(57)【要約】【課題】口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシを提供する。【解決手段】電動歯ブラシのヘッド部５に設けられたリニア駆動機構１２は、多極着磁が施された永久磁石板１３と、励磁コイルが設けられた振動板１５とを有し、且つ、永久磁石板１３による磁束が振動板１５の励磁コイルと鎖交するように永久磁石板１３と振動板１５とが間隙Ｓを挟んで対向配置された構造を有し、励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、この励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界と永久磁石板１３に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、振動板１５に厚み方向の往復振動を発生させる。【選択図】図３
2009106355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源及び制御回路が配置されたハンドル部と、前記ハンドル部から延長されたネック部と、前記ネック部の先端に設けられたヘッド部とを備え、前記電源から前記ヘッド部に電力が供給されて、前記制御回路により前記ヘッド部の駆動が制御される電動歯ブラシであって、
前記ヘッド部は、植毛面に複数の刷毛が植設された可動部と、前記可動部を保持する固定部と、前記可動部を前記植毛面と直交する方向に往復振動させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、多極着磁が施された永久磁石板と、励磁コイルが設けられた振動板とを有し、且つ、前記永久磁石板による磁束が前記振動板の励磁コイルと鎖交するように前記永久磁石板と前記振動板とが間隙を挟んで対向配置された構造を有し、
前記励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、当該励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界と前記永久磁石板に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、前記振動板に厚み方向の往復振動を発生させることを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】
前記永久磁石板は、ストライプ状に着磁されたＮ極とＳ極とが交互に並ぶ多極着磁パターンを有し、
前記励磁コイルは、前記振動板の主面にストライプ状の第１の導体パターンを平行に複数並べて形成し、これら第１の導体パターンの隣り合う端部同士を互い違いに連結する複数の第２の導体パターンを形成することによって、前記複数の第１の導体パターンが前記複数の第２の導体パターンを介して直列に接続されたつづら折り形状を有し、
前記多極着磁パターンのＮ極とＳ極との各境界領域に前記第１の導体パターンが位置するように前記永久磁石板と前記振動板とが間隙を挟んで対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】
前記振動板が前記間隙及び永久磁石板を挟んで複数積層されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記永久磁石板と前記振動板との間の外周縁部が弾性を有するシール部材によって封止された水密構造を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
前記駆動機構が前記可動部の植毛面に対応する領域に亘って設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項６】
前記駆動機構による振動板の振動周波数が可聴領域にあることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に駆動される電動歯ブラシに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動歯ブラシとしては、回転（スピン）タイプ（例えば、特許文献１を参照。）、振動モータタイプ（例えば、特許文献２を参照。）、リニアモータタイプ（例えば、特許文献３を参照。）、超音波タイプ（例えば、特許文献４を参照。）などの様々なタイプが提案されている。
【０００３】
例えば、図１１に示す回転タイプの電動歯ブラシ１００は、ハンドル部１０１に電源１０２及び回転モータ１０３が配置され、電源１０２から供給される電力により回転モータ１０３の駆動力を、ギヤやシャフトなどのリンク機構１０４を介してハンドル部１０１から延長されたネック部１０５の先端にある回転ヘッド１０６に伝達し、回転ヘッド１０６を回転させながら、この回転ヘッド１０６に植設された刷毛１０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００４】
