JP2020195574A - 電動ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 回転運動と振動運動をブラシに与えることができる電動歯ブラシを提供する。【解決手段】 把持部１０１とこれに装着し先端側にブラシ１０７を有するブラシ接続部１０５とを備えた電動ブラシは、回転運動の動力部１０２と、回転運動の伝達シャフト１０３とからなる回転運動系部品と、これにより回転運動する内側の回転ブラシ１０７ａと、（超）音波振動の動力源１０６ａを備えた接続部１０４と音波または超音波振動の動力源１０４により音波または超音波振動する振動素子１０６と、振動素子１０６に接触するセンサ部品１０６ａとから構成された音波振動系部品と、音波振動系部品により振動運動する外側に配置された振動ブラシ１０７と、を備え、接続部１０４は振動素子１０６側と把持部１０１側とを分離して把持部１０１に固定することにより振動系からの振動の伝達を抑制し、回転運動と振動運動の片方または両方をブラシに与えることができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、電動ブラシに関する。より詳しく述べるとブラシの作動部が回転運動機能と音波振動機能の両方の機能を同時に行うことができる電動ブラシ、特に電動歯ブラシに関する。

電動歯ブラシは、回転モータやリニアオシレータ（リニアアクチュエータ）を駆動させることにより本体部に振動を生じさせて、生じた振動を本体部から首部を介してブラシヘッド部に伝達し、ブラシヘッド部に植毛された毛束を継続的に振動させることによって、人の手の動きのみによることなく、歯面部や歯間部等に対する刷掃や、歯茎部に対するマッサージを効率良く行うことができるようになっている。

また、このような電動歯ブラシにおいて、回転軸に偏心錘が設けられた回転モータが、把持部となる本体部に配設されており、ブラシヘッド部と本体部との間の首部（軸部）に、断面形状が扁平な扁平部が設けられている。これによって、回転モータによる振動のうちの特定方向の振動を強調してブラシヘッド部に伝達することで、回転モータによる回転エネルギーを有効に利用して、歯磨き効果を向上させることができるようになっている（特許文献１）。
超音波振動エネルギーにより歯磨きを行わせるようにした超音波歯ブラシが知られており、例えば特許文献２などに提示されている。特許文献２によると超音波歯ブラシは、柄の頚部先端内に超音波振動体（超音波超音波振動体）を埋設し、筒状のブラシヘッドのブラシ側内壁が上記頚部先端の超音波放射面に密着するように着脱可能な嵌合を行わせ、上記超音波振動体から発生する超音波振動がブラシ毛を介して使用者の歯部に伝達されて歯磨きを行うものであり、前記ブラシヘッドは硬質プラスチック製の基体にナイロンなどのブラシ毛を複数束植設して形成され、また超音波振動体は柄の頚部の空室に接着剤などを封入して埋設固定されたものである。また、超音波振動体は、振動アクチュエータとも言われ、超音波振動、音波振動等種々のバリエーションを有している。

特開平０８−２５７０４３号公報 特表平０７−５０９１５１号公報

しかし、回転、反復前後運動しながら音波振動または超音波振動を与えることが電動歯ブラシの構造上難しかったため音波振動または超音波振動を利用した電動ブラシや、回転運動を利用した電動歯ブラシ、電動ブラシは多くあるが、音波振動または超音波振動と前後運動、反復、回転運動を併せ持つ電動歯ブラシ、電動ブラシは今までなかった。

したがって、本発明の課題は、今まで難しかった音波振動または超音波振動と前後運動、回転運動を併せ持つ今までにない構造の電動歯ブラシ、電動ブラシを提供することである。

