴回りサイズを指す。同一モータ31および同一の分銅32であっても、図17の(A)の筐体が細い歯ブラシ部3の場合には、ブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、高い歯垢除去能力を得ることができる。これに対して図17の(B)の筐体が太い歯ブラシ部3の場合には、ブラシ30に与えられる振動の振幅を小さくできるので、歯に与える刺激を少なくできる。
〈歯ブラシ部の形状〉
図18の(A)と(B)に示すように、歯ブラシ部3の筐体の形状を異ならせてもよい。ここでは、歯ブラシ部3の筐体の長手方向と直交する横断面の形状は、略長方形と想定する。モータ31および分銅32が同じであっても、ブラシ30が当該長方形短辺側の筐体表面に植毛されている場合には(図18の(A)を参照)、ブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、歯、歯間および歯周ポケットにについて高い垢除去能力を得ることができる。これに対してブラシ30が長方形長辺側の筐体表面に植毛されている場合には(図18の(B)を参照)、ブラシ30に与えられる振動の振幅を小さくできるので、歯に与える刺激を少なくできる。なお、筐体の横断面の形状は長方形に限定されるものではない。
図18の(A)と(B)に示すように、歯ブラシ部3の筐体の形状を異ならせてもよい。ここでは、歯ブラシ部3の筐体の長手方向と直交する横断面の形状は、略長方形と想定する。モータ31および分銅32が同じであっても、ブラシ30が当該長方形短辺側の筐体表面に植毛されている場合には(図18の(A)を参照)、ブラシ30に大きい振幅の振動を与えることができ、歯、歯間および歯周ポケットにについて高い垢除去能力を得ることができる。これに対してブラシ30が長方形長辺側の筐体表面に植毛されている場合には(図18の(B)を参照)、ブラシ30に与えられる振動の振幅を小さくできるので、歯に与える刺激を少なくできる。なお、筐体の横断面の形状は長方形に限定されるものではない。
以上のように、歯ブラシ部3またはステムの仕様により変更できる動作モード(振動数・振幅・振動方向の変更による動作モード)と、CPUからの駆動信号の種類の組み合わせにより、振動数、振幅および振動方向の組合わせの種類を多くすることができて、ユーザの要求に応じて多様な動作(施療)モードを実現できる。
(他の実施の形態)
・高い放熱特性を有するステムおよび歯ブラシ部
上述した各実施の形態においては、超小型のモータ31を使用するために、モータ31自体の密度が高くなり、モータ31が高温になりやすい。モータ31の放熱を促すために、モータ31を固定する部位に、アルミニウムまたはカーボンなどの熱伝導率の高い物質を混入させた樹脂材料(高い熱伝導率を有した樹脂材料)を用いることにより、モータ31が高温になることに起因した性能劣化・耐久性低下を防止できる。
・高い放熱特性を有するステムおよび歯ブラシ部
上述した各実施の形態においては、超小型のモータ31を使用するために、モータ31自体の密度が高くなり、モータ31が高温になりやすい。モータ31の放熱を促すために、モータ31を固定する部位に、アルミニウムまたはカーボンなどの熱伝導率の高い物質を混入させた樹脂材料(高い熱伝導率を有した樹脂材料)を用いることにより、モータ31が高温になることに起因した性能劣化・耐久性低下を防止できる。
・柔軟性を有した放熱板の利用
また、上述の放熱促進のために、モータ31にアルミニウム箔など柔軟性を有し、且つ熱伝導率の高い材料を放熱板とし、モータ31に巻き付けた放熱板を把持部2の方向に延長することにより、モータ31とは離れた部分に熱を移動させて放熱させることができる。これにより、モータ31が高温になることに起因した性能劣化・耐久性低下を防止できる。
また、上述の放熱促進のために、モータ31にアルミニウム箔など柔軟性を有し、且つ熱伝導率の高い材料を放熱板とし、モータ31に巻き付けた放熱板を把持部2の方向に延長することにより、モータ31とは離れた部分に熱を移動させて放熱させることができる。これにより、モータ31が高温になることに起因した性能劣化・耐久性低下を防止できる。
・筐体が柔軟な材料からなるステムおよび歯ブラシ部
上述の各実施の形態では、超小型のモータ31を使用するが、超小型モータゆえにブラシ30にあたえられる振幅の大きさが制限される。これを解消するために、ステム5の筐体の一部(または全部)を柔軟性のある材料(または、くびれさせたり蛇腹状に形成する)で構成することで、ブラシ30の振幅を最大化させることができる。
上述の各実施の形態では、超小型のモータ31を使用するが、超小型モータゆえにブラシ30にあたえられる振幅の大きさが制限される。これを解消するために、ステム5の筐体の一部(または全部)を柔軟性のある材料(または、くびれさせたり蛇腹状に形成する)で構成することで、ブラシ30の振幅を最大化させることができる。
・駆動源の他の例示
着脱自在の歯ブラシ部3に内蔵する駆動源は直流モータでなくても良い。たとえば、ソレノイド、圧電素子、超音波振動子、人工筋肉などを利用したモータであってもよい。
着脱自在の歯ブラシ部3に内蔵する駆動源は直流モータでなくても良い。たとえば、ソレノイド、圧電素子、超音波振動子、人工筋肉などを利用したモータであってもよい。
