歯ブラシ用バイブレータ

本発明は、歯ブラシ用バイブレータに関する。

電動歯ブラシの分野において、特許文献1の電動歯ブラシが知られている。特許文献1の電動歯ブラシは、汎用歯ブラシを収容可能とし、歯ブラシに振動を与える歯ブラシ収容部と、歯ブラシ収容部に密着結合されており、モータの駆動により発生した振動を歯ブラシ収容部に伝達する駆動部とを備える。駆動部は、歯ブラシ収容部の上端部(歯ブラシを収容した状態で歯ブラシの毛束側の端部)に設けられた固定部に固定され、歯ブラシ収容部の下端部側に歯ブラシ収容部と平行に設けられている。

特開2006−122669号公報

特許文献1に記載の電動歯ブラシでは、駆動部と歯ブラシ収容部とが平行に配置され、かつ、互いに密着結合されている。そのため、電動歯ブラシを使用するユーザは、電動歯ブラシの使用時には、歯ブラシ収容部とともに駆動部も把持する。この場合、歯ブラシ収容部と駆動部がユーザにより握られるので、駆動部のモータで生成された振動は減衰するため効率的に歯ブラシに伝達されない。

そこで、本発明は、効率的に振動を歯ブラシに伝達可能な歯ブラシ用バイブレータを提供することを目的とする。

本発明に係る歯ブラシ用バイブレータは、歯ブラシを保持するとともに、上記歯ブラシに振動を印加する振動印加部と、振動印加部に着脱自在に接続されるとともに、ユーザにより把持されるグリップ部と、を備える。

上記構成では、振動印加部とグリップ部とは別部品で、着脱自在に接続されている。そのため、グリップ部をユーザが把持しても、ユーザの把持力によって振動印加部の振動が減衰しにくい。その結果、振動印加部の振動を歯ブラシに効率的に伝達できる。

上記振動印加部は、上記振動印加部のグリップ部側端部に設けられる第1マグネットを有し、上記グリップ部は、上記グリップ部の振動印加部側端部に設けられる第2マグネットを有し、上記振動印加部と上記グリップ部は、上記第1マグネットと上記第2マグネットとの引き合う力により着脱自在に接続されてもよい。

この構成では、振動印加部とグリップ部とは、第1マグネットと第2マグネットとの磁力によって相互に引き合うように接続される。そのため、振動印加部とグリップ部との着脱が容易である。

上記振動印加部と上記グリップ部とが接続された状態において、上記振動印加部と上記グリップ部は、点接触していてもよい。この場合、振動印加部がグリップ部に対して揺動しやすいので、振動印加部の振動が減衰しにくい。よって、振動印加部の振動が一層効率的に歯ブラシに伝達される。

上記振動印加部は、上記歯ブラシに印加する振動を生成する振動部を有し、上記グリップ部は、上記振動部に電力を供給する電力供給部を有し、上記電力供給部は、上記グリップ部が上記振動印加部に接続された状態で上記振動部に電気的に接続されてもよい。

これにより、振動印加部をグリップ部に取り付けた際に、グリップ部が有する電力供給部で、振動印加部が有する振動部を確実に駆動可能である。

上記振動印加部のグリップ部側端部には、上記振動部に電気的に接続される第1端子部が設けられており、上記グリップ部の振動印加部側端部には、上記電力供給部に電気的に接続される第2端子部が設けられており、上記振動印加部と上記グリップ部とが接続された状態で、上記第1端子部と上記第2端子部が電気的に接触してもよい。

これにより、振動印加部をグリップ部に取り付けた際に、振動部と電力供給部とが電気的に接続され得る。

上記振動印加部及び上記グリップ部の何れか一方は、振動検知部を有し、上記電力供給部は、上記振動検知部の検知結果に応じて、上記振動部の振動状態を制御してもよい。この構成では、歯ブラシを歯に当てても(振動を制止するような負荷の変動があっても)、所定範囲内の振動状態を維持しながら歯を磨くことが可能である。

上記グリップ部は、姿勢検知部を有し、上記電力供給部は、上記姿勢検知部の検知結果に応じて、上記振動部の振動状態を制御してもよい。

これにより、例えば、歯磨き時に歯に対する歯ブラシの当て方(姿勢)に応じて振動状態が制御され得る。そのため、例えば、歯を磨く箇所によって振動状態が変えられる。

上記振動部は、偏心分銅付きモータであり得る。

本発明によれば、効率的に振動印加部の振動を歯ブラシに伝達可能な歯ブラシ用バイブレータを提供可能である。

図1は、一実施形態に係る歯ブラシ用バイブレータであって、歯ブラシを保持した状態(使用状態)の歯ブラシ用バイブレータの斜視図である。

図2は、図1において下側(歯ブラシの正面側)からみた場合の歯ブラシ用バイブレータの斜視図である。

図3は、図1のIII−III線に沿った断面構成の模式図である。

図4は、歯ブラシ用バイブレータの電気的な接続関係を説明するための図面である。

図5は、図1に示した歯ブラシ用バイブレータが有する振動印加部の斜視図である。

図6は、図1に示した歯ブラシ用バイブレータが有するグリップ部の斜視図である。

図7は、検証実験に使用した第1デバイスの平面図である。

図8は、図7のVIII−VIII線に沿った断面図である。

図9は、図7に示した第1デバイスの分解斜視図である。

図10は、検証実験に使用した第2デバイスの平面図である。

図11は、図10のXI—XI線に沿った断面図である。

図12は、検証実験の実験方法を説明するための図面である。

図13は、第1デバイスを使用し、第1デバイスが有する2つの振動部のうちの一つの振動部を駆動した検証実験1において、第1デバイスの振動に伴う第1デバイスの先端部の変位を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図14は、検証実験1において、第1デバイスの振動に伴う第1デバイスの先端部の加速度を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図15は、第2デバイスを使用し、第2デバイスが有する2つの振動部のうちの一つの振動部を駆動した検証実験2において、第2デバイスの振動に伴う第2デバイスの先端部の変位を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図16は、検証実験2において、第2デバイスの振動に伴う第2デバイスの先端部の加速度を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図17は、第1デバイスを使用し、第1デバイスが有する2つの振動部を駆動した検証実験3において、第1デバイスの振動に伴う第1デバイスの先端部の変位を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図18は、検証実験3において、第1デバイスの振動に伴う第1デバイスの先端部の加速度を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図19は、第2デバイスを使用し、第2デバイスが有する2つの振動部を駆動した検証実験4において、第2デバイスの振動に伴う第2デバイスの先端部の変位を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図20は、検証実験4において、第2デバイスの振動に伴う第2デバイスの先端部の加速度を計測した場合の実験結果を示す図面である。

図21は、第2の実施形態に係る歯ブラシ用バイブレータの構成を概略的に示す縦断面図である。

図22は、図21に示した歯ブラシ用バイブレータが有する振動印加部を、側方から見た場合の図面である。

図23は、図21に示した歯ブラシ用バイブレータが有する振動印加部を、グリップ部側からみた場合の図面である。

図24は、図21に示した歯ブラシ用バイブレータが有するグリップ部を、振動印加部側からみた場合の図面である。

図25は、歯ブラシを振動印加部に取り付ける方法を説明するための図面である。

図26は、歯ブラシを振動印加部に取り付ける方法において、図24に示した工程の後工程を説明するための図面である。

図27は、歯ブラシ用バイブレータの変形例1を説明するための図面である。

図28は、歯ブラシ用バイブレータの変形例2を説明するための図面である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を説明する。同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。各図面における寸法、形状は、実際のものとは必ずしも同一ではない。

図1〜図3に模式的に示した歯ブラシ用バイブレータ(以下、単に「バイブレータ」と称す)1は、歯ブラシ2に振動を与えることによって歯ブラシ2を電動歯ブラシとして機能させる装置である。図1〜図3では、バイブレータ1の使用状態、すなわち、歯ブラシ2がバイブレータ1に装着(収容)された状態を模式的に示している。

説明の便宜のため、以下では、歯ブラシ2の柄2aの延在方向において、毛束2b側を「前側」と称し、毛束2bの反対側を「後側」と称す。歯ブラシ2の柄2aの厚み方向(毛束2bを構成する毛の長さ方向)において、毛束2bが設けられている側を「正面側」と称し、反対側を「背面側」と称す。バイブレータ1の説明においても、歯ブラシ2がバイブレータ1に取り付けられた状態に基づいて、上記方向を示す用語を用いる。

