JP2022171716A - ブラシヘッド及び電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】微細な気泡を発生させて口腔内を洗浄する小型の電動歯ブラシを提供する。【解決手段】歯磨き用の植毛部１２Ｃを含むブラシヘッド１０と、ブラシヘッド１０を保持するハンドル部２０とを備えた電動歯ブラシ１であって、ブラシヘッド１０は、ハンドル部２０に着脱自在な外殻部１４Ａと、外殻部１４Ａの内壁部１４Ｂの側にある内殻部１２と、外殻部１４Ａに保持される第１金属体３０等と、内殻部１２に保持され、第１金属体３０等と接触する第２金属体３２等とを一体的に含む。ハンドル部２０は、内殻部１２を振動させる駆動部２２を含む。内殻部１２は、ハンドル部２０に外殻部１４Ａを取り付けた状態で駆動部２２に接続される。第１金属体３０等又は第２金属体３２等の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質を含有する。【選択図】図６

Description

本開示は、電動歯ブラシに関する。

従来、歯ブラシのヘッド部分から微細な気泡を含む水を吐出することで口腔内を洗浄する装置がある（特許文献１参照）。

特開２００５－３４２０３０号公報

特許文献１に開示されている洗浄装置では、貯留容器内の水をポンプで循環させることで微細な気泡が発生し、さらにポンプにより微細な気泡を含む水が貯留容器から歯ブラシのヘッド部分へ送出される。つまり、このような洗浄装置は、大きな貯留容器や強力なポンプなどを必要とするため、装置全体として大型となる。

本開示は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本開示の目的は、微細な気泡を発生させて口腔内を洗浄する小型の電動歯ブラシを提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示の態様は、歯磨き用の植毛部を含むブラシヘッドと、当該ブラシヘッドを保持するハンドル部とを備えた電動歯ブラシであって、ブラシヘッドは、ハンドル部に着脱自在な外殻部と、外殻部の内壁部の側にある内殻部と、外殻部に保持される第１金属体と、内殻部に保持され、第１金属体と接触する第２金属体と、を一体的に含み、ハンドル部は、内殻部を振動させる駆動部を含み、内殻部は、ハンドル部に外殻部を取り付けた状態で駆動部に接続され、第１金属体又は第２金属体の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質を含有する。

本開示によれば、微細な気泡を発生させて口腔内を洗浄する小型の電動歯ブラシを提供することができる。

本開示の一実施形態に係る電動歯ブラシを示す側面図である。 本開示の一実施形態に係る電動歯ブラシを示す正面図である。 ブラシヘッドの内殻部を示す斜視図である。 ブラシヘッドの外殻部を示す斜視図である。 図２のＶ－Ｖ断面に対応した筐体部の断面図である。 図２のＶＩ－ＶＩ断面に対応した筐体部の断面図である。

以下、各実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明では、全体として軸状である電動歯ブラシ１の延伸方向に沿った方向をＺ方向と規定する。また、Ｚ方向に対して垂直となる平面内に、互いに垂直なＸ方向及びＹ方向を規定する。このうち、Ｘ方向は、植毛部が形成されている筐体部の植毛面と垂直な方向である。

図１は、一実施形態に係る電動歯ブラシ１を示す側面図である。また、図２は、電動歯ブラシ１を示す正面図である。

電動歯ブラシ１は、植毛部１２Ｃを含むブラシヘッド１０を、使用者が保持するハンドル部２０に対して動作させることで、自動で歯磨き動作又はその補助動作を行う歯ブラシである。また、本実施形態では、電動歯ブラシ１は、使用者の歯磨き時に口腔内で微細な気泡を放出させる口腔内洗浄装置として機能し得る。

電動歯ブラシ１は、ブラシヘッド１０と、ハンドル部２０とを備える。ブラシヘッド１０は、ハンドル部２０に対して、Ｚ方向に沿って着脱自在である。

ブラシヘッド１０は、内殻部１２と、外殻部１４Ａとを備える。

内殻部１２は、電動歯ブラシ１における可動部である。内殻部１２は、筐体部１２Ａと、支持部１２Ｂとを有する。筐体部１２Ａ及び支持部１２Ｂは、例えば樹脂製である。

筐体部１２Ａは、歯磨き時に使用者の口腔内に入り込む部位であり、使用者の歯又は歯茎等に当接される植毛部１２Ｃを有する。筐体部１２Ａの構造の詳細については、以下に記載する気泡発生機構と合わせて説明する。

支持部１２Ｂは、Ｚ方向に延伸する軸部である。支持部１２Ｂの延伸方向の一方の端部は、筐体部１２Ａを支持している。支持部１２Ｂの延伸方向の他方の端部は、ハンドル部２０の取り付け部２０Ａに対向する。また、支持部１２Ｂは、支持部１２Ｂの延伸方向に沿って形成された挿入穴１２Ｄを有する。挿入穴１２Ｄの開口端は、ハンドル部２０の取り付け部２０Ａに対向し、内殻部１２をハンドル部２０に取り付ける際に、ハンドル部２０側に備えられているモータシャフト２６が嵌装される。

外殻部１４Ａは、ハンドル部２０とともに、電動歯ブラシ１における固定部である。外殻部１４Ａは、例えば樹脂製である。

外殻部１４Ａは、Ｚ方向に延伸する筒部である。外殻部１４Ａの内壁部１４Ｂで囲まれた領域には、内殻部１２に含まれる支持部１２Ｂが非接触で収容される。外殻部１４Ａの延伸方向の一方の端部は、内殻部１２に含まれる筐体部１２Ａを外部に露出させる。外殻部１４Ａの他方の端部は、嵌め込み部１４Ｃを有し、ハンドル部２０の取り付け部２０Ａに対向する。外殻部１４Ａをハンドル部２０に取り付ける際には、取り付け部２０Ａに嵌め込み部１４Ｃが係合する。