上記課題を解決する本発明は、下記項目に関する。
１ 把持部と前記把持部に装着し先端側にブラシを有するブラシ接続部とを備えた電動ブラシであって、
前記把持部内に設けられた回転運動を伝達するための動力部と、前記動力部からの回転運動をブラシに伝達するための伝達シャフトとからなる回転運動系部品と、前記回転運動系部品により回転運動する内側に配置された回転ブラシと、
音波または超音波振動の動力源を備えた接続部と音波または超音波振動の動力源により音波または超音波振動する振動素子と、前記振動素子に接触するセンサ部品とから構成された音波振動系部品と、前記音波振動系部品により振動運動する外側に配置された振動ブラシと、
を備え、前記接続部は前記振動素子側と把持部側とを分離して把持部に固定することにより前記把持部への振動系からの振動の伝達を抑制し、前記回転運動系部品による回転運動と前記音波振動系部品による振動運動の片方または両方をブラシに与えることができる電動ブラシ。

２ 前記電動ブラシが電動歯ブラシであることを特徴とする１に記載の電動ブラシ。

３ 前記回転系部品の伝達シャフトから上部側の部品、前記音波振動系の部品または両者を交換することにより別機能を有すること持たせることが可能であることを特徴とする１または２に記載の電動ブラシ。

４ 前記回転系部品を回転運動から前後または左右に反復する反復運動へ変換するアダプターを装着することを特徴とする１から３のいずれか１項に記載の電動ブラシ。

５ 前記回転運動から反復運動の変換は前記伝達シャフト頂部に設けられ前記伝達の回転運動を前後運動または左右運動に変換する変換部により行われることを特徴とする４に記載の電動ブラシ。

６ センサ部品１０６ａが超音波振動素子１０６に接触して設けられ超音波振動素子１０６の接続部品１０６ｂの傾斜や圧力を検知し、傾斜や圧力の数値により、使用方法の異常や使用圧力の適正値を知らせてモータや振動動作のコントロールすることを特徴とする１から５のいずれか１項に記載の電動ブラシ。

７ 前記傾斜や圧力の数値により、使用方法の異常や使用圧力の適正値使用時間を知らせメモリしてモータや振動動作のコントロールに反映させることを特徴とする６に記載の電動ブラシ。

８ 本体に回転数を変える機能を持つことを特徴とする１から７のいずれか１項に記載の電動ブラシ。

９ 前記交換部品が清掃用ゴムであることを特徴とする１から７のいずれか１項に記載の電動ブラシ。

１０ 前記清掃用ゴムがゴム及び樹脂に
卵殻、含水ケイ酸、酸化チタン、重質炭酸カルシウム、シリカ、ジスロマック、炭酸Ｃａ、
パミス、ヒドロキシアパタイト、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸2Ｃａ、ポリリン酸ナトリウム、マイクロクリスタリンワックス、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム及びリン酸2Ｃａからなる群から選択された１種又は２種以上の粒子が含有、担持されていることを特徴する９に記載の電動ブラシ。

１１ 前記電動ブラシが電動歯ブラシであって、ゴム及び樹脂組成物はモース硬度7以下の物質で構成され、モース硬度7以上の物質や歯のエナメル質を傷つけないことを特徴とする９または１０に記載の電動ブラシ。

１２ ゴム及び樹脂に卵殻、含水ケイ酸、酸化チタン、重質炭酸カルシウム、シリカ、ジスロマック、炭酸Ｃａ、パミス、ヒドロキシアパタイト、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸2Ｃａ、ポリリン酸ナトリウム、マイクロクリスタリンワックス、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム及びリン酸2Ｃａからなる群から選択された１種又は２種以上の粒子が含有、担持された清掃用ゴム組成物。

１３ 前記清掃用ゴム組成物は、電動ブラシまたは手動ブラシに装着して使用することを特徴とする１２に記載の清掃用ゴム組成物。

１４ 前記電動ブラシまたはブラシが歯ブラシであって、ゴム及び樹脂組成物はモース硬度7以下の物質で構成され、モース硬度7以上の物質や歯のエナメル質を傷つけないことを特徴とする１３に記載の清掃用ゴム組成物。

本発明の電動ブラシは、回転運動用の動力源と音波、超音波振動の動力源を併せ持つとことを特徴とし、前後運動、回転運動と音波振動または超音波振動を合わせ持つ電動ブラシ、特に電動歯ブラシを構築可能である。

