(57)【要約】【課題】的確に歯垢を除去するとともに超音波振動を効率よく伝達する超音波歯ブラシを提供する。【解決手段】超音波信号発生手段と該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子１３とを有し、柄部１１と該柄部１１から延出する細首部１２を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部２０とよりなる超音波歯ブラシであって、前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部２１に伝えるための金属製振動伝達体１４が取り付けられ、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させたことを特徴とする超音波歯ブラシ。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号発生手段と該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、
前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させたことを特徴とする超音波歯ブラシ。
【請求項２】
前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項３】
前記金属製振動伝達体がコの字形板状構造を有し、その内側面に超音波振動素子が直接取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項４】
前記金属製振動伝達体と超音波振動素子が接着固定されていることを特徴とする請求項３に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項５】
前記ブラシ部は、細首部を覆うように圧入により取り付けられ、ブラシ部の金属製植毛基部と細首部の金属製振動伝達体とが圧接した状態となっていることを特徴とする請求項２に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項６】
前記超音波振動素子と細首部の内壁面との間に空間が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項７】
前記空間にシリコン樹脂が充填されていることを特徴とする請求項６に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項８】
前記ブラシ部の前記金属製植毛基部または前記細首部の前記金属製振動伝達体が、チタン材またはジュラルミン材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波歯ブラシ。
【請求項９】
前記本体部には機械的振動を与えるためのバイブレータを備えていることを特徴とする請求項１に記載の超音波歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯ブラシに係り、より詳しくは超音波エネルギーによるキャビテーションを効率よく発生させて、歯から歯垢を除去する超音波歯ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から歯の汚れを除去するための方法として、柄部の先にブラシ毛が植毛された歯ブラシを使ってブラッシングする方法がある。
これは、歯にブラシ毛を直接接触させた状態で歯の表面を機械的に磨くものである。
この歯ブラシは、人の手の力によって動かし、その速さには限度がある。
そのため、必ずしも十分な清掃効果が得られない。
また、確実に磨こうとすると、かなりの時間がかかり効率的なものではない。
【０００３】
そこで近年、効率よく歯を磨こうとする観点から超音波を利用した歯ブラシが開発されている。この超音波歯ブラシは、柄体に内設された振動子からの超音波振動を超音波伝導性のある金属棒によって、ブラシ部に植毛されているブラシ毛に伝達するというものである。
【０００４】
その具体例として、例えば、複数の毛の集まりと撓み変形可能な材料で製作されたほぼ筒状のボディと、ブラシ頭部を超音波装置に固定して、器具からの超音波周波数振動をブラシ頭部を介して使用者の歯と歯茎および口腔組織へ効率的に伝えて、それから軟らかい歯垢をゆるめて除去するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特表平７−５０９１５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来例では超音波振動子である圧電変換器が埋設されている柄部は、合成樹脂材料により形成される。