ハンドル部２０は、歯磨き時に使用者が保持する、電動歯ブラシ１における固定部である。ハンドル部２０は、駆動部２２と、操作部２４とを備える。

駆動部２２は、内殻部１２に歯磨き用の運動をさせる動力発生部である。駆動部２２としては、例えば、Ｚ方向に延伸するモータシャフト２６を備え、Ｚ方向を振動方向としてモータシャフト２６を振動させるリニアモータを採用可能である。ハンドル部２０は、モータシャフト２６を非接触で貫通させる貫通穴２０Ｂを有する。モータシャフト２６は、内殻部１２の挿入穴１２Ｄに嵌装されると、挿入穴１２Ｄに密着する。これにより、内殻部１２は、モータシャフト２６に支持されることになり、モータシャフト２６の振動に合わせて振動する。

操作部２４は、電源のオン・オフや、使用者が好みに応じて内殻部１２の振動を調整するための押圧ボタンである。ハンドル部２０は、不図示であるが、駆動部２２の振動速度又は振動パターンを記憶する制御基板を備える。そして、操作部２４は、制御基板に電気的に接続されており、使用者が適宜、操作部２４を押圧することで、駆動部２２の振動速度や振動パターンを調整することができる。

また、ハンドル部２０は、ブラシヘッド１０に対向する位置に、上記のとおり、外殻部１４Ａの嵌め込み部１４Ｃと係合する取り付け部２０Ａを有する。図１等に示す例では、取り付け部２０Ａ及び嵌め込み部１４Ｃの形状が円錐台であるものとしているが、特に限定するものではない。ここで、嵌め込み部１４Ｃは、取り付け部２０Ａに対して嵌装されて、製品形態として常時固定されているものとしてもよい。一方、嵌め込み部１４Ｃは、取り付け部２０Ａに対して着脱可能に支持されているものとしてもよい。この場合、嵌め込み部１４Ｃと取り付け部２０Ａとには、ワンタッチで互いに着脱を容易とするロック機構等を備えていてもよい。

なお、ハンドル部２０は、その他、不図示であるが、駆動部２２の振動速度又は振動パターンを記憶する制御基板や、駆動部２２の動力源としての電池を収容する電池収容部などを備える。

次に、電動歯ブラシ１が備える気泡発生機構について説明する。

図３は、内殻部１２を示す斜視図である。図４は、外殻部１４Ａを示す斜視図である。図５は、図２に示すＶ－Ｖ断面に相当し、ＸＹ平面に沿って筐体部１２Ａを切断した断面図である。図６は、図２に示すＶＩ－ＶＩ断面に相当し、ＸＺ平面に沿って、かつ、支持棒４０の中心軸を通るように筐体部１２Ａを切断した断面図である。

図５に示すように、筐体部１２Ａは、Ｘ方向の一方の側である正面側に、植毛部１２Ｃを有する。つまり、植毛部１２Ｃを構成する多数の毛は、複数の束ごとに筐体部１２Ａに形成されている植毛穴１２Ｅに保持され、植毛面１２Ｈから突出している。

ここで、植毛部１２Ｃを構成する毛は、植毛面１２Ｈの垂直方向に対して、植毛面１２Ｈに形成されている第１貫通穴１２Ｇの開口を覆う方向に傾斜していることが望ましい。具体的には、筐体部１２Ａにおいて、第１貫通穴１２Ｇが電動歯ブラシ１のＹ方向の中心軸ＡＸを中心に形成されているので、植毛部１２Ｃを構成している毛の複数の束は、それぞれ、中心軸ＡＸ側に角度θ分だけ傾斜している。これにより、第１貫通穴１２Ｇの植毛面１２Ｈにおける開口上に唾液Ｓを維持しやすくなるので、第１貫通穴１２Ｇへの唾液Ｓの進入や、第１貫通穴１２Ｇから唾液Ｓを伝った気泡ＦＢの放出を、より行わせやすくなる。

筐体部１２Ａは、Ｘ方向の他方の側である裏面側の内部に、後述する２つの第１金属体３０，３１及び２つの第２金属体３２，３３を収容する収容部１２Ｆを有する。収容部１２Ｆは、筐体部１２Ａにおいて複数の植毛穴１２Ｅ全体と対向する領域に形成された内部空間である。本実施形態では、収容部１２Ｆが気泡発生空間となる。

また、筐体部１２Ａは、一方の開口端が収容部１２Ｆに連通し、他方の開口端が植毛面１２Ｈから外部に向けて開放されるように、Ｘ方向に沿って形成された第１貫通穴１２Ｇを有する。本実施形態では、第１貫通穴１２Ｇが、収容部１２Ｆ内で発生した気泡を植毛面１２Ｈ側から外部に放出する気泡放出部となる。第１貫通穴１２Ｇは、例えば、図２に示すように、植毛面１２Ｈにおいて植毛部１２Ｃに含まれる毛の複数の束に囲まれるように、植毛面１２Ｈの中央領域に形成されている。

筐体部１２Ａは、収容部１２Ｆの内部に、２つの第１金属体３０，３１と、２つの第２金属体３２，３３と、第１支持部材３４と、第２支持部材３５と、第１付勢部材３６と、第２付勢部材３８とを備える。

