CN110545753B - 电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动牙刷(10)，其能够使替换刷(30)的头部(34)在前后方向上小型地构成，从而提高口腔内的头部(34)的操作性，并且能够减少刷头(40)与柄主体(32)的摩擦阻力和刷头(40)的振动，提高刷头(40)的动作的稳定性并且可降低耗电。在替换刷(30)的柄体(31)的顶端侧部分的前面侧设置有刷头(40)，在刷头(40)的植毛座(42)设置有向后方突出的、贯通柄体(31)的支承壁部(37)的嵌合轴部(45)，在刷头(40)的刷头主体(41)的旋转中心形成有从刷头主体(41)的后表面向前方延伸的轴孔(41a)，在柄体(31)设置有安装在轴孔(41a)且可旋转地支承刷头(40)的头支轴(49)，将头支轴(49)的前端部配置在比植毛座(42)的后表面靠前侧的位置，向嵌合轴部(45)的后部传递来自驱动部(13)的动力。

Description

电动牙刷

技术领域

本发明涉及刷头以往复旋转运动的方式构成的电动牙刷。

背景技术

作为电动牙刷，刷头以往复直线运动的方式构成的滑动式电动牙刷和刷头以往复旋转运动的方式构成的旋转式电动牙刷得到广泛应用。

作为旋转式电动牙刷，具有头侧转换部的电动牙刷(例如，参照专利文献1)得到了广泛的实施，所述头侧转换部将输出轴的往复直线运动转换为刷头的往复旋转运动。

在专利文献1所记载的电动牙刷中，为了在替换刷的柄体的前端部可旋转地支承刷头，因此，可旋转地支承刷头的头支轴以向前方呈突出状的方式设置于柄体的上附近部。此外，构成为：在植毛座的后表面，以向后方呈突出状的方式设置有旋转轴，在旋转轴的后端部设置有兼用于刷头的防脱的1对曲柄臂，在植毛座的后面侧，在柄体的前端部形成有支承壁部，在该支承壁部形成有刷头的旋转轴插通的贯通孔，并且形成有曲柄臂插通的切口部，曲柄臂的向前方的移动由支承壁部承受，从而防止刷头的脱落。进一步构成为：作为头侧转换部，在曲柄臂的一方形成有凹部，使结合部的前端的屈曲部嵌合在该凹部而连结，将结合部的基端部与连结棒的前端部偏斜自如地连结，利用驱动部的输出轴使连结棒往复直线运动，从而能够经由结合部使刷头往复旋转运动。

此外，在专利文献2中记载了如下所述的电动牙刷：省去了植毛座的转动中心处的植毛孔，使头支轴的前端部配置在比毛束的后端靠前方侧的位置，从而使刷头在前后方向上小型地构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3957576号公报

专利文献2：日本特开2005-027762号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，可旋转地支承刷头的头支轴为了减少刷头的晃动，需要至少使一定的长度嵌合到刷头内，但在专利文献1记载的电动牙刷中，存在如下问题：头支轴的前端部配置在比植毛座的后表面靠后方的位置，刷头的前后方向的厚度无论如何也会变大，将毛束植入设置于植毛座而形成的刷部的口腔内的操作性下降，例如大臼齿的里侧的清扫性下降。

此外，在专利文献1记载的电动牙刷中，在洗刷时，在对刷部在其外周部作用有负载、或在与头支轴交叉的方向上作用有负载时，刷头以头支轴的前端部为中心偏斜，例如曲柄臂与支承壁部滑动接触，但此时的摩擦阻力随着偏斜中心接近曲柄臂与支承壁部的滑动接触面而增大。另一方面，随着使头支轴的前端部向后方配置，刷头在前后方向上变得大型，因此，不能过度地使其向后方配置，因此，最终，存在如专利文献1记载的电动牙刷那样，使其配置在比滑动接触面靠后方的位置，无法充分减小摩擦阻力的问题。

此外，在专利文献1记载的电动牙刷中，在设置于植毛座的旋转轴的后表面，设置有向半径方向外侧突出的、兼用于防脱的1对曲柄臂，在该曲柄臂的后表面连结有结合部，从而传递驱动部的动力，鉴于此，存在头部在前后方向上增大与结合部的厚度相应的量的问题。

另一方面，在专利文献2记载的电动牙刷中，因为使头支轴的前端部比毛束的后端部向前方突出，所以能够充分确保头支轴的长度，使刷头在厚度方向上小型地构成。

但是，在专利文献2记载的电动牙刷中，也与专利文献1记载的电动牙刷同样，在设置于植毛座的旋转轴的后表面设置有向半径方向外侧突出的兼用于防脱的1对曲柄臂，该曲柄臂的后表面连结有驱动轴，鉴于此，存在头部在前后方向上增大与驱动轴的厚度相应的量的问题。

