電動歯ブラシ及び取替用ブラシ
【課題】口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシを提供する。
【解決手段】電源６及び制御回路７が配置されたハンドル部３と、ハンドル部３から延長されたネック部４と、ネック部４の先端に設けられたヘッド部５とを備え、電源６からヘッド部５に電力が供給されて、制御回路７によりヘッド部５の駆動が制御される電動歯ブラシ１であって、ヘッド部５が、植毛面９ａに複数の刷毛１０が植設された可動部９と、可動部９を保持する固定部１１と、可動部９を少なくとも植毛面９ａと直交する方向に往復振動させる駆動機構１２とを有する。
【解決手段】電源６及び制御回路７が配置されたハンドル部３と、ハンドル部３から延長されたネック部４と、ネック部４の先端に設けられたヘッド部５とを備え、電源６からヘッド部５に電力が供給されて、制御回路７によりヘッド部５の駆動が制御される電動歯ブラシ１であって、ヘッド部５が、植毛面９ａに複数の刷毛１０が植設された可動部９と、可動部９を保持する固定部１１と、可動部９を少なくとも植毛面９ａと直交する方向に往復振動させる駆動機構１２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に駆動される電動歯ブラシ及びその取替用ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動歯ブラシとしては、回転（スピン）タイプ（例えば、特許文献１を参照。）、振動モータタイプ（例えば、特許文献２を参照。）、リニアモータタイプ（例えば、特許文献３を参照。）、超音波タイプ（例えば、特許文献４を参照。）などの様々なタイプが提案されている。
【０００３】
例えば、図４に示す回転タイプの電動歯ブラシ１００は、ハンドル部１０１に電源１０２及び回転モータ１０３が配置され、電源１０２から供給される電力により回転モータ１０３の駆動力を、ギヤやシャフトなどのリンク機構１０４を介してハンドル部１０１から延長されたネック部１０５の先端にある回転ヘッド１０６に伝達し、回転ヘッド１０６を回転させながら、この回転ヘッド１０６に植設された刷毛１０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００４】
一方、図５に示す振動タイプの電動歯ブラシ２００は、ハンドル部２０１に電源２０２及び回転モータ２０３が配置され、電源２０２から供給される電力により回転モータ２０３の回転軸に取り付けられた偏芯錘２０４を回転させながら、偏芯錘２０４が回転することによって発生する振動を、ハンドル部２０１から延長されたネック部２０５の先端にあるヘッド部２０６に伝達し、このヘッド部２０６に植設された刷毛２０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００５】
一方、図６に示すリニアモータタイプの電動歯ブラシ３００は、ハンドル部３０１に電源３０２及びリニアモータ３０３が配置され、電源３０２から供給される電力によりリニアモータ３０３が駆動軸３０４を軸線方向に往復振動させながら、ハンドル部３０１から延長されたネック部３０５の先端にあるヘッド部３０６を往復振動させて、このヘッド部３０６に植設された刷毛３０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００６】
一方、図７に示す超音波タイプの電動歯ブラシ４００は、ハンドル部４０１に電源４０２及び制御回路４０３が配置されると共に、電源４０２から電力が供給されて、制御回路４０３により駆動が制御される超音波振動子４０４がハンドル部４０１から延長されたネック部４０５の先端にあるヘッド部４０６に内蔵された構造を有し、この超音波振動子４０４が超音波振動を発生させながら、ヘッド部４０６に植設された刷毛４０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【特許文献１】特開平６−３４３５１３号公報
【特許文献２】特開昭５６−５００１５９号公報
【特許文献３】実開昭６３−２９６０４号公報
【特許文献４】実開昭５７−２８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した電動歯ブラシのうち、回転タイプの電動歯ブラシ１００の場合には、リンク機構１０４により回転モータ１０３の回転駆動を往復運動に変換した後、再び回転ヘッド１０６の回転運動に変換するといった動作を行っており、不快な振動や騒音が発生し易いといった欠点がある。また、回転ヘッド１０６の場合、通常の歯ブラシと比べてヘッドの厚みが増す傾向にあるため、口腔内での操作性が悪くなる。さらに、駆動ロスが大きく、この駆動ロスを補うため、出力の高い回転モータ１０３及び電源１０２をハンドル部１０１内に配置している。この場合、ハンドル部１０１が大きく、そして重くなるために、ハンドル部１０１操作性が悪くなる。
【０００８】
一方、振動タイプの電動歯ブラシ２００の場合には、ハンドル部２０１を通じて不快な振動が手に伝わり易く、これを防ぐために振動抑制部材をハンドル部２０１に設けたり、偏芯錘２０４をネック部２０５の先端側に設けたりすることが行われている。しかしながら、振動抑制部材をハンドル部２０１に設けた場合には、ハンドル部２０１の振動を抑制することは可能であるものの、ハンドル部２０１が大きくなることにより操作性が悪くなる。一方、偏芯錘２０４をネック部２０５の先端側に設けた場合には、口腔清掃時に不快な振動が唇に伝わり易くなる。
【０００９】
一方、リニアモータタイプの電動歯ブラシ３００の場合には、ハンドル部３０１における不快な振動を抑制するためのバネ部材を配置することが行われている。しかしながら、この場合も、ハンドル部３０１が大きくなることにより操作性が悪くなると共に、ネック部３０５からの不快な振動が唇に伝わり易くなる。
【００１０】
一方、超音波タイプの電動歯ブラシ４００の場合には、超音波により刷毛の届かない部位の歯垢を除去することが可能である。一方、超音波の周波数は、可聴領域から外れた領域にあるため、使用者が効果を実感し難いといったことがある。
【００１１】
電動歯ブラシは、清掃能力に優れ、非常に便利であるが、上述したハンドル部の大きさや重さ、不快な振動や騒音、ヘッド部の厚さや幅などに起因する操作性の悪さなど電動歯ブラシ特有の課題があり、更なる使い勝手の向上が求められている。
【００１２】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシを提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電源及び制御回路が配置されたハンドル部と、ハンドル部から延長されたネック部と、ネック部の先端に設けられたヘッド部とを備え、電源からヘッド部に電力が供給されて、制御回路によりヘッド部の駆動が制御される電動歯ブラシであって、ヘッド部が、植毛面に複数の刷毛が植設された可動部と、可動部を保持する固定部と、可動部を少なくとも植毛面と直交する方向に往復振動させる駆動機構とを有することを特徴とする電動歯ブラシである。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、可動部が、固定部にダイヤフラム又はヒンジを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、駆動機構が、可動部の植毛面とは反対側の面に取り付けられたマグネットと、固定部のマグネットと対向する面に取り付けられた励磁コイルとを有し、又は、可動部の植毛面とは反対側の面に取り付けられた励磁コイルと、固定部の励磁コイルと対向する面に取り付けられたマグネットとを有し、励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、当該励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界とマグネットに発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、可動部を往復振動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動歯ブラシである。