本実施形態では、収容部１２Ｆにおいて、一方の第１金属体３０と一方の第２金属体３２、及び、他方の第１金属体３１と他方の第２金属体３３を、それぞれ互いに擦り合わせることで水素を発生させる。そこで、第１金属体３０，３１又は第２金属体３２，３３の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属、金属の合金、及び、金属の合金以外の金属の化合物からなる群より選択された１又は２以上の物質等の金属系物質を含有する。つまり、第１金属体３０，３１又は第２金属体３２，３３の少なくとも一方を構成する材料は、ある特定の金属を含み、その特定の金属と水とが反応して水素を発生させる物質であれば、いなかるものであってもよい。

本実施形態では、第１金属体３０，３１又は第２金属体３２，３３の少なくとも一方を構成する材料として、一例として、水との化学反応によって水素を発生させることができるマグネシウム系金属を採用する。

この場合、第１金属体３０，３１を構成する材料と、第２金属体３２，３３を構成する材料との組み合わせには、以下のような３つのパターンがあり得る。第１のパターンとして、第１金属体３０，３１は、マグネシウム系金属で構成され、一方、第２金属体３２，３３は、第１金属体３０，３１を構成する材料とは異なり、第１金属体３０，３１と擦り合わされることで水素の発生を促進させる金属で構成されてもよい。第２のパターンとして、第２金属体３２，３３がマグネシウム系金属で構成され、一方、第１金属体３０，３１は、第２金属体３２，３３を構成する材料とは異なり、第２金属体３２，３３と擦り合わされることで水素の発生を促進させる金属で構成されてもよい。又は、第３のパターンとして、第１金属体３０，３１を構成する材料及び第２金属体３２，３３を構成する材料が、ともにマグネシウム系金属で構成されてもよい。

なお、第１金属体３０，３１又は第２金属体３２，３３の少なくとも一方を構成する材料としては、マグネシウムに限定されることはなく、マグネシウムと同様に、人体に無害であって、水との化学反応によって水素を発生する金属であれば、採用可能である。

第１金属体３０，３１及び第２金属体３２，３３は、それぞれ、断面が矩形であり、筐体部１２Ａの長手方向であるＺ方向を延伸方向とする棒部材である。本実施形態では、第１金属体３０，３１と第２金属体３２，３３とは、互いに同一形状であるものとする。ここで、図６において一部破線で示すように、第１金属体３０，３１及び第２金属体３２，３３のＺ方向の長さＬ１は、収容部１２Ｆ内のＺ方向の空間長さＬ２よりも小さい。第１金属体３０，３１及び第２金属体３２，３３のＸ方向の幅Ｗ１は、収容部１２Ｆ内のＸ方向の幅Ｗ２よりも小さい。

また、第１金属体３０，３１と第２金属体３２，３３とは、それぞれ異なる部材に支持される。第１金属体３０，３１は、筐体部１２Ａの外部と収容部１２Ｆとの間で連通する支持棒４０に支持される。一方、第２金属体３２，３３は、第１支持部材３４又は第２支持部材３５のいずれかに支持される。

支持棒４０は、Ｚ方向に沿って延伸する、断面形状が矩形の金属製の部材である。支持棒４０の一端は、筐体部１２Ａの収容部１２Ｆ内に位置する。そして、支持棒４０は、図５に示すように、収容部１２Ｆ内に位置するＹ方向と垂直な２つの側面のうち、一方の側面４０Ａで一方の第１金属体３０を支持し、他方の側面４０Ｂで他方の第１金属体３１を支持する。このとき、一方の第１金属体３０については、第２金属体３２と接触する側面３０Ａとは反対側の側面３０Ｂが、支持棒４０の側面４０Ａと接触することになる。同様に、他方の第１金属体３１については、第２金属体３３と接触する第１側面３１Ａとは反対側の側面３１Ｂが、支持棒４０の側面４０Ｂと接触することになる。

なお、本実施形態では、図５及び図６に示すように、支持棒４０のＸ方向の幅が、第１金属体３０，３１及び第２金属体３２，３３のＸ方向の幅Ｗ１と同一としているが、互いに若干異なっていてもよい。

一方、支持棒４０の他端は、本実施形態では、外殻部１４Ａの内壁部１４Ｂに支持されている突起部４２に保持される。

まず、支持棒４０及びそれを保持する突起部４２を配置する内殻部１２の構成及び形状について説明する。図３及び図６に示すように、内殻部１２における支持部１２Ｂは、筐体部１２Ａに近接した位置に、支持部１２Ｂの延伸方向であるＺ方向と交差する、例えばＸ方向に沿って貫通する貫通部１２Ｊを有する。貫通部１２Ｊは、突起部４２の一部が収容される領域となる。したがって、貫通部１２Ｊの開口寸法又は開口形状は、突起部４２を非接触で貫通可能とする寸法又は形状となる。以下、貫通部１２ＪのＺ方向の長さをＬ３と表記する。

また、筐体部１２Ａ内の収容部１２Ｆと貫通部１２Ｊとの間には、Ｚ方向に沿って貫通する第２貫通穴１２Ｉが形成されている。第２貫通穴１２Ｉは、支持棒４０が貫通する領域となる。したがって、第２貫通穴１２Ｉの開口寸法又は開口形状は、支持棒４０を非接触で貫通可能とする寸法又は形状となる。

