JP3534827B2 - 歯ブラシ - Google Patents
歯ブラシInfo
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- A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
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- A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
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Description
駆動され且つブラシ毛を持つブラシヘッドが設けられた
ブラシ柄を持つ歯ブラシであって、該ブラシヘッドが、
周波数が30Hzよりも高い擦り落とし動作を行うよう
な歯ブラシに関する。
とすために、異なるブラッシング動作を行う多くの電動
歯ブラシが利用できる。これらの歯ブラシは、把持部の
長軸の周りのブラシ表面の振動運動を介する、略々2m
mの短軸及び略々10mmの長軸を持つブラシ毛の先端
の平坦な楕円運動並びに振動運動及び1乃至2mmの短
い軸方向運動の組み合わせから、ブラシ毛の長軸の周り
のこれらブラシ毛の円柱形状の束の回転運動まで様々で
ある。電動歯ブラシの他のグループは、ブラシ毛の個々
の束の回転運動及び/又はこの運動とブラシ全体の回動
運動との組み合わせにより清掃を実現している。この動
作周波数は一般的に20Hzと50Hzとの間の周波数
である。
清掃作用は、一般的に即座に接触出来る場所、すなわち
歯の表面においてのみ効果的である。
波数と大きな振幅とを組み合わせることは、以下のよう
な現象、即ち欠点をもたらす。 − 段状表面構造、例えば、歯茎の縁と歯との間の遷移
部分において、ブラシ毛の先端が清掃すべき歯の表面に
到達しない死角が形成される。この結果、これらの領域
は清掃されない又は十分に清掃されない。 − 高周波数と関連する振幅が大きいため、前記ブラシ
は、個々の繊維に柔軟性のない、動的により堅い歯ブラ
シとして作用する。この場合、例えば、歯茎上に及ぼさ
れる最大力は、現在一般的に受け入れられる許容値、略
々2Nを越え、歯茎を傷つけてしまう。 − 当該歯ブラシが前記往復運動を行う場合、いくつか
のブラシ毛の先端は、特に歯首近くの歯茎に引っかか
り、略々静止してしまう。この場合、上記ブラシ毛は往
復運動の中央部に位置する際に、歯茎に許容することが
できない程の圧力を及ぼしてしまう。 − 歯と歯の間の部分は満足に清掃されない。なぜな
ら、ブラシ毛が、自身の動的な堅さのためにこれら歯と
歯の間の部分に到達しないからである。ブラシ毛は盛り
上がっている歯の表面に残り、故に、歯と歯の間のより
奥に位置する部分及び歯と歯が近接している面は磨かれ
ない。又、ブラシ毛は歯と歯茎との間にも到達しない。
て明らかに減少する。更に、周波数が減少するに従い、
歯ブラシの感触は減少し、不十分な清掃結果になる。
を用いた場合、歯と歯の間は清掃されるが、これらの歯
ブラシは望ましくない副作用を生じる。この副作用は、
歯の首部における象牙質の大幅な摩滅の原因になる。
ラシの到達しにくい場所さえも、非常に徹底的に、それ
でいて優しい方法で清掃可能なように構成される歯ブラ
シを提供することにある。
1mmと5mmとの間にあり、更に、ブラシヘッドが1
Hzと5Hzとの間の周波数を持つ払い落とし動作を行
うことにより実現される。
の小さな動作により擦り落とされる。この高速の小さな
擦り落とし動作の結果、個々のブラシ毛は前記歯のブラ
シの到達しにくい領域に侵入し、振動運動により歯垢を
はがすことが可能である。振幅が小さいために、ブラシ
毛の動的な堅さはただ最小となり、故に、歯茎の損傷は
