JP4800608B2 - 歯ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、歯磨きの際に使用される歯ブラシに関するものである。

従来の歯ブラシは、棒状の柄の先端部に、多数本の毛を植毛してブラシ部を形成したものであり、このブラシ部の形状や柄の曲がり具合などに工夫を加えてプラークの除去効果を高めるべく各種の歯ブラシが提供されている。そして、手で磨く場合、磨き残しが多くなるため、最近では電動の歯ブラシも提供されてきている。

しかしながら、電動歯ブラシも含めて従来の歯ブラシは、何れも毛先が歯に沿うように左右あるいは上下に動かしてブラッシングするものであり、毛先が歯の表面をなでるだけで、歯に付着したプラークを除去し難かった。また、単にブラシ部で歯茎をなでても充分に刺激し難く、歯槽膿漏等の歯周病を有効に予防できなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、歯に付着したプラークの除去および歯茎のマッサージに効果的な歯ブラシを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の歯ブラシは、多数本の毛を備える基台が、毛の延出方向に往復動可能に柄の先端部に設けられた歯ブラシであって、先端が旋回するようモータで駆動される棒状の伝達軸を備え、前記伝達軸は、先端が旋回するよう湾曲または屈曲されて基端部がモータの駆動軸に接続されており、柄の先端部には、柄の軸方向に対して略垂直に開口した収容部が設けられて、この収容部に、前記基台が毛の延出方向に沿って移動可能に収容されており、前記基台には、環状溝が形成されており、この環状溝には、リングが回転可能に設けられており、このリングに形成された凹部に伝達軸の先端が差し込まれ、この先端が旋回することで前記基台が前記収容部に対し往復動することを特徴とする。

本発明の歯ブラシによれば、歯に付着したプラークの除去および歯茎のマッサージを効果的に行うことができる。

以下、本発明の歯ブラシについて、実施例に基づき更に詳細に説明する。

図１は、本実施例の歯ブラシを示す斜視図であり、図２は、一部を省略した断面図であり、図３は図２を右側面から見た断面図である。

本実施例の歯ブラシは、棒状の柄部材１の先端部にブラシ体１０が設けられてなり、ブラシ体１０が電動で稼動する電動歯ブラシとされている。
柄部材１は、プラスチックなどの樹脂により形成されている。柄部材１の基端側は、歯を磨く際に握られるグリップとされ、このグリップは中空に形成されており、内部にはブラシ体１０を稼動させるための駆動部が内蔵されている。また、柄部材１の先端部は、先端側へ行くに従って縮径して形成されている。

柄部材１の先端部には、軸方向に沿って細長い筒状の案内部材３が差し込まれて柄部材１に固定されている。この案内部材３の先端部は、柄部材１の先端から外方へ延出して、その延出部の先端部は直角に屈曲されている。そして、この案内部材３の先端に、ブラシ体１０が案内部材３に対して進退可能に設けられる。

ブラシ体１０は、基台１１に多数本の素線（毛）１７が植設されるなどして設けられて構成されている。
基台１１は、略円筒形状であり、その内径は案内部材３の外径に対応している。基台１１の軸方向中央部には、その開口を塞ぐように閉塞壁１２が形成されている。そして、基台１１の閉塞壁１２より先端側筒部１３に、ナイロン等の熱可塑性樹脂製の素線１７が束状に多数本植設されている。

基台１１は、その基端側筒部１４が案内部材３の先端にはめ込まれた状態で進退可能に設けられる。すなわち、本実施例のブラシ体１０は、基台１１に植設された素線１７の延出方向（軸方向）に沿って移動可能に案内部材３に取り付けられる。

ところで、基台１１の直径は適宜変更可能であるが、好ましくは３〜１０ｍｍ程度とされる。また、基台１１に植設される素線１７の本数も適宜変更可能であるが、好ましくは１００本〜６００本程度とされ、特に好ましくは２５０〜５００本程度とされる。本実施例では、基台１１の直径は７ｍｍとされ、２５０本の素線１７が植設されている。また、素線１７の露出している長さは、適宜に設定されるが好ましくは８ｍｍ〜１３ｍｍ程度とされ、本実施例では約１１ｍｍとされる。

