电动牙刷的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够以通过电动方式得到的清洁力来协助手动刷磨操作的清洁力的电动牙刷。
【背景技术】
[0002]作为电动牙刷，广泛采用了以下类型等的电动牙刷:直线运动类型，具备将电动机的旋转运动变换为刷头部的往复直线运动的变换单元；反转运动类型，具备将电动机的旋转运动变换为刷头部的往复反转运动的变换单元；锤块振动类型，通过电动机使锤块旋转来使刷头部振动；线性振动类型，通过线性致动器使刷头部往复振动。
[0003]另一方面，作为电动牙刷的电源开关，广泛采用了具有按钮式、滑动式等的电触点的机械式的电源开关(例如参照专利文献I。)。
[0004]另外，还提出了一种构成为如下结构的电动牙刷:使电动牙刷具备加速度传感器，基于来自加速度传感器的信号推断估计刷磨位置而切换振动模式(例如参照专利文献2)。
[0005]专利文献1:日本特开2011-136146号公报
[0006]专利文献2:日本特开2009-240759号公报
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]直线运动类型、反转运动类型、线性振动类型的电动牙刷能够增强通过电动方式得到的刷磨力，但是构造复杂，且手柄部无论如何都会变粗或牙刷变重。特别是在具有多个振动模式的情况下，开关部的构造也变得复杂，且开关由于要在握着牙刷的状态下操作而必须设置于手柄部的圆周部，因此存在手柄部进一步变粗、牙刷也变得更重的担忧。若手柄部变粗或变重，则对于手小的儿童和女性、握力弱或缺乏持久力的儿童和老年人、病人来说，难以牢固地持续握住牙刷，因此无法确保充分的刷牙时间，存在尽管刷了牙却处于不充分的口腔清洁状态的担忧，从而并不理想。
[0009]另一方面，在手动牙刷中，丝状的刷毛前端在齿面等表面往复时的物理力对牙刷的清洁性有很大影响。因此，为了高效地清洁，优选的是使刷毛前端在想要清洁的部分往复移动，但是为此需要掌握适当的刷磨技术。但是实际上，很多人以与使用者的喜好相应的自己的刷磨法来进行刷磨，从而存在以下问题:若持续进行过度用力的刷磨、长时间的刷磨，则会刮掉牙齿、牙龈。另外，当未掌握适当的刷磨技术时，需要花费更长时间来进行刷磨以得到充分的口腔清洁，但是，对于儿童、老年人、病人、孕妇等无法长时间地持续张嘴来刷牙的人来说，存在无法进行充分的口腔清洁的担忧。并且，对于儿童、生活自理困难的老年人、病人来说，在由自己或帮助者进行的口腔清洁中需要更高级的刷磨技术，但是掌握该技术的人不多，因此对于儿童、生活自理困难的老年人、病人来说，口腔清洁容易变得不完全的可能性高。已知当口腔清洁不充分时，不仅会引起龋齿、牙周病等疾病，还会成为误咽性肺炎、早期流产等全身疾病等的原因之一，特别是对于需要看护者、老年人、孕妇来说，短时间内进行充分的口腔清洁是一个大问题。
[0010]另外，在电动牙刷中，当想要使刷头部(植入有丝的部分)进行上下运动、旋转运动等大幅移动时，需要设置用于将电动机的旋转动力以物理方式直接传递至刷头部的机构部分等，或需要进行驱动所需的运动能量，因此电动机的小型化有限等而无法充分地使包括手柄部的牙刷主体细。另一方面，通过使用旋转电动机的动力使锤块型运动件旋转、或使用线性电动机使锤块往复运动来对牙刷整体提供振动的锤块振动类型的电动牙刷构造简单，因此能够将手柄部构成得细、长、漂亮，而且能够收纳到手包、挎包等中，因此最近在年轻女性中间正在普及。但是，该锤块振动类型的电动牙刷是通过向刷头部传递锤块型运动件的伴随旋转的重心变动来得到机械式清洁力的，因此与一般的电动牙刷、即以物理方式与电动机驱动部親合来使牙刷头部运动的电动牙刷相比，对刷头部提供的运动能量格外小，不足以得到充分的清洁力。
