JPWO2015056528A1 - electric toothbrush - Google Patents
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Abstract
【課題】歯面や歯頸の清掃性を十分に確保しつつ、歯間の清掃性を向上可能な電動歯ブラシを提供する。【解決手段】植毛台12の植毛孔13に毛束14を植設してなるブラシ部2と、ブラシ部12を操作するための持ち手としてのハンドル部3と、ハンドル部3の長さ方向に沿った軸心を中心に偏心錘32を回転させてブラシ部2を振動させる、ハンドル部3に内装した振動発生手段5とを有する電動歯ブラシ1において、毛束14として、先端部に段差Hが形成されるように植毛孔13に植設した段差毛束14Aを備えた。An electric toothbrush capable of improving the cleaning performance between teeth while ensuring sufficient cleaning performance of a tooth surface and a neck. A brush part 2 in which a hair bundle 14 is implanted in a flock hole 13 of a flocking table 12, a handle part 3 as a handle for operating the brush part 12, and a length direction of the handle part 3 In the electric toothbrush 1 having the vibration generating means 5 built in the handle portion 3 that vibrates the brush portion 2 by rotating the eccentric weight 32 about the axis along Stepped hair bundles 14A planted in the flock holes 13 were formed.
Description
本発明は、先端部に段差が形成されるように植設した毛束(以下、段差毛束と称する。)を有する電動歯ブラシに関するものである。 The present invention relates to an electric toothbrush having a bristle bundle (hereinafter referred to as a step bristle bundle) planted so that a step is formed at the tip.
電動歯ブラシとして、モータの回転運動をブラシ部の往復直線運動に変換する変換手段を備えた直線運動タイプや、モータの回転運動をブラシ部の往復反転運動に変換する変換手段を備えた反転運動タイプや、モータにより偏心錘を回転させてブラシ部を振動させる錘振動タイプや、リニアアクチュエータによりブラシ部を往復振動させるリニア振動タイプなどが広く採用されている。 As an electric toothbrush, a linear motion type equipped with a conversion means for converting the rotational motion of the motor into a reciprocating linear motion of the brush portion, or a reversal motion type equipped with a conversion means for converting the rotational motion of the motor into a reciprocating reverse motion of the brush portion In addition, a weight vibration type in which an eccentric weight is rotated by a motor to vibrate the brush portion, a linear vibration type in which the brush portion is reciprocally vibrated by a linear actuator, and the like are widely used.
一方、毛束の植設方法として、複数本のブラシ毛を束ねた状態で、その長さ方向の略中央部に平線を配置し、該平線を中心に複数本のブラシ毛を折り曲げて、ブラシ毛の折り曲げ部分を平線とともに植毛孔に打ち込んで、植毛台からの長さが同じになるように、先端部を揃えた毛束(以下、等高毛束と称する。)を植設する植設方法が広く採用されている。また、この平線を用いた毛束の植設方法として、複数本のブラシ毛を束ねた状態で、その長さ方向の略中央部から一方向へずらした位置を中心に平線を配置し、該平線を中心に複数本のブラシ毛を折り曲げて、ブラシ毛の折り曲げ部分を平線とともに植毛孔に打ち込むことで、あたかも高さ(長さ)の異なる2種類のブラシ毛が植設されているかのように毛束を植設し、1つの毛束における毛先に段差が形成されるようになした段差毛束の植設方法も提案されている(例えば、特許文献1〜4参照。)
On the other hand, as a method of planting hair bundles, in a state where a plurality of brush hairs are bundled, a flat wire is arranged at a substantially central portion in the length direction, and a plurality of brush hairs are bent around the flat wire. A hair bundle (hereinafter referred to as a contour hair bundle) having the tip aligned so that the bent portion of the brush hair is driven into the flock hole together with a flat line so that the length from the flocking base is the same. The planting method is widely adopted. In addition, as a method for planting hair bundles using this flat wire, a flat wire is arranged around a position shifted in one direction from a substantially central portion in the length direction in a state where a plurality of brush hairs are bundled. By bending a plurality of brush bristles around the flat line and driving the bent part of the bristles into the flock hole together with the flat line, two types of brush bristles with different heights (lengths) are implanted. There is also proposed a method for planting a stepped hair bundle in which a hair bundle is implanted as if it is formed so that a step is formed at the tip of one hair bundle (for example, see
ところで、前記段差毛束を植設した歯ブラシでは、先端部におけるブラシ毛の密度が低くなって、ブラシ毛の先端部が弾性変形し易くなるので、歯面や歯頸の清掃性が低下するというデメリットを有するものの、ブラシ毛の先端部が歯間に挿入され易くなり、歯間の清掃性が向上するというメリットを有することから、手動タイプの歯ブラシにおいて実用化が検討されている。 By the way, in the toothbrush in which the step bristle bundle is implanted, the density of the bristle at the tip is lowered, and the tip of the brush bristle is easily elastically deformed, so that the cleaning ability of the tooth surface and the neck is lowered. Although it has demerits, it has a merit that the tip of the brush bristles can be easily inserted between the teeth and the cleanability between the teeth is improved.
一方、本出願人は、電動歯ブラシのブラシ部に前記段差毛束を適用することを検討したが、直線運動タイプや反転運動タイプやリニア振動タイプなどの電動歯ブラシでは、清掃性の十分な改善が認められないことを見出した。そして、これらの電動歯ブラシでは、ブラシ部のストロークが大きい割に、振動数が比較的高いので、歯間に対面する位置で振動するブラシ毛が、その往動時に、該歯間に隣接する一方の歯面に当接して弾性変形した後、復動時に、他方の歯面側へ移動するときに、ブラシ毛の先端部が歯間において元の形状に復帰する前に、他方の歯面に当接して弾性変形してしまい、ブラシ毛の先端部が歯間に十分に挿入されないことから、歯間を十分に清掃できないという問題があることを見出した。 On the other hand, the present applicant has considered applying the stepped bristle bundle to the brush portion of the electric toothbrush. However, the electric toothbrushes such as the linear motion type, the reverse motion type, and the linear vibration type have sufficient improvement in cleaning performance. I found that it was not allowed. And since these electric toothbrushes have a relatively high frequency for a large stroke of the brush part, the brush bristles that vibrate at a position facing each other during the forward movement are adjacent to each other. After elastically deforming in contact with the tooth surface of the tooth, when moving back to the other tooth surface side, when the tip of the bristle returns to the original shape between the teeth, It has been found that there is a problem that the interdental space cannot be sufficiently cleaned because the tip of the bristle is not sufficiently inserted between the teeth due to contact and elastic deformation.