一方、図１２に示す振動タイプの電動歯ブラシ２００は、ハンドル部２０１に電源２０２及び回転モータ２０３が配置され、電源２０２から供給される電力により回転モータ２０３の回転軸に取り付けられた偏芯錘２０４を回転させながら、偏芯錘２０４が回転することによって発生する振動を、ハンドル部２０１から延長されたネック部２０５の先端にあるヘッド部２０６に伝達し、このヘッド部２０６に植設された刷毛２０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００５】
一方、図１３に示すリニアモータタイプの電動歯ブラシ３００は、ハンドル部３０１に電源３０２及びリニアモータ３０３が配置され、電源３０２から供給される電力によりリニアモータ３０３が駆動軸３０４を軸線方向に往復振動させながら、ハンドル部３０１から延長されたネック部３０５の先端にあるヘッド部３０６を往復振動させて、このヘッド部３０６に植設された刷毛３０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【０００６】
一方、図１４に示す超音波タイプの電動歯ブラシ４００は、ハンドル部４０１に電源４０２及び制御回路４０３が配置されると共に、電源４０２から電力が供給されて、制御回路４０３により駆動が制御される超音波振動子４０４がハンドル部４０１から延長されたネック部４０５の先端にあるヘッド部４０６に内蔵された構造を有し、この超音波振動子４０４が超音波振動を発生させながら、ヘッド部４０６に植設された刷毛４０７により口腔内を清掃する仕組みとなっている。
【特許文献１】特開平６−３４３５１３号公報
【特許文献２】特開昭５６−５００１５９号公報
【特許文献３】実開昭６３−２９６０４号公報
【特許文献４】実開昭５７−２８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した電動歯ブラシのうち、回転タイプの電動歯ブラシ１００の場合には、リンク機構１０４により回転モータ１０３の回転駆動を往復運動に変換した後、再び回転ヘッド１０６の回転運動に変換するといった動作を行っており、不快な振動や騒音が発生し易いといった欠点がある。また、回転ヘッド１０６の場合、通常の歯ブラシと比べてヘッドの厚みが増す傾向にあるため、口腔内での操作性が悪くなる。さらに、駆動ロスが大きく、この駆動ロスを補うため、出力の高い回転モータ１０３及び電源１０２をハンドル部１０１内に配置している。この場合、ハンドル部１０１が大きく、そして重くなるために、ハンドル部１０１操作性が悪くなる。
【０００８】
一方、振動タイプの電動歯ブラシ２００の場合には、ハンドル部２０１を通じて不快な振動が手に伝わり易く、これを防ぐために振動抑制部材をハンドル部２０１に設けたり、偏芯錘２０４をネック部２０５の先端側に設けたりすることが行われている。しかしながら、振動抑制部材をハンドル部２０１に設けた場合には、ハンドル部２０１の振動を抑制することは可能であるものの、ハンドル部２０１が大きくなることにより操作性が悪くなる。一方、偏芯錘２０４をネック部２０５の先端側に設けた場合には、口腔清掃時に不快な振動が唇に伝わり易くなる。
【０００９】
一方、リニアモータタイプの電動歯ブラシ３００の場合には、ハンドル部３０１における不快な振動を抑制するためのバネ部材を配置することが行われている。しかしながら、この場合も、ハンドル部３０１が大きくなることにより操作性が悪くなると共に、ネック部３０５からの不快な振動が唇に伝わり易くなる。
【００１０】
一方、超音波タイプの電動歯ブラシ４００の場合には、超音波により刷毛の届かない部位の歯垢を除去することが可能である。一方、超音波の周波数は、可聴領域から外れた領域にあるため、使用者が効果を実感し難いといったことがある。
【００１１】
電動歯ブラシは、清掃能力に優れ、非常に便利であるが、上述したハンドル部の大きさや重さ、不快な振動や騒音、ヘッド部の厚さや幅などに起因する操作性の悪さなど電動歯ブラシ特有の課題があり、更なる使い勝手の向上が求められている。
【００１２】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
