JP4970460B2 - 歯洗浄装置 - Google Patents

Description

ここに記述されている発明は、歯間洗浄のため、及びユーザの歯からバイオフィルムを取り除くための器具とその装置に関する。

歯間洗浄やバイオフィルムを除去するための従来の道具には、フロスやリボン、歯間ブラシが含まれる。しかしながら、これらの道具は全て、少なくともわずかなくずを歯の根元の小さな溝を通して歯肉の下へと押しやってしまう傾向がある。さらに、これらの道具を使用することはやや不便であり、多発性硬化症や関節炎などの不器用なユーザや大きな手のユーザが、使用することはかなり難しい。

これまで歯間洗浄を自動化することを目的としてきた。例えば、Ｈａｃｚｅｋらによる米国特許第６１０２７００号及びＢｏｌａｎｄらによる米国特許第６０５０８１８号は、両方とも、縦軸周りに回転する洗浄器具を使用する電力デンタル洗浄器具について開示している。このような構造の駆動機構について、様々な特性が論じられている。他方では、文献ＵＳ２００５／００３７３１６は、音波によって駆動する洗浄器具を開示している。

問題点の１つは、これらの自動化システムで使用される洗浄器具は、くずを歯肉の下へと押しやってしまう傾向があることである。別の問題点は、直径０．５ｍｍ以下のとても細い弾性プローブが、かなり小さな隙間に接触することが必要であるという事に関する。このような細いプローブは、挿入中に圧縮されると、簡単にねじれてしまったりつぶれてしまったりする。これによって、洗浄器具の強度及び硬さに対し、より厳しい要件が課される。その他に、器具は、また、ユーザの歯肉組織を傷つけることを防ぐために十分にフレキシブルであることが必要とされる。これまでの試みから、これらの矛盾する要件の調整は難しいことが分かっている。

従って、信頼性があり、効率的な歯間洗浄を提供するように設計された自動化された構造が好ましい。

本発明の１の実施例によると、円筒形の洗浄器具を具える歯洗浄装置が提供されており、洗浄器具は、回転駆動して、弾性支持シャフトと、係合ねじ山とを具え、一対の隣接する歯の間に配置されると、回転する前記洗浄器具が自身を歯間腔内にねじこんで、歯間くずを取り出すように構成されている。

好ましくは、前記装置はさらに、細長いハウジングと、ハウジング内に配置された電子駆動機構とを具え、前記円筒形の洗浄器具が、前記ハウジング内で少なくとも部分的に側部を支持され、前記駆動機構によって回転駆動して、前記器具が前記ハウジングの中に封入される収縮構造と、前記器具が少なくとも部分的に前記ハウジングの外側に延在する運用構造との間で、軸方向に移動可能である。

さらに、より好ましくは、前記係合ねじ山は、前記器具の軸を横切る面に対する螺旋角が小さいほぼ連続的な螺旋ねじ山を具える。前記螺旋角は、６０度より小さいことが好ましく、又は、２０度未満小さいことが好ましい。

いくつかの実施例では、前記装置は、また、真空を提供するように構成されたポンプを具え、前記真空は、くずの引き出しを促進するために前記洗浄器具に近接する前記歯間腔に適用され、次に、前記引き出されたくずは、前記洗浄装置から取り除かれるか、専用の貯蔵空間に運ばれる。

好ましくは、前記ハウジングは、前記駆動機構を具える後部と、前記洗浄器具を収容して側部を支持する細長い管状支持部を具える前部とを具え、前記後部及び前記前部は、相互に対して軸方向に移動可能であり、前記前部を前記後部に向けて動かすことによって、前記洗浄器具の前記運用構造となり、前記前部を前記後部から離すように動かすことによって、前記洗浄器具の前記収縮構造となる。

また、好ましくは、前記管状支持部が、湾曲部を具えることによって、前記器具の先端部を、前記洗浄装置の軸に対して角度を付けた状態で、前記歯間腔内へ案内しやすくすることができる。前記湾曲部の前記角度は、９０度であることが好ましい。

好ましくは、前記前部が前記後部から離れるように弾性的に付勢されており、この構造により、前記前部を前記後部へ向けて押すことによって、前記洗浄器具は前記運用構造となり、これに対し、前記前部が解放されると、前記付勢により、前記器具が前記収縮構造となることができる。