【００１６】
また、請求項４に係る発明は、可動部の振動周波数が可聴領域にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１７】
また、請求項５に係る発明は、制御回路が、駆動機構が駆動する可動部の振幅及び振動周波数を可変に制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１８】
また、請求項６に係る発明は、ヘッド部がネック部に対して着脱自在に取り付けられている、又は、ネック部がハンドル部に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１９】
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシであって、ネック部及びハンドル部からなる本体部に対してヘッド部を取り替え可能とした、又は、ハンドル部からなる本体部に対してヘッド部及びネック部を一体に取り替え可能としたことを特徴とする取替用ブラシである。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシ、並びにそのような電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した電動歯ブラシ及び取替用ブラシについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を模式的に示している場合があり、各構成要素の形状や寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２２】
（電動歯ブラシ）
先ず、図１に示す本発明を適用した電動歯ブラシ１について説明する。
この電動歯ブラシ１は、図１に示すように、本体部２を備え、この本体部２は、ハンドル部３と、ハンドル部３の一端から軸線方向に延長されたネック部４とを有し、このネック部４の先端にヘッド部５が着脱自在に取り付けられた構造を有している。
【００２３】
ハンドル部３は、使用者が把持する部分であり、その形状については特に限定されないものの、例えば略円柱状を為している。このハンドル部３の内部は、後述するヘッド部５に電力を供給する内部電源６と、ヘッド部５の駆動を制御する制御回路７とが配置された水密構造となっている。
【００２４】
内部電源６としては、例えばニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池（バッテリ）を搭載することが可能である。また、内部電源６として二次電池を搭載する場合には、外部電源（商用電源）から充電器を介して内部電源６への充電が可能である。この場合、無接点充電方式を用いた方が使用性が高く安全性の点で望ましい。なお、内部電源６としては、上述した二次電池の他にも、例えば一次電池（単３又は単４の乾電池）を交換可能に搭載する構成としてもよい。
【００２５】
制御回路７は、ＣＰＵやメモリ等からなり、内部電源６と接続されて、ハンドル部３に設けられた操作ボタン（図示せず。）を使用者が操作した場合に、その操作に応じた制御信号を生成し、この制御信号に基づいてヘッド部５への電力供給、並びにヘッド部５の駆動を制御する。
【００２６】
ネック部４は、ハンドル部３とヘッド部５との間を連結する部分であり、細長く括れた形状を有している。また、ネック部４の形状は、図１に示すようなストレート形状に限らず、奥歯を磨き易いように緩やかなカーブ形状としてもよい。また、ネック部４の幅又は厚みは、操作性と強度を考慮して、４〜１０ｍｍの範囲とすることが好ましく、更に好ましくは５〜７ｍｍの範囲である。ネック部４の内部には、ヘッド部５と制御回路７との間を電気的に接続するための配線８が配置されている。この配線８は、中空のネック部４内に配置するか、インサート成形によってネック部４内に埋設して配置することができる。なお、ネック部４の先端には、図示を省略するが、ヘッド部５を着脱自在に取り付けるための取付機構や、配線８をヘッド部５側の配線と接続するための接点などが設けられている。
【００２７】
ヘッド部５は、口腔内を清掃しやすい形状や大きさであればよく、その形状について特に限定されないものの、一般的に略直方体状を為している。ヘッド部５は、上述した本体部２内の内部電源６から電力が供給されて、制御回路７により駆動が制御されるものである。具体的に、このヘッド部５は、図２に拡大して示すように、植毛面９ａに複数の刷毛１０が植設された植毛プレート９と、植毛プレート９を保持するケーシング１１と、植毛プレート９を植毛面９ａと直交する方向（以下、上下方向という。）に往復振動させるリニア駆動機構１２とを有している。
【００２８】
植毛プレート９は、扁平平板状を為しており、その一面が植毛面９ａとされている。この植毛プレート９の厚みは、１〜５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは２〜３．５ｍｍ程度である。植毛プレート９は、ケーシング１１内で可動する可動部として、ケーシング１１にダイヤフラム１３を介して取り付けられている。ダイヤフラム１３は、例えばエラストマー（ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等）やシリコーンなどの弾性部材からなる。また、ダイヤフラム１３は、後述するケーシング１１の凹部１１ａと植毛プレート９との間を密閉した状態（水密状態）で、その弾性変形により植毛プレート９を上下方向に移動可能に支持している。
【００２９】
刷毛１０は、その材質について特に限定されないものの、例えば、ポリアミド（例：６−１２ナイロン、６−１０ナイロン）、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート）、ポリオレフィン（例：ポリプロピレン）、エラストマー（例：オレフィン系、スチレン系）などの合成樹脂材料を挙げることができる。また、これらの樹脂材料を複数組み合わせて用いてもよく、例えば芯鞘構造などのように、芯部と鞘部で異なる樹脂材料を用いることもできる。
刷毛１０の縦断面形状は、通常は円形であるが、そのような形状に限定されるものではなく、例えば、楕円形、三角形、四角形、六角形、星形、三つ葉のクローバー形、四つ葉のクローバー形など任意の形状とすることができる。
また、刷毛１０の毛先形状については、毛先を丸めたもの、毛先に向かうに従って徐々に外径が細くなるテーパー状のもの、さらに、ヘラ状、球状、先割れ状など任意の形状とすることができる。
刷毛１０の毛丈は、植毛プレート９の植毛面９ａから、大人用で８ｍｍ〜１３ｍｍ、子供用で６ｍｍ〜９ｍｍとすることが好ましい。刷毛１０の太さ（最大径）は、口腔内の使用性や使用感の点から、０．１２ｍｍ〜０．２６ｍｍであることが好ましい。また、使用感や、刷掃感、清掃効果、耐久性など考慮して、太さの異なる複数本の刷毛を任意に組み合わせて用いてもよい。