此外，在专利文献1、2记载的电动牙刷中，鉴于是将驱动部的动力向曲柄臂传递，因而，与对旋转轴传递动力的情况下相比，头支轴的前端部与对刷头的来自驱动部的动力的作用点之间的距离增大与曲柄臂的厚度相应的量。因此，存在将来自驱动部的动力转换为刷头的旋转运动时，以头支轴的前端部为中心的力矩变大，刷头易于摆动，曲柄臂的前端部向前后方向振动、或曲柄臂向以其长度方向为中心轴的旋转方向振动的问题，且存在刷头的动作的稳定性下降，并且因曲柄臂与支承壁部的接触而造成摩擦阻力增大，耗电增大的问题。

本发明的目的在于提供能够使设置于替换刷的前端部的头部在前后方向上小型地构成，从而提高在口腔内的头部的操作性，并且，能够减小刷头与柄主体的摩擦阻力和刷头的振动，从而提高刷头的动作的稳定性且可减少耗电的电动牙刷。

用于解决课题的技术方案

本发明包括以下的发明。

(1)一种电动牙刷，其包括：驱动部；其内置在主体壳；替换刷，其从该主体壳向上方延伸；刷头，其设置于所述替换刷的柄体的前端(顶端)侧部分的前面侧；和动力传递部，其为了使所述刷头往复旋转运动，而将所述驱动部的动力传递至所述刷头，该电动牙刷的特征在于，所述刷头包括刷头主体，其具有：设置有多个植毛孔的植毛座；和从所述植毛座向后方突出的、贯通设置于所述柄体中的所述植毛座的后面侧的支承壁部的嵌合轴部，在所述刷头主体的旋转中心形成有从所述刷头主体的后表面向前方延伸的轴孔，在所述柄体设置有安装于所述轴孔的、可旋转地支承所述刷头的头支轴，所述头支轴的前端部配置在比所述植毛座的后表面靠前侧的位置，在所述嵌合轴部的后部连结有所述动力传递部。另外，在本说明书中，往复旋转运动是指如下这样的运动，即：反复进行在刷头向正转方向旋转一定角度后，再向反转方向旋转相同角度的旋转运动。

在该电动牙刷中，设置于柄体的头支轴安装于刷头的轴孔内，刷头可旋转地被支承于头支轴，但头支轴的前端部被配置在比植毛座的后表面靠前侧的位置，因此，能够充分确保对于刷头的头支轴的嵌合长度，使刷头在前后方向上小型地构成，使设置于替换刷的前端(顶端)部的头部在前后方向上小型地构成，从而能够提高口腔内的头部的操作性，能够例如提高大臼齿的里侧的清扫性。此外，根据对于刷头的洗刷负载的作用的方式，刷头以头支轴的前端部为中心偏斜(倾斜)，刷头抵接在柄主体的适当的位置，由此来承受部分作用于刷头的负载。但是，在本发明中，头支轴的前端部的位置被配置在比专利文献1记载的头支轴的前端部靠前侧的位置，因此，能够使对于柄主体的刷头的接触角比专利文献1记载的电动牙刷小，因此，能够相应地减小摩擦阻力。此外，在嵌合轴部的后部连结有动力传递部，因此，与专利文献2那样的向曲柄臂传递动力的情况相比，能够缩短头支轴的前端部与对于刷头的来自驱动部的动力的作用点之间的距离。因此，能够减小通过来自动力传递部的动力使刷头往复旋转运动时的、作用于刷头的以头支轴的前端部为中心的力矩，使因该力矩产生的刷头的振动减小，能够提高刷头的动作的稳定性。

(2)如所述(1)所述的电动牙刷，其中，所述头支轴的前端部配置在比所述植毛孔的里端部靠前侧的位置，在所述植毛座的旋转中心没有形成植毛孔。通过采用这样的构成，能够充分确保对于刷头的头支轴的嵌合长度，并且使刷头在前后方向上更小型地构成，而且能够减小刷头以头支轴为中心稍许偏斜时的、刷头与柄主体之间的摩擦阻力。

(3)如所述(1)或(2)所述的电动牙刷，其中，所述植毛座与所述支承壁部之间的间隙设定为0.2mm～1.0mm。为了防止因比防脱片大径的植毛座与支承壁部接触而产生的摩擦阻力增大，植毛座与支承壁部之间的间隙优选设定为0.2mm以上，为了唇、舌、口腔粘膜不夹入植毛座与支承壁部之间，优选设定为1.0mm以下。

(4)如所述(1)～(3)中任一项所述的电动牙刷，其中，所述植毛座的厚度设定为2mm～4mm。为了能够得到充分的强度刚性，植毛座的厚度优选设定为2mm以上，此外，为了将刷头的厚度尽量设定为较薄，提高在口腔内的刷部的操作性，优选设定为4mm以下。

(5)如所述(1)～(4)中任一项所述的电动牙刷，其中，从所述植毛座的前表面至所述头支轴的前端部的距离设定为0.2mm～3.9mm。为了充分确保对于头支轴的穿透的植毛座的强度，从植毛座的前表面至头支轴的前端部的距离优选设定为0.2mm以上，为了将刷头的厚度设定地较薄，提高在口腔内的刷部的操作性，优选设定为3.9mm以下。