本発明の目的は、歯面や歯頸の清掃性を十分に確保しつつ、歯間の清掃性を向上可能な電動歯ブラシを提供することである。 The objective of this invention is providing the electric toothbrush which can improve the cleaning property between teeth, fully ensuring the cleaning property of a tooth surface and a tooth neck.
本発明に係る電動歯ブラシは、植毛台の植毛孔に毛束を植設してなるブラシ部と、前記ブラシ部を操作するための持ち手としてのハンドル部と、前記ハンドル部の長さ方向に沿った軸心を中心に偏心錘を回転させてブラシ部を振動させる、前記ハンドル部に内装した振動発生手段とを有する電動歯ブラシにおいて、前記毛束として、先端部に段差が形成されるように植毛孔に植設した段差毛束を備えたものである。 An electric toothbrush according to the present invention includes a brush part in which a hair bundle is implanted in a flock hole of a flocking table, a handle part as a handle for operating the brush part, and a length direction of the handle part. In the electric toothbrush having the vibration generating means built in the handle portion that rotates the eccentric weight around the axis along the axis and vibrates the brush portion, a step is formed at the tip as the bristle bundle. It is provided with a stepped hair bundle planted in the flock hole.
この電動歯ブラシでは、毛束として、先端部に段差が形成されるように植毛台に植設した段差毛束を備えているので、該段差毛束においては、高い方の毛束の先端部が、低い方の毛束の先端部よりも外方へ突出して、歯間に挿入され易くなり、歯間の清掃性を向上できる。また、振動発生手段として、ハンドル部の長さ方向に沿った軸心を中心に偏心錘を回転させてブラシ部を振動させる振動発生手段を用いているので、ブラシ部の先端部は、ハンドル部の長さ方向に沿った軸心を中心に半径方向に振動し、ハンドル部の軸方向への振動成分をほとんど有さない、ハンドル部の軸方向と直交する方向への振動となる。このため、段差毛束の高い方の毛束の先端部は、ハンドル部をブラッシング操作しない状態では、主に歯間内において振動することになり、歯間の清掃性を格段に向上できる。また、この電動歯ブラシでは、電動によるブラッシング操作と、手動によるブラッシング操作とを組み合わせて、ブラッシング操作することが好ましいが、手動によるブラッシング操作では、ブラシ部のストロークは大きくなるものの、振動数は電動歯ブラシの振動数と比較して格段に小さいので、ブラシ毛の先端部は、歯面に対面する位置において弾性変形した後、歯間に対面する位置において元の形状に復帰できるので、ブラシ毛の先端部が歯間に十分に挿入されることになり、歯間の清掃性を向上できる。段差毛束では、段差毛束の基端部だけでなく、低い方の毛束の先端部に対応する位置を中心に高い方の毛束の先端部が振動し易くなるので、歯間の清掃性を一層向上できることになる。 In this electric toothbrush, the hair bundle is provided with a stepped hair bundle planted on the hair transplant table so that a step is formed at the tip portion. Further, it protrudes outward from the tip of the lower hair bundle and is easily inserted between the teeth, so that the cleanability between the teeth can be improved. Further, as the vibration generating means, the vibration generating means for vibrating the brush part by rotating the eccentric weight around the axial center along the length direction of the handle part is used. It vibrates in the radial direction centering on the axial center along the length direction, and has a vibration component in the direction orthogonal to the axial direction of the handle part, having almost no vibration component in the axial direction of the handle part. For this reason, the tip of the hair bundle having the higher stepped hair bundle vibrates mainly between the teeth when the handle portion is not brushed, and the cleaning performance between the teeth can be remarkably improved. In addition, in this electric toothbrush, it is preferable to perform a brushing operation by combining an electric brushing operation and a manual brushing operation. However, in the manual brushing operation, although the stroke of the brush portion is increased, the frequency is the electric toothbrush. Since the tip of the bristle is elastically deformed at the position facing the tooth surface and can return to the original shape at the position facing the tooth, the tip of the bristle is A part will be fully inserted between teeth and the cleaning property between teeth can be improved. In stepped hair bundles, not only the base end of the stepped hair bundle, but also the tip of the higher hair bundle tends to vibrate around the position corresponding to the tip of the lower hair bundle. This can further improve the performance.
前記段差毛束の段差を1mm〜5mmに設定することが好ましい実施の形態である。段差毛束の段差は、1mm未満の場合には、歯間の清掃性が等高毛束と同程度しか得られず、5mmを超える場合には、歯間の清掃性が等高毛束よりも低下するので、1mm〜5mmに設定することが好ましい。 It is a preferred embodiment that the step of the stepped hair bundle is set to 1 mm to 5 mm. If the step of the stepped hair bundle is less than 1 mm, the cleaning ability between the teeth can be obtained only to the same degree as that of the uniform hair bundle, and if it exceeds 5 mm, the cleaning ability between the teeth is higher than that of the uniform hair bundle. It is preferable to set to 1 mm to 5 mm.
前記段差毛束のブラシ毛の横断面形状を海島形状に構成し、ブラシ毛の先端部において島部からなる芯毛が海部から突出するように構成することも好ましい。このようなブラシ毛を用いると、ブラシ毛の先端部を平切りした場合よりも、歯間における清掃性を向上できる。 It is also preferable that the cross-sectional shape of the bristle of the stepped hair bundle is configured as a sea-island shape, and the core hair made of the island portion protrudes from the sea portion at the tip of the brush hair. When such brush hair is used, the cleanability between teeth can be improved as compared with the case where the tip of the brush hair is cut into pieces.