次に、突起部４２を配置する外殻部１４Ａの構成及び形状について説明する。図４及び図６に示すように、突起部４２は、断面形状が例えば矩形である棒状部材である。突起部４２は、ブラシヘッド１０を組み立てたときに内殻部１２の貫通部１２Ｊを貫通するように内壁部１４Ｂに固定される。つまり、突起部４２の一端は、内壁部１４Ｂに接続される固定端である。一方、突起部４２の他端は、貫通部１２Ｊの内部にある自由端である。そして、突起部４２のＺ方向上方側の側面には、支持棒４０の他端が接続される。以下、突起部４２のＺ方向の長さをＬ４と表記する。

ここで、図４を参照すると、外殻部１４Ａを単体で視た場合、突起部４２に保持された支持棒４０は、外殻部１４Ａの延伸方向であるＺ方向の一方の側の端部１４Ｄの開口から上方に突出することになる。一方、外殻部１４ＡのＺ方向の他方の側の嵌め込み部１４Ｃは、ハンドル部２０側の取り付け部２０Ａに対して容易に位置決めされ、互いに係合された後にも位置ずれが生じにくくなるように、内面がＺ方向に沿った端部１４Ｅを有してもよい。

また、外殻部１４Ａは、内殻部１２の支持部１２Ｂに形成されている貫通部１２Ｊに突起部４２を貫通させた状態で、支持部１２Ｂを収容することになる。そこで、内殻部１２と外殻部１４Ａとを組み合わせるブラシヘッド１０の組み立て時を考慮し、例えば、外殻部１４Ａを、図４に示すように、第１部材１４１Ａと第２部材１４２Ａとの２つの部材に分割可能としてもよい。

このような構成により、第１金属体３０，３１は、歯磨き動作時も含めて支持棒４０に支持されている状態では、常時、ハンドル部２０に固定されている外殻部１４Ａに対してＺ方向には移動しない。

第１金属体３０，３１が支持棒４０に支持されている姿勢にあるとき、図５に示すように、第１金属体３０の一側面である第１側面３０Ａと、第２金属体３２の一側面である第２側面３２Ａとは、互いに面接触する。また、第１金属体３１の一側面である第１側面３１Ａと、第２金属体３３の一側面である第２側面３３Ａとは、互いに面接触する。これにより、互いに接触しながら摺動する領域を、点接触又は線接触の場合と比較して増加させることができる。したがって、以下で詳説するような水素を発生させる化学反応をより促進させることができ、結果として、微細な気泡ＦＢを所望の量だけ発生させやすくなる。また、本実施形態によれば、摺動面が、第１側面３０Ａと第２側面３２Ａ、及び、第１側面３１Ａと第２側面３３Ａとの２箇所に存在することになる。したがって、水素を発生させる化学反応をより促進させやすくすることができる。一方、第１側面３０Ａ及び第２側面３２Ａ、並びに、第１側面３１Ａ及び第２側面３３Ａは、それぞれ、植毛面１２Ｈに対して垂直となる。これにより、各側面同士の接触部分である摺動面の延長上に、第１貫通穴１２Ｇが位置しやすくなる。ここで、第１貫通穴１２Ｇは、以下で詳説するが、歯磨き中に、使用者の口腔内から収容部１２Ｆに唾液Ｓを進入させ、かつ、唾液Ｓを伝って気泡ＦＢを口腔内に放出する領域である。したがって、このような唾液Ｓの進入や気泡ＦＢの放出をより行われやすくなる。

第１支持部材３４及び第２支持部材３５は、それぞれ、第２金属体３２，３３の延伸方向であるＺ方向に沿って延伸する棒状部材である。本実施形態では、第１支持部材３４と第２支持部材３５とは、同一形状であるものとする。第１支持部材３４は、第１金属体３０に対向する側面に、第２金属体３２の一部を収容することで第２金属体３２を保持する収容溝３４Ａを有する。同様に、第２支持部材３５は、第１金属体３１に対向する側面に、第２金属体３３の一部を収容することで第２金属体３３を保持する収容溝３５Ａを有する。また、第１支持部材３４及び第２支持部材３５のそれぞれのＸ方向と垂直となる両側面は、収容部１２Ｆの内壁面上で、少なくともＹ方向に沿って摺動可能である。そこで、収容部１２Ｆに対して第１支持部材３４及び第２支持部材３５を摺動容易とするために、第１支持部材３４及び第２支持部材３５の材質は、樹脂等であることが望ましい。

第１付勢部材３６及び第２付勢部材３８は、一方の組である第１金属体３０と第２金属体３２、及び、他方の組である第１金属体３１と第２金属体３３を、それぞれ常時接触させるための付勢部材である。第１付勢部材３６及び第２付勢部材３８としては、例えば、図５に示すような、ねじりコイルばね（トーションばね）を採用可能であるが、それ以外の例えば圧縮コイルばね等を採用してもよい。

第１付勢部材３６は、第２金属体３３を第１金属体３１の側に付勢する。第１付勢部材３６がねじりコイルばねであるとすると、第１付勢部材３６の一方のアーム部は、第２支持部材３５における収容溝３５Ａが形成されている側とは反対側の側面に当接される。一方、第１付勢部材３６の他方のアーム部は、第２支持部材３５における一方のアーム部が当接する側面と対向する収容部１２Ｆの内壁面に当接する。これにより、第２支持部材３５に支持された第２金属体３３には、第１付勢部材３６により、Ｙ方向に沿って第１金属体３１側に向かう力が加えられることになる。

第２付勢部材３８は、第２金属体３２を第１金属体３０の側に付勢する。第２付勢部材３８がねじりコイルばねであるとすると、第２付勢部材３８の一方のアーム部は、第１支持部材３４における収容溝３４Ａが形成されている側とは反対側の側面に当接される。一方、第２付勢部材３８の他方のアーム部は、第１支持部材３４における一方のアーム部が当接する側面と対向する収容部１２Ｆの内壁面に当接する。これにより、第１支持部材３４に支持された第２金属体３２には、第２付勢部材３８により、Ｙ方向に沿って第１金属体３０側に向かう力が加えられることになる。