(6)如所述(1)～(5)中任一项所述的电动牙刷，其中，所述柄体包括：在前端(顶端)侧后部具有开口部的柄主体；和以封闭所述开口部的方式安装于所述柄主体的盖部件，所述头支轴竖立固定在所述盖部件上。该情况下，能够将预先固定在盖部件上的头支轴与盖部件一同装配于柄主体，因此，与另行仅装配头支轴的情况相比，能够大幅提高头支轴的装配作业的作业性。

(7)如所述(1)～(6)中任一项所述的电动牙刷，其中，所述动力传递部包括将所述驱动部的输出轴的往复直线运动转换为所述刷头的往复旋转运动的头侧转换部。该情况下，能够利用头侧转换部，实现将驱动部的输出轴的往复直线运动转换为刷头的往复旋转运动的旋转式的电动牙刷。此外，通过在输出轴安装不具有头侧转换部的替换刷，能够使刷头往复直线运动，因此，能够通过替换刷的更换而实现能够从旋转式切换为滑动式的电动牙刷。

(8)如所述(7)所述的电动牙刷，其中，所述头侧转换部包括：连结棒，其能够与所述输出轴一同往复直线运动；摆动杆，其配置于所述连结棒与所述刷头主体之间，所述连结棒侧的基部可旋转地枢轴支承于所述柄体；第1转换部，其将所述连结棒的往复直线运动转换为所述摆动杆的往复旋转运动；和第2转换部，其将所述摆动杆的往复旋转运动转换为所述刷头主体的往复旋转运动。通过采用这样的构成，因为将相对于柄体可旋转的摆动杆设置在连结棒与刷头之间，所以能够与现有的电动牙刷同样地，充分确保刷头的最大旋转角度，并且缩小连结棒及输出轴的往复直线运动的行程。因此，能够充分确保刷头的最大旋转角度，充分确保清扫性，缩小连结棒及输出轴的往复直线运动的行程，减小使连结棒及输出轴往复直线运动的动能，并且，能够减小连结棒及输出轴与柄体的摩擦能，降低电动牙刷的耗电。另外，在设置有摆动杆时，会另行产生用于使其往复旋转运动的动能。但是，该动能比因连结棒及输出轴的行程缩短而引起的动能及摩擦能的减少要小，作为电动牙刷整体，耗电下降。

(9)如所述(7)或(8)所述的电动牙刷，其中，两端部从所述嵌合轴部向外侧突出，向前方的移动由所述支承壁部承受，防止所述刷头主体脱落的防脱片沿直径方向设置于所述嵌合轴部的后端部，在所述嵌合轴部的后部的、比所述防脱片靠近所述柄主体的基部侧连结有所述头侧转换部。该情况下，通过防脱片的两端部从后方对支承壁部抵接，得以防止刷头对柄主体脱落。此外，在刷头以头支轴的前端部为中心稍许偏斜时，防脱片的两端部与支承壁部的后表面抵接，在支承壁部的后表面上滑动，从而承受使刷头偏斜的负载。在本发明中，头支轴的前端部的位置配置在比专利文献1记载的头支轴的前端部靠前侧的位置，因此，防脱片的接触方向相对于支承壁部的后表面所成的角度比使头支轴的前端部配置在植毛座的后表面位置的情况下的角度小，相应地摩擦阻力变小，能够削减耗电。此外，因为在嵌合轴部的后部的、比防脱片靠近柄主体的基部侧连结有头侧转换部，所以与在防脱片连结头侧转换部的情况相比，头部能够构成为在前后方向上减小与头侧转换部中的与嵌合轴部的连结部分的厚度相应的量。进一步，能够使头支轴的前端部与相对于刷头的来自驱动部的动力的作用点之间的距离缩短与防脱片的厚度相应的量，因此，能够减小通过来自动力传递部的动力使刷头往复旋转运动时的作用于刷头的以头支轴的前端部为中心的力矩，减小由于该力矩而造成的刷头的振动，能够提高刷头的动作的稳定性。更进一步，因为刷头的振动减小，所以能够使防脱片与支承壁部的接触减少，并且减小因两者的接触而产生的摩擦阻力，能够减少耗电。

(10)如所述(9)所述的电动牙刷，其中，所述头侧转换部包括摆动杆，其基部可旋转地枢轴支承于所述柄体，前端(顶端)部与所述嵌合轴部的后部的、比所述防脱片靠近所述柄主体的基部侧连结。通过采用这样的构成，能够充分确保刷头的往复旋转运动的旋转角度。

(11)如所述(10)所述的电动牙刷，其中，在所述嵌合轴部的后部的、比所述防脱片靠近所述柄主体的基部侧设置有由沿半径方向延伸的槽部构成的引导部，在所述摆动杆的前端(顶端)部设置有可移动地嵌合于所述引导部的连结销。

