DE112009000534B4

DE112009000534B4 - Elektrische Zahnbürste

Info

Publication number: DE112009000534B4
Application number: DE112009000534.9T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Iwahori; Akitoshi Miki; Jun Shimoyama; Takashi Torihama
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: US8806691B2; CN101965160A; DE112009000534T5; JP5194904B2; CN101965160B; US20110041268A1; JP2009219544A; US20130198980A1; WO2009113368A1; RU2010141820A; RU2457808C2

Abstract

Elektrische Zahnbürste (1), die aufweist: einen Motor (23); eine exzentrische Welle (100), bei der ein Ende an einer Drehwelle (23a) des Motors (23) befestigt ist; und eine Schwingungsübertragungskomponente (3) zum Übertragen der Schwingung, die entsprechend der Drehung der exzentrischen Welle (100) erzeugt wird, auf einen Bürstenabschnitt (41), wobei die exzentrische Welle (100) derart ausgebildet ist, daß eine Schwerpunktposition wenigstens in eine Richtung aus einer Richtung, in der ein Abstand zu einer Wellenmitte geändert wird, und einer Axialrichtung beweglich ist.

Description

Technisches Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste.
Hintergrundtechnik
Herkömmlicherweise gibt es eine elektrische Zahnbürste zum Erzeugen einer Schwingung durch Drehen einer exzentrischen Welle mit einem Motor (siehe JP H10-192054 ). In einer derartigen elektrischen Zahnbürste wird eine Schwerpunktposition der exzentrischen Welle (ein Abstand von einem Schwerpunkt zu einer Wellenmitte und eine Position in einer axialen Richtung der exzentrischen Welle) nicht geändert. Daher wird weder die Resonanzfrequenz noch die Schwingungsamplitude geändert.
Jedoch gibt es Fälle, in denen die Resonanzfrequenz und die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle aus verschiedenen Gründen geeignet änderbar sind, um zur Zeit des Putzens der Zähne ein Putzgefühl, eine Putzwirkung entsprechend einem Teil der Zähne, die geputzt werden sollen, und ähnliches zu erzielen.
Andere elektrische Zahnbürsten sind in der DE 295 15 288 U1 oder der WO 2008/026 383 A1 offenbart.
Offenbarung der Erfindung
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Zahnbürste bereitzustellen, die fähig ist, eine Resonanzfrequenz und Schwingungsamplitude einer exzentrischen Welle zu ändern.
Mittel zum Lösen der Probleme
In der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Einrichtungen verwendet, um die vorstehenden Probleme zu lösen.
Das heißt, eine elektrische Zahnbürste der vorliegenden Erfindung umfaßt:
einen Motor,
eine exzentrische Welle, bei der ein Ende an einer Drehwelle des Motors befestigt ist, und
eine Schwingungsübertragungskomponente zum Übertragen der Schwingung, die entsprechend der Drehung der exzentrischen Welle erzeugt wird, auf einen Bürstenabschnitt, wobei
die exzentrische Welle derart ausgebildet ist, daß eine Schwerpunktposition wenigstens in eine Richtung aus einer Richtung, in der ein Abstand zu einer Wellenmitte geändert wird, und einer Axialrichtung beweglich ist.
Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in die Richtung bewegt wird, in welcher der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird, kann die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle geändert werden. Wenn die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der Axialrichtung bewegt wird, kann eine Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle geändert werden.
Die exzentrische Welle kann mehrere Gewichte umfassen, die derart positioniert sind, daß die Schwerpunkte von der Wellenmitte verschoben sind, und wenigstens eines der mehreren Gewichte kann relativ zu einem exzentrischen Wellenhauptkörper drehbar bereitgestellt sein.
Wenn dabei das drehbare Gewicht gedreht wird, wird eine Positionsbeziehung der Schwerpunkte der Gewichte in der Drehrichtung relativ zu der Wellenmitte geändert. Daher kann ein Abstand zwischen der Schwerpunktposition der gesamten exzentrischen Welle und der Wellenmitte geändert werden.
Die elektrische Zahnbürste kann ein erstes Gewicht umfassen, das an dem exzentrischen Wellenhauptkörper befestigt ist und derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, und
ein zweites Gewicht, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben wird, wobei ein Drehbereich derart festgelegt wird, daß die Drehung relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper innerhalb eines festen Bereichs erlaubt ist, wobei
eine festgelegte Position des zweiten Gewichts in einer Drehrichtung durch eine Drehrichtung der exzentrischen Welle differenziert werden kann.
Dadurch kann der Abstand zwischen der Schwerpunktposition der exzentrischen Welle und der Wellenmitte durch die Drehrichtung der exzentrischen Welle geändert werden.
Die exzentrische Welle kann ein Gewicht umfassen, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben wird, und das Gewicht kann relativ zu einem exzentrischen Wellenhauptkörper in der Axialrichtung beweglich bereitgestellt sein.
Dadurch kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der Axialrichtung bewegt werden.
Eine aufzunehmende Schraube kann in dem exzentrischen Wellenhauptkörper ausgebildet sein, und
eine aufnehmende Schraube, die auf die aufzunehmende Schraube geschraubt werden soll, kann in dem Gewicht ausgebildet sein.
Dadurch kann das Gewicht durch die Drehung des exzentrischen Wellenhauptkörpers in der Axialrichtung bewegt werden. Die Bewegungsrichtung des Gewichts kann durch die Drehrichtung des exzentrischen Wellenhauptkörpers geändert werden.
Das Gewicht kann in der Axialrichtung verschiebbar auf dem exzentrischen Wellenhauptkörper montiert sein.
Dadurch wird das Gewicht durch die Schwerkraft entsprechend einer Stellung der elektrischen Zahnbürste bewegt. Folglich kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der Axialrichtung bewegt werden.
Die exzentrische Welle kann aufweisen:
ein erstes Gewicht, das an dem exzentrischen Wellenhauptkörper befestigt ist und derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, und
ein zweites Gewicht, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, wobei das zweite Gewicht geeignet ist, relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper drehbar zu sein, und
wobei das erste Gewicht und das zweite Gewicht in der Axialrichtung in einer Linie angeordnet werden können, so daß mehrere Zähne, die in einer Endoberfläche des ersten Gewichts bereitgestellt sind, und mehrere Zähne, die in einer Endoberfläche des zweiten Gewichts bereitgestellt sind, miteinander verzahnt sind, wodurch ein Sperrmechanismus ausgebildet wird.
Dadurch wird eine relative Positionsbeziehung zwischen dem ersten Gewicht und dem zweiten Gewicht in einem Fall, in dem der exzentrische Wellenhauptkörper in einer gewissen Richtung gedreht wird, nicht geändert. Wenn der exzentrische Wellenhauptkörper in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, wird das zweite Gewicht relativ zu dem ersten Gewicht gedreht. Daher kann in diesem Fall der Abstand zwischen der Schwerpunktposition der exzentrischen Welle und der Wellenmitte geändert werden. In einem Fall, in dem das zweite Gewicht relativ zu dem ersten Gewicht gedreht wird, wird das zweite Gewicht ebenfalls in die axiale Richtung bewegt, um über die Zähne zu kommen, die jeweils in den Gewichten bereitgestellt sind. Folglich kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle periodisch in die Axialrichtung bewegt werden.
Die exzentrische Welle kann aufweisen:
einen exzentrischen Wellenhauptkörper,
ein Gewicht, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, und
eine Spiralfeder, deren eines Ende an dem exzentrischen Wellenhauptkörper befestigt ist und deren anderes Ende an dem Gewicht befestigt ist.
