JP2021037108A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄効果を維持しながら、操作感を向上させることができる電動歯ブラシを提供する。【解決手段】電動歯ブラシはグリップ部２０とグリップ部に着脱可能なネック部７０とネック部に設けられるブラシヘッド部９０とを具備する。ブラシヘッド部は、ネック部がグリップ部に装着された状態でブラシヘッド部をグリップ部の中心軸に垂直な方向に振動させる振動デバイス１００を有する。グリップ部の先端にはネック部を取り付けるためのコネクタ部６０が設けられ、コネクタ部は台座５０を介してグリップ部に支持される。振動デバイスにより発生されグリップ部に伝達されるグリップ部の中心軸に垂直な方向の振動成分を低減するとともに、グリップ部に対するネック部の揺動を許容するために、台座は筒形の弾性部材で形成され、コネクタ部はロッド６２を有し、ロッドが台座の筒孔に差し込まれることによって台座に固定される。【選択図】図４

Description

本発明は、電動歯ブラシに関する。

一般的な電動歯ブラシとして、充電池、制御基板、振動モータ等を収納すると共に使用者が把持するグリップと、このグリップに着脱可能で先端にヘッド（ブラシ部分）が搭載されたネックとにより構成されているものが知られている。様々な使い勝手の良い電動歯ブラシが開発されている。近年、振動モータを小型にしてヘッドに搭載した電動歯ブラシが開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。このように振動モータをヘッドに搭載すると、振動源とブラシが近づくためモータの出力を小さくすることができ、省エネルギーとなると共に、グリップに振動源がないため使用者に不要な振動が伝わらない。

特許第６１２２８３９号公報 特開２００９−１０６３５５号公報

上述したヘッドに振動モータを搭載した電動歯ブラシにあっては次のような問題があった。すなわち、洗浄効果を増すために振動モータの回転数を高めると、ヘッドの振動がグリップに伝達され、使用者の手に不快な振動となって伝達される。特に、使用者が把持するグリップと振動発生源であるヘッドとの間が離れていることから、振幅が増幅されて手元での違和感も増大する。なお、違和感を解消し、操作感を向上させようとするとモータの回転数を低める必要があり、洗浄効果が低下する。

そこで、目的は、少なくとも洗浄効果を維持しながら、操作感を向上させることができる電動歯ブラシを提供することにある。

本実施形態に係る電動歯ブラシは、グリップ部とグリップ部に着脱可能なネック部とネック部に設けられるブラシヘッド部とを具備する。ブラシヘッド部は、ネック部がグリップ部に装着された状態でブラシヘッド部をグリップ部の中心軸に垂直な方向に振動させる振動デバイスを有する。グリップ部の先端にはネック部を取り付けるためのコネクタ部が設けられ、コネクタ部は台座を介してグリップ部に支持される。振動デバイスにより発生されグリップ部に伝達されるグリップ部の中心軸に垂直な方向の振動成分を低減するとともに、グリップ部に対するネック部の揺動を許容するために、台座は弾性素材製の筒体からなり、コネクタ部はロッドを有し、ロッドが台座の筒孔に差し込まれることによってコネクタ部が台座に固定される。

本発明によれば、少なくとも洗浄効果を維持しながら、操作感を向上させることが可能である。

本発明の一実施形態に係る電動歯ブラシを示す正面図である。 図１の電動歯ブラシを示す側面図である。 図１の電動歯ブラシの分解した状態を示す側面図である。 図１の電動歯ブラシの内部構造を示す縦断面図である。 図４の振動デバイスを示す斜視図である。 図４のコネクタ部を台座とともに示す斜視図である。 図１の電動歯ブラシの揺動方向の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本実施形態に係る電動歯ブラシを説明する。なお、図１，図２中矢印ＸＹＺは互いに直交する三方向、一点鎖線Ｃは電動歯ブラシの中心軸を示している。この中心軸Ｃは、グリップ部に対してネック部が取り付けられる取付方向と平行である。なお、本実施形態では、ヘッドブラシ部はヘッド部とブラシ部とからなり、ブラシ部はヘッド部に対して着脱自在であるものとする。もちろん、ヘッドブラシ部は、ヘッド部に対してブラシ部が一体的に形成されているものであってもよい。