回転運動を伝達するための動力源部品、伝達シャフト部品と音波、超音波振動の動力源部品、伝達ノズル部品を併せ持った本発明の電動ブラシは回転運動と、音波、超音波振動を別々に与えることで回転運動、音波、超音波振動のそれぞれの機能を損なうことなく回転、振動を提供することが可能になった。

本発明の一実施形態にかかる電動歯ブラシを表す図面であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は構造分解図である。 図１におけるノズル部分を示す図面であり、（ａ）は外観を示し、（ｂ）は分解図である。 図１に示す電動歯ブラシにおいて、先端部品の交換の様子を示す図面である。 図３Ａにおける分解図を示す。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では主として電動歯ブラシについて説明するが本発明は、これに限定されるものではなく幅広く適用可能である。例えば、太陽光パネルの洗浄用装置、塗装装置など種々の電動ブラシに本発明の電動ブラシを適用可能である。

また、本発明の電動ブラシは洗顔ブラシや、ボディブラシ、その他、洗浄ブラシとしてカーペットや衣類、床、食品洗浄、製品洗浄等様々な洗浄に超音波振動と回転運動の二つを併せ持つ事により、今までにない洗浄効果を発揮するものである。

図１に示す通り、本発明の電動歯ブラシ１は、把持部１０１と把持部１０１に装着し先端側にブラシ１０７を有するブラシ接続部１１０とを備えた電動ブラシである。

そして本発明の電動歯ブラシは、図１（ｂ）に示す通り把持部１０１内に設けられた回転運動を伝達するための動力部１０２と、動力部１０２からの回転運動をブラシに伝達するための伝達シャフト１０３とからなる回転運動系部品と、回転運動系部品により回転運動する内側に配置された回転ブラシ１０７ａと、音波または超音波振動の動力源１０６ａを備えた接続部１０４と音波または超音波振動の動力源１０４により音波または超音波振動する振動素子１０６と、前記振動素子１０６に接触するセンサ部品１０６ａとから構成された音波振動系部品と、前記音波振動系部品により振動運動する外側に配置された振動ブラシ１０７ｂと、を備えている。

そして接続部１０４は前記振動素子１０６側と把持部１０１側とを分離して把持部１０１に固定することにより前記把持部への振動系からの振動の伝達を抑制している。そのため、超音波振動は、直接振動するために振動の減衰が少なく、回転モータ部品である動力部１０２は伝達シャフト１０３にて接続しているため振動が回転部品に直接伝達される。

また、安定して回転運動をするために伝達ノズル１０５ａは把持部１０１に固定されるが、音波振動または超音波振動を回転運動と共に伝えるためには伝達ノズル１０５ａを固定することは音波振動または超音波振動を阻害するものであった。また、把持部１０１に固定することにより音波振動、超音波振動が把持部１０１を伝わり手に振動するため非常に使いづらいものになる。本発明においては、このように接続部１０４を追加することにより音波振動、超音波振動は動力源１０６ａの動力により電圧ノズル１０５ａより振動ブラシ１０７ｂへ伝達されるが、部品Ａには伝達されにくくすることができた。

超音波素子１０６部品の硬度、隙間を調節することにより振動量、振幅の調節が可能になる。超音波素子には振幅を制御するための硬度、隙間の調節機能を持つ。

超音波素子１０６に接触するセンサ部品１０６ｂにより動力源１０６ａの傾斜や圧力を検知することが可能になり、傾斜や圧力の数値により、使用方法の異常や使用圧力の適正値を知らせることができ、モータや振動動作のコントロールに使用することができる。

図２に示す通りブラシは回転運動ブラシ１０７ａと音波振動または超音波振動を与える振動ブラシ１０７ｂにより構成され、回転だけのブラシよりも汚れ落としの効果を上げることができる。それは回転の一定の動作に加え音波、超音波による微細なブラシの振動により汚れの付着部より剥離させるためである。

本発明の電動歯ブラシ１は、回転振動運動ノズル部品である伝達ノズル１０５、回転前後運動ノズル部品Ｊ、回転運動ノズル部品Ｋ、前後運動ノズル部品Ｌを交換することができる。

