JP2018064752A

JP2018064752A - 電動式歯間清掃ホルダー

Info

Publication number: JP2018064752A
Application number: JP2016205092A
Authority: JP
Inventors: 昭安宮澤; Akiyasu Miyazawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-04-26

Abstract

【課題】二股状に対向させた支柱を有する支柱体50の先端に架橋したフロス52のみを長手方向に往復走行させる。
【解決手段】歯間清掃ホルダー本体10に配設した回転揺動輪42、44に向かって、二股状に対向する支柱体の支柱先端に架橋したフロス52余端52a、52bを導き、それぞれを回転揺動輪に巻付け保持するとともに、巻付けたフロス余端52a、52bの巻取りと繰出を同期して行う回転揺動輪の揺動機構とを備えることでフロスのみを長手方向に往復走行させる。
【選択図】図１

Description

本発明は二股状に対向する支柱先端に架橋したデンタルフロスのみを長手方向に往復走行させる電動式の歯間清掃ホルダーに関する。

従来、歯間清掃の手段として糸状のデンタルフロスを使用するのが一般的だが、歯間の掃除を行う際このフロスを細かく繰返して動かすことが効果的な清掃につながることから、前記フロスを電動で駆動するようにした図10(a)、(c)のような電動式の歯間清掃ホルダーが考案されている。

特許文献1は図11(a)によると、歯間清掃ホルダーは駆動軸（図示せず）Aを中心に回転揺動運動させる揺動機構を備えており、駆動軸の駆動により支柱体64の支柱先端に架橋固定したフロス62を支柱体64と一体に図示矢印方向に回転揺動させるものである。

特許文献2は図11(c)によると、特許文献1とほぼ同じ形態であって間清掃ホルダーは駆動軸（図示せず）Aを中心に回転揺動運動させる揺動機構を備えており、駆動軸の駆動により支柱体64の支柱先端に架橋固定したフロス62を支柱体64と一体に図示矢印方向に回転揺動させるものである。

前記2つの形態は原理的にフロス62と支柱体64自身が一体で揺動するため、清掃操作中に支柱体64が歯、歯茎や口腔内壁に接近、接触することによる不快感を払拭できず快適なフロッシングを行う上で改善の余地を残すものであった。

さらに、図11(b)、(d)によれば支柱体64の回転揺動の動作量(図示矢印回転)を大きくすると支柱体64が歯76にぶつかるといった共通の問題から動作量に制限があり、フロスを直接指に巻付けて歯間を往復走行させる歯科衛生士など専門職が行う清掃効果に対し十分な動作量が確保できないものであった。

特開2005-40527 特開2014-183874

なし

本発明は、二股状に対向する支柱先端にフロスを架橋した支柱体を揺動運動させることなく、フロスのみを往復走行させて歯茎や口腔内に振動が伝わるといった不快感のないフロッシングを実現することにある。

さらに、フロスを長手方向に大きく往復走行させることにより、フロスを直接指に巻付けて歯間を往復走行させる歯科衛生士など専門職が行うのと類似の清掃動作を可能して理想的なフロッシングを実現することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る電動式の歯間清掃ホルダーは、二股状に対向する支柱先端に架橋したフロスの各々端を歯間清掃ホルダー本体に配設した回転揺動輪に導き、前記フロスの一端を回転揺動輪の繰出し側に巻付け保持し、前記フロスのもう一端を回転揺動輪の巻取り側に巻付け保持するとともに、前記繰出し側と巻取り側の回転揺動輪を同期して回転揺動運動させる揺動機構とを備え、該回転揺動輪を往復回転させることで回転揺動輪に巻付けたフロスのみを長手方向に往復走行させることを特徴とする。

本発明の支柱体は原理的に口腔内で揺動しないため歯茎や口腔壁を傷つけるといった恐れや振動による違和感のない使用感の良い快適なフロッシングが可能になる

本発明の支柱体は揺動の影響を受けず、更にフロスを長手方向に大きく往復走行させたままの状態で清掃が安定して行える。これにより、歯科衛生士など専門職が行うフロスを直接指に巻付けて歯間を往復走行させるのと類似の操作が実現可能となって効果的で高効率のフロッシングが可能になる。