すなわち、請求項１に係る発明は、電源及び制御回路が配置されたハンドル部と、ハンドル部から延長されたネック部と、ネック部の先端に設けられたヘッド部とを備え、電源からヘッド部に電力が供給されて、制御回路によりヘッド部の駆動が制御される電動歯ブラシであって、ヘッド部が、植毛面に複数の刷毛が植設された可動部と、可動部を保持する固定部と、可動部を植毛面と直交する方向に往復振動させる駆動機構とを有し、駆動機構が、多極着磁が施された永久磁石板と、励磁コイルが設けられた振動板とを有し、且つ、永久磁石板による磁束が振動板の励磁コイルと鎖交するように永久磁石板と振動板とが間隙を挟んで対向配置された構造を有し、励磁コイルに流す電流の向きを切り替えながら、当該励磁コイルに電流を流すことにより発生する磁界と永久磁石板に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、振動板に厚み方向の往復振動を発生させることを特徴とする電動歯ブラシである。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、永久磁石板が、ストライプ状に着磁されたＮ極とＳ極とが交互に並ぶ多極着磁パターンを有し、励磁コイルが、振動板の主面にストライプ状の第１の導体パターンを平行に複数並べて形成し、これら第１の導体パターンの隣り合う端部同士を互い違いに連結する複数の第２の導体パターンを形成することによって、複数の第１の導体パターンが複数の第２の導体パターンを介して直列に接続されたつづら折り形状を有し、多極着磁パターンのＮ極とＳ極との各境界領域に第１の導体パターンが位置するように永久磁石板と振動板とが間隙を挟んで対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、振動板が間隙及び永久磁石板を挟んで複数積層されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動歯ブラシ。
【００１６】
また、請求項４に係る発明は、駆動機構が、永久磁石板と振動板との間の外周縁部が弾性変形可能なシール部材によって封止された水密構造を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１７】
また、請求項５に係る発明は、駆動機構が可動部の植毛面に対応する領域に亘って設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【００１８】
また、請求項６に係る発明は、駆動機構による振動板の振動周波数が可聴領域にあることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電動歯ブラシである。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を可能とした使い勝手の良い電動歯ブラシ、並びにそのような電動歯ブラシにおいて取り替え可能とされた取替用ブラシを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した電動歯ブラシ及び取替用ブラシについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を模式的に示している場合があり、各構成要素の形状や寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２１】
（電動歯ブラシ）
先ず、図１に示す本発明を適用した電動歯ブラシ１について説明する。
この電動歯ブラシ１は、図１に示すように、本体部２を備え、この本体部２は、ハンドル部３と、ハンドル部３の一端から軸線方向に延長されたネック部４とを有し、このネック部４の先端にヘッド部５が着脱自在に取り付けられた構造を有している。
【００２２】
ハンドル部３は、使用者が把持する部分であり、その形状については特に限定されないものの、例えば略円柱状を為している。このハンドル部３の内部は、後述するヘッド部５に電力を供給する内部電源６と、ヘッド部５の駆動を制御する制御回路７とが配置された水密構造となっている。
【００２３】
内部電源６としては、例えばニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池（バッテリ）を搭載することが可能である。また、内部電源６として二次電池を搭載する場合には、外部電源（商用電源）から充電器を介して内部電源６への充電が可能である。この場合、無接点充電方式を用いた方が使用性が高く安全性の点で望ましい。なお、内部電源６としては、上述した二次電池の他にも、例えば一次電池（単３又は単４の乾電池）を交換可能に搭載する構成としてもよい。
【００２４】
制御回路７は、ＣＰＵやメモリ等からなり、内部電源６と接続されて、ハンドル部３に設けられた操作ボタン（図示せず。）を使用者が操作した場合に、その操作に応じた制御信号を生成し、この制御信号に基づいてヘッド部５への電力供給、並びにヘッド部５の駆動を制御する。
【００２５】
