JP7584799B2 - 電動ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、一般に口腔衛生装置、特に電動歯ブラシに関する。

歯科医が教える正しいブラッシング動作は常に、下の歯は下から上に、上の歯は上から下に、歯の平面すなわち咀嚼面は横方向にブラッシングしなければならないというものである。

従来技術を使用して製造された電動歯ブラシには、２つの反対回転方向に交互に回転する回転ヘッドを有するものがある。残念ながら、現在の電動歯ブラシは、回転がどんなルールによっても制御されておらず、単に２つの可能な方向に切り換えられているだけであるので、歯科医が教える正しいブラッシング動作を実行しない状態にあることがわかる。

このように、現在の電動歯ブラシの動作は、歯科医が要求する適切な歯間クリーニング及び歯肉マッサージの要件を満たしていない。

現在、正しいブラッシング動作は手動の歯ブラシによって行われているだけなのかもしれない。残念ながら、手動の歯ブラシの動作は、かなりの時間がかかる上、歯科衛生はほどほどでしかない。

特許文献１には、回転ブラシで歯を掃除するための電動歯ブラシが記載されている。しかしながら、前述の問題は未解決のままである。

実開昭５５－２３１９１号公報

本発明の目的の１つは、歯科医が要求するような、手動歯ブラシの正しい使用に取って代わることができる、適切な歯間クリーニングを確実にすると共に、適切な歯肉マッサージを確実にする電動歯ブラシを提供することである。

前述及び他の目的及び利点は、本発明の一態様によれば、請求項１に記載された特徴を有する電動歯ブラシによって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属項に記載され、その内容は本説明の不可欠な部分であることが意図されている。

添付図面を参照して、本発明に係る電動歯ブラシのいくつかの好ましい実施形態の機能的及び構造的特徴について説明する。
本発明に係る電動歯ブラシの第１実施形態を示す。 電動歯ブラシのヘッドが、例えば屈曲方向に屈曲し、図の上部にあるプッシュスイッチを押すように形成された図１の電動歯ブラシを示す。 電動歯ブラシのヘッドを、例えば屈曲方向に屈曲し、図の下部にあるプッシュスイッチを押すように形成された電動歯ブラシを示す。 図１の電動歯ブラシの側面図である。 電動歯ブラシの第２実施形態を示す。 電動歯ブラシ内で使用できる回路図の例を示す。

本発明の複数の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、構成上の詳細及び以下の説明に示されるか又は図面に示される構成要素の構成に限定されないことを明確にすべきである。本発明は、他の実施形態を想定することができ、実際には、異なる方法で実施又は達成することができる。また、表現及び用語には説明的な目的があり、限定的なものとして解釈されるべきではないことも理解されるべきである。「含む」及び「備える」の使用及びそれらの変形は、以下に記載される要素及びそれらの同等物、ならびに追加の要素及びそれらの同等物を包含すると理解されるべきである。

まず、図１を参照すると、本発明に係る電動歯ブラシの第１実施形態が示されている。

この電動歯ブラシ１は、本体１０とヘッド２からなる歯をクリーニングするための歯ブラシである。

ヘッド２は、ステム４と、ステム４の一端に配置された回転要素６とを備える。

回転要素６は、複数の刷毛８を含み、２つの反対の回転方向、特に、第１回転方向ｒ１と、第１回転方向ｒ１とは反対の第２回転方向ｒ２に回転するように構成されている。

ヘッド２は、回動可能に前記本体１０に接続されている。

電動歯ブラシ１は、ヘッド２のステム４に少なくとも部分的に収容された伝達軸１２をさらに備える。伝達軸１２は、ヘッド２の回転要素６を回転させるために設けられている。

回転要素６は、伝達軸１２の軸に直交する回転軸を中心として回転する。

さらに、電動歯ブラシ１は、電源手段１６から電力を供給され、回転要素６を第１回転方向ｒ１及び第２回転方向ｒ２に回転させるように、伝達軸１２を介してヘッド２の回転要素６に伝達される回転運動を生成するモータ１４を含む。このモータ１４及び電源手段１６は、本体１０内に配置されている。

図１に示すように、電動歯ブラシ１は、第１屈曲方向ｆ１に向かう、本体１０に対するヘッド２の相対的な傾斜を検出するために提供される第１プッシュスイッチ１８Ａを備える。この第１プッシュスイッチ１８Ａは、伝達軸１２が本体１０に対して第１屈曲方向ｆ１に向かって傾斜しているときに、伝達軸１２によって押されるように、伝達軸１２の周囲に配置されている。第１プッシュスイッチ１８Ａが押されると、モータ１４を介して第１回転方向ｒ１に向かってヘッド２の回転要素６が回転する。