・駆動源の多重化
振動源(直流モータ、ソレノイドまたは超音波振動子などを利用したモータ)は1個に限定されず、複数個備えてもよい。複数個のモータを接続し、モータ間の回転などの動作を同期させることで振幅を増幅させる、もしくは複雑なモータの動きを作り出すようにして、ブラシ30に与える振動を多様化してもよい。
振動源(直流モータ、ソレノイドまたは超音波振動子などを利用したモータ)は1個に限定されず、複数個備えてもよい。複数個のモータを接続し、モータ間の回転などの動作を同期させることで振幅を増幅させる、もしくは複雑なモータの動きを作り出すようにして、ブラシ30に与える振動を多様化してもよい。
・振動源の多重化
モータ31に接続される分銅32は1個に限定されず、複数個接続するようにして、偏心分銅32を内蔵する歯ブラシ部またはステムに作用する遠心力を増やすようにしてもよい。また、複数種類の分銅32の組み合わせ方を変更し、ブラシ30に与える振動パターンを複雑化するようにしてもよい。
モータ31に接続される分銅32は1個に限定されず、複数個接続するようにして、偏心分銅32を内蔵する歯ブラシ部またはステムに作用する遠心力を増やすようにしてもよい。また、複数種類の分銅32の組み合わせ方を変更し、ブラシ30に与える振動パターンを複雑化するようにしてもよい。
・モータの防水
モータ31を歯ブラシ時の被水から防止するために、防水加工済みのユニットにモータ31を封入し、モータ31を封入したユニットを歯ブラシ部3内部の先端部(ブラシ30の近傍)に埋込み、埋め込んだユニットを歯ブラシ部3の筐体の内壁面に、超音波溶着または接着剤などで固定する。これにより、モータ31の防水を確保できる。
モータ31を歯ブラシ時の被水から防止するために、防水加工済みのユニットにモータ31を封入し、モータ31を封入したユニットを歯ブラシ部3内部の先端部(ブラシ30の近傍)に埋込み、埋め込んだユニットを歯ブラシ部3の筐体の内壁面に、超音波溶着または接着剤などで固定する。これにより、モータ31の防水を確保できる。
・モータユニットの交換
上述の防水加工済みユニットは、歯ブラシ部3に固定して取付けられるとしたが、当該ユニットを固定せずに歯ブラシ部3から着脱自在に取付けるようにして、モータ31のみ、またはモータ31を除く歯ブラシ部3を交換可能なように構成してもよい。
上述の防水加工済みユニットは、歯ブラシ部3に固定して取付けられるとしたが、当該ユニットを固定せずに歯ブラシ部3から着脱自在に取付けるようにして、モータ31のみ、またはモータ31を除く歯ブラシ部3を交換可能なように構成してもよい。
・変速装置の適用
モータ31に変速装置を取付けることで、モータ31が低速モータであったとしても、変速装置により高速回転のモータと同レベルの出力エネルギーを得るようにしてもよい。
モータ31に変速装置を取付けることで、モータ31が低速モータであったとしても、変速装置により高速回転のモータと同レベルの出力エネルギーを得るようにしてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,1A,1B 電動歯ブラシ、2 把持部、3,3A,3B 歯ブラシ部、4,4A25 接点部、5,5B ステム、6 リード線、21 電池、22 操作部、23 駆動回路、30 ブラシ、31 モータ、32 偏心分銅、33 偏心軸、37 錘。
Claims (9)
- ケア部材を用いて口腔をケアする口腔ケア装置であって、
本体部と、
前記本体部に交換可能に取付けられる交換部と、を備え、
前記本体部は、前記口腔ケア装置の動作を制御するための回路を搭載する制御基板と、外部から操作される操作部とを含み、
前記交換部は、前記ケア部材を振動させるための駆動部を含む、口腔ケア装置。 - 前記交換部は、前記ケア部材を一体的に有した口腔ケア部である、請求項1に記載の口腔ケア装置。
- 前記本体部から一体的に伸長し前記口腔ケア部を支持するステムと、
前記駆動部が、前記制御基板に搭載された前記回路からの信号を入力するための第1端子と、をさらに備え、
前記ステムは、前記本体部とは反対側の端部において、前記制御基板に搭載された前記回路と電気的に接続された第2端子を含み、
前記口腔ケア部が前記ステムを介して前記本体部に取付けられるとき、前記駆動部の近傍において前記第1端子と前記第2端子とは電気的に導通する、請求項2に記載の口腔ケア装置。 - 前記交換部は、
前記ケア部材を一体的に有した交換可能な口腔ケア部と、前記口腔ケア部を支持するステムを含む、請求項1に記載の口腔ケア装置。 - 前記駆動部は、振動源と前記振動源を駆動する駆動源からなり、
前記口腔ケア部は、前記振動源を有し、
前記ステムは、前記駆動源を有する、請求項4に記載の口腔ケア装置。 - 前記駆動源の仕様は変更可能である、請求項5に記載の口腔ケア装置。
- 前記振動源の仕様は変更可能である、請求項5に記載の口腔ケア装置。
- 前記ステムの筐体の仕様、前記口腔ケア部の筐体の仕様および前記ケア部材の仕様の少なくとも1つは変更可能である、請求項4から7のいずれかに記載の口腔ケア装置。
- 前記駆動部は、直流モータを含む、請求項1から8のいずれかに記載の口腔ケア装置。
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