JP2003116888A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド部のブラシ体だけが交換できるように
した電動歯ブラシを得る。 【解決手段】 本体ケース１の一端にブラシ腕２を設け
る。ブラシ腕２の突端に超音波モーター１０を水密状に
組み込む。モーター１０の出力軸１２に連結ピース２５
を固定する。ブラシ体３を連結ピース２５に着脱可能に
連結し、ブラシ体３をモーター１０で直接駆動する。こ
れにより、ブラシ体３の構造を簡素化し、その交換や追
加購入に要するコストの削減化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシ腕の先端に
設けたブラシ体をモーターで直接駆動する形態の電動歯
ブラシに関する。

【０００２】

【従来の技術】電動歯ブラシの殆どは、電池やモーター
を収容する本体ケースと、本体ケースの一端に着脱自在
に連結されるブラシユニットとで構成してあって、ブラ
シユニットを使用者の人数に応じて用意しておくことに
より、各使用者が専用のブラシユニットを本体ケースに
交換装着して、歯磨きできるようになっている。ブラシ
ユニットは、中空のブラシケースと、ケースの先端に装
着されるブラシ体と、モーターの動力をブラシ体に伝え
る伝動機構などで構成してあり、ブラシケースを本体ケ
ースに対して差し込み係合するだけで、伝動機構の入力
軸を本体ケース側の駆動軸に係合連結できる。

【０００３】本発明では、超音波モーターでブラシ体を
駆動するが、この種の電動歯ブラシは特開平７−３２２
９２０号公報や特開昭６３−２０３１０７号公報等に公
知である。前者は、歯ブラシ本体の柄の先端にリング状
の回転ブラシ部を配置し、これを柄に設けた軸で回転可
能に軸支し、回転ブラシ部をその内面に配置した超音波
モーターで回転駆動するものと想像されるが、詳細は定
かでない。後者は、ケースの柄の先端にディスク状の回
転体を組み込み、これを超音波モーターで回転駆動でき
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電池やモーターを収容
する本体ケースと、本体ケースに着脱自在に連結される
ブラシユニットとで構成した電動歯ブラシでは、個々の
ブラシユニットに伝動機構が組み込んである。そのた
め、ブラシユニットを交換し、あるいは追加購入する際
の費用が嵩むのを避けられない。ブラシユニットに設け
た動力伝動機構を介して、モーター動力をブラシ体へ伝
動するので、動力伝動機構における動力の伝達ロスや振
動の発生が避けられない点でも不利がある。

【０００５】この点、ブラシ部分を超音波モーターで直
接駆動すると、動力伝動機構を省略できるので、その分
だけ電動歯ブラシの全体構造を簡素化して、その製造コ
ストを削減できる。しかし、いずれの提案もブラシ部分
を超音波モーターで直接駆動すると言う、基本的な技術
思想を述べているに過ぎず、実用化するには多くの課題
を克服する必要がある。例えば、柄の先端に組み込んだ
超音波モーターは水密状にシールする必要があるが、前
者の提案においては、その点について言及されていな
い。後者では、モーターの回転動作を利用して、外部か
ら取り込んだ空気でケース内を加圧し、この加圧空気に
よってケース内への浸水を防止する、とされているが、
使用状態において空気の取り込み口から水が浸入するの
を防止できず、実用に供しえない。

【０００６】本発明の目的は、中間伝動機構を省略して
ブラシ体をモーターで直接駆動できるようにし、これに
よりブラシ体の交換や、ブラシ体の追加購入に要する費
用を削減できる電動歯ブラシを提供することにある。本
発明の目的は、ブラシ体をモーターで直接駆動して、動
力ロスを無視できる程度にまで小さくし、従って全体構
造を簡素化して、その分だけ製作に要するコストを削減
できるうえ、動力ロスがない分だけモーター出力を小さ
くしてブラシ体を確実に駆動でき、従って電池の寿命を
延ばすことができる電動歯ブラシを提供することにあ
る。本発明の目的は、モーターのブラシ腕に対する組み
付けが簡単に行え、そのシール構造を簡素化しながら確
実に水密状態を維持し続けることができる電動歯ブラシ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電動歯ブラシ
は、図２に示すごとく一端に中空のブラシ腕２が突設し
てある本体ケース１と、本体ケース１に収容される電池
５と、ブラシ腕２の突端外面に配置されるブラシ体３
と、ブラシ腕２の突端内部に収容されて、ブラシ体３を
回転駆動するモーター１０とを備えており、ブラシ体３
が、図１に示すごとくモーター１０の出力軸１２に固定
した連結ピース２５に対して着脱自在に連結してあるこ
とを特徴とする。具体的には、前記のモーター１０が正
逆に往復回転駆動できる超音波モーターである。

