JP2009125082A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】安定した防水性を有しつつ、振動エネルギーの損失を抑制し、かつ使用者が手で握る部分の振動の抑制を図った電動歯ブラシを提供する。
【解決手段】振動伝達部品３０は、ケース１０の内壁面に複数個所で点接触あるいは線接触することにより、ケース１０に対して位置決めされると共に、振動伝達部品３０は、硬質材からなる振動伝達部品本体３１と、振動伝達部品本体３１の外周側に一体的に固定されて、点接触あるいは線接触する接触部を複数有する第２弾性部材３２と、ケース１０における開口部の開口端縁と振動伝達部品本体３１との間の環状隙間の位置に配置されるように、かつ自然状態ではこの開口端縁との間に隙間が形成されるように、振動伝達部品本体３１の外周に嵌め込まれる第３弾性部材３３と、を備え、第１弾性部材５０は、振動伝達部品本体３１とケース１０に対してそれぞれ密着することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動歯ブラシに関するものである。

従来、内部に振動源を設け、振動源からの振動をブラシ部に伝えるように構成された電動歯ブラシが知られている。このような電動歯ブラシにおいては、歯磨きの効果を発揮させ、かつ使用者自身が歯を磨いているという実感が十分得られるようにするために、ブラシ部を十分に振動させる必要がある。一方、歯磨き時に使用者が手で握る部分の振動が大き過ぎると、使用者が不快に感じる場合もあるため、当該部分はあまり振動しないほうが望ましい。

そこで、ブラシ部については十分に振動させて、使用者が手で握る部分についてはあまり振動しないようにさせるために、先端にブラシ部が設けられている部品の反対側の端部の辺りに振動を吸収する防振部材を設けることも考えられる。しかしながら、防振部材により振動を吸収させることは、振動源で発生した振動エネルギーの一部が失われることになるため、エネルギー効率上は望ましいことではない。

このように、ブラシ部を十分に振動させつつ、使用者が手で握る部分の振動を抑制させ、かつ振動エネルギーの損失を抑制することは技術的な困難性を伴うものである。

そこで、本願の出願人は、ブラシ部に振動を伝達する振動伝達部品を、できる限り自由に振動させる技術について既に提案している（特願２００７−４７８３１号（本願出願時において未公開））。この技術は、振動エネルギーを吸収することによって、使用者が手で握る部分であるケースに対して振動が伝わらないようにするのではなく、振動伝達部品を、ケースに拘束されることなく出来る限り自由に振動させることでケースに振動が伝わり難くするという発想に基づくものである。

しかしながら、この技術においても、振動伝達部品の振動を、より一層、ケースに対して伝わらないようにすることが望まれる。一方、ケースと振動伝達部品との間の隙間から水などが浸入してしまわないように、防水性も要求される。

なお、関連する公知技術としては、特許文献１〜３に開示されたものがある。
特開平８−１２６７８６号公報 特開昭６２−２９５６１０号公報 特開平８−１１７２５８号公報

本発明の目的は、安定した防水性を有しつつ、振動エネルギーの損失を抑制し、かつ使用者が手で握る部分の振動の抑制を図った電動歯ブラシを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の電動歯ブラシは、
先端に開口部を有し、その内部に駆動源が配置され、かつ歯磨き時に使用者が手で握る（手指で挟むように持つ場合も含む）部分となるケースと、
該ケースの内部から前記開口部を介してケース外部に突出するように設けられ、ブラシ部に振動を伝達する振動伝達部品と、
前記ケースと振動伝達部品との間の隙間を封止する第１弾性部材と、を備える電動歯ブラシにおいて、
前記振動伝達部品は、前記ケースの内壁面に複数個所で点接触あるいは線接触することにより、該ケースに対して位置決めされると共に、
該振動伝達部品は、
硬質材からなる振動伝達部品本体と、
該振動伝達部品本体の外周側に一体的に固定されて、前記点接触あるいは線接触する接触部を複数有する第２弾性部材と、
前記開口部の開口端縁と前記振動伝達部品本体との間の環状隙間の位置に配置されるように、かつ自然状態（電動歯ブラシを使用していない状態や、使用していても歯ブラシのブラシ部にかかる力が弱い状態）では前記開口端縁との間に隙間が形成されるように、前記振動伝達部品本体の外周に嵌め込まれる第３弾性部材と、
を備え、
第１弾性部材は、振動伝達部品本体とケースに対してそれぞれ密着することを特徴とすることを特徴とする。