電動歯ブラシ１は、前記第１屈曲方向ｆ１とは反対の第２屈曲方向ｆ２に向かう、本体１０に対するヘッド２の相対的な傾斜を検出するために設けた第２プッシュスイッチ１８Ｂを備える。第２プッシュスイッチ１８Ｂは、伝達軸１２が本体１０に対して第２屈曲方向ｆ２に向かって傾斜しているときに、伝達軸１２によって押されるように、伝達軸１２の周りに配置されている。第２プッシュスイッチ１８Ｂが押されると、モータ１４を介して第２回転方向ｒ２に向かってヘッド２の回転要素６が回転する。

図４に示すように、電動歯ブラシ１はまた、第３屈曲方向ｆ３に向かう、本体１０に対するヘッド２の相対的な傾斜を検出するために設けた第３プッシュスイッチ１８Ｃを備える。第３屈曲方向ｆ３は、前記第１屈曲方向ｆ１及び前記第２屈曲方向ｆ２にほぼ垂直である。第３プッシュスイッチ１８Ｃは、伝達軸１２が本体１０に対して第３屈曲方向ｆ３に向かって傾斜しているときに、第３プッシュスイッチ１８Ｃが伝達軸１２によって押されるように、伝達軸１２の周りに配置されている。第３プッシュスイッチ１８Ｃは、モータ１４により第１回転方向ｒ１又は第２回転方向ｒ２に向かってヘッド２の回転要素６を回転させる。

この状態は、歯の咀嚼面をクリーニングするために提供されているので、回転要素が第１又は第２回転方向ｒ１、ｒ２に向かって回転するかどうかは重要ではない。

第３プッシュスイッチ１８Ｃは、第３屈曲方向ｆ３又は第３屈曲方向ｆ３と反対方向に向かう伝達軸１２の片側に配置することができる。

図２を参照すると、一実施形態では、第１プッシュスイッチ１８Ａは、第１屈曲方向ｆ１に面する伝達軸１２の片側に配置でき、第２プッシュスイッチ１８Ｂは、第２屈曲方向ｆ２に面する伝達軸１２の片側に配置できる。この配置によれば、ヘッド２が下向きに曲げられると、第２プッシュスイッチ１８Ｂが押され、上向きに曲げられると第１プッシュスイッチ１８Ａが押される。

この場合、スイッチの圧力はピボットポイントに依存する。

図３を参照すると、さらなる実施形態では、第１プッシュスイッチ１８Ａは、第２屈曲方向ｆ２に面する伝達軸１２の片側に配置してもよく、第２プッシュスイッチ１８Ｂは、第１屈曲方向ｆ１に面する伝達軸１２の片側に配置してもよい。この配置によれば、ヘッド２が上向きに曲げられると、第１プッシュスイッチ１８Ａが押され、下向きに曲げられると、第２プッシュスイッチ１８Ｂが押される。

例えば、プッシュスイッチは、標準スイッチ、押しボタンスイッチ、又はマイクロスイッチであればよい。

さらなる例として、図１～３から観察されるように、回転要素６は、軸ｚに直交する刷毛を有する円筒形のブラシであってもよい。換言すれば、回転要素は、ローラ形状であってもよい。また図４を参照すると、回転要素６は円形構造を有し、その一表面のみから刷毛が突出していてもよい。

引き続き図面を参照すると、本体１０は、細長部１３及びドーム部１５を備えてもよい。ドーム部１５は、伝達軸１２の通路のための開口部を有していてもよい。ドーム部１５内に、前記プッシュスイッチ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを配置してもよい。細長部１３及びドーム部１５は、一体的に形成してもよいし、別々に形成して組み立ててもよい。さらに、細長部１３及びドーム部１５は、プラスチック材料又はアルミニウムなどの金属材料によって形成してもよい。例えば、細長部は、円筒形、多角形、又はユーザによる把持を容易にすることができる任意の形状であればよい。

電動歯ブラシ１の実用的な使用例を見ると、電動歯ブラシ１は、例えば下顎歯列弓の左外側部分に配置されるとすぐに動作を開始し、水しぶきを避けるために唇は半分閉じられる。その瞬間、ステムのわずかな上向きの屈曲により、第２プッシュスイッチ１８Ｂが作動し、モータ１４に信号を送り、回転要素６を反時計回りに回転させる。すなわち、回転要素６は、歯及び歯茎を下から上に磨く。動作を継続し、電動歯ブラシを歯の咀嚼面上に動かすと、この位置専用の第３プッシュスイッチ１８Ｃが作動し、回転要素を２つの可能な方向ｒ１又はｒ２の一方に回転させる。