发明效果

根据本发明的电动牙刷，因为将头支轴的前端部配置在比植毛座的后表面靠前侧的位置，所以能够使设置于替换刷的顶端部的头部在前后方向上小型地构成，并且能够极力降低洗刷时刷头与柄主体的摩擦阻力。此外，在嵌合轴部的后部连结有动力传递部，所以能够使设置于替换刷的顶端部的头部在前后方向上小型地构成，并且能够减小刷头往复旋转运动时的振动。像这样，因为头部在前后方向上小型地构成，所以能够提高在口腔内的头部的操作性，能够例如提高大臼齿的里侧的清扫性。此外，因为能够降低刷头与柄主体的摩擦阻力和刷头的振动，所以能够提高刷头的动作的稳定性且降低耗电。

附图说明

图1是电动牙刷的立体图。

图2是拆下替换刷的状态下的电动牙刷的立体图。

图3是电动牙刷的驱动部的说明图。

图4是替换刷的分解立体图。

图5是替换刷的主视图。

图6(A)是盖部件的主视图，图6(B)是拆下盖部件的状态下的柄主体的后视图。

图7是图5的VII-VII线剖面图。

图8是图5的VIII-VIII线剖面图。

图9是图5的IX-IX线剖面图及其主要部分放大图。

图10(A)是刷头、摆动杆和连结棒处于连结状态的立体图，图10(B)是刷头、摆动杆和连结棒的分解立体图。

图11(A)、图11(B)、图11(C)分别是头侧转换部的动作说明图。

图12是表示距离L1与分力Fv的关系的图表。

图13是耗电的测定方法的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，以将刷头侧作为上侧、将植入设置有毛束的一侧作为前侧、将电动牙刷以纵向姿势配置的状态为基准，定义上下方向及前后左右方向来进行说明。

如图1、图2所示，电动牙刷10包括：兼做把手的主体装置11；和拆装自如地安装于主体装置11的替换刷30。

《主体装置》

主体装置11如图1～图3所示，包括：主体壳12，其能够用手把持；驱动部13，其内置于主体壳12的上部；和电池14，其内置于主体壳12的下部，且由一次电池或二次电池构成。在使用一次电池作为电池14的情况下，电池14以能够相对主体壳12更换的方式内置，此外，在使用二次电池的情况下，能够构成为在主体壳12的下端部内内置感应线圈，通过将主体装置11设置在充电器上而无触点地使感应线圈产生感应电流，从而对电池充电。

<驱动部>

驱动部13如图3所示，包括：输出轴16，其设置为可沿引导部件15在上下方向上移动；马达17，其设置于输出轴16的下方；和主体侧转换部20，其配置于输出轴16和马达17之间，并将马达17的旋转轴18的旋转运动转换为输出轴16的上下方向的往复直线运动。

<主体侧转换部>

对主体侧转换部20进行说明，在马达17的旋转轴18上固定有驱动齿轮21，在旋转轴18的上方设置有与旋转轴18为正交方向的齿轮支轴22，在齿轮支轴22上支撑有与驱动齿轮21啮合的环形齿轮23。在环形齿轮23，凸轮轴24形成为突出状，该凸轮轴24在从齿轮支轴22的中心偏心了一定偏心距离E的位置具有中心，在输出轴16的下端部固定有从动部件25，其具有用于内嵌凸轮轴24的长孔25a。并且，当马达17的旋转轴18旋转时，经由驱动齿轮21，环形齿轮23旋转，凸轮轴24在从动部件25的长孔25a内以齿轮支轴22为中心而偏心旋转，仅凸轮轴24旋转时的上下方向的分量被传导至从动部件25，输出轴16以凸轮轴24的中心与齿轮支轴22的中心之间的偏心距离E的2倍的行程，如图3中箭头A所示那样沿上下方向进行往复直线运动。

另外，作为主体装置11，只要是能够使输出轴16进行往复直线运动的装置，则能够采用任意的构成。例如能够采用具有线性式的驱动部作为驱动部13的装置，上述线性式的驱动部包括具有线圈和永磁铁的线性驱动器，构成为能够通过交变电流流经线圈而使输出轴16往复直线运动。

《替换刷》

替换刷30如图1、图2、图4所示，包括：柄体31，其从主体壳12向上方延伸；刷头40，其设置于柄体31的前端部；和头侧转换部50，其将驱动部13的输出轴16的往复直线运动转换为刷头40的往复旋转运动。另外，动力传递部由主体侧转换部20和头侧转换部50等构成。

<柄体>

对柄体31进行说明，如图4～图7所示，柄体31包括：柄主体32，其为中空筒状且在上部的后面侧(前端侧后部)设置有开口部33；和盖部件70，其以封闭柄主体32的开口部33的方式可拆装地安装于柄主体32，柄主体32和盖部件70由使用合成树脂材料得到的成形品构成。

替换刷30如图4、图6、图7所示，能够以如下方式组装：在对柄主体32装配了头侧转换部50和刷头40的状态下，将设置于盖部件70的下端部的1对卡定片71斜插入柄主体32内，以其后盖部件70的下端部为中心，使盖部件70向柄主体32侧转动，从而使第1钩73与第1卡定部72卡合、第3钩78与第3卡定部77卡合、且第2钩76与第2卡定部75卡合，并且使嵌接部79相互嵌合。