ここで、部材同士を点接触あるいは線接触させる場合において、完全な点や線で接触させることは物理的に不可能であり、現実的には微小な面積の面で接触する。従って、本発明における「点接触」及び「線接触」には、いずれも微小面積の面接触も含まれる。

本発明によれば、振動伝達部品は、ケースの内壁面に複数個所で点接触あるいは線接触することにより、ケースに対して位置決めされる構成である。そのため、振動伝達部品の動きは、ケースによって、あまり制限されない。従って、振動伝達部品を、ケースにあまり拘束されることなく自由に振動させることができる。これに伴い、振動エネルギーの損失を抑制することができる。

また、振動伝達部品はケースの内壁面に対しては、複数個所で点接触あるいは線接触しているだけなので、振動伝達部品の振動がケースに伝わることを抑制できる。そして、この点接触あるいは線接触している部分は弾性部材（第２弾性部材）であることから、効果的に振動の伝達を抑制できる。また、ケースと振動伝達部品との間の隙間を封止する第１弾性部材によっても、振動伝達部品からケースへの振動の伝達を抑制する効果がある。更に、本発明によれば、ケースの開口部の開口端縁と振動伝達部品本体の間には、第３弾性部材が配置されている。従って、何らかの影響で、振動伝達部品が大きく傾いた状態で使用された場合（例えば、歯磨き時にブラシ部を歯に強く押し当てた場合）でも、第３弾性部材がケースに接触する。従って、このように使用された場合でも、第３弾性部材が振動を吸収する機能を発揮するため、振動伝達部品からケースへの振動の伝達を抑制できる。このように、本発明によれば、歯磨き時に使用者が手で握る部分となるケースが振動してしまうことを抑制できる。

また、第１弾性部材は、硬質材からなる振動伝達部品本体とケースに対してそれぞれ密着して、ケースと振動伝達部品との間の隙間を封止するので、安定した防水性が保たれる。

ここで、第１弾性部材と第２弾性部材と第３弾性部材は、いずれも異なる材料で構成されると共に、これらの中では、第２弾性部材が最も弾性率が高く、第１弾性部材が最も弾性率が低いとよい。

すなわち、第１弾性部材，第２弾性部材及び第３弾性部材は、いずれも振動伝達部品か
らケースへの振動の伝達を抑制する機能を発揮する。しかし、第１弾性部材は、本来、ケースと振動伝達部品との間の隙間を封止する役割を担っている。従って、第１弾性部材は弾性率がある程度低くなければならない。また、第２弾性部材は、ケースに対して振動伝達部品を位置決めする役割を担っている。従って、第２弾性部材は弾性率がある程度高くなければならない。第３弾性部材は、基本的には、振動の伝達を抑制する機能が備わっていれば良い。このように、第１弾性部材，第２弾性部材及び第３弾性部材は求められる機能が異なることから、各々に適した弾性率となるように、それぞれ異なる材料で構成されている。また、各弾性部材は、それぞれ異なる材料で構成され、各固有振動数が異なるため、複数の周波数の振動に対して効果的に振動を吸収することができる。

また、第１弾性部材は第３弾性部材の外周に嵌め込まれているとよい。

こうすれば、振動伝達部品からケースへの振動の伝達は、第３弾性部材と第１弾性部材を経ることになるので、振動の伝達を効果的に抑制することができる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、安定した防水性を有しつつ、振動エネルギーの損失を抑制し、かつ使用者が手で握る部分の振動の抑制を図ることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係る電動歯ブラシについて説明する。図１は本発明の実施例１に係る電動歯ブラシの斜視図である。図２は本発明の実施例１に係る電動歯ブラシの模式的断面図である。図３は図２のうちの一部（図中囲みＶ部）拡大図である。図４は本発明の実施例１に係る電動歯ブラシの主要部材の配置関係図である。

＜電動歯ブラシ＞
まず、電動歯ブラシ全体の構成等について説明する。本実施例に係る電動歯ブラシ１００は、先端に開口部を有するケース１０と、ブラシ部２１を有するブラシ部品２０と、ブラシ部品２０のブラシ部２１に振動を伝達するための振動伝達部品３０とを備えている。