なお、図５では、第１付勢部材３６及び第２付勢部材３８がそれぞれ１つのねじりコイルバネとして描画されているが、例えば、それぞれが複数のねじりコイルバネを含むものであってもよい。

次に、電動歯ブラシ１の動作について説明する。

電動歯ブラシ１の電源がオンとなると、駆動部２２が駆動し、モータシャフト２６がＺ方向に沿った往復運動として振動する。モータシャフト２６の先端部は、内殻部１２の支持部１２Ｂに固定されているので、モータシャフト２６の振動に合わせて内殻部１２がＺ方向に沿って振動する。

ここで、内殻部１２の筐体部１２Ａには、第２付勢部材３８及び第１支持部材３４を介して第２金属体３２が取り付けられている。同様に、内殻部１２の筐体部１２Ａには、第１付勢部材３６及び第２支持部材３５を介して第２金属体３３が取り付けられている。したがって、内殻部１２が振動するときには、２つの第２金属体３２，３３も、内殻部１２のＺ方向に沿った振動に合わせて振動することになる。

一方、筐体部１２Ａの収容部１２Ｆの内部には、第２金属体３２，３３の他に、第１金属体３０、３１が存在する。第１金属体３０，３１は、上記のとおり、支持棒４０を介して、ハンドル部２０に接続されている外殻部１４Ａに固定されている。ここで、支持棒４０は、ブラシヘッド１０に形成されている第２貫通穴１２Ｉを非接触で貫通しているので、筐体部１２Ａ及び支持部１２Ｂを含むブラシヘッド１０が振動しても、一定位置で常時静止している。つまり、支持棒４０に支持されている第１金属体３０，３１も、ブラシヘッド１０の振動に関わりなく、ハンドル部２０を基準とした一定位置で常時静止していることになる。

また、第１金属体３０と第２金属体３２、及び、第１金属体３１と第２金属体３３は、第１付勢部材３６及び第２付勢部材３８の作用により、第２金属体３２，３３の振動方向であるＺ方向とは直交するＹ方向で互いに押し付け合わされている。

したがって、電動歯ブラシ１の電源がオンとなったときには、ブラシヘッド１０が高速で振動する通常の歯磨き動作に加えて、静止している第１金属体３０，３１に対して第２金属体３２，３３が高速で擦り合わされることになる。

次に、使用者が歯磨き時に使用した際の電動歯ブラシ１の作用について説明する。

使用者がハンドル部２０を手で握り持った状態で操作部２４を操作することにより、電源をオンとし、かつ、所望の振動速度や振動パターンに設定すると、所望の設定に合わせてブラシヘッド１０が往復運動する。そして、使用者がブラシヘッド１０の植毛部１２Ｃを口腔内に挿入し、例えば、往復運動する植毛部１２Ｃを歯に当接させることで、歯が磨かれる。

一方、図６を参照すると、この歯磨き時には、使用者の口腔内で発生した唾液Ｓは、植毛面１２Ｈから第１貫通穴１２Ｇを通じて収容部１２Ｆへ流れ込む。そして、ブラシヘッド１０の振動に合わせてそれぞれ互いに擦り合わされている、第１金属体３０と第２金属体３２との接触部分、及び、第１金属体３１と第２金属体３３との接触部分に、唾液Ｓが進入する。ここで、接触部分とは、具体的には、第１側面３０Ａと第２側面３２Ａとが互いに摺動し合う第１摺動面、又は、第１側面３１Ａと第２側面３３Ａとが互いに摺動し合う第２摺動面をいう。

このとき、第１金属体３０,３１と第２金属体３２，３３との擦り合わせによる摩擦に起因して、第１金属体３０としてのマグネシウム系物質に含有されたマグネシウムと、唾液Ｓに含まれる水分との化学反応が促進される。これにより、収容部１２Ｆ内の唾液Ｓ中には、水素（Ｈ_２）を内包する一群の微細な気泡ＦＢが発生する。具体的には、唾液Ｓ中で、Ｍｇ＋２Ｈ_２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）_２＋Ｈ_２という化学反応が促進される。そして、一群の気泡ＦＢは、唾液Ｓを伝って、歯磨き中に使用者の口腔内に移動する。

唾液Ｓ内で圧縮されている一群の気泡ＦＢは、電動歯ブラシ１から口腔内に放出されると、膨張して破裂する。この一群の気泡ＦＢの破裂による衝撃が、口腔の内面や歯の表面に付着した異物を剥離させるのに有利に働く。剥離した異物は、最終的に植毛部１２Ｃによって完全に除去される。

ここで、使用者が電動歯ブラシ１を使用したときに、微細な気泡ＦＢの作用により口腔内の洗浄効果が得られるとされる気泡ＦＢの量である目標気泡量を発生させるための条件は、例えば、以下のように設定することができる。

まず、第２金属体３２，３３のＺ方向の振幅は、直接的に、駆動部２２が発生し得る振幅に相当する。すなわち、駆動部２２がリニアモータであるとすると、リニアモータによるモータシャフト２６自体の振幅が、第２金属体３２，３３のＺ方向の振幅である。この場合、金属体の振幅値が０．７ｍｍ以上となるように、リニアモータの振動を両振幅で０．７ｍｍ以上に設定することが望ましい。併せて、リニアモータの振動速度を１０ｍ／ｓ以上に設定することが望ましい。