また、柄部の先端部に取り付けられるブラシ頭部自体も合成樹脂材料により形成されているため、ブラシに対して必ずしも効率よく超音波振動を伝達することができなかった。
すなわち、超音波振動子の振動エネルギーをブラシ頭部に対して効率良く的確に伝達することができなかったのである。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、超音波振動を効率よく伝達し的確に歯垢を除去することができる超音波歯ブラシを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、ブラシ部まわりの材料性状あるいは構造等を工夫することにより上記の諸問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、（１）、超音波信号発生手段と該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部と、本体部の細首部に着脱可能に取り付けられた中空のブラシ部とよりなる超音波歯ブラシであって、前記柄部には前記超音波信号発生手段が備えられ、前記細首部には前記超音波振動子の振動を前記ブラシ部に備わった金属製植毛基部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、本体部の細首部にブラシ部を取り付けることにより、該金属製振動伝達体に金属製植毛基部を接触させた超音波歯ブラシに存する。
【００１０】
そして、（２）、前記金属製振動伝達体が合成樹脂よりなる中空の四角柱状の細首部の側壁の一部として一体成形されて取り付けられている超音波歯ブラシに存する。
【００１１】
そしてまた、（３）、前記金属製振動伝達体がコの字形板状構造を有し、その内側面に超音波振動素子が直接取り付けられている超音波歯ブラシに存する。
【００１２】
そしてまた、（４）、前記金属製振動伝達体と超音波振動素子が接着固定されている超音波歯ブラシに存する。
【００１３】
そしてまた、（５）、前記ブラシ部は、細首部を覆うように圧入により取り付けられ、ブラシ部の金属製植毛基部と細首部の金属製振動伝達体とが圧接した状態となっている超音波歯ブラシに存する。
【００１４】
そしてまた、（６）、前記超音波振動素子と細首部の内壁面との間に空間が形成されている超音波歯ブラシに存する。
【００１５】
そしてまた、（７）、前記空間にシリコン樹脂が充填されている超音波歯ブラシに存する。
【００１６】
そしてまた、（８）、前記ブラシ部の前記金属製植毛基部または前記細首部の前記金属製振動伝達体が、チタン材またはジュラルミン材で形成されている超音波歯ブラシに存する。
【００１７】
そしてまた、（９）、前記本体部には機械的振動を与えるためのバイブレータを備えている超音波歯ブラに存する。
【００１８】
本発明の目的に沿ったものであれば、上記１〜９の中から選ばれた２つ以上を組み合わせた構成も当然採用可能である。
【００１９】
本発明によれば、細首部に超音波振動子の振動をブラシ部に伝えるための金属製振動伝達体が取り付けられ、該金属製振動伝達体にブラシ部が圧入により取り付けられている。
典型的態様において、ブラシ部は金属製の植毛基部を備え、該植毛基部が金属製振動伝達体に圧接する。
このようにブラシ部まわりは金属製材料により形成されることで、超音波振動子の超音波振動を効率よく伝達することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、本発明による超音波歯ブラシにおける好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明による超音波歯ブラシの外観構成を示す図である。
この歯ブラシは、後述する超音波信号発生手段と該超音波信号発生手段からの信号により発振する超音波振動子とを有し、柄部と該柄部から延出する細首部を備える本体部１０と、本体部１０に着脱可能に取り付けられたブラシ部２０とよりなる。
【００２１】
合成樹脂製の本体部１０は、構成素子等を内蔵するケーシングとして概して筒状を呈する柄部１１と、この例では図２に示すように、矩形断面形状を有する概略四角柱状の細首部１２を有する。
合成樹脂製のブラシ部２０は、柄部１１にぴったりと嵌合するように中空構造を有し、その先端にはブラシ毛が植毛される金属製の植毛基部２１（金属製植毛基部２１）を有する。
この金属製植毛基部２１は、後述するように超音波エネルギーの伝達効率に大きく寄与する。
【００２２】
ここで、図５に示すように本体部１０の柄部１１において、超音波振動発生手段としての超音波発信器１と、この超音波発信器１を始めとする構成素子類を制御する制御部２と、電源部３と、超音波発生時間を制御するタイマー部４と、機械的振動を付与するバイブレーションモータ５とを含んでいる。
