電動牙刷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠以通過電動方式得到的清潔力來協(xié)助手動刷磨操作的清潔力的電動牙刷。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電動牙刷，廣泛采用了以下類型等的電動牙刷:直線運(yùn)動類型，具備將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為刷頭部的往復(fù)直線運(yùn)動的變換單元；反轉(zhuǎn)運(yùn)動類型，具備將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為刷頭部的往復(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動的變換單元；錘塊振動類型，通過電動機(jī)使錘塊旋轉(zhuǎn)來使刷頭部振動；線性振動類型，通過線性致動器使刷頭部往復(fù)振動。
[0003]另一方面，作為電動牙刷的電源開關(guān)，廣泛采用了具有按鈕式、滑動式等的電觸點(diǎn)的機(jī)械式的電源開關(guān)(例如參照專利文獻(xiàn)I。)。
[0004]另外，還提出了一種構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)的電動牙刷:使電動牙刷具備加速度傳感器，基于來自加速度傳感器的信號推斷估計(jì)刷磨位置而切換振動模式(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-136146號公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-240759號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]直線運(yùn)動類型、反轉(zhuǎn)運(yùn)動類型、線性振動類型的電動牙刷能夠增強(qiáng)通過電動方式得到的刷磨力，但是構(gòu)造復(fù)雜，且手柄部無論如何都會變粗或牙刷變重。特別是在具有多個(gè)振動模式的情況下，開關(guān)部的構(gòu)造也變得復(fù)雜，且開關(guān)由于要在握著牙刷的狀態(tài)下操作而必須設(shè)置于手柄部的圓周部，因此存在手柄部進(jìn)一步變粗、牙刷也變得更重的擔(dān)憂。若手柄部變粗或變重，則對于手小的兒童和女性、握力弱或缺乏持久力的兒童和老年人、病人來說，難以牢固地持續(xù)握住牙刷，因此無法確保充分的刷牙時(shí)間，存在盡管刷了牙卻處于不充分的口腔清潔狀態(tài)的擔(dān)憂，從而并不理想。
[0009]另一方面，在手動牙刷中，絲狀的刷毛前端在齒面等表面往復(fù)時(shí)的物理力對牙刷的清潔性有很大影響。因此，為了高效地清潔，優(yōu)選的是使刷毛前端在想要清潔的部分往復(fù)移動，但是為此需要掌握適當(dāng)?shù)乃⒛ゼ夹g(shù)。但是實(shí)際上，很多人以與使用者的喜好相應(yīng)的自己的刷磨法來進(jìn)行刷磨，從而存在以下問題:若持續(xù)進(jìn)行過度用力的刷磨、長時(shí)間的刷磨，則會刮掉牙齒、牙齦。另外，當(dāng)未掌握適當(dāng)?shù)乃⒛ゼ夹g(shù)時(shí)，需要花費(fèi)更長時(shí)間來進(jìn)行刷磨以得到充分的口腔清潔，但是，對于兒童、老年人、病人、孕婦等無法長時(shí)間地持續(xù)張嘴來刷牙的人來說，存在無法進(jìn)行充分的口腔清潔的擔(dān)憂。并且，對于兒童、生活自理困難的老年人、病人來說，在由自己或幫助者進(jìn)行的口腔清潔中需要更高級的刷磨技術(shù)，但是掌握該技術(shù)的人不多，因此對于兒童、生活自理困難的老年人、病人來說，口腔清潔容易變得不完全的可能性高。已知當(dāng)口腔清潔不充分時(shí)，不僅會引起齲齒、牙周病等疾病，還會成為誤咽性肺炎、早期流產(chǎn)等全身疾病等的原因之一，特別是對于需要看護(hù)者、老年人、孕婦來說，短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充分的口腔清潔是一個(gè)大問題。