また、第１金属体３０と第２金属体３２との押し付け力、及び、第１金属体３１と第２金属体３３との押し付け力の合計値は、それぞれの金属体が単に接触しているような状態である０Ｎに近い値から、おおよそ０．８Ｎ以下の範囲にあることが望ましい。

また、上記のような押し付け力を作用させることが可能となる構成とするために、各金属体及びそれらを収容する収容部１２Ｆの寸法を以下のように規定する。図６に示す各部の寸法を参照すると、筐体部１２Ａ内の収容部１２Ｆの大きさとしてＸＺ平面での断面寸法は、おおよそ（長さＬ２×幅Ｗ２）で表される。そして、一般的な歯ブラシの大きさに基づくと、例えば、長さＬ２を１５ｍｍ程度に、幅Ｗ２を２．０ｍｍ程度に設定してもよい。

これに対して、第１金属体３０，３１において、第２金属体３２，３３と接触する第１側面３０Ａ，３１Ａの寸法は、それぞれ、おおよそ（長さＬ１×幅Ｗ１）で表される。同様に、第２金属体３２，３３において、第１金属体３０，３１と接触する第２側面３２Ａ，３３Ａの寸法も、それぞれ、おおよそ（長さＬ１×幅Ｗ１）で表される。そして、本実施形態では、長さＬ２は、金属体の振幅が０．７ｍｍ以上に設定されても第１金属体３０，３１が収容部１２Ｆの内壁面に衝突しない範囲として、８ｍｍ以上、１４ｍｍ以下に設定されることが望ましい。例えば、長さＬ２が１５ｍｍと設定されている場合には、長さＬ１は１２ｍｍであってもよい。一方、第１金属体３０，３１及び第２金属体３２，３３の幅Ｗ１は、収容部１２Ｆの内壁面に衝突しない範囲の寸法として、１．５ｍｍ程度に設定されてもよい。

また、第１金属体３０，３１及び第２金属体３２，３３のそれぞれに直接的に力を付加する第１付勢部材３６及び第２付勢部材３８に係る許容荷重、材質又は寸法などについては、各金属体の大きさの設定に合わせて、適宜選定される。

また、本実施形態では、外殻部１４Ａに支持されている突起部４２に対して、突起部４２の一部を非接触で収容している貫通部１２Ｊも内殻部１２の振動に合わせて振動する。したがって、上記の条件を満たす振幅で内殻部１２がＺ方向に沿って振動しても、Ｚ方向の長さがＬ４である突起部４２が、Ｚ方向の長さがＬ３である貫通部１２Ｊの壁面に衝突しないように、長さＬ３及び長さＬ４が規定される。

次に、電動歯ブラシ１による効果について説明する。

本実施形態に係る電動歯ブラシ１は、歯磨き用の植毛部１２Ｃを含むブラシヘッド１０と、ブラシヘッド１０を保持するハンドル部２０とを備える。ブラシヘッド１０は、ハンドル部２０に着脱自在な外殻部１４Ａと、外殻部１４Ａの内壁部１４Ｂの側にある内殻部１２と、外殻部１４Ａに保持される第１金属体と、内殻部１２に保持され、第１金属体と接触する第２金属体とを一体的に含む。ハンドル部２０は、内殻部１２を振動させる駆動部２２を含む。内殻部１２は、ハンドル部２０に外殻部１４Ａを取り付けた状態で駆動部２２に接続される。また、第１金属体又は第２金属体の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質を含有する。

ここで、第１金属体は、上記例示における２つの第１金属体３０，３１に相当するものであり、以下、「第１金属体３０等」と表記する。また、第２金属体は、上記例示における２つの第２金属体３２，３３に相当するものであり、以下、「第２金属体３２等」と表記する。

このような電動歯ブラシ１によれば、植毛部１２Ｃによる歯磨き効果に加えて、内殻部１２の振動により第２金属体３２等と第１金属体３０等との間で摩擦が生じ、微細な気泡ＦＢを発生させるので、気泡ＦＢの洗浄効果を利用して歯を洗浄することができる。その結果、植毛部１２Ｃが届かないような歯間又は歯周ポケットに付着した異物を除去することができる。

また、ブラシヘッド１０は、第１金属体３０等を保持する外殻部１４Ａと、第１金属体３０等と接触するようにして第２金属体３２等を保持する内殻部１２とを一体的に含む。そして、外殻部１４Ａは、ハンドル部２０に対して着脱自在であり、内殻部１２は、外殻部１４Ａをハンドル部２０に取り付けた状態で駆動部２２と接続される。そのため、使用者は、ブラシヘッド１０をハンドル部２０に取り付けるときには、内殻部１２をハンドル部２０に含まれる駆動部２２に接続させながら、外殻部１４Ａをハンドル部２０に取り付ければよい。反対に、使用者は、ブラシヘッド１０をハンドル部２０から取り外すときには、外殻部１４Ａからハンドル部２０を取り外そうとするだけで、内殻部１２と駆動部２２との接続も解除され、容易にブラシヘッド１０を取り外すことができる。つまり、電動歯ブラシ１によれば、気泡発生機構を有するブラシヘッド１０の着脱を、気泡発生機構を有さない一般的なブラシヘッドと同様に、容易に行うことができる。したがって、植毛部１２Ｃや第１金属体３０等又は第２金属体３２等が消耗した場合の交換も、容易に行うことができる。また、気泡ＦＢを発生させるための第１金属体３０等及び第２金属体３２等が、ブラシヘッド１０に収容されている。したがって、洗浄効果を向上させる気泡発生機構を電動歯ブラシ１に備えさせたとしても、全体として大型化しづらくなる。