図１，図２に示すように、電動歯ブラシ１０はグリップ部２０、ネック部７０、ヘッド部９０、及びブラシ部１１０を有する。図３に示すように、ネック部７０はグリップ部２０のネック取付部４０に対して着脱自在に構成される。同様に、ブラシ部１１０はヘッド部９０に対して着脱自在に構成される。

グリップ部２０は、硬質樹脂材製のグリップ筐体２１を有する。典型的には、グリップ筐体２１はポリアセタール樹脂製である。グリップ筐体２１は略円筒形状を有し、先端側は（図１中上端）端部に向かって徐々に細く形成されている。グリップ筐体２１の表面には動作のＯＮ／ＯＦＦと動作モードの切り替えとを兼用するボタン２２と、複数の透明窓２３が設けられている。グリップ筐体２１の表面の透明窓２３には動作モードが併記されている。グリップ筐体２１の後端部（図１中下端）にはキャップ２４が設けられている。キャップ２４にはグリップ筐体２１の内部に収容されている充電池を充電するための外部電源との接点用の充電端子が設けられている。

ネック部７０は、硬質樹脂製のネック筐体７１を有する。典型的には、ネック筐体７１はグリップ筐体２１と同一の素材で形成されている。ネック筐体７１は細長い略円筒形状を有する。ネック筐体７１の後端は、グリップ筐体２１の先端に連続する太さを有する。ネック筐体７１の後端から先端にかけては、口腔内に差し込むために徐々に細く窄まれている。ネック筐体７１の後端は開口しており、この開口にグリップ部２０のコネクタ部６０が挿入される。

ヘッド部９０は硬質樹脂製のヘッド筐体９１を有する。典型的には、ヘッド筐体９１もグリップ筐体２１と同一の素材で形成されている。ヘッド筐体９１は薄箱形状を有し、ネック筐体７１の先端に一体的に形成されている。ヘッド筐体９１の内部はネック筐体７１の内部に連通している。このヘッド筐体９１に振動デバイス１００が収容されている。ヘッド筐体９１の表面（前面）は幅方向（図２中Ｙ軸方向）に沿って円弧状に突出しており、ヘッド筐体９１の両側面には係止突起がそれぞれ設けられている。

ブラシ部１１０は硬質樹脂製の植毛プレート１１１を有する。典型的には、植毛プレート１１１もグリップ筐体２１と同一の素材で形成されている。植毛プレート１１１には歯磨き用のブラシ１１２が植毛されている。植毛プレート１１１の底面は、ヘッド筐体９１の表面形状に整合するように、幅方向に沿って円弧状に窪んでいる。植毛プレート１１１の両側面には一対の係合プレートが立設されている。係合プレートには、ヘッド筐体９１に設けられた係止突起が嵌め込まれる溝が形成されている。それにより、ブラシ部１１０をヘッド部９０に対して取り付けたり、取り外したりすることができる。

図４に示すように、グリップ筐体２１には充電池３１と制御基板３２とが収容されている。充電池３１と制御基板３２とは、グリップ筐体２１の内壁に設けられたブラケット３０に固定されている。制御基板３２にはスイッチ３５と複数のＬＥＤ３３とが実装されている。スイッチ３５はグリップ筐体２１の表面に設けられたボタン２２と対向する位置に、ＬＥＤ３３はグリップ筐体２１の表面に設けられた透明窓２３に対向する位置にそれぞれ配置されている。ボタン２２の押下によってスイッチ３５が押され、それにより電動歯ブラシ１０のＯＮ／ＯＦＦ，動作モードの切り替えを行うことができる。その動作モードに応じた位置のＬＥＤ３３が点灯される。ユーザは、どのＬＥＤ３３が点灯しているかを透明窓２３を介して目視することで、現在の動作モードを確認することができる。そのほか、制御基板３２には充電池３１を充電するための充電回路、充電池３１の電力から振動デバイス１００の電源を発生する電源回路などが実装されている。制御基板３２の電源回路により発生された電源はケーブル３４などを介して振動デバイス１００に供給される。