再び９０°回転すると、歯ブラシは下顎歯列弓の左内側にあることが分かる。その瞬間、歯ブラシが下顎歯列弓の左外側部分にあるときに検出される屈曲とは反対のステムのわずかな屈曲が、第２プッシュスイッチ１８Ｂを作動させ、モータ１４に信号を送り、回転要素６を時計回りに回転させる。このようにして、ブラッシングは再び下から上となる。したがって、歯の4つの部分で繰り返される操作により、どのような場合でも正しい回転方向で器具が検出され、常に下から上に歯を磨くことができる。

図４の例に示すように、電動歯ブラシ１は、第１所定位置から第２所定位置への回転を検出するために設けた複数の傾斜スイッチ２０を備えていてもよい。

本説明及び特許請求の範囲において、「縦方向」の位置及び方向を示す用語及び表現は、伝達軸１２の軸方向にほぼ平行であると理解されるべきである。さらに、「横方向」を示す用語及び表現は、回転要素６の回転軸の方向にほぼ垂直であると理解されるべきである。

第２所定位置は、第１所定位置に対して実質的に＋９０°又は－９０°回転される。

電動歯ブラシ１が第１所定位置にあると判断された場合、第３プッシュスイッチ１８Ｃがヘッド２のステム４によって押されても、ヘッド２はモータ１４により回転要素６を回転させることができない。第１プッシュスイッチ１８Ａ又は第２プッシュスイッチ１８Ｂが押されれば、前記モータ１４により回転要素６を回転させてもよい。

一方、電動歯ブラシ１が第２所定位置にあると判断された場合、第１プッシュスイッチ１８Ａ及び／又は第２プッシュスイッチ１８Ｂが押されても、回転要素を回転させることはできない。第３プッシュスイッチ１８Ｃを押すだけで、前記モータ１４により回転要素６を回転させることができる。

例えば、図１及び図３を参照すると、図１は、第１所定位置にある電動歯ブラシを示し、図３は、第２所定位置にある電動歯ブラシを示している。

第１所定位置は、歯の側壁を清掃するために設けられており、第３屈曲方向ｆ３に向かうヘッド２の屈曲、ひいては伝達軸１２の屈曲は不要であるばかりでなく、第３屈曲方向ｆ３に向かう屈曲が検出された場合にも、モータを対照的に制御することができるので、検出から除外されなければならない。このため、第３屈曲方向ｆ３に向かう屈曲を検出するために設けたプッシュスイッチ１８Ｃは無効にされ、起こり得る屈曲を検出するためには使用されない。

逆に、第２所定位置は、歯の咀嚼面を清掃するために設けられており、第１又は第２屈曲方向に向かうヘッド２の屈曲、ひいては伝達軸１２の屈曲は不要であるばかりでなく、第１及び第２屈曲方向に向かう屈曲が検出された場合には、モータを対照的に制御することができるので、検出から除外されなければならない。このため、第１又は第２屈曲方向に向かう屈曲を検出するために設けたプッシュスイッチ１８Ａ、１８Ｂは無効にされ、起こりうる屈曲を検出するためには使用されない。

次の解決策により、これらのスイッチを無効にすることができる。

電動歯ブラシ１は、第１プッシュスイッチ１８Ａをモータ１４から切り離すための第１リレーと、第２プッシュスイッチ１８Ｂをモータ１４から切り離すための第２リレーとを備えていてもよい。

電動歯ブラシ１が傾斜スイッチ２０によって前記第２位置にあることが検出されると、第１プッシュスイッチ１８Ａ及び第２プッシュスイッチ１８Ｂは、第１リレー及び第２リレーによってモータ１４から切断される。この結果、第１プッシュスイッチ１８Ａ及び第２プッシュスイッチ１８Ｂは、回転要素６を回転させることができない。

電動歯ブラシ１は、第３プッシュスイッチ１８Ｃをモータ１４から切り離すように構成された第３リレーをさらに備えてもよい。

電動歯ブラシ１が傾斜スイッチ２０によって前記第１位置にあることが検出されると、第３プッシュスイッチ１８Ｃはモータ１４から切り離され、第３プッシュスイッチ１８Ｃはモータ１４により回転要素６を回転させることができない。