案内部材３に設けられたブラシ体１０は、駆動部に連結された線材２０を介して稼動する。線材２０は、その一端部が基台１１の閉塞壁１２の中央に固定される一方、他端部が案内部材３に通されて駆動部に連結される。線材２０には、例えばテニスラケットなどに使用されるガットのような耐久性、強靭性および可撓性を有する樹脂製の紐などが使用される。このような線材２０を使用することで、案内部材３の屈曲部においても湾曲して挿入可能であり、かつ、ブラシ体１０を案内部材３に対して押し出したり、引き戻したりすることが可能とされる。
なお、本実施例では、案内部材３の基端側直線部においては、線材２０をガットに代えて針金などの棒状細線２０ｂとし、ガット２０ａと接続する構成としている。すなわち、線材２０は、案内部材３の屈曲部においてはガット２０ａとされ、基端側直線部においては針金２０ｂとされている。また、線材２０の直径は、案内部材３の内径に対応している。

線材２０が連結される駆動部は、従来公知の技術を利用できる。本実施例では、モータ２５の回転力が、クランク機構を介して線材２０を往復動させる構成とされている。具体的には、本実施例の駆動部は、柄部材１に取り付けられたスイッチ２７の操作により回転駆動するモータ２５と、モータ２５の駆動軸２６に設けられた平歯車２８に噛み合わされる回転部材３０と、この回転部材３０に偏心してピンで接続される連結部材３６とを備える。

柄部材１のグリップ内部には、板状の取付板２４が設けられており、この取付板２４にモータ２５が、その駆動軸２６を柄部材１の先端側へ向けた状態で固定されている。
このモータ２５は、柄部材１に設けられた電源スイッチ２７に接続されている。モータ２５の駆動軸２６には平歯車２８が取り付けられており、この平歯車２８と噛み合うように、回転部材３０が取付板２４に回転可能に設けられている。

回転部材３０は、円板形状であり、その一端面外周部には、周方向に沿ってモータ２５の平歯車２８と噛合い可能な歯（ラック）３１が形成されている。また、回転部材３０の一端面には、軸方向に沿って環状に突出部３２が突出して形成されている。さらに、回転部材３０の一端面には、中心から若干ずれた位置、すなわち偏心した位置に軸方向に沿って円柱状の取付部３３が突出して形成されている。なお、突出部３２と取付部３３とは、同じ高さとされている。

回転部材３０の他端面中央には、軸方向に沿って筒状の回転軸３４が突出して形成されている。回転部材３０は、その軸心が柄部材１の軸方向に対して垂直方向に配置されるよう、回転軸３４が取付板２４に回転可能に保持されている。

この回転部材３０には、連結部材３６が取り付けられる。
連結部材３６は、細長い板状とされ、その先端部は、略Ｌ字形に屈曲されている。連結部材３６は、その基端部が回転部材３０に重ね合わされて、回転部材３０の取付部３３にピン３８により回転可能に取り付けられる。つまり、連結部材３６の基端部は、回転部材３０の回転中心と偏心した位置に取り付けられる。

そして、この連結部材３６の先端部に線材２０の他端部が接続される。
本実施例では、線材２０の他端部に板状の接続部材４０が取り付けられており、この接続部材４０を介して線材２０が連結部材３６に連結される。接続部材４０の基端部は、略Ｌ字形に形成されており、この基端部が、連結部材３６の先端部に対面して配置され、ピン４２が回転可能に架け渡される。本実施例では、連結部材３６の先端部に棒状のピン４２が回転部材３０の軸方向に沿って突出して設けられており、このピン４２に、接続部材４０の基端部が回転可能に差し込まれて保持されている。