バイブレータ1は、歯ブラシ2を保持する歯ブラシ保持体である。バイブレータ1は、歯ブラシ2の柄2aの延在方向に延びた柱状を呈する。バイブレータ1が保持する歯ブラシ2は、市販の歯ブラシでよい。

バイブレータ1は、振動印加部3と、グリップ部4とを有する。振動印加部3とグリップ部4とは、着脱自在な別部品である。本実施形態において、振動印加部3とグリップ部4との着脱自在な結合には磁力を利用している。バイブレータ1において、振動印加部3は、グリップ部4の前端(図1〜図3において毛束2b側)に取り付けられる。

振動印加部3は、歯ブラシ2を保持するとともに、歯ブラシ2に振動を印加する。グリップ部4は、ユーザに把持される部分である。

図4を参照して、バイブレータ1における電気的な接続関係を中心にして、バイブレータ1の概略を説明する。図4は、振動印加部3がグリップ部4に取り付けられた際のバイブレータ1のブロック図である。

振動印加部3は、歯ブラシ2に与える振動を生成する2つの振動部10A,10Bを備える。グリップ部4は、振動印加部3に内蔵された振動部10A,10Bに電力を供給する電力供給部20を有する。

振動印加部3及びグリップ部4のそれぞれは、振動印加部3をグリップ部4に取り付けた際に、振動部10A,10Bを電力供給部20に電気的に接続するための接点端子(第1端子部)T1a、T1b及び接点端子(第2端子部)T2a,T2bを有する。接点端子T1aは、振動部10Aに電気的に接続されており、接点端子T1bは、振動部10Bに電気的に接続されている。接点端子T2aは、接点端子T1aに対応する端子であり、電力供給部20に電気的に接続されている。接点端子T2bは、接点端子T1bに対応する端子であり、電力供給部20に電気的に接続されている。

図4では、電気的接続関係を概念的に図示しているため、振動部10A,10Bのそれぞれに対して一つの接点端子T1a,T1bを図示している。しかしながら、振動部10A,10Bのそれぞれに対して所望の電力を供給するために、振動印加部3は、振動部10Aに対して正負一対の接点端子T1a,T1aを有し、振動部10Bに対して正負一対の接点端子T1b,T1bを有する。よって、グリップ部4も接点端子T1a,T1aに対応した接点端子T2a,T2aを有し、接点端子T1b,T1bに対応した接点端子T2b,T2bを有する。

電力供給部20は、電源部21と、スイッチ部22と、振動制御部23とを有する。電源部21は、振動部10A,10Bに電力を供給する電力源であり、例えば乾電池を有する。電源部21は、乾電池に代えて充電式電池を有してもよい。

スイッチ部22は、ユーザからの振動部10A,10Bの駆動のオン/オフの指示を受け付ける機能を有する。スイッチ部22は、ユーザからの指示に応じて振動部10A,10Bの振動状態を複数段(本実施形態では低、中及び高)に切り替える指示を受け付ける機能を有してもよい。本実施形態において、スイッチ部22は、押ボタン式スイッチであり、押し下げ回数に応じて、振動部10A,10Bのオン/オフの切り替えとともに、オン状態における振動状態を低、中及び高の3つの段階に順次切り替えられるように構成されている。スイッチ部22の構成は、振動部10A,10Bのオン/オフの切り替え指示を受け付けられるようであれば、上記に例示した押下げ式ボタンに限定されない。

振動制御部23は、電源部21、スイッチ部22及び接点端子T2a,T2bに電気的に接続されている。振動制御部23は、スイッチ部22で受け付けたユーザからの指示に応じて、振動部10A,10Bの振動状態を制御する。具体的には、スイッチ部22で受け付けたユーザからの指示に応じて、振動部10A,10Bが所望の振動状態となるように、電源部21から振動部10A,10Bに供給する電力の大きさを調整した後、接点端子T2a,T2bに所定の駆動信号(所定の電力)を供給する。接点端子T2a,T2bは、振動印加部3がグリップ部4に取り付けられた状態では、接点端子T1a,T1bを介して振動部10A,10Bに電気的に接続されているため、振動部10A,10Bは、ユーザの指示に応じた振動状態で振動可能である。第1の実施形態では、振動制御部23は、振動部10A,10Bをそれらが同様の振動状態になるように駆動する形態を主に説明するが、振動制御部23は、振動部10A,10Bを異なる振動状態で駆動してもよい。すなわち、振動制御部23は、振動部10A及び振動部10Bの一方を駆動し、他方を駆動しないように制御してもよい。

グリップ部4は、振動部10A,10Bの振動状態をユーザに示すための振動状態表示部30を有し得る。本実施形態において、振動状態表示部30は、図3に模式的に示したように、3個のLED30a,30b,30cを有する。各LED30a,30b,30cは、振動制御部23に電気的に接続されており、振動制御部23によって発光状態が制御される。例えば、振動部10A,10Bがオフ状態では、すべてのLED30a,30b,30cが非発光状態に制御され、低振動状態、中振動状態、及び高振動状態のそれぞれで振動部10A,10Bを振動させる場合は、各振動状態に応じて、3つのLED30a,30b,30cのうちいずれかが点灯状態であるように、制御される。

次に、図1〜図3、図5及び図6を参照して、振動印加部3及びグリップ部4の構成の一例について詳説する。図3では、バイブレータ1における電気的配線の図示は省略している。図5は、グリップ部4側からみた振動印加部3の斜視図であり、図6は、振動印加部3側からみたグリップ部4の斜視図である。

<振動印加部> 振動印加部3は、ケース40と、振動部10A,10Bと、接点端子T1a,T1a,T1b,T1bと、第1マグネットM1,M1を有する。

ケース40は、中空柱状体である。ケース前壁41(図2及び図3参照)及びケース後壁42(図3及び図5参照)のそれぞれには、歯ブラシ2の柄2aを通すための第1開口43及び第2開口44が形成されている。ケース前壁41は、振動印加部3においてグリップ部4との接続側と反対側に位置する壁である。ケース後壁(グリップ部側端部)42は、振動印加部3においてグリップ部4と接続される側の壁である。ケース40の材料は、例えばポリカーボネート(PC)といった樹脂であり、樹脂に限定されず金属でもよい。

第1開口43及び第2開口44の形状及び大きさは、柄2aのうち振動印加部3に挿入される領域(以下「第1被挿入領域」と称す)の形状及び最大の大きさに実質的に一致している。ケース40内には、柄2aを挟むように一対の仕切り板51,52がケース40に固定されている。一対の仕切り板51,52の固定方法はねじ止めでもよいし、接着剤による固定でもよい。一対の仕切り板51,52の材料は、例えばポリカーボネート(PC)といった樹脂であり、樹脂に限定されず金属でもよい。一対の仕切り板51,52の間の距離は、柄2aのうち、振動印加部3の第1被挿入領域のうち最も厚い部分の厚さに実質的に等しい。よって、第1開口43、一対の仕切り板51,52間及び第2開口44により、柄2aの挿通領域が形成されている。第1開口43及び第2開口44の形状及び大きさ並びに一対の仕切り板51,52間の距離が前述した関係であれば、柄2aをケース40内に挿通可能であり、かつ、ケース40によって歯ブラシ2を保持できる。一対の仕切り板51,52の間隔は、例えば、第1開口43及び第2開口44で柄2aを保持できれば、柄2aのうち、振動印加部3の第1被挿入領域のうち最も厚い部分の厚さより長くてもよい。

振動部10Aは、モータ11の軸11bに偏心分銅12が偏心固定された偏心分銅付きモータである。振動部10Aは、仕切り板51より背面側の領域であって、ケース40の周壁45との間の領域に収容されている。振動部10Aは、仕切り板51に固定された支持台53に、偏心分銅12が回転可能に固定されている。具体的には、偏心分銅12が支持台53に当接しないように、モータ11が支持台53に固定されている。支持台53は、仕切り板51と一体的に形成されていてもよい。支持台53の厚さは、偏心分銅12が回転可能な高さであればよい。図3に示したように、ケース40の周壁45は、偏心分銅12の回転領域を確保可能な形状を有し得る。