なお、植毛プレート９の植毛面９ａには、通常はヘッド部５の長さ方向や幅方向において、刷毛１０の毛束が格子状や千鳥状に所定の間隔で複数並んで配置されるが、これら毛束の配置や間隔、それらの組み合わせ等については、特に限定されるものではなく、目的用途に応じて任意に設定することができる。
また、毛束は、通常は複数本の刷毛１０を略円形状に束ねたものを用いるが、このような略円形状に束ねたものに限らず、略三角形や略四角形などの略多角形状に束ねてもよく、さらに、略楕円状や、略長円状、略長方形状、略多角形状など長径と短径が異なる形状に束ねたものを用いてもよい。
刷毛１０の植毛方法としては、刷毛１０の毛束を二つ折りにし、その間に平線を挟んで植毛プレート９に設けられた植毛穴に固定する平線植毛法や、刷毛１０の下端を植毛プレート９となる溶融樹脂中に圧入して固定する熱融着法、刷毛１０の下端を加熱して溶融塊を形成した後に、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填して植毛プレート９と一体に成形するインモールド法などを用いることができる。
【００３０】
ケーシング１１は、略直方体状を為しており、ネック部４の先端に固定される固定部として、ネック部４の先端に着脱自在に取り付けられている。ケーシング１１の一面には、植毛プレート９及びリニア駆動機構１２を収納するための凹部１１ａが設けられている。植毛プレート９は、この凹部１１ａの上面開口部を閉塞するように配置されている。また、ケーシング１１は、図示を省略するが、ネック部４の取付機構に対して着脱自在に取り付けられる被取付機構や、後述する励磁コイル１５側の配線１５ａとネック部４側の配線８と接続するための接点などを備えている。
【００３１】
リニア駆動機構１２は、植毛プレート９の植毛面９ａとは反対側の面に取り付けられたマグネット（可動子）１４と、ケーシング１１のマグネット１４と対向する面（凹部１１ａの底面）に取り付けられた励磁コイル（固定子）１５とを有している。
【００３２】
マグネット１４は、励磁コイル１５の周囲を囲む位置に複数並んで配置されている。マグネット１４の磁化方向は、励磁コイル１５に向けて内側をＮ極（外側をＳ極）としている。また、マグネット１４の磁化方向は、内側をＳ極（外側をＮ極）としてもよい。また、マグネット１４は、励磁コイル１５を挟んで対称となる位置に配置することが好ましく、図２に示すマグネット１４は、励磁コイル１５を挟んで対称となる植毛プレート９の先端側と後端側とに配置されている。
【００３３】
励磁コイル１５は、凹部１１ａの底面中央部に設けられた磁芯１６の周囲に巻回された状態で配置されている。また、励磁コイル１５の両端から引き延ばされた配線１５ａがネック部４側の配線８と電気的に接続されている。
【００３４】
このリニア駆動機構１２では、励磁コイル１５に流す電流の向きを切り替えながら、この励磁コイル１５に電流を流すことにより発生する磁界と、マグネット１４に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、ダイヤフラム１３に弾性支持された植毛プレート９を上下方向に往復振動させることができる。具体的に、リニア駆動機構１２によって駆動される植毛プレート９の振動周波数は、５０Ｈｚ〜２万Ｈｚの可聴領域にあることが好ましく、清掃実感を高めるためには、１５０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ（９０００〜６万ｒｐｍ／ｍｉｎ）の範囲とすることがより好ましい。また、リニア駆動機構１２によって駆動される植毛プレート９の植毛プレート９の振幅は、刷毛１０の先端で０．１〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲である。また、リニア駆動機構１２が駆動する植毛プレート９の振幅及び振動周波数は、制御回路７により可変に制御することが可能である。
【００３５】
以上のような構造を有する電動歯ブラシ１では、ヘッド部５のうち、ネック部４の先端に固定されたケーシング１１に対して植毛プレート９のみが上下方向に往復振動するため、ネック部４やハンドル部３を通じて不快な振動が手や唇などに伝わりにくい。また、リニア駆動機構１２は、騒音を発生させることがなく、植毛プレート９のみを駆動するためエネルギー効率が高い。また、本体部２は、ハンドル部３内に電源６及び制御回路７を配置するだけでよいため、小型化及び軽量化が可能である。また、ヘッド部５の小型化も可能である。さらに、ネック部４の形状についても自由度が高く、口腔内での操作性の向上が可能である。また、ヘッド部５は、構造がシンプルなため、安価に製造することが可能であり、故障によるリスクも小さい。
【００３６】
以上のように、本発明を適用した電動歯ブラシ１では、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部３の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を図ることが可能である。
【００３７】
なお、本発明を適用した電動歯ブラシ１は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。具体的に、本発明を適用した電動歯ブラシ１では、上記ヘッド部５の代わりに、例えば図３に示すヘッド部５０を備えた構成としてもよい。
【００３８】
このヘッド部５０は、植毛プレート９がヒンジ５１を介してケーシング１１に取り付けられた構造を有している。ヒンジ５１は、ケーシング１１の凹部１１ａに嵌合された植毛プレート９を上下方向に移動可能に支持している。なお、この構成の場合、植毛プレート９とケーシング１１との間は、水密に嵌合されていないため、リニア駆動機構１２を構成するマグネット１４及び励磁コイル１５は、防水膜で被覆したり、インサート成形により励磁コイル１５を被覆したりするなどの防水対策が施されている。
【００３９】
以上のようなヘッド部５０を備えた電動歯ブラシ１では、上記ヘッド部５を備えた場合と同様に、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部３の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を図ることが可能である。
【００４０】
また、上記ヘッド部５，５０は、ハンドル部２及びネック部４からなる本体部２に対して着脱自在に取り付けた構成に限らず、ヘッド部５，５０とネック部４とが一体に形成されたものをハンドル部３からなる本体部２に対して着脱自在に取り付けた構成とすることも可能である。
【００４１】
また、リニア駆動機構１２は、上述した植毛プレート９側にマグネット（可動子）１４が取り付けられ、ケーシング１１側に励磁コイル（固定子）１５が取り付けられた構成に限らず、植毛プレート９側に励磁コイル（可動子）１５が取り付けられ、ケーシング１１側にマグネット（固定子）１４が取り付けられた構成としてもよい。
【００４２】
また、上記マグネット１４の磁化方向は、上側をＳ極（下側をＮ極）とした場合や、上側をＮ極（下側をＳ極）とした場合でも、励磁コイル１５に流す電流の向きを切り替えながら、この励磁コイル１５に電流を流すことにより発生する磁界と、マグネット１４に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、植毛プレート９を上下方向に往復振動させることが可能である。また、上記リニア駆動機構１２では、マグネット１４をヨークに取り付けたものを可動子又は固定子として用いてもよい。また、ケーシング１１内を防磁構造としてもよい。