[0010]另外，在電動牙刷中，當(dāng)想要使刷頭部(植入有絲的部分)進(jìn)行上下運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動等大幅移動時(shí)，需要設(shè)置用于將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動力以物理方式直接傳遞至刷頭部的機(jī)構(gòu)部分等，或需要進(jìn)行驅(qū)動所需的運(yùn)動能量，因此電動機(jī)的小型化有限等而無法充分地使包括手柄部的牙刷主體細(xì)。另一方面，通過使用旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的動力使錘塊型運(yùn)動件旋轉(zhuǎn)、或使用線性電動機(jī)使錘塊往復(fù)運(yùn)動來對牙刷整體提供振動的錘塊振動類型的電動牙刷構(gòu)造簡單，因此能夠?qū)⑹直繕?gòu)成得細(xì)、長、漂亮，而且能夠收納到手包、挎包等中，因此最近在年輕女性中間正在普及。但是，該錘塊振動類型的電動牙刷是通過向刷頭部傳遞錘塊型運(yùn)動件的伴隨旋轉(zhuǎn)的重心變動來得到機(jī)械式清潔力的，因此與一般的電動牙刷、即以物理方式與電動機(jī)驅(qū)動部親合來使牙刷頭部運(yùn)動的電動牙刷相比，對刷頭部提供的運(yùn)動能量格外小，不足以得到充分的清潔力。
[0011]鑒于這種狀況，本發(fā)明人得到以下想法:在如錘塊振動類型那樣能夠使手柄部細(xì)、長但只能得到弱刷磨力的電動牙刷中，通過使手柄部細(xì)到接近手動牙刷的手柄部的粗細(xì)度來充分確保通過手動進(jìn)行的刷磨操作的操作性，在僅以通過手動進(jìn)行的刷磨操作無法得到充分的清潔性的情況下通過電動方式來協(xié)助，由此整體上能夠確保充分的刷磨力，本發(fā)明人對協(xié)助通過手動進(jìn)行的刷磨的電動輔助牙刷的開發(fā)進(jìn)行了悉心研究。
[0012]其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了以下問題:在使電動牙刷的手柄部細(xì)的情況下，若想要設(shè)置按鈕式、滑動式的開關(guān)來作為電源開關(guān)，則電源開關(guān)無論如何都會變得小型，對難以進(jìn)行微妙的手指操作的老人、喜歡美甲的指甲長的女性來說，操作變得非常難，或者，為了得到所需最低限度的最佳協(xié)助，需要根據(jù)刷牙動作的狀態(tài)來隨時(shí)切換電源開關(guān)，但是難以在手移動時(shí)操作電源開關(guān)。還發(fā)現(xiàn)了:若在將刷頭部插入到口中之前在刷頭部上放有牙膏的狀態(tài)下操作電源開關(guān)，則會產(chǎn)生附著于刷頭部的水滴、牙膏脫落或飛散的問題，因此優(yōu)選的是在將刷頭部插入到口腔內(nèi)的狀態(tài)下操作電源開關(guān)，但是在為了刷牙而將電動牙刷換手時(shí)，難以確定電源開關(guān)的位置，需要僅靠手指的感覺來尋找電源開關(guān)并操作電源開關(guān)，因此操作非常難。而且，一般來說，當(dāng)身體狀況、要清潔的部位等條件不同時(shí)，刷牙時(shí)的刷磨力發(fā)生變動，因此存在清潔不充分或由于施加過剩的物理力而對牙齒表面產(chǎn)生負(fù)荷從而發(fā)生損傷等擔(dān)憂。如果被清潔者能夠以口腔清潔部位、握牙刷的手的感覺為參考來感受該刷磨力的過與不足從而控制刷磨則沒有問題，但是若被清潔者為生病、有障礙的人或兒童等，則存在以下情況:無法感受到上述的細(xì)膩的感覺，進(jìn)一步地?zé)o法控制手的細(xì)膩的移動，因此無法判斷適當(dāng)?shù)膮f(xié)助程度、是否需要協(xié)助，或無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃⒛?。特別是在由看護(hù)者等其他人而非被清潔者本身操作牙刷的情況下，可以說是困難的。并且，在對需要幫助的人、小孩進(jìn)行刷牙的情況下，還存在以下問題:幫助者需要以不同于自己刷牙時(shí)的把持方法來保持電動牙刷，從而難以操作電源開關(guān)。