ケース１０は、硬質の樹脂材料からなる略円筒形状のケース本体１１と、ケース本体１１の先端側に嵌め込まれるカバー１２と、ケース本体１１の外周に一体成形されるグリップ１３と、ケース本体１１の後端側の開口部を塞ぐキャップ１４とを備えている。ケース本体１１の先端には内向きフランジ部１１ａが設けられており、カバー１２の先端にも内向きフランジ部１２ａが設けられている。このように構成されるケース１０は、駆動源を含む各種部品をその内部に収容すると共に、歯磨き時には、使用者が手で握る部分となる。

ケース１０の内部には、各種部品を支持する支持体４０，電池４１及び駆動源となるモータ４２などが配置されている。電池４１及びモータ４２は支持体４０に支持されている。また、モータ４２の軸には、偏心軸４３が固定されている。さらに、支持体４０の先端側には、上記の振動伝達部品３０が固定されている。この振動伝達部品３０は、ケース１
０の内部から、ケース１０の先端の開口部を介してケース１０の外部に突出するように設けられている。

偏心軸４３の先端は、この振動伝達部品３０の内部における先端部分に設けられた軸受３１ａに回転自在に軸支されている。これにより、モータ４２によって、重心が中心からずれた偏心軸４３を回転させることで、偏心軸４３の先端付近の外壁面が軸受３１ａの内壁面に対して短時間に多数回の衝突を繰り返すような動作を行わせることができる。これにより、振動伝達部品３０を振動させることができる。そして、振動伝達部品３０の振動をブラシ部品２０に伝えることでブラシ部２１が振動する。このブラシ部２１を歯に押し当てることで歯を磨くことができる。

なお、ブラシ部品２０は、消耗部品であるため、新しいものと簡単に交換できるように、振動伝達部品３０に対して着脱自在に構成されている。

＜振動伝達部品＞
振動伝達部品３０について、更に詳しく説明する。

振動伝達部品３０は、硬質の樹脂材料（例えば、ＡＢＳ）からなる振動伝達部品本体３１を備えている。この振動伝達部品本体３１は、後端側に開口部を有する内部中空の部材である。そして、この振動伝達部品本体３１の後端側が、ケース１０の内部に配置された支持体４０の先端に固定されている。また、この振動伝達部品本体３１の内部における先端部分に、上述した軸受３１ａが設けられている。

そして、この振動伝達部品本体３１の後端付近には、外向きフランジ部３１ｂが設けられている。この外向きフランジ部３１ｂと、ケース本体１１の先端に設けられた内向きフランジ部１１ａとの間に、第１弾性部材５０（例えば、ゴム状弾性体製のＯリング）が圧縮された状態で配置されている。この第１弾性部材５０によって、ケース１０と振動伝達部品３０との間の環状隙間が封止されている。ここで、第１弾性部材５０は、いずれも硬質の樹脂材料からなるケース本体１１と振動伝達部品本体３１に密着しているため、シール性を安定的に発揮することができる。

また、振動伝達部品３０は、振動伝達部品本体３１の後端側において振動伝達部品本体３１の外周側に一体成形される第２弾性部材３２を備えている。この第２弾性部材３２は、外側に向かって突出する突出部３２ａを備えている。本実施例では、周方向に対して等間隔に３箇所の突出部３２ａが設けられている。これらの突出部３２ａは、その先端がケース１０（ケース本体１１）の内壁面に点接触あるいは線接触するように構成されている。図４は、ケース１０と第２弾性部材３２を軸方向に見た配置関係を示している。なお、第２弾性部材３２については、外周側の輪郭のみを示している。

このように、振動伝達部品３０は、ケース１０の内壁面に複数個所（本実施例では３箇所）で点接触あるいは線接触することにより、ケース１０に対して位置決めされている。

更に、振動伝達部品３０は、振動伝達部品本体３１の外周に嵌め込まれる第３弾性部材３３を備えている。この第３弾性部材３３は、振動伝達部品本体３１とは別体である（一体成形されてはいない）。また、この第３弾性部材３３は、ケース１０における開口部の開口端縁(ケース本体１１の開口端縁１１ｂ及びカバー１２の開口端縁１２ｂ)と振動伝達部品本体３１との間の環状隙間の位置に配置される。そして、この第３弾性部材３３は、自然状態では上記の開口端縁との間に隙間Ｓが形成されるように、振動伝達部品本体３１の外周に嵌め込まれる。ここで、自然状態とは、電動歯ブラシを使用していない状態や、使用していても歯ブラシのブラシ部にかかる力が弱い状態を意味する。何らかの影響で、
振動伝達部品３０が大きく傾いた状態で使用された場合（例えば、歯磨き時にブラシ部を歯に強く押し当てた場合）には、第３弾性部材３３は、上記の開口端縁に接触し得る。