【００４３】
また、上記リニア駆動機構１２では、上述した植毛プレート９を上下方向に往復振動させるだけでなく、上述したマグネット１４及び励磁コイル１５の数や配置等を変更することによって、植毛プレート９を植毛面９と平行な面内で往復振動させることも可能である。
【００４４】
（取替用ブラシ）
次に、本発明を適用した取替用ブラシについて説明する。
本発明を適用した取替用ブラシは、上記ハンドル部３及びネック部４からなる本体部２に対して上記ヘッド部５，５０を取り替え可能としたもの、又は、上記ハンドル部３からなる本体部２に対して上記ヘッド部５，５０及びネック部４を一体に取り替え可能としたものからなる。
【００４５】
これら取替用ブラシは、上述した本体部２に対して着脱自在に取り付けることが可能なことから、本体部２とは別個に販売して、一定使用後に交換することが可能となっている。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４７】
本実施例では、図２に示すヘッド部５を備えた電動歯ブラシ１（実施例１）、図３に示すヘッド部５０を備えた電動歯ブラシ１（実施例２）、図４に示す回転タイプの電動歯ブラシ１００（比較例１）、図５に示す振動モータタイプの電動歯ブラシ２００（比較例２）、図６に示すリニアモータタイプの電動歯ブラシ３００（比較例３）、図７に示す超音波タイプの電動歯ブラシ４００（比較例４）を実際に作製し、「清掃実感」、「振動／騒音」、「口腔内操作性」、「持ちやすさ」、及びこれらの「総合評価」を行った。なお、各評価については、２０人の専門パネラーによる官能評価とし、○は「非常によい。」、△は「どちらともいえない。」、×は「良くない。」という評価である。
なお、実施例１，２及び比較例１〜４の刷毛には、何れも毛丈１０．０ｍｍの６−１２ナイロン（２．０ｍｉｌ）を用いた。
また、実施例１では、厚み２．０ｍｍのポリプロピレンからなる植毛プレートに熱融着法により刷毛を固定した。内部電源には、ニッケル水素電池を用いた。
また、実施例１では、厚み３．０ｍｍのポリプロピレンからなる植毛プレートに平線植毛法により刷毛を固定した。内部電源には、単４の乾電池を用いた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表１に示すように、本発明を適用した実施例１，２の電動歯ブラシは、清掃実感、振動／騒音、口腔内操作性、持ちやすさの何れの評価も良い結果が得られたため、総合評価についても非常に良い結果が得られた。一方、比較例１の回転タイプの電動歯ブラシは、清掃実感以外の評価が悪く、総合評価についても良い結果が得られなかった。一方、比較例２の振動モータタイプの電動歯ブラシでは、振動／騒音の評価が悪く、総合評価について実施例１，２の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。一方、比較例３のリニアモータタイプの電動歯ブラシでは、振動／騒音と持ちやすさの評価が悪く、総合評価について実施例１，２の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。一方、比較例４の超音波タイプの電動歯ブラシでは、清掃実感と持ちやすさの評価が悪く、総合評価について実施例１，２の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明を適用した電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す電動歯ブラシのヘッド部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、ヘッド部の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は、回転タイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図５】図５は、振動モータタイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図６】図６は、リニアモータタイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図７】図７は、超音波タイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…電動歯ブラシ ２…本体部 ３…ハンドル部 ４…ネック部 ５…ヘッド部 ６…内部電源 ７…制御回路 ８…配線 ９…植毛プレート（可動部） ９ａ…植毛面 １０…刷毛 １１…ケーシング（固定部） １１ａ…凹部 １２…リニア駆動機構 １３…ダイヤフラム １４…マグネット １５…励磁コイル １５ａ…配線 １６…磁芯 ５０…ヘッド部 ５１…ヒンジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に駆動される電動歯ブラシ及びその取替用ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動歯ブラシとしては、回転（スピン）タイプ（例えば、特許文献１を参照。）、振動モータタイプ（例えば、特許文献２を参照。）、リニアモータタイプ（例えば、特許文献３を参照。）、超音波タイプ（例えば、特許文献４を参照。）などの様々なタイプが提案されている。
【０００３】
例えば、図４に示す回転タイプの電動歯ブラシ１００は、ハンドル部１０１に電源１０２及び回転モータ１０３が配置され、電源１０２から供給される電力により回転モータ１０３の駆動力を、ギヤやシャフトなどのリンク機構１０４を介してハンドル部１０１から延長されたネック部１０５の先端にある回転ヘッド１０６に伝達し、回転ヘッド１０６を回転させながら、この回転ヘッド１０６に植設された刷毛１０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００４】
一方、図５に示す振動タイプの電動歯ブラシ２００は、ハンドル部２０１に電源２０２及び回転モータ２０３が配置され、電源２０２から供給される電力により回転モータ２０３の回転軸に取り付けられた偏芯錘２０４を回転させながら、偏芯錘２０４が回転することによって発生する振動を、ハンドル部２０１から延長されたネック部２０５の先端にあるヘッド部２０６に伝達し、このヘッド部２０６に植設された刷毛２０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００５】
一方、図６に示すリニアモータタイプの電動歯ブラシ３００は、ハンドル部３０１に電源３０２及びリニアモータ３０３が配置され、電源３０２から供給される電力によりリニアモータ３０３が駆動軸３０４を軸線方向に往復振動させながら、ハンドル部３０１から延長されたネック部３０５の先端にあるヘッド部３０６を往復振動させて、このヘッド部３０６に植設された刷毛３０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００６】