回避される。更なる低速動作が歯の擦り落とされた歯垢
を払い落とす。この低速払い落とし動作は、個々のブラ
シ毛が歯の凹部に捕まるのも防止している。更に、この
低速払い落とし動作は、歯に対するブラシ毛の相対位置
を変化させ、故に、非常に効果的な清掃を実現してい
る。上記ブラシヘッドの低速払い落とし動作は、ブラシ
毛の先端に与えられ、この結果、該ブラシ毛の先端は2
mmと10mmとの間の振幅を持つ。
及び歯茎上におけるブラシ毛の先端は、決して静止せず
にかなりの速度を持つ。故に、前記低速動作に対する反
力は、ブラシ毛が歯のエナメル質及び歯茎上をすべる際
の摩擦力により単に構成される。これらの小さな反力
は、低周波数においてさえも手により補償することが容
易である。
zとの間の周波数及び略々2mmの振幅を持つブラシ柄
の長軸方向における直線往復運動であり、前記払い落と
し動作が、2Hzと3Hzとの間の周波数を持ち且つ1
0°乃至30°の全角度行程を持つブラシ柄の長軸の周
りの振動運動である場合に有利であることが分かってい
る。
の移動に従って動く。前記ブラシ毛の先端の払い落とし
動作に関しては、これは2mmと2.5mmとの間の振
幅を意味している。経験から、これらの周波数及び振幅
が清掃時に快適であり、この清掃の結果は満足のいくも
のであることが分かっている。
電動モータにより駆動可能である出力軸に結合され、該
出力軸は、偏心機構により前記振動運動の方向及び前記
往復運動の方向に駆動可能であり、該偏心機構は2つの
偏心ピンを有し、これら2つの偏心ピンは、前記振動運
動及び前記往復運動の各方向に前記出力軸を駆動するた
めに該出力軸内の凹部に各々案内され且つ前述の周波数
に対応した速さを持つことを特徴とする
ンの間に設けられる。
り形成される場合に有利であることが証明されている。
はウォーム歯車機構により形成される。
図を参照することにより、以下により詳細に記載する。
ハウジング1を有し、該ハウジング1は駆動手段2を収
容し且つ把持部としても機能する。駆動手段2は出力軸
3を持ち、該出力軸3はハウジング1から突出してい
る。ブラシヘッド5を備えるブラシ柄4は、例えば、ス
ナップ接続により出力軸3に着脱可能に結合される。こ
のブラシヘッド5は多数のブラシ毛6を備えている。本
発明によると、このブラシヘッド5は30Hzよりも高
い周波数を持ち、0.1mmと5mmとの間の振幅を持
つ第1の動作8を行う。この第1の動作8は、大幅に低
い周波数、すなわち1Hzと5Hzとの間の周波数を持
つ第2の動作9に重畳する。
している。ブラシヘッド5の全動作はブラシ毛の先端7
に与えられる。前記高速の第1の動作8は歯垢を落と
す。簡単にするため、この動作は擦り落とし動作8とし
て以下で参照する。前記低速の第2の動作9はこの落と
された歯垢を歯から払い落とす。簡単にするため、この
動作は払い落とし動作9として以下で参照する。
つの動作を実現する駆動手段を示している。モータ10
はピニオン11を介してクラウン歯車12を駆動する。
このクラウン歯車12は軸13上に回転可能にジャーナ
ルされる。軸13はフレーム14内に装着される。クラ
ウン歯車12は2つの偏心体15及び16を一体的に備
えている。偏心体16上には2段歯車17が回転可能に
取り付けられる。2段歯車17は、歯の数が異なる2つ
の歯付きリム18及び19を持つ。内歯21を持つリン
グ20が、図示せぬ部材を介してフレーム14内に固着
される。2段歯車17の歯付きリム18は、偏心体16
の回転に伴う偏心運動により、リング20の内歯21に
沿って転動する。ここで、2段歯車17の回転速度は、
クラウン歯車12の回転速度に対して低減される。内歯
23を持つ歯車22は軸13上に回転可能にジャーナル
され、該軸13は先に述べたようにフレーム14内に固