＜弾性部材＞
第１弾性部材５０，第２弾性部材３２及び第３弾性部材３３について、更に詳しく説明する。

第１弾性部材５０，第２弾性部材３２及び第３弾性部材３３はいずれも弾性体からなり、振動伝達部品３０からケース１０への振動の伝達を抑制する機能を発揮する。ただし、第３弾性部材３３については、主として、振動伝達部品３０が大きく傾いた状態で使用されて、第３弾性部材３３が上記の開口端縁に接触している時に、振動の伝達を抑制する機能を発揮する。

しかし、第１弾性部材５０は、上記の通り、本来、ケース１０と振動伝達部品３０との間の隙間を封止する役割を担っている。従って、第１弾性部材５０は弾性率がある程度低くなければならない。また、第２弾性部材３２は、ケース１０に対して振動伝達部品３０を位置決めする役割を担っている。従って、第２弾性部材３２は弾性率がある程度高くなければならない。第３弾性部材３３は、基本的には、振動の伝達を抑制する機能が備わっていれば良い。

このように、第１弾性部材５０，第２弾性部材３２及び第３弾性部材３３は求められる機能がそれぞれ異なっている。そのため、本実施例においては、これらの弾性部材は、各々に適した弾性率となるように、それぞれ異なる材料で構成されている。具体的には、第２弾性部材３２が最も弾性率が高く、第１弾性部材５０が最も弾性率が低くなるように、それぞれ異なる材料が用いられている。

また、各弾性部材は、それぞれ異なる材料で構成され、各固有振動数が異なるため、複数の周波数の振動に対して効果的に振動を吸収することができる。より具体的には、モータ４２の近くに配置された第２弾性部材３２は、主として、モータ４２など、ケース１０の内部で発生する振動を効果的に吸収できる固有振動数を有する材料を用いるのが望ましい。また、ケース１０の先端付近に配置された第３弾性部材３３は、ブラシ部品２０や振動伝達部品３０で発生する振動を効果的に吸収できる固有振動数を有する材料を用いるのが望ましい。

＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係る電動歯ブラシ１００によれば、振動伝達部品３０は、ケース１０の内壁面に複数個所で点接触あるいは線接触することにより、ケース１０に対して位置決めされる構成である。より具体的には、振動伝達部品３０を構成する第２弾性部材３２に設けられた複数（３箇所）の突出部３２ａが、ケース１０を構成する硬質材からなるケース本体１１の内壁面に点接触あるいは線接触することで、振動伝達部品３０はケース１０に対して位置決めされている。

そのため、振動伝達部品３０の動きは、ケース１０によって、あまり制限されない。従って、振動伝達部品３０を、ケース１０にあまり拘束されることなく自由に振動させることができる。これに伴い、振動エネルギーの損失を抑制することができる。従って、少ない電力で、効率良く、振動伝達部品３０及び振動伝達部品３０に装着されたブラシ部品２０を大きく振動させることができる。

また、振動伝達部品３０はケース１０の内壁面に対しては、複数個所で点接触あるいは線接触しているだけなので、振動伝達部品３０の振動がケース１０に伝わることを抑制で
きる。そして、この点接触あるいは線接触している部分は、上記の通り弾性体である第２弾性部材３２であることから、効果的に振動の伝達を抑制できる。

また、本実施例においては、第２弾性部材３２だけでなく、第１弾性部材５０及び第３弾性部材３３によっても、振動伝達部品３０からケース１０への振動の伝達を抑制することができる。ただし、上記の通り、第３弾性部材３３は、主として、振動伝達部品３０が大きく傾いた状態で使用されて、第３弾性部材３３がケース１０の先端における開口部の開口端縁に接触している時に、振動の伝達を抑制する機能を発揮する。なお、これらの弾性部材は、ケース１０の内部（特に、駆動源であるモータ４２）で発生する振動を抑制する機能も発揮することは言うまでもない。

このように、ケース１０への振動の伝達が抑制されることで、歯磨き時に使用者が手で握る部分となるケース１０が振動してしまうことを抑制できる。従って、歯磨き時に使用者が不快に感じてしまうことを抑制できる。

また、第１弾性部材５０，第２弾性部材３２及び第３弾性部材３３は、それぞれ固有振動数が異なる材料のものが用いられていることから、複数の周波数の振動に対して効果的に振動を吸収することができる。