一方、図７に示す超音波タイプの電動歯ブラシ４００は、ハンドル部４０１に電源４０２及び制御回路４０３が配置されると共に、電源４０２から電力が供給されて、制御回路４０３により駆動が制御される超音波振動子４０４がハンドル部４０１から延長されたネック部４０５の先端にあるヘッド部４０６に内蔵された構造を有し、この超音波振動子４０４が超音波振動を発生させながら、ヘッド部４０６に植設された刷毛４０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【特許文献１】特開平６−３４３５１３号公報
【特許文献２】特開昭５６−５００１５９号公報
【特許文献３】実開昭６３−２９６０４号公報
【特許文献４】実開昭５７−２８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した電動歯ブラシのうち、回転タイプの電動歯ブラシ１００の場合には、リンク機構１０４により回転モータ１０３の回転駆動を往復運動に変換した後、再び回転ヘッド１０６の回転運動に変換するといった動作を行っており、不快な振動や騒音が発生し易いといった欠点がある。また、回転ヘッド１０６の場合、通常の歯ブラシと比べてヘッドの厚みが増す傾向にあるため、口腔内での操作性が悪くなる。さらに、駆動ロスが大きく、この駆動ロスを補うため、出力の高い回転モータ１０３及び電源１０２をハンドル部１０１内に配置している。この場合、ハンドル部１０１が大きく、そして重くなるために、ハンドル部１０１操作性が悪くなる。
【０００８】
一方、振動タイプの電動歯ブラシ２００の場合には、ハンドル部２０１を通じて不快な振動が手に伝わり易く、これを防ぐために振動抑制部材をハンドル部２０１に設けたり、偏芯錘２０４をネック部２０５の先端側に設けたりすることが行われている。しかしながら、振動抑制部材をハンドル部２０１に設けた場合には、ハンドル部２０１の振動を抑制することは可能であるものの、ハンドル部２０１が大きくなることにより操作性が悪くなる。一方、偏芯錘２０４をネック部２０５の先端側に設けた場合には、口腔清掃時に不快な振動が唇に伝わり易くなる。
【０００９】
一方、リニアモータタイプの電動歯ブラシ３００の場合には、ハンドル部３０１における不快な振動を抑制するためのバネ部材を配置することが行われている。しかしながら、この場合も、ハンドル部３０１が大きくなることにより操作性が悪くなると共に、ネック部３０５からの不快な振動が唇に伝わり易くなる。
【００１０】
一方、超音波タイプの電動歯ブラシ４００の場合には、超音波により刷毛の届かない部位の歯垢を除去することが可能である。一方、超音波の周波数は、可聴領域から外れた領域にあるため、使用者が効果を実感し難いといったことがある。
【００１１】
電動歯ブラシは、清掃能力に優れ、非常に便利であるが、上述したハンドル部の大きさや重さ、不快な振動や騒音、ヘッド部の厚さや幅などに起因する操作性の悪さなど電動歯ブラシ特有の課題があり、更なる使い勝手の向上が求められている。
【００１２】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシを提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電源及び制御回路が配置されたハンドル部と、ハンドル部から延長されたネック部と、ネック部の先端に設けられたヘッド部とを備え、電源からヘッド部に電力が供給されて、制御回路によりヘッド部の駆動が制御される電動歯ブラシであって、ヘッド部が、植毛面に複数の刷毛が植設された可動部と、可動部を保持する固定部と、可動部を少なくとも植毛面と直交する方向に往復振動させる駆動機構とを有することを特徴とする電動歯ブラシである。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、可動部が、固定部にダイヤフラム又はヒンジを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、駆動機構が、可動部の植毛面とは反対側の面に取り付けられたマグネットと、固定部のマグネットと対向する面に取り付けられた励磁コイルとを有し、又は、可動部の植毛面とは反対側の面に取り付けられた励磁コイルと、固定部の励磁コイルと対向する面に取り付けられたマグネットとを有し、励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、当該励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界とマグネットに発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、可動部を往復振動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動歯ブラシである。
【００１６】
また、請求項４に係る発明は、可動部の振動周波数が可聴領域にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１７】
また、請求項５に係る発明は、制御回路が、駆動機構が駆動する可動部の振幅及び振動周波数を可変に制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１８】
また、請求項６に係る発明は、ヘッド部がネック部に対して着脱自在に取り付けられている、又は、ネック部がハンドル部に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１９】
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシであって、ネック部及びハンドル部からなる本体部に対してヘッド部を取り替え可能とした、又は、ハンドル部からなる本体部に対してヘッド部及びネック部を一体に取り替え可能としたことを特徴とする取替用ブラシである。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシ、並びにそのような電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した電動歯ブラシ及び取替用ブラシについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を模式的に示している場合があり、各構成要素の形状や寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２２】
（電動歯ブラシ）
先ず、図１に示す本発明を適用した電動歯ブラシ１について説明する。
この電動歯ブラシ１は、図１に示すように、本体部２を備え、この本体部２は、ハンドル部３と、ハンドル部３の一端から軸線方向に延長されたネック部４とを有し、このネック部４の先端にヘッド部５が着脱自在に取り付けられた構造を有している。
【００２３】
ハンドル部３は、使用者が把持する部分であり、その形状については特に限定されないものの、例えば略円柱状を為している。このハンドル部３の内部は、後述するヘッド部５に電力を供給する内部電源６と、ヘッド部５の駆動を制御する制御回路７とが配置された水密構造となっている。
【００２４】
内部電源６としては、例えばニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池（バッテリ）を搭載することが可能である。また、内部電源６として二次電池を搭載する場合には、外部電源（商用電源）から充電器を介して内部電源６への充電が可能である。この場合、無接点充電方式を用いた方が使用性が高く安全性の点で望ましい。なお、内部電源６としては、上述した二次電池の他にも、例えば一次電池（単３又は単４の乾電池）を交換可能に搭載する構成としてもよい。
