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Title:
ELECTRIC-ELECTRONIC TOOTHBRUSH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/081790
Kind Code:
A1
Abstract:
An electric-electronic toothbrush having a vibration brush and causing an electric current for promoting plaque removal to flow in an oral cavity. The toothbrush has a shaft vibrating in the direction of and around its axis and also has a battery for creating the current. The shaft is electrically conductive and connects the battery to a brush electrode formed on a bush head connected to the shaft. The shaft is connected inside a handle to the battery via an extendible and retractable electrically conductive coupler. The coupler is fixed at one end to the shaft and at the other end to an electrically conductive body connected to one electrode of the battery, and absorbs vibration of the shaft. A contact electrode is provided on the outer periphery of the handle. A predetermined potential is applied between the brush electrode and the contact electrode to allow a microcurrent flows on the teeth surface during tooth brushing, thereby removing plaque.

Inventors:
SHIMIZU, Hiroaki (1048, Oaza-Kadom, Kadoma-shi Osaka 86, 5718686, JP)
清水 宏明 (〒86 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工株式会社内 Osaka, 5718686, JP)
KUNITA, Tomohiro (1048, Oaza-Kadom, Kadoma-shi Osaka 86, 5718686, JP)
国田 智裕 (〒86 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工株式会社内 Osaka, 5718686, JP)
TANIGUCHI, Shinichi (1048, Oaza-Kadom, Kadoma-shi Osaka 86, 5718686, JP)
Application Number:
JP2007/074872
Publication Date:
July 10, 2008
Filing Date:
December 25, 2007
Export Citation:
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Assignee:
MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD. (1048, Oaza-Kadoma Kadoma-shi Osaka, 86, 5718686, JP)
松下電工株式会社 (〒86 大阪府門真市大字門真1048番地 Osaka, 5718686, JP)
SHIMIZU, Hiroaki (1048, Oaza-Kadom, Kadoma-shi Osaka 86, 5718686, JP)
清水 宏明 (〒86 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工株式会社内 Osaka, 5718686, JP)
KUNITA, Tomohiro (1048, Oaza-Kadom, Kadoma-shi Osaka 86, 5718686, JP)
国田 智裕 (〒86 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工株式会社内 Osaka, 5718686, JP)
International Classes:
A61C17/22; A46B15/00; A61C17/00; H02K33/00
Attorney, Agent or Firm:
NISHIKAWA, Yoshikiyo et al. (Hokuto Patent Attorneys Office, Umeda Square Bldg. 5F 12-17, Umeda 1-chome, Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 01, 5300001, JP)
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Claims:
シャフトを備えたハンドルと、
上記ハンドル内に設けられて上記シャフトを軸に沿って乃至軸の周りに振動させるためのアクチュエータと、
上記シャフトに接続されたブラシヘッドと、
上記ハンドルの外周面へ設けられて使用者の手に接触する接触電極と、
上記ブラシヘッドに設けられたブラシ電極と、
上記接触電極と上記ブラシ電極との間に電圧差を与える電圧源と
を備えた電動歯ブラシであって、
上記シャフトは導電性を有し、伸縮自在の導電性カプラーを介して電圧源の一方の電極に接続された導電体に結合され、
上記導電性カプラーは一端が上記シャフトに固定接続され、他端が上記ハンドル内の定位置に設けられた上記導電体に固定されたことを特徴とする電動・電子歯ブラシ。
上記導電性カプラーは弾性を有することを特徴とする請求項1に記載の電動・電子歯ブラシ。
上記導電性カプラーはコイルバネであることを特徴とする請求項2に記載の電動・電子歯ブラシ。
上記シャフトは上記ハンドル一端の開口より突出し、上記導電性カプラーは上記開口を水密的に塞ぐように、一端が上記シャフトに結合され他端が上記開口周縁のハウジングに結合された防水シールとして構成され、上記防水シールはハンドル内で上記電圧源から伸びる導電体に接続されるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の電動・電子歯ブラシ。
上記給電カプラーの中心が上記シャフトの軸心に一致したことを特徴とする請求項3または4に記載の電動・電子歯ブラシ。
上記アクチュエータは、上記ハンドル内に配置した電磁石と、上記シャフト上に設けた永久磁石とで構成され、
上記電磁石に印加する交番電圧によって上記シャフトをその軸方向に沿って振動させるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の電動・電子歯ブラシ。
上記アクチュエータは、上記ハンドル内に配置した電磁石と、上記シャフト上に設けた永久磁石とで構成され、
上記電磁石に印加する交番電圧によって上記シャフトをその軸方向の周りで振動させるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の電動・電子歯ブラシ。
Description:
電動・電子歯ブラシ

