JP3724427B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアオシレータを駆動部とする電動歯ブラシに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、リニアオシレータを駆動部とする電動歯ブラシが用いられており、これについて以下に説明する。
【０００３】
電動歯ブラシは、図６に示すように、ブラシ部１３が設けられる可動部１と、可動部１を往復動自在に支持して且つ往復駆動させる固定部２とで構成される。可動部１は、出力軸１１にプランジャー１２を設けて構成されるものである。
【０００４】
固定部２は、外殻となる略筒状をした本体ケーシング３と、この本体ケーシング内に配設されて上記可動部１を往復動自在に受ける一対の軸受ユニット４（４ａ，４ｂ）と、本体ケーシング３内に配設されて可動部１を往復駆動するコイル５及びヨークユニット６’と、本体ケーシング３内に配設されて可動部１と共に運動する動吸振器７１及びばね７２とで構成される。
【０００５】
軸受ユニット４は、本体ケーシング３内の長手方向の両端部にそれぞれ配設されるもので、内部に設けてあるベアリング４２によって可動部１の出力軸１１を軸方向に往復動自在に受けるものである。この両方の軸受ユニット４のうちの一方の軸受ユニット４ａには、永久磁石８（８ａ）及びヨーク９（９ａ）が配設されるものである。
【０００６】
本体ケーシング３内の両側の軸受ユニット４間には、コイル５とヨークユニット６’とが配設される。ヨークユニット６’は、略筒状をした本体筒部６１’の内側に内部に可動部１が挿通される環状をした円環部６３’を設け、この本体筒部６１’の内部で円環部６３’に仕切られたコイル５側のスペースに、上記一方の軸受ユニット４ａに配設された永久磁石８ａ及びヨーク９ａと同様の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂが配設される。また、本体筒部６１’の円環部６３’の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂを設けていない側のスペースＳには、動吸振器７１が配設される。
【０００７】
本体ケーシング３内には、上述した一方の軸受ユニット４ａ，コイル５，ヨークユニット６’，他方の軸受ユニット４ｂとがこの並びで配設され、一方の軸受ユニット４ａと可動部１のプランジャー１２との間と、このプランジャー１２と動吸振器７１との間と、動吸振器７１と他方の軸受ユニット４ｂとの間にばね７２が配設される。このようにすることで、コイル５の両側に同様の永久磁石８及びヨーク９が配設されることになると共に、可動部１のプランジャー１２が固定部２（動吸振器７１を含む）よりばね付勢されることになり、これによって可動部１が振動を行うことができるものである。
【０００８】
動吸振器７１は、可動部１が振動することによって固定部２（動吸振器７１を除く）側に伝わる力，振動を抑えるためのものであり、可動部１の質量に応じた質量を必要とするものである。
【０００９】
ところで、このような電動歯ブラシにおいては、上述したように本体ケーシング３内に一方の軸受ユニット４ａ，コイル５，ヨークユニット６’，他方の軸受ユニット４ｂとをこの並びで配設するのに、一方の軸受ユニット４ａと他方の軸受ユニット４ｂとでコイル５とヨークユニット６’とを挟持するものである。このため、この従来例のようにヨークユニット６’を本体筒部６１’を円環部６３’で仕切って形成するようにしてあると、動吸振器７１は本体ケーシング３の内側のヨークユニット６’の本体筒部６１’の内側に配設されることになり、電動歯ブラシを小型化する場合、動吸振器７１の配設スペースＳが非常に狭くなってしまうものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リニアオシレータを駆動部とし、動吸振器の配設スペースを広くとることができる電動歯ブラシを提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る電動歯ブラシは、出力軸１１にプランジャー１２を設けてなる可動部１と、該可動部１を軸方向に往復動自在に支持して且つ往復駆動させてなる固定部２とで大略構成され、前記固定部２の外殻となる略筒状をした本体ケーシング３内に内部に可動部１が挿通される一方の軸受ユニット４ａ，コイル５，ヨークユニット６，他方の軸受ユニット４ｂをこの並びで配設し、一方の軸受ユニット４ａに一側の永久磁石８ａ及びヨーク９ａを設けて且つヨークユニット６に他側の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂを設け、前記本体ケーシング３内に動吸振器７１及びばね７２を配設して上記固定部２を構成し、ヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持する電動歯ブラシにおいて、ヨークユニット６の側端部を掛止して該ヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持するための掛止片７３を本体ケーシング３内面に突設して成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、本体ケーシング３の両側の軸受ユニット４ａ，４ｂでヨークユニット６とコイル５を挟持したりすることなく、ヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持することができてヨークユニット６と他方の軸受ユニット４ｂとの間の動吸振器７１の配置スペースＳを大きくとることが可能となるものである。
