JPS6364201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気歯ブラシに関し、特に振動源ある
いは回転源に接続されたブラシ部と歯みがき時間
（brushing time）をモニタするタイマとを有す
る電気ブラシに関する。

虫歯や境界部の歯肉炎の主な原因は歯の盛りあ
がつたいわゆるプラーク部分（dental plague）
の形成にある。このような歯に形成されるやわら
かい粘着性のあるコーテイング層は食物のわずか
な残りに含まれるバクテリアがはぐきのエツジに
優先的に付着して堆積することによつて生じる。
微生物やその新陳代謝から生じる物はさておい
て、それらの主成分は種々の炭水化物、たん白質
および有機化合物である。このプラーク部分を効
果的に除去することあるいはその成長速度を低下
させることは口の衛生学上の重要な課題である。
このプラーク部分を完全に取除くために歯を特定
の最小期間以上みがくことは重要である。歯をみ
がく間使用期間に関する情報を歯ブラシ使用者に
与えるために口の温度および（あるいは）手の温
度によつて自動的に動作させるタイマを備えた歯
ブラシがたとえばドイツ公開公報第2918806号に
より提案されている。この歯ブラシでは温度がス
レツシヨルド値を所定時間越えたときに歯をみが
くのに必要な時間が経過したことを示す信号が発
生される。このような温度によつて制御されるモ
ニタ装置はその機能が周囲温度や他の温度フアク
タによつてかなり影響を受け、上述した時間表示
は歯の効果的な処理に関して十分な情報を与えな
くなる。たとえば歯ブラシが単に口に入れられた
だけで動作状態にない場合でも歯みがき時間が適
切であることを表示してしまう。また歯をクリー
ニングする決定要素は剛毛が歯に作用する接触圧
を適切な値に維持することである。剛毛によつて
歯に有効な機械的な作用を与えかつ剛毛をギヤツ
プに入りこませるためにはこの接触圧をあまり小
さくするべきではない。また逆にあまり大きくす
ると歯みがき作用の効果を減少させ、口腔に傷を
つける危険もある。

それ故、本発明の目的は歯ブラシによつて効果
的に歯をみがいている時間をモニタすることによ
つて上述した問題を解決することにある。

本発明によれば歯ブラシが使用されるときにス
イツチオンされるタイマを使用し、このタイマは
剛毛部に正しい負荷が供給される期間の間だけ動
作し所定の最小時間経過したときに信号を発生す
る負荷測定装置によつて制御されることにより上
述した目的が達成される。

したがつて本発明の歯ブラシでは剛毛部あるい
はステムによつて与えられる機械的負荷が決定さ
れ、最小値以上の負荷を使用する期間のみをタイ
マは記録する。これにより歯ブラシが有効に使用
されている実際の時間をタイマは記録する。歯ブ
ラシに負荷が加えられない期間あるいは極端に低
い接触圧のもとに動作している期間は歯をみがく
時間として示されない。また過負荷が加えられる
と警報信号が発生する。タイマから信号が発生す
ると、使用者は歯ブラシが適切な長さの時間十分
かつ集中的に動作したことを確かめることができ
る。したがつてこの歯ブラシは個々の使用者に歯
をみがく習慣をつけさせるのに適している。もし
歯をみがくのを短時間の間習慣的に休んだときに
はこの休んでいる間歯に剛毛の十分な接触圧が加
わらないのでその休んでいる間は測定時間から除
去される。負荷測定装置は種々の公知の手法を用
いて設計できる。本発明のさらに別の特徴によれ
ば、負荷測定装置はケースに固定された少なくと
も１個の第１の電気コンタクト素子と振動源に取
付けられた少なくとも１個の第２の電気コンタク
ト素子とを備え、第２の電気コンタクト素子は横
断方向に弾性的に移動できるようにケース内に取
付けられている。このような装置を用いると接触
圧は電気コンタクト素子を作動するためにケース
内の振動源の圧力に依存した運動を使うことによ
つて決定される。負荷を測定する他の手段として
は歯ブラシのステムのそりかあるいは振動源用モ
ータの電流変化を測定することが考えられる。こ
のようにして測定される二つの量は歯ブラシの剛
毛部に作用する圧力に依存する。