如图2所示，在柄主体32的下端部形成有内嵌筒部32a，在主体壳12的上端部设置有罩筒35，通过将内嵌筒部32a内嵌固定在罩筒35内，柄体31拆装自如且在输出轴16的轴向上无法相对移动地安装在主体壳12上

<刷头>

刷头40如图10所示，包括：刷头主体41，其可旋转地设置于柄体31的前端部；和刷部44，其由植入设置在刷头主体41的植毛座42上的多束毛束43构成。

刷部44采用将合成树脂制的多根细丝捆扎而成的毛束43植入设置固定在形成于植毛座42的多个植毛孔42a中的周知的构成。另外，毛束43在附图中作为1个整体示出，但实际上是将多根细丝捆扎而构成的。

刷头主体41包括：圆板状的植毛座42；在植毛座42的后表面中央部设置为向后方突出状的嵌合轴部45；在嵌合轴部45的后表面沿大致直径方向设置为向后方突出状的防脱片46；和与防脱片46大致正交的、由沿嵌合轴部45的半径方向形成的槽部而构成的第2引导部47，刷头主体41由使用合成树脂材料得到的一体的成形品构成。

就刷头主体41向柄体31的安装结构进行说明，如图4～图9所示，在柄主体32的前端部设置有配置在刷头主体41的后面侧的头支承部32b，在头支承部32b的前面侧，在向后方降阶了大致植毛座42的厚度的量的位置处形成有支承壁部37。在支承壁部37的中央部形成有嵌合轴部45以间隙配合状插通的贯通孔37a，并且形成有从贯通孔37a沿上下方向延伸的1对切口部37b。在防脱片46的两端部形成有向嵌合轴部45的半径方向外侧突出的防脱部46a，关于刷头主体41，在使1对防脱部46a插通1对切口部37b并使嵌合轴部45以间隙配合状安装在贯通孔37a的状态下，使刷头主体41旋转约90°，从而由支承壁部37限制防脱部46a在一定角度的范围内向前方移动，使刷头主体41相对于柄主体32往复可旋转地防止其脱离。

在盖部件70的上部，轴承部70a设置为向前方突出状，在轴承部70a上固定有向前方延伸的金属制的头支轴49，在刷头主体41形成有头支轴49内嵌的轴孔41a，刷头主体41可旋转地枢轴支承于头支轴49。刷头主体41通过使防脱片46隔开一定间隔地保持在支承壁部37和轴承部70a之间，而以在头支轴49的轴向上几乎不移动的方式装配在柄体31上。另外，作为刷头主体41的安装结构，只要是能够将刷头主体41保持为可相对于柄体31往复旋转运动的构成，则能够采用上述以外的安装结构。

如图8、图9所示，省去了植毛座42中的轴孔41a的形成位置处的植毛孔42a，头支轴49的前端部配置在比植毛座42的后表面靠前侧的位置，更优选配置在比植毛孔42a的里端部靠前侧的位置，进而优选配置于在头支轴49的前端部不穿透植毛座42的范围内，尽可能靠前侧的位置。像这样，可构成为通过尽可能地将从植毛座42的后表面至头支轴49的前端部的距离L1设定为较长，而充分确保头支轴49对刷头主体41的插入深度L2，并同时使构成替换刷30的顶端侧部分的、除毛束43之外的头部34的厚度BT较薄，而能够提高大臼齿的里侧的清扫性。

此外，在像这样将头支轴49的前端部配置于比植毛座42的后表面靠前侧的位置时，与配置在比植毛座42的后表面靠后侧的位置的情况相比，能够降低对刷头40作用有向斜后方的洗刷压力时的、因刷头主体41与柄主体32的接触而产生的摩擦阻力。换言之，在对刷头40作用有向斜后方的洗刷压力时，刷头40以头支轴49的前端部为中心偏斜，作用于刷头40的向斜后方的负载由轴承部70a承受，并且一个防脱部46a的前表面与支承壁部37的后表面接触，与此时的接触压力相应地，产生阻止刷头40的偏斜的摩擦阻力。但是，在将头支轴49的前端部配置在比植毛座42的后表面靠前侧的位置时，刷头40如例如图9中虚线所示那样，在对植毛座42的外周部作用有力F，刷头40发生摆动的情况下，相对于支承壁部37的后表面的防脱部46a的接触方向所呈的角度θ1比使头支轴49的前端部配置在植毛座42的后表面位置的情况下的角度θ2小，使刷头40偏斜的力F1的分力Fr、Fv中的、按压操作支承壁部37的后表面的方向上的分力Fv变小，该分摩擦阻力变小，从而能够削减耗电。

此处，为了可得到充分的强度刚性，植毛座42的厚度L3优选设定为2mm以上，此外，将头部34的厚度BT极力设小，为了提高口腔内的头部34的操作性，优选设定为4mm以下。