【００２５】
制御回路７は、ＣＰＵやメモリ等からなり、内部電源６と接続されて、ハンドル部３に設けられた操作ボタン（図示せず。）を使用者が操作した場合に、その操作に応じた制御信号を生成し、この制御信号に基づいてヘッド部５への電力供給、並びにヘッド部５の駆動を制御する。
【００２６】
ネック部４は、ハンドル部３とヘッド部５との間を連結する部分であり、細長く括れた形状を有している。また、ネック部４の形状は、図１に示すようなストレート形状に限らず、奥歯を磨き易いように緩やかなカーブ形状としてもよい。また、ネック部４の幅又は厚みは、操作性と強度を考慮して、４〜１０ｍｍの範囲とすることが好ましく、更に好ましくは５〜７ｍｍの範囲である。ネック部４の内部には、ヘッド部５と制御回路７との間を電気的に接続するための配線８が配置されている。この配線８は、中空のネック部４内に配置するか、インサート成形によってネック部４内に埋設して配置することができる。なお、ネック部４の先端には、図示を省略するが、ヘッド部５を着脱自在に取り付けるための取付機構や、配線８をヘッド部５側の配線と接続するための接点などが設けられている。
【００２７】
ヘッド部５は、口腔内を清掃しやすい形状や大きさであればよく、その形状について特に限定されないものの、一般的に略直方体状を為している。ヘッド部５は、上述した本体部２内の内部電源６から電力が供給されて、制御回路７により駆動が制御されるものである。具体的に、このヘッド部５は、図２に拡大して示すように、植毛面９ａに複数の刷毛１０が植設された植毛プレート９と、植毛プレート９を保持するケーシング１１と、植毛プレート９を植毛面９ａと直交する方向（以下、上下方向という。）に往復振動させるリニア駆動機構１２とを有している。
【００２８】
植毛プレート９は、扁平平板状を為しており、その一面が植毛面９ａとされている。この植毛プレート９の厚みは、１〜５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは２〜３．５ｍｍ程度である。植毛プレート９は、ケーシング１１内で可動する可動部として、ケーシング１１にダイヤフラム１３を介して取り付けられている。ダイヤフラム１３は、例えばエラストマー（ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等）やシリコーンなどの弾性部材からなる。また、ダイヤフラム１３は、後述するケーシング１１の凹部１１ａと植毛プレート９との間を密閉した状態（水密状態）で、その弾性変形により植毛プレート９を上下方向に移動可能に支持している。
【００２９】
刷毛１０は、その材質について特に限定されないものの、例えば、ポリアミド（例：６−１２ナイロン、６−１０ナイロン）、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート）、ポリオレフィン（例：ポリプロピレン）、エラストマー（例：オレフィン系、スチレン系）などの合成樹脂材料を挙げることができる。また、これらの樹脂材料を複数組み合わせて用いてもよく、例えば芯鞘構造などのように、芯部と鞘部で異なる樹脂材料を用いることもできる。
刷毛１０の縦断面形状は、通常は円形であるが、そのような形状に限定されるものではなく、例えば、楕円形、三角形、四角形、六角形、星形、三つ葉のクローバー形、四つ葉のクローバー形など任意の形状とすることができる。
また、刷毛１０の毛先形状については、毛先を丸めたもの、毛先に向かうに従って徐々に外径が細くなるテーパー状のもの、さらに、ヘラ状、球状、先割れ状など任意の形状とすることができる。
刷毛１０の毛丈は、植毛プレート９の植毛面９ａから、大人用で８ｍｍ〜１３ｍｍ、子供用で６ｍｍ〜９ｍｍとすることが好ましい。刷毛１０の太さ（最大径）は、口腔内の使用性や使用感の点から、０．１２ｍｍ〜０．２６ｍｍであることが好ましい。また、使用感や、刷掃感、清掃効果、耐久性など考慮して、太さの異なる複数本の刷毛を任意に組み合わせて用いてもよい。
なお、植毛プレート９の植毛面９ａには、通常はヘッド部５の長さ方向や幅方向において、刷毛１０の毛束が格子状や千鳥状に所定の間隔で複数並んで配置されるが、これら毛束の配置や間隔、それらの組み合わせ等については、特に限定されるものではなく、目的用途に応じて任意に設定することができる。
また、毛束は、通常は複数本の刷毛１０を略円形状に束ねたものを用いるが、このような略円形状に束ねたものに限らず、略三角形や略四角形などの略多角形状に束ねてもよく、さらに、略楕円状や、略長円状、略長方形状、略多角形状など長径と短径が異なる形状に束ねたものを用いてもよい。
刷毛１０の植毛方法としては、刷毛１０の毛束を二つ折りにし、その間に平線を挟んで植毛プレート９に設けられた植毛穴に固定する平線植毛法や、刷毛１０の下端を植毛プレート９となる溶融樹脂中に圧入して固定する熱融着法、刷毛１０の下端を加熱して溶融塊を形成した後に、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填して植毛プレート９と一体に成形するインモールド法などを用いることができる。
【００３０】
ケーシング１１は、略直方体状を為しており、ネック部４の先端に固定される固定部として、ネック部４の先端に着脱自在に取り付けられている。ケーシング１１の一面には、植毛プレート９及びリニア駆動機構１２を収納するための凹部１１ａが設けられている。植毛プレート９は、この凹部１１ａの上面開口部を閉塞するように配置されている。また、ケーシング１１は、図示を省略するが、ネック部４の取付機構に対して着脱自在に取り付けられる被取付機構や、後述する励磁コイル１５側の配線１５ａとネック部４側の配線８と接続するための接点などを備えている。
【００３１】
リニア駆動機構１２は、植毛プレート９の植毛面９ａとは反対側の面に取り付けられたマグネット（可動子）１４と、ケーシング１１のマグネット１４と対向する面（凹部１１ａの底面）に取り付けられた励磁コイル（固定子）１５とを有している。
【００３２】
マグネット１４は、励磁コイル１５の周囲を囲む位置に複数並んで配置されている。マグネット１４の磁化方向は、励磁コイル１５に向けて内側をＮ極（外側をＳ極）としている。また、マグネット１４の磁化方向は、内側をＳ極（外側をＮ極）としてもよい。また、マグネット１４は、励磁コイル１５を挟んで対称となる位置に配置することが好ましく、図２に示すマグネット１４は、励磁コイル１５を挟んで対称となる植毛プレート９の先端側と後端側とに配置されている。
【００３３】
励磁コイル１５は、凹部１１ａの底面中央部に設けられた磁芯１６の周囲に巻回された状態で配置されている。また、励磁コイル１５の両端から引き延ばされた配線１５ａがネック部４側の配線８と電気的に接続されている。
【００３４】
このリニア駆動機構１２では、励磁コイル１５に流す電流の向きを切り替えながら、この励磁コイル１５に電流を流すことにより発生する磁界と、マグネット１４に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、ダイヤフラム１３に弾性支持された植毛プレート９を上下方向に往復振動させることができる。具体的に、リニア駆動機構１２によって駆動される植毛プレート９の振動周波数は、５０Ｈｚ〜２万Ｈｚの可聴領域にあることが好ましく、清掃実感を高めるためには、１５０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ（９０００〜６万ｒｐｍ／ｍｉｎ）の範囲とすることがより好ましい。また、リニア駆動機構１２によって駆動される植毛プレート９の植毛プレート９の振幅は、刷毛１０の先端で０．１〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲である。また、リニア駆動機構１２が駆動する植毛プレート９の振幅及び振動周波数は、制御回路７により可変に制御することが可能である。
