電動(dòng)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(guò)電動(dòng)方式得到的清潔力來(lái)協(xié)助手動(dòng)刷磨操作的清潔力的電動(dòng)牙刷。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電動(dòng)牙刷，廣泛采用了以下類(lèi)型等的電動(dòng)牙刷:直線運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，具備將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為刷頭部的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的變換單元；反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，具備將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為刷頭部的往復(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變換單元；錘塊振動(dòng)類(lèi)型，通過(guò)電動(dòng)機(jī)使錘塊旋轉(zhuǎn)來(lái)使刷頭部振動(dòng)；線性振動(dòng)類(lèi)型，通過(guò)線性致動(dòng)器使刷頭部往復(fù)振動(dòng)。
[0003]另一方面，作為電動(dòng)牙刷的電源開(kāi)關(guān)，廣泛采用了具有按鈕式、滑動(dòng)式等的電觸點(diǎn)的機(jī)械式的電源開(kāi)關(guān)(例如參照專(zhuān)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(dòng)牙刷:使電動(dòng)牙刷具備加速度傳感器，基于來(lái)自加速度傳感器的信號(hào)推斷估計(jì)刷磨位置而切換振動(dòng)模式(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-136146號(hào)公報(bào)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-240759號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]直線運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、線性振動(dòng)類(lèi)型的電動(dòng)牙刷能夠增強(qiáng)通過(guò)電動(dòng)方式得到的刷磨力，但是構(gòu)造復(fù)雜，且手柄部無(wú)論如何都會(huì)變粗或牙刷變重。特別是在具有多個(gè)振動(dòng)模式的情況下，開(kāi)關(guān)部的構(gòu)造也變得復(fù)雜，且開(kāi)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(yōu)。若手柄部變粗或變重，則對(duì)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(lái)說(shuō)，難以牢固地持續(xù)握住牙刷，因此無(wú)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(yōu)，從而并不理想。
[0009]另一方面，在手動(dòng)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(duì)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(dòng)，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(lái)進(jìn)行刷磨，從而存在以下問(wèn)題:若持續(xù)進(jìn)行過(guò)度用力的刷磨、長(zhǎng)時(shí)間的刷磨，則會(huì)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(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行刷磨以得到充分的口腔清潔，但是，對(duì)于兒童、老年人、病人、孕婦等無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)張嘴來(lái)刷牙的人來(lái)說(shuō)，存在無(wú)法進(jìn)行充分的口腔清潔的擔(dān)憂(yōu)。并且，對(duì)于兒童、生活自理困難的老年人、病人來(lái)說(shuō)，在由自己或幫助者進(jìn)行的口腔清潔中需要更高級(jí)的刷磨技術(shù)，但是掌握該技術(shù)的人不多，因此對(duì)于兒童、生活自理困難的老年人、病人來(lái)說(shuō)，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(huì)引起齲齒、牙周病等疾病，還會(huì)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(duì)于需要看護(hù)者、老年人、孕婦來(lái)說(shuō)，短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充分的口腔清潔是一個(gè)大問(wèn)題。
[0010]另外，在電動(dòng)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(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等大幅移動(dòng)時(shí)，需要設(shè)置用于將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)所需的運(yùn)動(dòng)能量，因此電動(dòng)機(jī)的小型化有限等而無(wú)法充分地使包括手柄部的牙刷主體細(xì)。