好ましくは、前記洗浄器具の前記シャフトは、前記シャフトの少なくとも１の開口を通して真空をかけて歯間くずの引き出しを促進すべく中空である。

いくつかの実施例では、前記駆動機構は：
前記洗浄器具を少なくとも一方向に回転駆動する電気モータと；
前記洗浄器具と前記モータを連結して、前記回転運動を前記モータから前記器具へ伝えるよう構成された第１駆動シャフトと；
前記モータと前記第１駆動シャフトの間に設けられたクラッチであって、前記器具がジャミングした場合に、前記モータから前記第１駆動シャフトを解除しやすくするように配置されたクラッチと；
前記電気モータを前記クラッチに連結するよう構成された第２シャフトと；
を具え、前記第２シャフトは、前記ポンプに連結駆動する。

本発明の同様の態様では、歯洗浄装置は：
細長いハウジングと；
前記ハウジング内に配置される駆動機構と；
前記ハウジング内で少なくとも部分的に側部を支持される円筒形の洗浄器具であって、前記洗浄器具は、前記駆動機構によって回転駆動して、前記器具が前記ハウジングの中に封入される収縮構造と、前記器具が少なくとも部分的に前記ハウジングの外側に延在する運用構造との間で、軸方向に移動可能な円筒形の洗浄器具とを具え、
前記洗浄器具は、弾性支持シャフトと、係合ねじ山とを具え、一対の隣接する歯の間に配置されると、回転する前記洗浄器具が自身を歯間腔内にねじこんで、歯間くずを取り出すように構成されている。

上記態様の歯洗浄装置におけるいくつかの実施例では、前記ねじ山は、フレキシブルである。好ましくは、上記態様の歯洗浄装置の前記洗浄器具は、一体構造である。

本発明の別の態様では、本発明の上述の態様の歯洗浄装置に使用するための器具が提供されている。

本発明の好適な実施例が、ここに、添付図面を参照して例示としてのみ記載されている。

図１に示されている、本発明の好適な実施例によると、細長いハウジング２と、ハウジングの前方に管状支持部４内で側部に沿って支持されている円筒形の洗浄器具３とを具える歯洗浄装置１が提供されている。ハウジング２は、電気モータ５と、バッテリー６と、ポンプ７などの追加機能を有する部品とを具える装置１の全体駆動機構を具える。

電気モータ５は、駆動シャフト８を両方向に回転するように構成されている。次に、駆動シャフト８は、回転運動を洗浄器具３へ伝える。図８に概略的に示されているクラッチ９は、モータ５と駆動シャフト８の間に設けられており、器具３が歯間腔にジャミングすると、モータ５から駆動シャフト８を解除する。代替の実施例では、クラッチ９は、シャフト８と洗浄器具３の間に配置されてもよい。ポンプ７は、図示されていないが、追加のシャフトに連結駆動されて、電気モータ５をクラッチ９へ連結する。

図３乃至７は、器具３の様々な実施例を示す。図３の洗浄器具３は、複合構造であり、弾性支持シャフト１０と、フレキシブル連続螺旋ねじ山１１とを具える。シャフト１０は、硬質であるが曲げることのできるプラスチックで作られてもよく、ねじ山１１はフレキシブルなゴムで作られてもよく、シャフト及びねじ山の様々な機構的な要件に適応する様々な材料を使用できる。しかしながら、ほとんどの器具は、一体的な本体部を具えている。例えば、図４の器具は、図３の器具と同様であるが、１つの部品で成型されている。いくつかの器具は、柔軟なウレタンや、ネオプレンから作られた柔らかいねじ山を具えるが、その他は、かなり弾力性の少ないねじ山を具える。この一例は、図５に示されている、のこ歯ねじ山を具える中位の大きさの器具である。図６の器具の直径は、かなり小さく、０．５ｍｍ以下であり、強度を有するために浅いねじ山を具えている。最後に、図７は、洗浄器具３のシャフト１０の先端又は本体部に沿う開口によって、さらに真空を歯間腔内に適用できるように構成された中空の器具を示している。全てのプローブは、一般の駆動インターフェース１２を具える。

