JP3735053B2 - 超音波歯ブラシおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は口腔衛生のために日常的に使用する歯ブラシであって、ブラシが超音波エネルギによって振動する方式の歯ブラシおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシを超音波エネルギを用いて振動させる歯ブラシは、歯垢除去と同時に口腔内の掃除、歯肉のマッサージなどを行なうものとして知られており、一般に超音波発信器を柄に内蔵するとともにブラシを設けた頭部に圧電振動子を配置した構成とされている。
【０００３】
前記の超音波歯ブラシにおいては、歯垢除去に有効であるとともに人体に繰り返し使用しても安全な周波数域の振動を発生させることが重要であることは言うまでもなく、加えてブラシ部分を交換してそれ以外の部分は繰り返し使用可能とすること、圧電振動子の超音波エネルギを殊にブラシに効率よく伝達できるものとすること、が経済上の理由および高効果への期待という点から要望される。
【０００４】
超音波歯ブラシにおけるブラシ部分を交換可能とすることの一例が特表平７−５０９１５１号公報に提示されている。即ち、この公報に記載されている超音波歯ブラシは、電池および超音波発信器を内蔵した柄の先端に圧電振動子である圧電素子を内装した突出部を設け、ブラシを有する中空の頭体を突出部に着脱可能に嵌装したものである。
【０００５】
突出部と頭体の中空部とはくさび形であり、且つ中空部を囲んだ壁が可撓であることによって頭体を突出部に密着させて嵌装し、このことにより突出部から頭体に超音波エネルギを効率よく伝達することを可能としている。
【０００６】
一方、圧電素子が発生する超音波エネルギを突出部からブラシに効率よく与えるためには、これらの間に隙間がないことが必要であるが、前記公報には圧電素子を突出部に隙間なく内装させる具体的手段が開示されていない。この場合、突出部を作る成形用型に圧電素子を挿入し合成樹脂製の突出部に埋入させる、というインサート成形法を利用すれば隙間なく内装することができるが、成形用型の内部の所定位置に圧電素子を浮いた状態で安定よく保持することはきわめて困難であり、また超音波発信器と圧電素子とを接続する導線の処理が厄介である、など多くの問題があって好適な手段とは言い難い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は超音波発信器を内蔵した柄の先端に圧電振動子を内装した突出部を設け、ブラシを有する中空の頭体を突出部に着脱可能に嵌装した超音波歯ブラシがもっている、圧電振動子を突出部に隙間なく内装しこれが発する超音波エネルギを効率よくブラシに伝達するための簡単且つ容易な内装手段がなかった、という前記課題を解決するためになされたものであって、柄の先端の突出部に圧電振動子が簡単且つ容易な手段で隙間なく埋設され、従って圧電振動子が発する超音波エネルギを効率よくブラシに伝達できるものとすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
圧電振動子を導線により接続している超音波発信器を内蔵した柄の先端に圧電振動子を内装した突出部が設けられており、ブラシを有する頭体が突出部に着脱可能に嵌装されている超音波歯ブラシがもっている前記課題を解決するために、本発明は柄の少なくとも超音波発信器の前方に延在する部分が空所を有し突出部は空所に連通した中空室を先端面に開放させて有しており、空所に導線が延線されているとともに、中空室に硬化性流動物質からなる充填材が圧電振動子を埋没させて充填されているものとした。
【０００９】
このように、突出部に設けた中空室に充填材を充填してそこへ圧電振動子を埋没させる、という簡単な手段で圧電振動子が発生する超音波エネルギを効率よくブラシに伝達することが可能となる。そして、中空室の基端側は柄の空所に連通し先端側は突出部の先端面に開放していることによって、効率低下の原因となる空気溜まりを作ることなく充填材が充填されているものとすることができる。
【００１０】
尚、圧電振動子が突出部の長手方向に細長い板状の圧電素子であるものについて、その基端部および先端部の二個所で各電極に導線を接続したものとすると、圧電振動子が衝撃により折損することがあっても折損前と同じ超音波エネルギをブラシに伝達し効果を維持させることができる。
【００１１】
次にこのような超音波歯ブラシの殊に振動子を突出部の中空室に充填材を用いて隙間なく内装させるために、本発明は超音波発信器を内蔵した柄を基端柄部と先端柄部の少なくとも二つに分割して先端柄部が導線を受け入れる空所およびブラシを有する頭体を着脱可能に嵌装する突出部を具え突出部が空所に連通した中空室を先端面に開放させて有しているものとし、且つ超音波発信器に基端が接続される導線の先端を圧電振動子に接続したものとした。そして、先ず導線を突出部の先端面から中空室を経て空所に挿入して硬化性流動物質からなる充填材を中空室に充填し、次に圧電振動子を中空室に挿入してから充填材を中空室に補給し充填することにより、圧電振動子を中空室に充填された充填材に埋没させることとした。