このような構成の本実施例の歯ブラシは、柄部材１に設けられたスイッチ２７を操作することで、ブラシ体１０が自動で往復動（ピストン運動）し、歯を磨くことができる。
すなわち、スイッチ２７を操作してモータ２５を回転させると、モータ２５の駆動軸２６の回転に伴って回転部材３０が回転する。これにより回転部材３０に偏心して設けられた連結部材３６は、柄部材１の軸方向に沿って進退する。よって、連結部材３６に接続された線材２０も進退し、案内部材３の先端に設けられたブラシ体１０が案内部材３に対して進退することになる。
この際、ブラシ体１０の移動距離（スライド幅）α（図１）は任意に設定可能であるが、好ましくは０．３ｍｍ〜１．５ｍｍとされ、本実施例では約０．８ｍｍとされる。

本実施例の歯ブラシは、ブラシ体１０が毛１７の延出方向に沿って往復動するので、従来の歯ブラシより容易に毛先が歯周ポケットや隣接する歯と歯の間に入り込み、汚れを落とすことができる。
また、ブラシ体１０が毛１７の延出方向に沿って往復動することで、歯列に沿ってブラシ体１０を移動させていくと、歯および歯茎を突きながら磨くことになる。よって、歯に付着したプラークをなでるのではなく、削ぎ落としながら磨くことが可能となると共に、歯茎へのマッサージ効果も得ることが可能となる。

なお、柄部材１の基端部には、乾電池や充電池などの電力源が収納されたり、または電源コードが設けられる。

本実施例２の歯ブラシは、上記実施例１と同様、柄部材５０の先端部に設けられたブラシ体６４が、毛の延出方向に沿って進退可能に設けられており、実施例１とは、ブラシ体６４を進退させる構成や機構が異なる。
図４は、本実施例２の歯ブラシを示す断面図であり、図５はその先端側要部の分解斜視図である。

本実施例の歯ブラシは、柄部材５０の先端部に設けられて、毛６７の延出方向に沿って往復動するブラシ体６４と、このブラシ体６４に形成された凹部６８に先端が差し込まれる伝達軸７０と、この伝達軸７０を回転駆動する駆動部とを主要部に備える。

柄部材５０は、プラスチックなどの樹脂により棒状に形成されている。柄部材５０の基端側は、歯を磨く際に握られるグリップとされ、このグリップは中空に形成されており、内部にはブラシ体６４を稼動させるための前記駆動部が内蔵されている。
本実施例では、駆動部を構成するモータ７６が、その駆動軸７７を柄部材５０の先端側へ向けた状態で取り付けられている。また、柄部材５０にはモータ７６を稼動させる電源スイッチ７８が設けられている。

本実施例の柄部材５０は、その先端部が着脱可能に構成されている。
具体的には、本実施例の柄部材５０は、グリップを有する棒状の柄部材本体５１と、この柄部材本体５１の先端部に着脱可能に取り付けられる円柱状のキャップ５５とにより構成されている。なお、図示例では、キャップ５５は先端側へ行くに従って縮径した形状とされている。

柄部材本体５１の先端部中央には、略円柱形状の突部５２が先端側へ突出して形成されており、キャップ５５の基端部中央には、柄部材本体５１の突部５２が差し込み可能な円柱形状の穴５６が形成されている。
柄部材本体５１の突部５２には、径方向両端部に断面矩形状の溝（不図示）が先端側へ開口すると共に軸方向に沿って形成されている。また、その各溝の下端部（基端部）は、周方向に連続して直角に屈曲形成（５３）されている。すなわち、柄部材本体５１の突部５２には、径方向両端部に略Ｌ字状の溝が形成されている。一方、キャップ５５の穴５６には、径方向両端部に、柄部材本体５１の前記溝に差し込み可能な矩形状の係合部５７が径方向内側へ突出して形成されている。

柄部材本体５１にキャップ５５を取り付ける場合、キャップ５５の係合部５７を柄部材本体５１の突部５２の溝に差し込んで、キャップ５５を柄部材本体５１に対して基端側へスライドさせ、さらに、周方向に回転させればよい。前記溝の終端部には被係合部（不図示）が設けられており、この被係合部に前記係合部５７が係合する。これにより、キャップ５５は、軸方向の移動が規制され、柄部材本体５１に固定される。