また、作用部端子部品Ｍ、部品Ｎ、部品Ｏ、部品Ｐも交換することができ、部品の様々な形状、仕様を持つ作用部端子に変えることが可能になったことで、様々な場所や形状、素材で洗浄効果をあげることが可能になった。動作や、使用場所にあわせ適切な部品交換が可能となり、衛生的、経済的に使用が可能になった。

交換したノズル部品が反復回転運動が可能になったのは、伝達シャフト１０３から水平方向回転運動を部品により垂直方向回転運動にする反復回転が可能となった。

部品Ｒと部品Ｇ、部品Ｓ、部品Ｔ、部品Ｕとの接続部分を球形にすることで水平方向回転運動を垂直方向回転運動にすることができるようになり反復回転運動が可能になった。これらの部品Ｒは偏心カム機構により構成されている。

すなわち、交換したノズル部品が回転前後運動または前後運動が可能になったのは、回転シャフト部品から水平方向回転運動を部品により前後回転または前後運動する部品により直径距離を前後運動に変換することにより可能になった。

部品Ｒと部品Ｇ、部品Ｓ、部品Ｔ、部品Ｕとの接続部分を球形にすることで水平方向回転運動を水平方向運動、水平方向運動と反復回転運動にすることができるようになった。

交換したノズル部品が回転前後運動または前後運動が可能になったのは、回転シャフト部品から水平方向回転運動を部品により前後回転または前後運動する部品により直径距離を前後運動に変換することにより可能になった。

部品Ｒと部品Ｇ、部品Ｓ、部品Ｔ、部品Ｕとの接続部分を球形にすることで水平方向回転運動を水平方向運動、水平方向運動と反復回転運動にすることができるようになった。

また、回転に加え部品により回転運動を回転運動と横方向または前後運動に変換することができるため歯間の細かい部分を回転運動と横方向または前後運動により効率的に汚れを落とすことが可能になった。

音波振動または超音波端子は音波振動または超音波端子が接する部分に音波振動または超音波を与えることで洗浄効果を高めたり、水流を起こし撹拌する、水を気化させる等の装置として利用することが可能になる。

前後回転運動が可能になったことで、ブラシだけでなく。ブラシ部をシリコーンゴム等のソフトな材質を使うことで、マッサージやスクラビングすることができるアダプター、音波振動または超音波振動端子等にも変換できる装置である。

より具体的には、本発明の特定の実施形態において、ブラシ部品107a ブラシ部品107b、部品N 部品O 部品Pに清掃用ゴムを使用する。
清掃用ゴムがゴム及び樹脂に卵殻、含水ケイ酸、酸化チタン、重質炭酸カルシウム、シリカ、ジスロマック、炭酸Ｃａ、パミス、ヒドロキシアパタイト、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸2Ｃａ、ポリリン酸ナトリウム、マイクロクリスタリンワックス、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム及びリン酸2Ｃａからなる群から選択された１種又は２種以上の粒子が含有、担持されていることが好ましい。

特に、ゴム及び樹脂組成物はモース硬度7以下の物質で構成され、モース硬度7以上の物質や歯のエナメル質を傷つけないものを使用することにより、電動歯ブラシとして効果的に使用できる。

このようなゴム組成物は、例えば電動歯ブラシに使用すると歯に付着した汚れや色素を効果的に除去し、成分の配合によっては漂白効果を発揮することができる。

同様にして、このようなゴム組成物は、他の電動ブラシに適用可能であるだけでなく手動のブラシ等のための清掃用ブラシとして汚れ等を除去することができる。したがって、本発明はこのようなゴム組成物まで拡大される。

１ 電動歯ブラシ
１０１ 把持部
１０２ 動力部
１０３ 伝達シャフト
１０４ 接続部
１０５ ブラシ接続部
１０６ 振動素子
１０６ａ 音波または超音波振動の動力源
１０７ａ 回転ブラシ
１０７ｂ 振動ブラシ

Claims (14)