Dabei wird das Gewicht durch die Schwerkraft und die Ausdehnung und Kompression der Spiralfeder gemäß der Stellung der elektrischen Zahnbürste bewegt. Folglich kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der Axialrichtung bewegt werden. Der exzentrische Wellenhauptkörper und das Gewicht sind über die Spiralfeder verbunden. Folglich wird zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme das Gewicht nach der Drehung des exzentrischen Wellenhauptkörpers gedreht. Daher kann zur Zeit der Inbetriebnahme die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle allmählich vergrößert werden.
Die exzentrische Welle kann aufweisen:
einen exzentrischen Wellenhauptkörper, und
ein Gewicht, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, und
wobei der exzentrische Wellenhauptkörper und das Gewicht in der Axialrichtung in einer Linie angeordnet sein können, während ein Fluid (Fluid zum Übertragen der Drehleistung (wie etwa Öl und Fett)) zwischen dem exzentrischen Wellenhauptkörper und dem Gewicht positioniert ist.
Dabei wird das Gewicht durch das sogenannte Prinzip einer Flüssigkeitskupplung am Anfang langsam gedreht und die Drehzahl wird allmählich erhöht, und die Drehzahl wird am Ende die gleiche wie die Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers. Folglich wird der Schwerpunkt der exzentrischen Welle allmählich von einer Position der Wellenmitte zu einer Position entfernt von der Wellenmitte bewegt. Daher wird zur Zeit der Inbetriebnahme die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle allmählich vergrößert.
Ein Lager zum Halten des anderen Endes der exzentrischen Welle kann in der Schwingungsübertragungskomponente bereitgestellt werden.
Wenn ein derartiger Aufbau verwendet wird, kann die in der Nachbarschaft des Lagers erzeugte Schwingung, die in der Schwingungsübertragungskomponente bereitgestellt wird, an den Bürstenabschnitt übertragen werden. Das Lager ist auf der Seite des anderen Endes der exzentrischen Welle, das heißt, in der Nachbarschaft des Bürstenabschnitts, der von der Drehwelle des Motors entfernt ist, bereitgestellt. Folglich kann die Schwingung wirksam an den Bürstenabschnitt übertragen werden.
Die vorstehenden Aufbauten können soweit wie möglich in Kombination verwendet werden.
Ergebnis der Erfindung
Wie vorstehend beschrieben, können gemäß der vorliegenden Erfindung die Resonanzfrequenz und die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle geändert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Teilen einer elektrischen Zahnbürste gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Schnittansicht der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3(a) und 3(b) sind erläuternde Ansichten für einen Mechanismus in einem Fall, in dem ein Abstand zwischen einer Schwerpunktposition einer exzentrischen Welle und einer Wellenmitte in der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert wird.
4(a) und 4(b) sind erläuternde Ansichten für einen Mechanismus in einem Fall, in dem die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Axialrichtung bewegt wird.
5 ist eine Perspektivansicht der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Perspektivansicht der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Schwingungsfrequenz und einer Schwingungsamplitude in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8(a) und 8(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Schwingungsfrequenz und der Schwingungsamplitude in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
10(a) und 10(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
11(a) und 11(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
12(a) und 12(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung.
13(a) und 13(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem sechsten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
14(a) bis 14(c) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß einem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
15 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der vergangenen Zeit ab der Zeit der Inbetriebnahme und der maximalen Schwingungsamplitude in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine Explosionsansicht von Teilen der exzentrischen Welle und eines Stiels in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine schematische Schnittansicht der exzentrischen Welle und des Stiels in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine Explosionsansicht von Teilen der exzentrischen Welle und des Stiels in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine schematische Schnittansicht der exzentrischen Welle und des Stiels in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Elektrische Zahnbürste
2: Hauptkörper der elektrischen Zahnbürste
21: Gehäuse
22: Batterie
23: Motor
23a: Drehwelle
24: Schalter
25: Bedieneinheit
3: Stiel
31: Lager
32: Innenwandoberfläche
4: Bürstenkomponente
41: Bürstenabschnitt
100: Exzentrische Welle
110: Exzentrischer Wellenhauptkörper
111, 112, 113, 114, 115, 116, 117: Exzentrischer Wellenhauptkörper
111a, 112a, 113a, 114a, 115a, 116a, 117a: Lochabschnitt
112b: Wellenabschnitt
112c: Aufzunehmende Schraube
112d: Erster Positionsfestlegungsabschnitt
112e: Zweiter Positionsfestlegungsabschnitt
113b: Einsetzloch
114b: Vorstehender Abschnitt
114c: Erstes Gewicht
115b: Erstes Gewicht
115c: Zähne
117X: Stamm
117Y: Metallkomponente
117Ya: Konkaver Abschnitt
120: Gewicht
121: Erstes Gewicht
122: Zweites Gewicht
123: Gewicht
124: Erstes Gewicht
124a: Gewichtshauptkörperabschnitt
124b: Ausgeschnittener Abschnitt
124c: Im wesentlichen plattenförmiger Abschnitt
125: Zweites Gewicht
125a: Gewichtshauptkörperabschnitt
125b: Wellenabschnitt
125c: Verriegelungsvorsprung
125d: Plattenabschnitt
126: Gewicht
126a: Durchgangsloch
127: Gewicht
127a: Wellenabschnitt
127b: Wellenabschnitt
128: Zweites Gewicht
128a: Wellenabschnitt
128b: Schlitzabschnitt
129: Zweites Gewicht
129a: Wellenabschnitt
129b: Gewichtshauptkörperabschnitt
129c: Zähne
130: Gewicht
130a: Wellenabschnitt
131: Gewicht
131a: Wellenabschnitt
131b: Konvexer Abschnitt
140: Spiralfeder

Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Unter Bezug auf die Zeichnungen wird die beste Art zum Ausführen der Erfindung basierend auf einer Ausführungsform und von Beispielen beispielhaft gezeigt und im Detail beschrieben. Jedoch ist der Schutzbereich der Erfindung, wenn nicht besonders spezifisch beschrieben, nicht nur auf die Größe, Materialien, Formen und die relative Anordnung von Bestandteilkomponenten beschränkt, die in den Beispielen beschrieben sind.
(Ausführungsform)
Unter Bezug auf 1 bis 4(b) wird eine elektrische Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Teilen der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine schematische Schnittansicht der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3(a) und 3(b) sind erläuternde Ansichten für einen Mechanismus in einem Fall, in dem ein Abstand zwischen einer Schwerpunktposition einer exzentrischen Welle und einer Wellenmitte in der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert wird. 4(a) und 4(b) sind erläuternde Ansichten für einen Mechanismus in einem Fall, in dem die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Axialrichtung bewegt wird.
(Elektrische Zahnbürste)
Unter Bezug auf 1 und 2 wird der gesamte Aufbau und ähnliches der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine elektrische Zahnbürste 1 ist mit einem elektrischen Zahnbürstenhauptkörper 2, einer exzentrischen Welle 100, einem Stiel 3, der als eine Schwingungsübertragungskomponente dient, und einer Bürstenkomponente 4 mit einem Bürstenabschnitt 41 versehen.