振動源のかなりの高周波数である機械的振動が
タイマに作用することおよび短期間の負荷信号あ
るいは負荷除去信号を発生することを防ぐため
に、本発明の好ましい形態ではケースと振動源と
の間にダンピング装置を設ける。このダンピング
装置はケース内の機械的振動を弱くするとともに
振動源がタイマの機能に干渉するのを防ぐ。また
負荷測定装置によつてタイマに供給される信号を
電気的に弱くして信号に含まれる短かいピークあ
るいは中断を除去することもできる。

また振動源は好ましくはステムを横切つて延在
するスピンドルによつてケースの前部に取付けら
れる。二個の第１の電気コンタクト素子はケース
の後部に設けられ、第２の電気コンタクト素子は
前記第１電気コンタクト素子の間で移動できるよ
うに設けられる。このようにすると、剛毛部が機
械的に過負荷となつた場合はもちろん剛毛部が機
械的に極端に低負荷となつた場合に時間の測定は
中断される。さらに信号灯あるいはそれに類似の
手段を用いて接触圧が極端に大きくなつたかある
いは極端に小さくなつたかを表示させ、これによ
りタイマが動作しない理由を使用者に知らせる。

このタイマは歯ブラシの動作スイツチを押すこ
とによつて動作状態にされる。あるいは常時はタ
イマをスタンバイ位置に置き、負荷信号が生じる
ときにスイツチオンさせることもできる。このた
めに本発明の他の特徴によれば所定の最小時間以
下の期間が経過した後タイマを零に戻すタイマ素
子が設けられる。このタイマ素子は剛毛部が負荷
状態にあるときに発生した各信号によつて再び動
作させられる。

以下実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

図面は本発明による電気歯ブラシの一実施例を
示しており、同図に示される電気歯ブラシは剛毛
部１０を有し、この剛毛部はステム１１によつて
ホルダ１２に交換できるようにはめこまれてい
る。またこのホルダ１２は振動源１３に接続され
ており、この振動源１３は電気モータ１４によつ
て構成され、この電気モータ１４の出力側はギヤ
１５に連結されている。さらにこのギヤ１５の出
力軸は回転振動運動を行なう。そしてこのギヤ１
５の出力軸はホルダ１２に連結されこのホルダ１
２にも回転振動運動を伝達する。したがつて電気
モータ１４がスイツチオンされると、剛毛部１０
はステム１１の軸を中心に回転振動運動を開始す
る。

上述した振動源１３は内側ケース１６に収容さ
れ、手で握れるように形造られた外部ケース１７
に格納されている。この外部ケース１７の前端近
傍にはピボツトスピンドル１８が配置されてお
り、このピボツトスピンドル１８はホルダ１２の
軸と交差する方向に延在している。また前記剛毛
部１０の剛毛に圧力が加えられると、外側ケース
１７内の内側ケース１６がピボツトスピンドル１
８を中心に回転するように、内側ケース１６は固
定物体とみなされる外側ケース１７に設けられた
ピボツトスピンドル１８に取付けられている。

さらに内側ケース１６は複数のスプリング１９
によつて外側ケース１７の後部の内壁をつつぱつ
て外側ケース１７に対してスプリングバイアスさ
れており、これにより剛毛部１０に負荷が加えら
れないときに内側ケース１６は外側ケース１７と
同心的な位置に保持される。また前記スプリング
１９と並行してダンピング素子２０が設けられ、
これによりピボツトスピンドル１８を中心に内側
ケース１６を振動運動させるダイナミツク成分を
除去する。このようにして剛毛部１０に作用する
静圧力のみがピボツトスピンドル１８を中心とし
た内側ケース１６のピボツト運動に変換される。
可動コンタクト素子２２を運ぶアーム２１は前記
内側ケース１６の後端に固定的に連結されてい
る。この場合前記コンタクト素子２２はアーム２
１から絶縁された状態におかれている。そして内
側ケース１６が無負荷状態（静止位置）におかれ
た場合、すなわち、剛毛部１０に圧力が全く加え
られない場合には前記可動コンタクト素子２２は
固定コンタクト素子２３に接触している。これに
対して剛毛部１０に最小設定値以上のある圧力が
加えられると、可動コンタクト素子２２はコンタ
クト素子２３から離れる。そして最大設定値に対
応する圧力が前記剛毛部１０に加えられると、コ
ンタクト素子２２は移動して固定コンタクト素子
２４と接触するようになる。本実施例ではコンタ
クト素子２３，２４が共通接続された後リード２
５によつてタイマ２７に接続されている。内側ケ
ース１６とともに運動できる可動コンタクト素子
２２はリード２６によりタイマ２７に接続されて
いる。このタイマ２７は電源部２８を有し、この
電源部２８はケーブル２９を介して供給電源に接
続され、リード３０，３１を介して振動源１３を
動作させる電流を供給する。また電源部２８はリ
ード２６に正電位を供給し、さらにタイマ２７の
電気および電子部品へ電流を供給する。