定される。更に、この歯車22は偏心体24を備えてい
る。2段歯車17の歯付きリム19は、偏心体16の偏
心運動による上記歯付きリム18のリング20の内歯2
1に沿う、歯車22の内歯23に沿って転動する。ここ
で、歯車22の回転速度は、2段歯車17に対して低減
され、故に、クラウン歯車の回転速度に対して更に低減
が実現されている。前記各歯車及びリングの歯の数を適
切に選択することにより、上記クラウン歯車12の回転
速度に対して、歯車22の回転速度の所望の低減が実現
可能である。すなわち、クラウン歯車12に対する歯車
22の速さは係数25で低減される。
にジャーナルされ且つ2つの腕部25及び26を持つ。
これら2つの腕部25及び26は出力軸3から放射状に
離されている共に該出力軸に固定して接続される。腕部
25は長孔27を持つ(図4参照)。長孔27の長軸
は、出力軸3及びブラシ柄の長軸28と交差するように
延在する。又、図4に示されるように、前記偏心体15
は長孔27と係合する。前記クラウン歯車12における
偏心体15の偏心運動は、腕部25の直線往復運動にな
り、故に、出力軸3の直線往復運動になる。この直線往
復運動は偏心体15の偏心距離の大きさにより決定され
る振幅(ストローク)を持つ。また、この直線往復運動
が前述のブラシ毛の先端7の擦り落とし動作8を起こ
す。腕部26は長孔30を持つ(図5参照)。長孔30
の長軸は、出力軸3及びブラシ柄4の長軸28に平行に
延在する。前記歯車22に設けられる偏心体24は、こ
の長孔30と係合する。長孔30は装着を簡単にするた
めに1つの開口端を持つ。偏心体24の運動の結果、腕
部26、故に、出力軸3は長軸28の周りの振動運動3
1を受ける。この振動運動31が前述のブラシ毛の先端
7の払い落とし動作9を起こす。結果として、払い落と
し動作9は往復円弧運動である。この振動払い落とし動
作の振幅は、偏心体24の偏心距離の大きさ、腕部26
とブラシ柄4の長軸28との間の距離及びブラシ毛の先
端7と長軸28と間の距離に依存する。明らかに、長孔
30の縁には前記所望の振動運動を可能にするために丸
みを付けるべきである。
とし動作の周波数は略々60Hzであり、ストロークは
略々2mmである。また、同実施例において、前記払い
落とし動作の周波数は、略々10°の振動角の回転に対
して略々2.4Hzである。この払い落とし動作の周波
数はブラシ毛の先端7の略々2mmのストロークに対応
している。
る。例えば、2つの偏心体15と24との間の伝達を1
段偏心遊星駆動により実現することが可能である。24
個の歯を持つ歯車が、偏心体により25個の内歯を持つ
歯車と協働する。この24個の歯を持つ歯車は1:25
の比率を持つ非常に小型の駆動機構をもたらす。
作を実現するための他の駆動手段を示している。この場
合、ウォーム駆動が使用される。軸33はフレーム34
内に装着される。かさ歯車36とウォーム37とからな
る歯車35は、軸33上に回転可能にジャーナルされ
る。ウォーム37はウォーム歯車38とかみ合う。ウォ
ーム歯車38は、フレーム34内に固定される他の軸3
9上に回転可能に支持される。ウォーム歯車38はスタ
ッド40を備える。スタッド40は他の軸39の周りを
ウォーム歯車38と共に回転する。スタッド40は正弦
波状溝41を持つ。更に、歯車35は偏心体42を持
つ。腕部43は、一方の側に長孔44を持ち、該長孔4
4の長軸は出力軸3の長軸28と交差するように延在す
る。偏心体42はこの長孔44と係合する。腕部43の
他方の側は開口45を持つ。出力軸3の下側の端部はこ
の開口45内に固着される。又、腕部43は、(正弦波
状)カム溝41と係合すると共に該溝41と協働するカ
ムフォロワ46を有する。モータ10はベベルピニオン
47を介して歯車35を駆動する。この歯車35は、ウ