特に、ねじ山１１は、一対の隣接する歯の間にあるとき、押す必要なく洗浄器具３は回転して、自身を歯の間の歯間腔にねじ込んで、歯間くずを取り出す。この機能は、特定の螺旋角によって規定されるねじ山のオーガ状の構造に関係している。この螺旋角が器具３のシャフト１０に対して垂直な断面に対して規定される場合、螺旋角は、小さく、１から６０度の範囲であることが必要である。しかしながら、もっとも有利な範囲は、１から２０度であると考えられる。螺旋角が大きく、９０度に近い係合ねじ山はほぼ縦溝形状となり、狭い歯間腔にジャミングしやすくなってしまうことが明らかである。角度が小さすぎると、ジャミングを避けられるが、ねじ込み機能及びこれに付随する器具の洗浄効率は、かなり減少してしまう。

図１及び８に、好適な実施例の装置の電気機械構造及び機能が示されている。図１及び２に示されている、洗浄器具３がモータ５によって回転駆動することを別として、器具はハウジングの管状支持部４の中に封入される収縮構造と、器具が少なくとも部分的にハウジングの外側に延在する運用構造との間で軸方向に動いて、ユーザの歯間腔で使用されてくずを取り出すことができる。運用構造が図１及び２に示されている。

器具３の軸方向運動は、駆動機構を具える後部１３と、洗浄器具３を収容して側部を支持する管状支持部４を具える前部１４とに分割されるハウジングによって促進される。後部１３及び前部１４は、伸縮自在に連結しており、相互に対して軸方向に移動できる。さらに、ばね１５によって、前部１４は後部１３から離れるように弾性的に付勢されている。この構造により、スライダ１６を使用して前部１４を後部１３へ向けて押すことによって洗浄器具３は運用構造となる。前部１４の圧力を解放することによって、付勢によって２つの部分は離れるように動かされて、器具３を収縮構造となる。器具３が引っ込んでいるときは、ユーザは、装置全体を止めることもできる。代替的に、後のいくつかの段落に記載されているように、ユーザは、ポンプ７によって提供される真空を用いて洗浄処理を続けることを決めてもよい。

支持部４は、湾曲部１７を具えており、器具の先端部を洗浄装置の軸に対して角度を付けた状態で、歯間腔内へ支持案内することができる。挿入前に器具３が壊れてしまうのを防ぐため、これは歯間隙に入るまで支持される。器具３の側部支持を提供することは別として、湾曲部１７は、また、洗浄器具の回転軸をこの長さに沿って強制的に変化させる。装置が動いている間、器具３は、前進することができるので、後ろの歯の歯間腔などの制限された領域に接触することができる。これによって、装置を使用しやすくなる。同時に、図２の矢印で示されるように、管状支持部４に対する洗浄器具３の回転及び軸方向運動の動的モードは互いに独立している。

上述したように、装置１は、さらに、真空を提供するポンプ７を具える。得られる真空は、洗浄器具３に近接する歯間腔に細長い管状支持部４の湾曲部１７を通して使用され、くずを取り出す。真空は、器具３の動作中だけではなく、器具３が収縮構造である場合も適用できることに留意されるべきである。真空を、図７に示される器具などの様々な中空の器具のシャフトの先端か、これに沿った１又はそれ以上の開口を介して適用することもできる。

この好適な実施例では、くずは、ハウジングの中へ吸い込まれ、専用の空洞１９に溜められる。ここから、くずは、手で取り除かれるか、ポンプ７によって作り出される真空方法によって一掃される。また、くずが装置のハウジングに最初に溜められることなく直接一掃されるシステムが考えられてもよい。ポンプ７は、ラシーヌ(Racine)又はベーン型にしてもよい。ベーン型真空ポンプは、詰まったくずをばらばらにして取り除くのに適している５０Ｈｚ周辺の低圧パルスを作り出すことができるので、これを使用することが推奨される。ポンプ７は、また、歯間腔内へ空気を吹き込むために使用されてもよい。

我々は、ここに、装置１のいくつかのさらなる特定の様々な構成部品間の機械的な相互作用を論じる。図１に示されるように、管状支持部４は、前部１４に取り外し可能に取り付けられる。駆動シャフト８は、管状支持部４を通る洗浄器具３の回転及び軸方向の移動の両方を容易にする。シャフト８は、一方の端部を洗浄器具３に、他方の端部を連結部２０に取り付けるための手段を具える。連結部２０は、摩擦ばね座金２１によって、駆動シャフト８を駆動モータ５に回転可能に連結させ、駆動シャフト８と駆動モータ５の間の軸方向の運動を制限している間、制限トルクを駆動シャフト８に提供する。連結部２０は、モータ５の追加の駆動シャフトに確実に取り付けられる。連結部２０は、また、取り外し可能に取り付けられて簡単に洗浄しやすいポンプ７に回転駆動力を提供する。