振動部10Bは、振動部10Aと同じ構成を有する。すなわち、振動部10Bは、モータ11の軸11bに偏心分銅12が偏心固定された偏心分銅付きモータである。振動部10Bは、仕切り板52より正面側の領域であって、ケース40の周壁45との間の領域に収容されている。振動部10Bは、仕切り板52に形成された支持台54に、偏心分銅12が回転可能に固定されている。具体的には、偏心分銅12が支持台54に当接しないように、モータ11が支持台54に固定されている。支持台54の厚さは、偏心分銅12が回転可能な高さであればよい。

図3及び図5に示したように、接点端子T1a,T1bは、ケース後壁(振動印加部のグリップ部側端部)42に固定されている。接点端子T1aは、ケース後壁42のうち背面側(図3及び図5に示した形態では、第2開口44より背面側)に固定されており、接点端子T1bは、ケース後壁42のうち正面側(図3及び図5に示した形態では、第2開口44より正面側)に固定されている。

図3に示したように、接点端子T1a,T1bは、L字状を呈する導電板である。接点端子T1a,T1bの一部は、ケース後壁42に埋め込まれており、接点端子T1a,T1bの埋設領域以外の領域は、振動部10A及び振動部10Bと接点端子T1a,T1bとの電気的接続のためにケース40内部に引き出されている。電力供給部20からの所定の駆動信号を接点端子T1a,T1bに供給するために、図5に示したように、接点端子T1a,T1bが露出するようにケース後壁42の一部に孔部42aが形成されている。

図5に示したように、第1マグネットM1は、ケース後壁42の内側に固定されている。したがって、第1マグネットM1は、振動印加部3の後端部(グリップ部側端部)に設けられている。第1マグネットM1の例は、永久磁石である。本実施形態では、第1マグネットM1は、振動印加部3をグリップ部4側からみた場合に、ケース後壁42の左下部分及び右上部分の内側にそれぞれ配置されている。第1マグネットM1の形状は限定されないが、例えば円板状及び球状を呈し得る。第1マグネットM1は、図3に模式的に示したように、例えばケース後壁42の内側にマグネット収容部46を設け、その中に固定され得る。ただし、第1マグネットM1は、ケース後壁42に直接固定されてもよい。第1マグネットM1の固定方法は、第1マグネットM1が動かないように固定できればよく、例えば接着剤により固定され得る。

2つの第1マグネットM1は、互いに同じ磁極(N極又はS極)がグリップ部4側に位置するように配置されてもよいし、互いに異なる磁極であるように、すなわち、例えば一方の第1マグネットM1のグリップ部4側の面がN極であり、他方の第1マグネットM1のグリップ部4側の面がS極であるように、配置されてもよい。

振動印加部3のケース後壁42には、振動印加部3をグリップ部4に取り付ける際の位置合わせのために、図5に示したように、位置合わせ用突起42bが形成されていてもよい。位置合わせ用突起42bは、一つでもよいが、振動印加部3とグリップ部4との位置合わせをより確実にするために、位置合わせ用突起42bは、図5に示したように2個形成されていることが好ましい。図5では、ケース後壁42をグリップ部4側から視た場合に左上と右下に位置合わせ用突起42bを設けているが、位置合わせ用突起42bの位置は図5に示した形態に限定されない。位置合わせ用突起42bは3個以上でもよい。

上記振動印加部3は、例えば、振動印加部3で歯ブラシ2を保持した状態で、柄2aの厚さ方向に直交しかつ柄2aの軸線を含む仮想平面で振動印加部3を分割した構成を有する背面側部品3aと正面側部品3bとを製造した後、それらを組み立てることで得られる。

背面側部品3aは例えば次のようにして製造され得る。まず、ケース40を上記仮想平面で分割した背面側の部分に対応する第1ケース部40Aを作製する。この際、ケース後壁42の一部を構成する第1ケース部40Aの後壁に、接点端子T1aの一部が埋設した状態で、第1ケース部40Aを製造する。例えば、ケース40が樹脂からなる場合は、射出成形で第1ケース部40Aを作製可能である。その後、第1ケース部40Aの後壁の内側に第1マグネットM1を固定する。これらの作業と並行して、支持台53に振動部10Aが固定された仕切り板51を準備する。その後、振動部10Aと、接点端子T1aとの配線を施した後、第1ケース部40A内側に、振動部10Aが位置するように、仕切り板51を第1ケース部40Aに固定することで、背面側部品3aが得られる。

正面側部品3bは、接点端子T1aの代わりに接点端子T1bを採用して、第1ケース部40Aと対を為す第2ケース部40Bを作製するとともに、振動部10Aの代わりに振動部10Bを採用する点以外は、背面側部品3aと同様にして製造され得る。

上記のようにして得られた背面側部品3aと正面側部品3bとを、例えば、ねじ止め又は係合によって組み立てることで、振動印加部3が製造され得る。

図1、図2及び図5に示した形態では、正面側部品3bは、背面側部品3aに向けて立設された板部61を有し、背面側部品3aの外面に爪部62が形成されている。そして、正面側部品3bの板部61に形成された孔部61aに、背面側部品3aの爪部62を係合させることで、振動印加部3が構成されている。

上記振動印加部3の構成では、振動部10A,10Bは、仕切り板51,52上の支持台53,54に固定されており、仕切り板51,52は、ケース40に固定されている。そのため、振動部10A,10Bが振動すると、振動印加部3が振動し、その振動が、ケース40に保持された歯ブラシ2に伝達される。

振動印加部3は、偏心分銅付きモータである振動部10A,10Bを内蔵しており、振動部10A,10Bの振動を歯ブラシ2に伝達できるように歯ブラシ2を保持可能であるとともに、グリップ部4と着脱自在に構成されていれば、限定されない。

<グリップ部> グリップ部4は、ケース70と、接点端子T2a,T2a,T2b,T2bと、第2マグネットM2,M2と、を有する。

ケース70は、中空柱状体である。ケース前壁(グリップ部の振動印加部側端部)71には、歯ブラシ2の柄2aを通す開口72が形成されている。ケース前壁71は、グリップ部4において振動印加部3側に位置する壁である。開口72の形状及び大きさは、柄2aのうちグリップ部4に挿入される領域(以下、「第2被挿入領域」と称す)の前端の形状及び大きさに実質的に一致している。本実施形態では、ケース後壁73には、開口は形成されていない。ケース70の材料は、例えばポリカーボネート(PC)といった樹脂であり、樹脂に限定されず金属でもよい。

ケース70には、柄2aを挟むように一対の仕切り板81,82が固定されている。一対の仕切り板81,82はケース70にねじ止めされてもよいし、接着剤によって固定されてもよい。一対の仕切り板81,82の材料は、例えばポリカーボネート(PC)といった樹脂であり、樹脂に限定されず金属でもよい。一対の仕切り板81,82の間の距離は、柄2aのうちグリップ部4の第2被挿入領域の厚さ以上であればよく、例えば図3に示したように、仕切り板81及び仕切り板82と柄2aの間に隙間が空いていてもよい。

上記構成では、振動印加部3をグリップ部4に取り付けた際に、歯ブラシ2の柄2aのうち、振動印加部3のケース後壁42から突出している部分を、グリップ部4内に収容可能である。

仕切り板81より背面側の領域であって、ケース70の周壁74との間の領域には、電源部21が収容されている。図3に示した形態では、電源部21は、乾電池21Aを有する。乾電池21Aは、仕切り板81に固定された電池ボックス21Bに収容されている。図3では、電池ボックス21Bを仕切り板81にねじ止めした形態を例示している。電池ボックス21Bは、仕切り板81に固定されていれば、その固定方法はねじ止めに限定されない。電池ボックス21Bは、仕切り板81に例えば接着剤で固定されてもよい。

仕切り板82より正面側の領域であって、ケース70の周壁74との間の領域には、回路基板90が収容されている。回路基板90は、図3に示したように、ねじ止めによってケース70に固定されてもよいし、接着剤によって固定されてもよい。

