JP2867501B2 - electric toothbrush - Google Patents
electric toothbrushInfo
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- A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
- A61C17/221—Control arrangements therefor
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータを駆動源として、ブラシ体に往復運
動させる電動歯ブラシに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric toothbrush that reciprocates a brush body using a motor as a drive source.
従来周知の電動歯ブラシは、モータの回転速度が固定
であった。Conventionally known electric toothbrushes have a fixed motor rotation speed.
モータの回転速度が固定であるため、ブラシ体を歯に
強く押し付けると、モータにかかる負荷が大きくなっ
て、モータの回転速度が低下し、ブラシ体の往復運動速
度が低下する。そのため、例えば歯を強く磨こうとして
ブラシ体を歯に強く押し付けた場合、ブラシ体の運動速
度が落ちてしまい強く磨けないものである。また、反対
に歯を弱く磨こうとしてブラシ体を歯に軽く当てた場合
は、モータにかかる負荷が小さく、モータは軽負荷時に
速い速度で回転し、ブラシ体が速い速度で運動するた
め、弱く磨くことができない。Since the rotation speed of the motor is fixed, when the brush body is pressed strongly against the teeth, the load on the motor increases, the rotation speed of the motor decreases, and the reciprocating speed of the brush body decreases. Therefore, for example, when the brush body is strongly pressed against the teeth in an attempt to brush the teeth strongly, the movement speed of the brush body decreases and the brush body cannot be brushed strongly. On the other hand, if the brush body is lightly applied to the teeth to brush the teeth weakly, the load on the motor is small, the motor rotates at a high speed at a light load, and the brush body moves at a high speed, so that the brush body moves at a high speed. I can't polish.
以上のように従来の電動歯ブラシでは使用者の思い通
りの磨き方ができないという問題があった。As described above, the conventional electric toothbrush has a problem in that the user cannot perform the desired polishing.
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目
的とするところは、使用者の思い通りの磨き方ができる
電動歯ブラシを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric toothbrush that can be polished as desired by a user.
かかる課題を解決するために、本発明の電動歯ブラシ
は、ブラシ体にかかる圧力を検出する圧力検出手段と、
モータの回転速度を制御する速度制御手段とを備え、速
度制御手段は圧力検出手段の出力が入力されて、ブラシ
体にかかる圧力に応じてモータの回転速度を変更するこ
とを特徴とする。In order to solve such a problem, an electric toothbrush of the present invention includes a pressure detecting unit that detects a pressure applied to a brush body,
Speed control means for controlling the rotation speed of the motor, wherein the speed control means receives the output of the pressure detection means and changes the rotation speed of the motor in accordance with the pressure applied to the brush body.
速度制御手段に予めブラシ体にかかる圧力とモータの
回転速度との関係を設定記憶しておき、速度制御手段に
圧力検出手段の出力を入力し、モータの回転速度を、予
め設定記憶した圧力に対応する回転速度にするように制
御する。The relationship between the pressure applied to the brush body and the rotation speed of the motor is set and stored in advance in the speed control means, and the output of the pressure detection means is input to the speed control means, and the rotation speed of the motor is reduced to the previously stored pressure. Control is performed to achieve the corresponding rotation speed.
