JP4159418B2 - 超音波歯ブラシ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は歯ブラシに係り、より詳しくは超音波エネルギーによるキャビテーションを効率よく発生させて、歯から歯垢を除去する超音波歯ブラシに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から歯の汚れを除去するための方法として、柄部の先にブラシ毛が植毛された歯ブラシを使ってブラッシングする方法がある。
これは、歯にブラシ毛を直接接触させた状態で歯の表面を機械的に磨くものである。
この歯ブラシは、人の手の力によって動かし、その速さには限度がある。
そのため、必ずしも十分な清掃効果が得られない。
また、確実に磨こうとすると、かなりの時間がかかり効率的なものではない。
【0003】
そこで近年、効率よく歯を磨こうとする観点から超音波を利用した歯ブラシが開発されている。この超音波歯ブラシは、柄体に内設された振動子からの超音波振動を超音波伝導性のある金属棒によって、ブラシ部に植毛されているブラシ毛に伝達するというものである。
【0004】
その具体例として、例えば、複数の毛の集まりと撓み変形可能な材料で製作されたほぼ筒状のボディと、ブラシ頭部を超音波装置に固定して、器具からの超音波周波数振動をブラシ頭部を介して使用者の歯と歯茎および口腔組織へ効率的に伝えて、それから軟らかい歯垢をゆるめて除去するものが知られている(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特表平7−509151号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来例では超音波振動子である圧電変換器が埋設されている柄部は、合成樹脂材料により形成される。
また、柄部の先端部に取り付けられるブラシ頭部自体も合成樹脂材料により形成されているため、ブラシに対して必ずしも効率よく超音波振動を伝達することができなかった。
すなわち、超音波振動子の振動エネルギーをブラシ頭部に対して効率良く的確に伝達することができなかったのである。
【0007】
本発明はかかる実情に鑑み、超音波振動を効率よく伝達し的確に歯垢を除去することができる超音波歯ブラシを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、ブラシ部まわりの材料性状あるいは構造等を工夫することにより上記の諸問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【0009】
すなわち、本発明は、(1)、超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられ、前記金属製振動伝達体がコの字形板状構造を有し、その内側面に超音波振動子が直接取り付けられ前記金属製振動伝達体と超音波振動子が接着固定されている超音波歯ブラシに存する。
【0010】
そして、(2)、超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられ、前記ブラシ部は、細首部を覆うように圧入により取り付けられ、ブラシ部の金属製植毛基部と細首部の金属製振動伝達体とが圧接した状態となっている超音波歯ブラシに存する。
【0014】
そしてまた、(3)、超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、 前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられ、前記超音波振動子と細首部の内壁面との間に空間が形成されている超音波歯ブラシに存する。
【0015】
そしてまた、(4)、前記空間にシリコン樹脂が充填されている上記(3)記載の超音波歯ブラシに存する。
【0016】
そしてまた、(5)、超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、前記ブラシ部の前記金属製植毛基部、または前記細首部の前記金属製振動伝達体が、チタン材またはジュラルミン材で形成されている超音波歯ブラシに存する。
【0017】
そしてまた、(6)、超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、 前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、前記本体部には機械的振動を与えるためのバイブレータを備えている超音波歯ブラシに存する。
【0018】
本発明の目的に沿ったものであれば、上記1〜6の中から選ばれた2つ以上を組み合わせた構成も当然採用可能である。
【0019】
本発明によれば、細首部に超音波振動子の振動をブラシ部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、該金属製振動伝達体にブラシ部が圧入により取り付けられている。
典型的態様において、ブラシ部は金属製の植毛基部を備え、該植毛基部が金属製振動伝達体に圧接する。
このようにブラシ部まわりは金属製材料により形成されることで、超音波振動子の超音波振動を効率よく伝達することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、本発明による超音波歯ブラシにおける好適な実施の形態を説明する。
図1は、本発明による超音波歯ブラシの外観構成を示す図である。
この歯ブラシは、後述する超音波信号発生手段と該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部10と、本体部10に着脱可能に取り付けられたブラシ部20とよりなる。
【0021】
合成樹脂製の本体部10は、構成素子等を内蔵するケーシングとして概して筒状を呈する柄部11と、この例では図2に示すように、矩形断面形状を有する概略四角柱状の細首部12を有する。
合成樹脂製のブラシ部20は、柄部11にぴったりと嵌合するように中空構造を有し、その先端にはブラシ毛が植毛される金属製の植毛基部21(金属製植毛基部21)を有する。
この金属製植毛基部21は、後述するように超音波エネルギーの伝達効率に大きく寄与する。