回路基板90には、スイッチ部22及び3つのLED30a,30b,30cが実装されており、回路基板90には、図4に示した振動制御部23に対応する回路が構成されている。スイッチ部22、振動制御部23及びLED30a,30b,30cの電気的接続関係は、図4を利用して説明したので説明を省略するが、これらの電気的接続は、回路基板90上の配線で実現し得る。また、図4で説明したように、電源部21は、振動制御部23と電気的に接続されている。これは、電池ボックス21Bから回路基板90に配線を施すことで実現され得る。電池ボックス21Bから回路基板90に配線をするために、例えば仕切り板81,82には配線用の孔部又は切欠き部を形成してもよい。

図3に示した形態では、ケース70の周壁74のうち正面側の領域、すなわち、仕切り板82と対向する領域の内側には、スイッチ部22、LED30a,30b,30cにそれぞれ対応した筒部75,76a,76b,76cが立設されている。

スイッチ部22は、筒部75内に収容され、スイッチ部22の先端部は、筒部75の開口を介してケース70の外部に露出している。これにより、ユーザがスイッチ部22を押すことが可能である。

LED30a,30b,30cは、対応する筒部76a,76b,76cに囲まれている。これにより、LED30a,30b,30cからの光が拡散せずに、筒部76a,76b,76cの開口から効率的に外部に出力され得る。

図2及び図3に示したよう、一実施形態において、周壁74の正面側には、銘板フィルムPが貼合されていてもよい。銘板フィルムPが、ケース70の周壁74に形成された筒部75,76a,76b,76cの開口を覆う場合には、スイッチ部22の先端部を露出させるように、銘板フィルムPに開口Paが形成されるとともに、LED30a,30b,30cからの光を出力可能なように、LED30a,30b、30cに対応して透光性を有する窓部Pb,Pb,Pbが形成されていればよい。

図3及び図6に示したように、接点端子T2a,T2bは、ケース前壁71に固定されている。接点端子T2a,T2bは、図5に示した接点端子T1a,T1bに対応した位置に、より具体的には、図5に示したケース後壁42の孔部42aに対応した位置に固定されている。接点端子T2a,T2bは、棒状のスプリングコネクタであり、ケース前壁71を貫通するようにケース前壁71に固定されている。

接点端子T2a,T2bが、図5に示したケース後壁42の孔部42aに対応した位置に固定されていることから、振動印加部3をグリップ部4に取り付けた際に、接点端子T2a及び接点端子T2bのそれぞれは、対応する接点端子T1a及び接点端子T1bに接触する。また、接点端子T2a,T2bがスプリングコネクタであることから、振動印加部3が振動しても、接点端子T2a及び接点端子T2bと、接点端子T1a及び接点端子T1bとの接触を維持できる。その結果、電力供給部20(より具体的には、振動制御部23)から振動部10A,10Bへの信号を安定して供給できる。

図6に示したように、第2マグネットM2は、ケース前壁71の内側に固定されている。したがって、第2マグネットM2は、グリップ部4の前端部(振動印加部側端部)に設けられている。第2マグネットM2の例は、永久磁石である。本実施形態では、第2マグネットM2は、第1マグネットM1に対応する位置に設けられていればよい。本実施形態では、図5に示したように、第1マグネットM1は、振動印加部3をグリップ部4側からみた場合に、ケース後壁42の左下部分及び右上部分にそれぞれ第1マグネットM1が配置されていることから、第2マグネットM2は、図6に示したように、グリップ部4を振動印加部3側からみた場合に、ケース前壁71の左上部及び右下部分にそれぞれ配置される。第2マグネットM2の形状は限定されないが、例えば円板状及び球状を呈し得る。第2マグネットM2は、図3に模式的に示したように、例えばケース前壁71の内側にマグネット収容部77を設け、その中に固定され得る。第2マグネットM2の固定方法は、第2マグネットM2が動かないように固定できれば、限定されず、例えば接着剤により固定され得る。

各第2マグネットM2は、対応する第1マグネットM1においてグリップ部4側の面の磁極と反対側の磁極が振動印加部3側に位置するように、配置及び固定されていればよい。これにより、振動印加部3をグリップ部4に、第1マグネットM1及び第2マグネットM2の磁力により着脱自在に取り付けることが可能である。

図5に示したように、振動印加部3のケース後壁42に位置合わせ用突起42bが形成されている場合には、位置合わせ用突起42bに対応して、ケース前壁71には、位置合わせ用突起42bを受ける凹部71aが形成される。この場合、位置合わせ用突起42bと凹部71aを嵌合することで、振動印加部3とグリップ部4とを容易に位置合わせし、バイブレータ1を構成し得る。

上記グリップ部4は、例えば、グリップ部4に歯ブラシ2の柄2aが挿入された状態で、柄2aの厚さ方向に直交し且つ柄2aの軸線を含む仮想平面でグリップ部4を分割した構成を有する背面側部品4aと正面側部品4bとを製造した後、それらを組み立てることで得られる。

背面側部品4aは例えば次のようにして製造され得る。まず、ケース70を上記仮想平面で分割した背面側の部分に対応する第1ケース部70Aを作製する。この際、ケース前壁71の一部を構成する第1ケース部70Aの前壁に、接点端子T2aの一部が埋設した状態で、第1ケース部70Aを製造する。例えば、ケース70が樹脂からなる場合は、射出成形で第1ケース部70Aを作製可能である。その後、第1ケース部70Aの前壁の内側に第2マグネットM2を固定する。これらの作業と並行して、電源部21が固定された仕切り板81を準備する。その後、第1ケース部70Aの内側に、電源部21が位置するように、仕切り板81を第1ケース部70Aに固定することで、背面側部品4aが得られる。仕切り板81を第1ケース部70Aに固定する前の段階で、回路基板90と電源部21との配線が可能なように、導線といった配線ラインを外側に引き出しておけばよい。

同様に、正面側部品4bは例えば次のようにして製造され得る。まず、ケース70を上記仮想平面で分割した正面側の部分に対応する第2ケース部70Bを作製する。この際、ケース前壁71の一部を構成する第2ケース部70Bの前壁に、接点端子T2bの一部が埋設した状態で、第2ケース部70Bを作製する。例えば、ケース70が樹脂からなる場合は、射出成形で第2ケース部70Bを作製可能である。その後、第2ケース部70Bの前壁の内側に第2マグネットM2を固定する。これらの作業と並行して、スイッチ部22、振動制御部23及びLED30a,30b,30cが実装された回路基板90と電源部21との配線を施した後、回路基板90を第2ケース部70Bに固定する。その後、第2ケース部70Bに仕切り板82を固定することで、正面側部品4bが得られる。

上記のようにして得られた背面側部品4aと正面側部品4bとを、例えば、ねじ止め又は係合によって組み立てることで、グリップ部4が製造され得る。

上記バイブレータ1を使用してユーザが歯磨きをする際には、まず、振動印加部3に歯ブラシ2の柄2aを通し、振動印加部3で歯ブラシ2を保持する。その後、第1マグネットM1及び第2マグネットM2の磁力により振動印加部3をグリップ部4に取り付けてバイブレータ1を組みたてる。この際、位置合わせ用突起42bが設けられている形態では、位置合わせ用突起42bを突起受け用の凹部71aに嵌合することで、振動印加部3をグリップ部4に対して所定の位置に容易に取り付けられる。

その後、ユーザは、押しボタン式スイッチであるスイッチ部22を押して所望の強さで振動部10A,10Bを振動させることで、歯ブラシ2を振動させながら歯を磨く。

バイブレータ1では、振動印加部3とグリップ部4とが別部品であり、それらが着脱自在に構成されている。よって、グリップ部4をユーザが把持しても、振動印加部3の振動がユーザの把持力で減衰されにくい。その結果、振動印加部3の振動を歯ブラシ2に効率的に伝達できる。また、歯ブラシ2の柄2aの大きさに適合する振動印加部3を複数台準備しておけば、同一のグリップ部4に対して振動印加部3を変えるだけで、大きさの異なる歯ブラシをそれぞれ電動歯ブラシとして使用可能である。

振動印加部3とグリップ部4とを第1マグネットM1及び第2マグネットM2の磁力で結合するので、振動印加部3とグリップ部4とを容易に着脱可能である。磁力結合であることから、振動印加部3はグリップ部4が把持されていても揺動しやすい。そのため、振動印加部3の振動が更に歯ブラシ2に伝達しやすい。