Der elektrische Zahnbürstenhauptkörper 2 ist mit einem Gehäuse 21, einer Batterie 22 und einem Motor 23, die im Inneren des Gehäuses 21 untergebracht sind, einem Schalter 24 zum EIN/AUS-Schalten einer Stromversorgung und einer Bedieneinheit 25, die eine Gruppe von Knöpfen zum Ändern verschiedener Betriebsarten enthält, versehen. Ein Ende der exzentrischen Welle 100 ist an einer Drehwelle 23a des Motors 23 befestigt. Die exzentrische Welle 100 ist derart ausgebildet, daß sie von einer Öffnung eines vorderen Endes des Gehäuses 21 in Richtung der Außenseite des Gehäuses 21 vorsteht. Ein Gewicht 120, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, ist in der exzentrischen Welle 100 bereitgestellt. Das andere Ende der exzentrischen Welle 100 wird von einem Lager 31 gehalten, das in dem Stiel 3 bereitgestellt ist.
Die Bürstenkomponente 4 ist installiert, um den Stiel 3 zu bedecken. Ein Hauptkörperteil der Bürstenkomponente 4 ist durch ein rohrförmiges Element ausgebildet, um an dem Stiel 3 installiert zu werden, und der Bürstenabschnitt 41 ist an dessen Vorderende bereitgestellt. Die Bürstenkomponente 4 ist ein Verbrauchselement und folglich von dem Stiel 3 abnehmbar, um rechtzeitig durch ein neues Element ersetzt zu werden.
(Beschreibung des Betriebs der elektrischen Zahnbürste)
Ein Betrieb der wie vorstehend aufgebauten elektrischen Zahnbürste 1 wird beschrieben. Wenn die Stromversorgung durch den Schaler 24 eingeschaltet wird, wird die Drehwelle 23a des Motors 23 gedreht, und die an der Drehwelle 23a befestigte exzentrische Welle 100 wird gedreht. Wie vorstehend beschrieben, ist das Gewicht 120, das derart positioniert ist, daß der Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, in der exzentrischen Welle 100 bereitgestellt. Wenn daher die exzentrische Welle 100 in einem Zustand gedreht wird, in dem ein distales Ende der exzentrischen Welle 100 nicht von dem Lager 31 gehalten wird, wird die exzentrische Welle 100 selbst gedreht, während sie eine Bewegung durchführt, als ob sie um die Wellenmitte herum wirbelt. Wenn dabei die exzentrische Welle 100 in einen Zustand gedreht wird, in dem die exzentrische Welle 100 von dem Lager 31 gehalten wird, kann eine äußere Wandoberfläche der exzentrischen Welle 100 in der Nachbarschaft des distalen Endes eine Anzahl von Malen in einer kurzen Zeitspanne wiederholt mit einer inneren Wandoberfläche des Lagers kollidieren.
Durch Durchführen eines derartigen Betriebs kann der mit dem Lager 31 versehene Stiel 3 über das Lager 31 schwingen. Durch Schwingen des Stiels 3 kann die Schwingung an die an dem Stiel 3 befestigte Bürstenkomponente 4 übertragen werden. Wenn folglich der Bürstenabschnitt 41 auf Zähne aufgebracht wird, können die Zähne geputzt werden.
(Exzentrische Welle)
Insbesondere wird unter Bezug auf 3(a), 3(b), 4(a) und 4(b) die exzentrische Welle in der elektrischen Zahnbürste gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Die exzentrische Welle 100 in der vorliegenden Ausführungsform ist derart ausgebildet, daß eine Schwerpunktposition in wenigstens eine Richtung aus der Richtung, in der ein Abstand zu einer Wellenmitte geändert wird, und der Axialrichtung beweglich ist.
Zunächst werden unter Bezug auf 3(a) und 3(b) ein grundlegender Aufbau und ein Mechanismus in einem Fall, in dem die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in die Richtung bewegt wird, in der der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird, beschrieben. In diesem Fall sind zwei Gewichte (auf die hier nachstehend als das erste Gewicht 121 und das zweite Gewicht 122 Bezug genommen wird) in dem exzentrischen Wellenhauptkörper 110 bereitgestellt. Das erste Gewicht 121 und das zweite Gewicht 122 sind an Positionen bereitgestellt, wo Schwerpunkte von der Wellenmitte verschoben sind (in den Figuren bezeichnet das Symbol G1 eine Schwerpunktposition des ersten Gewichts 121 und das Symbol G2 bezeichnet eine Schwerpunktposition des zweiten Gewichts 122). Die Formen und Gewichte des ersten Gewichts 121 und des zweiten Gewichts 122 sind die gleichen.
Das zweite Gewicht 122 ist relativ zu dem exzentrischen Wellenhautkörper 110 drehbar. 3(a) zeigt einen Fall, in dem die Schwerpunktposition G1 des ersten Gewichts 121 und die Schwerpunktposition G2 des zweiten Gewichts 122 einander in der Axialrichtung gesehen entsprechen. Wenn in diesem Fall ein Gewicht des exzentrischen Wellenhauptkörpers 110 ignoriert wird, entspricht eine Schwerpunktposition G3 der exzentrischen Welle 100 in der Axialrichtung gesehen G1 und G2. Das Symbol R1 bezeichnet einen Abstand zwischen der Schwerpunktposition G3 der exzentrischen Welle 100 und der Wellenmitte zu dieser Zeit.
3(b) zeigt einen Fall, in dem das zweite Gewicht 122 um 90° gegenüber dem in 3(a) gezeigten Zustand gedreht ist. In diesem Fall sind die Schwerpunktposition G1 des ersten Gewichts 121 und die Schwerpunktposition G2 des zweiten Gewichts 122 in einer Positionsbeziehung, in der die Schwerpunktpositionen in der Axialrichtung gesehen relativ zu der Wellenmitte gegeneinander um 90° verschoben sind. Wenn das Gewicht des exzentrischen Wellenhauptkörpers 110 ignoriert wird, ist die Schwerpunktposition G3 der exzentrischen Welle 100 in der Axialrichtung gesehen, eine Position eines Mittelpunkts zwischen G1 und G2. Wenn das Symbol R2 einen Abstand zwischen der Schwerpunktposition G3 der exzentrischen Welle 100 und der Wellenmitte bezeichnet, ist zu dieser Zeit R2 < R1.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch Drehen des zweiten Gewichts 122 die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in die Richtung bewegt werden, in welcher der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird.
In der vorstehenden Beschreibung wird das Gewicht des exzentrischen Wellenhauptkörpers 110 der Einfachheit halber ignoriert. Jedoch wird der tatsächliche Schwerpunkt der exzentrischen Welle 100 natürlich auch durch das Gewicht des exzentrischen Wellenhauptkörpers 110 beeinflußt. Es ist jedoch unnötig zu sagen, daß die Tatsache bleibt, daß durch Drehen des zweiten Gewichts 122 der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der exzentrischen Welle 100 und der Wellenmitte geändert wird. Der Einfachheit der Beschreibung halber wird der Fall, in dem die Formen und Gewichte des ersten Gewichts 121 und des zweiten Gewichts 122 gleich sind, beispielhaft beschrieben, um das Modell zu vereinfachen. Selbst wenn diese Formen und Gewichte jedoch unterschiedlich sind, ist es unnötig zu sagen, daß der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der exzentrischen Welle 100 und der Wellenmitte geändert wird. Selbst wenn drei oder mehr Gewichte bereitgestellt werden, ist es unnötig zu sagen, daß durch Drehen wenigstens eines der Gewichte der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der exzentrischen Welle 100 und dem Schwerpunkt geändert wird.