【0022】
ここで、図5に示すように本体部10の柄部11において、超音波振動発生手段としての超音波発信器1と、この超音波発信器1を始めとする構成素子類を制御する制御部2と、電源部3と、超音波発生時間を制御するタイマー部4と、機械的振動を付与するバイブレーションモータ5とを含んでいる。
電源部3には充電可能な充電池6と、充電端子7と、充電時に充電端子7からの充電池6に対する充電を制御する充電制御部8とを含む。
【0023】
制御部2は超音波歯ブラシの状態を制御し、柄部11の外側に設けられた電源スイッチ9と、電源部3と、タイマー部4とからの信号が入力される。
電源に関して制御部2は、電源スイッチ9からの信号が入力され、その信号に基づき気電源をON/OFF切り換えるようになっている。
【0024】
なお、電源スイッチ9は自照式のLEDを設けることができ、電源ON時には発光し、電源OFF時には消えるようになっている。
そして、電源ON状態においてはバイブレーションモータ5の回転が遅い場合にはたとえば青色、その回転が速い場合には赤色となるように2段階に切り換えることができるようにしてもよい。
さらに、充電池6の起電力が低下すると、使用中にLED発光が消えて充電の必要性を警告するようにしてもよい。
【0025】
細首部12の先端には、超音波発信器1からの信号により超音波を発生する超音波振動子13が内蔵される。
超音波振動子13は超音波発信器1により、超音波周波数(たとえば、200万Hz)で発信した駆動電流が印加され、この超音波周波数で振動する。
【0026】
さて、本体部10の細首部12は、合成樹脂よりなり、その先端には〔図3に示されるように、〕金属製振動伝達体14がインサート成形により取り付けられる。
いわば、金属製振動伝達体14は、丁度、中空の四角柱状を呈する細首部12の側壁の一部として一体成形されて取り付けられている構造となっている。
金属製振動伝達体14はチタン材またはジュラルミン材で形成され、図4(A)にも示すようにコの字形板状構造を有する。
【0027】
金属製振動伝達体14の内側面14Aには、直接、超音波振動素子13が接着剤により接着される〔図3(B)参照〕。
この場合、接着剤としては、接着効果と振動エネルギーの伝達効率の観点から、エポキシ樹脂を採用することが好ましい。
【0028】
このように超音波振動子13の振動を金属製振動伝達体14、効率良くに伝えるようにしている。
ここで、余分な振動エネルギーを細首部12から本体に渡って伝えないという観点から、超音波振動素子13と細首部12の内壁面12Aとの間に空間Sが形成されている。
そして、その空間Sには、図示しないシリコン樹脂が充填され、水等に対する封鎖を行っている。
【0029】
なお、金属製振動伝達体14のインサート成形に際しては、適宜、細首部12との一体固定力が十分発揮できるように、その境界面には工夫を施すとよい。
例えば、図4(A)に示すように、金属製振動伝達体14の正面部の下方には台形状の切り欠き部141が形成され、また曲がり部には台形状の切り欠き部142が形成されている。
このような切り欠き部141や切り欠き部142を設けることにより、インサート成形した場合、金属製振動伝達体14と細首部12との高い結合強度を確保することができる。
【0030】
一方、中空のブラシ部20の先端には金属製植毛基部21(金属製植毛基部21)がインサート成形により取り付けられる〔図3(A)〕。
金属製植毛基部21はチタン材またはジュラルミン材で形成され、図4(B)にも示すように概略板状構造を有する。
金属製植毛基部21を有するブラシ部20は、細首部12の先部を覆うようにして取り付けられる〔図3(C)〕。
すなわち、金属製植毛基部21が金属製振動伝達体14の外側面14Bに強く接するように、ブラシ部21は細首部12に対して圧入されて取り付けられる。
【0031】
なお、金属製植毛基部21のブラシ部20に対するインサート成形に際しても、適宜、ブラシ部20との一体固定力が十分発揮できるようにするとよい。
例えば、図4(B)のように、金属製植毛基部21とブラシ部20との結合部には、その周囲に沿って凹溝部21Aが形成され、このような凹溝部21Aを設けることでブラシ部21との高い結合強度を確保することが可能である。
【0032】
また、金属製植毛基部21の外面側には、ブラシ毛22 〔(図3(A)〕 を植毛するための多数の植毛穴21Bが形成されている。
そして、この金属製植毛基部21は、使用者が歯磨き動作を行う際、唾液等に接することからキャビテーションの発生が生じる。
このキャビテーションが歯垢を除去するのに大きく影響するのである。
【0033】
ここで、該金属製振動伝達体14と金属製植毛基部21との関係をいうと、本体部10の細首部12にブラシ部20を取り付けることにより、該金属製振動伝達体14に金属製植毛基部21を接触させた状態となる。
すなわち、ブラシ部20は、細首部12を覆うように圧入により取り付けられ、ブラシ部の金属製植毛基部21と細首部12の金属製振動伝達体14とが圧接した状態となるのである〔(図3(C)〕。
【0034】
上記構成において、制御部2は電源スイッチ9からの電源ON信号を検知すると、超音波発信器1、制御するタイマー部4およびバイブレーションモータ5へ起動信号を出力する。
この信号を検知したタイマー部4は所定時間の計測を開始し、その計測終了後に終了信号を制御部2へ出力する。
【0035】
また、超音波振動子13は超音波発信器1により、超音波周波数で発信した駆動電流が印加され、この超音波周波数で振動開始する。
超音波振動子13の振動は、金属製振動伝達体14を介して金属製植毛基部21へ伝達され、これにより金属製植毛基部21が超音波振動する。
同時にバイブレーションモータ5の駆動により本体部10に対して機械的振動が与えられる。
使用者はこの機械的振動により、心地よい動感を得る。
【0036】
外部に露出する金属製植毛基部21の超音波振動エネルギーが直接、口腔内の唾液や歯磨き剤に的確に伝達され、これによりキャビテーションを発生させる。
一方、キャビテーションの発生により、結果的にブラシ毛22を微細に振動させ、歯に接触したブラシ毛22と歯との間に微細振動による摩擦作用を発生させる。