電源部３には充電可能な充電池６と、充電端子７と、充電時に充電端子７からの充電池６に対する充電を制御する充電制御部８とを含む。
【００２３】
制御部２は超音波歯ブラシの状態を制御し、柄部１１の外側に設けられた電源スイッチ９と、電源部３と、タイマー部４とからの信号が入力される。
電源に関して制御部２は、電源スイッチ９からの信号が入力され、その信号に基づき気電源をＯＮ／ＯＦＦ切り換えるようになっている。
【００２４】
なお、電源スイッチ９は自照式のＬＥＤを設けることができ、電源ＯＮ時には発光し、電源ＯＦＦ時には消えるようになっている。
そして、電源ＯＮ状態においてはバイブレーションモータ５の回転が遅い場合にはたとえば青色、その回転が速い場合には赤色となるように２段階に切り換えることができるようにしてもよい。
さらに、充電池６の起電力が低下すると、使用中にＬＥＤ発光が消えて充電の必要性を警告するようにしてもよい。
【００２５】
細首部１２の先端には、超音波発信器１からの信号により超音波を発生する超音波振動子１３が内蔵される。
超音波振動子１３は超音波発信器１により、超音波周波数（たとえば、２００万Ｈｚ）で発信した駆動電流が印加され、この超音波周波数で振動する。
【００２６】
さて、本体部１０の細首部１２は、合成樹脂よりなり、その先端には〔図３に示されるように、〕金属製振動伝達体１４がインサート成形により取り付けられる。
いわば、金属製振動伝達体１４は、丁度、中空の四角柱状を呈する細首部１２の側壁の一部として一体成形されて取り付けられている構造となっている。
金属製振動伝達体１４はチタン材またはジュラルミン材で形成され、図４（Ａ）にも示すようにコの字形板状構造を有する。
【００２７】
金属製振動伝達体１４の内側面１４Ａには、直接、超音波振動素子１３が接着剤により接着される〔図３（Ｂ）参照〕。
この場合、接着剤としては、接着効果と振動エネルギーの伝達効率の観点から、エポキシ樹脂を採用することが好ましい。
【００２８】
このように超音波振動子１３の振動を金属製振動伝達体１４、効率良くに伝えるようにしている。
ここで、余分な振動エネルギーを細首部１２から本体に渡って伝えないという観点から、超音波振動素子１３と細首部１２の内壁面１２Ａとの間に空間Ｓが形成されている。
そして、その空間Ｓには、図示しないシリコン樹脂が充填され、水等に対する封鎖を行っている。
【００２９】
なお、金属製振動伝達体１４のインサート成形に際しては、適宜、細首部１２との一体固定力が十分発揮できるように、その境界面には工夫を施すとよい。
例えば、図４（Ａ）に示すように、金属製振動伝達体１４の正面部の下方には台形状の切り欠き部１４１が形成され、また曲がり部には台形状の切り欠き部１４２が形成されている。
このような切り欠き部１４１や切り欠き部１４２を設けることにより、インサート成形した場合、金属製振動伝達体１４と細首部１２との高い結合強度を確保することができる。
【００３０】
一方、中空のブラシ部２０の先端には金属製植毛基部２１（金属製植毛基部２１）がインサート成形により取り付けられる〔図３（Ａ）〕。
金属製植毛基部２１はチタン材またはジュラルミン材で形成され、図４（Ｂ）にも示すように概略板状構造を有する。
金属製植毛基部２１を有するブラシ部２０は、細首部１２の先部を覆うようにして取り付けられる〔図３（Ｃ）〕。
すなわち、金属製植毛基部２１が金属製振動伝達体１４の外側面１４Ｂに強く接するように、ブラシ部２１は細首部１２に対して圧入されて取り付けられる。
【００３１】
なお、金属製植毛基部２１のブラシ部２０に対するインサート成形に際しても、適宜、ブラシ部２０との一体固定力が十分発揮できるようにするとよい。
例えば、図４（Ｂ）のように、金属製植毛基部２１とブラシ部２０との結合部には、その周囲に沿って凹溝部２１Ａが形成され、このような凹溝部２１Ａを設けることでブラシ部２１との高い結合強度を確保することが可能である。
【００３２】
また、金属製植毛基部２１の外面側には、ブラシ毛２２  〔（図３（Ａ）〕  を植毛するための多数の植毛穴２１Ｂが形成されている。
そして、この金属製植毛基部２１は、使用者が歯磨き動作を行う際、唾液等に接することからキャビテーションの発生が生じる。
このキャビテーションが歯垢を除去するのに大きく影響するのである。
【００３３】
ここで、該金属製振動伝達体１４と金属製植毛基部２１との関係をいうと、本体部１０の細首部１２にブラシ部２０を取り付けることにより、該金属製振動伝達体１４に金属製植毛基部２１を接触させた状態となる。
すなわち、ブラシ部２０は、細首部１２を覆うように圧入により取り付けられ、ブラシ部の金属製植毛基部２１と細首部１２の金属製振動伝達体１４とが圧接した状態となるのである〔（図３（Ｃ）〕。
【００３４】
上記構成において、制御部２は電源スイッチ９からの電源ＯＮ信号を検知すると、超音波発信器１、制御するタイマー部４およびバイブレーションモータ５へ起動信号を出力する。