バッテリー６は、動力源として提供される。オン／オフスイッチ２２は、必要なときには、バッテリー８をモータ５に電気的に連結する。弾性逆動スイッチ２３は、逆回転と洗浄器具３の引き出しを容易にする。オン／オフスイッチ２２は、また、制御回路を用いて洗浄器具の回転速度を調節するために使用される。充電可能なバッテリー６が使用される時には、充電回路及び装置２４が提供されてもよい。

運用する際には、装置をオンに切り換えて、洗浄器具３が好適な速度で回転するように調節される。管状支持部４の先端が歯間腔の入口に配置されて、回転する洗浄器具３が管状支持部から手で進ませられる。器具は自身を歯間隙内へねじ込んで、オーガ状の手段でくずの引き出しを始める。くずの引き出しとは別に、器具は、溜まったバイオフィルムを近接する歯から除去する。洗浄器具がジャミングしたときには、逆動スイッチ２３を使用して、洗浄器具３をそれぞれの歯間隙の外へ逆動させる。器具が動作中ではないときの、器具のねじ込み機能及び管状支持部によって提供される一定の縁部支持によって、かなり細い洗浄器具を使用できる。ポンプ７は、支持管を吸引する又は吹くことによって、くずの引き出し処理を強化する。洗浄器具、管状支持部と同様に装置１の様々な部品は、洗浄及び交換するために、伸縮自在の本体部から簡単に取り外すことができる。

本発明の部品は、金属や合成高分子、本発明に剛性やフレキシブルなどの望ましい特性を提供する様々な他の材料で作ることができることに留意すべきである。

上述したことから、本発明の好適な実施例の装置が、ユーザの歯の歯間洗浄及びバイオフィルムの除去のために信頼できる効率的な方法を提供することは明らかである。

一つの好適な実施例のみを詳細に説明したが、当業者は、様々な変更や代用、代替を本発明の範囲又は意図から外れることなく、ここで成しうることは明らかである。

例えば、ハウジングの前及び後部の相対的な運動によって好適な実施例で提供される、器具の軸方向の移動は、他の機械的駆動構造によって促進されてもよい。別の実施例では、管状支持部に対する洗浄器具の線形運動は、洗浄器具の回転機構によって制御されてもよい。また、、洗浄器具による管状支持部に送られるくずを収集するために貯留部をハウジングの外部に取付けてもよい。さらに、図２に示されるようにシャフトの全体の長さに沿って配置されるかわりに、螺旋ねじ山が、この長さの一部にのみ配置されてもよい。

図１は、運用構造で示される洗浄器具を具える本発明による歯洗浄装置の概略断面図である。 図２は、洗浄器具を具える、図１の装置の前部分の概略断面図である。 図３は、図１の装置の洗浄器具の様々な実施例を示す。 図４は、図１の装置の洗浄器具の様々な実施例を示す。 図５は、図１の装置の洗浄器具の様々な実施例を示す。 図６は、図１の装置の洗浄器具の様々な実施例を示す。 図７は、図１の装置の洗浄器具の様々な実施例を示す。 図８は、図１の装置の概略機能線図である。

Claims (12)