[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種在提高向工作狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)的切換操作的操作性的同時(shí)使手柄部細(xì)以能夠確保通過手動進(jìn)行的刷磨操作的操作性的電動牙刷。還在于提供一種根據(jù)清潔部位、牙刷的把持方法、移動方法等在刷牙過程中始終變動的刷磨狀態(tài)來自動向刷頭部提供充分必要的機(jī)械協(xié)助由此實(shí)現(xiàn)高效的口腔清潔的電動牙刷。
_4] 用于解決問題的方案
[0015]本發(fā)明所涉及的電動牙刷具備:牙刷主體，其具有牙刷頭部和用于手動操作牙刷頭部的手柄部；振動產(chǎn)生單元，其使上述牙刷頭部振動；加速度傳感器，其檢測通過手動進(jìn)行的刷磨操作；以及控制單元，其基于來自上述加速度傳感器的輸出來至少將上述振動產(chǎn)生單元切換控制為工作狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)。而且，在例如包括刷磨操作、手持操作在內(nèi)的室內(nèi)的通常使用方式下對電動牙刷提供的加速度處于可預(yù)測的范圍，因此能夠通過探測該加速度來控制電動牙刷的驅(qū)動，但是在除此以外的狀況下，例如在從制造工廠出廠、流通的期間、由使用者攜帶移動的期間等，會對電動牙刷提供各種大小的加速度，該加速度中有時(shí)也包括與室內(nèi)的通常使用方式相同范圍的加速度，因此若是如上所述那樣以室內(nèi)的通常使用方式為前提的控制條件則存在發(fā)生誤動作的擔(dān)憂。因此，優(yōu)選的是設(shè)置用于防止這些誤動作的誤動作防止機(jī)構(gòu)。
[0016]在該電動牙刷中，當(dāng)手動地對牙刷主體進(jìn)行刷磨操作時(shí)，由加速度傳感器來檢測該刷磨操作時(shí)的加速度，通過控制單元將振動產(chǎn)生單元切換為工作狀態(tài)，通過振動產(chǎn)生單元對刷頭部賦予振動，從而能夠以通過電動方式得到的振動來協(xié)助通過手動進(jìn)行的刷磨，以刷磨牙齒、牙齦。另一方面，當(dāng)中斷通過手動進(jìn)行的牙刷主體的刷磨操作時(shí)，基于來自加速度傳感器的輸出，通過控制單元將振動產(chǎn)生單元切換為停止?fàn)顟B(tài)。另外，也能夠基于在該刷磨操作時(shí)檢測出的加速度等信息，在得到充分的刷磨的情況下停止協(xié)助，或者在刷磨不足的情況下，按照不足的程度來控制通過電動方式得到的協(xié)助程度。
[0017]這樣，在該電動牙刷中，將手動地進(jìn)行刷磨操作構(gòu)成為前提，因此能夠采用輸出比較弱的小型振動產(chǎn)生單元來作為振動產(chǎn)生單元。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)將電動牙刷的手柄部構(gòu)成得細(xì)、長以適于通過手動進(jìn)行刷磨操作的電動牙刷，能夠在采用輸出比較弱的小型振動產(chǎn)生單元作為振動產(chǎn)生單元的同時(shí)提高通過手動進(jìn)行刷磨操作的操作性，從而充分地確保刷磨性能。另外，通過手動地對牙刷主體進(jìn)行刷磨操作，振動產(chǎn)生單元工作，通過中斷牙刷主體的刷磨操作，振動產(chǎn)生單元停止，或者也能夠根據(jù)刷磨操作的狀況來自動判斷協(xié)助程度并改變協(xié)助程度，因此無論是在手指的感覺已變?nèi)醯睦先?