 本発明は、振動するブラシを備えた電動 電子歯ブラシに関するものである。

 日本特許2560025号公報は従来の電動歯ブラ シを開示している。この電動歯ブラシは、使 用者の手で把持されるハンドルと、このハン ドル内に収容された振動機構によってシャフ トを軸方向に沿って振動させる。シャフトに はブラシヘッドが着脱自在に結合されて、ブ ラシヘッドを振動させるように構成されてい る。この電動歯ブラシには、人体を通してブ ラシヘッドに接触する口腔内の部位へ微弱電 流を流すことで、歯垢を除去するように構成 されており、この微弱電流を発生する電源の 一方の極がハンドルの外周で使用者の手に触 れる接触電極に接続され、他方の極がハンド ル内部で接続金具を介して導電性のシャフト に接続されて、ブラシヘッドへ所定の電位を 与えている。この接続金具は接点ばねとして 形成され、その一端がシャフトに摺動するこ とで電気接続がなされている。

 しかしながら、接続金具の一端の接点がシ フトに摺動するように構成されているため 歯ブラシの使用中に、ブラシヘッドを歯に し当てたときのシャフトの撓みや、シャフ の振動に伴うシャフトのぶれが原因で、シ フトと接続金具との接触箇所での電気抵抗 が変化して、口腔内への通電電流にばらつ が生じるという問題がある。

 本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発 したものであって、軸方向に沿って乃至軸 向の周りで振動する導電性のシャフトと内 の電圧源との電気接続が安定して、口腔内 安定した電流を流すことができる電動・電 歯ブラシを提供するものである。

 本発明に係る電動・電子歯ブラシは、シ フト30を備えたハンドル10と、ハンドル内に 設けられて上記シャフトを軸に沿って乃至軸 の周りに振動させるためのアクチュエータ20 、シャフトに接続されたブラシヘッド60と 備える。ハンドル10の外周面には使用者の手 に接触する接触電極14が備えられ、ブラシヘ ド60にはブラシ電極64が設けられる。ハンド ル10には接触電極14とブラシ電極64との間に電 圧差を与える電圧源12が設けられて、使用者 体を通して口腔内に電流を流すことで、歯 ら歯垢を除去する。シャフト30は導電性を し、伸縮自在の導電性カプラー50;50Aを介し 電圧源12の一方の電極に接続された導電体52; 13に結合される。このため、電圧源12からの 流が、接触電極14、使用者の身体、歯、ブラ シヘッド、シャフト、導電性カプラー、導電 体を通して流れることで、歯垢除去の効果が 与えられ、ブラシの振動による歯磨き効果と 、電流による歯垢除去効果とを併せもつ電動 歯ブラシが得られる。この導電性カプラー50; 50Aは一端が上記シャフト30に固定接続され、 端が上記ハンドル10内の定位置に設けられ 導電体52;13に固定され、シャフト30の振動を 収する。従って、電圧源とシャフトとの電 的接続がシャフトの振動に影響を受けるこ が無く、安定した電気接続が得られ、意図 た電流を口腔内に流すことで優れた歯垢除 効果が維持される。

 この導電性カプラー50は弾性材料で形成 れることが好ましく、例えば、コイルスば で構成される。これにより、シャフトの振 を効果的に吸収できる。

 また、上記導電性カプラーは、シャフト これを収めるハンドルとの間に設けた防水 ール50Aとすることができる。上記シャフト ハンドル一端の開口より突出し、この防水 ールは上記開口を水密的に塞ぐように、一 が上記シャフトに結合され他端が上記開口 縁のハンドルに結合され、ハンドル内で上 電圧源から伸びる導電体に接続される。

 更に、導電性カプラー50はその中心がシ フト30の軸心に一致することが望ましい。こ れにより、シャフトの振動中に導電性カプラ ーがシャフトに及ぼす力によって、シャフト の振動がその軸心から外れるように作用する ことが無く、シャフトの軸受けに無用な力が 作用せず、シャフトの振動を安定して継続さ せることができる。

 上記のアクチュエータは、ハンドル内に配 した電磁石と、シャフト上に設けた永久磁 とで構成され、電磁石に印加する交番電圧 よって上記シャフトをその軸方向に沿って 動させたり、或いは、シャフトを軸の周り 振動させたりすることができる。

本発明の一実施形態に係る電動歯ブラ の断面図。 同上の電動歯ブラシに使用されるアク ュエータの斜視図。 同上のアクチュエータの分解斜視図。 同上のアクチュエータの一部を示す斜 図。 本発明の他の実施形態に係る電動歯ブ シの断面図である。

 図1は本発明の一実施形態に係る電動・電 子歯ブラシを示す。この電動・電子歯ブラシ は、使用者の手に把持される円筒形のハンド ル10と、このハンドル10内に収容したアクチ エータ20と、アクチュエータ20によって振動 るシャフト30に着脱自在のブラシヘッド60と を備える。アクチュエータ20はシャフト30に 方向に沿った振動を与えることで、ブラシ ッド60の先端に設けた先端に設けたブラシ62 振動させる。