从植毛座42的后表面至头支轴49的前端部的距离L1优选极力设定为较长，但如果过长则会贯通植毛座42，因此，从植毛座42的前表面至头支轴49的前端部的距离L3-L1优选设定为0.2mm以上3.9mm以下。通过像这样设定距离L3-L1，能够充分确保对于头支轴49的穿透的植毛座的强度，并且使头部34的厚度较薄从而提高口腔内的头部34的操作性。

关于植毛座42与支承壁部37之间的无负荷状态下的最大间隙G1，为了防止因比防脱片46直径大的植毛座42与支承壁部37接触而造成的摩擦阻力的增大，优选设定为0.2mm以上，为了唇、舌、或口腔粘膜不会夹在植毛座42与支承壁部37之间，优选设定为1.0mm以下。

防脱片46与支承壁部37之间的无负荷状态下的最大间隙G2设定为比最大间隙G1小，构成为在通常的洗刷操作时，在对刷头40作用有例如向斜后方的负载，刷头40以头支轴49的前端部为中心发生偏斜时，防脱片46的一个防脱部46a先于植毛座42与支承壁部37抵接，从而能够承受以头支轴49的前端部为中心的刷头40的向偏斜方向的负载。通过采用这样的构成，构成为能够防止因比防脱片46直径大的植毛座42与支承壁部37接触而导致的摩擦阻力的增大。

<头侧转换部>

头侧转换部50如图4、图6～图11所示，包括：能够与输出轴16一起往复直线运动的连结棒51；配置于连结棒51与刷头主体41之间的、使连结棒51侧的基部可旋转地枢轴支承于柄体31的摆动杆52；将连结棒51的往复直线运动转换为摆动杆52的往复旋转运动的第1转换部53；和将摆动杆52的往复旋转运动转换为刷头主体41的往复旋转运动的第2转换部54。

(连结棒)

对连结棒51进行说明，在柄体31内，上下可移动地内置有从柄体31的下端部向上端侧延伸的连结棒51，在连结棒51的下端部形成有可拆装地套设在输出轴16上的嵌合筒部55。构成为：嵌合筒部55的下半部分由沿上下方向延伸的1对缝隙56被分割构成为半筒状的分割筒55a，在分割筒55a的内表面的下端附近部形成有向内侧突出的卡合突部57，在嵌合筒部55外套装有能够对分割筒55a向使其彼此接近的方向施力的螺旋弹簧59，在将输出轴16的上端部内嵌于嵌合筒部55时，能够利用分割筒55a的原料的弹性及螺旋弹簧59的施力而使卡合突部57卡合在形成于输出轴16的卡合槽16a内，连结棒51对于输出轴16以在轴向上无法相对移动的方式连结。

(摆动杆)

在柄主体32的前壁部的比植毛座42略靠下侧的右部的位置固定有向后方延伸的杆支轴60，在盖部件70设置有保持杆支轴60的后端部的轴承部70b。杆支轴60以架设状固定于盖部件70与柄主体32的前壁部之间，向上方延伸的摆动杆52可在其基部旋转地枢轴支承在杆支轴60的中途部。

(第1转换部)

对第1转换部53进行说明，在摆动杆52的基部设置有向侧方延伸的连结部52a，在连结部52a的基端部形成有由左右方向细长的长孔构成的第1引导部61。

构成为：在连结棒51的上端部形成有向左侧偏移的偏移部58，在偏移部58的端部固定有第1连结销62，其可旋转且沿第1引导部61可移动地嵌合于第1引导部61，通过连结棒51沿上下方向往复直线运动，摆动杆52以杆支轴60为中心往复旋转运动。

(第2转换部)

对第2转换部54进行说明，构成为：在嵌合轴部45形成有第2引导部47，其由向半径方向的下方侧延伸且下端部开口的槽部构成，在摆动杆52的顶端部，可旋转且沿第2引导部47可移动地嵌合于第2引导部47的第2连结销63被固定为向前方突出状，通过摆动杆52以杆支轴60为中心往复旋转运动，刷头40以头支轴49为中心往复旋转运动。

头支轴49、杆支轴60、第1连结销62和第2连结销63平行配置。但是，也可以采用任意的组合而成角度地配置。

以头支轴49为中心的刷头40的最大旋转角度θ3能够任意地设定，但若过大则头侧转换部50的构成变得复杂，若过小则清扫性下降，因此，优选设定在40°～85°的范围内，更优选设定在45°～80°的范围内。