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づい
て説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
電動ブラシ１は、第２図に示すようにモータ４、モー
タ４の回転運動を往復運動に変換する運動変換機構５及
びモータ４の電源10としての電池を、円筒上のハウジン
グ２に収納してなる。ハウジング２の先端開口は、円筒
状の防水ゴム３にて閉じられている。運動変換機構５
は、従来周知のものを採用しており、モータ４の回転運
動を往復回動運動、または往復直線運動の往復運動に変
換するものである。駆動軸６が、運動変換機構５の出力
部に連結されており、運動変換機構５にて変換された往
復運動が伝達される。駆動軸６の先端は、防水ゴム３の
中央を貫通してハウジング２から突出されている。７
は。ブラシ体であって、柄部８の先端に多数の毛９が植
毛されてなる。柄部８の下端面は中央に嵌合孔8aが形成
され、この嵌合孔8aの周りに環状の溝8bが形成されてい
る。スリットが、嵌合孔8aの周壁8cの少なくとも一箇所
に形成されることによって、周壁8cに弾性が備えられて
いる。As shown in FIG. 2, the electric brush 1 accommodates a motor 4, a motion conversion mechanism 5 for converting the rotational motion of the motor 4 into reciprocating motion, and a battery as a power source 10 of the motor 4 in a housing 2 on a cylinder. Become. The opening at the tip of the housing 2 is closed by a cylindrical waterproof rubber 3. Motion conversion mechanism 5
Employs a conventionally known device, which converts the rotational motion of the motor 4 into a reciprocating rotational motion or a reciprocating linear motion. The drive shaft 6 is connected to an output portion of the motion conversion mechanism 5, and the reciprocating motion converted by the motion conversion mechanism 5 is transmitted. The tip of the drive shaft 6 penetrates the center of the waterproof rubber 3 and protrudes from the housing 2. 7
Is. A brush body, in which a large number of bristles 9 are implanted at the tip of a handle 8. A fitting hole 8a is formed at the center of the lower end surface of the handle portion 8, and an annular groove 8b is formed around the fitting hole 8a. The slit is formed in at least one portion of the peripheral wall 8c of the fitting hole 8a, so that the peripheral wall 8c is provided with elasticity.
ブラシ体７にかかる圧力を検出する圧力検出手段11
が、ブラシ体７の柄部８の下端面に形成された環状の溝
8a内に設けられている。圧力検出手段11は、従来周知の
ものを採用している。例えば、導電ゴムを一対の電極で
挟んで構成したものや、可撓性を有する板材の表面に歪
みゲージを貼り付けて構成したものである。Pressure detecting means 11 for detecting the pressure applied to the brush body 7
Is an annular groove formed on the lower end surface of the handle 8 of the brush body 7
8a. As the pressure detecting means 11, a conventionally well-known one is adopted. For example, it is formed by sandwiching a conductive rubber between a pair of electrodes, or formed by attaching a strain gauge to the surface of a flexible plate.
12は、回転ブロックで、ハウジング２の下部に収納さ
れている。第１図に示すように回転ブロック12は、モー
タ４の回転速度を制御する速度制御回転13と、モータ４
に接続されたモータ駆動回転13とからなる。速度制御回
路13は、電源スイッチ15を介して電源10に接続されてい
る。速度制御回路13は、前述の圧力検出手段11、モータ
の回転速度を検出する速度検出手段16及び切換スイッチ
17が接続されている。Reference numeral 12 denotes a rotating block which is housed in a lower part of the housing 2. As shown in FIG. 1, the rotation block 12 includes a speed control rotation 13 for controlling the rotation speed of the motor 4,
And the motor drive rotation 13 connected to the motor drive rotation 13. The speed control circuit 13 is connected to the power supply 10 via a power switch 15. The speed control circuit 13 includes the pressure detecting means 11, the speed detecting means 16 for detecting the rotation speed of the motor, and the changeover switch.
17 is connected.
速度検出手段16は、モータの回転速度を検出するもの
で、従来周知のものを採用している。例えば、モータ４
の回転軸に固定した円板の周縁部に永久磁石を取り付
け、円板に近接してホール素子を配置して構成したもの
で、ホール素子で円板の回転を検出してモータの回転数
を求め、更に回転数からモータの回転速度を求めるもの
である。The speed detecting means 16 detects the rotational speed of the motor, and employs a conventionally known means. For example, motor 4
A permanent magnet is attached to the periphery of a disk fixed to the rotation axis of the disk, and a Hall element is arranged close to the disk.The rotation of the disk is detected by the Hall element and the number of rotations of the motor is adjusted. Then, the rotation speed of the motor is obtained from the rotation speed.