更に、グリップ部4に電力供給部20、すなわち、電源部21及び振動制御部23などを収容しているため、振動印加部3の軽量化が図れている。よって、振動印加部3が振動しやすく、歯ブラシ2に伝達する振動強度を高くできる。

振動印加部3が2つの振動部10A,10Bを備えていることで、振動印加部3の振動強度が高くなっている。その結果、歯ブラシ2の振動強度も高くなり、歯磨きを効率的に行える。更に、振動部10A,10Bを2つ備えることで、振動印加部3の振動強度の調整の自由度が大きくなる。そのため、調整範囲が広がりユーザの好みに合わせた強度で歯磨きを行い得る。なお、振動印加部3は、振動部を少なくとも一つ備えていればよい。

次に、実験結果を参照してバイブレータ1の作用効果について具体的に説明する。実験結果の説明において、バイブレータ1の構成要素に対応する要素には同じ符号を付す。

[実験用デバイス] 実験では、図7〜図9に示した第1デバイス100を使用するとともに、図10〜図11に示した第2デバイス110を使用した。

<第1デバイス> 第1デバイス100は、第1部品101と第2部品102とを有する。第1部品101及び第2部品102は磁力により着脱自在に構成されている。

第1部品101は、歯ブラシ2が振動印加部3に挿通され保持された状態をモデル化した部品である。第1部品101は、本体部103と、振動部10A,10Bと、2つの第1マグネットM1,M1とを有する。

本体部103は、柱状体104に棒105A,105Bが立設されて構成されている。第1デバイス100の説明において、柱状体104の軸線方向をX軸方向と称し、X軸方向に直交する2つの方向をY軸方向及びZ軸方向と称す。

柱状体104は、略直方体形状を呈する。図8に示したように、柱状体104の軸線方向(X軸方向)の長さL1は、40mmであった。図7に示したように、柱状体104の最大幅W1は、35mmであった。

図8及び図9に示したように、棒105A,105Bは、柱状体104の端面104a及び端面104bに、棒105A,105Bの軸線が柱状体104の軸線に一致するように立設されていた。棒105Aの長さL2は、75mmであり、棒105Aの幅W2(図7参照)は、11.5mmであり、棒105Aの厚さd1は5mmであった。棒105Bの長さL3は、65mmであった。本体部103の材料は、PC(ポリカーボネート)であり、一体成形されている。

振動部10Aは、柱状体104の側面104cに形成された凹部104dに収容され、振動部10Aが有するモータ11の軸11bに固定された偏心分銅12が回転可能に固定されている。凹部104dは、凹部104dの延在方向が柱状体104の軸線と交差するように形成されている。よって、凹部104d内に配置され固定された振動部10Aが有するモータ11の軸方向は、柱状体104の軸線に対して傾斜している。

振動部10Bは、振動部10Bが有するモータ11の軸方向が、柱状体104の軸線に対して振動部10Aが有するモータ11の軸方向と反対側に傾斜している点以外は、同様にして、側面104cと反対側の側面104eに形成された凹部104f内に収容されている。

図9に示したように、柱状体104の端面104bには、第1マグネットM1を収容する孔部104gが形成され、孔部104g内に第1マグネットM1が接着剤により固定されている。第1マグネットM1は、図9に示したように、端面104bを第2部品102側からみて左下及び右上に設けられている。第1マグネットM1は円板状の永久磁石であった。

第2部品102は、グリップ部4をモデル化した柱状体の部品である。図8に示したように、第2部品102には、第1部品101の棒105Bが挿入される挿入孔102aが形成されている。第2部品102の軸線に直交する断面の形状は、第1部品101の軸線に直交する断面の形状と略同じであった。第2部品102は、第1部品101と同様に、PC(ポリカーボネート)から構成されている。第2部品102の端面102b(図8参照)において、第1マグネットM1に対応する位置に第2マグネットM2を固定した。第2マグネットM2は、第1マグネットM1の場合と同様に、端面102bに形成した凹部内に収容し、接着剤で固定した。

第1部品101を第2部品102に、第1マグネットM1と第2マグネットM2の磁力により取り付けた状態で、第2部品102の端面102bと反対側の端面102cと、第1部品101の端面104aまでの長さL4は120mmであった。第1部品101と第2部品102との間には、0.6mmのギャップgが存在していた。

<第2デバイス> 第2デバイス110は、柱状体111と、柱状体111の端面111aから柱状体111の軸線にそって延びる棒112とを有する。第2デバイス110の説明においても、第1デバイス100の場合と同様に、柱状体111の軸線方向をX軸方向と称し、X軸方向に直交する2つの方向をY軸方向及びZ軸方向と称す。柱状体111のX軸方向の長さL5は、125mmであった。柱状体111の軸方向に直交する断面の形状は、第1デバイス100が有する柱状体104の断面形状と略同じであった。

棒112の長さL6は、75mmであり、厚さd2は5mmであり、幅W3(図10参照)は、11.5mmであった。

柱状体111及び棒112は、第1部品101及び第2部品102と同様にPC(ポリカーボネート)から構成されており、第2デバイス110は一体的に成形されている。

柱状体111の側面111bに、第1デバイス100が有する振動部10Aと同様にして、振動部10Aを固定した。すなわち、側面111bに凹部111cを形成し、その中に振動部10Aを収容し、固定した。

同様に、柱状体111のうち側面111bと反対側の側面111dに、第1デバイス100が有する振動部10Bと同様にして、振動部10Bを固定した。すなわち、側面111dに凹部111eを形成し、その中に振動部10Bを収容し、固定した。

柱状体111における端面111aを柱状体104における端面104aに対応させた場合において、第2デバイス110における振動部10A,10Bの配置は、第1デバイス100における振動部10A,10Bと同じであった。

[検証実験1] 検証実験1では、図12に模式的に示したように、第1部品101を第2部品102に、第1マグネットM1と第2マグネットM2との磁力により取り付けて第1デバイス100を構成した。その後、第1デバイス100において、図1に示した歯ブラシ2の前側端部の部分(すなわち、第1デバイス100の棒105Aの先端)に振動センサー121を取り付けた状態で、第1デバイス100の第2部品102側の端部を万力122で押さえて第1デバイス100を固定した。この万力122による固定は、歯ブラシ用バイブレータのグリップ部をユーザが把持することに対応する。振動センサー121には、昭和測器株式会社製のアンプ内蔵3軸加速度検出器MODEL−2462を使用した。

第1デバイス100に取り付けられた振動部10A,10Bのうちの振動部10Aのモータ11を駆動し、棒105Aの先端の振動状態を振動センサー121で計測した。すなわち、検証実験1では、一つの振動部10Aのみを利用して第1デバイス100を振動させた。

第1デバイス100の振動状態として、図12に示したX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向それぞれの変位(mm)とともに、各方向の加速度(G)を計測した。 X軸方向は、第1デバイス100の軸線方向に対応し、Y軸方向は、棒105Aの幅方向に対応し、Z軸方向は、棒105Aの厚さ方向に対応する。図12に示したX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、図8〜図10に示した各方向に対応する。

振動センサー121の計測結果は、振動計123として昭和測器株式会社製のチャージ振動計 Model−1607Aで測定した。具体的には、前述のように、第1デバイス100を振動させた状態で、測定モードを切り替えることで、変位及び加速度のデータを取得した。

変位の実験結果は、図13に示したとおりである。図13において、横軸は、時間(ms)であり、縦軸は、変位(mm)である。加速度の実験結果は、図14に示したとおりである。図14において、横軸は時間(ms)であり、縦軸は加速度(G)である。

[検証実験2] 第1デバイス100の代わりに第2デバイス110を万力122に固定した点以外は、検証実験1と同様の実験を行った。第2デバイス110では、棒112の先端に振動センサー121を取り付けた。変位の実験結果は、図15に示したとおりである。図15において、横軸は時間(ms)であり、縦軸は変位(mm)である。加速度の実験結果は、図16に示したとおりである。図16において、横軸は時間(ms)であり、縦軸は加速度(G)である。