また、第１弾性部材５０は、いずれも硬質の樹脂材料からなるケース本体１１と振動伝達部品本体３１に密着しているため、安定的なシール性を発揮することができる。

以上のように、本実施例に係る電動歯ブラシ１００によれば、安定した防水性を有しつつ、振動エネルギーの損失を抑制し、かつ使用者が手で握る部分となるケース１０の振動の抑制を図ることができる。

（実施例２）
図５及び図６には、本発明の実施例２が示されている。本実施例においては、第１弾性部材と第３弾性部材の配置関係が、上記実施例１とは異なる場合の例を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。図５は本発明の実施例２に係る電動歯ブラシの模式的断面図である。図６は図５のうちの一部（図中囲みＶ部）拡大図である。

本実施例に係る電動歯ブラシ１００Ｘにおいては、振動伝達部品３０Ｘを構成する第３弾性部材３３Ｘが、上記実施例１の場合に比べて、後端側に入り込むように構成されている。これにより、第１弾性部材５０が第３弾性部材３３Ｘの外周に嵌め込まれるように構成されている。

ただし、第１弾性部材５０が、いずれも硬質の樹脂材料からなるケース本体１１と振動伝達部品本体３１に密着することでシール性を発揮する点、及び、自然状態では、第３弾性部材３３Ｘとケース１０における開口部の開口端縁(ケース本体１１の開口端縁１１ｂ
及びカバー１２の開口端縁１２ｂ)との間に隙間Ｓが形成される点については、上記実施
例１の場合と同様である。

本実施例によれば、上記実施例１の場合と同様の効果が得られることに加えて、自然状態においても、振動伝達部品３０Ｘからケース１０への振動の伝達は、第３弾性部材３３Ｘと第１弾性部材５０を経ることになるので、振動の伝達をより一層抑制することができる。

図１は本発明の実施例１に係る電動歯ブラシの斜視図である。 図２は本発明の実施例１に係る電動歯ブラシの模式的断面図である。 図３は図２のうちの一部拡大図である。 図４は本発明の実施例１に係る電動歯ブラシの主要部材の配置関係図である。 図５は本発明の実施例２に係る電動歯ブラシの模式的断面図である。 図６は図５のうちの一部（図中囲みＶ部）拡大図である。

符号の説明

１０ ケース
１１ ケース本体
１１ａ 内向きフランジ部
１１ｂ 開口端縁
１２ カバー
１２ａ 内向きフランジ部
１２ｂ 開口端縁
１３ グリップ
１４ キャップ
２０ ブラシ部品
２１ ブラシ部
３０，３０Ｘ 振動伝達部品
３１ 振動伝達部品本体
３１ａ 軸受
３１ｂ 外向きフランジ部
３２ 第２弾性部材
３２ａ 突出部
３３，３３Ｘ 第３弾性部材
４０ 支持体
４１ 電池
４２ モータ
４３ 偏心軸
５０ 第１弾性部材
１００，１００Ｘ 電動歯ブラシ
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 先端に開口部を有し、その内部に駆動源が配置され、かつ歯磨き時に使用者が手で握る部分となるケースと、
   該ケースの内部から前記開口部を介してケース外部に突出するように設けられ、ブラシ部に振動を伝達する振動伝達部品と、
   前記ケースと振動伝達部品との間の隙間を封止する第１弾性部材と、を備える電動歯ブラシにおいて、
   前記振動伝達部品は、前記ケースの内壁面に複数個所で点接触あるいは線接触することにより、該ケースに対して位置決めされると共に、
   該振動伝達部品は、
   硬質材からなる振動伝達部品本体と、
   該振動伝達部品本体の外周側に一体的に固定されて、前記点接触あるいは線接触する接触部を複数有する第２弾性部材と、
   前記開口部の開口端縁と前記振動伝達部品本体との間の環状隙間の位置に配置されるように、かつ自然状態では前記開口端縁との間に隙間が形成されるように、前記振動伝達部品本体の外周に嵌め込まれる第３弾性部材と、
   を備え、
   第１弾性部材は、振動伝達部品本体とケースに対してそれぞれ密着することを特徴とする電動歯ブラシ。
2. 第１弾性部材と第２弾性部材と第３弾性部材は、いずれも異なる材料で構成されると共に、これらの中では、第２弾性部材が最も弾性率が高く、第１弾性部材が最も弾性率が低いことを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ。
3. 第１弾性部材は第３弾性部材の外周に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動歯ブラシ。

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