切換スイッチ17は、ハウジング２の底面に回動可能に
取り付けられた円板状のつまみ18と、つまみ18に固定さ
れた刷子19と、ハウジング２に固定された複数の接点20
a〜20dとからなる。ハウジング２の底部のつまみ18の周
りには、各接点20a〜20bに対応して「比較」，「一
定」，「逆比例」，「速く…遅く」を表示が書かれてい
る。第１図に示すように、刷子19には電源スイッチ15を
介して電源10が接続されており、つまみ18を回して刷子
19が接触する接点を変えることにより、刷子19が接触し
た接点から速度制御回転13へ、各接点20a〜20d固有の信
号を出力する。接点20dはプリントされた円弧状の抵抗
体からなり、刷子19が接点20dのどの部分に接触するか
によって、20dの出力信号が変化する。The changeover switch 17 includes a disk-shaped knob 18 rotatably mounted on the bottom surface of the housing 2, a brush 19 fixed to the knob 18, and a plurality of contacts 20 fixed to the housing 2.
a to 20d. Around the knob 18 at the bottom of the housing 2, "Compare", "Constant", "Inverse proportional", and "Fast ... Slow" are written corresponding to the respective contacts 20a to 20b. As shown in FIG. 1, the power supply 10 is connected to the brush 19 via a power switch 15, and the knob 18 is turned to
By changing the contact with which the brush 19 contacts, a signal specific to each of the contacts 20a to 20d is output from the contact with which the brush 19 contacts to the speed control rotation 13. The contact 20d is formed of a printed arc-shaped resistor, and the output signal of the contact 20d changes depending on which part of the contact 20d the brush 19 contacts.
速度制御回路13は、１チップのマイクロコンピュータ
で構成されており、プログラムを記憶したROMと、記憶
メモリとを備えている。記憶メモリには、ブラシ体７に
かかる圧力とモータ４の回転速度との対応関係が予め設
定記憶されている。圧力一回転速度の対応関係は、予め
４種類が設定されており、（１）圧力と回転速度とが比
例するもの（第５図（ａ））、（２）・圧力と回転速度
とが逆比例するもの（第５図（ｂ））、（３）圧力に関
わらず標準的な歯磨きに適した一定の回転速度のもの
（第５図（ｃ））、（４）圧力に関わらず、任意に調整
可能な一定の回転速度のもの（第５図（ｃ））、があ
る。ROMは、切換スイッチ17の各接点20a〜20dからの出
力信号に、より複数の圧力一回転速度の対応関係のうち
から一つを選択し、選択した対応関係に基づいて、モー
タ４の回転速度を圧力検出手段11からの出力に応じた回
転速度に制御する。The speed control circuit 13 is configured by a one-chip microcomputer, and includes a ROM storing a program and a storage memory. The correspondence between the pressure applied to the brush body 7 and the rotation speed of the motor 4 is previously set and stored in the storage memory. Four types of pressure-rotation speed correspondences are set in advance. (1) The pressure is proportional to the rotation speed (Fig. 5 (a)), (2) The pressure and the rotation speed are opposite. Proportional (Fig. 5 (b)), (3) constant rotational speed suitable for standard brushing regardless of pressure (Fig. 5 (c)), (4) optional regardless of pressure (FIG. 5 (c)). The ROM selects one of a plurality of pressure-rotation speed correspondences from output signals from the respective contacts 20a to 20d of the changeover switch 17, and, based on the selected correspondence, the rotation speed of the motor 4 Is controlled to a rotational speed corresponding to the output from the pressure detecting means 11.
以上のように構成された電動歯ブラシの動作を次に説
明する。Next, the operation of the electric toothbrush configured as described above will be described.