[検証実験1と検証実験2の比較] 変位の計測結果である図13及び図15を比較すると、着脱自在の第1部品101と第2部品102とを有する第1デバイス100の方が、第2デバイス110より、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のすべてにおいて、大きな変位を実現していた。加速度の計測結果である図14及び図16を比較しても、第1デバイス100の方が、一体型の第2デバイス110より、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のすべてにおいて、大きな加速度を実現していた。

第1デバイス100は、振動部10Aが取り付けられている第1部品101と、第2部品102とを有し、それらが着脱自在に構成されている。よって、第1デバイス100は、図1に示したバイブレータ1に対応する。一方、第2デバイス110は、第1デバイス100における第1部品101と第2部品102とが分離不可能なように一体化されたモデルに対応し、換言すれば、従来の電動歯ブラシモデルに対応する。そして、前述したように、万力122で第1デバイス100及び第2デバイス110それぞれの一端を固定することは、グリップ部をユーザが把持することに対応する。

したがって、検証実験1及び検証実験2の結果より、従来のように、ユーザが把持する部分に振動部が配置され、かつ、密着結合されている電動歯ブラシよりも、振動印加部3とグリップ部4とを着脱自在に構成することによって、振動部10Aによる振動の減衰を低減できていることが検証された。

[検証実験3] 検証実験3では、検証実験1において、2つの振動部10A,10Bを駆動した点以外は、検証実験1と同様にして、実験を行った。変位の実験結果は、図17に示したとおりである。図17において、横軸は、時間(ms)を示しており、縦軸は、変位(mm)を示している。加速度の実験結果は、図18に示したとおりである。図18において、横軸は時間(ms)を示しており、縦軸は加速度(G)を示している。

[検証実験4] 検証実験4では、検証実験2において、2つの振動部10A,10Bを駆動した点以外は、検証実験2と同様にして、実験を行った。振動センサー121の配置位置は、検証実験2で説明したとおりである。変位の実験結果は、図19に示したとおりである。図19において、横軸は、時間(ms)を示しており、縦軸は、変位(mm)を示している。加速度の実験結果は、図20に示したとおりである。図20において、横軸は時間(ms)を示しており、縦軸は加速度(G)を示している。

[検証実験3と検証実験4との比較] 変位の計測結果である図17及び図19を比較すると、第1デバイス100の方が、第2デバイス110より、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のすべてにおいて、大きな変位を実現していた。加速度の計測結果である図18及び図20を比較しても、第1デバイス100の方が、第2デバイス110より、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のすべてにおいて、大きな加速度を実現していた。

したがって、振動部10A,10Bの2つを駆動した場合においても、従来のように、ユーザが把持する部分に振動部が配置され、かつ、密着結合されている電動歯ブラシよりも、振動印加部3とグリップ部4とを着脱自在に構成することによって、振動部10A,10Bによる振動の減衰を低減できていることが検証された。

[検証実験1と検証実験3との比較] 検証実験1及び検証実験3ではともに、バイブレータ1に対応する第1デバイス100を使用して実験した。検証実験1と検証実験3の違いは、検証実験1では、振動部10A,10Bのうち振動部10Aのみを駆動し、検証実験3では、振動部10A,10Bの両方を駆動している点である。

検証実験1及び検証実験3の変位の計測結果である図13と図17とを比較すると、検証実験3の方がX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のすべてにおいて、検証実験1より大きな変位を実現できていた。検証実験1及び検証実験3の加速度の計測結果である図14と図18とを比較すると、検証実験3の方がX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のすべてにおいて、検証実験1より大きな加速度を実現できていた。すなわち、1つの振動部10Aで駆動するより2つの振動部10A,10Bで駆動することで、バイブレータ1をより効率的に振動できることが検証された。

(第2の実施形態) 次に、図21に示した第2の実施形態に係る歯ブラシ用バイブレータ1Aを説明する。第2の実施形態においても、歯ブラシ用バイブレータ1Aをバイブレータ1Aと称す。

バイブレータ1Aは、第1の実施形態と同様に、歯ブラシ保持体である。バイブレータ1Aは、振動印加部5とグリップ部6とを有する。第1の実施形態と同様に、振動印加部5とグリップ部6とは着脱自在の別部品である。

振動印加部5は、バイブレータ1が有する振動印加部3と同様に、2つの振動部10A,10Bを有する。振動部10A,10Bは、第2の実施形態においても、モータ11の軸11bに偏心分銅12が偏心固定された偏心分銅付きモータである。

グリップ部6は、バイブレータ1が有するグリップ部4と同様に、振動印加部5がグリップ部6に取り付けられた状態で振動部10A,10Bに電気的に接続される電力供給部20(図4参照)を有する。グリップ部6は、振動状態表示部30(図4参照)を有してもよい。振動部10A,10B、電力供給部20及び振動状態表示部30の電気的な接続関係は、図4を利用して説明したバイブレータ1の場合と同様であるため、説明を省略する。第2の実施形態においても、振動制御部23は、振動部10A,10Bをそれらが同様の振動状態になるように駆動する形態を主に説明するが、振動制御部23は、振動部10A,10Bを異なる振動状態で駆動してもよい。すなわち、振動制御部23は、振動部10A及び振動部10Bの一方を駆動し、他方を駆動しないように制御してもよい。

バイブレータ1Aと、バイブレータ1との主な相違点は、一つの振動印加部5が、複数の大きさの歯ブラシ2をそれぞれ保持可能に構成されている点である。この相違点を中心に、グリップ部6が振動状態表示部30を有し、振動状態表示部30が3つのLED30a,30b,30cを有する形態について説明する。

第2の実施形態でも、第1の実施形態の場合と同様に、歯ブラシ2の柄2aの延在方向において、毛束2b側を「前側」と称し、反対側を「後側」と称す。歯ブラシ2の柄2aの厚み方向において、毛束2bが設けられている側を「正面側」と称し、反対側を「背面側」と称す。バイブレータ1Aの説明においても、歯ブラシ2がバイブレータ1に取り付けられた状態に基づいて、上記方向を示す用語を用いる。

<振動印加部> 図21、図22及び図23を利用してバイブレータ1Aが有する振動印加部5について、説明する。

振動印加部5は、振動部10A,10Bと、歯ブラシ支持部130と、振動部10A用の第1収容部140と、振動部10B用の第2収容部150と、接点端子T1a,T1a,T1b,T1bと、第1マグネットM1,M1と、を有する。

歯ブラシ支持部130は、U字部材131と、端板132とを有する。U字部材131は、対向配置された第1挟持部133及び第2挟持部134の後端が連結部135により連結されることによって構成されている。端板132は、第1挟持部133の前端に第2挟持部134に向けて設けられている。

端板132及び連結部135のそれぞれには、歯ブラシ2の柄2aを通す第1開口132a及び第2開口135aが形成されている。第1開口132a及び第2開口135aの大きさ及び形状は、想定している複数の歯ブラシ2の柄2aがすべて通過可能な大きさ及び形状であればよい。

歯ブラシ支持部130は、第1開口132a及び第2開口135aを通して挿入された柄2aを第1挟持部133及び第2挟持部134で挟むことによって、歯ブラシ2を支持する。すなわち、歯ブラシ支持部130は、歯ブラシ2のクリップとして機能する。以下、U字部材131と、端板132の構成例について具体的に説明する。

U字部材131が有する第1挟持部133は、第1ベース板133aと、複数の第1凸部133bを有する。第1ベース板133aの幅(第1ベース板133aの厚さ方向からみた幅)は、歯ブラシ2の柄2aを挟持するのに必要な長さを有すればよい。例えば、第1ベース板133aの幅は、歯ブラシ2の柄2aの幅以上であり得る。第1ベース板133aの材料の例は、樹脂であり、樹脂の例は、ジュラコン樹脂やPP樹脂(ポリプロピレン樹脂)である。

複数の第1凸部133bは、第1ベース板133aの内面(第2挟持部134との対向面)に設けられている。各第1凸部133bは、第1ベース板133aの幅方向に延在しており、複数の第1凸部133bは、第1凸部133bの延在方向に直交する方向に離散的に配置されている。複数の第1凸部133bのうち少なくとも一部は、第1挟持部133と第2挟持部134で柄2aを挟持する際、柄2aに当接する。第1凸部133bの延在方向に直交する断面の形状の例としては、台形、長方形、正方形などが挙げられる。