[0011]鉴于这种状况，本发明人得到以下想法:在如锤块振动类型那样能够使手柄部细、长但只能得到弱刷磨力的电动牙刷中，通过使手柄部细到接近手动牙刷的手柄部的粗细度来充分确保通过手动进行的刷磨操作的操作性，在仅以通过手动进行的刷磨操作无法得到充分的清洁性的情况下通过电动方式来协助，由此整体上能够确保充分的刷磨力，本发明人对协助通过手动进行的刷磨的电动辅助牙刷的开发进行了悉心研究。
[0012]其结果，发现了以下问题:在使电动牙刷的手柄部细的情况下，若想要设置按钮式、滑动式的开关来作为电源开关，则电源开关无论如何都会变得小型，对难以进行微妙的手指操作的老人、喜欢美甲的指甲长的女性来说，操作变得非常难，或者，为了得到所需最低限度的最佳协助，需要根据刷牙动作的状态来随时切换电源开关，但是难以在手移动时操作电源开关。还发现了:若在将刷头部插入到口中之前在刷头部上放有牙膏的状态下操作电源开关，则会产生附着于刷头部的水滴、牙膏脱落或飞散的问题，因此优选的是在将刷头部插入到口腔内的状态下操作电源开关，但是在为了刷牙而将电动牙刷换手时，难以确定电源开关的位置，需要仅靠手指的感觉来寻找电源开关并操作电源开关，因此操作非常难。而且，一般来说，当身体状况、要清洁的部位等条件不同时，刷牙时的刷磨力发生变动，因此存在清洁不充分或由于施加过剩的物理力而对牙齿表面产生负荷从而发生损伤等担忧。如果被清洁者能够以口腔清洁部位、握牙刷的手的感觉为参考来感受该刷磨力的过与不足从而控制刷磨则没有问题，但是若被清洁者为生病、有障碍的人或儿童等，则存在以下情况:无法感受到上述的细腻的感觉，进一步地无法控制手的细腻的移动，因此无法判断适当的协助程度、是否需要协助，或无法进行适当的刷磨。特别是在由看护者等其他人而非被清洁者本身操作牙刷的情况下，可以说是困难的。并且，在对需要帮助的人、小孩进行刷牙的情况下，还存在以下问题:帮助者需要以不同于自己刷牙时的把持方法来保持电动牙刷，从而难以操作电源开关。
[0013]本发明的目的在于提供一种在提高向工作状态和停止状态的切换操作的操作性的同时使手柄部细以能够确保通过手动进行的刷磨操作的操作性的电动牙刷。还在于提供一种根据清洁部位、牙刷的把持方法、移动方法等在刷牙过程中始终变动的刷磨状态来自动向刷头部提供充分必要的机械协助由此实现高效的口腔清洁的电动牙刷。
_4] 用于解决问题的方案
[0015]本发明所涉及的电动牙刷具备:牙刷主体，其具有牙刷头部和用于手动操作牙刷头部的手柄部；振动产生单元，其使上述牙刷头部振动；加速度传感器，其检测通过手动进行的刷磨操作；以及控制单元，其基于来自上述加速度传感器的输出来至少将上述振动产生单元切换控制为工作状态和停止状态。而且，在例如包括刷磨操作、手持操作在内的室内的通常使用方式下对电动牙刷提供的加速度处于可预测的范围，因此能够通过探测该加速度来控制电动牙刷的驱动，但是在除此以外的状况下，例如在从制造工厂出厂、流通的期间、由使用者携带移动的期间等，会对电动牙刷提供各种大小的加速度，该加速度中有时也包括与室内的通常使用方式相同范围的加速度，因此若是如上所述那样以室内的通常使用方式为前提的控制条件则存在发生误动作的担忧。因此，优选的是设置用于防止这些误动作的误动作防止机构。