本発明の歯間清掃ホルダー外観斜視図である。 (a)は歯間清掃ホルダーの正面図である。(b)はその正面図をABCDEFGHで断面した側断面図である。歯間清掃ホルダーの動作について示した動作解説図である。歯間清掃ホルダーの揺動機構の一実施例部分構造図である。歯間清掃ホルダーの回転揺動輪外観斜視図である。歯間清掃ホルダーの揺動機構の一実施例部分構造図である。歯間清掃ホルダーの各種操作使用状態を示す斜視図である。歯間清掃ホルダーの支柱体の一実施例部分外観図である。歯間清掃ホルダーの支柱体の一実施例部分外観図である。歯間清掃ホルダーの従来技術を説明する実施例部分外観図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図に基づいて説明する。図1、図２は機構構成を示したものである。本体ケース10は持ち手部分を形成し、その先方に揺動機構とフロス52を巻付ける回転揺動輪42、44を配置し、さらに本体ケース10の延長先に二股状に対向する支柱先端にフロス52を架橋すべく支柱体50を配設し、さらに支柱体50に架橋したフロス52の各々の余端52a、52bを各々回転揺動輪42、44に導き巻付けて保持する

次に本発明の実施例についてさらに詳細に説明する。本体ケース10に内蔵する電池14、モーター16、操作部12、制御部78が配設され、モーター16の軸に固着したウォーム18の回転動作は軸20を中心に回転するウォーム歯車22に伝達され、さらにウォーム歯車22の回転を受けるリンク歯車28はその軸24を中心に回転可能とし、その歯車面に駆動ピン26を介して回転可能なリンク30を配置している。

リンク30のもう一端は回転可能な従動ピン32を介して軸34中心に回転可能に揺動歯車36の歯車面に固着されている。つまり、リンク歯車28の1回転動作はリンク30を介して揺動歯車36の回転揺動運動に変換されることになる。さらに揺動歯車36の回転は駆動軸40を中心に回転可能の歯車38に伝達されるが、歯車38は回転揺動輪42、44を固定するキー46(3箇所)で一体となって回転可能である。よって、揺動歯車36の揺動運動は回転揺動輪42、44の回転揺動運動として伝達されることになる。なお本体ケース10から露出して回転する回転揺動輪42、44の駆動軸40と本体ケース10の勘合隙間にはバッキン48(2箇所)を配置し、支柱体部の洗浄時の水分や外部からの汚れの浸入を防止している。

次に、一連の動作を図3で詳細に説明する。なお、説明の便宜上リンク歯車28の動作開始点を(a)として説明する。このときリンク30の駆動ピン26の位置は揺動歯車36の回転中心である軸34から一番遠くにあり、いわゆる遠死点の位置にある。この位置は揺動歯車36を反時方向に押す開始点にあり、この後、揺動歯車36は図示矢印反時計方向に回転すると、その先の歯車38と一体となった回転揺動輪42は時計方向に回転することができる。この動作によって、回転揺動輪42に巻付けたフロス52は図示矢印52aの方向に走行し、支柱体に架橋したフロス52は図示矢印上方向に走行して往路の動作をする。

リンク歯車28はさらに回転し、図示(b)を経て(c)に到達すると、このときリンク30の駆動ピン26の位置は揺動歯車36の回転中心である軸34から一番近く、いわゆる近死点の位置にある。この位置は揺動歯車36を時計方向に引く開始点にある。この後、揺動歯車36は図示矢印時計方向に回転を始め、その先の歯車38と一体となった回転揺動輪42は反時計方向に回転する。この動作によって、回転揺動輪42に巻付けたフロス52は図示矢印52b
の方向に走行し、支柱体に架橋したフロス52は図示矢印下方向に走行して復路の動作をする。

すなはち、モーター16の回転によりフロス52は長手方向に往復走行することが可能になる。ここで、駆動軸40を介して一体で回転する回転揺動輪42、44に対してフロス52の巻付け開始の位置を180°ずらすことで片方の回転揺動輪が繰出し側のとき、もう片方の回転揺動輪は巻取り側となって同期して動作することになる。例えば、図3の(a)のごとく回転揺動輪42がフロス52を矢印52aの方向に巻き取る際、一方の回転揺動輪44(図2(b))はフロス52を矢印52bの繰出し側になることは明らかであり動作上なんら矛盾を生じない。