1. 把持部と前記把持部に装着し先端側にブラシを有するブラシ接続部とを備えた電動ブラシであって、
   前記把持部内に設けられた回転運動を伝達するための動力部と、前記動力部からの回転運動をブラシに伝達するための伝達シャフトとからなる回転運動系部品と、前記回転運動系部品により回転運動する内側に配置された回転ブラシと、
   音波または超音波振動の動力源を備えた接続部と音波または超音波振動の動力源により音波または超音波振動する振動素子と、前記振動素子に接触するセンサ部品とから構成された音波振動系部品と、前記音波振動系部品により振動運動する外側に配置された振動ブラシと、
   を備え、前記接続部は前記振動素子側と把持部側とを分離して把持部に固定することにより前記把持部への振動系からの振動の伝達を抑制し、前記回転運動系部品による回転運動と前記音波振動系部品による振動運動の片方または両方をブラシに与えることができる電動ブラシ。
2. 前記電動ブラシが電動歯ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の電動ブラシ。
3. 前記回転系部品の伝達シャフトから上部側の部品、前記音波振動系の部品または両者を交換することにより別機能を有すること持たせることが可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動ブラシ。
4. 前記回転系部品を回転運動から前後または左右に反復する反復運動へ変換するアダプターを装着することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動ブラシ。
5. 前記回転運動から反復運動の変換は前記伝達シャフト頂部に設けられ前記伝達の回転運動を前後運動または左右運動に変換する変換部により行われることを特徴とする請求項４に記載の電動ブラシ。
6. センサ部品１０６ａが超音波振動素子１０６に接触して設けられ超音波振動素子１０６の接続部品１０６ｂの傾斜や圧力を検知し、傾斜や圧力の数値により、使用方法の異常や使用圧力の適正値を知らせてモータや振動動作のコントロールすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動ブラシ。
7. 前記傾斜や圧力の数値により、使用方法の異常や使用圧力の適正値使用時間を知らせメモリしてモータや振動動作のコントロールに反映させることを特徴とする請求項６に記載の電動ブラシ。
   前後回転運動が可能になったことで、ブラシだけでなく。ブラシ部をシリコーンゴム等のソフトな材質を使うことで、マッサージやスクラビングすることができるアダプター、音波振動または超音波振動端子等にも変換できる装置である。
8. 本装置は、本体に回転数を変える機能を持つことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電動ブラシ。
9. 前記交換部品が清掃用ゴムであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電動ブラシ。
10. 前記清掃用ゴムがゴム及び樹脂に
    卵殻、含水ケイ酸、酸化チタン、重質炭酸カルシウム、シリカ、ジスロマック、炭酸Ｃａ、
    パミス、ヒドロキシアパタイト、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸2Ｃａ、ポリリン酸ナトリウム、マイクロクリスタリンワックス、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム及びリン酸2Ｃａからなる群から選択された１種又は２種以上の粒子が含有、担持されていることを特徴する請求項９に記載の電動ブラシ。
11. 前記電動ブラシが電動歯ブラシであって、ゴム及び樹脂組成物はモース硬度7以下の物質で構成され、モース硬度7以上の物質や歯のエナメル質を傷つけないことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の電動ブラシ。
12. ゴム及び樹脂に
    卵殻、含水ケイ酸、酸化チタン、重質炭酸カルシウム、シリカ、ジスロマック、炭酸Ｃａ、
    パミス、ヒドロキシアパタイト、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸2Ｃａ、ポリリン酸ナトリウム、マイクロクリスタリンワックス、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム及びリン酸2Ｃａからなる群から選択された１種又は２種以上の粒子が含有、担持された清掃用ゴム組成物。
13. 前記清掃用ゴム組成物は、電動ブラシまたは手動ブラシに装着して使用することを特徴とする請求項１２に記載の清掃用ゴム組成物。
14. 前記電動ブラシまたはブラシが歯ブラシであって、ゴム及び樹脂組成物はモース硬度7以下の物質で構成され、モース硬度7以上の物質や歯のエナメル質を傷つけないことを特徴とする請求項１３に記載の清掃用ゴム組成物。
    

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