JP2011110183A - 正逆転機構及びそれを備えた電動マスカラ - Google Patents

Abstract

【課題】機械的な構造により出力部の回転方向を切り替えることができる正逆転機構及びそれを備えた電動マスカラを提供することを課題とする。
【解決手段】電動マスカラ１は、筐体１０と、出力軸２０と共に回転し筐体１０内で回転可能な内車２４と、内車２４の内側に配置され回転可能な従動車３４と、内車２４の内側に配置され動力源により回転する駆動車４４と、駆動車４４と内車２４とが直接接触して内車２４が正回転する正回転位置と、従動車３４を介して駆動車４４の回転動力を内車２４に伝達させ内車２４を逆回転させる逆回転位置との間を移動可能に駆動車４４を保持する保持部３０、５０と、保持部３０、５０を操作する操作部５６と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、正逆転機構及びそれを備えた電動マスカラに関する。

特許文献１には、電動マスカラが開示されている。この電動マスカラは、モータへの電力供給の経路を切り替えることにより、ブラシの回転方向を正逆転させている。

特開２００５−９５５３１公報

このような電力供給の経路の切り替えは、モータに接続された電子回路により実現される。このような電子回路を用いるとコストが増大するおそれがある。

そこで本発明は、機械的な構造により出力部の回転方向を切り替えることができる正逆転機構及びそれを備えた電動マスカラを提供することを目的とする。

上記目的は、出力部と共に回転し前記筐体内で回転可能な内車と、前記内車の内側に配置され回転可能な従動車と、前記内車の内側に配置され動力源により回転する駆動車と、前記駆動車と前記内車とが直接接触して前記内車が正回転する正回転位置と、前記従動車を介して前記駆動車の回転動力を前記内車に伝達させ前記内車を逆回転させる逆回転位置との間を移動可能に前記駆動車を保持する保持部と、前記保持部を操作する操作部と、を備えた正逆転機構によって達成できる。

このような機械的な構造により、駆動車から内車へ動力が伝達される経路を切り替えて、出力部の回転方向を切り替えることができる。

また、上記目的は、上記の正逆転機構と、前記動力源と、を備え、前記出力部は、ブラシを有している、電動マスカラによっても達成できる。

機械的な構造により出力部の回転方向を切り替えることができる正逆転機構及びそれを備えた電動マスカラを提供できる。

図１は、本実施例の電動マスカラの斜視図。 図２Ａ、２Ｂは、電動マスカラの分解斜視図。 図３Ａ〜３Ｃは、電動マスカラの内部構造の説明図。 図４Ａ〜４Ｃは、電動マスカラの内部構造の説明図。 図５Ａ〜５Ｃは、電動マスカラの内部構造の説明図。 図６は、駆動車が正回転位置にある場合の、内車、従動車、駆動車の位置関係を示した図。 図７は、駆動車が逆回転位置にある場合の、内車、従動車、駆動車の位置関係を示した図。 図８Ａ、８Ｂは、筐体から保持部を取り出した状態の図。

図１は、本実施例の電動マスカラ１の斜視図、図２Ａ、２Ｂは、電動マスカラ１の分解斜視図である。図１に示すように、電動マスカラ１は、筐体１０、出力軸２０、操作部５６、蓋体６０を含む。筐体１０は、合成樹脂製であり、円筒状の外筒１１、外筒１１内に設けられた内筒１２、を有している。操作部５６は、外筒１１の外周方向に操作可能に設けられている。操作部５６を操作することにより、出力軸２０の回転方向を切り替えることができる。出力軸２０は、筐体１０に対して回転可能に設けられている。出力軸２０の基端は、内筒１２内で保持されている。出力軸２０は、筐体１０と同心状に配置されている。出力軸２０の先端にはブラシ部２１が設けられている。蓋体６０は、筐体１０の基端側に取付けられている。筐体１０の内部には、出力軸２０を正回転及び逆回転させるための正逆転機構が設けられている。