 ハンドル10内には、アクチュエータ20を駆 動する電圧源となる電池12が納められ、ハン ル10の前端からシャフト30の前端が突出して 、ブラシヘッド60に結合される。ハンドル10 後端外周で使用者の手に接触する位置に、 池12の負極に接続された接触電極14が配置さ る。電池12の正極は導電性カプラー50を介し てシャフト30に接続される。このシャフト30 導電性を有し、ブラシヘッド60内で長さ方向 に延出する導体(図示せず)に接続される。こ 導体の一端はブラシ62の近傍でブラシヘッ 60に形成した凹所に露出するブラシ電極64を 成する。このため、ブラシヘッド60の軸部64 にはシャフト30と電気的に結合してブラシ62 至る電気経路が形成される。ブラシ電極64と 接触電極14との間には、所定の電圧が与えら 、使用時には、使用者の身体を介して微弱 電流、例えば、30μA~50μAの電流が歯とブラ ヘッドとの間に流れて、歯垢の除去が行わ る。

 アクチュエータ20は、図2~4に示すように 両端に軸受け46が固定されたケース40を備え 軸受け46によってシャフト30がケース40に対 て軸方向へ移動自在に支持される。シャフ 30の中央には永久磁石32が一対のヨーク34間 挟まれる形で固定され、ヨーク34と軸受け42 との間にはコイルバネ36が配置されて、シャ ト30のバネ振動系を構成している。ケース40 の中央部には、上記の永久磁石32及びヨーク3 4を包囲する形で電磁石ブロックが固定され 。この電磁石ブロックは、コイル42と一対の 磁極部材44とで構成され、コイルへ交番電流 流すことで発生する磁界と、永久磁石との 互作用によって、シャフトが軸方向に沿っ 所定の周波数で振動する。この周波数は、 記のバネ振動系での共振周波数となるよう 設定される。また、上記の交番電流は、電 12を電圧源とする制御回路(図示せず)によっ て作成される。

 図2に示すように、シャフト30の後端は、 電性カプラー50を介して円板状の導電体52に 接続される。導電体52は、ハンドル10内の隔 16に保持され、電池12の正極に接続される。 電性カプラー50は、円錐形のコイルバネで り、一端がシャフト30の後端に結合され、他 端が導電体52に固定されて、シャフト30の軸 向の振動を吸収する。シャフト30は軸受け46 よって軸の周りでもケース40に対して回転 在とされているが、このコイルバネ50によっ て、軸の周り回転運動が規制されるようにな っている。コイルバネ50はその一端がシャフ 30の後端に形成した溝へ嵌合するようにし 結合され、シャフト30の軸方向及び軸の周り に対して、コイルバネ50がシャフト30に対し 固定される。固定の方式は、この形式の他 かしめや、溶接が適用される。こうように 伸縮自在で且つ弾性を有する導電性カプラ 50によってシャフト30が電池12の正極に結合 れているため、歯磨き中にシャフト30に傾き が生じても、電池12とシャフト30との間の電 接続が維持され、安定した歯垢除去効果が られる。アクチュエータ20はシャフト30、導 性カプラー50、導電体52と共に一体構造物と して組立てられ、ハンドル10内に挿入される この時、ハンドル10内に設けた止めリング18 にシャフト30が挿入され、この止めリング18 よってシャフト30の軸周りの回転が規制され る。

 上記のアクチュエータ20は、軸方向におけ 振動に加えて、或いはこれに代えて、軸の りでの振動をシャフト30に与える用に構成す ることもできる。

 図5は、本発明の第2の実施形態に係る電動 電子歯ブラシを示す、この実施形態では、 電性カプラーとして上記のコイルバネに代 て、防水シール50Aを使用したものであり、 の他の構成及び機能は第1の実施形態と同様 ある。このため、同様の部材には同一の番 を附記して、重複する記載は割愛する。防 シール50Aは、ハンドル10前端の開口18から突 出するシャフト30と、この開口18との間を水 的にシールするものであり、伸縮自在の弾 を有する導電性材料で成型されるこの防水 ール50Aはリング状に形成され、中央の孔周 でシャフト30に固定され、外周部分で開口部 18の周縁に結合され、シャフト30の軸方向で 振動を吸収する。外周部分は、電池12の正極 に接続されたリード線13に電気的に接続され ことで、シャフト30を正極に帯電させ、シ フト30に結合されるブラシ電極に正の電位を 与える。本実施形態では、シャフト30は軸方 に沿って振動するように構成され、ハンド 10内に配置した止めリング18によって軸の周 りの回転が制限されている。

 尚、上記実施形態では、接触電極14をブ シ電極64に対して負の電位に帯電させる例を 示したが、本発明は必ずしも、この実施形態 に限定されるものではなく、接触電極14をブ シ電極64に対して正の電位に帯電するよう してもよい。