1. 洗浄器具を具える歯洗浄装置において、
   固定された近位端及び自由な先端を有する細長い弾性支持シャフトと、
   前記支持シャフトの周りに形成されたフレキシブルな略螺旋状の係合ねじ山であって、前記支持シャフトの前記自由な先端に延在し、前記自由な先端において２０度未満の螺旋角を有し、前記螺旋角が前記器具の軸を横切る面に対するものである係合ねじ山と、
   前記洗浄器具を回転可能な駆動シャフトに結合するための、前記支持シャフトの一方の端部の駆動インタフェースと、
   を具え、
   使用時に、前記洗浄器具の前記先端が一対の隣接する歯の間に配置されると、前記螺旋状の係合ねじ山により回転する前記洗浄器具が自身を歯間腔内にねじこんで、歯間くずを取り出すように構成されていることを特徴とする歯洗浄装置。
2. 請求項１に記載の歯洗浄装置において、前記装置がさらに、細長いハウジングと、当該ハウジング内に配置された電子駆動機構とを具え、前記洗浄器具は、前記ハウジング内で少なくとも部分的に側部を支持され、前記駆動機構によって回転駆動して、前記器具が前記ハウジングの中に封入される収縮構造と、前記器具が少なくとも部分的に前記ハウジングの外側に延在する運用構造との間で、軸方向に移動可能であることを特徴とする歯洗浄装置。
3. 請求項１又は２に記載の歯洗浄装置において、前記係合ねじ山は、連続的な螺旋ねじ山であることを特徴とする歯洗浄装置。
4. 請求項２に記載の歯洗浄装置において、前記装置がさらに、真空を提供するように構成されたポンプを具え、前記真空は、くずの引き出しを促進するために前記洗浄器具に近接する前記歯間腔に適用され、次に、前記引き出されたくずは、前記洗浄装置から取り除かれるか、専用の貯蔵空間に運ばれることを特徴とする歯洗浄装置。
5. 請求項２に記載の歯洗浄装置において、前記ハウジングが、前記駆動機構を具える後部と、前記洗浄器具を収容して側部を支持する細長い管状支持部を具える前部とを具え、前記後部及び前記前部は、相互に対して軸方向に移動可能であり、前記前部を前記後部に向けて動かすことによって、前記洗浄器具の前記運用構造となり、前記前部を前記後部から離すように動かすことによって、前記洗浄器具の前記収縮構造となることを特徴とする歯洗浄装置。
6. 請求項５に記載の歯洗浄装置において、前記管状支持部が湾曲部を具えることによって、前記器具の先端部を、前記洗浄装置の軸に対して角度を付けた状態で、前記歯間腔内へ案内しやすくすることができることを特徴とする歯洗浄装置。
7. 請求項６に記載の歯洗浄装置において、前記湾曲部の前記角度が９０度であることを特徴とする歯洗浄装置。
8. 請求項５に記載の歯洗浄装置において、前記前部が前記後部から離れるように弾性的に付勢されており、この構造により、前記前部を前記後部へ向けて押すことによって、前記洗浄器具は前記運用構造となり、これに対し、前記前部が解放されると、前記付勢により、前記器具が前記収縮構造となることを特徴とする歯洗浄装置。
9. 請求項４に記載の歯洗浄装置において、前記洗浄器具の前記シャフトは、前記シャフトの少なくとも１の開口を通して真空をかけて歯間くずの引き出しを促進すべく中空であることを特徴とする歯洗浄装置。
10. 請求項４に記載の歯洗浄装置において、前記駆動機構が：
    前記洗浄器具を少なくとも一方向に回転駆動する電気モータと；
    前記洗浄器具と前記モータを連結して、前記回転運動を前記モータから前記器具へ伝えるよう構成された第１駆動シャフトと；
    前記モータと前記第１駆動シャフトの間に設けられたクラッチであって、前記器具がジャミングした場合に、前記モータから前記第１駆動シャフトを解除しやすくするように配置されたクラッチと；
    前記電気モータを前記クラッチに連結するよう構成された第２シャフトと；
    を具え、前記第２シャフトが、前記ポンプに連結駆動することを特徴とする歯洗浄装置。
11. 請求項１又は２に記載の歯洗浄装置において、前記洗浄器具の前記支持シャフト及び前記係合ねじ山が一体化した１つの部品から成る構成であることを特徴とする歯洗浄装置。
12. 歯洗浄装置において：
    細長いハウジングと；
    前記ハウジング内に配置される駆動機構と；
    前記ハウジング内で少なくとも部分的に側部を支持される洗浄器具とを具え、当該洗浄器具は、
    固定端及び自由な先端を有する細長い弾性支持シャフトと、
    前記支持シャフトの周りに形成されたフレキシブルな略螺旋状の係合ねじ山であって、前記支持シャフトの前記自由な先端に延在し、前記自由な先端において２０度未満の螺旋角を有し、前記螺旋角が前記器具の軸を横切る面に対するものである係合ねじ山と、
    を具えており、
    前記洗浄器具が前記駆動機構によって回転駆動して、前記洗浄器具が、前記器具が前記ハウジングの中に封入される収縮構造と、少なくとも部分的に前記ハウジングの外側に延在する運用構造との間で、軸方向に移動可能であり、
    使用時に、一対の隣接する歯の間に配置されると、前記螺旋状の係合ねじ山により回転する前記洗浄器具が自身を歯間腔内にねじこんで、歯間くずを取り出すように構成されていることを特徴とする歯洗浄装置。

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