図２Ａ、２Ｂに示すように、筐体１０には、操作部５６を逃すための切欠部１６が設けられている。出力軸２０には内車２４が設けられている。内車２４は、出力軸２０の基端側に形成された環状の部分の内側に複数の歯が設けられている。内車２４は、筐体１０内に保持される。また、筐体１０内には、モータ４０が保持される。モータ４０は、出力軸２０の動力源として機能する。出力軸２０は、出力部に相当する。モータ４０は、一方方向にのみ回転し、２本のリード線４９を有している。保持部３０、５０は、互いに係合することによりモータ４０を保持する。保持部３０、５０、モータ４０についても、筐体１０内に保持される。操作部５６は、保持部５０に設けられている。

図８Ａ、８Ｂは、筐体１０から保持部３０、５０を取り出した状態の図である。図８Ａでは、蓋体６０の一部を切り欠いて示している。図８Ｂでは、筐体１０の一部を切り欠いて示している。図８Ａに示すように、蓋体６０は、モータ４０の電力源であるボタン電池９０を保持している。モータ４０は回転軸４２を有している。

図３Ａ〜３Ｃ、４Ａ〜４Ｃ、５Ａ〜５Ｃは、電動マスカラ１の内部構造の説明図である。図３Ａ、４Ａ、５Ａは、電動マスカラ１の軸方向に垂直な面で内車２４周辺を切り、電動マスカラ１の基端側に視た場合の断面図である。図３Ｂ、４Ｂ、５Ｂは、電動マスカラ１の軸心を含む平面で内車２４周辺を切った場合の断面図である。図３Ｃ、４Ｃ、５Ｃは、電動マスカラ１の軸方向に垂直な面で蓋体６０周辺を切り、電動マスカラ１の先端側に視た場合の断面図である。

図２Ａ、３Ａ、４Ａ、５Ａ、８Ａに示すように、保持部３０には溝部３７ａが設けられ、保持部５０には溝部３７ｂが設けられている。溝部３７ａおよび溝部３７ｂは、図３に示すように、電動マスカラ１の軸方向に延びている。外筒１１の内側には、溝部３７ａと係合する突部１７ａが設けられている。また、蓋体６０には溝部３７ｂと係合する突部１７ｂが設けられている。操作部５６を操作することにより、保持部３０、５０は、突部１７ａおよび突部１７ｂを支点として所定範囲を揺動する。外筒１１の内側には、保持部３０、５０と当接することにより保持部３０、５０の揺動範囲を規定するストッパ１５が設けられている。

図３Ｂ、４Ｂ、５Ｂに示すように、モータ４０は、内車２４に向かって突出した回転軸４２を有し、回転軸４２には駆動車４４が嵌合している。駆動車４４は、外側に複数の歯が形成されている。駆動車４４はモータ４０の動力により一方向に回転する。保持部３０には、出力軸２０に向かって突出した支軸３２を有し、支軸３２には従動車３４が回転可能に嵌合する。従動車３４は、外側に複数の歯が形成されている。駆動車４４と従動車３４とは常に噛合っており、駆動車４４の回転に従動して駆動車４４の回転方向とは逆方向に回転する。図３Ｂ、４Ｂ、５Ｂに示すように、従動車３４、駆動車４４は、内車２４の内側に配置される。また、保持部３０、５０が筐体１０に対して揺動するので、保持部３０、５０は、従動車３４、駆動車４４を揺動可能に保持している。

図３Ａに示すように、保持部３０、５０が揺動範囲の一端に位置している場合には、内車２４には駆動車４４のみが噛合う。これにより、駆動車４４の回転動力を受けて内車２４は正回転する。内車２４が正回転することにより出力軸２０は正回転する。図５Ａに示すように、保持部３０、５０が揺動範囲の他端に位置している場合には、内車２４には逆方向に回転している従動車３４のみが噛合う。これにより、従動車３４を介して駆動車４４の回転動力を受けて内車２４は逆回転する。内車２４が逆回転することにより出力軸２０は逆回転する。また、図４Ａに示したように、保持部３０、５０が揺動範囲の中間に位置している場合には、内車２４には従動車３４、駆動車４４の何れも噛合わない。このため、内車２４には回転動力が伝達されない。