このように、本実施形態によれば、微細な気泡ＦＢを発生させて口腔内を洗浄する小型の電動歯ブラシ１を提供することができる。

なお、上記の例では、第１金属体と第２金属体とがそれぞれ２つあるものとして説明したが、微細な気泡ＦＢが所望の量だけ得られるのであれば、必ずしも２つずつ備えなくてもよい。例えば、電動歯ブラシ１は、第１金属体３１と第２金属体３３との組を採用しない構成とすることもあり得る。

また、本実施形態に係る電動歯ブラシ１は、第１金属体３０等と第２金属体３２等とを圧接させる付勢部材を備えてもよい。この場合、外殻部１４Ａと内殻部１２とは、付勢部材により互いに圧接された第１金属体３０等と第２金属体３２等とを介して連結されてもよい。

ここで、付勢部材は、上記例示における第１付勢部材３６及び第２付勢部材３８に相当するものであり、以下、「付勢部材３６等」と表記する。

このような電動歯ブラシ１によれば、第１金属体３０等と第２金属体３２等とは、付勢部材３６等により互いに圧接された状態に付勢されているので、より安定的に微細な気泡ＦＢを発生させることができる。

また、電動歯ブラシ１によれば、外殻部１４Ａ側に保持されている第１金属体３０等と、内殻部１２側に保持されている第２金属体３２等とが、付勢部材３６等により互いに圧接された状態で連結されている。つまり、外殻部１４Ａと内殻部１２とは、互いに圧接されている第１金属体３０等と第２金属体３２等との接触位置を基準として、一体的に安定して連結していることになる。したがって、ハンドル部２０に対する、外殻部１４Ａと内殻部１２とを含むブラシヘッド１０の着脱をより安定して行うことができる。

また、本実施形態に係る電動歯ブラシ１では、第１金属体３０等は、一対の第２金属体３２，３３で挟まれてもよい。この場合、付勢部材３６等は、一対の第２金属体３２，３３を第１金属体３０等に向けて付勢してもよい。

このような電動歯ブラシ１によれば、第１金属体３０等及び第２金属体３２等のすべての金属体は、図５に示すように、Ｙ方向に沿って延伸する一直線上に並ぶ。したがって、これらの金属体を付勢する付勢部材が、同一直線上の両側２箇所に少なくとも設置するだけでよいことになるので、気泡ＦＢを発生させる構成を簡略化させることができる。

また、本実施形態に係る電動歯ブラシ１では、ブラシヘッド１０は、植毛部１２Ｃが設けられている植毛面１２Ｈを有する筐体部１２Ａを備えてもよい。この場合、筐体部１２Ａは、第１金属体３０等、第２金属体３２等及び付勢部材３６等を収容し、付勢部材３６等を介して第２金属体３２等を支持する収容部１２Ｆと、植毛面１２Ｈと収容部１２Ｆとの間を貫通する第１貫通穴１２Ｇとを有してもよい。

このような電動歯ブラシ１によれば、気泡ＦＢを発生させるための第１金属体３０等及び第２金属体３２等が、筐体部１２Ａ内の収容部１２Ｆに収容されている。したがって、洗浄効果を向上させる気泡発生機構を電動歯ブラシ１に備えさせたとしても、全体として大型化しづらくなる。

また、電動歯ブラシ１によれば、第１金属体３０等及び第２金属体３２等の双方が、互いに接触した状態で筐体部１２Ａの収容部１２Ｆ内に保持されている。したがって、例えば、一方の金属体が筐体部に保持され、他方の金属体がハンドル部に保持されるような仮想の電動歯ブラシと比較して、両金属体同士を接触させるための構造を簡略化させることができる。また、第１金属体３０等と第２金属体３２等との位置ずれが生じづらく、両金属体同士が確実に接触するので、安定的に微細な気泡ＦＢを発生させることができる。

さらに、電動歯ブラシ１によれば、振動する側の第２金属体３２等は、内殻部１２に含まれる筐体部１２Ａ内の収容部１２Ｆに支持されている。そして、内殻部１２は、駆動部２２により振動が付加される。すなわち、駆動部２２による振動は、通常の植毛部１２Ｃによる歯磨き動作のための振動と、微細な気泡ＦＢを発生させるための振動とを兼ねる。つまり、電動歯ブラシ１によれば、１つの駆動部２２でこれらの振動の発生を担うことができる。したがって、例えば、通常の歯磨き動作のための振動を生じさせる第１の駆動部に加えて、微細な気泡ＦＢを発生させるための振動を生じさせる第２の駆動部を設置する必要がない。

また、本実施形態に係る電動歯ブラシ１では、内殻部１２は、外殻部１４Ａの内壁部１４Ｂに向かう方向に貫通する貫通部１２Ｊと、貫通部１２Ｊと収容部１２Ｆとの間を貫通する第２貫通穴１２Ｉとを有してもよい。また、外殻部１４Ａは、内殻部１２に形成されている貫通部１２Ｊに一部が非接触で収容される突起部４２と、第２貫通穴１２Ｉに非接触で貫通し、一端が第１金属体３０等を支持し、他端が突起部４２に保持される支持棒４０とを有してもよい。

このような電動歯ブラシ１によれば、第１金属体３０等を支持する支持棒４０が、突起部４２を介して、筐体部１２Ａの位置に対してハンドル部２０よりも近い位置にある外殻部１４Ａで保持されている。したがって、支持棒４０は、内殻部１２の振動の影響を受けづらくなり、より安定的に第１金属体３０等を支持することができる。