前記海部からの芯毛の突出長さを0.5mm〜1.0mmに設定することも好ましい実施の形態である。芯毛の突出長さは、短すぎると歯間の清掃性が低下し、長すぎると毛腰が弱くなって、清掃性が低下するとともに使用感が低下するので、0.5mm〜1.0mmに設定することが好ましい。 It is also a preferred embodiment to set the protruding length of the core hair from the sea part to 0.5 mm to 1.0 mm. If the protruding length of the core hair is too short, the cleaning property between the teeth is lowered, and if it is too long, the hair and waist becomes weak, the cleaning property is lowered and the feeling of use is lowered. It is preferable to set to.
前記毛束のみからなるブラシ部の固有振動数を、ブラシ部以外の電動歯ブラシ本体の固有振動数に近づけることが好ましい実施の形態である。このように構成すると、ブラシ部の振動をできるだけ大きくして、歯面や歯間や歯頚の清掃性を向上できる。 In a preferred embodiment, the natural frequency of the brush portion consisting only of the bristles is close to the natural frequency of the electric toothbrush body other than the brush portion. If comprised in this way, the vibration of a brush part can be enlarged as much as possible, and the cleaning property of a tooth surface, between teeth, and a tooth neck can be improved.
前記植毛台における毛束の植毛面積を0.5cm2以上、前記植毛孔の個数を35個以上に設定することができる。前述のように、植毛台に段差毛束を植設すると、先端部のブラシ毛の密度が半減するので、植毛台に対する毛束の植毛面積を大きくして、植毛孔の個数を増やしつつ、歯間への清掃性を十分に維持することができる。なお、本明細書において、毛束の植毛面積とは、ブラシ部の外縁を構成する植毛孔に外接する直線で囲まれる部分の面積を意味する。The flocking area of the hair bundle in the flocking table can be set to 0.5 cm 2 or more, and the number of flocking holes can be set to 35 or more. As described above, when the stepped hair bundle is implanted in the flocking table, the density of the brush hair at the tip is halved, so that the hair flocking area of the hair bundle with respect to the flocking table is increased, and the number of flock holes is increased. It is possible to sufficiently maintain the cleanability in between. In addition, in this specification, the flocking area of a hair | bristle bundle means the area of the part enclosed by the straight line | region circumscribed to the flock hole which comprises the outer edge of a brush part.
前記植毛台の幅方向の中央部に、前記段差毛束を少なくとも植毛台の長さ方向に沿って2列植設することも好ましい実施の形態である。このように構成することで、段差毛束により歯間を十分に清掃することができる。 It is also a preferred embodiment that the stepped hair bundle is planted in two rows at least along the length direction of the flocking table in the center portion in the width direction of the flocking table. By comprising in this way, between teeth | gears can fully be cleaned by a level | step difference hair | bristle bundle.
前記植毛台に対して、前記段差毛束と、先端位置を揃えた等高毛束とを植設することができる。このように段差毛束と等高毛束とを同一植毛台に植設すると、段差毛束により歯間の清掃性を向上でき、等高毛束により歯表面や歯と歯肉との境界部分の清掃性を向上できる。 The stepped hair bundle and the contour hair bundle having the same tip position can be planted on the flocking table. Thus, when the stepped hair bundle and the contoured hair bundle are planted on the same flocking table, the gap between the teeth can be improved by the stepped hair bundle, and the tooth surface and the boundary between the tooth and the gingiva by the contoured hair bundle. Cleanability can be improved.
前記等高毛束の長さを段差毛束の低い方の毛束の長さと同じ長さに設定することが好ましい。このように構成することで、段差毛束により歯間を確実に綺麗に清掃することが可能となる。 It is preferable to set the length of the contour hair bundle to the same length as the lower hair bundle of the stepped hair bundle. By comprising in this way, it becomes possible to clean a space | interval between teeth reliably by a stepped hair | bristle bundle.
本発明に係る電動歯ブラシによれば、毛束として、先端部に段差が形成されるように植毛台に植設した段差毛束を備えているので、該段差毛束においては、高い方の毛束の先端部が、低い方の毛束の先端部よりも外方へ突出して、歯間に挿入され易くなり、歯間の清掃性を向上できる。また、振動発生手段として、ハンドル部の長さ方向に沿った軸心を中心に偏心錘を回転させてブラシ部を振動させる振動発生手段を用いているので、ブラシ部の先端部は、ハンドル部の長さ方向に沿った軸心を中心に半径方向に振動し、ハンドル部の軸方向への振動成分をほとんど有さない、ハンドル部の軸方向と直交する方向への振動となる。このため、段差毛束の高い方の毛束の先端部は、ハンドル部をブラッシング操作しない状態では、主に歯間内において振動することになり、歯間の清掃性を格段に向上できる。また、この電動歯ブラシでは、電動によるブラッシング操作と、手動によるブラッシング操作とを組み合わせて、ブラッシング操作することが好ましいが、手動によるブラッシング操作では、ブラシ部のストロークは大きくなるものの、振動数は電動歯ブラシの振動数と比較して格段に小さいので、ブラシ毛の先端部は、歯面に対面する位置において弾性変形した後、歯間に対面する位置において元の形状に復帰できるので、ブラシ毛の先端部が歯間に十分に挿入されることになり、歯間の清掃性を向上できる。段差毛束では、段差毛束の基端部だけでなく、低い方の毛束の先端部に対応する位置を中心に高い方の毛束の先端部が振動し易くなるので、歯間の清掃性を一層向上できることになる。 According to the electric toothbrush according to the present invention, as the bristle bundle, the step bristle bundle is provided on the flocking table so that a step is formed at the tip portion. The tip of the bundle protrudes outward from the tip of the lower hair bundle and is easily inserted between the teeth, so that the cleaning property between the teeth can be improved. Further, as the vibration generating means, the vibration generating means for vibrating the brush part by rotating the eccentric weight around the axial center along the length direction of the handle part is used. It vibrates in the radial direction centering on the axial center along the length direction, and has a vibration component in the direction orthogonal to the axial direction of the handle part, having almost no vibration component in the axial direction of the handle part. For this reason, the tip of the hair bundle having the higher stepped hair bundle vibrates mainly between the teeth when the handle portion is not brushed, and the cleaning performance between the teeth can be remarkably improved. In addition, in this electric toothbrush, it is preferable to perform a brushing operation by combining an electric brushing operation and a manual brushing operation. However, in the manual brushing operation, although the stroke of the brush portion is increased, the frequency is the electric toothbrush. Since the tip of the bristle is elastically deformed at the position facing the tooth surface and can return to the original shape at the position facing the tooth, the tip of the bristle is A part will be fully inserted between teeth and the cleaning property between teeth can be improved. In stepped hair bundles, not only the base end of the stepped hair bundle, but also the tip of the higher hair bundle tends to vibrate around the position corresponding to the tip of the lower hair bundle. This can further improve the performance.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、替えブラシを上側にして電動歯ブラシを縦向きにし、ブラシ部側を前側にした状態を基準に上下及び前後を定義して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the upper and lower sides and the front and rear sides are defined with reference to a state in which the replacement brush is on the upper side, the electric toothbrush is in the vertical direction, and the brush part side is on the front side.