Als nächstes werden unter Bezug auf 4(a) und 4(b) ein grundlegender Aufbau und ein Mechanismus in einem Fall beschrieben, in dem die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in der Axialrichtung bewegt wird. In diesem Fall ist ein Gewicht 123 in der Axialrichtung relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 110 beweglich bereitgestellt. Dadurch können ein Abstand zwischen dem Lager und einer Schwerpunktposition des Gewichts 123 in der Axialrichtung (durch das Symbol L11 in 4(a) und das Symbol L12 in 4(b) bezeichnet) und ein Abstand zwischen einem an der Drehwelle des Motors befestigten Teil und der Schwerpunktposition des Gewichts 123 in der Axialrichtung (durch das Symbol L21 in 4(a) und das Symbol L22 in 4(b) bezeichnet) geändert werden. In 4(a) und 4(b) zeigt 4(b) ein Beispiel, in dem eine Position des Gewichts 123 näher and die Seite des Lagers als in einem in 4(a) gezeigten Beispiel bewegt ist. Zu dieser Zeit ist L11 > L12 und L21 < L22.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 durch Bewegen des Gewichts 123 in der Axialrichtung bewegt werden.
In der vorstehenden Beschreibung ist der Fall eines Gewichts beispielhaft gezeigt und beschrieben. Wenn jedoch zwei oder mehr Gewichte bereitgestellt werden, ist es unnötig zu sagen, daß durch Bewegen wenigstens eines der Gewichte in der Axialrichtung, die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in der Axialrichtung bewegt werden kann.
Unnötig zu sagen, daß durch Kombinieren des Aufbaus, der unter Bezug auf 3(a) und 3(b) gezeigt ist, und des Aufbaus, der unter Bezug auf 4(a) und 4(b) gezeigt ist, die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in die Richtung bewegt werden kann, in welcher der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird, und gleichzeitig die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in die Axialrichtung bewegt werden kann.
(Vorteile der vorliegenden Ausführungsform)
Wie vorstehend beschrieben, ist mit der elektrischen Zahnbürste 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die exzentrische Welle 100 zum Schwingen des Bürstenabschnitts 41 derart ausgebildet, daß die Schwerpunktposition wenigstens in eine Richtung aus der Richtung, in welcher der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird, und der Axialrichtung beweglich.
Daher kann durch Bewegen der Schwerpunktposition der exzentrischen Welle 100 in der Richtung, in welcher der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird, die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle 100 geändert werden. Durch Bewegen der Schwerpunktposition der exzentrischen welle 100 in der Axialrichtung kann die Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle 100 geändert werden.
Ein Beispiel für spezifische Vorteile, die durch Ändern der Schwingungsamplitude und der Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle 100 erzielt werden, und Verwendungsverfahren davon werden beschrieben.
In einem Fall, in dem die Zähne unter Verwendung der elektrischen Zahnbürste geputzt werden, können manche Benutzer mit einer kleinen Schwingung des Bürstenabschnitts nicht das tatsächliche Putzgefühl erreichen oder die Simulation kann für manche Benutzer bei einer großen Schwingung des Bürstenabschnitts zu stark sein. Folglich kann das Putzgefühl geändert werden, indem die Schwingungsamplitude der elektrischen Welle 100 änderbar gemacht wird.
Im allgemeinen wird in einem Fall der elektrischen Zahnbürste zum Schwingen des Bürstenabschnitts durch die exzentrische Welle die Drehzahl der Drehwelle des Motors derart festgelegt, daß in verschiedenen Elementen, einschließlich dem Bürstenabschnitt, eine Resonanz erzeugt wird, um den Bürstenabschnitt effektiv zu schwingen. Jedoch ist es aufgrund verschiedener Fehler im allgemeinen schwierig, die Resonanz zuverlässig zu erzeugen. Folglich kann die Resonanz zuverlässiger erzeugt werden, indem die Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle 100 änderbar gemacht wird.
Es wird bestätigt, daß eine Schwingungsweise der Spitzen der Bürste (ein Maß der Seitwärtsschwingung und ein Maß der vertikalen Schwingung) durch die Frequenz zur Zeit der Erzeugung der Resonanz unterschieden werden. Wenn die Schwingungsweise der Spitzen der Bürste unterschieden wird, unterscheidet sich auch das Putzgefühl zur Zeit des Zähneputzens. Die Schwingungsweise der Spitze, die zum Putzen geeignet ist, wird jeweils für einen Teil der Zähne, der geputzt werden soll, unterschieden. Folglich kann die Schwingungsweise der Spitzen der Bürste geändert werden, indem die Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle 100 änderbar gemacht wird. Jedoch wird in diesem Fall die Resonanz mit gewünschten Resonanzfrequenzen erzeugt. Folglich besteht ein Bedarf daran, fähig zu sein, mehrere Drehzahlen der Drehwelle des Motors einzustellen oder die Drehzahl kontinuierlich zu ändern. Zum Beispiel kann die Betriebsart durch die Bedieneinheit 25 geändert werden, um die Drehzahl auf die verschiedenen anderen Drehzahlen zu ändern.
Als nächstes werden mehrere spezifische Beispiele (die Beispiele) der exzentrischen Welle beschrieben.
(Erstes Beispiel)
Unter Bezug auf 5 bis 7 wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein spezifischeres Beispiel der Ausführungsform, das unter Bezug auf 3(a) und 3(b) beschrieben wird. 5 und 6 sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung. 7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Schwingungsfrequenz und einer Schwingungsamplitude in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 111a, in den ein Vorderende der Drehwelle 23a des Motors 23 eingebaut ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers 111 bereitgestellt. Ein erstes Gewicht 124 ist an dem anderen Ende der exzentrischen Welle 111 befestigt. In diesem ersten Gewicht 124 ist ein im wesentlichen plattenförmiger Abschnitt 124c, der mit einem ausgeschnittenen Abschnitt 124b versehen ist, in einem distalen Ende eines Gewichtshauptkörperabschnitts 124a bereitgestellt. Ein zweites Gewicht 125 ist in einer Linie in der Axialrichtung auf der Seite eines Vorderendes des ersten Gewichts 124 bereitgestellt. In dem zweiten Gewicht 125 ist ein Wellenabschnitt 125b, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, in einem vorderen Ende eines Gewichtshauptkörperabschnitts 125a bereitgestellt. Ein Plattenabschnitt 125d mit einem Verriegelungsvorsprung 125c ist in dem anderen Ende des Gewichtshauptkörperabschnitts 125a bereitgestellt.
Das zweite Gewicht 125 und der exzentrische Wellenhauptkörper 111 sind nicht aneinander befestigt. Jedoch sind im Inneren der elektrischen Zahnbürste 1 das zweite Gewicht 125 und der exzentrische Wellenhauptkörper 111 derart ausgebildet, daß die Mittelwellen nicht gegeneinander verschoben sind. In einem spezifischen Aufbau, um dieses zu realisieren, ist ein konvexer Abschnitt (oder ein konkaver Abschnitt) auf der Wellenmitte einer Endoberfläche des zweiten Gewichts 125 ausgebildet, ein konkaver Abschnitt (oder ein konvexer Abschnitt) ist auf der Wellenmitte einer Endoberfläche des exzentrischen Wellenhauptkörpers 111 (einer Endoberfläche des ersten Gewichts 124) bereitgestellt, und das zweite Gewicht 125 und der exzentrische Wellenhauptkörper 111 sind in einer Linie in der Axialrichtung angeordnet, so daß die konvexen und konkaven Abschnitte aneinander montiert werden. Alternativ kann die Innenwandoberfläche des Stiels 3 als ein Lager für den Gewichtshauptkörperabschnitt 124a des ersten Gewichts 124 und den Gewichtshauptkörperabschnitt 125a des zweiten Gewichts 125 wirken.