【００３５】
以上のような構造を有する電動歯ブラシ１では、ヘッド部５のうち、ネック部４の先端に固定されたケーシング１１に対して植毛プレート９のみが上下方向に往復振動するため、ネック部４やハンドル部３を通じて不快な振動が手や唇などに伝わりにくい。また、リニア駆動機構１２は、騒音を発生させることがなく、植毛プレート９のみを駆動するためエネルギー効率が高い。また、本体部２は、ハンドル部３内に電源６及び制御回路７を配置するだけでよいため、小型化及び軽量化が可能である。また、ヘッド部５の小型化も可能である。さらに、ネック部４の形状についても自由度が高く、口腔内での操作性の向上が可能である。また、ヘッド部５は、構造がシンプルなため、安価に製造することが可能であり、故障によるリスクも小さい。
【００３６】
以上のように、本発明を適用した電動歯ブラシ１では、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部３の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を図ることが可能である。
【００３７】
なお、本発明を適用した電動歯ブラシ１は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。具体的に、本発明を適用した電動歯ブラシ１では、上記ヘッド部５の代わりに、例えば図３に示すヘッド部５０を備えた構成としてもよい。
【００３８】
このヘッド部５０は、植毛プレート９がヒンジ５１を介してケーシング１１に取り付けられた構造を有している。ヒンジ５１は、ケーシング１１の凹部１１ａに嵌合された植毛プレート９を上下方向に移動可能に支持している。なお、この構成の場合、植毛プレート９とケーシング１１との間は、水密に嵌合されていないため、リニア駆動機構１２を構成するマグネット１４及び励磁コイル１５は、防水膜で被覆したり、インサート成形により励磁コイル１５を被覆したりするなどの防水対策が施されている。
【００３９】
以上のようなヘッド部５０を備えた電動歯ブラシ１では、上記ヘッド部５を備えた場合と同様に、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部３の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を図ることが可能である。
【００４０】
また、上記ヘッド部５，５０は、ハンドル部２及びネック部４からなる本体部２に対して着脱自在に取り付けた構成に限らず、ヘッド部５，５０とネック部４とが一体に形成されたものをハンドル部３からなる本体部２に対して着脱自在に取り付けた構成とすることも可能である。
【００４１】
また、リニア駆動機構１２は、上述した植毛プレート９側にマグネット（可動子）１４が取り付けられ、ケーシング１１側に励磁コイル（固定子）１５が取り付けられた構成に限らず、植毛プレート９側に励磁コイル（可動子）１５が取り付けられ、ケーシング１１側にマグネット（固定子）１４が取り付けられた構成としてもよい。
【００４２】
また、上記マグネット１４の磁化方向は、上側をＳ極（下側をＮ極）とした場合や、上側をＮ極（下側をＳ極）とした場合でも、励磁コイル１５に流す電流の向きを切り替えながら、この励磁コイル１５に電流を流すことにより発生する磁界と、マグネット１４に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、植毛プレート９を上下方向に往復振動させることが可能である。また、上記リニア駆動機構１２では、マグネット１４をヨークに取り付けたものを可動子又は固定子として用いてもよい。また、ケーシング１１内を防磁構造としてもよい。
【００４３】
また、上記リニア駆動機構１２では、上述した植毛プレート９を上下方向に往復振動させるだけでなく、上述したマグネット１４及び励磁コイル１５の数や配置等を変更することによって、植毛プレート９を植毛面９と平行な面内で往復振動させることも可能である。
【００４４】
（取替用ブラシ）
次に、本発明を適用した取替用ブラシについて説明する。
本発明を適用した取替用ブラシは、上記ハンドル部３及びネック部４からなる本体部２に対して上記ヘッド部５，５０を取り替え可能としたもの、又は、上記ハンドル部３からなる本体部２に対して上記ヘッド部５，５０及びネック部４を一体に取り替え可能としたものからなる。
【００４５】
これら取替用ブラシは、上述した本体部２に対して着脱自在に取り付けることが可能なことから、本体部２とは別個に販売して、一定使用後に交換することが可能となっている。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４７】
本実施例では、図２に示すヘッド部５を備えた電動歯ブラシ１（実施例１）、図３に示すヘッド部５０を備えた電動歯ブラシ１（実施例２）、図４に示す回転タイプの電動歯ブラシ１００（比較例１）、図５に示す振動モータタイプの電動歯ブラシ２００（比較例２）、図６に示すリニアモータタイプの電動歯ブラシ３００（比較例３）、図７に示す超音波タイプの電動歯ブラシ４００（比較例４）を実際に作製し、「清掃実感」、「振動／騒音」、「口腔内操作性」、「持ちやすさ」、及びこれらの「総合評価」を行った。なお、各評価については、２０人の専門パネラーによる官能評価とし、○は「非常によい。」、△は「どちらともいえない。」、×は「良くない。」という評価である。
なお、実施例１，２及び比較例１〜４の刷毛には、何れも毛丈１０．０ｍｍの６−１２ナイロン（２．０ｍｉｌ）を用いた。
また、実施例１では、厚み２．０ｍｍのポリプロピレンからなる植毛プレートに熱融着法により刷毛を固定した。内部電源には、ニッケル水素電池を用いた。
また、実施例１では、厚み３．０ｍｍのポリプロピレンからなる植毛プレートに平線植毛法により刷毛を固定した。内部電源には、単４の乾電池を用いた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表１に示すように、本発明を適用した実施例１，２の電動歯ブラシは、清掃実感、振動／騒音、口腔内操作性、持ちやすさの何れの評価も良い結果が得られたため、総合評価についても非常に良い結果が得られた。一方、比較例１の回転タイプの電動歯ブラシは、清掃実感以外の評価が悪く、総合評価についても良い結果が得られなかった。一方、比較例２の振動モータタイプの電動歯ブラシでは、振動／騒音の評価が悪く、総合評価について実施例１，２の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。一方、比較例３のリニアモータタイプの電動歯ブラシでは、振動／騒音と持ちやすさの評価が悪く、総合評価について実施例１，２の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。