図1に示すように、電動歯ブラシ1は、ブラシ部2と、ブラシ部2を手動操作するためのハンドル部3とを有する歯ブラシ本体4と、ブラシ部2を振動させる振動発生手段5と、振動発生手段5を駆動するための電池6とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
歯ブラシ本体4は、ハンドル部3とそれに着脱自在に取付けられる替えブラシ10とを備えている。替えブラシ10の柄11の上端部には植毛台12が設けられ、植毛台12には複数の植毛孔13が所定の配列で形成され、これら複数の植毛孔13には毛束14が植設され、これら複数の毛束14によりブラシ部2が形成されている。なお、ブラシ部2の具体的な構成に関しては後で詳細に説明する。
The
ハンドル部3について説明すると、略円筒状などの筒状のケーシング21が設けられ、ケーシング21の上端部は上部壁21aで閉塞され、上部壁21aの中央部には上方へ突出する金属製の連結軸22が、下半部を上部壁21aに埋設させて一体的に設けられ、上部壁21aの上部には補強リング23が外嵌固定され、上部壁21aに作用する連結軸22からの荷重を補強リング23により効率的に受け止めることができるように構成されている。
The
替えブラシ10の下端部は筒状に構成され、替えブラシ10の下端部内には連結軸22が着脱自在に内嵌される保持筒15が形成されている。保持筒15は拡縮できるように2つに分割構成され、連結軸22は替えブラシ10の素材の弾性により保持筒15内に挟持される。また、連結軸22の長さ方向の途中部には係合溝22aが形成され、替えブラシ10の保持筒15には係合溝22aに係合可能な係合突部15aが形成され、連結軸22を保持筒15の奥部まで内嵌すると、係合溝22aが係合突部15aに係合し、この状態において、ブラッシング操作程度の力では、替えブラシ10が容易には脱落しないように連結軸22に保持される。ただし、連結軸22に対する替えブラシ10の連結構造としては、周知の構成のものを採用でき、例えば替えブラシ10の保持筒15に連結軸22を挿入した後、替えブラシ10を一定角度回転させることで、連結軸22に対して替えブラシ10を連結できるように構成することもできる。
A lower end portion of the
ケーシング21の下端部には、電池6を出し入れするための蓋部材24が設けられ、蓋部材24の上端部にはケーシング21の下端部に着脱自在に内嵌固定される小径の嵌合部24aが突出状に形成されている。嵌合部24aの基部にはシールリング25が外嵌状に設けられ、蓋部材24をケーシング21に固定した状態で、このシールリング25がケーシング21の下端部に圧接されて、蓋部材24とケーシング21とが液密状に保持されるように構成されている。
A
ケーシング21の下部内には電池6が内装され、ケーシング21の上部内にはモータ30が回転軸30aをハンドル部3の長さ方向に向けて内装され、電池6とモータ30間においてケーシング21内にはモータ30への通電回路をON状態とOFF状態に切り換えるためのスイッチ31が組み込まれている。
The
振動発生手段5は、モータ30と、モータ30の回転軸30aの上端部に固定した偏心錘32とを有し、モータ30により偏心錘32を偏心回転させることで、ケーシング21の上部を振動させ、この振動を、連結軸22を介して替えブラシ10に伝達することで、替えブラシ10のブラシ部2が振動するように構成したものである。
The vibration generating means 5 has a
モータ30を駆動する電池6は、一次電池で構成したが、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池を用いることも可能である。また、二次電池を用いる場合には、蓋部材24に誘導コイルを組み込んで、外部電源により非接触で二次電池を充電できるように構成することも好ましい。
The
本発明は、前述のような電動歯ブラシ1において、毛束14として段差毛束14Aを用いたことを特徴とするものであり、以下、植毛台12及びブラシ部2の構成について詳細に説明する。
In the
植毛台12に形成する植毛孔13の配列(毛束14の配列)は、任意の周知の配列に設定することができる。図1(a)に示すような配列以外に、例えば図2(a)〜(c)に示すような配列やそれ以外の周知の配列に設定することができる。植毛台12の幅は、植設する毛束14の個数などに応じて任意の幅に設定できるが、小さすぎると、植設できる毛束14の個数が少なくなって歯面や歯頸の清掃性が低下し、大きすぎると口腔内における操作性が低下するので、8mm〜18mmに設定することが好ましい。
The arrangement of the flock holes 13 formed on the flock base 12 (the arrangement of the hair bundles 14) can be set to any known arrangement. In addition to the arrangement shown in FIG. 1A, for example, the arrangement shown in FIGS. 2A to 2C and other known arrangements can be set. The width of the vegetation table 12 can be set to an arbitrary width according to the number of
植毛孔13の直径は、1.2mm〜1.5mmに設定することが好ましいが、それ以上でもよい。また、植毛台12に対して段差毛束14Aを植設すると、先端部のブラシ毛16の密度が半減するので、植毛台12に対する毛束14の植毛面積を大きくして、植毛孔13の個数を増やし、歯面や歯頸の清掃性を向上しつつ、歯間への清掃性を十分に確保するため、植毛台12における毛束14の植毛面積は、0.5cm2以上に設定することが好ましいが、口腔内での操作性を考慮すると、0.5cm2以上3.5cm2以下に設定することが好ましい。また、植毛孔13の個数は、35個以上60個以下、好ましくは35個以上50個以下に設定することが好ましい。なお、毛束14の植毛面積とは、図3に示すように、ブラシ部2の外縁を構成する植毛孔13に外接する直線Lで囲まれる部分の面積Sを意味する。Although the diameter of the
植毛孔13に対して植設可能な毛束14としては、次のような構成の段差毛束14Aと等高毛束14Bを採用できる。植毛台12に対して段差毛束14Aのみを植設することもできるし、段差毛束14Aと等高毛束14Bとを任意に混在させて植設することもできる。
As the hair bundles 14 that can be implanted in the flock holes 13, a stepped