ネック部４は、ハンドル部３とヘッド部５との間を連結する部分であり、細長く括れた形状を有している。また、ネック部４の形状は、図１に示すようなストレート形状に限らず、奥歯を磨き易いように緩やかなカーブ形状としてもよい。また、ネック部４の幅又は厚みは、操作性と強度を考慮して、４〜１０ｍｍの範囲とすることが好ましく、更に好ましくは５〜７ｍｍの範囲である。ネック部４の内部には、ヘッド部５と制御回路７との間を電気的に接続するための配線８が配置されている。この配線８は、中空のネック部４内に配置するか、インサート成形によってネック部４内に埋設して配置することができる。なお、ネック部４の先端には、図示を省略するが、ヘッド部５を着脱自在に取り付けるための取付機構や、配線８をヘッド部５側の配線と接続するための接点などが設けられている。
【００２６】
ヘッド部５は、図２及び図３に示すように、口腔内を清掃しやすい形状や大きさであればよく、その形状について特に限定されないものの、一般的に略直方体状を為している。ヘッド部５は、上述した本体部２内の内部電源６から電力が供給されて、制御回路７により駆動が制御されるものである。具体的に、このヘッド部５は、図２に拡大して示すように、植毛面９ａに複数の刷毛１０が植設された植毛プレート（可動部）９と、植毛プレート９を保持するケーシング（固定部）１１と、植毛プレート９を植毛面９ａと直交する方向（以下、上下方向という。）に往復振動させるリニア駆動機構１２とを有している。
【００２７】
植毛プレート９は、扁平平板状を為しており、その一面が植毛面９ａとされている。この植毛プレート９の厚みは、１〜５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは２〜３．５ｍｍ程度である。
【００２８】
刷毛１０は、その材質について特に限定されないものの、例えば、ポリアミド（例：６−１２ナイロン、６−１０ナイロン）、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート）、ポリオレフィン（例：ポリプロピレン）、エラストマー（例：オレフィン系、スチレン系）などの合成樹脂材料を挙げることができる。また、これらの樹脂材料を複数組み合わせて用いてもよく、例えば芯鞘構造などのように、芯部と鞘部で異なる樹脂材料を用いることもできる。
刷毛１０の縦断面形状は、通常は円形であるが、そのような形状に限定されるものではなく、例えば、楕円形、三角形、四角形、六角形、星形、三つ葉のクローバー形、四つ葉のクローバー形など任意の形状とすることができる。
また、刷毛１０の毛先形状については、毛先を丸めたもの、毛先に向かうに従って徐々に外径が細くなるテーパー状のもの、さらに、ヘラ状、球状、先割れ状など任意の形状とすることができる。
刷毛１０の毛丈は、植毛プレート９の植毛面９ａから、大人用で８ｍｍ〜１３ｍｍ、子供用で６ｍｍ〜９ｍｍとすることが好ましい。刷毛１０の太さ（最大径）は、口腔内の使用性や使用感の点から、０．１２ｍｍ〜０．２６ｍｍであることが好ましい。また、使用感や、刷掃感、清掃効果、耐久性など考慮して、太さの異なる複数本の刷毛を任意に組み合わせて用いてもよい。
なお、植毛プレート９の植毛面９ａには、通常はヘッド部５の長さ方向や幅方向において、刷毛１０の毛束が格子状や千鳥状に所定の間隔で複数並んで配置されるが、これら毛束の配置や間隔、それらの組み合わせ等については、特に限定されるものではなく、目的用途に応じて任意に設定することができる。
また、毛束は、通常は複数本の刷毛１０を略円形状に束ねたものを用いるが、このような略円形状に束ねたものに限らず、略三角形や略四角形などの略多角形状に束ねてもよく、さらに、略楕円状や、略長円状、略長方形状、略多角形状など長径と短径が異なる形状に束ねたものを用いてもよい。
刷毛１０の植毛方法としては、刷毛１０の毛束を二つ折りにし、その間に平線を挟んで植毛プレート９に設けられた植毛穴に固定する平線植毛法や、刷毛１０の下端を植毛プレート９となる溶融樹脂中に圧入して固定する熱融着法、刷毛１０の下端を加熱して溶融塊を形成した後に、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填して植毛プレート９と一体に成形するインモールド法などを用いることができる。
【００２９】
ケーシング１１は、略直方体状を為しており、ネック部４の先端に着脱自在に取り付けられている。このケーシング１１の一面には、植毛プレート９及びリニア駆動機構１２を収納するための凹部１１ａが設けられている。また、ケーシング１１は、図示を省略するが、ネック部４の取付機構に対して着脱自在に取り付けられる被取付機構や、後述するリニア駆動機構１２側の配線とネック部４側の配線８と接続するための接点などを備えている。
【００３０】
リニア駆動機構１２は、図４に示すように、多極着磁が施された永久磁石板１３と、励磁コイル１４が設けられた振動板１５とを有し、この振動板１５を挟んだ厚み方向の両側に一対の永久磁石板１３が間隙Ｓを挟んで対向配置されると共に、永久磁石板１３と振動板１５との間の外周縁部がシール部材１６によって封止された水密構造を有している。
【００３１】