【０００８】連結ピース２５とブラシ体３との間には、
モーター１０の出力軸１２の回転動作をブラシ体３に伝
える伝動構造３３と、ブラシ体３を抜け止め保持する抜
止構造３１とを設ける。ブラシ腕２の突端の一側に取付
部１３が設けられ、取付部１３と対向する壁に装填口１
４が開口しており、モーター１０は、装填口１４の側か
らブラシ腕２の内部に組み込まれて、取付部１３の外面
からねじ込んだボルト１５で取付部１３に固定されてお
り、モーター１０の出力軸１２と取付部１３との間、お
よびボルト１５と取付部１３との間が、それぞれシール
体１８・１９で水密状に封止されており、装填口１４を
塞ぐカバー２０と装填口１４との間が、シール体２１で
水密状に封止されている。

【０００９】

【発明の作用効果】ブラシ腕２の突端内部にモーター１
０を配置し、その出力軸１２に固定した連結ピース２５
でブラシ体３を直接に駆動するので、モーター１０とブ
ラシ体３との間に伝動機構を設ける必要がなく、連結ピ
ース２５に着脱されるブラシ体３の構造を簡素化でき
る。従って、ブラシ体３の交換や、ブラシ体３の追加購
入に要する費用を削減できるのはもちろんのこと、電動
歯ブラシの全体コストを削減化できる。モーター１０と
ブラシ体３との間に中間伝動機構を設ける必要がないの
で、動力ロスを無視できる程度にまで小さくできる。こ
れにより、電動歯ブラシの全体構造が簡素化し、その分
だけ製作に要するコストを削減できる。動力ロスがない
分だけモーター１０の出力を小さくしてブラシ体３を確
実に駆動でき、従って電池５の寿命を延ばすことができ
る点でも有利である。

【００１０】モーター１０として正逆に往復回転駆動で
きる超音波モーターを用いると、通常のモーターを用い
た場合に比べて、ブラシ体３を高速度で反転駆動できる
ので、ブラシ体３による歯磨き効果が向上できる。モー
ター出力を一定とするとき、通常モーターに比べてモー
ター外形を小形化できるので、ブラシ腕２の先端の僅か
なスペースでもモーター１０を問題なく組み込め、中間
伝動機構を用いてブラシ体３を駆動する従来方式と同様
に、歯ブラシヘッド部分をコンパクトに構成できる。つ
まり、口腔内に差し込まれる歯ブラシヘッドをより小形
化して、違和感なく快適に歯磨きが行える。

【００１１】連結ピース２５とブラシ体３との間に、伝
動構造３３と抜止構造３１とを設けた電動歯ブラシによ
れば、モーター動力をブラシ体３に確実に伝動できるう
え、例えば無負荷状態でブラシ体３を駆動するような場
合に、ブラシ体３が連結ピース２５から外れるのを確実
に防止できる。ブラシ体３を連結ピース２５を介してモ
ーター１０の出力軸１２に連結するので、ブラシ体３の
着脱をワンタッチで簡単に行え、ブラシ体３と連結ピー
ス２５との間に設けられる伝動構造３３と抜止構造３１
とに設計上の自由度を確保できる。

【００１２】ブラシ腕２の突端に取付部１３と装填口１
４とを設け、モーター１０を装填口１４から取付部１３
に組み付け、取付部１３の外面からねじ込んだボルト１
５でモーター１０を取付部１３に固定したうえで、装填
口１４をカバー２０で塞ぐようにしたモーター取付構造
によれば、水密状態を前提としたモーター１０のブラシ
腕２に対する組み込みが簡単に行え、出力軸１２、ボル
ト１５およびカバー２０のシールをより簡単な構造で行
うことができ、その信頼性も向上できる。

【００１３】

【実施例】（第１実施例） 図１ないし図５は本発明に
係る電動歯ブラシの第１実施例を示す。図２において電
動歯ブラシは、グリップを兼ねる本体ケース１と、本体
ケース１の一端に固定されるブラシ腕２と、ブラシ腕２
の突端外面に装着されるブラシ体３などからなる。本体
ケース１は上下両端が開口する中空筒状のプラスチック
成形品からなり、その上端側の開口にブラシ腕２を水密
状に固定し、下端側の開口を電池蓋４で水密状に塞いで
いる。本体ケース１の内部には複数の電池５が装填して
あり、その交換や点検のために、本体ケース１に対して
電池蓋４が着脱可能に装着される。本体ケース１の上部
外面には、後述するモーター１０への通電回路をオン状
態に切り替えるオンボタン６と、通電回路をオフ状態に
切り替えるオフボタン７とが設けてある。電池５は一次
電池と二次電池のいずれでもよい。