Mit dem vorstehenden Aufbau kann das zweite Gewicht 125 relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 111 innerhalb eines Bereichs gedreht werden, in dem der Verriegelungsvorsprung 125c nicht von dem im wesentlichen plattenförmigen Abschnitt 124c gestört wird.
Daher wird das zweite Gewicht 125 wie in einem Fall, in dem der exzentrische Wellenhauptkörper 111 in die Pfeilrichtung in 5 gedreht wird, zusammen mit dem exzentrischen Wellenhauptkörper 111 in einem Zustand gedreht, daß die Drehung relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 111 durch Anliegen des Verriegelungsvorsprungs 125c an einem linken Ende (in der Figur) des Ausschnittabschnitts 124b in dem im wesentlichen plattenförmigen Abschnitt 124c festgelegt wird. Eine Positionsbeziehung zwischen der Schwerpunktposition des ersten Gewichts 124 und der Schwerpunktposition des zweiten Gewichts 125 zu dieser Zeit entspricht dem in 3(b) gezeigten Modell.
In einem Fall, in dem der exzentrische Wellenhauptkörper 111 in die Pfeilrichtung in 6 gedreht wird, wird das zweite Gewicht 125 in einem Zustand, in dem die Drehung relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 111 durch Anliegen des Verriegelungsvorsprungs 125c an einem rechten Ende (in der Figur) des Ausschnittabschnitts 124b in dem im wesentlichen plattenförmigen Abschnitt 124c festgelegt wird, zusammen mit dem exzentrischen Wellenhauptkörper 111 gedreht. Eine Positionsbeziehung zwischen der Schwerpunktposition des ersten Gewichts 124 und der Schwerpunktposition des zweiten Gewichts 125 zu dieser Zeit entspricht dem in 3(a) gezeigten Modell.
Wie vorstehend beschrieben, kann in einem Fall, in dem die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, durch Umschalten der Drehrichtung der Welle 23a des Motors 23 die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in die Richtung bewegt werden, in welcher der Abstand zu der Wellenmitte geändert wird. Dadurch kann die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle geändert werden. In einem Fall, in dem dieses Beispiel verwendet wird, kann die Betriebsart durch die Bedieneinheit 25 geändert werden, um die Drehrichtung der Drehwelle 23a des Motors 23 zu drehen.
7 zeigt die Beziehung zwischen der Schwingungsfrequenz und der Schwingungsamplitude in einem Fall, in dem das vorliegende Beispiel verwendet wird. Eine Kurve P1 in 7 entspricht einem Fall, in dem die exzentrische Welle in dem in 5 gezeigten Zustand gedreht wird, und eine Kurve P2 entspricht einem Fall, in dem die exzentrische Welle in dem in 6 gezeigten Zustand gedreht wird.
(Zweites Beispiel)
Unter Bezug auf 8(a), 8(b) und 9 wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein spezifischeres Beispiel für die unter Bezug auf 4(a) und 4(b) beschriebene Ausführungsform. 8(a) und 8(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung. 9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Schwingungsfrequenz und der Schwingungsamplitude in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
In dem exzentrischen Wellenhauptkörper 112 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 112a, in den das vordere Ende der Drehwelle 23a des Motors 23 montiert ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers bereitgestellt, und ein Wellenabschnitt 112b, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, ist in dem anderen Ende bereitgestellt. Eine auszunehmende Schraube 112c ist innerhalb eines vorgegebenen Bereichs des exzentrischen Wellenhauptkörpers 112 gemäß dem vorliegenden Beispiel ausgebildet. Ein erster Positionsfestlegungsabschnitt 112d ist in einem unteren Ende in einem Bereich bereitgestellt, in dem die aufzunehmende Schraube 112c ausgebildet ist, und ein plattenförmiger zweiter Positionsfestlegungsabschnitt 112e ist in einem oberen Ende bereitgestellt. Durchgangslöcher 126a, in denen aufnehmende Schrauben ausgebildet sind, um auf die aufzunehmende Schraube 112c geschraubt zu werden, sind in einem Gewicht 126 gemäß dem vorliegenden Beispiel ausgebildet.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird das Gewicht 126 in einem Fall, in dem der exzentrische Wellenhauptkörper 112 in die Pfeilrichtung in 8(a) gedreht wird, nicht relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 112 gedreht oder nach unten bewegt, während es durch Mitdrehen mit der langsameren Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers 112 gedreht wird. In einem Zustand, in dem das Gewicht 126 zu dem ersten Positionsfestlegungsabschnitt 112d bewegt wird, wird das Gewicht 126 zusammen mit dem exzentrischen Wellenhauptkörper 112 gedreht. In einem Fall, in dem der exzentrische Wellenhauptkörper 112 in der Pfeilrichtung in 8(b) gedreht wird, wird das Gewicht 126 nicht relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 112 gedreht oder nach oben bewegt, während es durch Mitdrehen mit der langsameren Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers 112 gedreht wird. In einem Zustand, in dem das Gewicht 126 zu dem zweiten Positionsfestlegungsabschnitt 112e bewegt wird, wird das Gewicht 126 zusammen mit dem exzentrischen Wellenhauptkörper 112 bewegt. 8(a) entspricht dem Modell von 4(a), und 8(b) entspricht dem Modell von 4(b). In dem vorliegenden Beispiel sind wünschenswerterweise ausreichende Spielräume zwischen den aufnehmenden Schrauben, die in den Durchgangslöchern 126a ausgebildet sind, und der aufzunehmenden Schraube 112c bereitgestellt, so daß das Gewicht 126 in einem Fall, in dem der exzentrische Wellenhauptkörper 112 gedreht wird, zuverlässiger in der Axialrichtung bewegt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann in einem Fall, in dem die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, durch Umschalten der Drehrichtung der Drehwelle 23a des Motors 23 die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der Axialrichtung bewegt werden. Dadurch kann die Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle geändert werden. In einem Fall, in dem dieses Beispiel verwendet wird, kann die Betriebsart durch die Bedieneinheit 25 geändert werden, um die Drehrichtung der Drehwelle 23a des Motors 23 umzuschalten.
9 zeigt die Beziehung zwischen der Schwingungsfrequenz und der Schwingungsamplitude in einem Fall, in dem das vorliegende Beispiel verwendet wird. Eine Kurve P3 in 9 entspricht einem Fall, in dem die exzentrische Welle in dem in 8(a) gezeigten Zustand gedreht wird, und eine Kurve P4 entspricht einem Fall, in dem die exzentrische Welle in dem in 8(b) gezeigten Zustand gedreht wird. Eine Kurve P5 in 9 entspricht einem Fall, in dem das Gewicht 126 in der Nachbarschaft einer Mitte eines Bereichs positioniert ist, in dem die aufzunehmende Schraube 112c in dem exzentrischen Wellenhauptkörper 112 ausgebildet ist.