段差毛束14Aは、図4に示すように、ブラシ毛16を構成するフィラメントを、その先端を揃えて複数本束ねた状態で、長さ方向の略中央部から一方向へずらした位置を中心に折り曲げて、折り曲げ部分の内側に平線17を配置した状態で、平線17とともにブラシ毛16の折り曲げ部分を植毛孔13に圧入装着して、高さの異なる高毛束14AHと低毛束14ALの2種類の毛束が形成されるように植設したものである。
As shown in FIG. 4, the stepped
等高毛束14Bは、図4に示すように、ブラシ毛16を構成するフィラメントを、その先端を揃えて複数本束ねた状態で、長さ方向の略中央部を中心に折り曲げて、折り曲げ部分の内側に平線17を配置した状態で、平線17とともにブラシ毛16の折り曲げ部分を植毛孔13に圧入装着して、同じ高さの毛束が形成されるように植設したものである。
As shown in FIG. 4, the
植毛台12には、段差毛束14Aのみを植設することもできるし、段差毛束14Aと等高毛束14Bとを任意に混在させて植設することもできる。段差毛束14Aと等高毛束14Bとを混在させて植設する場合には、例えば図1(a)に示すように、中央部の2列(黒丸で図示の毛束)に関しては、段差毛束14Aで構成し、その両側の2列(白丸で図示の毛束)に関しては等高毛束14Bでそれぞれ構成することができる。ただし、この場合には、等高毛束14Bの高さを低毛束14ALと同じ長さに設定し、高毛束14AHの先端部が等高毛束14B及び低毛束14ALから突出するように構成することが好ましい。
Only the stepped
低毛束14ALの植毛台12からの高さは5mm〜12mmに設定でき、高毛束14AHの植毛台12からの高さは6mm〜13mmに設定でき、低毛束14ALと高毛束14AHの先端部の段差Hは、小さすぎると歯間への挿入性が低下し、大きすぎると毛腰が弱くなって十分な清掃性が得られないので、1〜5mm、好ましくは2〜4mmに設定することが好ましい。 The height of the low hair bundle 14AL from the flocking table 12 can be set to 5 mm to 12 mm, the height of the high hair bundle 14AH from the flocking table 12 can be set to 6 mm to 13 mm, and the low hair bundle 14AL and the high hair bundle 14AH If the step height H of the tip is too small, the insertion property between the teeth is lowered, and if it is too large, the fur becomes weak and sufficient cleaning properties cannot be obtained, so it is set to 1 to 5 mm, preferably 2 to 4 mm. It is preferable to do.
低毛束14ALと高毛束14AHのブラシ毛16の本数は、ブラシ毛16の途中部を折り曲げて植毛孔13に植設していることから同じ本数となり、例えば7〜225本にそれぞれ設定でき、ブラシ毛16の直径は0.1mm〜0.26mm、好ましくは0.15mm〜0.2mmに設定できる。
The number of the
ここで、低毛束14ALと高毛束14AHの段差Hの設定方法について説明する。
植毛台12を含まないブラシ部2の固有振動数fnは、下記の計算式にて求めることができる。Here, a method of setting the step H between the low hair bundle 14AL and the high hair bundle 14AH will be described.
The natural frequency fn of the
fn=(kn2/2π)√(EI/ρAL4)・・・・・(1)fn = (kn 2 / 2π) √ (EI / ρAL 4 ) (1)
kn:固有値に対応した定数
E:ブラシ毛のヤング率(縦弾性係数)
I:断面二次モーメント(ブラシ毛径の4乗に依存)
A:ブラシ毛の断面積
L:ブラシ毛の長さ
ρ:ブラシ毛の密度kn: constant corresponding to eigenvalue E: Young's modulus (longitudinal elastic modulus) of brush hair
I: Section moment of inertia (depends on the fourth power of brush bristle diameter)
A: Cross-sectional area of brush hair L: Length of brush hair ρ: Density of brush hair
前記数式1から、ブラシ部2を除く電動歯ブラシ1の固有振動数に対して、ブラシ部2の固有振動数は格段に高い。そのため、ブラシ部2の固有振動数を、ブラシ部2を除く電動歯ブラシ1の固有振動数に近づけて、共振によりブラシ毛の振動を増大させるため、ブラシ部2は次のように構成することが好ましい。
(1)ブラシ毛のヤング率を低くする。
(2)ブラシ毛を太くする。
(3)段差を大きくする。
(4)比重を大きくする。From
(1) Lower the Young's modulus of the brush hair.
(2) Make the brush hair thicker.
(3) Increase the level difference.
(4) Increase the specific gravity.
上記のパラメータにおいて、固有振動数への影響が大きいパラメータは、ブラシ毛16の断面積と段差Hである。しかし、ブラシ毛16の断面積は大きくすると硬くなることから、使用感への影響が大きく、柔らかめの仕様が好みの人もいるため、パラメータ選定の自由度は低い。よって、使用感への影響が比較的少ないことから、段差Hを適正に設定することが重要となる。段差Hについては、大きくした方が、ブラシ部2を除く電動歯ブラシ1の固有振動数に近づくものの、段差が大きくなりすぎると、ブラシ毛の剛性が低下し、清掃性が低下する。
このため、段差Hは1〜5mm、好ましくは2〜4mmに設定することが好ましい。Among the above parameters, parameters having a large influence on the natural frequency are the cross-sectional area of the
For this reason, it is preferable to set the level | step difference H to 1-5 mm, Preferably it is 2-4 mm.