一方、比較例４の超音波タイプの電動歯ブラシでは、清掃実感と持ちやすさの評価が悪く、総合評価について実施例１，２の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明を適用した電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す電動歯ブラシのヘッド部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、ヘッド部の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は、回転タイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図５】図５は、振動モータタイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図６】図６は、リニアモータタイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図７】図７は、超音波タイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…電動歯ブラシ ２…本体部 ３…ハンドル部 ４…ネック部 ５…ヘッド部 ６…内部電源 ７…制御回路 ８…配線 ９…植毛プレート（可動部） ９ａ…植毛面 １０…刷毛 １１…ケーシング（固定部） １１ａ…凹部 １２…リニア駆動機構 １３…ダイヤフラム １４…マグネット １５…励磁コイル １５ａ…配線 １６…磁芯 ５０…ヘッド部 ５１…ヒンジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源及び制御回路が配置されたハンドル部と、前記ハンドル部から延長されたネック部と、前記ネック部の先端に設けられたヘッド部とを備え、前記電源から前記ヘッド部に電力が供給されて、前記制御回路により前記ヘッド部の駆動が制御される電動歯ブラシであって、
前記ヘッド部は、植毛面に複数の刷毛が植設された可動部と、前記可動部を保持する固定部と、前記可動部を少なくとも前記植毛面と直交する方向に往復振動させる駆動機構とを有することを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】
前記可動部は、前記固定部にダイヤフラム又はヒンジを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記可動部の前記植毛面とは反対側の面に取り付けられたマグネットと、前記固定部の前記マグネットと対向する面に取り付けられた励磁コイルとを有し、又は、前記可動部の前記植毛面とは反対側の面に取り付けられた励磁コイルと、前記固定部の前記励磁コイルと対向する面に取り付けられたマグネットとを有し、
前記励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、当該励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界と前記マグネットに発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、前記可動部を往復振動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
前記可動部の振動周波数が可聴領域にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
前記制御回路は、前記駆動機構が駆動する前記可動部の振幅及び振動周波数を可変に制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項６】
前記ヘッド部が前記ネック部に対して着脱自在に取り付けられている、又は、前記ネック部が前記ハンドル部に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシであって、
前記ネック部及び前記ハンドル部からなる本体部に対して前記ヘッド部を取り替え可能とした、又は、前記ハンドル部からなる本体部に対して前記ヘッド部及び前記ネック部を一体に取り替え可能としたことを特徴とする取替用ブラシ。
【請求項１】
電源及び制御回路が配置されたハンドル部と、前記ハンドル部から延長されたネック部と、前記ネック部の先端に設けられたヘッド部とを備え、前記電源から前記ヘッド部に電力が供給されて、前記制御回路により前記ヘッド部の駆動が制御される電動歯ブラシであって、
前記ヘッド部は、植毛面に複数の刷毛が植設された可動部と、前記可動部を保持する固定部と、前記可動部を少なくとも前記植毛面と直交する方向に往復振動させる駆動機構とを有することを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】
前記可動部は、前記固定部にダイヤフラム又はヒンジを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記可動部の前記植毛面とは反対側の面に取り付けられたマグネットと、前記固定部の前記マグネットと対向する面に取り付けられた励磁コイルとを有し、又は、前記可動部の前記植毛面とは反対側の面に取り付けられた励磁コイルと、前記固定部の前記励磁コイルと対向する面に取り付けられたマグネットとを有し、
前記励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、当該励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界と前記マグネットに発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、前記可動部を往復振動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
前記可動部の振動周波数が可聴領域にあることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
前記制御回路は、前記駆動機構が駆動する前記可動部の振幅及び振動周波数を可変に制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項６】
前記ヘッド部が前記ネック部に対して着脱自在に取り付けられている、又は、前記ネック部が前記ハンドル部に対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシであって、
前記ネック部及び前記ハンドル部からなる本体部に対して前記ヘッド部を取り替え可能とした、又は、前記ハンドル部からなる本体部に対して前記ヘッド部及び前記ネック部を一体に取り替え可能としたことを特徴とする取替用ブラシ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−４５２０２（Ｐ２００９−４５２０２Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１３５１４（Ｐ２００７−２１３５１４）
【出願日】平成１９年８月２０日（２００７．８．２０）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２０日（２００７．８．２０）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
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