一対の永久磁石板１３は、図４及び図５（ａ）に示すように、植毛プレート９に対応した形状を有するマグネットシートからなり、その両面にストライプ状に着磁されたＮ極とＳ極とがヘッド部５の長さ方向に交互に並ぶ多極着磁パターン１３ａを有している。この多極着磁パターン１３ａは、植毛プレート９の植毛面９ａに対応する領域全体を振動させるため、少なくとも永久磁石板１３の植毛面９ａに対応する領域に亘って着磁されている。なお、本例では、永久磁石板１３のほぼ全面に亘って多極着磁パターン１３ａが着磁されている。また、永久磁石板１３の両面の多極着磁パターン１３ａは、永久磁石板１３の厚み方向においてもＮ極とＳ極とが交互に並ぶように着磁されている。
【００３２】
振動板１５は、図４及び図５（ｂ）に示すように、植毛プレート９に対応した形状の可撓性フィルム１５ａを有し、この可撓性フィルム１５ａは、非磁性・非導電性の絶縁樹脂材料からなっている。励磁コイル１４は、この可撓性フィルム１５ａの主面に、ストライプ状の第１の導体パターン１４ａを平行に複数並べて形成し、これら第１の導体パターン１４ａの隣り合う端部同士を互い違いに連結する複数の第２の導体パターン１４ｂを形成することによって、複数の第１の導体パターン１４ａが複数の第２の導体パターン１４ｂを介して直列に接続されたつづら折り（ジグザグ）形状を有している。また、励磁コイル１４は、植毛プレート９の植毛面９ａに対応する領域全体を振動させるため、少なくとも可撓性フィルム１５ａの植毛面９ａに対応する領域に亘って形成されている。なお、本例では、可撓性フィルム１５ａのほぼ全面に亘って励磁コイル１４が形成されている。また、図１に示すように、励磁コイル１４の両端から引き延ばされた第１の導体パターン１４ａには、それぞれ配線１７が接続されており、これら配線１７が上記ネック部４側の配線８と電気的に接続されるようになっている。
【００３３】
このリニア駆動機構１２では、図４に示すように、一対の永久磁石板１３による磁束が振動板１５の励磁コイル１４と鎖交するように一対の永久磁石板１３と振動板１５とが間隙Ｓを挟んで対向配置されている。具体的に、多極着磁パターン１３ａのＮ極とＳ極との各境界領域に励磁コイル１４の第１の導体パターン１４ａが位置するように一対の永久磁石板１３と振動板１５とが間隙Ｓを挟んで対向配置されている。
【００３４】
シール部材１６は、弾性を有する樹脂材料からなり、一対の永久磁石板１３と振動板１５との間の外周縁部を水密に封止することによって、間隙Ｓへの水等の侵入を防止すると共に、それ自体が弾性変形することで、振動板１５の振動を植毛プレート９に伝えることが可能となっている。
【００３５】
以上のように構成されるリニア駆動機構１２は、ケーシング１１の凹部１１ａに嵌合された状態で、下部側の永久磁石板１３が凹部１１ａの底部に接着剤等により取り付けられている。また、リニア駆動機構１２の上部側の永久磁石板１３には、植毛プレート９が接着剤等により取り付けられている。
【００３６】
そして、このリニア駆動機構１２では、振動板１５の励磁コイル１４に流す電流の向きを切り替えながら、この励磁コイル１４に電流を流すことにより発生する磁界と、永久磁石板１３に発生する磁界との間に働く電磁的な作用によって、振動板１５に厚み方向の往復振動を発生させることができる。具体的に、このリニア駆動機構１２による振動板１５の振動周波数は、５０Ｈｚ〜２万Ｈｚの可聴領域にあることが好ましく、清掃実感を高めるためには、１５０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ（９０００〜６万ｒｐｍ／ｍｉｎ）の範囲がより好ましい。また、リニア駆動機構１２による振動板１５の振幅は、刷毛１０の先端で０．１〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲である。また、リニア駆動機構１２による振動板１５の振幅及び振動周波数は、制御回路７により可変に制御することが可能である。
【００３７】
以上のような構造を有する電動歯ブラシ１では、リニア駆動機構１２による振動板１５の振動が植毛プレート９に伝わることで、この植毛プレート９を植毛面９ａと直交する方向（上下方向）に往復振動させることができる。
【００３８】
したがって、この電動歯ブラシ１では、ヘッド部５のうち、ネック部４の先端に固定されたケーシング１１に対して植毛プレート９のみが上下方向に往復振動するため、ネック部４やハンドル部３を通じて不快な振動が手や唇などに伝わりにくい。また、リニア駆動機構１２は、騒音を発生させることがなく、植毛プレート９のみを駆動するためエネルギー効率が高い。また、本体部２は、ハンドル部３内に内部電源６及び制御回路７を配置するだけでよいため、小型化及び軽量化が可能である。また、ヘッド部５の小型化も可能である。さらに、ネック部４の形状についても自由度が高く、口腔内での操作性の向上が可能である。また、ヘッド部５は、構造がシンプルなため、安価に製造することが可能であり、故障によるリスクも小さい。