、生病或有障礙的人、喜歡美甲的指甲長的女性進(jìn)行刷牙的情況下，還是在由其他人對需要幫助的人、小孩進(jìn)行刷牙的情況下，都能夠容易地將振動產(chǎn)生單元切換為工作狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)一步地能夠切換為適當(dāng)?shù)膮f(xié)助狀態(tài)。另外，能夠省略機(jī)械式的電源開關(guān)，因此能夠?qū)㈦妱友浪⒌氖直繕?gòu)成得進(jìn)一步細(xì)、長并且能夠減少手柄部的凹凸部分來提高手柄部的清潔性，而且，能夠簡單地構(gòu)成電動牙刷的水密構(gòu)造以提高水密性并且能夠降低電動牙刷的制作成本。并且，能夠在將牙膏放在刷頭部上后將刷頭部插入到口腔內(nèi)的狀態(tài)下，通過手動地進(jìn)行刷磨操作來使振動產(chǎn)生單元工作，因此能夠防止牙膏的脫落、飛散。另外，即使在電池用盡的情況下，也能夠與手動牙刷同樣地刷牙。此外，本發(fā)明的電動牙刷內(nèi)置有加速度傳感器和運(yùn)算部及場效應(yīng)晶體管、二次電池和用于對該二次電池進(jìn)行充電的感應(yīng)線圈及充電電路，構(gòu)成為能夠通過將電動牙刷放置于外部的充電器來使感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流以對二次電池進(jìn)行充電。在此，在充電中上述加速度傳感器和運(yùn)算部均處于通電狀態(tài)，但是為了使電力消耗量最小，也能夠使運(yùn)算部為休眠狀態(tài)，使加速度傳感器為待機(jī)狀態(tài)。另外，在本發(fā)明的電動牙刷中將二次電池活用為電源，能夠通過在運(yùn)算部中設(shè)定最終放電電壓來防止二次電池的由過放電所引起的性能劣化。在此，在低于最終放電電壓的情況下，中斷來自二次電池的電源供給，因此處于向加速度傳感器、運(yùn)算部、場效應(yīng)晶體管等的通電被切斷而電動牙刷的控制完全停止的狀態(tài)。為了脫離該狀態(tài)而使電動牙刷的功能恢復(fù)，以將電動牙刷放置在充電器上為觸發(fā)，使內(nèi)置于電動牙刷的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)一步使用場效應(yīng)晶體管和調(diào)節(jié)器來向運(yùn)算部等施加規(guī)定的電壓。但是，也能夠在電動牙刷中設(shè)置通過刷磨操作來發(fā)電的發(fā)電單元，以該發(fā)電單元發(fā)電為觸發(fā)來開始控制單元的控制。在該情況下，能夠在進(jìn)行刷磨操作之前切斷向控制單元和加速度傳感器的通電，因此在減少待機(jī)電流上較為理想。并且，有時(shí)伴隨二次電池的劣化會產(chǎn)生氣體，若收容二次電池的空間處于密閉狀態(tài)，則產(chǎn)生牙刷主體膨脹、變形或破裂的擔(dān)憂，因此優(yōu)選的是設(shè)置用于排出所產(chǎn)生的氣體的排氣孔機(jī)構(gòu)。在設(shè)置有排氣孔機(jī)構(gòu)的情況下，進(jìn)一步優(yōu)選的是設(shè)置液體無法通過而氣體能夠通過的通氣性膜，以防止水等異物從外部流入到電動牙刷的內(nèi)部。
[0018]在此，作為實(shí)施方式，優(yōu)選的是，作為上述振動產(chǎn)生單元，使用具備電動機(jī)以及通過該電動機(jī)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)的重錘的振動產(chǎn)生單元，或者使用具備線性致動器以及通過該線性致動器進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的重錘的振動產(chǎn)生單元。本發(fā)明所涉及的電動牙刷也能夠應(yīng)用于直線運(yùn)動類型、反轉(zhuǎn)運(yùn)動類型等的電動牙刷，但是適合于以下類型的