図３を参照すると、電動歯ブラシは、複数の傾斜スイッチ２０が取り付けられた振動支持体２１をさらに備えていてもよい。

振動支持体２１は、一端が本体１０にヒンジ固定された単純な回路基板であればよい。

振動支持体２１は、電動歯ブラシが前記長軸ｚに垂直な横軸ｙに対して傾斜しているときでさえ、傾斜スイッチ２０の正しい機能を可能にするように構成されている。

この状況は、ユーザが歯を磨きながら洗面台に屈むと発生するかもしれない。

振動支持体２１は、傾斜が補償されることを可能にし、傾斜スイッチ２０の正しい動作を保証する。

図示しない代替の実施形態では、プッシュスイッチ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、歯ブラシ１の本体１０に収容する代わりに、ヘッド２のステム４内で、伝達軸１２の周りに配置されている。この場合、ステムは柔軟な素材で形成される。同じステムは、屈曲してプッシュスイッチの１つを押す。

前述の実施形態のいずれか１つにおいて、ヘッド２は、本体１０に取り外し可能に結合してもよく、回転要素６は、ヘッド２のステム４に取り外し可能に結合してもよい。

回転要素６のみの定期的な交換は、より経済的な解決策であり、本体１０とヘッド２との間の回転部分を損なうことがない点で好ましい。回転部分は、ヘッドのステムに必要とされる柔軟性と、同時に本体の水密性とを保証するために非常に正確な結合を必要とするポイントである。

さらに、電源手段１６は、１以上の交換可能な電池又は再充電可能な電池であってもよい。

さらに、電動歯ブラシは、ヘッド２と本体１０との接続ポイントに配置された環状ガスケット又はベローズを備えていてもよい。このような環状ガスケット又はベローズは、本体１０に対してヘッド２を屈曲可能とし、本体１０の水密性を保証できるにするように構成されている。

環状ガスケットは、例えば、Ｏリングであってもよい。

したがって、本発明によって得られる利点は、手動歯ブラシの正しい使用に取って代わることができる電動歯ブラシを提供し、適切な歯間洗浄を確実にし、歯科医が必要とする適切な歯肉マッサージを確実にすることである。

さらに、電動歯ブラシの回転要素の回転速度により、歯と歯茎を通過する毛の数は、通常の手動歯ブラシを使用して達成できる数の数倍になる。これにより、歯の頸部を覆うガイド付きの激しい歯肉マッサージが行われる。これは、「歯周病」の治療に非常に役立つ動作であり、使用する練り歯磨きの特性をより有効に活用して、歯をより徹底的にクリーニングする。さらに、内部と咀嚼面のブラッシング能力が向上しているため、デンタルフロスと非常によく似た作用があり、使用量を減らすことはできないものの、時間を大幅に節約可能となる。

本発明による電動歯ブラシの様々な態様及び実施形態を説明した。各実施形態は、他の任意の実施形態と組み合わせることができることが理解される。さらに、本発明は、記載された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲内で変更可能である。

Claims (11)