ブラシ毛16を構成する素材としては、ナイロンやアラミドなどのポリアミド樹脂、あるいはポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレンテレフタレート(ポリトリメチレンテレフタレート、PPTあるいはPTT)又はポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル樹脂、ポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)などのポリオレフィン樹脂など、歯ブラシのブラシ毛として公知の合成樹脂を使用できる。
The material constituting the
ブラシ毛16は、先細になるように構成することもできるが、毛腰が弱くなり、歯間の清掃性が低下するので、図5(a)に示すように、ブラシ毛16の長さ方向と直交する方向で裁断した平切形状や、図5(b)に示すように、ブラシ毛16の先端部を半球状に丸めた先丸形状に構成することが好ましい。ただし、上記以外の周知の構成の先端形状を採用できる。 The brush bristles 16 can be configured to be tapered, but the bristle becomes weak and the cleaning between the teeth decreases, so the length direction of the brush bristles 16 as shown in FIG. It is preferable to form a flat-cut shape cut in a direction orthogonal to the shape or a rounded shape obtained by rounding the tip of the brush bristles 16 into a hemispherical shape as shown in FIG. However, a tip shape having a known configuration other than the above can be adopted.
また、ブラシ毛16としては、単一の合成樹脂のモノフィラメントからなるブラシ毛を用いることもできるし、複数の合成樹脂の芯鞘構造や海島構造の複合モノフィラメントからなるブラシ毛16A,16Bを採用することもできる。芯鞘構造や海島構造のブラシ毛16A,16Bを採用する場合には、芯部16aや島部16cをブラシ毛16A,16Bの先端部から露出させた構造を採用できる。
Further, as the
芯鞘構造のブラシ毛16Aとは、図6に示すように、中央部に形成した芯部16aが、外周部に形成した鞘部16bで取り囲まれるように構成した複合モノフィラメントからなるブラシ毛のことであり、芯部16aと鞘部16bとを構成する合成樹脂材料をダイスから同時に押出して成形したもので、ブラシ毛16Aの任意の位置における横断面形状が同じ形状となるように構成したものである。
As shown in FIG. 6, the core-sheathed
芯部16aは、ナイロン、アラミドなどのポリアミド樹脂を主成分とする素材で構成でき、鞘部16bは、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂を主成分とする素材で構成できる。
The
ブラシ毛16Aの先端部には、図6(a)に示すように、芯部16aからなる芯毛18が突出されている。芯毛18を突出させる方法としては、例えば、芯部16aにポリアミド樹脂を採用し、且つ鞘部16bにPBTなどのポリエステル樹脂を採用したブラシ毛16Aの先端側を苛性ソーダ(NaOH)などのアルカリ性の薬液などに浸漬させて芯部16aを露出させて芯毛18が先端に突出したブラシ毛16Aを構成することができる。ただし、化学的方法以外に機械的方法により鞘部16bを除去する手段も採用できる。
As shown in FIG. 6A, a
鞘部16bの外径b2は0.16mm〜0.25mmに設定され、芯部16aの外径b1は、鞘部16bの外径の40〜90%、より好ましくは60〜80%に設定され、鞘部16bからの芯毛18の露出長は、0.5〜1.0mmの好適な範囲に設定することが好ましい。
The outer diameter b2 of the
海島構造のブラシ毛16Bとは、図7(a)〜(c)に示すように、3つの島部16cを三角形の頂点に配置し、これら3つの島部16cを取り囲むように海部16dを形成した複合モノフィラメントからなるブラシ毛や、図7(d)に示すように、間隔をあけて配置した2つの島部16cを取り囲むように海部16dを形成した複合モノフィラメントからなるブラシ毛や、図7(e)に示すように、4つの島部16cを四角形の頂点に配置し、これら4つの島部16cを取り囲むように海部16dを形成した複合モノフィラメントからなるブラシ毛のことであり、島部16cと海部16dとを構成する合成樹脂材料をダイスから同時に押出して成形したもので、ブラシ毛16Bの任意の位置における横断面形状が同じ形状となるように構成したものである。
As shown in FIGS. 7A to 7C, the sea-island-structured
島部16cは、ナイロン、アラミドなどのポリアミド樹脂を主成分とする素材で構成でき、海部16dは、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂を主成分とする素材で構成できる。
The
ブラシ毛16Bの先端部には、図7(a)、(b)に示すように、島部16cからなる芯毛18が突出されている。芯毛18を突出させる方法としては、例えば海部16dをポリエステル樹脂で構成し、島部16cをナイロン樹脂で構成した海島構造のブラシ毛16Bを苛性ソーダ(NaOH)に浸漬し、これを引き上げることで海部16dが先端から溶解除去して島部16cが露出し、ブラシ毛16の外面を構成する海部16dの先端から複数の芯毛18が突出形成されたブラシ毛16が製造できる。この場合、苛性ソーダの濃度や浸漬時間、苛性ソーダからの引き上げ速度等により海部16d先端のテーパー形状や芯毛18の露出長を適宜調整できる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, a
海部16dの直径は0.150〜0.300mm、芯毛18の直径は0.03〜0.07mm、芯毛18の露出長は0.5〜1.0mmの好適な範囲に設定することが好ましい。
The diameter of the
ブラシ毛の横断面形状は、円形以外の任意の形状に形成することもできる。また、横断面形状の異なるブラシ毛を任意に混在させたり、モノフィラメントからなるブラシ毛と、複合モノフィラメントからなるブラシ毛を混在させたりすることもできる。 The cross-sectional shape of the brush bristles can be formed in any shape other than a circle. Further, brush hairs having different cross-sectional shapes can be arbitrarily mixed, or brush hairs made of monofilaments and brush hairs made of composite monofilaments can be mixed.