【００１２】
また、掛止片７３を半円形状に形成することが好ましい。このような構成とすることで、単純な構成の掛止片７３を設けることが可能となる。
【００１３】
また、本体ケーシング３を切り起こして形成した掛止片７３を設けることが好ましい。このような構成とすることで、部品点数を増やすことなく掛止片７３を設けることが可能となる。
【００１４】
また、本体ケーシング３と別体の掛止片７３を本体ケーシング３外面側より本体ケーシング３を貫通して本体ケーシング３内に突設することが好ましい。このような構成とすることで、本体ケーシング３を切り起こしたりすることなく掛止片７３を設けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。本発明の電動歯ブラシは、図１に示すように、出力軸１１にプランジャー１２を設けて構成される可動部１と、可動部１を軸方向に往復動自在に支持すると共に往復駆動させる固定部２とで大略構成される。
【００１６】
可動部１は、出力軸１１にプランジャー１２を設けて構成される。出力軸１１は、円柱状をしたもので、後述する本体ケーシング３の長手方向の長さよりも長く形成してあり、先端部にはアタッチメントのブラシ部１３が着脱自在に取り付けられる。プランジャー１２は、出力軸１１の軸方向の一部の外周面に取り付けられる鉄等の磁性体からなるもので、軸方向の両端部付近が大径に、中央部が小径に形成される。このような可動部１は、固定部２に対して軸方向に往復動自在に固定部２に支持される。
【００１７】
固定部２は、外殻となる略筒状をした本体ケーシング３と、本体ケーシング３内に配設されて上記可動部１を往復動自在に受ける一対の軸受ユニット４（４ａ，４ｂ）と、本体ケーシング３内に配設されて可動部１を往復駆動するコイル５及びヨークユニット６と、本体ケーシング３内に配設されて可動部１と共に運動する動吸振器７１及びばね７２とで構成される。
【００１８】
軸受ユニット４は、本体ケーシング３内の長手方向の両端部にそれぞれ配設される一方の軸受ユニット４ａと他方の軸受ユニット４ｂとからなる。これらの軸受ユニット４は、軸受ケーシング４１とベアリング４２とばね受け材４３とで基本的な部分が構成される。軸受ケーシング４１は、本体ケーシング３内面に沿った外形状をすると共に内部に可動部１の出力軸１１が挿通される挿通孔４５が穿孔された略円柱形状をしたもので、本体ケーシング３内側に開口する有底溝４６が前記挿通孔４５に沿って穿設される。この有底溝４６の底面４６ａに当接するようにベアリング４２を嵌入して設け、さらにベアリング４２の側面に当接するようにばね受け材４３を有底溝４６に嵌入して設けるものである。このようにベアリング４２を設けることによって、可動部１の出力軸１１を軸方向に往復動自在に受けるものである。また、ばね受け材４３は、軸受ケーシング４１の挿通孔４５と同様の孔４７ａが穿孔された円板４７の外周縁より円筒側面部４８を連設したもので、後述するばね７２にて有底溝４６の底面４６ａ側にばね付勢されて有底溝４６の底面４６ａとでベアリング４２を挟持するものである。
【００１９】
以上が軸受ユニット４の基本的な構成であり、一対の軸受ユニット４ａ，４ｂのうち他方の軸受ユニット４ｂは以上に述べた構成で全てであるが、一方の軸受ユニット４ａにあっては、さらに後述する永久磁石８とヨーク９とが設けられるものである。これは、一方の軸受ユニット４ａの軸受ケーシング４１の本体ケーシング３側の端面の外周縁より筒状部４４を連設し、この筒状部４４の内側に一側の永久磁石８ａ及びヨーク９ａを配設するものである。この一側の永久磁石８ａとヨーク９ａは、外形が軸受ケーシング４１の筒状部４４の内壁面に沿った形状をすると共に内部に可動部１が挿通される環状をしたもので、ヨーク９ａ、永久磁石８ａ、ヨーク９ａの並びで軸受ケーシング４１の筒状部４４の内側に配置され、軸受ケーシング４１とコイル５とでこの一側の永久磁石８ａ及びヨーク９ａとを挟持するものである。
【００２０】
コイル５は、外形が本体ケーシング３内面に沿う形状をした環状のもので、内部に可動部１が挿通されるものである。特に、固定部２に支持されている可動部１が静止している時には、このコイル５のすぐ外周部分に可動部１のプランジャー１２が位置するように形成される。このようなコイル５は、一方の軸受ユニット４ａに隣接して配設され、さらにこのコイル５の一方の軸受ユニット４ａと反対側に隣接してヨークユニット６が配設される。
【００２１】
ヨークユニット６は、ヨークケーシング６１と他側の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂとで構成される。ヨークケーシング６１は、本体ケーシング３内面に沿う外形状をした筒側面部６２と、筒側面部６２の端縁に設けられて内部に可動部１が挿通される環状板部６３とで構成される。そして、この筒側面部６２の内側に、他側の永久磁石８ｂとヨーク９ｂとが配置される。他側の永久磁石８ｂとヨーク９ｂは、上述した一側の永久磁石８ａとヨーク９ａと同様のもので、外形がヨークケーシング６１の筒側面部６２の内壁面に沿う形状をすると共に内部に可動部１が挿通される環状をしており、ヨーク９ｂ、永久磁石８ｂ、ヨーク９ｂの並びでヨークケーシング６１の筒側面部６２の内側に配置され、ヨークケーシング６１の環状板部６３とコイル５とでこの他側の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂとを挟持するものである。