第1凸部133bの材料の例としては、ゴムといった弾性材料、第1ベース板133aと同じ材料などが例示される。第1凸部133bの材料が、第1ベース板133aと同じである形態では、複数の第1凸部133bと第1ベース板133aとは一体成形され得る。

U字部材131が有する第2挟持部134の構成は、第1挟持部133と同じである。すなわち、第2挟持部134は、第2ベース板134aと複数の第2凸部134bを有する。第2ベース板134a及び第2凸部134bの構成は第1挟持部133の第1ベース板133a及び第1凸部133bと同じである。なお、第2ベース板134aの前端は、後述するストッパ部132bと係わり合うように形成されており、図21及び図22では、側面視において、三角形状を有するように形成されている形態を例示している。

連結部135は、第1ベース板133a及び第2ベース板134aの後端を連結している板である。連結部135には、第2開口135aが形成されている。連結部135の材料の例は、第1ベース板133aの材料の例と同様である。連結部135と第1ベース板133aと第2ベース板134aの材料が同じである形態では、それらは一体成形され得る。

端板132は、第1ベース板133aの前端に、第2ベース板134a側に向けて設けられている。端板132の第2ベース板134a側の端部には、第2ベース板134aの前端をロックするための複数のストッパ部132bが形成されている。端板132の材料の例は、樹脂であり、樹脂の例は、ジュラコン樹脂やPP樹脂(ポリプロピレン樹脂)である。端板132と第1ベース板133aとが同じ材料から構成されている場合、それらは一体成形され得る。

各ストッパ部132bは、端板132の幅方向に延在している。図21及び図22では、端板132のU字部材131側の面に対して凸状のストッパ部132bを例示しているが、ストッパ部132bは凹状でもよい。複数のストッパ部132bは、端板132の幅方向に直交する方向に離散的に配置されている。ストッパ部132bの延在方向に直交する断面の形状は、第2ベース板134aの前端をストッパ部132bにより、複数箇所でロック可能な形状であればよい。

上記歯ブラシ支持部130では、第2ベース板134aの前端をロックするストッパ部132bの位置を適宜選択することで、第1ベース板133aと第2ベース板134aとの間の距離を調整可能である。よって、歯ブラシ支持部130は、柄2aの厚さの異なる複数の歯ブラシ2を支持できる。そのため、複数のストッパ部132bの間隔及び形成領域は、想定している複数の歯ブラシ2の柄2aの大きさに応じて形成されていればよい。

第1収容部140は、U字部材131の背面側に設けられており、支持台141と、フレーム部142と、カバー143とを有する。

支持台141は、振動部10Aを支持する台であり、第1ベース板133aの外面に固定されている。支持台141には、振動部10Aが有するモータ11が固定される。支持台141の高さは、偏心分銅12の回転を妨げない高さであればよい。支持台141の材料の例は、第1ベース板133aの材料と同様とし得る。支持台141が第1ベース板133aと同じ材料から構成されている形態では、第1ベース板133aと支持台141とは一体成形されてもよい。

フレーム部142は、支持台141を囲むように、U字部材131の背面側に固定されている。フレーム部142の材料は、第1ベース板133aの材料の例と同様とし得る。フレーム部142が第1ベース板133aと同じ材料から構成されている形態では、第1ベース板133aとフレーム部142とは一体成形されてもよい。

カバー143は、フレーム部142において、第1ベース板133aと反対側の端部(開放端部)を塞ぐ。振動部10Aの取り替えなどのために、カバー143は、フレーム部142に着脱自在に取り付けられることが好ましい。カバー143は、フレーム部142に例えば、ねじ止めで固定され得る。カバー143の材料の例としては樹脂が挙げられ、カバー143用の樹脂の例としては、ジュラコン樹脂が挙げられる。

第2収容部150は、U字部材131の正面側に設けられており、支持台151と、フレーム部152と、カバー153とを有する。支持台151、フレーム部152及びカバー153の構成は、第1収容部140の支持台141、フレーム部142及びカバー143と同じである。

図21及び図23に示したように、接点端子T1a及び接点端子T1bは、それぞれフレーム部142及びフレーム部152の後壁142a,152aに固定されている。接点端子T1aは、接点端子T2aと振動部10Aとの電気的な接続が可能に構成されていればよい。例えば、接点端子T1aは、ネジ状(又はボルト状)を呈し、頭部から立設された軸がフレーム部142の後壁142aを貫通するように、後壁142aに固定されてもよい。接点端子T1bについても同様に、接点端子T2bと振動部10Bとの電気的な接続が可能に構成されていればよい。

2つの第1マグネットM1のそれぞれは、フレーム部142,152の後壁142a,152aに固定されている。第2の実施形態では、後壁142a,152aのそれぞれに形成されたマグネット収容部161,162内に第1マグネットM1を収容し、固定している。マグネット収容部161,162は後壁142a,152aから外側に立設されている。よって、第1マグネットM1は、振動印加部5においてグリップ部6側の端部に位置する。第1マグネットM1の構成及び固定方法などは、第1の実施形態と同様である。第2の実施形態において、第1マグネットM1は、円板状(又はボタン状)を呈する。

グリップ部6側からみた場合の振動印加部5を例示している図23では、接点端子T1a,T1aの間及び接点端子T1b,T1bの間にそれぞれ第1マグネットM1を固定している。しかしながら、第1マグネットM1及び接点端子T1a,T1a及び接点端子T1b,T1bの配置関係は、図23に示した形態に限定されない。

<グリップ部> 図21及び図24を利用してバイブレータ1Aが有するグリップ部6について、説明する。グリップ部6は、グリップ部4と同様にユーザに把持される部分であり、図4に例示した電力供給部20を内蔵している。グリップ部6においても、電力供給部20におけるスイッチ部22及び振動制御部23と、LED30a,30b,30cは、グリップ部6が有するケース70に固定された回路基板90に実装されている。そのため、図21では、図3の場合に示した形態と同様に、筒部75,76a,76b,76cがケース70の周壁74の内側に設けられた形態を例示している。グリップ部6は、銘板フィルムPを有してもよい。

図21に示したように、グリップ部6は、電源部21として、乾電池21Aの代わりに充電式電池21Cを使用した点、及び、振動印加部5における接点端子T1a,T1bの配置に合わせて接点端子T2a,T2bの配置を変更している点以外は、グリップ部4と同様である。この相違点を中心にグリップ部6を説明する。

グリップ部6では、仕切り板81に電源部21として充電式電池21Cが固定されている。図21では、充電式電池21Cと、ケース70に固定された回路基板90への配線及びそれに伴う端子などの図示は、第1の実施形態と同様に省略している。グリップ部6が有するケース70は、充電式電池21Cを充電するために、例えばケース70に充電用端子を備えてもよいし、充電式電池21Cに充電用端子を接続するために、ケース後壁73が開閉可能又はケース70の胴部から分離可能に構成されていてもよい。

グリップ部6においても、ケース前壁71に接点端子T2a,T2bが固定されている。接点端子T2aは、接点端子T1aに対応した位置に固定されるとともに、接点端子T2bは、接点端子T1bに対応した位置に固定されている。接点端子T2a,T2bの例及び接点端子T2a,T2bのケース前壁71への固定状態などは、第1の実施形態で説明した接点端子T2a,T2bと同様である。

第2マグネットM2は、ケース前壁71において、第1マグネットM1に対応する位置に固定されている。第2の実施形態では、第2マグネットM2は球状の永久磁石であり、ケース前壁71の外面に形成された凹部71b内に収容され、固定されている。このように凹部71b内に第2マグネットM2を固定するため、第2の実施形態において、ケース前壁71の厚さは、第1の実施形態の場合より厚くし得る。

バイブレータ1Aを使用する際には、図25に示したように、まず、ストッパ部132bと第2ベース板134aの前端とのロック状態を解除し、第1開口132a及び第2開口135aに歯ブラシ2の柄2aを通す。