モータ４を動作させる前に切換スイッチ17のつまみ18
を回動操作して、ブラシ体７にかかる圧力とモータ４の
回転速度との対応関係を選択しておく、次に電源スイッ
チ15を閉じると、モータが回転を始め、モータ４の回転
運動は、運転変換機構５にて往復運動に変換されて駆動
軸６に伝達される。この時、モータ４は速度制御回路13
によりその回転数が制御される。速度制御回路13は、切
換スイッチ17の設定によるブラシ体７にかかる圧力と、
モータ４の回転速度との対応関係を選択して、この対応
関係に基づいてモータ４の回転速度を制御する。Before operating the motor 4, the knob 18 of the changeover switch 17
Is rotated to select the correspondence between the pressure applied to the brush body 7 and the rotation speed of the motor 4. Next, when the power switch 15 is closed, the motor starts to rotate, and the rotation of the motor 4 Is converted into a reciprocating motion by the operation conversion mechanism 5 and transmitted to the drive shaft 6. At this time, the motor 4 is controlled by the speed control circuit 13
Controls the rotation speed. The speed control circuit 13 determines the pressure applied to the brush body 7 by the setting of the changeover switch 17,
A correspondence with the rotation speed of the motor 4 is selected, and the rotation speed of the motor 4 is controlled based on the correspondence.
ブラシ体７にかかる圧力は、圧力検出手段11にて検出
され、圧力に応じた信号が速度制御回路13に出力され
る。圧力検出手段11は、駆動軸６が嵌合する嵌合孔8aの
周りの溝8b内に設けられているため、ブラシ体７の毛９
を歯に押し付けて、ブラシ体７が嵌合孔8aを支点として
撓むと、嵌合孔8aの周壁と柄部８の下端外周壁とに挟ま
れて加圧される。この時圧力検出手段11にかかる圧力
は、ブラシ体７の歯に対する押付圧、即ちブラシ体７に
かかる圧力に比例しており、これによって圧力検出手段
11は、ブラシ体７にかかる圧力に比例した信号を出力す
る。The pressure applied to the brush body 7 is detected by the pressure detecting means 11, and a signal corresponding to the pressure is output to the speed control circuit 13. Since the pressure detecting means 11 is provided in the groove 8b around the fitting hole 8a in which the drive shaft 6 fits, the bristles 9 of the brush body 7 are provided.
When the brush body 7 is bent with the fitting hole 8a as a fulcrum, the brush body 7 is pressed between the peripheral wall of the fitting hole 8a and the outer peripheral wall of the lower end of the handle portion 8. At this time, the pressure applied to the pressure detecting means 11 is proportional to the pressure applied to the teeth of the brush body 7, that is, the pressure applied to the brush body 7.
Reference numeral 11 outputs a signal proportional to the pressure applied to the brush body 7.
速度制御回路13で設定されている圧力一回転速度の対
応関係は、予め４種類設定されており、例えば切換スイ
ッチ17のつまみ18が、「比例」の表示に合わせられてい
る場合は、刷子19が接点20aに接触し、接点20aから速度
制御回路13に信号が出力され、速度制御回路13は、記憶
メモリに記憶されて複数種類の対応関係のうち、ブラシ
体７にかかる圧力とモータ４の回転速度とが比例する対
応関係を選択し、記憶メモリに記憶されているデータを
取り出す。速度制御回路13は、圧力検出手段11からのブ
ラシ体７にかかる圧力に比例した信号を得て、この信号
を選択された圧力一回転速度の対応関係に照らして、そ
の圧力に対応する回転速度にモータ４の回転速度を制御
する。モータ４の回転速度は、速度検出手段16にて検出
されて速度制御回路13にフィードバックされており、速
度制御回路13は、この速度検出手段16からフィードバッ
クされた回転速度と、予め設定されている回転速度とを
比較し、両回転速度を一致させるようモータ駆動回路14
に制御信号を出力する。Four types of pressure-rotational speed correspondences set in the speed control circuit 13 are set in advance. For example, when the knob 18 of the changeover switch 17 is set to display "proportional", the brush 19 Contacts the contact 20a, and a signal is output from the contact 20a to the speed control circuit 13. The speed control circuit 13 stores the pressure applied to the brush body 7 and the motor 4 A correspondence relationship in which the rotation speed is proportional is selected, and the data stored in the storage memory is extracted. The speed control circuit 13 obtains a signal proportional to the pressure applied to the brush body 7 from the pressure detecting means 11 and compares this signal with the selected pressure / rotational speed corresponding to the rotational speed corresponding to the pressure. , The rotation speed of the motor 4 is controlled. The rotation speed of the motor 4 is detected by the speed detection means 16 and is fed back to the speed control circuit 13. The speed control circuit 13 is preset with the rotation speed fed back from the speed detection means 16. The motor drive circuit 14 compares the rotation speeds with each other, and matches the two rotation speeds.