前記フロス52の往復走行量について説明する。(図は省略している) 一般に糸ようじと呼ばれ市販されている手操作形の歯間清掃具においてフロスを架橋する先端部の形状として図10(e)、(f)、(g)に示すようなU字状、F字状、Y字状などがあり、いずれもフロスを架橋する二股状に対向した支柱間の距離 (スパン) Bは略20mm前後と幅狭に形成されているものが多い。これはフロスを適度に緊張して架橋保持するための剛性を得るためと、寸法的に歯間を清掃し易いサイズが口腔内での動きに違和感が少ないという理由からきている。ここで、スパンを略20mmとし歯の太さ寸法略10mmと仮定すると残りは略10mm程度になる。この略10mmの値を口腔内で細かく繰返し動かす行為は実際問題として困難であって清掃効果も少ないものであった。

本発明ではフロス52の往復動作量を略20mmとしている。この略20mmの値は歯科衛生士など専門職が行うフロスを直接指に巻付けて歯間を往復走行させる動作量より少な目ではあるが、本発明のフロスはそれのみ電動で繰り返し往復走行するため、歯の太さに関係なく同一箇所を略20mmの動作量が確保できる。ここで、清掃効果を左右するフロスの総走行距離はフロスと接触する歯面におけるフロスの接触時間に依存しているため、高い清掃効果を得ようとするならば接触時間(操作時間)を長くすることで同等の効果を得ることができるので前記20mmを大きくすることにあまり意味はない。さらに、この値を大きくすると、清掃中にフロスが歯間に挟まった際、支柱体が口腔内で振られ違和感を増やすことにもつながるため必要以上に大きくするのは得策でない。

さらに、通常フロスは市販のものを適度の長さに切断して使用し、清掃途中で逐次新しい部分に移動しながら消費していく使い方が一般的のため、前記略20mmの値を必要以上に大きくすることはフロスの浪費にもつながるため得策でない

図2の実施例では簡単な構成で揺動運動が得られるリンク機構としたが、同様の揺動運動を実現できる機構は多種である。その一応用例として図4(a)に示すものはカムを使用した例である。これによればカム歯車62は軸24を回転中心に図示矢印反時計方向に回転するとカム歯車62の歯面に刻まれたカム溝62aに摺動勘合するカムローラ64と動体のカムフォロア66は軸34を中心に図示矢印反時計方向に回転し、その先の歯車38、駆動軸40と一体に回転揺動輪42、44は図示矢印時計方向に回転する

カム歯車62が更に回転し図4 (b)になると、前記した動作と正反対の動作をするため詳細な説明は省略する。

本発明のフロスの往復走行周期は１秒間に数回程度としているが、この値を必要以上に増やすと清掃効果よりも歯茎や口腔内壁への傷つき懸念や振動の影響などで快適性が失われるため得策でない。よって、実用化に際しては図4(c)に示す操作部から段階的ないし連続的にモーターの回転速度を可変可能な速度制御手段を有する制御部78を付加し、個人差に対応できるようにするのが望ましい。

その他の実施例として図4(d)、(e)で説明する
(d)は歯車機構の動力源であるモーター16を電子的に正逆転制御して、回転揺動輪42、44を往復回転動作させることで前述した機械的な揺動機構と等価の機能を得るようにしたものである。モーター16の正逆転動作は、ウォーム18、ウォーム歯車22、中間歯車70、歯車38の歯車列を介して、フロスリーリ42、44の回転揺動運動として伝達される。以降、回転揺動輪42、44の一連の動作は前述してきたものと同様であるためここでは説明を省略する。
なお、前記した歯車列のウォーム18、ウォーム歯車22、中間歯車70、歯車38からなる回転伝達機構は各種考えられ実施例に限定されるものではない。

なお、実施に際しては図4(e)のブロック図に示す操作部から速度制御手段、正逆転制御手段からなる制御部78を介してモーターを駆動する構成が考えられる。なお、この種モーターの速度制御ないし正逆転制御の技術は公知のもので容易に実現できるのでここでの説明は省略する。また、本発明のような電池駆動の機器にあっては動力源のモーターに小型化と製造コストが安価といった理由から直流ブラシ付モーターを採用するケースが多い。しかし直流ブラシ付モーターは連続回転動作に比べ短時間の繰返し正逆転動作でブラシ寿命が短くなることは専門家の間で知られている。よって、揺動方式を直流ブラシ付モーターで置換える場合は実施例図2、図4(a)に示すような機械的な揺動機構とコスト、寿命の得失差を考慮して選択することになる

図5は回転揺動輪42、44の部品構造を示すものである。 (c)は(a)のDD’側断面を示す。回転揺動輪の目的機能は図1(a)の支柱体50から導かれたフロス余端52aを巻付け溝部Aに図示時計方向に巻付け、その余端を溝Bに引掛けさらに余端をスリットCに時計方向に挟み込んで巻付けて保持する。なお、(b)の断面は(c)の上下反対になるので図示を省略している。