【００１２】
圧電振動子が挿入される前の導線のみが挿入されている中空室に充填材を容易に充填することができ、且つ中空室の両端が開放されていることによって空気溜まりを作ることなく充填できる。そして、導線を更に挿入し続いて振動子を挿入すると、充填材が空所の方へ連行されて中空室の先端部分に空洞を発生するが、振動子を挿入してから充填材を補給することにより、空洞が埋められて圧電振動子を完全に埋没させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１は本発明に係る超音波歯ブラシの一例を示す縦断面図、図２はその分解部分図である。柄１は硬質合成樹脂の成形品であって全体として中空に作られており、基端柄部１Ａと先端柄部１Ｂとにほぼ中間部分で分割され、これらは互いに嵌め合わせによって分離可能に結合されている。電源は一般家庭の商用電力に求めることができるが、本実施の形態では電池３を用いており、超音波発信器４と並べて基端柄部１Ａの中空部２に先端側から出し入れ可能に収納され、超音波発信器４の先端部は前方へ突出している。
【００１４】
先端柄部１Ｂは前記の中空部２に連続する中空部９ａを有するとともに、先端に突出部６を一体成形により有している。突出部６は先端柄部１Ｂの先端面が形成する段５の前方へ延び、先端へ向かって厚さおよび幅を減少する扁平なくさび形を呈していて後述するブラシ１６の反対側に位置する面に係止突起７が設けられている。この突出部６には段５の近くに達する扁平な中空室８が先端面に開放して設けられており、中空室８はその奥端から延びる狭幅の通孔９ｂによって中空部９ａに連通し、この中空部９ａと通孔９ｂは後述する導線１１を延線させる空所９を形成している。
【００１５】
中空室８には突出部６の長手方向に細長い板状の圧電素子からなる圧電振動子１０が内装されており、超音波発信器４と圧電振動子１０とは空所９に延線させた導線１１によって接続されている。
【００１６】
導線１１は従来品と同様に圧電振動子１０の基端部に接続したものであってもよいが、本実施の形態では両面に形成されている各電極に先端部および基端部の二個所においてハンダ付けなどの適宜手段で接続した。このようにすると、セラミック製品であるために耐衝撃性に劣る圧電素子からなる圧電振動子１０が衝撃により折損しても、分断された先端側部分と基端側部分がともに超音波エネルギを発生し、折損前と同じ超音波エネルギを後述するブラシ１６に伝達することができ、信頼性の向上と効果の維持を図ることができる。
【００１７】
導線１１を各二個所で接続することは、圧電振動子１０を中空室８に充填した充填材１２に埋没して固定設置し、それのみをとり出して交換することができないようになっている本発明においては特に好ましい。
【００１８】
充填材１２は流動性を有するが常温で経時的に硬化するかまたは加熱により硬化する熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂、合成樹脂系接着剤、合成ゴム系接着剤から選んだものを使用する。
【００１９】
多数の毛の束の配列からなるブラシ１６を設けた頭体１７は突出部６に嵌装する扁平くさび状の取付孔１８を基端面に開放させて有する中空品であり、ブラシ１６を有する面と反対側の壁部分に係合孔１９が設けられている。取付孔１８を突出部６に基端面が段５に接するまで嵌め込んだとき、係合孔１９に係止突起７が嵌入し抜け止めとして働くとともに、頭体１７は突出部６のくさび作用で押し拡げられて突出部６に密着する。
【００２０】
圧電振動子１０に電圧を印加して電気分極させることによってその厚さ方向のひずみを生じ、このひずみによる振動が発する超音波エネルギは充填材１２、突出部６の壁、頭体１７の壁を介してブラシ１６に伝達され、ブラシ１６を含む頭体１７を主に毛の長さ方向へ振動させる。超音波振動するブラシ１６、頭体１７の口腔内における作用は従来の超音波歯ブラシと同様であるが、本発明によると圧電振動子１０とブラシ１６との間に超音波エネルギ伝達効率を低下させる空気溜まりや隙間が存在しないので、すぐれた効果を期待することができる。
【００２１】
中空室８に充填材１２を隙間なく充填して超音波エネルギを効率よく伝達できるものとすることは、以下に説明する方法によって実現される。
【００２２】