1. 本体（１０）と、
   前記本体（１０）に回転可能に接続され、ステム（４）及び前記ステム（４）の一端に配置された回転要素（６）を有し、前記回転要素が複数の刷毛（８）を含み、第１回転方向（ｒ１）、及び第１回転方向（ｒ１）とは反対の第２回転方向（ｒ２）に回転可能であるヘッド（２）と、
   前記ヘッド（２）のステム（４）に少なくとも一部が配置され、前記ヘッド（２）の回転要素（６）を回転させるために設けられる伝達軸（１２）と、
   前記本体（１０）内に配置され、前記本体（１０）内の電源手段（１６）から電力を供給されて回転し、前記伝達軸（１２）を介してヘッド（２）の回転要素（６）を回転させるように構成されたモータ（１４）と、
   を備えた歯清掃用の電動歯ブラシ（１）であって、
   前記本体（１０）に対して第１屈曲方向（ｆ１）に向かうヘッド（２）の相対的な傾斜を検出するために設けられ、前記伝達軸（１２）が本体（１０）に対して第１屈曲方向（ｆ１）に傾斜しているときに、前記伝達軸（１２）によって押されるように伝達軸（１２）の周りに配置され、押されるとモータ（１４）により第１回転方向（ｒ１）に向かってヘッド（２）の回転要素（６）を回転させる第１プッシュスイッチ（１８Ａ）と、
   前記本体（１０）に対して第１屈曲方向（ｆ１）とは反対の第２屈曲方向（ｆ２）に向かうヘッド（２）の相対的な傾斜を検出するために設けられ、前記伝達軸（１２）が本体（１０）に対して第２屈曲方向（ｆ２）に傾斜しているときに、伝達軸（１２）によって押されるように伝達軸（１２）の周りに配置され、押されるとモータ（１４）を介して第２回転方向（ｒ２）に向かってヘッド（２）の回転要素（６）を回転させる第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）と、
   前記本体（１０）に対して前記第１屈曲方向（ｆ１）及び第２屈曲方向（ｆ２）にほぼ垂直である第３屈曲方向（ｆ３）に向かうヘッド（２）の相対的な傾斜を検出するために設けられ、前記伝達軸（１２）が前記本体（１０）に対して前記第３屈曲方向（ｆ３）に傾斜しているときに、伝達軸（１２）によって押されるように伝達軸（１２）の周りに配置され、押されるとモータ（１４）により第１回転方向（ｒ１）又は第２回転方向（ｒ２）に向かってヘッド（２）の回転要素（６）を回転させる第３プッシュスイッチ（１８Ｃ）と、をさらに備え、
   軸（ｚ）を中心として、第１所定位置から第２所定位置への回転を検出するために設けた複数の傾斜スイッチ（２０）を備え、
   前記第２所定位置は、前記第１所定位置に対してほぼ＋９０°又は－９０°回転しており、
   前記第１所定位置にあると判断されたとき、第３プッシュスイッチ（１８Ｃ）が押されても、モータ（１４）により回転要素（６）を回転させず、
   第１プッシュスイッチ（１８Ａ）又は第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）が押されると、前記モータ（１４）により回転要素（６）を回転させ、
   前記第２所定位置にあると判断されたとき、第１プッシュスイッチ（１８Ａ）及び／又は第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）が押されても、モータ（１４）により回転要素を回転させず、
   前記第３プッシュスイッチ（１８Ｃ）が押されると、前記モータ（１４）により回転要素（６）を回転させる、歯清掃用の電動歯ブラシ（１）。
2. 前記第１プッシュスイッチ（１８Ａ）が、前記第１屈曲方向（ｆ１）に向かう前記伝達軸（１２）の片側に配置され、第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）が、第２屈曲方向（ｆ２）に向かう伝達軸（１２）の片側に配置されるか、
   又は、前記第１プッシュスイッチ（１８Ａ）が、第２屈曲方向（ｆ２）に向かう前記伝達軸（１２）の片側に配置され、前記第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）が、第１屈曲方向（ｆ１）に向かう前記伝達軸（１２）の片側に配置される、請求項１に記載の電動歯ブラシ（１）。
3. 前記第３プッシュスイッチ（１８Ｃ）は、前記第３屈曲方向（ｆ３）又は前記第３屈曲方向とは反対方向に向かう前記伝達軸（１２）の片側に配置される、請求項１又は２に記載の電動歯ブラシ（１）。
4. 前記第１プッシュスイッチ（１８Ａ）を前記モータ（１４）から切り離すように構成された第１リレーと、前記第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）を前記モータ（１８Ｂ）から切り離すように構成された第２リレーとを備え、
   前記第１プッシュスイッチ（１８Ａ）及び前記第２プッシュスイッチ（１８Ｂ）は、傾斜スイッチ（２０）により第２所定位置にあることが検出されたときに、回転要素（６）を回転させないように、第１リレー及び第２リレーによってモータ（１４）から切り離され、
   前記傾斜スイッチ（２０）によって前記第１所定位置にあることが検出されたときに、回転要素（６）を回転させないように、第３プッシュスイッチ（１８Ｃ）をモータ（１４）から切り離すように構成された第３リレーをさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の電動歯ブラシ（１）。
5. 前記プッシュスイッチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）は、前記本体（１０）の内部に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ（１）。
6. 前記プッシュスイッチ（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）は、前記ヘッド（２）のステム（４）の内側に配置され、前記ステムは柔軟な素材で形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ（１）。
7. 前記複数の傾斜スイッチ（２）が取り付けられ、前記縦軸（ｚ）に垂直な横軸（ｙ）に対して傾斜しているときでも、傾斜スイッチの正しい動作を可能にするように構成された振動支持体（２１）をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ。
8. 前記ヘッド（２）は、前記本体（１０）に取り外し可能に結合され、及び／又は前記回転要素（６）は、前記ヘッド（４）のステム（４）に取り外し可能に結合される、請求項１から７のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ。
9. 前記電源手段（１６）は電池又は充電式電池である、請求項１から８のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ。
10. 前記ヘッド（２）と前記本体（１０）の接続ポイントに配置され、本体（１０）に対するヘッド（１０）の屈曲を可能にすると共に、本体（１０）の水密性を保証するように構成された環状ガスケット又はベローズを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ。
11. 前記回転要素（６）は、軸ｚに直交する刷毛を有する円筒形ブラシである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の電動歯ブラシ。

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