このように、保持部３０、５０は、内車２４を正回転させる正回転位置と、内車２４を逆回転させる逆回転位置との間を、移動可能に従動車３４、駆動車４４を保持している。これにより、モータ４０の回転方向が一方向のみの場合であっても、操作部５６を操作して保持部３０、５０を揺動させることにより、出力軸２０の回転方向を切り替えることができる。このように、機械的な構造により出力軸２０の回転方向を切り替えるので、電子回路などを用いてモータ４０の回転方向を切り替える場合と比較して、低コストを維持できる。以上のように、筐体１０、内車２４、従動車３４、駆動車４４、保持部３０、５０、操作部５６は、正逆転機構に相当する。

また、前述したように、従動車３４、駆動車４４は、内車２４の内側に配置される。これにより、例えば、内車２４の代わりに外側に歯がついた外歯車を用い外歯車に駆動車等を離接可能に配置した構成と比較して、電動マスカラ１を小型化することができる。

なお、図２Ｂに示すように保持部３０は突部８０ａおよび８０ｂを備えている。突部８０ａおよび８０ｂは保持部３０を電動マスカラ１の基端側に視た場合に略半円状の断面を持ち、電動マスカラ１の軸方向に延びている。また、筐体１０は突部８１を備えている。突部８１は電動マスカラ１を基端側に見た場合に略半円状の断面を持ち、電動マスカラ１の軸方向に延びている。突部８１は突部８０ａまたは８０ｂのそれぞれ、または両方と当接する。

図３Ａに示すように保持部３０、５０が揺動範囲の一端に位置している場合には、保持部３０の突部８０ｂが突部８１と当接するとともに外筒１１の内側に設けられたストッパ１５に保持部３０の一端が当接している。これにより保持部３０は、図３Ａに示す状態を保持することができる。

また、図４Ａに示すように保持部８０ａ、８０ｂと保持部８１とが当接している状態では保持部３０、５０は揺動範囲の中間位置を保持することができる。なお、保持部３０、５０が揺動範囲の中間位置に保持されていると、モータ４０には電力は供給されない。詳しくは後述する。

また、図５Ａに示すように保持部３０、５０が揺動範囲の他端に位置している場合には、保持部３０の突部８０ａが突部８１と当接するとともに外筒１１の内側に設けられたストッパ１５に保持部３０の他端が当接している。これにより保持部３０は、図５Ａに示す状態を保持することができる。

なお、操作部５６を操作すると突部８０ａ、８０ｂ、突部８１およびその周辺の部品などが弾性変形の範囲内で変形して、例えば図３Ａに示す状態から図４Ａに示す状態に保持部３０、５０の位置を変更することができる。

次に、モータ４０への電力供給について説明する。図２Ｂ、３Ｃ、４Ｃ、５Ｃ、８Ａ、８Ｂに示すように、蓋体６０には、ボタン電池９０と接触する陽極切片６９ａ、陰極切片６９ｂが設けられている。また、陰極切片６９ｂには、モータ４０の２本のリード線４９の一方と半田付けされている。モータ４０の２本のリード線４９の他方は、操作部５６の裏面に固定された可動切片５９と半田付けされている。可動切片５９は、導通可能な金属製であり、スイッチ機構に相当する。図３Ｃ、５Ｃに示すように、モータ４０の動力が内車２４に伝達される際には、可動切片５９と陽極切片６９ａとは接触する。これにより、可動切片５９を介してリード線４９の他方と陽極切片６９ａとが導通する。これにより、モータ４０には電力が供給されて回転する。なお蓋体６０は外筒１１に固定される。

また、図４Ａに示す、駆動車４４、従動車３４の何れも内車２４に接触しない状態では、図４Ｃに示すように、可動切片５９と陽極切片６９ａとは接触しないため、ボタン電池９０の電力がモータ４０に供給されない。従ってモータ４０の動力は内車２４に伝達されない。従って、内車２４には動力が伝達されない。モータ４０の動力が内車２４に伝達されない状態での駆動車４４の位置を、回転停止位置と称する。