次に、図26に示したように、第1挟持部133及び第2挟持部134間を狭める。このように、第1挟持部133及び第2挟持部134間を狭めることで、第1凸部133b及び第2凸部134bが柄2aに当接し、第1挟持部133及び第2挟持部134で柄2aが挟持される。第1凸部133b及び第2凸部134bがゴムなどの弾性部材で構成されている場合、柄2aの形状に合わせて第1凸部133b及び第2凸部134bの先端が変形するため、第1挟持部133及び第2挟持部134で柄2aが確実に挟持されやすい。

上記第1挟持部133及び第2挟持部134で柄2aを挟持した状態における、第1挟持部133及び第2挟持部134の間隔に対応したストッパ部132bで第2ベース板134aの前端をロックする。これにより、第1挟持部133及び第2挟持部134による柄2aの挟持状態を維持する。すなわち、振動印加部5で歯ブラシ2を保持する。

その後、振動印加部5を、第1マグネットM1と第2マグネットM2の磁力を利用してグリップ部6に取り付ける。これにより、歯ブラシ2を電動歯ブラシとして使用できるので、第1の実施形態と同様にして、ユーザは、電動歯ブラシとして機能する歯ブラシ2で歯を磨ける。

第2の実施形態で説明したバイブレータ1Aにおいても、振動印加部5がグリップ部6に着脱自在に取り付けられる。そのため、バイブレータ1Aは、バイブレータ1と少なくとも同様の作用効果を有する。

バイブレータ1Aが有する振動印加部5では、端板132の端部であり第2ベース板134a側の上記端部に複数のストッパ部132bが形成されている。そのため、第2ベース板134aの前端を異なるストッパ部132bでロックすることにより、一つの振動印加部5によって、大きさの異なる複数の歯ブラシ2を振動印加部5で保持可能である。すなわち、バイブレータ1Aは、大きさの異なる複数の歯ブラシ2に対する汎用性を有する。

振動印加部5において、第1マグネットM1は、フレーム部142,152の後壁142a,152aに設けられたマグネット収容部161,162内に固定されている。そのため、振動印加部5をグリップ部6に取り付けた際、図21に示したように、振動印加部5とグリップ部6とは、2つの第1マグネットM1の位置で接触している。すなわち、振動印加部5とグリップ部6とは、実質的に2点で接触する。このように、振動印加部5とグリップ部6とが実質的に点接触している形態では、振動印加部5がグリップ部6に対して揺動しやすい。換言すれば、振動印加部5の振動がグリップ部6で阻害されにくい。その結果、振動印加部5の振動を、高い強度で且つ効率的に歯ブラシ2に伝達可能である。

図21に示したように、球状の第2マグネットM2を使用した形態では、第1マグネットM1と第2マグネットM2との接触面積を小さくでき、この点でも、振動印加部5とグリップ部6との点接触を実現できている。よって、前述したように、振動印加部5の振動を、高い強度で且つ効率的に歯ブラシ2に伝達可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

(変形例1) 図27を利用して変形例1としてバイブレータ1に対する変形例としてバイブレータ(歯ブラシ用バイブレータ)1Bを説明する。図27は、振動印加部3がグリップ部4に取り付けられた際のバイブレータ1Bのブロック図であり、電気的な接続関係を中心にして図示している。

図27に示したように、バイブレータ1Bは、グリップ部4が、振動検知部171を有する点でバイブレータ1と相違する。この相違点以外のバイブレータ1Bの構成は、バイブレータ1と同様であるため、相違点を説明する。

振動検知部171は、バイブレータ1Bを使用する際(歯磨きの際)のバイブレータ1B(より具体的には、グリップ部4)の振動状態を検出する。振動検知部171は、例えば検証実験1〜4で使用したような振動センサーである。振動検知部171は、例えばケース70の内壁に固定されていればよい。

振動検知部171は、電力供給部20が有する振動制御部23に電気的に接続されており、検知結果を振動制御部23に送信する。振動制御部23は、振動検知部171からの検知結果に応じて振動部10A,10Bの振動状態を制御する。変形例1でも、振動制御部23は、振動部10A及び振動部10Bのそれぞれを個別に制御してもよい。

上記構成のバイブレータ1Bでは、振動印加部3の振動状態をフィードバック制御可能である。そのため、例えば、低振動状態、中振動状態、高振動状態などのような所望の振動状態をより確実に維持することができる。

また、例えば、回路基板90上にメモリを搭載し、メモリ内にユーザの好みの振動状態を登録しておけば、その振動状態に合わせたフィードバック制御も可能である。この場合は、バイブレータ1Bは、メモリへの登録機構などを有すればよい。

変形例1では、振動検知部171をグリップ部4に内蔵している例を説明したが、振動検知部171は、振動印加部3の内部に固定されてもよい。いずれの構成においても、歯ブラシ2を歯に当てても(振動を制止するような負荷の変動があっても)、所定範囲内の振動状態を維持しながら歯を磨くことが可能である。振動検知部171が振動印加部3に内蔵されている形態では、振動検知部171がその検知結果を振動制御部23に有線又は無線で送信可能に構成されていればよい。

(変形例2) 図28を利用して、バイブレータ1に対する変形例2としてバイブレータ1Cを説明する。図28は、振動印加部3がグリップ部4に取り付けられた際のバイブレータ1Cのブロック図であり、電気的な接続関係を中心にして図示している。

図28に示したように、バイブレータ1Cは、グリップ部4に姿勢検知部172を有する点で、バイブレータ1と相違する。この相違点以外のバイブレータ1Cの構成は、バイブレータ1と同様であるため、相違点について説明する。

姿勢検知部172は、グリップ部4の姿勢を検知する。姿勢検知部172は、電力供給部20が有する振動制御部23に電気的に接続されており、検知結果を振動制御部23に送信する。姿勢検知部172は、例えば、ジャイロセンサである。姿勢検知部172は、ケース70の内壁に固定されていればよい。

図28に示したように、グリップ部4が姿勢検知部172を有する形態では、振動制御部23は、姿勢検知部172からの検知結果を受け付けると、検知結果に対応したグリップ部4の姿勢に応じて、振動状態を制御する。変形例2でも、振動制御部23は、振動部10A及び振動部10Bのそれぞれを個別に制御してもよい。

歯ブラシ2は、バイブレータ1Cに保持されているので、グリップ部4の姿勢と歯ブラシ2の姿勢とは対応する。よって、グリップ部4の姿勢の検知は、歯ブラシ2の姿勢の検知に対応する。

ユーザは、歯磨きの時に、歯を磨く箇所に応じて歯ブラシ2の姿勢を変化させ、毛束2bを所望の位置にあてがう。そのため、例えば、歯肉など柔らかい部分に毛束2bが接触するような場合は、歯肉を傷つけないような低い振動状態で振動部10A,10Bの振動を制御し、歯のエナメル質のように硬い部分を磨くときは、高い振動状態に制御するなど、バイブレータ1Cの構成では、毛束2bをあてがう箇所に応じて歯ブラシ2に伝達する振動状態を制御可能である。

上記変形例1,2は、互いに組み合わされてもよい。更に、変形例1,2は、バイブレータ1Aにも適用可能である。すなわち、バイブレータ1Aが振動検知部171及び姿勢検知部172の少なくとも一方を更に備えてもよい。

歯ブラシ用バイブレータは、振動印加部及びグリップ部が着脱自在に構成されていれば、それらの着脱方法は、マグネットの磁力を利用した形態に限定されない。また、振動部10A,10Bとして振動モータである偏心分銅付きモータを例示したが、振動を生成可能な機構を有していればよい。

更に、グリップ部は、グリップ部の内側で歯ブラシの柄の後側を固定可能に構成されてもよい。このように、歯ブラシの柄の後側が固定されることで、歯ブラシ2の毛束2b側(前側)が振動しやすい。

電力供給部又は電力供給部が有する振動制御部は、例えば振動印加部に内蔵されていてもよい。

1,1A,1B,1C…バイブレータ(歯ブラシ用バイブレータ)、2…歯ブラシ、5…振動印加部、4,6…グリップ部、10A,10B…振動部、20…電力供給部、42…ケース後壁(振動印加部のグリップ部側端部)、71…ケース前壁(グリップ部の振動印加部側端部)、171…振動検知部、172…姿勢検知部、M1…第1マグネット、M2…第2マグネット、T1a,T1b…接点端子(第1端子部)、T2a,T2b…接点端子(第2端子部)。