この電動歯ブラシ1では、振動発生手段5によりブラシ部2を振動させながら歯を磨くことになるが、手動によるブラッシング操作を併用してブラッシング操作するように構成することが好ましい。このように構成すると、振動発生手段5のモータ30として比較的出力の弱い小型なものを採用でき、電動歯ブラシ1のハンドル部3を小径でスリムに構成して、手動によるブラッシング操作に適した電動歯ブラシ1を実現でき、振動発生手段5のモータ30として比較的出力の弱い小型なものを採用しつつ、手動によるブラッシング操作の操作性を高めて、ブラッシング性能を十分に確保できる。また、段差毛束14Aを備えているので、ブラシ部2の先端部におけるブラシ毛16の密度が低くなり、ブラシ毛16が歯間へ挿入され易くなるので、歯間の清掃性を向上でき、また段差毛束14Aの低毛束14ALと等高毛束14Bの高さを同じに設定することで、歯面や歯頸の清掃性も十分に確保できることになる。しかも、図4に示すように、等高毛束14Bでは植毛台12から突出する毛束14の基端部P1を中心に毛束14が振動しようとするが、段差毛束14Aでは、段差毛束14Aの基端部P1だけでなく、低毛束14ALの先端部に対応する位置P2を中心に高毛束14AHの先端部が振動し易くなるので、歯間の清掃性を一層向上できることになる。
The
次に、段差毛束14Aを植設した電動歯ブラシ1の評価試験について説明する。
Next, an evaluation test of the
(段差の有無による清掃性の評価試験)
図1に示す植毛台12の48個の植毛孔13に対して、表1に示すような構成の18本のブラシ毛16を、表1に示すような毛丈となるように、その途中部を折り曲げて平線17とともにそれぞれ植設して、実施例1、2及び比較例1、2の替えブラシを製作した。(Evaluation test for cleaning performance with or without steps)
For the 48 flock holes 13 of the
そして、顎模型(株式会社ニッシン社製)を用い、該顎模型の左上第二小臼歯(#25)と左上第一大臼歯(#26)に擬似プラークとしてオクルード(Pascal Company Inc製)を塗布し、実施例1、2及び比較例1、2の替えブラシをそれぞれ取り付けた電動歯ブラシ1に対して、表2に示すブラッシング条件で、左上第二小臼歯(#25)と左上第一大臼歯(#26)とをブラッシングした。左上第二小臼歯(#25)と左上第一大臼歯(#26)を側方より写真撮影し、歯間における特定領域の汚れの除去率を画像解析にて算出した。その結果を表1及び図8に示す。
Then, using a jaw model (Nissin Co., Ltd.), apply occluded (Pascal Company Inc) as a pseudo plaque to the upper left second premolar (# 25) and upper left first molar (# 26) of the jaw model. The upper left second premolar (# 25) and the upper left first premolar under the brushing conditions shown in Table 2 with respect to the
表1及び図8から、段差3mmの段差毛束を植設した実施例1、2の替えブラシは、段差のない等高毛束を植設した比較例1の替えブラシと比較して、歯間の清掃性が向上していることが分かる。ただし、段差が6mmの比較例2では、段差のない比較例1よりも清掃性が低下しており、段差は6mm未満に設定することが好ましいことが分かる。 From Table 1 and FIG. 8, the replacement brushes of Examples 1 and 2 in which a stepped hair bundle having a level difference of 3 mm was implanted were compared with the replacement brush in Comparative Example 1 in which a uniform hair bundle without a step was implanted. It can be seen that the cleaning property between the two is improved. However, in Comparative Example 2 where the level difference is 6 mm, the cleaning property is lower than in Comparative Example 1 where there is no level difference, and it is understood that the level difference is preferably set to be less than 6 mm.
(毛束の疎密による清掃性の評価試験)
次に、段差毛束を用いるとブラシ部の先端部の密度が低くなるので、ブラシ部の先端部の密度が低下することによる清掃力の変化を調べるため、次のような試験を行った。(Evaluation test for cleanability by density of hair bundles)
Next, since the density of the tip end portion of the brush portion is lowered when the stepped hair bundle is used, the following test was performed in order to examine the change in the cleaning force due to the decrease in the density of the tip end portion of the brush portion.
実施例1と同じ寸法の植毛台を有するブラシ毛植設前の替えブラシを用い、比較例3として、該替えブラシの6列48個の植毛孔に対して、実施例1で用いたものと同じ海島構造のブラシ毛を段差が形成されないように植設した替えブラシを製作し、比較例4として、比較例3の替えブラシの植毛孔のうちの、外側から2列目の植毛孔を省略して、4列32個の植毛孔に毛束を植設した以外は、比較例3と同様に構成した替えブラシを製作し、比較例5として、比較例3における植毛孔のうちの、外側から2列目の植毛孔を省略するとともに、残り4列における1つ置きの植毛孔を省略し、4列18個の植毛孔に毛束を植設した以外は、比較例3と同様に構成した替えブラシを製作した。
Using a replacement brush before planting a bristle having a flocking table of the same dimensions as in Example 1, as Comparative Example 3, with respect to 6 rows and 48 flocking holes of the replacement brush used in Example 1 A replacement brush in which brush hairs of the same sea-island structure are planted so that no step is formed is manufactured, and as a comparative example 4, the second row of flock holes from the outside of the replacement brush planting holes of comparative example 3 is omitted. And the replacement brush comprised similarly to the comparative example 3 except having planted the hair | bristle bundle in 4
そして、実施例1、比較例3〜5の替えブラシをそれぞれ取り付けた電動歯ブラシ1に対して、前記段差の有無による清掃性の評価試験と同様の試験方法で、評価試験を行った。その結果を表3及び図9に示す。
And the evaluation test was done with the test method similar to the evaluation test of the cleaning property by the presence or absence of the said level | step difference with respect to the
表3及び図9から、同じ海島構造の複合モノフィラメントからなるブラシ毛を用いた場合でも、段差3mmの段差毛束を植設した実施例1は、比較例3よりも、歯間だけでなく、歯面や歯頸においてもプラーク除去率が高くなっていることが分かる。また、ブラシ部の先端部のみが疎毛となる実施例1は、ブラシ部が全体的に疎毛となる比較例4、5と比較して、歯面、歯間、歯頸の全てにおいてプラーク除去率が高くなっていることが分かる。 From Table 3 and FIG. 9, even when using the bristle made of the same sea island structure composite monofilament, Example 1 in which a step hair bundle having a step height of 3 mm was implanted, not only between the teeth, but also between Comparative Examples 3, It can be seen that the plaque removal rate is also high on the tooth surface and the tooth neck. Further, in Example 1 in which only the tip of the brush portion is hairless, compared to Comparative Examples 4 and 5 in which the brush portion is generally hairless, plaques on all tooth surfaces, interdental teeth, and tooth necks. It can be seen that the removal rate is high.