(Drittes Beispiel)
Unter Bezug auf 10(a) und 10(b) wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein spezifischeres Beispiel der unter Bezug auf 4(a) und 4(b) beschriebenen Ausführungsform. 10(a) und 10(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In einem exzentrischen Wellenhauptkörper 113 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 113a, in den das vordere Ende der Drehwelle 23a des Motors 23 montiert ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers bereitgestellt, und ein Einsetzloch 113b ist in dem anderen Ende bereitgestellt. In einem Gewicht 127 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Wellenabschnitt 127b, der in das Einsetzloch 113b eingesetzt werden soll, in einem Ende des Gewichts bereitgestellt, und ein Wellenabschnitt 127a, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, ist in dem anderen Ende bereitgestellt. In dem vorliegenden Beispiel kann der Wellenabschnitt 127b des Gewichts 127 mit geringer Einsetz- und Herausnehmkraft in das Einsetzloch 113b des exzentrischen Wellenhauptkörpers 113 eingesetzt und aus diesem herausgenommen werden. Um das Gewicht 127 zusammen mit dem exzentrischen Wellenhauptkörper 113 zu drehen, sind Schnittformen des Wellenabschnitts 127b und es Einsetzlochs 113b, die senkrecht zu der Welle sind, beide in nichtkreisförmigen Formen ausgebildet (jedoch kann teilweise ein kreisförmiger Teil enthalten sein).
Wenn die exzentrische Welle mit dem vorstehenden Aufbau in einem Fall der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel geneigt wird, um das Gewicht 127 zu führen, so daß es der Unterseite zugewandt ist, wird das Gewicht 127 in die Richtung bewegt, in der das Gewicht durch eine Schwerkraft entfernt von dem exzentrischen Wellenhauptkörper 113 gebracht wird, und wenn die exzentrische Welle geneigt wird, um das Gewicht 127 derart zu führen, daß es der Oberseite zugewandt ist, wird das Gewicht 127 in die Richtung bewegt, in der das Gewicht durch die Schwerkraft nahe an den exzentrischen Wellenhauptkörper 113 gebracht wird. Daher kann in einem Fall, in dem die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle durch eine Stellung der elektrischen Zahnbürste in der Axialrichtung bewegt werden, und folglich kann die Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle geändert werden. 10(a) entspricht dem Modell von 4(b), und 10(b) entspricht dem Modell von 4(a).
(Viertes Beispiel)
Unter Bezug auf 11(a) und 11(B) wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein spezifischeres Beispiel der unter Bezug auf 4(a) und 4(b) beschriebenen Ausführungsform. 11(a) und 11(b) sind perspektivische Ansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In einem exzentrischen Wellenhauptkörper 114 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 114a, in den das vordere Ende der Drehwelle 23a des Motors 23 montiert ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers bereitgestellt, und ein mit einem vorstehenden Abschnitt 114b versehenes erstes Gewicht 114c ist an dem anderen Ende befestigt. In dem vorliegenden Beispiel ist ein zweites Gewicht 128 in einer Linie in der Axialrichtung auf der Seite eines distalen Endes des exzentrischen Wellenhauptkörpers 114 bereitgestellt. In dem zweiten Gewicht 128 ist ein Schlitzabschnitt 128b, in den der vorstehende Abschnitt 114b eingesetzt wird, in einem Ende des zweiten Gewichts bereitgestellt, und ein Wellenabschnitt 128a, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, ist in dem anderen Ende bereitgestellt. In dem vorliegenden Beispiel kann der vorstehende Abschnitt 114b des exzentrischen Wellenhauptkörpers 114 mit geringer Einsetz- und Herausnehmkraft in den Schlitzabschnitt 128b des zweiten Gewichts 128 eingesetzt und aus diesem herausgenommen werden.
Wenn die exzentrische Welle mit dem vorstehenden Aufbau in einem Fall der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel geneigt wird, um das zweite Gewicht 128 zu führen, so daß es der Unterseite zugewandt ist, wird das zweite Gewicht 128 in die Richtung bewegt, in der das zweite Gewicht 128 durch die Schwerkraft entfernt von dem exzentrischen Wellenhauptkörper 114 gebracht wird, und wenn die exzentrische Welle geneigt wird, um das zweite Gewicht 128 derart zu führen, daß es der Oberseite zugewandt ist, wird das zweite Gewicht 128 in die Richtung bewegt, in der das zweite Gewicht 128 durch die Schwerkraft nahe an den exzentrischen Wellenhauptkörper 114 gebracht wird. Daher kann in einem Fall, in dem die exzentrische Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel verwendet wird, die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle durch die Stellung der elektrischen Zahnbürste in der Axialrichtung bewegt werden, und folglich kann die Resonanzfrequenz der exzentrischen Welle geändert werden. 11(a) entspricht dem Modell von 4(b), und 11(b) entspricht dem Modell von 4(a).
(Fünftes Beispiel)
Unter Bezug auf 12(a) und 12(b) wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 12(a) und 12(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In einem exzentrischen Wellenhauptkörper 115 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 115a, in den das vordere Ende der Drehwelle 23a des Motors 23 eingebaut ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers bereitgestellt, und ein erstes Gewicht 115b ist an dem anderen Ende befestigt. Mehrere Zähne 115c sind in einer Endoberfläche des ersten Gewichts 115b bereitgestellt.
In dem vorliegenden Beispiel ist ein zweites Gewicht 129 in einer Linie in der Axialrichtung auf der Seite eines distalen Endes des exzentrischen Wellenhauptkörpers 115 bereitgestellt. In dem zweiten Gewicht 129 ist ein Wellenabschnitt 129a, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, in einem distalen Ende eines Gewichtshauptkörperabschnitts 129b bereitgestellt. Mehrere Zähne 129c, die mit den in dem ersten Gewicht 115b bereitgestellten mehreren Zähnen 115c verzahnt werden sollen, sind in der anderen Endoberfläche des Gewichtshauptabschnitts 129b bereitgestellt, wodurch der Sperrmechanismus gebildet wird.
Wenn der exzentrische Wellenhauptkörper 115 mit dem vorstehenden Aufbau in einem Fall der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel in der in 12(a) gezeigten Pfeilrichtung gedreht wird, wird das zweite Gewicht 129 relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper 115 nicht gedreht, sondern zusammen mit dem exzentrischen Wellenhauptkörper 115 gedreht.
Wenn der exzentrische Wellenhauptkörper 115 in die entgegengesetzte Richtung (die in 12(b) gezeigte Pfeilrichtung) gedreht wird, wird das zweite Gewicht 129 relativ zu dem ersten Gewicht 115b, das an dem exzentrischen Wellenhauptkörper 115 befestigt ist, gedreht. Daher kann in diesem Fall der Abstand zwischen der Schwerpunktposition der exzentrischen Welle und der Wellenmitte geändert werden. In einem Fall, in dem das zweite Gewicht 129 relativ zu dem ersten Gewicht 115b gedreht wird, wird das zweite Gewicht 129 ebenfalls in die Axialrichtung bewegt, um jeweils über die in den Gewichten bereitgestellten Zähne 115c, 129c zu kommen. Folglich kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle regelmäßig in der Axialrichtung bewegt werden.
(Sechstes Beispiel)
Unter Bezug auf 13(a) und 13(b) wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem sechsten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 13(a) und 13(b) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem sechsten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
In einem exzentrischen Wellenhauptkörper 116 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 116a, in den das vordere Ende der Drehwelle 23a des Motors 23 eingebaut ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers bereitgestellt. Ein Gewicht 130 ist in einer Linie in der Axialrichtung auf der Seite eines distalen Endes des exzentrischen Wellenhauptkörpers 116 bereitgestellt. Ein Wellenabschnitt 130a, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, ist in einem vorderen Ende des Gewichts 130 bereitgestellt. In dem vorliegenden Beispiel ist eine Spiralfeder 140 zwischen dem exzentrischen Wellenhauptkörper 113 und dem Gewicht 130 bereitgestellt. Ein Ende der Spiralfeder 140 ist an dem exzentrischen Wellenhauptkörper 116 befestigt, und das andere Ende ist an dem Gewicht 130 befestigt.