【００３９】
以上のように、本発明を適用した電動歯ブラシ１では、口腔清掃時に不快な振動が手や唇などに伝わりにくく、ハンドル部３の小型化を図ることによって操作性の向上を図りつつ、刷掃能力の更なる向上を図ることが可能である。
【００４０】
なお、本発明を適用した電動歯ブラシ１は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００４１】
具体的に、上記リニア駆動機構１２は、上述した振動板１５を挟んだ厚み方向の両側に一対の永久磁石板１３が間隙Ｓを挟んで対向配置された構造に限らず、永久磁石板１３による磁束が振動板１５の励磁コイル１４と鎖交するように永久磁石板１３と振動板１５とが間隙Ｓを挟んで対向配置された構造であればよい。例えば、図６に示すリニア駆動機構１２Ａは、２つの振動板１５が間隙Ｓ及び永久磁石板１３を挟んで積層された構造を有している。このように、永久磁石板１３と振動板１５とは、間隙Ｓを挟んで複数積層することも可能である。
【００４２】
また、上記リニア駆動機構１２では、振動する振動板１５が永久磁石板３に接触することによる騒音の発生を防ぐため、これら永久磁石板１３と振動板１５との間に、例えばスポンジ状の部材などを制音材として挿入することも可能である。
【００４３】
また、上記リニア駆動機構１２では、上記励磁コイル１４がつづら折り形状を有する場合に限らず、例えば図７に示すように、上記振動板１５ａに上記第１の導体パターン１４ａのみを平行に複数並べて形成し、各第１の導体パターン１４ａに流れる電流を個別に制御する構成としてもよい。この場合、植毛プレート９の植毛面９ａにおける振動の分布を細かく制御することによって、例えば、植毛面９ａの中央部分だけ振動の振幅を大きくしたり、振動をヘッド部５の長さ方向にぜん道運動させたりすることもできる。
【００４４】
さらに、上記リニア駆動機構１２では、図８に示すように、永久磁石板１３の多極着磁パターン１３ａの向きをＮ極とＳ極とがヘッド部５の幅方向に交互に並ぶ方向とし、この多極着磁パターン１３ａのＮ極とＳ極との各境界領域に第１の導体パターン１４ａが位置するように振動板１５を配置してもよい。この場合、ヘッド部５の幅方向において、駆動の分布を異ならせることができる。
【００４５】
このように、本発明を適用した電動歯ブラシ１では、リニア駆動機構１２による駆動の分布を一様ではなく異ならせることによって、歯間や歯頸部などへの毛先の隙間進入性や清掃性を向上させたり、歯面の清掃性を向上させたりすることができる。
【００４６】
また、上記ヘッド部５は、ハンドル部３及びネック部４からなる本体部２に対して着脱自在に取り付けた構成に限らず、ヘッド部５とネック部４とが一体に形成されたものをハンドル部３からなる本体部２に対して着脱自在に取り付けた構成とすることも可能である。
【００４７】
なお、上記電動歯ブラシ１の取替用ブラシについては、上記ハンドル部３及びネック部４からなる本体部２に対して上記ヘッド部５を取り替え可能としたものを挙げることができる。また、上記電動歯ブラシ１は、上記ヘッド部５及びネック部４からなる取替用ブラシを上記ハンドル部３からなる本体部２に対して取り替え可能とした構成であってもよい。これら取替用ブラシは、本体部２に対して着脱自在に取り付けることが可能なことから、本体部２とは別個に販売して、一定使用後に交換することが可能となっている。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４９】
本実施例では、図９及び図１０に示すヘッド部５を備えた電動歯ブラシ（実施例１）、図１１に示す回転タイプの電動歯ブラシ１００（比較例１）、図１２に示す振動モータタイプの電動歯ブラシ２００（比較例２）、図１３に示すリニアモータタイプの電動歯ブラシ３００（比較例３）、図１４に示す超音波タイプの電動歯ブラシ４００（比較例４）を実際に作製し、「清掃実感」、「振動／騒音」、「口腔内操作性」、「持ちやすさ」、及びこれらの「総合評価」を行った。その評価結果を表１に示す。なお、各評価については、２０人の専門パネラーによる官能評価とし、○は「非常によい。」、△は「どちらともいえない。」、×は「良くない。」という評価である。
【００５０】
なお、実施例１の電動歯ブラシは、図９及び図１０に示すようなリニア駆動機構１２Ｂを備える以外は、上記図１に示す電動歯ブラシ１とほぼ同様の構造を有している。すなわち、このリニア駆動機構１２Ｂは、２つの振動板１５と３つの永久磁石板とを間隙Ｓを挟んで順次積層し、その外周縁部をシール材１６で封止した水密構造を有している。
また、永久磁石板１３は、プラスチック磁石からなり、その厚みは０．５ｍｍである。振動板１５は、ＰＥＴフィルムからなり、その厚みは０．２ｍｍである。永久磁石板１３と振動板１５との間の間隙Ｓは、それぞれ０．２ｍｍである。シール材１６は、シリコン樹脂からなり、その厚みは１．０ｍｍである。リニア駆動機構１２Ｂの全体の厚みは５．２ｍｍである。