グリップ部２０はネック部７０を着脱自在に支持する。具体的には、図３、図４に示すように、グリップ筐体２１の先端側にはネック部７０を取り付けるためのネック取付部４０が設けられている。ネック取付部（連結部）４０には、ネック部７０が接続されるコネクタ部６０と、コネクタ部６０とグリップ筐体２１との間に介在される台座５０とを有する。

図５に示すように、コネクタ部６０は円形状のプレート６１を有する。このプレート６１の裏面には円筒形状の固定用ロッド６２と扇板状の複数の差込片６３とが設けられている。固定用ロッド６２はプレート６１の裏面の中央に配置され、複数の差込片６３は、固定用ロッド６２を中心とした円周方向に等間隔に配置されている。プレート６１の表面中央には中空の連結用ロッド６４が立設されている。連結用ロッド６４の外面には突条部６４ａが周方向に沿って形成されている。連結用ロッド６４の先端面には接点ピン６５が設けられている。接点ピン６５は、連結用ロッド６４の前方に向かって付勢されている。なお、プレート６１の中央には貫通孔があけられており、固定用ロッド６２の内部と連結用ロッド６４の内部とは連通している。

台座５０は、グリップ筐体２１の先端側の内壁に嵌合する円筒形状を有する。グリップ筐体２１の先端面には開口があけられており、その開口から台座５０の貫通孔５２が露出している。典型的には、台座５０はシリコンゴム製である。なお、台座５０の材質としては、シリコンゴムの他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の弾性素材を用いることができる。台座５０の表面（上面）の略中央に設けられた貫通孔５２の周囲には、コネクタ部６０の差込片６３を受ける複数のスリット５３が円周方向に等間隔に設けられている。台座５０は、グリップ筐体２１の先端側の内壁に接着剤等で固定されている。もちろん、台座５０をグリップ筐体２１に固定する方法は、嵌合構造であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。なお、台座５０は円筒形状に限定されない。台座５０は、グリップ筐体２１の形状に応じて多角筒形状であってもよいし、上下に貫通する孔を有する錐台形状であってもよい。また、台座５０の内部をケーブル３４を通すことができるのであれば、例えば、台座５０は固定用ロッド６２を受容する有底の孔を有し、その孔底にケーブル３４を通すために孔底を貫通する小孔を設けるようにしてもよい。

グリップ筐体２１の内部の先端側に収容された台座５０の貫通孔５２に、コネクタ部６０の固定用ロッド６２がグリップ筐体２１の外側から挿入され、それによりコネクタ部６０は台座５０に固定され、一体化される。このとき、台座５０のスリット５３に、コネクタ部６０の差込片６３が嵌め込まれ、それにより台座５０に対するコネクタ部６０の軸回転が係止される。グリップ筐体２１の先端側に収容された台座５０にコネクタ部６０を装着した状態で、グリップ筐体２１の内部は、連結用ロッド６４の内部に連通する。ケーブル３４は、グリップ筐体２１、及びコネクタ部６０の内部を通って、接点ピン６５に接続されている。

図４に示すように、ネック筐体７１の後端側の内壁には線状の窪み７２が内周方向に沿って設けられている。その窪み７２の上部には導通板７５が設けられている。この導通板７５には接続端子が設けられている。接続端子にはケーブル７４の一端が接続されている。ケーブル７４の他端は振動デバイス１００に接続されている。ケーブル７４は、ネック筐体７１及びヘッド筐体９１の内部に配線されている。

ネック筐体７１の後端開口７１ａに差し込まれた連結用ロッド６４の突条部６４ａがネック筐体７１の内壁に設けられた線状の窪み７２に嵌まり込むことによって、ネック部７０はグリップ部２０に装着される。このとき、コネクタ部６０の接点ピン６５は、導通板７５の接続端子に押し付けられ、電気的に接合される。それにより、制御基板３２と振動デバイス１００との間がケーブル３４、接点ピン６５、導通板７５、ケーブル７４を介して電気的に接続され、制御基板３２により発生された電源が振動デバイス１００に供給される。振動デバイス１００は制御基板３２から供給された電源により振動される。