柄部材５０の先端部には、柄部材５０の軸方向に対して直交するように開口した収容部６０が形成されている。
本実施例の収容部６０は、円筒形状とされ、キャップ５５の先端に取り付けられた矩形板状の取付板６２を介して柄部材５０に設けられている。この収容部６０の周側面下端部には、伝達軸７０の先端部が差し込まれる穴や切欠きなどの開口部６３が形成されており、本実施例では、収容部６０の軸方向に細長い穴６３とされている。この穴６３は、キャップ５５の先端面と対面した位置に形成されている。

柄部材５０には、その軸方向に沿って伝達軸７０が配置される。
この伝達軸７０は、その先端が収容部６０の穴６３に差し込まれる一方、基端部がモータ７６の駆動軸７７に連結される。本実施例では、駆動軸７７の基端部に樹脂製のパイプ７４がはめ込まれており、このパイプ７４を介して伝達軸７０はモータ７６の駆動軸７７に連結される。

ところで、本実施例の伝達軸７０は、その先端部７０ａが若干屈曲されている。
伝達軸７０は屈曲されていることで、モータ７６の駆動軸７７の回転に伴って伝達軸７０が回転する際、伝達軸７０は、その屈曲箇所より先端側（７０ａ）がすり鉢状に回転する。すなわち、先端側から伝達軸７０を見ると、伝達軸７０の先端は、円を描くように回っており、旋回している。

本実施例では、伝達軸７０は、キャップ５５の先端から収容部６０側へ延出した延出部分が屈曲されており、キャップ５５の先端からモータ７６の駆動軸７７との連結部分へは一直線上に差し込まれている。また、伝達軸７０の先端部７０ａは、収容部６０の穴６３に旋回可能に差し込まれている。

収容部６０には、ブラシ体６４が毛６７の延出方向に沿って移動可能に収容される。
本実施例のブラシ体６４は、略円柱形状の基台６５の先端部に、多数本の素線（毛）６７が束状に植設されるなどして設けられて構成されている。基台６５の外径は、収容部６０の内径より若干小径とされる。なお、本実施例２の基台６５の直径も上記実施例１と同様に適宜変更可能であるが、好ましくは３〜１０ｍｍ程度とされる。また、基台６５に植設される素線６７の本数も適宜変更可能であるが、好ましくは１００本〜６００本程度とされ、特に好ましくは２５０〜５００本程度とされる。本実施例２では、基台６５の直径は７ｍｍとされ、２５０本の素線６７が植設されている。また、素線６７の露出している長さは、適宜に設定されるが好ましくは８ｍｍ〜１３ｍｍ程度とされ、本実施例では約１１ｍｍとされる。

基台６５の周側面には、凹部６８が形成されている。本実施例の凹部６８は、基台６５の周側面に径方向外側へ開口して形成された丸穴６８とされる。
ブラシ体６４は、その基台６５が収容部６０に、軸方向に移動可能にはめ込まれて設けられ、基台６５の凹部６８には、伝達軸７０の先端が回転可能に差し込まれる。
具体的には、キャップ５５を柄部材本体５１から取り外した状態で、収容部６０にブラシ体６４の基台６５を軸方向に移動可能にはめ込んで設ける。そして、伝達軸７０の先端部７０ａを収容部６０の穴６３を介して基台６５の丸穴６８に回転可能に差し込み、キャップ５５を柄部材本体５１に取り付ければよい。なお、本実施例では、たとえば、基台６５の凹部６８の内径は約２．２ｍｍとされ、伝達軸７０の直径は約２ｍｍとされる。