【００１４】図１においてブラシ腕２は、中空筒状のプ
ラスチック成形品からなり、その内部に制御回路が実装
された回路基板９を配置し、突端内部にブラシ体３を駆
動するモーター１０を配置してなる。回路基板９は、本
体ケース１とのブラシ腕２の接続部側、即ち下開口側か
ら組み付けられて、ブラシ腕２の内部に設けた装着溝１
１に差し込み固定してある。モーター１０は正逆転可能
な超音波モーターからなり、その出力軸１２が取付部１
３の外面に突出する状態で、ブラシ腕２に固定されてい
る。

【００１５】ブラシ腕２の突端の一側には、モーター１
０を固定するための取付部１３を突出形成してあり、取
付部１３と対向する壁面に装填口１４を開口することに
より、装填口１４側からモーター１０をブラシ腕２の内
部に組み付ける。詳しくは、取付部１３の内面にモータ
ー１０の締結フランジ１０ａを当て付け、取付部１３の
外面からねじ込んだビス（ボルト）１５で締結フランジ
１０ａを取付部１３に締結してモーター１０を固定す
る。この固定状態において、出力軸１２用の軸穴１６
と、ビス１５用の挿通穴１７との間をそれぞれ水密状に
封止するために、図１に示すごとく軸穴１６の内面にリ
ング状のシール体１８を配置し、ビス１５の首部にリン
グ状のシール体１９を配置してある。同様に、装填口１
４はカバー２０で塞ぎ、カバー２０に装着のシール体２
１で両者１４・２０間を封止している。カバー２０は装
填口１４に対して分離不能に接着固定する。モーター１
０と回路基板９とはコネクター２２で接続する。先のビ
ス１５まわりを囲む円形の壁には、図４に示すように一
定間隔おきに溝３５を形成して、後述する連結ピース２
５と取付部１３との間に入り込んだ水を外部に排出しや
すくしてある。

【００１６】ブラシ体３は、円筒状のプラスチック製の
ホルダー２３と、その一側に円筒状に植設したブリッス
ル２４とからなり、モーター１０の出力軸１２に連結ピ
ース２５を介して着脱可能に連結する。図３において連
結ピース２５は、出力軸１２に対して相対回転不能に固
定されるボス部２６と、大径のフランジ部２７と、角軸
部２８とを一体に備えたプラスチック成形品からなる。
フランジ部２７の外周面の４箇所には、ホルダー２３を
抜け止め保持するリブ状の突起２９が設けられている。
この突起２９と、ホルダー２３の筒壁内面に設けた周回
溝３０とで抜止構造３１を構成しており、両者２９・３
０を係合することにより、ホルダー２３を抜け止め保持
できる。角軸部２８と、ホルダー２３の内底に設けた角
穴３２とで伝動構造３３を構成し、両者２８・３３を係
合することにより、ホルダー２３を連結ピース２５と同
行回転できるようにしている。

【００１７】電動歯ブラシは、図４に示すように、ブラ
シ体３を連結ピース２５に連結して使用する。オンボタ
ン６をオン操作すると、モーター１０が正回転方向と逆
回転方向とに交互に反転駆動されて、ブラシ体３を往復
回転駆動する。このときの回転振角はそれぞれ７０度な
いし１１０度で、反転回数は負荷状態で１分当たり約１
５００回である（図５参照）。このようにモーター１０
の動力を連結ピース２５を介してブラシ体３に直接伝動
すると、中間伝動機構を介してモーター動力を伝動する
形態に比べて、動力伝動に伴うロスがなく、その分だけ
モーター出力を小さくでき、電池５の消費電力量を減ら
すことができる。電動歯ブラシを複数の使用者で使用す
る場合には、ブラシ体３を使用者の人数分だけ用意する
が、筒状のホルダー２３とブリッスル２４だけの極めて
簡単な構造のブラシ体３を用意すればよいので、安価に
供給できる。使用後にオフボタン７をオン操作すること
によりモーター１０を停止できる。

【００１８】（第２実施例） 図６はブラシ体３と連結
ピース２５との連結構造に関する第２実施例を示す。そ
こでは、連結ピース２５のフランジ部２７の端面に埋設
したリング状の磁石３７と、ホルダー２３の内底面にイ
ンサート固定した磁性金属板製の吸着片３８とで抜止構
造３１を構成した点が第１実施例と異なる。他は第１実
施例と同じであるので、同一部材に同一符号を付してそ
の説明を省略する。

【００１９】（第３実施例） 図７はブラシ体３と連結
ピース２５との連結構造に関する第３実施例を示す。こ
の場合は、連結ピース２５を角軸状に形成し、ホルダー
２３に設けた角穴３２の内面に係合リブ３９を設け、角
軸の周面に係合リブ３９と係合する溝４０を設けて、こ
れら両者で抜止構造３１を構成した。角軸部にはスリッ
ト４１を設けて、ブラシ体３の着脱を容易化できるよう
にした。