このように、駆動車４４が正回転位置又は逆回転位置に位置づけられている場合にはモータ４０への電力が供給され、駆動車４４が回転停止位置に位置づけられている場合にはモータ４０への電力の供給が遮断される。従って、出力軸２０を回転させることができない状態においてモータ４０への電力供給が遮断されることにより、無駄な電力の消費を防止している。

上述したように、回転停止位置は、正回転位置と逆回転位置との間にある。このため、出力軸２０の回転が停止した状態から、出力軸２０を正回転又は逆回転させることができる。例えば、駆動車４４の可動範囲の一端に回転停止位置があり、可動範囲の他端に逆回転位置があり、回転停止位置と逆回転位置との間に正回転位置がある場合、出力軸２０が停止した状態から逆回転させるには、出力軸２０は一旦正回転される。このように、出力軸２０を停止状態から直ちに所望の方向に回転させることができない。しかしながら、本実施例の電動マスカラ１においては、回転停止位置が正回転位置と逆回転位置との間にあるため、出力軸２０が停止した状態から直ちに所望の方向に回転させることができる。

出力軸２０の回転方向を切り替える場合、切り替わる間において一旦動力源への電力の供給が遮断される。電力の供給が遮断されている間は、内車２４は所定期間惰性で回転し回転トルクが弱まる。回転トルクが弱まってから、内車２４は逆方向へと回転される。このように、一旦内車２４の回転トルクが弱まってから回転方向が切り替わるので、内車２４、従動車３４、駆動車４４や、モータ４０、回転軸４２等への負荷が低減される。

また、操作部５６の操作方向と操作部５６への操作により回転する出力軸２０の回転方向とは、対応している。具体的には、出力軸２０の正回転方向に操作部５６を揺動させると出力軸２０は正回転し、出力軸２０の逆回転の方向に操作部５６を揺動させると出力軸２０は逆回転する。これにより、ユーザは直感的に出力軸２０の回転方向を選択でき操作性が向上する。

尚、出力軸２０の回転速度は、出力軸２０の回転方向に関わらずに内車２４の歯数と駆動車４４の歯数とにより定まる。従って、出力軸２０の回転速度は、回転方向に関わらず一定である。

次に、内車２４内での従動車３４、駆動車４４の可動範囲について説明する。図６は、駆動車４４が正回転位置にある場合の、内車２４、従動車３４、駆動車４４の位置関係を示した図である。図７は、駆動車４４が逆回転位置にある場合の、内車２４、従動車３４、駆動車４４の位置関係を示した図である。図６、７に示すように、駆動車４４と接触する内車２４の位置Ｐ１と、従動車３４と接触する内車２４の位置Ｐ２とは、内車２４の中心点２４Ｃを通過する直線Ｌ１上にある。

従って、位置Ｐ１、Ｐ２間の距離は、内車２４の内側の内径に相当する。内車２４の内径は、内車２４の内側面上の任意の２点間の距離のうち最大の値に相当する。このように、内車２４の内側の限られたスペース内で、従動車３４及び駆動車４４の可動範囲を可能な限り広く設定されている。換言すれば、内車２４の径を小さくした場合であっても、従動車３４、駆動車４４の可動範囲を確保することができる。これにより電動マスカラ１の小型化が促進される。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

内車と常に接触するように従動車を筐体側で支持し、駆動車を内車のみと接触する正回転位置と従動車のみと接触する逆回転位置との間を移動可能に支持してもよい。この場合、例えば、筐体内に設けられた支持壁に支軸を設けて、この支軸に従動車を回転可能に嵌合させてもよい。

内車２４、従動車３４、駆動車４４は、それぞれ複数の歯を有しているが、これに限定されず、歯を有していない内車、従動車、駆動車を採用して摩擦力により回転動力が伝達される構成を採用してもよい。この場合、出力軸の回転が外力により強制的に停止させられた場合には、内車、駆動車、従動車の何れかの間でスリップが発生する。これにより、正逆転機構への負荷が低減される。