伝達軸７０の先端部７０ａが旋回することで、図６に示すように、伝達軸７０の先端に設けられたブラシ体６４は、収容部６０に対して軸方向に沿って進退する。
すなわち、モータ７６の駆動軸７７の回転に伴って伝達軸７０が回転し、その先端部７０ａが収容部６０の穴６３において旋回することで、伝達軸７０の先端に差し込まれたブラシ体６４は収容部６０に対して軸方向に沿って往復動（ピストン運動）する。
なお、本実施例では、伝達軸７０の先端が差し込まれる基台６５の凹部６８が丸穴とされていることで、伝達軸７０の先端部７０ａの旋回時に、基台６５は軸方向に往復動すると共に、周方向に若干揺動する。

ところで、ブラシ体６４の移動距離（スライド幅）α（図４）は任意に設定可能であるが、好ましくは０．３ｍｍ〜１．５ｍｍとされ、本実施例では０．８ｍｍとされる。
また、本実施例のブラシ体６４の移動距離αは、伝達軸７０の先端部の屈曲角度β（図５）を調整することで変更することが可能である。

本実施例の歯ブラシは、上記実施例と同様、ブラシ体６４が毛６７の延出方向に沿って進退するので、図７に示すように、歯周ポケットに毛先が入り込みよごれを落とすと共に、歯に付着したプラークを削ぎ落としながら歯を磨くことができる。

なお、図示例では、収容部６０とキャップ５５の先端との間に空間が形成されているが、この空間部分の周囲を埋めてもよい。

ところで、上記実施例では、基台６５に形成される凹部６８を丸穴としたが、その形状は適宜変更可能である。
たとえば、図８に示すように、基台６５に形成される凹部８０を、基台６５の周側面に周方向に沿って形成される断面コ字形状の環状溝８０としても構わない。この環状溝８０の幅寸法は、伝達軸７０の先端部７０ａの直径より若干大きい。

この場合、基台６５は、その環状溝８０に伝達軸７０の先端が回転可能に差し込まれた状態において、収容部６０に対して周方向に回転自在とされる。
よって、伝達軸７０の先端部７０ａが旋回して、基台６５が往復動している状態においても、基台６５は周方向に回転可能とされる。

また、伝達軸７０の先端が差し込まれる基台６５の凹部が環状溝８０とされていることで、伝達軸７０の先端が旋回する際、伝達軸７０の先端は基台６５の軸方向にのみ基台６５と当接する。よって、上記丸穴形状の凹部の場合と異なり、単に伝達軸７０を回転駆動させた状態では基台６５は周方向の揺動が抑制される。

このような構成の歯ブラシにより歯を磨く場合、ブラシ体６４は毛６７の延出方向に沿って進退するので、上記構成と同様、歯周ポケットに毛先が入り込みよごれを落とすと共に、歯に付着したプラークを削ぎ落としながら磨くことができる。
また、本構成では、毛先を歯に当てながら歯列に沿ってスライドさせる場合、ブラシ体６４が回転可能であるのでブラシ体６４はスムーズに移動する。
このように、基台６５に形成される凹部８０を環状溝８０とした場合、ブラシ体６４（毛６７）の動きに変化を持たせることが可能となる。なお、環状溝８０は、その基台６５の軸方向幅寸法が上記穴の場合と同様約２．２ｍｍとされる。

また、上記実施例では基台６５自体に凹部６８，８０を形成したが、図９に示すように、基台６５に回転可能に設けられるリング８３に凹部８５を形成しても構わない。
具体的には、基台６５の周側面に断面コ字形状の環状溝６６を周方向に沿って形成し、この環状溝６６にリング８３を回転可能に取り付ける。そして、このリング８３の周側面に、例えば径方向外側へ開口する丸穴形状の凹部８５を形成すればよい。
リング８３の丸穴８５に伝達軸７０の先端を回転可能に差し込むことで、上記構成と同様、伝達軸７０の先端部７０ａが旋回するとリング８３を介して基台６５は、軸方向に沿って進退する。また、リング８３に対して基台６５は回転可能にはめ込まれているので、伝達軸７０の先端部７０ａが旋回して基台６５が往復動している状態おいて、基台６５は周方向に回転可能とされる。

また、リング８３の凹部８５を丸穴形状としていることで、伝達軸７０の旋回時にリング８３は周方向に若干揺動するが、リング８３は基台６５に対して回転するため基台６５の周方向の揺動は抑制される。