[0016]在该电动牙刷中，当手动地对牙刷主体进行刷磨操作时，由加速度传感器来检测该刷磨操作时的加速度，通过控制单元将振动产生单元切换为工作状态，通过振动产生单元对刷头部赋予振动，从而能够以通过电动方式得到的振动来协助通过手动进行的刷磨，以刷磨牙齿、牙龈。另一方面，当中断通过手动进行的牙刷主体的刷磨操作时，基于来自加速度传感器的输出，通过控制单元将振动产生单元切换为停止状态。另外，也能够基于在该刷磨操作时检测出的加速度等信息，在得到充分的刷磨的情况下停止协助，或者在刷磨不足的情况下，按照不足的程度来控制通过电动方式得到的协助程度。
[0017]这样，在该电动牙刷中，将手动地进行刷磨操作构成为前提，因此能够采用输出比较弱的小型振动产生单元来作为振动产生单元。因此，能够实现将电动牙刷的手柄部构成得细、长以适于通过手动进行刷磨操作的电动牙刷，能够在采用输出比较弱的小型振动产生单元作为振动产生单元的同时提高通过手动进行刷磨操作的操作性，从而充分地确保刷磨性能。另外，通过手动地对牙刷主体进行刷磨操作，振动产生单元工作，通过中断牙刷主体的刷磨操作，振动产生单元停止，或者也能够根据刷磨操作的状况来自动判断协助程度并改变协助程度，因此无论是在手指的感觉已变弱的老人、生病或有障碍的人、喜欢美甲的指甲长的女性进行刷牙的情况下，还是在由其他人对需要帮助的人、小孩进行刷牙的情况下，都能够容易地将振动产生单元切换为工作状态和停止状态，进一步地能够切换为适当的协助状态。另外，能够省略机械式的电源开关，因此能够将电动牙刷的手柄部构成得进一步细、长并且能够减少手柄部的凹凸部分来提高手柄部的清洁性，而且，能够简单地构成电动牙刷的水密构造以提高水密性并且能够降低电动牙刷的制作成本。并且，能够在将牙膏放在刷头部上后将刷头部插入到口腔内的状态下，通过手动地进行刷磨操作来使振动产生单元工作，因此能够防止牙膏的脱落、飞散。另外，即使在电池用尽的情况下，也能够与手动牙刷同样地刷牙。此外，本发明的电动牙刷内置有加速度传感器和运算部及场效应晶体管、二次电池和用于对该二次电池进行充电的感应线圈及充电电路，构成为能够通过将电动牙刷放置于外部的充电器来使感应线圈产生感应电流以对二次电池进行充电。在此，在充电中上述加速度传感器和运算部均处于通电状态，但是为了使电力消耗量最小，也能够使运算部为休眠状态，使加速度传感器为待机状态。另外，在本发明的电动牙刷中将二次电池活用为电源，能够通过在运算部中设定最终放电电压来防止二次电池的由过放电所引起的性能劣化。在此，在低于最终放电电压的情况下，中断来自二次电池的电源供给，因此处于向加速度传感器、运算部、场效应晶体管等的通电被切断而电动牙刷的控制完全停止的状态。为了脱离该状态而使电动牙刷的功能恢复，以将电动牙刷放置在充电器上为触发，使内置于电动牙刷的感应线圈中产生感应电流，进一步使用场效应晶体管和调节器来向运算部等施加规定的电压。但是，也能够在电动牙刷中设置通过刷磨操作来发电的发电单元，以该发电单元发电为触发来开始控制单元的控制。在该情况下，能够在进行刷磨操作之前切断向控制单元和加速度传感器的通电，因此在减少待机电流上较为理想。并且，有时伴随二次电池的劣化会产生气体，若收容二次电池的空间处于密闭状态，则产生牙刷主体膨胀、变形或破裂的担忧，因此优选的是设置用于排出所产生的气体的排气孔机构。在设置有排气孔机构的情况下，进一步优选的是设置液体无法通过而气体能够通过的通气性膜，以防止水等异物从外部流入到电动牙刷的内部。
[0018]在此，作为实施方式，优选的是，作为上述振动产生单元，使用具备电动机以及通过该电动机进行偏心旋转的重锤的振动产生单元，或者使用具备线性致动器以及通过该线性致动器进行往复运动的重锤的振动产生单元。本发明所涉及的电动牙刷也能够应用于直线运动类型、反转运动类型等的电动牙刷，但是适合于以下类型的