前記に対しもう一方の繰出し側にあっては同様に、フロス52の余端を図5(b)に示す巻付け溝部Aに図示反時計方向に巻付け付け、その余端をBに引掛けさらに余端をスリットCに反時計方向に挟み込んで巻付けることで保持される。
すなはち、支柱体50から導かれるフロス52の端を2つの回転揺動輪に互いに反対方向に巻きつけることで本来の目的が達成される。

さらに、本発明の実施例では回転揺動輪42、44を1つの駆動軸40に対面になるように固着したが、繰出し側と巻取り側の回転揺動輪を別々の軸に分離し、互いの回転揺動輪を同期させて動作させるようにしてもよい。

図5(d)、(e)、(f)は回転揺動輪42、44を1つの回転揺動輪42として一体で駆動軸40、歯車38に固着した一実施例である。
(e)は正面図(d)をAA’で断面した側断面図である。ここで、駆動軸40は歯間清掃ホルダー本体ケース10に埋め込まれた軸受68に支持されて回転するようにしてある。
フロスリーリ42の回転揺動動作は前述してきた一連の動作と同様であるため説明を省略する。(f)において、回転揺動輪の機能は図5(d)の支柱体50から導かれたフロス余端52aを巻付け溝部Aに図示時計方向に巻付け、その余端を溝Bに引掛けさらに余端をスリットCに時計方向に挟み込んで巻付けて保持する。

前記に対しもう一方のフロス52の余端52bは巻付け溝部A’に図示反時計方向に巻付け付け、その余端をB’に引掛け、更にBに引掛け余端をスリットCに反時計方向に挟み込んで巻付けることで保持される。すなはち、支柱体50から導かれるフロス端を1つの回転揺動輪に互いに反対方向に巻きつけることで本来の目的が達成される。

なお、回転揺動輪は1個にせよ2個にせよ巻取りと繰出しは同期して揺動動作をするため、1動作の中で巻取り側と繰出し側は交互の動作となるのは必然であり、前述してきた巻取り側と繰出し側の表現はその時々の動作で入れ替わるものである

図6は他の実施例を示したものである。(b)は正面図(a)のAA’断面を示す。(c)は(a)のBB’断面を示す。なお、一連の動きで駆動軸40までの動作については図5で説明したのと同様のためここでの説明は省略する。さらに、図6の揺動方式はモーターによる電子的な正逆転制御としているが前述してきた各種揺動方式であっても構わず図6に限定されるものではない。

回転揺動板72はその回転中心の駆動軸40に固着しており、駆動軸40の回転揺動運動によって(a)の状態から(d)へと回転角Dの旋回揺動運動をする。すなはち、(c)に示す回転揺動板72の回転中心から等距離Lに配置したフロス52の保持手段74にフロスの余端52a、52bをそれぞれ巻付け保持することで目的は達成される。
図6の実施例は図2、図4、図5、で説明した回転揺動輪42,44が回転揺動板72に置換わったものでその目的機能は同様のため詳細な動作説明を省略する。

なお、図5、図6に示すフロスの係止部であるスリットCの目的機能は、支柱体50のU字状に対向する2本の支柱先端に架橋するフロス52に適度な緊張を与えることによる反作用と、清掃操作時にフロス52が受ける負荷の反作用に抗するに十分なグリップ力を保持できることが要求されることと、通常フロス52は適度に長く切断したものを使用するため、使用中に架橋したフロス52を新しい部位に逐次移動しながら使用する使い方が多い。このため、スリット構造はフロス52が簡単に着脱できて容易に係止ができることが望ましい。

図7は本発明の電動式歯間清掃ホルダーを口腔内で使用する際の形態について、支柱体50と歯76の位置関係を示したものである。本発明では支柱体50は口腔内で揺動することがなく安定するため、目的の清掃位置に正しく保持でき、(a)のように歯間清掃ホルダー本体を図示A方向に引いた状態に保持し、歯76の周囲にフロス52が略巻付くよう使用することが可能になる。また(b)のように図示B方向に押した状態に保持して使用することも可能である。さらに、(c)のように歯の丈に沿って図示矢印C方向に滑らせながら使用することもできる。