To output a control signal.
ブラシ体７にかかる圧力とモータ４の回転速度とが比
例する対応関係を選択した場合は、第５図（ａ）に示す
ようにブラシ体７を歯に強く押し付けて、ブラシ体７に
かかる圧力が大きくなると、モータ４の回転速度は速く
なるように制御されるため、歯を強く磨きたい時に都合
がよい。またブラシ体７を、歯に軽く当てて、ブラシ体
７にかかる圧力が小さくなると、モータ４の回転速度が
遅くなるように制御されるため、歯を弱く磨きたい時に
も都合がよい。When the correspondence between the pressure applied to the brush body 7 and the rotation speed of the motor 4 is selected, the brush body 7 is strongly pressed against the teeth as shown in FIG. Becomes larger, the rotation speed of the motor 4 is controlled to be higher, which is convenient when it is desired to brush the teeth strongly. In addition, when the brush body 7 is lightly applied to the teeth and the pressure applied to the brush body 7 is reduced, the rotation speed of the motor 4 is controlled to be reduced. Therefore, it is convenient when it is desired to brush the teeth weakly.
またつまみ18が、「逆比例」の表示に合わせられてい
る時は、刷子19が接点20cに接触し、接点20bからの信号
が入力された速度制御回路13は、圧力と回転速度とが逆
比例する対応関係を選択する。この場合は、第５図
（ｂ）に示すようにブラシ体７を歯に強く押し付ける
と、モータ４の回転速度は遅くなるため、歯茎を傷つけ
ないようにしつつ、しっかり磨きたい時に都合がよい。
また。ブラシ体７を歯に軽く当てると、モータ４の回転
速度は速くなるため、歯をさっと手早く磨きたい時にも
都合がよい。When the knob 18 is set to the display of "inverse proportion", the brush 19 contacts the contact 20c, and the speed control circuit 13 to which the signal from the contact 20b is input, reverses the pressure and the rotation speed. Select a proportional relationship. In this case, when the brush body 7 is strongly pressed against the teeth as shown in FIG. 5 (b), the rotation speed of the motor 4 is reduced. Therefore, it is convenient when it is desired to polish the gums firmly without damaging the gums.
Also. When the brush body 7 is lightly applied to the teeth, the rotation speed of the motor 4 is increased, so that it is convenient when the teeth need to be quickly and quickly brushed.
同様につまみ18が、「一定」の表示に合わせられてい
る場合は、刷子19が接点20bに接触し、接点20cからの信
号が入力された速度制御回路13は、第５図（ｃ）に実線
で示すように、圧力に関わらず標準的な歯磨きに適した
一定の回転速度にする対応関係を選択する。そのため、
常に適度な速さで磨くことができて、便利である。Similarly, when the knob 18 is set to the "constant" display, the brush 19 contacts the contact 20b, and the speed control circuit 13 to which the signal from the contact 20c has been input is displayed as shown in FIG. As shown by the solid line, a correspondence is selected that provides a constant rotational speed suitable for standard brushing regardless of pressure. for that reason,
It is always convenient and can be polished at a moderate speed.