【００２０】（第４実施例） 図８は本発明の第４実施
例を示しており、ブラシ腕２の取付部１３に固定した超
音波モーター１０は、これの出力軸１２に駆動ギヤ４３
を一体に連結してある。取付部１３には、駆動ギヤ４３
に噛合する受動ギヤ４４を有するシャフト４５が回転自
在に配置されている。シャフト４５は、先端側が取付部
１３の外側に突出する状態で抜け止め状に支持してあ
り、シャフト４５の突出端部４５ａに、ブラシ体３のホ
ルダー２３に設けた係合穴４６を回り止め状に嵌合係止
する。この際、シャフト４５に対してブラシ体３は、前
記突出端部４５ａおよび係合穴４６からなる係止手段を
介して無理抜き可能としておく。この第４実施例によれ
ば、超音波モーター１０で駆動ギヤ４３およびシャフト
４５を介してブラシ体３を往復回転駆動することにな
る。その他の構成は、先の第１実施例と実質的に同様で
ある。

【００２１】（第５実施例） 図９は本発明の第５実施
例を示しており、第４実施例では超音波モーター１０の
出力軸１２に駆動ギヤ４３を配置したのに対して、第５
実施例では超音波モーター１０のロータ１０ｂの外周面
に、前記受動ギヤ４４に噛合する駆動ギヤ４８を一体形
成してある。他は第４実施例と同じであるので、同一部
材に同一符号を付してその説明を省略する。第５実施例
は、超音波モーター１０のロータ１０ｂと駆動ギヤ４８
とを一体化することで、部品数の低減を図れるようにし
ている。

【００２２】なお、第４実施例および第５実施例におい
て、ブラシ体３のホルダー２３に、ギヤ溝が形成された
シャフト４５を一体化しておき、駆動ギヤ４３・４８が
前記受動ギヤ４４なしで該シャフト４５に噛合するよう
にして、ブラシ体３がシャフト４５ごと取付部１３から
抜き外せるようになっていてもよい。

【００２３】上記の各実施例では、超音波モーターでブ
ラシ体３を駆動したが、通常のモーターを正転方向と逆
転方向へ駆動してブラシ体３を駆動してもよい。そのた
めに、正逆切り換え用のスイッチノブを設けることがで
きる。回路基板９は本体ケース１側に配置してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の要部の断面図

【図２】第１実施例の全体の側面図

【図３】第１実施例におけるヘッド部の分解斜視図

【図４】ブラシ体をヘッド部に組み付けた状態での第１
実施例の断面図

【図５】第１実施例におけるブラシ体の挙動を説明する
断面図

【図６】第２実施例のヘッド部の断面図

【図７】第３実施例のヘッド部の断面図

【図８】第４実施例のヘッド部の断面図

【図９】第５実施例のヘッド部の断面図

【符号の説明】

１ 本体ケース ２ ブラシ腕 ３ ブラシ体 ５ 電池 １０ モーター １２ 出力軸 １３ 取付部 １４ 装填口 １５ ボルト ２０ カバー ２１ シール体 ２５ 連結ピース ３１ 抜止構造 ３３ 伝動構造

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に中空のブラシ腕２が突設してある
   本体ケース１と、本体ケース１に収容される電池５と、
   ブラシ腕２の突端外面に配置されるブラシ体３と、ブラ
   シ腕２の突端内部に収容されてブラシ体３を回転駆動す
   るモーター１０とを備えており、 ブラシ体３が、モーター１０の出力軸１２に固定した連
   結ピース２５に対して着脱自在に連結してあることを特
   徴とする電動歯ブラシ。
2. 【請求項２】 モーター１０が、正逆に往復回転駆動で
   きる超音波モーターである請求項１記載の電動歯ブラ
   シ。
3. 【請求項３】 連結ピース２５とブラシ体３との間に、
   モーター１０の出力軸１２の回転動作をブラシ体３に伝
   える伝動構造３３と、ブラシ体３を抜け止め保持する抜
   止構造３１とが設けてある請求項１または２記載の電動
   歯ブラシ。
4. 【請求項４】 ブラシ腕２の突端の一側に取付部１３が
   設けられ、取付部１３と対向する壁に装填口１４が開口
   しており、 モーター１０は、装填口１４の側からブラシ腕２の内部
   に組み込まれて、取付部１３の外面からねじ込んだボル
   ト１５で取付部１３に固定されており、 モーター１０の出力軸１２と取付部１３との間、および
   ボルト１５と取付部１３との間が、それぞれシール体１
   ８・１９で水密状に封止されており、 装填口１４を塞ぐカバー２０と装填口１４との間が、シ
   ール体２１で水密状に封止してある請求項１または２ま
   たは３記載の電動歯ブラシ。