上記実施例では、出力軸２０に内車２４が一体に形成されているが、これに限定されない。例えば、出力軸が内車に連動して回転するものであれば、出力軸と内車とを別体で構成してもよい。その場合には、内車と出力軸との間に一方の回転動力を他方へ伝達する機構や部分を設ける必要がある。

正逆転機構は、電動マスカラ以外の小型機器、携帯機器に採用してもよい。

また、上記実施例のスイッチ機構は、モータ４０への電力の供給、遮断および出力軸２０の正逆転方向の切り替えを兼ねるように構成されているが、本発明はこれに限られず、モータ４０への電力の供給、遮断を行うスイッチ部と出力軸２０の正逆転方向の切り替えを行う切り替え部とをそれぞれ独立して備えるものであっても良い。

その場合、操作部５６は出力軸２０の回転方向を切り替える機能のみを備え、モータ４０への電力の供給、遮断を行う機能は備えない。従ってスイッチ部が別途設けられる。スイッチ機構は公知の技術によりなるもので、プッシュボタン式や、スライド式などにより構成される。

１ 電動マスカラ
１０ 筐体
１１ 外筒
１２ 内筒
１４ 内車
１５ ストッパ
１６ 切欠部
１７ａ、１７ｂ、８０ａ、８０ｂ、８１ 突部
２０ 出力軸
２１ ブラシ部
２４ 内車
３０、５０ 保持部
３２ 支軸
３４ 従動車
３７ａ、３７ｂ 溝部
４０ モータ
４２ 回転軸
４４ 駆動車
４９ リード線
５６ 操作部
５９ 可動切片
６０ 蓋体
６９ａ 陽極切片
６９ｂ 陰極切片
８０ ボタン電池

Claims (9)

1. 筐体と、
   出力部と共に回転し前記筐体内で回転可能な内車と、
   前記内車の内側に配置され回転可能な従動車と、
   前記内車の内側に配置され動力源により回転する駆動車と、
   前記駆動車と前記内車とが直接接触して前記内車が正回転する正回転位置と、前記従動車を介して前記駆動車の回転動力を前記内車に伝達させ前記内車を逆回転させる逆回転位置との間を移動可能に前記駆動車を保持する保持部と、
   前記保持部を操作する操作部と、
   を備えた正逆転機構。
2. 前記保持部に連動して前記動力源への電力の供給、遮断を切り替えるスイッチ機構を備えている、請求項１の正逆転機構。
3. 前記保持部は、前記正回転位置及び逆回転位置の少なくとも一方から該駆動車の回転動力が前記内車に伝達されない回転停止位置へ前記駆動車を移動可能に保持し、
   前記スイッチ機構は、前記駆動車が前記正回転位置及び逆回転位置に位置づけられている場合には前記動力源へ電力を供給し、前記駆動車が前記回転停止位置に位置づけられている場合には前記動力源への電力の供給を遮断する、請求項２の正逆転機構。
4. 前記回転停止位置は、前記正回転位置と前記逆回転位置との間にある、請求項１乃至３の何れかの正逆転機構。
5. 前記操作部の操作方向と前記操作部への操作により回転する前記出力部の回転方向とは対応している、請求項１乃至４の何れかの正逆転機構。
6. 前記保持部は、前記筐体に対して揺動可能に支持されている、請求項１乃至５の何れかの正逆転機構。
7. 前記駆動車と接触する前記内車の位置と、前記従動車と接触する前記内車の位置とは、前記内車の中心点を通過する直線上にある、請求項６の正逆転機構。
8. 前記従動車は、前記保持部に回転可能に支持され、常に前記駆動車と接触し前記内車に離接可能に前記保持部に保持されている、請求項１乃至７の何れかの正逆転機構。
9. 請求項１乃至８の何れかの正逆転機構と、
   前記動力源と、を備え、
   前記出力部は、ブラシ部を有している、電動マスカラ。

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