振動デバイス１００には偏心モータを用いることができる。図６に示すように、振動デバイス１００は、円筒形状を有するモータ本体１０１と、回転軸１０２と、回転軸１０２の両端にそれぞれに取り付けられた半円形状の錘１０３，１０４とを備えている。振動デバイス１００は、回転軸１０２が電動歯ブラシ１０の中心軸Ｃと平行になる向きに配置されている。錘１０３，１０４の重心が回転軸１０２に対してオフセットしているため、回転軸１０２が回転した際に、振動デバイス１００の全体が振動され、それによりヘッド部９０は中心軸Ｃに直交する方向に振動される。ヘッド部９０を、その厚み方向（ブラシ１１２が植毛された方向）に沿って振動させることで、ブラシ１１２を歯周ポケットに当てるだけでブラシ１１２の毛先を歯周ポケットに出入りさせることができ、歯周ポケットに堆積した汚れを効率的に掻き出すことができる。ヘッド部９０を、その幅方向（電動歯ブラシ１０の中心軸Ｃとブラシ１１２が植毛された方向とに直交する方向）に振動させることにより、歯部にブラシ１１２を当てるだけで歯部表面の汚れを落とすことができる。

このように、電動歯ブラシ１０の中心軸Ｃに直交する方向にヘッド部９０を振動させることによって、電動歯ブラシ１０は二種類の洗浄効果が発揮できることとなり、歯部の表面に対して平行な振動のみでは落とせない汚れを落とすことができ、優れた洗浄効果が得られる。また、電動歯ブラシ１０は、その中心軸Ｃに平行な向きに振動しないため、振動デバイス１００により発生された振動によってグリップ部２０からネック部７０が抜けるリスクや台座５０からコネクタ部６０が抜けるリスクを低くすることができる。また、電動歯ブラシ１０の中心軸Ｃに平行な向きに振動しないため、振動デバイス１００により発生された振動がグリップ部２０に伝達して、グリップ部２０を把持するユーザの手から電動歯ブラシ１０が抜け出てしまうリスクを低くすることができる。これらも、電動歯ブラシ１０の使用感の向上に寄与するものである。

なお、振動デバイス１００がグリップ部２０から離間したヘッド部９０に搭載されているため、ヘッド部９０で生じた振動は、ネック筐体７１、コネクタ部６０、台座５０の順に伝達して、振動が拡大してグリップ部２０に伝達される。しかしながら、台座５０は弾性素材で形成されているため、台座５０に振動が吸収され、使用者が把持するグリップ部２０に伝達する振動を抑制することができる。しかも、台座５０は円筒形状であって、その筒孔に差し込まれた固定用ロッド６２を介して台座５０に伝達する振動の振動方向に対して弾性素材が厚みを有するため、コネクタ部６０を支持しながら、中心軸Ｃに直交する向きの振動成分を効果的に低減することができる。したがって、使用者の手に不快な振動を伝わりにくくし、それにより使用者は優れた使用感で電動歯ブラシ１０を使用することができる。

また、弾性素材で形成された台座５０の貫通孔５２にコネクタ部６０の固定用ロッド６２を差し込む構造であるため、図７（ａ），（ｂ）に示すように、グリップ部２０よりも先端側（ネック部７０、ヘッド部９０及びブラシ部１１０）をグリップ部２０に対して電動歯ブラシ１０の中心軸Ｃに対して傾斜する向きに少し揺動させることができる。一般的に、奥歯から前歯にかけての歯の表面は円弧状に湾曲しており、グリップ部２０よりも先端側が揺動しない歯ブラシで奥歯を磨こうとしたときには、使用者は前歯を磨くときよりも口を大きく開く必要があり、また、歯ブラシの柄で唇が押し広げられるため、不快と感じる場合がある。しかしながら、上記のようにグリップ部２０よりも先端側がグリップ部２０に対して少し揺動できることで、使用者は、口を余計に大きく開けなくても、奥歯までヘッド部９０を到達させることができ、グリップ部２０よりも先端側で唇が押し広げられる違和感を感じにくい。また、ブラシ１１２を歯の表面に押し当てた場合であっても、グリップ部２０よりも先端側がグリップ部２０に対して少し揺動するため、ブラシ１１２の先端面を歯の表面に平行な状態、またはそれに近い状態で維持させることができ、洗浄効果を向上させる。また、使用者は、ブラシ１１２の先端面を歯の表面に平行な状態、またはそれに近い状態にしようと、手の向きや手に把持したグリップ部２０の向きを変える頻度を少なくすることができる。これらは、電動歯ブラシ１０の使用感の向上に寄与するものである。