この信号を検知したタイマー部４は所定時間の計測を開始し、その計測終了後に終了信号を制御部２へ出力する。
【００３５】
また、超音波振動子１３は超音波発信器１により、超音波周波数で発信した駆動電流が印加され、この超音波周波数で振動開始する。
超音波振動子１３の振動は、金属製振動伝達体１４を介して金属製植毛基部２１へ伝達され、これにより金属製植毛基部２１が超音波振動する。
同時にバイブレーションモータ５の駆動により本体部１０に対して機械的振動が与えられる。
使用者はこの機械的振動により、心地よい動感を得る。
【００３６】
外部に露出する金属製植毛基部２１の超音波振動エネルギーが直接、口腔内の唾液や歯磨き剤に的確に伝達され、これによりキャビテーションを発生させる。
一方、キャビテーションの発生により、結果的にブラシ毛２２を微細に振動させ、歯に接触したブラシ毛２２と歯との間に微細振動による摩擦作用を発生させる。
そして、歯の表面に付着している歯垢は、かかるキャビテーション作用と摩擦作用で歯表面への結合力が弱まって容易に除去される。
【００３７】
その後、タイマー部４から制御部２へ所定時間の計測終了信号が出力され、制御部２が超音波発信器１に発信終了信号を出力することで該超音波発信器１が駆動停止する。
これにより超音波振動子１３が駆動も停止する。
【００３８】
上述のように超音波振動子１３の振動が金属製振動伝達体１４を介して金属製植毛基部２１へ伝達され、これにより金属製植毛基部２１が超音波振動する。
このように超音波振動子１３から金属製植毛基部２１までの構成部材はすべて金属製であり、かつ相互に強固に圧接状態で取り付けられている。
このように特に金属製振動伝達体１４および金属製植毛基部２１を使うことで、超音波振動子１３からの振動エネルギーの伝播する効率を向上させることができる。
【００３９】
すなわち超音波振動を効率よく伝達し、極めて高い清掃効果を発揮できるのである。
また、超音波振動子１３と細首部１２の内壁面１２Ａとの間に空間Ｓが形成されており、超音波振動エネルギーが極力、金属製植毛基部２１以外の領域に散逸するのを防止する。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で種々の変形等が可能である。
たとえば、金属製振動伝達体１４あるいは金属製植毛基部２１等の材質については、上記実施形態の場合に限らず、その他の金属材料を使用することが可能である。
また、それらの具体的形状は、図示例等のもののみに限定されず、必要に応じて適宜変更可能であり、いずれの場合も上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の超音波歯ブラシにおいて細首部１２或いはブラシ部２０まわりの材質・構造を工夫したことで、超音波振動の伝達効率を高め、清掃効果を格段に向上する等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態における超音波歯ブラシの全体概略構成例を示すそれぞれ外観図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態における超音波振動子まわりの構成例を示す分解斜視図であり、（Ａ）はブラシ部、（Ｂ）は細首部、（Ｃ）は、ブラシ部を細首部に圧入した状態を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態における要部構成を示す断面図であり、（Ａ）はブラシ部、（Ｂ）は細首部、（Ｃ）は、ブラシ部を細首部に圧入した状態を示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るそれぞれ要部を示す斜視図であり、（Ａ）は金属製振動伝達体、（Ｂ）は金属製植毛基部を示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態における構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…超音波発信器
２…制御部
３…電源部
４…タイマー部
５…バイブレーションモータ
６…充電池
７…充電端子
８…充電制御部
９…電源スイッチ
１０…本体部
１１…柄部
１２…細首部
１２Ａ…内壁面
１３…超音波振動子
１４…金属製振動伝達体
１４Ａ…内側面
１４Ｂ…外側面
１４１…切り欠き部
１４２…切り欠き部
２０…ブラシ部
２１…金属製植毛基部
２１Ａ…凹溝部
２１Ｂ…植毛穴
２２…ブラシ毛
Ｓ…空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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