そして、歯の表面に付着している歯垢は、かかるキャビテーション作用と摩擦作用で歯表面への結合力が弱まって容易に除去される。
【0037】
その後、タイマー部4から制御部2へ所定時間の計測終了信号が出力され、制御部2が超音波発信器1に発信終了信号を出力することで該超音波発信器1が駆動停止する。
これにより超音波振動子13が駆動も停止する。
【0038】
上述のように超音波振動子13の振動が金属製振動伝達体14を介して金属製植毛基部21へ伝達され、これにより金属製植毛基部21が超音波振動する。 このように超音波振動子13から金属製植毛基部21までの構成部材はすべて金属製であり、かつ相互に強固に圧接状態で取り付けられている。
このように特に金属製振動伝達体14および金属製植毛基部21を使うことで、超音波振動子13からの振動エネルギーの伝播する効率を向上させることができる。
【0039】
すなわち超音波振動を効率よく伝達し、極めて高い清掃効果を発揮できるのである。
また、超音波振動子13と細首部12の内壁面12Aとの間に空間Sが形成されており、超音波振動エネルギーが極力、金属製植毛基部21以外の領域に散逸するのを防止する。
【0040】
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で種々の変形等が可能である。
たとえば、金属製振動伝達体14あるいは金属製植毛基部21等の材質については、上記実施形態の場合に限らず、その他の金属材料を使用することが可能である。
また、それらの具体的形状は、図示例等のもののみに限定されず、必要に応じて適宜変更可能であり、いずれの場合も上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の超音波歯ブラシにおいて細首部12或いはブラシ部20まわりの材質・構造を工夫したことで、超音波振動の伝達効率を高め、清掃効果を格段に向上する等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施形態における超音波歯ブラシの全体概略構成例を示すそれぞれ外観図であり、(A)は正面図、(B)は側面図を示す。
【図2】図2は、本発明の実施形態における超音波振動子まわりの構成例を示す分解斜視図であり、(A)はブラシ部、(B)は細首部、(C)は、ブラシ部を細首部に圧入した状態を示す。
【図3】図3は、本発明の実施形態における要部構成を示す断面図であり、(A)はブラシ部、(B)は細首部、(C)は、ブラシ部を細首部に圧入した状態を示す。
【図4】図4は、本発明の実施形態に係るそれぞれ要部を示す斜視図であり、(A)は金属製振動伝達体、(B)は金属製植毛基部を示す。
【図5】図5は、本発明の実施形態における構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…超音波発信器
2…制御部
3…電源部
4…タイマー部
5…バイブレーションモータ
6…充電池
7…充電端子
8…充電制御部
9…電源スイッチ
10…本体部
11…柄部
12…細首部
12A…内壁面
13…超音波振動子
14…金属製振動伝達体
14A…内側面
14B…外側面
141…切り欠き部
142…切り欠き部
20…ブラシ部
21…金属製植毛基部
21A…凹溝部
21B…植毛穴
22…ブラシ毛
S…空間
Claims (6)
- 超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、
前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、
前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられ、
前記金属製振動伝達体がコの字形板状構造を有し、その内側面に超音波振動子が直接取り付けられ
前記金属製振動伝達体と超音波振動子が接着固定されていることを特徴とする超音波歯ブラシ。 - 超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、
前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、
前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられ、
前記ブラシ部は、細首部を覆うように圧入により取り付けられ、ブラシ部の金属製植毛基部と細首部の金属製振動伝達体とが圧接した状態となっていることを特徴とする超音波歯ブラシ。 - 超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、
前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、
前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられ、
前記超音波振動子と細首部の内壁面との間に空間が形成されていることを特徴とする超音波歯ブラシ。 - 前記空間にシリコン樹脂が充填されていることを特徴とする請求項3記載の超音波歯ブラシ。
- 超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、
前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けるこ とにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、
前記ブラシ部の前記金属製植毛基部、または前記細首部の前記金属製振動伝達体が、チタン材またはジュラルミン材で形成されていることを特徴とする超音波歯ブラシ。 - 超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、
前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させ、
前記本体部には機械的振動を与えるためのバイブレータを備えていることを特徴とする超音波歯ブラシ。
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