【００２２】
このように、本体ケーシング３に一方の軸受ユニット４ａ、コイル５、ヨークユニット６、他方の軸受ユニット４ｂをこの並びで配設し、コイル５の両側に永久磁石８及びヨーク９を配置して可動部１を往復駆動させるものであるが、この時ヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持するには、本体ケーシング３内面に突設した掛止片７３にヨークユニット６を掛止し、更にコイル５をヨークユニット６に当接させると共にコイル５に一方の軸受ユニット４ａを当接させてこの一方の軸受ユニット４ａを固定することによるものである。
【００２３】
掛止片７３は、ヨークユニット６を掛止めできるように本体ケーシング３内面に突起を形成して設けてある。図２乃至図５に掛止片７３の例を示す。図２に示すものは、本体ケーシング３に二本の平行な切り込みを形成し、この切り込み間の部分を変形させることで半円筒状に形成してある。また、図３に示すものは、本体ケーシング３に一本の切り込みを形成し、この切り込みの一側を変形させて半円形状（半月状）をした掛止片７３が形成してある。また、図４に示すものは、本体ケーシング３にコ字状をした切り込みを形成し、このコ字状に囲まれる矩形状の部分を切り込みを形成していない辺を曲げることで切り起こして掛止片７３が形成してある。また、図５に示すものは、本体ケーシング３に略矩形状をした掛止片挿通孔３１を穿孔し、本体ケーシング３外面側から背部に掛止片挿通孔３１より大きいフランジ状部を形成した掛止片７３を挿通させて、掛止片７３を本体ケーシング３内に突出するように設けるものである。
【００２４】
また、本体ケーシング３内には、可動部１を固定部２に対して往復運動させるためのばね７２と、可動部１の振動が固定部２に伝わるのを防止する動吸振器７１とが配設される。
【００２５】
動吸振器７１は、内部に可動部１の出力軸１１が挿通される環状をしたもので、ヨークユニット６と他方の軸受ユニット４ｂとの間に配設される。そして、動吸振器７１とその両側の他方の軸受ユニット４ｂとプランジャー１２との間にはそれぞればね７２ｂ，７２ｃを付勢して配置するものであり、さらに、プランジャー１２と一方の軸受ユニット４ａとの間にもばね７２ａを付勢して配置するものである。ばね７２は、軸受ユニット４に付勢される側の端部は、上述した軸受ユニット４のばね受け材４３に配置されるものである。
【００２６】
以上が本発明の電動歯ブラシの構成であるが、駆動部は所謂リニアオシレータと称されるものであり、この電動歯ブラシの動作について説明する。
【００２７】
まず、コイル５に電流を流さない場合には、永久磁石８がヨーク９を介してプランジャー１２に及ぼす磁力とばね７２のばね力とが釣り合って、プランジャー１２は静止している。
【００２８】
次に、コイル５に電流を流す場合、コイル５に一方向電流を流すと、コイル５の両側の永久磁石８のうちの一方の磁束が弱められてばね力に抗して他方の永久磁石側８に移動し、コイル５に逆方向電流を流すと、他方の永久磁石８の磁束が弱められてばね力に抗して反対の永久磁石８側に移動することから、コイル５に交番電流を流すことによってプランジャー１２は軸方向の往復運動を行うものである。
【００２９】
この時、可動部１の質量で決定される共振周波数付近の交番電流を印加することにより、可動部１の往復運動は共振状態での振動となる。ここで、プランジャー１２と出力軸１１とからなる可動部１と動吸振器７１と、動吸振器７１を除く固定部２との軸方向運動に着目すると、固定部２の一方の軸受ユニット４ａと動吸振器７１との間と、動吸振器７１と可動部１のプランジャー１２との間と、このプランジャー１２と固定部２の他方の軸受ユニット４ｂとの間とにそれぞれコイル５ばね７２で構成したばね７２により付勢されるため、可動部１と動吸振器７１と、動吸振器７１を除く固定部２とからなる３質点系の振動モデルと考えることができる。そしてこれらを動作させる際に、可動部１と動吸振器７１とが逆位相で振動する振動モードで運動を行うことで、可動部１と動吸振器７１とのそれぞれの慣性力が打ち消しあうことになり、可動部１及び動吸振器７１から本体ケーシング３に伝わる力を小さく抑えることができるものである。
【００３０】
以上のような構成によれば、ヨークユニット６の側端部を掛止してこのヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持するための掛止片７３を本体ケーシング３内面に突設したことで、本体ケーシング３の両側の軸受ユニット４でヨークユニット６とコイル５を挟持することなく、ヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持することができてヨークユニット６と他方の軸受ユニット４ｂとの間の動吸振器７１の配置スペースＳを大きくとることができるものであり、これによって動吸振器７１をそのままにして本体ケーシング３の小型化を図ることができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、出力軸にプランジャーを設けてなる可動部と、該可動部を軸方向に往復動自在に支持して且つ往復駆動させてなる固定部とで大略構成され、前記固定部の外殻となる略筒状をした本体ケーシング内に内部に可動部が挿通される一方の軸受ユニット，コイル，ヨークユニット，他方の軸受ユニットをこの並びで配設し、一方の軸受ユニットに一側の永久磁石及びヨークを設けて且つヨークユニットに他側の永久磁石及びヨークを設け、前記本体ケーシング内に動吸振器及びばねを配設して上記固定部を構成し、ヨークユニットと一方の軸受ユニットとでコイルを挟持する電動歯ブラシにおいて、ヨークユニットの側端部を掛止して該ヨークユニットと一方の軸受ユニットとでコイルを挟持するための掛止片を本体ケーシング内面に突設したので、本体ケーシングの両側の軸受ユニットでヨークユニットとコイルを挟持したりすることなく、ヨークユニットと一方の軸受ユニットとでコイルを挟持することができてヨークユニットと他方の軸受ユニットとの間の動吸振器の配置スペースを大きくとることが可能となるものであり、これによって動吸振器をそのままにして本体ケーシングの小型化を図ることができるものである。