另一方面，通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力使錘塊型運(yùn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)、或使用線性電動(dòng)機(jī)使錘塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)牙刷整體提供振動(dòng)的錘塊振動(dòng)類(lèi)型的電動(dòng)牙刷構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此能夠?qū)⑹直繕?gòu)成得細(xì)、長(zhǎng)、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(dòng)類(lèi)型的電動(dòng)牙刷是通過(guò)向刷頭部傳遞錘塊型運(yùn)動(dòng)件的伴隨旋轉(zhuǎn)的重心變動(dòng)來(lái)得到機(jī)械式清潔力的，因此與一般的電動(dòng)牙刷、即以物理方式與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部親合來(lái)使牙刷頭部運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)牙刷相比，對(duì)刷頭部提供的運(yùn)動(dòng)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(dòng)類(lèi)型那樣能夠使手柄部細(xì)、長(zhǎng)但只能得到弱刷磨力的電動(dòng)牙刷中，通過(guò)使手柄部細(xì)到接近手動(dòng)牙刷的手柄部的粗細(xì)度來(lái)充分確保通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行的刷磨操作的操作性，在僅以通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行的刷磨操作無(wú)法得到充分的清潔性的情況下通過(guò)電動(dòng)方式來(lái)協(xié)助，由此整體上能夠確保充分的刷磨力，本發(fā)明人對(duì)協(xié)助通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行的刷磨的電動(dòng)輔助牙刷的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了悉心研究。
[0012]其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題:在使電動(dòng)牙刷的手柄部細(xì)的情況下，若想要設(shè)置按鈕式、滑動(dòng)式的開(kāi)關(guān)來(lái)作為電源開(kāi)關(guān)，則電源開(kāi)關(guān)無(wú)論如何都會(huì)變得小型，對(duì)難以進(jìn)行微妙的手指操作的老人、喜歡美甲的指甲長(zhǎng)的女性來(lái)說(shuō)，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(dòng)作的狀態(tài)來(lái)隨時(shí)切換電源開(kāi)關(guān)，但是難以在手移動(dòng)時(shí)操作電源開(kāi)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(kāi)關(guān)，則會(huì)產(chǎn)生附著于刷頭部的水滴、牙膏脫落或飛散的問(wèn)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(kāi)關(guān)，但是在為了刷牙而將電動(dòng)牙刷換手時(shí)，難以確定電源開(kāi)關(guān)的位置，需要僅靠手指的感覺(jué)來(lái)尋找電源開(kāi)關(guān)并操作電源開(kāi)關(guān)，因此操作非常難。而且，一般來(lái)說(shuō)，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(dòng)，因此存在清潔不充分或由于施加過(guò)剩的物理力而對(duì)牙齒表面產(chǎn)生負(fù)荷從而發(fā)生損傷等擔(dān)憂(yōu)。如果被清潔者能夠以口腔清潔部位、握牙刷的手的感覺(jué)為參考來(lái)感受該刷磨力的過(guò)與不足從而控制刷磨則沒(méi)有問(wèn)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(wú)法感受到上述的細(xì)膩的感覺(jué)，進(jìn)一步地?zé)o法控制手的細(xì)膩的移動(dòng)，因此無(wú)法判斷適當(dāng)?shù)膮f(xié)助程度、是否需要協(xié)助，或無(wú)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(shuō)是困難的。并且，在對(duì)需要幫助的人、小孩進(jìn)行刷牙的情況下，還存在以下問(wèn)題:幫助者需要以不同于自己刷牙時(shí)的把持方法來(lái)保持電動(dòng)牙刷，從而難以操作電源開(kāi)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(guò)手動(dòng)進(jìn)行的刷磨操作的操作性的電動(dòng)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(dòng)方法等在刷牙過(guò)程中始終變動(dòng)的刷磨狀態(tài)來(lái)自動(dòng)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(dòng)牙刷。
_4] 用于解決問(wèn)題的方案
[0015]本發(fā)明所涉及的電動(dòng)牙刷具備:牙刷主體，其具有牙刷頭部和用于手動(dòng)操作牙刷頭部的手柄部；振動(dòng)產(chǎn)生單元，其使上述牙刷頭部振動(dòng)；加速度傳感器，其檢測(cè)通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行的刷磨操作；以及控制單元，其基于來(lái)自上述加速度傳感器的輸出來(lái)至少將上述振動(dòng)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(duì)電動(dòng)牙刷提供的加速度處于可預(yù)測(cè)的范圍，因此能夠通過(guò)探測(cè)該加速度來(lái)控制電動(dòng)牙刷的驅(qū)動(dòng)，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(dòng)的期間等，會(huì)對(duì)電動(dòng)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(dòng)作的擔(dān)憂(yōu)。因此，優(yōu)選的是設(shè)置用于防止這些誤動(dòng)作的誤動(dòng)作防止機(jī)構(gòu)。