また、本実施形態に係る電動歯ブラシ１では、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質は、マグネシウム系金属であってもよい。

このような電動歯ブラシ１によれば、使用者の歯磨き中に、唾液Ｓとの化学反応によって好適に水素を発生させることができる。

また、電動歯ブラシ１によれば、第１金属体３０等と第２金属体３２等との擦り合わせによって、マグネシウムの粉末が発生する。マグネシウムの粉末は、例えば、歯茎の血行促進の効果を期待できる。又は、マグネシウムの粉末自体が汚れに接触することによって、より汚れを除去する効果が期待できる。

その他、例えば、上記の実施形態では、第１金属体３０，３１と第２金属体３２，３３との形状及び寸法がほぼ同一としているが、微細な気泡ＦＢの所望の量を得られることを条件として、互いに異なっていてもよい。

また、上記説明では、内殻部１２に接続される１つの駆動部２２が、植毛部１２Ｃによる通常の歯磨き動作のための振動と、微細な気泡ＦＢを発生させるための振動とを発生させるものとして説明した。しかし、本開示における電動歯ブラシは、このような構成に限らず、例えば、通常の歯磨き動作のために植毛部１２Ｃを振動させる第１の駆動部と、微細な気泡ＦＢを発生させるために少なくともいずれかの金属体を振動させる第２の駆動部とを備えてもよい。つまり、通常の歯磨き動作のための振動と、微細な気泡ＦＢを発生させるための振動とを、それぞれ異なる駆動部が個別に発生させてもよい。

以上、好ましい実施形態について説明したが、本実施形態は、これ限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 電動歯ブラシ
１０ ブラシヘッド
１２ 内殻部
１２Ａ 筐体部
１２Ｃ 植毛部
１２Ｆ 収容部
１２Ｇ 第１貫通穴
１２Ｈ 植毛面
１２Ｉ 第２貫通穴
１２Ｊ 貫通部
１４Ａ 外殻部
１４Ｂ 内壁部
２０ ハンドル部
２２ 駆動部
３０ 第１金属体
３１ 第１金属体
３２ 第２金属体
３３ 第２金属体
３６ 第１付勢部材
３８ 第２付勢部材
４０ 支持棒
４２ 突起部
ＦＢ 気泡

上記課題を解決するために、本開示の第一の態様は、歯磨き用の植毛部を含むブラシヘッドであって、外殻部と、外殻部の内壁部の側にある内殻部と、外殻部に保持される第１部材と、内殻部に保持され、第１部材と接触する第２部材と、を有し、外殻部又は内殻部は、振動可能であり、第１部材又は第２部材の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質を含有する。本開示の第二の態様に係る電動歯ブラシは、歯磨き用の植毛部を含むブラシヘッドを備え、ブラシヘッドは、第一の態様に係るブラシヘッドである。また、本開示の第三の態様は、歯磨き用の植毛部を含み、電動歯ブラシのハンドル部に保持されるブラシヘッドであって、ハンドル部に着脱自在な外殻部と、外殻部の内壁部の側にあり、ハンドル部に含まれる駆動部の動作により振動する内殻部と、外殻部に保持される第１金属体と、内殻部に保持され、第１金属体と接触する第２金属体と、を一体的に含み、第１金属体又は第２金属体の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質を含有する。

Claims (6)

1. 歯磨き用の植毛部を含むブラシヘッドと、当該ブラシヘッドを保持するハンドル部とを備えた電動歯ブラシであって、
   前記ブラシヘッドは、
   前記ハンドル部に着脱自在な外殻部と、
   前記外殻部の内壁部の側にある内殻部と、
   前記外殻部に保持される第１金属体と、
   前記内殻部に保持され、前記第１金属体と接触する第２金属体と、
   を一体的に含み、
   前記ハンドル部は、前記内殻部を振動させる駆動部を含み、
   前記内殻部は、前記ハンドル部に前記外殻部を取り付けた状態で前記駆動部に接続され、
   前記第１金属体又は前記第２金属体の少なくとも一方は、水との化学反応によって水素を発生する金属系物質を含有する電動歯ブラシ。
2. 前記第１金属体と前記第２金属体とを圧接させる付勢部材を備え、
   前記外殻部と前記内殻部とは、前記付勢部材により互いに圧接された前記第１金属体と前記第２金属体とを介して連結する請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 前記第１金属体は、一対の前記第２金属体で挟まれ、
   前記付勢部材は、前記一対の第２金属体を前記第１金属体に向けて付勢する請求項２記載の電動歯ブラシ。
4. 前記ブラシヘッドは、前記植毛部が設けられている植毛面を有する筐体部を備え、
   前記筐体部は、
   前記第１金属体、前記第２金属体及び前記付勢部材を収容し、前記付勢部材を介して前記第２金属体を支持する収容部と、
   前記植毛面と前記収容部との間を貫通する第１貫通穴と、
   を有する請求項２又は３に記載の電動歯ブラシ。
5. 前記内殻部は、
   前記外殻部の前記内壁部に向かう方向に貫通する貫通部と、
   前記貫通部と前記収容部との間を貫通する第２貫通穴と、を有し、
   前記外殻部は、
   前記内殻部に形成されている前記貫通部に一部が非接触で収容される突起部と、
   前記第２貫通穴に非接触で貫通し、一端が前記第１金属体を支持し、他端が前記突起部に保持される支持棒と、を有する請求項４に記載の電動歯ブラシ。
6. 水との化学反応によって水素を発生する前記金属系物質は、マグネシウム系金属である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ。

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