すなはち、本発明によれば支柱体は揺動させずフロスのみを往復走行させることで、歯茎や口腔内に振動が伝わるといった不快感がなくなり、フロスを長手方向に大きく往復走行させた状態で図8(a)〜(c)を組み合わせて操作することで歯を周回状に清掃することが可能となり、フロスを直接指に巻付けて歯間を往復走行させる歯科衛生士など専門職が行うのと類似の清掃動作を可能して理想的なフロッシングを実現することができる。

図8で支柱体50の構造について説明する。 (a)は支柱体50の2本の支柱各々先端部のフロス52を架橋する貫通穴が開口しているが、この内壁および引き出しの際の角になる接触面についてはフロス52の往復反転走行に対して極力負荷抵抗の少ない形状にする必要からなだらかな曲面50aにするのがよい。

また、(b)のようにフロス52を架橋する貫通部は摩擦抵抗や磨耗寿命の観点から摺動性、耐摩性の良い貫通部材54を埋め込んでもよい。なお、(a)(b)のように支柱体50の2本の支柱各々先端部のフロス52を架橋する貫通開口にフロスを貫通させる際、開口穴が小さいと通しにくいと言った問題に対しては(c)のように先端部の形状50bを大きくして同時に開口穴を大きくする方法もある。また、(d)のように先端部の形状をU溝50cにしてフロスを引掛ける構造にもできる。さらに(a)〜(d)のいずれも支柱体50全体を摺動性、耐摩性の良い樹脂や金属他の材料で構成することも考えられる。

図9は支柱体50を分割して着脱可能とした形態のものである。本発明のような電動式歯間清掃ホルダーは本体に比べてヘッド部分の磨耗寿命や破損といった物理的な寿命の他、口腔衛生上の見地からヘッド部分を定期的に交換する使用法が望まれる。本発明実施例では本体側の勘合穴58に対向させて支柱体の勘合先56が勘合するように形成している

一般にフロスは市販されている長いものを適度に切断して使用するが、清掃途中で使用済みの部分が邪魔になる場合がある。このような場合に備え使用済みのフロスの余端を切断処理する図9に示すカッター60を備えている。

以上、図1〜図10の実施形態について説明したが本発明当該部位の目的機能において、専門的な知識を有する者であればここに示した具体例以外の類似形状について多くの変形が可能であろうことは容易に推測されることから、そのような変形案に対しても本特許請求範囲から推測される限り本発明の範囲内に含まれるものである。

本発明はデンタルフロスを使用した歯間清掃具として、電動でデンタルフロスのみを動かすようにした電動式歯間清掃ホルダーに関する

10 本体ケース、12 操作部、14 電池、16 モーター、18 ウォーム
20 軸、 22 ウォーム歯車、24 軸、26 駆動ピン、28 リンク歯車、30 リンク、
32 従動ビン、34 軸、36 揺動歯車、38 歯車、40 駆動軸、42 回転揺動輪
44 回転揺動輪、46 キー、48 バッキン、50 支柱体、52 フロス、
54 貫通部材、56 勘合先、58 勘合穴、60 カッター、62 カム歯車、64 カムローラ
66 カムフォロア、68 軸受、70 中間歯車、72 回転揺動板、74 保持手段、76 歯、78 制御部

Claims

フロスを二股状に対向する先端に摺動可能に架橋した支柱体を有し、揺動手段により回転揺動運動をする回転揺動体を本体に配設するとともに、前記支柱体を該回転揺動体の動作から隔絶して本体に固着した構成において、回転揺動体上の第一の係止手段に前記フロスの一端を導き保持し、前記フロスのもう一端を第二の係止手段に導いて保持するとともに、回転揺動体を第一の係止手段と第二の係止に架かるフロスを支柱体に向かって繰出し量と引き込み量を等しく動作させ、フロスのみを長手方向に往復走行させることを特徴とする電動式歯間清掃ホルダー。
前記揺動手段のモーターのオン、オフ、揺動回転の速度変更を操作部で可能にする電子的制御手段を有することを特徴とする請求項1の電動式歯間清掃ホルダー。
支柱体先端部にフロスが通過摺動する開口穴ないし開口溝の少なくともフロスが接触する部位をなだらかな曲面で構成し、かつフロスが接触する部位ないしフロス支柱体全体を耐摩耗性、高摺動性の部材で構成したことを特徴とする請求項1の電動式歯間清掃ホルダー。
支柱体を本体から分離して着脱可能にしたことを特徴とする請求項3を含む請求項1の電動式歯間清掃ホルダー。
フロスを切断するカッターを配設したことを特徴とする請求項1の電動式歯間清掃ホルダー。