またリード３１と２６は電気歯ブラシを駆動す
るためにスイツチ３２を付勢することによつて接
続される。これにより振動源１３は動作状態に
し、可動コンタクト素子２２に正電位を供給す
る。

タイマ２７はさらにインパルスジエネレータ３
３を有し、このインパルスジエネレータ３３の出
力はアンドゲート３４を介してカウンタ３５に供
給される。リード２５を介して供給される信号は
アンドゲート３４の反転入力端に供給され、さら
に表示灯３６にも供給される。

アンドゲート３４の出力信号はタイミング素子
３７に供給されて数秒間このタイミング素子３７
を動作させる。このタイミング素子３７は付勢さ
れなくなるとカウンタ３５のリセツト入力端RS
に信号を送り、カウンタ３５のカウント値を零に
する。

カウンタ３５の出力はコンパレータ３８に供給
される。このコンパレータ３８はカウンタ３５の
内容と調整可能なインパルス記憶装置３９の内容
とを比較し、両内容が一致すると、コンパレータ
３８によつて制御される表示灯４０が点灯する。

歯ブラシの動作している間において、可動コン
タクト素子２２が固定コンタクト素子２３に接触
するとき、すなわち剛毛に加えられる圧力が極端
に高いと、表示灯３６はスイツチ３２とコンタク
ト素子２２，２３とによつて点灯され、歯ブラシ
の負荷、すなわち剛毛圧が正しい領域に置かれて
いないことを表示する。同時にアンドゲート３４
の反転入力端に信号が供給され、このアンドゲー
ト３４のゲートを閉じる。したがつてインパルス
ジエネレータ３３から送出されるインパルスはカ
ウンタ３５に供給されない。

もし可動コンタクト素子２２が固定コンタクト
素子２３，２４に接触しないでそれらの間に置か
れたときにはアンドゲート３４の反転入力端に
“０”信号が生じ、このアンドゲート３４はゲー
トを開いてインパルスジエネレータ３３からのイ
ンパルスをカウンタ３５に送出する。またこれら
のインパルスはタイミング素子３７にも供給され
るが、このときはタイミング素子３７は付勢され
ず、したがつてリセツト信号RSを発生しない。
カウンタ３５の内容がインパルス記憶装置３９の
プリセツト値に達すると、コンパレータ３８は一
致信号を発生し、これにより表示灯４０が点灯さ
れる。したがつてこの表示灯４０は歯ブラシの動
作が所定期間経過したことを示す。

もし歯ブラシ処理が短く中断されると、すなわ
ち剛毛部１０に対する接触圧がなくなると、アン
ドゲート３４はゲートを閉じ、インパルスジエネ
レータ３３からのインパルスを後段に送出させな
い。そのときタイミング素子３７は動作し始め
る。そして接触圧がタイミング素子３７の動作時
間内においても継続して生じているときにはアン
ドゲート３４は再びゲートを開き、タイミング素
子３７は初期状態に戻る。カウンタ３５は零に戻
らず、その代りその内容は格納されたままカウン
ト動作が再び始められる。

剛毛部１０の負荷の中断の時間あるいは剛毛部
１０の過剰負荷の期間がタイミング素子３７の動
作時間よりも長くなると、このタイミング素子３
７は消勢されリセツト信号RSを送出してカウン
タ３５の内容を零に戻す。