[0016]在該電動(dòng)牙刷中，當(dāng)手動(dòng)地對(duì)牙刷主體進(jìn)行刷磨操作時(shí)，由加速度傳感器來(lái)檢測(cè)該刷磨操作時(shí)的加速度，通過(guò)控制單元將振動(dòng)產(chǎn)生單元切換為工作狀態(tài)，通過(guò)振動(dòng)產(chǎn)生單元對(duì)刷頭部賦予振動(dòng)，從而能夠以通過(guò)電動(dòng)方式得到的振動(dòng)來(lái)協(xié)助通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行的刷磨，以刷磨牙齒、牙齦。另一方面，當(dāng)中斷通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行的牙刷主體的刷磨操作時(shí)，基于來(lái)自加速度傳感器的輸出，通過(guò)控制單元將振動(dòng)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(cè)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(lái)控制通過(guò)電動(dòng)方式得到的協(xié)助程度。
[0017]這樣，在該電動(dòng)牙刷中，將手動(dòng)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(dòng)產(chǎn)生單元來(lái)作為振動(dòng)產(chǎn)生單元。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)將電動(dòng)牙刷的手柄部構(gòu)成得細(xì)、長(zhǎng)以適于通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行刷磨操作的電動(dòng)牙刷，能夠在采用輸出比較弱的小型振動(dòng)產(chǎn)生單元作為振動(dòng)產(chǎn)生單元的同時(shí)提高通過(guò)手動(dòng)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(guò)手動(dòng)地對(duì)牙刷主體進(jìn)行刷磨操作，振動(dòng)產(chǎn)生單元工作，通過(guò)中斷牙刷主體的刷磨操作，振動(dòng)產(chǎn)生單元停止，或者也能夠根據(jù)刷磨操作的狀況來(lái)自動(dòng)判斷協(xié)助程度并改變協(xié)助程度，因此無(wú)論是在手指的感覺(jué)已變?nèi)醯睦先?、生病或有障礙的人、喜歡美甲的指甲長(zhǎng)的女性進(jìn)行刷牙的情況下，還是在由其他人對(duì)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(dòng)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(kāi)關(guān)，因此能夠?qū)㈦妱?dòng)牙刷的手柄部構(gòu)成得進(jìn)一步細(xì)、長(zhǎng)并且能夠減少手柄部的凹凸部分來(lái)提高手柄部的清潔性，而且，能夠簡(jiǎn)單地構(gòu)成電動(dòng)牙刷的水密構(gòu)造以提高水密性并且能夠降低電動(dòng)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(guò)手動(dòng)地進(jìn)行刷磨操作來(lái)使振動(dòng)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(dòng)牙刷同樣地刷牙。此外，本發(fā)明的電動(dòng)牙刷內(nèi)置有加速度傳感器和運(yùn)算部及場(chǎng)效應(yīng)晶體管、二次電池和用于對(duì)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(guò)將電動(dòng)牙刷放置于外部的充電器來(lái)使感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流以對(duì)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(dòng)牙刷中將二次電池活用為電源，能夠通過(guò)在運(yùn)算部中設(shè)定最終放電電壓來(lái)防止二次電池的由過(guò)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(lái)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(chǎng)效應(yīng)晶體管等的通電被切斷而電動(dòng)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(dòng)牙刷的功能恢復(fù)，以將電動(dòng)牙刷放置在充電器上為觸發(fā)，使內(nèi)置于電動(dòng)牙刷的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)一步使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管和調(diào)節(jié)器來(lái)向運(yùn)算部等施加規(guī)定的電壓。但是，也能夠在電動(dòng)牙刷中設(shè)置通過(guò)刷磨操作來(lái)發(fā)電的發(fā)電單元，以該發(fā)電單元發(fā)電為觸發(fā)來(lái)開(kāi)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(huì)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(yōu)，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(wú)法通過(guò)而氣體能夠通過(guò)的通氣性膜，以防止水等異物從外部流入到電動(dòng)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(dòng)產(chǎn)生單元，使用具備電動(dòng)機(jī)以及通過(guò)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)的重錘的振動(dòng)產(chǎn)生單元，或者使用具備線性致動(dòng)器以及通過(guò)該線性致動(dòng)器進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的重錘的振動(dòng)產(chǎn)生單元。本發(fā)明所涉及的電動(dòng)牙刷也能夠應(yīng)用于直線運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類(lèi)型等的電動(dòng)牙刷，但是適合于以下類(lèi)型的