このような構成の歯ブラシにより歯を磨く場合、ブラシ体６４は毛６７の延出方向に沿って進退するので、歯周ポケットに毛先が入り込み汚れを落とすと共に、歯に付着したプラークを削ぎ落としながら磨くことができる。また、ブラシ体６４が回転可能であるので、毛先を歯に当てながら歯列に沿ってスライドさせる場合、ブラシ体６４はスムーズに移動する。この際、リング８３を介して基台６５に伝達軸７０の先端を差し込んでいることで、伝達軸７０の回転方向の影響を受けずにブラシ体６４は回転することになる。つまり、基台６５は、周方向（時計まわりおよび反時計まわり）どちらにも均等に回転することになる。なお、本実施例では、凹部８５の内径は、約２．２ｍｍとされる。

ところで、本実施例２の歯ブラシは、伝達軸７０の屈曲角度β（図５）によって基台６５（毛６７）の移動距離が変更される。
一方、本実施例の歯ブラシは、柄部材５０の先端部が着脱可能、すなわち柄部材本体５１に対してキャップ５５が着脱可能に構成されている。従って、屈曲角度βの異なる伝達軸７０を複数種類用意することで、基台６５の移動距離が異なる歯ブラシを容易に実現することが可能となる。

なお、本実施例２では、伝達軸７０がその中途において屈曲される構成としたが、屈曲されてなくとも、緩やかに全体が湾曲されて、先端部がすり鉢状に回転する構成としても構わない。
また、モータ７６の駆動軸７７と偏心して棒状の伝達軸を設けて伝達軸の先端が旋回する構成としても構わない。例えば、モータ７６の駆動軸７７に対して径方向外側へ直角に屈曲し、さらに先端側へ直角に屈曲した伝達軸を設け、その先端にブラシ体を配置するようにしても構わない。

なお、本発明の歯ブラシは、上記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。特に、ブラシ体を往復動させるための駆動部の構成は、上記実施例の構成に限らず他の構成としても構わない。

本発明の歯ブラシの実施例１を示す斜視図である。 図１の歯ブラシの一部を省略した断面図である。 図２を右側面から見た断面図である。 本発明の歯ブラシの実施例２を示す断面図である。 図４の歯ブラシの先端側要部の分解斜視図である。 図４の歯ブラシのブラシ体が進退している状態を示す概略断面図であり、（ａ）は前進状態を示し、（ｂ）は後退状態を示している。 図４の歯ブラシの使用状態を示す図である。 図４の歯ブラシの変形例を示す断面図である。 図４の歯ブラシの別の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１ 柄部材
３ 案内部材
１０ ブラシ体
１１ 基台
１７ 素線（毛）
２０ 線材
２５ モータ
２８ 平歯車
３０ 回転部材
３６ 連結部材
５０ 柄部材
５１ 柄部材本体
５５ キャップ
６０ 収容部
６３ 穴
６４ ブラシ体
６５ 基台
６６ 環状溝
６７ 素線（毛）
６８ 凹部
７０ 伝達軸
７６ モータ
８０ 凹部
８３ リング
８５ 凹部

Claims (1)

1. 多数本の毛を備える基台が、毛の延出方向に往復動可能に柄の先端部に設けられた歯ブラシであって、
   先端が旋回するようモータで駆動される棒状の伝達軸を備え、
   前記伝達軸は、先端が旋回するよう湾曲または屈曲されて基端部がモータの駆動軸に接続されており、
   柄の先端部には、柄の軸方向に対して略垂直に開口した収容部が設けられて、この収容部に、前記基台が毛の延出方向に沿って移動可能に収容されており、
   前記基台には、環状溝が形成されており、
   この環状溝には、リングが回転可能に設けられており、
   このリングに形成された凹部に伝達軸の先端が差し込まれ、この先端が旋回することで前記基台が前記収容部に対し往復動する
   ことを特徴とする歯ブラシ。

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