そして、このリニア駆動機構１２Ｂは、制御回路７の制御によって振動板１５に振動周波数３００Ｈｚの振動を発生させる。振動板１５の振幅は０．５ｍｍである。
ヘッド部５は、ポリプロピレンからなり、各部の寸法は図９に示すとおりである。また、ヘッド部５の全体の厚みは５．２ｍｍ、凹部１１ａの底部の厚みは１．０ｍｍである。
ネック部４は、ポリプロピレンからなり、その最小径は５．５ｍｍである。また、ネック部４をインサート成形する際に、その中心に配線８を埋設した。
植毛プレート９は、厚み１．５ｍｍのポリプロピレンからなり、この植毛プレート９に熱融着法により刷毛１０を固定した。刷毛１０には、毛丈１０．０ｍｍ、用毛径８ｍｉｌのナイロンを用いた。
本体部２は、外径１２ｍｍのポリプロピレン製の筐体からなり、内部電源６には、ニッケル水素電池を用いた。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１に示すように、本発明を適用した実施例１の電動歯ブラシは、清掃実感、振動／騒音、口腔内操作性、持ちやすさの何れの評価も良い結果が得られたため、総合評価についても非常に良い結果が得られた。一方、比較例１の回転タイプの電動歯ブラシは、清掃実感以外の評価が悪く、総合評価についても良い結果が得られなかった。一方、比較例２の振動モータタイプの電動歯ブラシでは、振動／騒音の評価が悪く、総合評価について実施例１の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。一方、比較例３のリニアモータタイプの電動歯ブラシでは、振動／騒音と持ちやすさの評価が悪く、総合評価について実施例１の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。一方、比較例４の超音波タイプの電動歯ブラシでは、清掃実感と持ちやすさの評価が悪く、総合評価について実施例１の電動歯ブラシよりも良い結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明を適用した電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す電動歯ブラシのヘッド部を拡大して示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示す線分Ｘ−Ｘ’によるヘッド部の断面図である。
【図４】図４は、リニア駆動機構を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）は、永久磁石板を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、振動板を示す斜視図である。
【図６】図６は、リニア駆動機構の変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、リニア駆動機構の別の変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、振動板の変形例を示す断面図である。
【図９】図９は、実施例１に示す電動歯ブラシのヘッド部の各寸法を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図７に示す線分Ｙ−Ｙ’によるヘッド部の断面図である。
【図１１】図１１は、回転タイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図１２】図１２は、振動モータタイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図１３】図１３は、リニアモータタイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、超音波タイプの電動歯ブラシの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…電動歯ブラシ  ２…本体部  ３…ハンドル部  ４…ネック部  ５…ヘッド部  ６…内部電源  ７…制御回路  ８…配線  ９…植毛プレート（可動部）  ９ａ…植毛面  １０…刷毛  １１…ケーシング（固定部）  １１ａ…凹部  １２，１２Ａ，１２Ｂ…リニア駆動機構  １３…永久磁石板  １４…励磁コイル  １５…振動板  １５ａ…可撓性フィルム  １６…シール部材  １７…配線  Ｓ…間隙
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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