なお、台座５０はグリップ筐体２１に取り付けられているため、その重量や大きさの自由度が大きく、より振動吸収効率の高い大型で重量のある台座５０を取り付けることができる。また、台座５０とヘッド部９０との距離を大きくすることができるため、ヘッド部９０が歯部から受ける反力を効果的に逃がすことができ、歯部や歯茎に無理な力が加わらず、口腔内が傷ついてしまうリスクを抑えられる。台座５０をシリコンゴムや樹脂材で形成することで、グリップ筐体２１の内部への水の浸入を防止でき、他の防水構造を取る必要がなく、低コストで製造が可能となる。台座５０の貫通孔５２にコネクタ部６０の固定用ロッド６２が差し込まれ、台座５０のスリット５３にコネクタ部６０の差込片６３が差し込まれるという二重の差し込み構造を採用することにより、グリップ筐体２１の内部への水の侵入を防止する効果を高められる。

このような本実施形態に係る電動歯ブラシ１０によれば、洗浄効果に優れると共に、操作感を向上させることが可能となる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…電動歯ブラシ、２０…グリップ部、２１…グリップ筐体、２２…ボタン、２３…透明窓、２４…キャップ、３０…ブラケット、３１…充電池、３２…制御基板、３４…ケーブル、４０…ネック取付部、５０…台座、５２…貫通孔、５３…スリット、６０…コネクタ部、６１…プレート、６２…固定用ロッド、６３…差込片、６４…連結用ロッド、６４ａ…突条部、６５…接点ピン、７０…ネック部、７１…ネック筐体、７２…窪み、７３…接続部、７４…ケーブル、７５…導通板、９０…ヘッド部、９１…ヘッド筐体、１００…振動デバイス、１１０…ブラシ部、１１１…植毛プレート、１１２…ブラシ。

Claims (4)

1. 細筒形状のグリップ部と、
   前記グリップ部に着脱可能に取り付けられるネック部と、
   前記ネック部に設けられるブラシヘッド部と、
   を具備し、
   前記ブラシヘッド部は、前記ネック部が前記グリップ部に装着された状態で前記ブラシヘッド部を前記グリップ部の中心軸に垂直な方向に振動させる振動デバイスを有し、
   前記グリップ部の先端には前記ネック部を取り付けるためのコネクタ部が設けられ、前記コネクタ部は台座を介して前記グリップ部に支持され、
   前記振動デバイスにより発生され前記グリップ部に伝達される前記グリップ部の中心軸に垂直な方向の振動成分を低減するとともに、前記グリップ部に対する前記ネック部の揺動を許容するために、前記台座は弾性素材製の筒体からなり、前記コネクタ部はロッドを有し、前記ロッドが前記台座の筒孔に差し込まれることによって前記コネクタ部が前記台座に固定される、電動歯ブラシ。
2. 前記コネクタ部は前記ロッドの周囲に配置される複数の差込片を有し、前記台座は前記複数の差込片を受ける複数のスリットを有し、前記差込片が前記スリットに差し込まれることによって前記台座に対する前記コネクタ部の軸回転が係止される、請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 前記ブラシヘッド部は、前記ネック部の先端に一体的に形成されるヘッド部と、前記ヘッド部に対して着脱自在であって歯磨き用のブラシを有するブラシ部とからなる、請求項１記載の電動歯ブラシ。
4. 前記振動デバイスは、回転軸と、前記回転軸に接続され重心が前記回転軸に対してオフセットしている錘とを有し、前記回転軸が前記グリップ部の中心軸と平行になる向きに配置される、請求項１記載の電動歯ブラシ。