Mit dem vorstehenden Aufbau wird das Gewicht 130 in einem Fall der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel durch die Schwerkraft und die Ausdehnung und Kompression der Spiralfeder 140 entsprechend der Stellung der elektrischen Zahnbürste bewegt. Folglich kann die Schwerpunktposition der exzentrischen Welle in der Axialrichtung bewegt werden. Der exzentrische Wellenhauptkörper 116 und das Gewicht 130 sind über die Spiralfeder 140 verbunden. Folglich wird das Gewicht 130 zur Zeit der Inbetriebnahme am Anfang langsam gedreht, die Drehzahl wird allmählich erhöht, und die Drehzahl wird am Ende die gleiche wie die Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers 116. 13(a) zeigt einen Zustand gleich nach der Inbetriebnahme, und 13(b) zeigt einen Zustand, nachdem ausreichend Zeit vergangen ist und die Drehzahl des Gewichts 130 die gleiche wie die Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers 116 wird. In den Figuren zeigt die Anzahl von Pfeilen eine Differenz in der Drehzahl an (je mehr Pfeile, desto schneller ist die Drehzahl).
Wie vorstehend beschrieben, wird der Schwerpunkt in einem Fall des vorliegenden Beispiels gleich nach der Inbetriebnahme kaum durch ein Gewicht des Gewichts 130 beeinflußt. Wenn die Drehzahl des Gewichts 130 schneller wird, wird der Einfluß des Gewichts 130 allmählich größer. Folglich wird der Schwerpunkt der exzentrischen Welle allmählich von einer Position der Wellenmitte zu einer Position entfernt von der Wellenmitte bewegt. Daher wird die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle zur Zeit der Inbetriebnahme allmählich vergrößert. Dadurch kann verhindert werden, daß der Bürstenabschnitt 41 in einem Fall des Zähneputzens gleich, nachdem die Stromversorgung eingeschaltet ist, drastisch schwingt, und das Stimulationsgefühl kann unterdrückt werden.
(Siebtes Beispiel)
Unter Bezug auf 14(a) bis 14(c) und 15 wird die elektrische Zahnbürste gemäß einem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 14(a) bis 14(c) sind Perspektivansichten der exzentrischen Welle der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung. 15 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der vergangenen Zeit seit der Inbetriebnahme und der maximalen Schwingungsamplitude in der elektrischen Zahnbürste gemäß dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
In einem exzentrischen Wellenhauptkörper 117 in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel ist ein Lochabschnitt 117a, in den das vordere Ende der Drehwelle 23a des Motors 23 eingebaut ist, in einem Ende des exzentrischen Wellenhauptkörpers bereitgestellt. Ein Gewicht 131 ist in einer Linie in der Axialrichtung auf der Seite eines distalen Endes des exzentrischen Wellenhauptkörpers 117 bereitgestellt. Ein Wellenabschnitt 131a, der von dem Lager 31 des Stiels 3 gehalten wird, ist in einem vorderen Ende des Gewichts 131 bereitgestellt. In dem vorliegenden Beispiel ist ein Fluid (wie etwa Öl und Fett) in einem Spielraum S zwischen dem exzentrischen Wellenhauptkörper 117 und dem Gewicht 131 angeordnet.
Wenn der exzentrische Wellenhauptkörper 117 mit dem vorstehenden Aufbau in einem Fall der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel durch das sogenannte Prinzip einer Flüssigkeitskupplung gedreht wird, wird das Gewicht 131 am Anfang langsam gedreht, die Drehzahl wird allmählich erhöht, und die Drehzahl wird am Ende die gleiche wie die Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers 117. 14(a) zeigt einen Zustand gleich nach der Inbetriebnahme, 14(b) zeigt einen Zustand, nachdem ein wenig Zeit nach der Inbetriebnahme vergangen ist, und 14(c) zeigt einen Zustand, nachdem ausreichend Zeit vergangen ist und die Drehzahl des Gewichts 131 die gleiche wie die Drehzahl des exzentrischen Wellenhauptkörpers 117 wird. In den Figuren zeigt die Anzahl von Pfeilen eine Differenz in der Drehzahl an (je mehr Pfeile, desto schneller ist die Drehzahl).
Wie vorstehend beschrieben, wird der Schwerpunkt in einem Fall des vorliegenden Beispiels gleich nach der Inbetriebnahme kaum durch ein Gewicht des Gewichts 131 beeinflußt. Wenn die Drehzahl des Gewichts 131 schneller wird, wird der Einfluß des Gewichts 131 allmählich größer. Folglich wird der Schwerpunkt der exzentrischen Welle allmählich von einer Position der Wellenmitte zu einer Position entfernt von der Wellenmitte bewegt. Daher wird die Schwingungsamplitude der exzentrischen Welle zur Zeit der Inbetriebnahme allmählich vergrößert. Dadurch kann verhindert werden, daß der Bürstenabschnitt 41 in einem Fall des Zähneputzens gleich, nachdem die Stromversorgung eingeschaltet ist, drastisch schwingt, und das Stimulationsgefühl kann unterdrückt werden. In 15 zeigt eine Kurve P6 die vergangene Zeit ab der Zeit der Inbetriebnahme und die maximale Schwingungsamplitude in der exzentrischen Welle gemäß dem vorliegenden Beispiel. Eine Kurve P7 in der Figur zeigt die vergangene Zeit seit der Inbetriebnahme und die maximale Schwingungsamplitude in einem Fall, in dem das Gewicht an der exzentrischen Welle befestigt ist (Vergleichbeispiel).
In dem vorliegenden Beispiel sind das Gewicht 131 und der exzentrische Wellenhauptkörper 117 nicht aneinander befestigt. Jedoch ist es im Inneren der elektrischen Zahnbürste 1 notwendig, daß das Gewicht 131 und der exzentrische Wellenhauptkörper 117 derart ausgebildet sind, daß die Mittelwellen nicht gegeneinander verschoben werden. Zwei Beispiele für Aufbauten, um dies zu realisieren, werden beschrieben. Aufbauten, die nachstehend beschrieben sind, können auf die Beziehung zwischen dem zweiten Gewicht 125 und dem exzentrischen Wellenhauptkörper 111 in dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel angewendet werden.
<<Verwendung einer konvex-konkaven Passung>>
Unter Bezug auf 16 und 17 wird ein Aufbau, in dem die konvex-konkave Passung verwendet wird, so daß die Mittelwellen des Gewichts 131 und des exzentrischen Wellenhauptkörpers 117 nicht gegeneinander verschoben werden, beschrieben. Der exzentrische Wellenhauptkörper 117 ist durch einen Stamm 117X ausgebildet, in dem der Lochabschnitt 117a in einem Ende und eine Metallkomponente 117A mit hervorragender Abnutzungscharakteristik, die an einem Vorderende dieses Stamms 117X befestigt werden soll, bereitgestellt sind. Der Stamm 117X ist aus einem Kunstharz oder Elastomer gefertigt. Ein konkaver Abschnitt 117Ya ist in einem vorderen Ende der Metallkomponente 117Y ausgebildet. Indessen ist ein konvexer Abschnitt 131b, der in den konkaven Abschnitt 117Ya der Metallkomponente 117Y eingepaßt werden soll, in einem Ende des Gewichts 131 auf der entgegengesetzten Seite des Wellenabschnitts 131a bereitgestellt.