即ち、先端柄部１Ｂを基端柄部１Ａおよび頭体１７から分離した状態とし、また導線１１は先端を圧電振動子１０に接続し基端を超音波発信器４に接続しないものとしておく。そして、導線１１の基端を中空室８に先端開口から挿入して通孔９ｂから中空部９ａへと挿入を進め、圧電振動子１０が中空室８に接近したとき図３（Ａ）に示すように注入器のノズルＮを中空室８の先端開口に近づけて充填材１２を注入し充満させる。このとき、中空室８の奥底は空所９に連通しているので空気が良好に排出され、内部に空気溜まりを作ることなく充填することができる。
【００２３】
導線１１を更に挿入し、続いて圧電振動子１０が中空室８に挿入されるようになると、充填材１２は導線１１に連行されることと圧電振動子１０により押されることとによって通孔９ｂに侵入し、図３（Ｂ）に示すように圧電振動子１０の挿入途中で中空室８の先端開口部分に空洞Ｂ_１を作ることがある。このような場合は図３（Ｃ）に示すようにノズルＮより充填材１２を補給して空洞Ｂ_１を埋めることにより、中空室８に再び充填材１２を充満させる。
【００２４】
圧電振動子１０を更に挿入して中空室８に完全に挿入したとき、図３（Ｄ）に示すように中空室８の先端開口部分に前記と同じ理由で空洞Ｂ_２が作られる。この空洞Ｂ_２は充填材１２がその粘度に関係なく導線１１の連行と振動子１０の押圧とによって通孔９ｂに入ることによって発生するものであり、図３（Ｅ）に示すようにノズルＮより充填材１２を補給して空洞Ｂ_２を埋めることにより、圧電振動子１０が充填材１２に完全に埋没する。
【００２５】
空洞Ｂ_１，Ｂ_２は中空室８の先端開口部分に発生するくぼみであるので目視によって容易に発見することができる。そして、圧電振動子１０の挿入途中で空洞Ｂ_１が発生したとき、これが小さい段階で充填材１２を補給することは空気を封入することなく充満させるうえで有効であるが、中空室８の先端開口が圧電振動子１０により挟められて補給が困難であるので、実際には圧電振動子１０の挿入を完了した段階で空洞Ｂ_２に補給するのみ、とされる。
【００２６】
以上により圧電振動子１０が中空室８に充填された充填材１２に埋め込まれることとなり、次に導線１１の基端を超音波発信器４に接続し、基端柄部１Ａを電池３、超音波発信器４にかぶせて先端柄部１Ｂと結合することによって組立てを完了する。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、ブラシを有する頭体を嵌装する突出部に設置する圧電振動子を、突出部に設けた中空室に充填した硬化性流動物質からなる充填材に埋め込んだ本発明によると、空気溜まりや隙間を作ることなく圧電振動子、充填材、突出部の壁が互いに完全に密着した状態を簡単且つ容易に形成し、超音波エネルギを効率よくブラシに伝達できるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１の分解部分図。
【図３】振動子を突出部に内装する工程を説明する横断面図。
【符号の説明】
１ 柄，１Ａ 基端柄部，１Ｂ 先端柄部，４ 超音波発信器，６突出部，８中空室，９ 空所，１０ 圧電振動子，１１ 導線，１２ 充填材，１６ ブラシ， １７ 頭体，

Claims (4)

1. 圧電振動子を導線により接続している超音波発信器を内蔵した柄の先端に前記圧電振動子を内装した突出部が設けられており、ブラシを有する頭体が前記突出部に着脱可能に嵌装されている超音波歯ブラシにおいて、
   前記柄の少なくとも前記超音波発信器の前方に延在する部分が空所を有し前記突出部は前記空所に連通した中空室を先端面に開放させて有しており、前記空所に前記導線が延線されているとともに、前記中空室に硬化性流動物質からなる充填材が前記圧電振動子を埋没させて充填されている、
   ことを特徴とする超音波歯ブラシ。
2. 前記圧電振動子が前記突出部の長手方向に細長い板状の圧電素子であり、その基端部および先端部の二個所で各電極に前記導線が接続されて前記充填材に埋没されている請求項１に記載した超音波歯ブラシ。
3. 前記充填材が熱可塑合成樹脂、熱硬化性合成樹脂、合成樹脂系接着剤、合成ゴム系接着剤から選ばれたものである請求項１に記載した超音波歯ブラシ。
4. 超音波発信器を内蔵した柄を基端柄部と先端柄部の少なくとも二つに分割して前記先端柄部が導線を受け入れる空所およびブラシを有する頭体を着脱可能に嵌装する突出部を具え前記突出部が前記空所に連通した中空室を先端面に開放させて有しているものとし、且つ前記超音波発信器に基端が接続される導線の先端を圧電振動子に接続したものとすること、
   そして、先ず前記導線を前記突出部の先端面から前記中空室を経て前記空所に挿入して硬化性流動物質からなる充填材を前記中空室に充填し、次に前記圧電振動子を前記中空室に挿入してから充填材を前記中空室に補給し充填することにより、前記圧電振動子を前記中空室に充填された前記充填材に埋没させる、
   ことを包含してなることを特徴とする超音波歯ブラシの製造方法。

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