(植毛面積の相違による清掃性の評価試験)
比較例6〜8として、植毛面積と植毛孔の個数と毛束の配列を表4に示すように構成した植毛台を有する3種類の替えブラシを製作した。(Evaluation test of cleanability by the difference in the flocked area)
As Comparative Examples 6 to 8, three types of replacement brushes having a flocking table in which the flocked area, the number of flocked holes, and the arrangement of bristles were arranged as shown in Table 4 were produced.
そして、比較例3、比較例6〜8の替えブラシをそれぞれ取り付けた電動歯ブラシ1に対して、前記段差の有無による清掃性の評価試験と同様の試験方法で、評価試験を行った。その結果を表4及び図10に示す。
And the evaluation test was done with the test method similar to the evaluation test of the cleaning property by the presence or absence of the said level | step difference with respect to the
表4及び図10から、植毛孔の列数が増加するにつれて、ブラッシング圧が分散され、ブラシ毛1本当たりに作用する負荷が減少するため、プラーク除去率が全体的に低下していることが分かる。 From Table 4 and FIG. 10, as the number of rows of flock holes increases, the brushing pressure is dispersed and the load acting on each brush hair decreases, so that the plaque removal rate is generally lowered. I understand.
(市販品との対比)
図11は、市販の手動歯ブラシと本発明の電動歯ブラシとの植毛面積と植毛孔数の関係を示すグラフであり、一点鎖線で囲んだ領域が、本発明の電動歯ブラシに適用可能な植毛面積と植毛孔数を示す範囲である。また、図12は、市販の電動歯ブラシと本発明の電動歯ブラシとの植毛面積と植毛孔数の関係を示すグラフであり、一点鎖線で囲んだ領域が、本発明の電動歯ブラシに適用可能な植毛面積と植毛孔数を示す範囲である。(Comparison with commercial products)
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the flocked area and the number of flock holes of a commercially available manual toothbrush and the electric toothbrush of the present invention. It is the range which shows the number of flock holes. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the flocked area and the number of flock holes of a commercially available electric toothbrush and the electric toothbrush of the present invention. It is the range which shows an area and the number of flock holes.
図11、図12から、本発明の電動歯ブラシに適用可能な植毛面積と植毛孔数の範囲は、手動歯ブラシにおいては、市販品と一部重複するものも存在するが、市販の電動歯ブラシでは見られない数値範囲である。 From FIG. 11 and FIG. 12, although the range of the flocked area and the number of flock holes applicable to the electric toothbrush of the present invention partially overlaps with the commercial product in the manual toothbrush, it is not seen in the commercial electric toothbrush. Numeric range not allowed.
(市販品の手動歯ブラシとの清掃性の評価試験)
市販品の手動歯ブラシとして、表5に示すような市販品P、Sの手動歯ブラシを用いた。
そして、実施例1の替えブラシを取り付けた電動歯ブラシ1と、市販品P,Sの手動ブラシに対して前記段差の有無による清掃性の評価試験と同様の試験方法で、評価試験を行った。その結果を図13、図14に示す。(Evaluation test for cleanability with commercially available manual toothbrushes)
As the commercially available manual toothbrushes, commercially available manual toothbrushes P and S as shown in Table 5 were used.
And the evaluation test was done by the test method similar to the evaluation test of the cleaning property by the presence or absence of the said level | step difference with respect to the
図13、図14から、実施例1の替えブラシを取り付けた電動歯ブラシ1は、市販品P,Sの手動歯ブラシと比較して、歯面、歯間、歯頸の全てにおいてプラーク除去率が高くなっていることが分かる。
From FIG. 13, FIG. 14, the
(電動の有無による清掃性の評価試験)
実施例1の替えブラシを取り付けた電動歯ブラシ1を用いた。そして、振動発生手段による振動の有無による清掃性の評価試験を、ブラッシング圧を100g、ストロークを15mmに設定した以外は、前記段差の有無による清掃性の評価試験と同様の試験方法で行った。その結果を図15に示す。(Evaluation test of cleanability with and without electric drive)
The
図15から、振動発生手段で替えブラシに振動を負荷しながら、手動にてブラッシングする方が、手動のみによりブラッシングする場合と比較して、歯面、歯間、歯頸の全てにおいてプラーク除去率が高くなっていることが分かる。 From FIG. 15, it is clear that the manual brushing while applying vibration to the replacement brush with the vibration generating means, compared with the case of brushing only by hand, is the plaque removal rate in all tooth surfaces, interdental teeth, and tooth necks. Can be seen to be higher.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the configuration can be changed without departing from the gist of the present invention.
1:電動歯ブラシ
2:ブラシ部
3:ハンドル部
4:歯ブラシ本体
5:振動発生手段
6:電池
10:替えブラシ
11:柄
12:植毛台
13:植毛孔
14:毛束
14A 段差毛束
14AH:高毛束
14AL:低毛束
14B:等高毛束
15:保持筒
15a:係合突部
16:ブラシ毛
16A:ブラシ毛
16B:ブラシ毛
16a:芯部
16b:鞘部
16c:島部
16d:海部
17:平線
18:芯毛
21:ケーシング
21a:上部壁
22:連結軸
22a:係合溝
23:補強リング
24:蓋部材
24a:嵌合部
25:シールリング
30:モータ
30a:回転軸
31:スイッチ
32:偏心錘
b1:外径
b2:外径
H:段差1: Electric toothbrush 2: Brush part 3: Handle part 4: Toothbrush body 5: Vibration generating means 6: Battery 10: Replacement brush 11: Pattern 12: Flocking table 13: Flocking hole 14:
Claims (9)
前記毛束として、先端部に段差が形成されるように植毛孔に植設した段差毛束を備えた、
ことを特徴とする電動歯ブラシ。Eccentricity centering on a brush part formed by planting hair bundles in the flock holes of the flocking table, a handle part as a handle for operating the brush part, and an axis along the length direction of the handle part In the electric toothbrush having the vibration generating means built in the handle portion, which rotates the weight to vibrate the brush portion,
As the hair bundle, provided with a stepped hair bundle planted in the flock hole so that a step is formed at the tip,
An electric toothbrush characterized by that.
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