またつまみ18が、「速く…遅く」の表示の間の任意の
位置に合わせられている時は、刷子19は抵抗体からなる
円弧状の接点20dに接触し、回転速度制御回転13は、圧
力に関わらず任意の一定の回転速度にする対応関係を選
択する。この時の回転速度は、刷子19を接点20dのどの
位置に置くかによって変えることができるため、使用者
が好みに応じて回転速度を調整することができる。第５
図（ｃ）は、この場合の圧力−回転速度の対応関係を示
しており、点線で示す二つの対応関係は、それぞれモー
タ４の回転速度が、最低速度、最高速度の場合であり、
この間で任意の回転速度に調節することができる。When the knob 18 is set to an arbitrary position during the display of "fast ... slow", the brush 19 contacts the arc-shaped contact 20d made of a resistor, and the rotation speed control rotation 13 Irrespective of the rotational speed, a corresponding relationship is selected. The rotation speed at this time can be changed depending on where the brush 19 is placed on the contact 20d, so that the user can adjust the rotation speed as desired. Fifth
FIG. 9C shows the correspondence between the pressure and the rotation speed in this case, and the two correspondences indicated by the dotted lines are when the rotation speed of the motor 4 is the minimum speed and the maximum speed, respectively.
During this time, the rotation speed can be adjusted to an arbitrary value.
本発明の電動歯ブラシは、上記のように構成したか
ら、速度制御手段に予めブラシ体にかかる圧力とモータ
の回転速度との関係を設定記憶しておき、モータの回転
速度を圧力検出手段で検出した圧力に対応する予め設定
記憶した回路速度に制御するため、圧力一回転速度の関
係を任意に設定しておけば、使用者の思い通りの磨き方
ができるという効果を奏する。Since the electric toothbrush of the present invention is configured as described above, the relationship between the pressure applied to the brush body and the rotation speed of the motor is previously set and stored in the speed control means, and the rotation speed of the motor is detected by the pressure detection means. If the relationship between the pressure and one rotation speed is set arbitrarily in order to control the circuit speed to a preset and stored circuit speed corresponding to the set pressure, there is an effect that the user can polish as desired.
第１図は、本発明の一実施例のブロック回転図、 第２図は、電動歯ブラシの断面図、 第３図は、電動歯ブラシの底面図、 第４図は、切換スイッチのモデル図、 第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ブラシ体にかかる圧
力と、モータの回転速度との対応関係を示すグラフであ
る。 ４……モータ， ５……運動変換機構、 ６……駆動軸、 ７……ブラシ体、 10……ハウジング、 11……圧力検出手段、 13……速度制御回路。1 is a block rotation diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric toothbrush, FIG. 3 is a bottom view of the electric toothbrush, FIG. 5 (a), (b) and (c) are graphs showing the correspondence between the pressure applied to the brush body and the rotation speed of the motor. 4 ... Motor, 5 ... Motion conversion mechanism, 6 ... Drive shaft, 7 ... Brush body, 10 ... Housing, 11 ... Pressure detecting means, 13 ... Speed control circuit.
Claims (1)
と、モータの回転運動を往復運動に変換して駆動軸に伝
達する運動変換機構と、これらの部材を収納するととも
に、駆動軸の先端を突出させているハウンジングと、か
らなる電動歯ブラシにおいて、 ブラシ体にかかる圧力を検出する圧力検出手段と、モー
タの回転速度を制御する速度制御手段とを備え、速度制
御手段は圧力検出手段の出力が入力されて、ブラシ体に
かかる圧力に応じてモータの回転速度を変更してなる電
動歯ブラシ。A motor, a drive shaft to which a brush body is connected, a motion conversion mechanism for converting a rotational motion of the motor into a reciprocating motion and transmitting the reciprocating motion to the drive shaft, and housing these members, An electric toothbrush comprising a housing having a protruding tip, comprising: a pressure detecting means for detecting a pressure applied to the brush body; and a speed control means for controlling a rotation speed of the motor. An electric toothbrush which receives an output and changes the rotation speed of a motor according to the pressure applied to the brush body.
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