在该电动牙刷10中，在连结棒51从图11(A)示出的上限位置经由图11(B)示出的中间位置至图11(C)示出的下限位置地向箭头A1的方向下降时，摆动杆52经由第1转换部53的第1连结销62和第1引导部61，以杆支轴60为中心向箭头B1的方向转动，刷头40经由第2转换部54的第2连结销63和第2引导部47，以头支轴49为中心向箭头C1的方向旋转，摆动杆52及刷头40旋转至图11(C)示出的位置。另一方面，在连结棒51从图11(C)示出的下限位置经由图11(B)示出的中间位置至图11(A)示出的上限位置地向箭头A2的方向上升时，摆动杆52经由第1转换部53的第1连结销62和第1引导部61，以杆支轴60为中心向箭头B2的方向转动，刷头40经由第2转换部54的第2连结销63和第2引导部47，以头支轴49为中心向箭头C2的方向旋转，摆动杆52及刷头40旋转至图11(A)示出的位置。因此，在连结棒51沿上下方向往复直线运动时，摆动杆52以杆支轴60为中心沿左右方向在一定角度内往复旋转运动，且刷头40以头支轴49为中心在一定角度内往复旋转运动。像这样，通过使用摆动杆52的头侧转换部50，连结棒51的往复直线运动转换为刷头40的往复旋转运动，因此，能够与以往的电动牙刷同样地充分确保刷头40的最大旋转角度θ3，并且使连结棒51及输出轴16的往复直线运动的行程S较小。

因此，能够充分确保刷头40的最大旋转角度θ3，充分确保清扫性，且使连结棒51及输出轴16的往复直线运动的行程S较小，使用于使连结棒51及输出轴16往复直线运动的动能减少，并且，能够使连结棒51及输出轴16与柄主体32的摩擦能减少，减低电动牙刷10的耗电。

此外，也能够通过将不具有头侧转换部50的周知的替换刷30安装在输出轴16上，使刷头40与输出轴16一起往复直线运动，从而能够构成能够通过替换刷30的更换而在旋转式和滑动式之间切换的电动牙刷10。

进一步，在嵌合轴部45形成由槽部构成的第2引导部47，使第2连结销63嵌合于该第2引导部47，因此，能够使摆动杆52的顶端部和防脱部46a配置于在刷头40的轴向上相同的位置，并且能够使头支轴49的前端部配置在比植毛座42的后表面靠前侧的位置，因此，能够使头部34的厚度BT构成为比例如专利文献1记载那样的构成的头部在前后方向上薄1mm～4mm。并且，因为能够像这样使头部34的厚度BT变薄，所以能够提高口腔内的头部34的操作性，提高例如大臼齿的里侧的清扫性。

更进一步，因为使头支轴49的前端部配置在比植毛座42的后表面靠前侧的位置，所以即使在洗刷时对刷头40作用有例如向斜后方的负载，刷头40以头支轴49的前端部为中心发生偏斜的情况下，也能够减小支承壁部37与防脱部46a的摩擦阻力，因而能够降低电动牙刷10的耗电。

此外，作为摆动杆52与嵌合轴部45的连结部的第2引导部47与第2连结销63的嵌合部配置为向头支轴49的前端侧靠近防脱片46的厚度的量，因此，能够减小对以头支轴49为中心的刷头40的动力传递时的力矩，减少动作时的刷头40的振动，能够减少防脱片46与支承壁部37的接触，并且能够减少两者的接触所产生的摩擦阻力从而降低耗电。

像这样在该电动牙刷10中，能够使头部34在前后方向上小型地构成，因此能够提高口腔内的头部34的操作性，能够提高例如大臼齿的里侧的清扫性。此外，能够降低刷头40与柄主体32的摩擦阻力和刷头40的振动，因此能够提高刷头40的动作的稳定性并且降低耗电。

但是，作为主体装置11，不仅能够采用构成为输出轴16往复直线运动的装置，也能够采用构成为输出轴16旋转运动、往复旋转运动或摆动运动的装置。此外，作为头侧转换部50，只要是将头支轴49的前端部的位置配置在比植毛座42的后表面靠前侧的位置，则能够采用可将输出轴16的往复直线运动、旋转运动、往复旋转运动或摆动运动等运动转换为以头支轴49为中心的刷头40的往复旋转运动的任意的构成。

接下来，对与植毛座42的后表面相比，使头支轴49向前方突出的替换刷30的评价试验进行说明。

首先，如图9所示，计算求出对植毛座42的外周部作用有力F时的、从植毛座42的后表面至头支轴49的前端部的距离L1、与防脱部46a按压支承壁部37的力F1中的、向半径方向外侧的分力Fr的关系的理论值。其结果在图12中示出。另外，关于分力Fv，求出头支轴49的前端部配置在植毛座42的后表面时的分力Fv作为Fv＝0，头支轴49的前端部配置在植毛座42的前表面时的分力Fv作为Fv＝1。

从图12可知，在距离L1增大时，分力Fr变大，与之相应地，垂直按压支承壁部37的后表面的分力Fv变小，摩擦阻力变小，能够削减耗电。

接着，如图12所示，以电动牙刷10的刷部44相对于上托盘天平80的托盘81呈45°的角度抵接的方式，将电动牙刷10配置于上托盘天平80的上侧，驱动电动牙刷10并使其下降，分别测定在100g的负载下将刷部44对托盘81按压时、在150g的负载下将刷部44对托盘81按压时、在200g的负载下将刷部44对托盘81按压时的电动牙刷10的消耗电流。其结果在表1中示出。