ォ−ム駆動によりウォーム歯車38をスタッド40と共
に駆動する。このウォ−ム駆動は、スタッド40の回転
が、例えば、偏心体42を持つ歯車35の1/25の回
転であることを保証する。この偏心体42の回転は、出
力軸3の直線往復運動48を長軸28の方向に発生す
る。同時に、カムフォロワ46と(正弦波状)回転溝4
1との協働により、長軸28の周りの出力軸3の振動運
動49が発生する。上記往復運動48は前述の擦り落と
し動作8に対応し、上記振動運動49は前述のブラシ毛
の先端7の払い落とし動作9に対応する。前記ウォ−ム
駆動の速度伝達比が1:25である場合は、この払い落
とし動作は擦り落とし動作の1/25の回転である。
し動作は共に、例えば、並進運動及び/又は回転運動の
様な複数の動作から構成しても良い。
発生するために、様々の機構が有効である。ほとんどの
場合、回転電気子モータ又は振動電気子モータが使用さ
れる。他の駆動機構、例えば、ピエゾ効果を用いる駆動
機構が考えられる。又、これらに対応する動作は、当該
使用者の手の中の歯ブラシ全体が、例えば、不平衡回転
モータを介して振動を起こす振動システムから得られる
ような動作により発生することも可能である。前記低速
払い落とし動作に対する駆動は、平坦な円及び楕円運
動、軸振動及び直線往復に基づく楕円運動、純粋な振動
運動、純粋な軸方向運動又は回転運動により発生するこ
とが可能である。更に、これら2つの動作は、各々、適
切な駆動機構を持つ単一モータにより生産しても良い。
払い落とし動作が、前述の特定した周波数範囲に対応す
る並進周波数又は回転周波数を持ち、これらに関連して
組み合わされる動作の振幅が歯の大きさと適合すること
である。
す。
大して示す。
からみた断面図を示す。
らみた断面図を示す。
大して示す。
向からみた断面図を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】駆動手段により電気的に駆動され且つブラ
シ毛を持つブラシヘッドが設けられたブラシ柄を持つ歯
ブラシであって、該ブラシヘッドが30Hzよりも高い
周波数を持つ擦り落とし動作を行うような歯ブラシにお
いて、 上記擦り落とし動作の振幅は0.1mmと5mmとの間
であり、 上記ブラシヘッドは、更に、1Hzと5Hzとの間の周
波数を持つ払い落とし動作を行うことを特徴とする歯ブ
ラシ。 - 【請求項2】前記擦り落とし動作は、60Hzと70H
zとの間の周波数を持ち、略々2mmの振幅を持つ前記
ブラシ柄の長軸方向の直線往復運動であり、 前記払い落とし動作は、2Hzと3Hzとの間の周波数
を持ち、10°乃至30°の全角度行程を持つ前記ブラ
シ柄の長軸の周りの振動運動であることを特徴とする請
求項1に記載の歯ブラシ。 - 【請求項3】前記ブラシ柄は電動モータにより駆動可能
である出力軸に結合され、 上記出力軸は、偏心機構により前記振動運動の方向及び
前記往復運動の方向に駆動可能であり、 上記偏心機構は2つの偏心ピンを有し、 これら2つの偏心ピンは、前記振動運動及び前記往復運
動の各方向に前記出力軸を駆動するために該出力軸内の
凹部に各々案内され且つ前述の周波数に対応した速さを
持つことを特徴とする請求項2に記載の歯ブラシ。 - 【請求項4】減速機構が前記2つの偏心ピンの間に設け
られることを特徴とする請求項3に記載の歯ブラシ。 - 【請求項5】前記減速機構は2段偏心遊星歯車機構によ
り形成されることを特徴とする請求項4に記載の歯ブラ
シ。 - 【請求項6】前記減速機構はウォーム歯車機構により形
成されることを特徴とする請求項4に記載の歯ブラシ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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