【００３２】
また請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、掛止片を半円形状に形成したので、単純な構成の掛止片を設けることが可能となるものである。
【００３３】
また請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、本体ケーシングを切り起こして形成した掛止片を設けたので、部品点数を増やすことなく掛止片を設けることが可能となる。
【００３４】
また請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、本体ケーシングと別体の掛止片を本体ケーシング外面側より本体ケーシングを貫通して本体ケーシング内に突設したので、本体ケーシングを切り起こしたりすることなく掛止片を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の断面図である。
【図２】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケーシングの一例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前の状態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部の斜視図である。
【図３】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケーシングの他例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前の状態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部の斜視図である。
【図４】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケーシングの更に他例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前の状態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部の斜視図である。
【図５】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケーシングの更に他例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前の状態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の斜視図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ 可動部
１１ 出力軸
１２ プランジャー
２ 固定部
３ 本体ケーシング
４ａ 一方の軸受ユニット
４ｂ 他方の軸受ユニット
５ コイル５
６ ヨークユニット６
７１ 動吸振器７１
７２ ばね
７３ 掛止片
８ａ 一側の永久磁石
８ｂ 他側の永久磁石
９ａ 一側のヨーク９ａ
９ｂ 他側のヨーク９ｂ

Claims (4)

1. 出力軸にプランジャーを設けてなる可動部と、該可動部を軸方向に往復動自在に支持して且つ往復駆動させてなる固定部とで大略構成され、前記固定部の外殻となる略筒状をした本体ケーシング内に内部に可動部が挿通される一方の軸受ユニット，コイル，ヨークユニット，他方の軸受ユニットをこの並びで配設し、一方の軸受ユニットに一側の永久磁石及びヨークを設けて且つヨークユニットに他側の永久磁石及びヨークを設け、前記本体ケーシング内に動吸振器及びばねを配設して上記固定部を構成し、ヨークユニットと一方の軸受ユニットとでコイルを挟持する電動歯ブラシにおいて、ヨークユニットの側端部を掛止して該ヨークユニットと一方の軸受ユニットとでコイルを挟持するための掛止片を本体ケーシング内面に突設して成ることを特徴とする電動歯ブラシ。
2. 掛止片を半円形状に形成して成ることを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 本体ケーシングを切り起こして形成した掛止片を設けて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動歯ブラシ。
4. 本体ケーシングと別体の掛止片を本体ケーシング外面側より本体ケーシングを貫通して本体ケーシング内に突設して成ることを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。

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