[表1]

由表1可知，呈现出随着距离L1变大而耗电变小的倾向。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于前述实施方式，当然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内对其构成进行变更。

符号说明

10 电动牙刷

11 主体装置

12 主体壳

13 驱动部

14 电池

15 引导部件

16 输出轴

16a 卡合槽

17 马达

18 旋转轴

20 主体侧转换部

21 驱动齿轮

22 齿轮支轴

23 环形齿轮

24 凸轮轴

25 从动部件

25a 长孔

30 替换刷

31 柄体

32 柄主体

32a 内嵌筒部

32b 头支承部

33 开口部

34 头部

35 罩筒

37 支承壁部

37a 贯通孔

37b 切口部

40 刷头

41 刷头主体

41a 轴孔

42 植毛座

42a 植毛孔

43 毛束

44 刷部

45 嵌合轴部

46 防脱片

46a 防脱部

47 第2引导部

49 头支轴

50 头侧转换部

51 连结棒

52 摆动杆

52a 连结部

53 第1转换部

54 第2转换部

55 嵌合筒部

55a 分割筒

56 缝隙

57 卡合突部

58 偏移部

59 螺旋弹簧

60 杆支轴

61 第1引导部

62 第1连结销

63 第2连结销

70 盖部件

70a 轴承部

70b 轴承部

71 卡定片

72 第1卡定部

72b 操作面

73 第1钩

73a 钩部

73b 操作面

74 排水孔

75 第2卡定部

76 第2钩

77 第3卡定部

78 第3钩

79 嵌接部

80 上托盘天平

81 托盘

Claims (9)

1.一种电动牙刷，其包括：驱动部，其内置于主体壳；替换刷，其从该主体壳向上方延伸；刷头，其设置于所述替换刷的柄体的前端侧部分的前面侧；和动力传递部，其将所述驱动部的动力传递至所述刷头以使所述刷头进行往复旋转运动，所述电动牙刷的特征在于：

所述刷头包括刷头主体，所述刷头主体具有：植毛座，其设置有多个植毛孔；和嵌合轴部，其从所述植毛座向后方突出，贯通所述柄体的设置于所述植毛座的后面侧的支承壁部，

在所述刷头主体的旋转中心形成有从所述刷头主体的后表面向前方延伸的轴孔；

在所述柄体设置有安装在所述轴孔并将所述刷头支承为可旋转的头支轴；

所述头支轴的前端部配置于比所述植毛座的后表面靠前侧的位置，

所述动力传递部与所述嵌合轴部的后部连结，

所述动力传递部包括将所述驱动部的输出轴的往复直线运动转换为所述刷头的往复旋转运动的头侧转换部，

防止所述刷头主体脱落的防脱片沿直径方向设置于所述嵌合轴部的后端部，所述头侧转换部与所述嵌合轴部的后部中的比所述防脱片靠近所述柄体的基部侧连结，所述防脱片的两端部从所述嵌合轴部向外侧突出，且所述防脱片的向前方的移动由所述支承壁部阻挡。

2.如权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于：

所述头支轴的前端部配置于比所述植毛孔的里端部靠前侧的位置，在所述植毛座的旋转中心没有形成植毛孔。

3.如权利要求1或2所述的电动牙刷，其特征在于：

所述植毛座与所述支承壁部之间的间隙设定为0.2mm～1.0mm。

4.如权利要求1或2所述的电动牙刷，其特征在于：

所述植毛座的厚度设定为2mm～4mm。

5.如权利要求1或2所述的电动牙刷，其特征在于：

从所述植毛座的前表面至所述头支轴的前端部的距离设定为0.2mm～3.9mm。

6.如权利要求1或2所述的电动牙刷，其特征在于：

所述柄体包括：柄主体，其在前端侧后部具有开口部；和盖部件，其安装于所述柄主体用以封闭所述开口部，所述头支轴竖立固定在所述盖部件上。

7.如权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于：

所述头侧转换部包括：连结棒，其能够与所述输出轴一同往复直线运动；摆动杆，其配置于所述连结棒与所述刷头主体之间，该摆动杆的位于所述连结棒侧的基部可旋转地枢轴支承于所述柄体；第1转换部，其将所述连结棒的往复直线运动转换为所述摆动杆的往复旋转运动；和第2转换部，其将所述摆动杆的往复旋转运动转换为所述刷头主体的往复旋转运动。

8.如权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于：

所述头侧转换部具有摆动杆，该摆动杆的基部可旋转地枢轴支承于所述柄体，该摆动杆的前端部与所述嵌合轴部的后部中的比所述防脱片靠近所述柄体的基部侧的位置连结。

9.如权利要求8所述的电动牙刷，其特征在于：

在所述嵌合轴部的后部中的比所述防脱片靠近所述柄体的基部侧设置有由向半径方向延伸的槽部构成的引导部，在所述摆动杆的前端部设置有可移动地嵌合于所述引导部的连结销。

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