したがつて上述したタイマ２７は実際の有効な
使用期間を記録しかつ累積し、これにより歯ブラ
シがある期間以上有効に使用された場合にのみ表
示灯４０が点灯するのを確実にする。歯ブラシの
停止時間と歯ブラシが有効に使用されない時間は
自動的に除去される。剛毛部１０に作用して可動
コンタクト素子２２が固定コンタクト素子２３か
ら離れるときの下限圧力値はたとえば120Pであ
り、可動コンタクト素子２２が固定コンタクト素
子２４に接触する上限圧力値はたとえば200Pで
ある。この120Pから200Pまでの範囲は歯を効果
的にクリーニングするのに必要な時間を測定して
得られた圧力範囲である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による電気歯ブラシの機械的構造
およびそれと組合される電気回路の一実施例を示
す図である。 １０…剛毛部、１１…ステム、１２…ホルダ、
１３…振動源、１４…電気モータ、１５…ギヤ、
１６，１７…ケース、１８…スピンドル、１９…
スプリング、２１…アーム、２２，２３，２４…
コンタクト、２７…タイマ、３２…スイツチ、３
３…インパルスジエネレータ、３４…アンドゲー
ト、３５…カウンタ、３７…タイミング素子、３
８…コンパレータ、３９…インパルス蓄積装置、
４０…表示灯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 振動源あるいは回転源に接続された歯ブラシ
   部を有し、かつ歯みがき時間をモニタするように
   した電気歯ブラシにおいて、 前記歯ブラシの剛毛部に加わる負荷が歯を効果
   的にクリーニングするのに適切な範囲内にあるか
   否かを検出する負荷測定手段と、 前記負荷測定手段によつて前記剛毛部に加わる
   負荷が適切な範囲内にあることが検出されている
   場合にのみ時間を累算する時間累算手段と、 前記時間累算手段によつて累算された時間が予
   設定時間に達した際に警報信号を出力する警報信
   号出力手段と を具えたことを特徴とする電気歯ブラシ。 ２ 前記負荷測定手段は、ケースに固定された少
   なくとも１個の第１の電気コンタクト素子と、前
   記振動源あるいは回転源を前記剛毛部に加わる負
   荷に応じて前記ケース内でケースの横断方向に弾
   性的に移動できるように取付けて、前記横断方向
   の移動に伴ない、前記第１の電気コンタクト素子
   と接触、非接触自在に前記振動源あるいは回転に
   取付けられた少なくとも１個の第２の電気コンタ
   クト素子とを設け、第１の電気コンタクト素子と
   第２の電気コンタクト素子が非接触状態にある場
   合に前記剛毛部に加わる負荷が歯を効果的にクリ
   ーニングするのに適切な範囲にあるとして検出す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電気歯ブラシ。 ３ 前記ケースと前記振動源あるいは回転源との
   間にはダンピング装置が設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の電気歯ブラ
   シ。 ４ 前記振動源あるいは回転源は、ステムを横断
   する方向に延在するスピンドルによつてケースの
   前部に設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項あるいは第３項記載の電気
   歯ブラシ。 ５ ２個の第１の電気コンタクト素子が設けら
   れ、これらの電気コンタクト素子の間で前記第２
   の電気コンタクト素子が移動できるようにされた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電
   気歯ブラシ。 ６ 振動源あるいは回転源に接続された歯ブラシ
   部を有し、かつ歯みがき時間をモニタするように
   した電気歯ブラシにおいて、 前記歯ブラシの剛毛部に加わる負荷が歯を効果
   的にクリーニングするのに適切な範囲内にあるか
   否かを検出する負荷測定手段と、 前記負荷測定手段によつて前記剛毛部に加わる
   負荷が適切な範囲内にあることが検出されている
   場合にのみ時間を累算する時間累算手段と、 前記時間累算手段によつて累算された時間が予
   設定時間に達した際に警報信号を出力する警報信
   号出力手段と、 前記負荷測定手段によつて前記剛毛部に加わる
   負荷が適切な範囲内にないことが予設定時間以上
   連続して検出されている際に、前記時間累算手段
   の累算値を零にリセツトするリセツト手段と を具えたことを特徴とする電気歯ブラシ。