Mit dem vorstehenden Aufbau kann verhindert werden, daß die Mittelwellen gegeneinander verschoben werden, ohne das Gewicht 131 und den exzentrischen Wellenhauptkörper 117 zu befestigen.
<<Innenwandoberfläche des Stiels arbeitet als Lager>>
Unter Bezug auf 18 und 19 wird ein Aufbau, in dem eine Innenwandoberfläche 32 des Stiels 3 als ein Lager wirkt, so daß die Mittelwellen des Gewichts 131 und des exzentrischen Wellenhauptkörpers 117 nicht gegeneinander verschoben werden, beschrieben. Der exzentrische Wellenhauptkörper 117 ist durch den Stamm 117X ausgebildet, in dem der Lochabschnitt 117a in einem Ende und die Metallkomponente 117Y mit hervorragender Abnutzungscharakteristik, die an einem Vorderende des Stamms 117X befestigt werden soll, bereitgestellt sind. Der Stamm 117X ist aus einem Kunstharz oder Elastomer gefertigt. Das vordere Ende der Metallkomponente 117A ist zu einer Ebene ausgebildet. Das Ende des Gewichts 131 auf der entgegengesetzten Seite des Wellenabschnitts 131a ist zu einer Ebene ausgebildet.
In diesem Beispiel ist ein Spielraum S zwischen der Innenwandoberfläche 32 des Stiels 3 und einer Außenumfangsoberfläche der Metallkomponente 117Y und zwischen der Innenwandoberfläche 32 des Stiels 3 und einer Außenumfangsoberfläche des Gewichts 131 so klein wie möglich festgelegt. Dadurch wirkt die Innenwandoberfläche 32 des Stiels 3 als ein Lager für die Metallkomponente 117Y und das Gewicht.
Mit dem vorstehenden Aufbau kann verhindert werden, daß die Mittelwellen gegeneinander verschoben werden, ohne das Gewicht 131 und den exzentrischen Wellenhauptkörper 117 zu befestigen.
(Andere)
In der vorstehenden Ausführungsform und den Beispielen ist der Fall, in dem das Ende der exzentrischen Welle auf der Seite, die entgegengesetzt zu dem an der Drehwelle 23a des Motors 23 befestigten Ende ist, durch das Lager 31 gehalten wird, das in dem Stiel 3 bereitgestellt ist, beispielhaft dargestellt und beschrieben. In einem Fall, in dem ein derartiger Aufbau, wie in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben, verwendet wird, wird der Stiel 3 über das Lager 31 geschwungen, und die Schwingung wird auf die Bürstenkomponente 4 übertragen. Da das Lager 31 in der Nachbarschaft des Bürstenabschnitts 41 bereitgestellt ist, kann die Schwingung wirkungsvoll auf den Bürstenabschnitt 41 übertragen werden.
Als die elektrische Zahnbürste, in welcher die exzentrische Welle verwendet wird, gibt es jedoch eine Art von elektrischer Zahnbürste, in der ein Exzentrizitätsgewicht in der Nachbarschaft der Drehwelle des Motors angeordnet ist, so daß das Ende der exzentrischen Welle auf der Seite entgegengesetzt zu dem Ende, das an der Drehwelle des Motors befestigt ist, nicht von dem Lager gehalten wird (das distale Ende der exzentrischen Welle dient als ein freies Ende). Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine solche Art von elektrischer Zahnbürste angewendet werden. Das heißt, die vorstehende exzentrische Welle kann auf eine solche Art von elektrischer Zahnbürste angewendet werden.

Claims

Elektrische Zahnbürste (1), die aufweist: einen Motor (23); eine exzentrische Welle (100), bei der ein Ende an einer Drehwelle (23a) des Motors (23) befestigt ist; und eine Schwingungsübertragungskomponente (3) zum Übertragen der Schwingung, die entsprechend der Drehung der exzentrischen Welle (100) erzeugt wird, auf einen Bürstenabschnitt (41), wobei die exzentrische Welle (100) derart ausgebildet ist, daß eine Schwerpunktposition wenigstens in eine Richtung aus einer Richtung, in der ein Abstand zu einer Wellenmitte geändert wird, und einer Axialrichtung beweglich ist.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Welle (100) mehrere Gewichte (121, 122) umfaßt, die derart positioniert sind, daß die Schwerpunkte von der Wellenmitte verschoben sind, und wenigstens eines der mehreren Gewichte (121, 122) relativ zu einem exzentrischen Wellenhauptkörper (110) drehbar bereitgestellt ist.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 2, die aufweist: ein erstes Gewicht (121), das an dem exzentrischen Wellenhauptkörper (110) befestigt ist und derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt (G1) von der Wellenmitte verschoben ist; und ein zweites Gewicht (122), das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt (G2) von der Wellenmitte verschoben ist, wobei ein Drehbereich derart festgelegt wird, daß die Drehung relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper (110) innerhalb des festen Bereichs erlaubt ist, wobei eine festgelegte Position des zweiten Gewichts (122) in einer Drehrichtung durch eine Drehrichtung der exzentrischen Welle (100) differenziert werden kann.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Welle (100) ein Gewicht (123) umfaßt, das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben wird, und das Gewicht (123) relativ zu einem exzentrischen Wellenhauptkörper (110) in der Axialrichtung beweglich ist.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 4, wobei eine aufzunehmende Schraube (112c) in dem exzentrischen Wellenhauptkörper (110) ausgebildet ist, und ein mit einem Innengewinde ausgestaltetes Durchgangsloch (126a), das auf die aufzunehmende Schraube (112c) geschraubt werden soll, in dem Gewicht (123) ausgebildet ist.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 4, wobei das Gewicht (123) in der Axialrichtung verschiebbar auf dem exzentrischen Wellenhauptkörper (110) montiert ist.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Welle (100) aufweist: ein erstes Gewicht (115b), das an dem exzentrischen Wellenhauptkörper (115) befestigt ist und derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist; und ein zweites Gewicht (129), das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, wobei das zweite Gewicht (129) geeignet ist, relativ zu dem exzentrischen Wellenhauptkörper (115) drehbar zu sein, und wobei das erste Gewicht (115b) und das zweite Gewicht (129) in der Axialrichtung in einer Linie angeordnet sind, so daß mehrere Zähne 115c), die in einer Endoberfläche des ersten Gewichts (115b) bereitgestellt sind, und mehrere Zähne (129c), die in einer Endoberfläche des zweiten Gewichts (129) bereitgestellt sind, miteinander verzahnt sind, wodurch ein Sperrmechanismus ausgebildet wird.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Welle aufweist: einen exzentrischen Wellenhauptkörper (113); ein Gewicht (130), das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist; und eine Spiralfeder (140), deren eines Ende an dem exzentrischen Wellenhauptkörper (113) befestigt ist und deren anderes Ende an dem Gewicht (130) befestigt ist.
Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, wobei die exzentrische Welle aufweist: einen exzentrischen Wellenhauptkörper (117); und ein Gewicht (131), das derart positioniert ist, daß ein Schwerpunkt von der Wellenmitte verschoben ist, und wobei der exzentrische Wellenhauptkörper (117) und das Gewicht in der Axialrichtung in einer Linie angeordnet sind, während ein Fluid zwischen dem exzentrischen Wellenhauptkörper (117) und dem Gewicht (131) positioniert ist.
Elektrische Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Lager zum Halten des anderen Endes der exzentrischen Welle in der Schwingungsübertragungskomponente bereitgestellt ist.