JP3757871B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents
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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１３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。
【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８１及びヨーク８２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８１ａ及びヨーク８２ａと同様の永久磁石８１ｂ及びヨーク８２ｂが配設される。また、本体筒部６１’の円環部６３’の永久磁石８１ｂ及びヨーク８２ｂ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８１及びヨーク８２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あっては、上述したように固定部２にて可動部１が往復動自在に支持されるものであり、更に詳しくは、固定部２のベアリング４２にて可動部１の出力軸１１が往復動自在に支持されるものである。このような出力軸１１は、ベアリング４２と接触するので耐摩耗のための焼き入れ加工が必要となると共に、水や歯磨き剤等が付着するので防錆のためのメッキ加工が必要となるものであり、出力軸１１を製造するには、出力軸１１に焼き入れ加工を施した後でメッキ加工を施すものであった。
【００１０】
しかしながら、このような出力軸１１にあっては、メッキを表面に施すものであるため、ベアリング４２と接触してメッキが剥離してしまい、出力軸１１とベアリング４２とのクリアランスが大きくなって軸受系の振動・騒音が大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
【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、プランジャーを設けた出力軸からなる可動部を往復駆動自在に駆動する電動歯ブラシであって、表面にメッキを施すことなく耐摩耗性および防錆機能を持たせることができる出力軸を具備した電動歯ブラシを提供することを課題とするものである。
【００１２】
【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内に可動部１を軸方向に往復動自在に支持するベアリング４２と、可動部１を往復駆動させるコイル５と永久磁石８１及びヨーク８２と、動吸振器７１及びばね７２を配設して上記固定部２を構成する電動歯ブラシにおいて、出力軸１１の上記ベアリング４２と接触する部分となる軸受接触軸部１１ａをマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、前記軸受接触軸部１１ａ以外の部分となる防錆軸部１１ｂをオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを溶接にて接合して出力軸１１を形成して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、出力軸１１に防錆のためのメッキを施すことなくこの出力軸１１に耐摩耗性および防錆機能を具備させることができて、メッキが剥離することによる出力軸１１とベアリング４２とのクリアランスの増大とそれに起因する軸受系の振動・騒音の増大を防止することができるものであり、また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを溶接にて接合して出力軸１１を形成することで、短時間で高強度にこれらを接合することが可能となる。
【００１４】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１をそれぞれ平面状に形成し、この接合面９１を突き合わせて溶接接合することで出力軸１１を形成することが好ましい。このような構成とすることで、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合強度を向上させることができる。
【００１５】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせて溶接接合することで出力軸１１を形成することが好ましい。このような構成とすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができる。
【００１６】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１にピン９４の両端部が嵌入される凹部９３をそれぞれ設け、接合面９１を突き合わせて凹部９３にピン９４の両端部をそれぞれ嵌入した状態で溶接接合することで出力軸１１を形成することが好ましい。このような構成とすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものである。
【００２７】
【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。まず、本実施形態における電動歯ブラシの全体の構成について説明する。
【００２８】
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。
【００２９】
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するものであり、後述するが、軸受接触軸部１１ａとこれとは別体の防錆軸部１１ｂとを接合して形成するものである。また、可動部１の出力軸１１の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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、更に後述する永久磁石８１とヨーク８２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８１ａ及びヨーク８２ａを配設するものである。この一側の永久磁石８１ａとヨーク８２ａ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８２ａ、永久磁石８１ａ、ヨーク８２ａ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８１ａ及びヨーク８２ａとを挟持するものである。
【００３３】
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。
【００３４】
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８１ｂ及びヨーク８２ｂ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８１ｂとヨーク８２ｂとが配置される。他側の永久磁石８１ｂとヨーク８２ｂは、上述した一側の永久磁石８１ａとヨーク８２ａ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８２ｂ、永久磁石８１ｂ、ヨーク８２ｂ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８１ｂ及びヨーク８２ｂとを挟持するものである。
【００３５】
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８１及びヨーク８２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。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
以上が本実施形態の電動歯ブラシの全体の構成で、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。
【００３９】
まず、コイル５に電流を流さない場合には、永久磁石８１がヨーク８２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。
【００４０】
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８１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８１の磁束が弱められてばね力に抗して反対の永久磁石８１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。
【００４１】
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。
【００４２】
本発明は、上述したような電動歯ブラシの出力軸１１において、ベアリング４２と接触する部分となる軸受接触軸部１１ａをマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、軸受接触軸部１１ａ以外の部分となる防錆軸部１１ｂをオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを接合して一つの出力軸１１を形成するものであり、以下に詳述する。
【００４３】
図２に示すように、出力軸１１は、ベアリング４２と接触する部分を軸受接触軸部１１ａとし、この軸受接触軸部１１ａ以外の部分（即ち本実施形態では出力軸１１のブラシ部１３が取り付けられる側）を防錆軸部１１ｂとするものである。
【００４４】
軸受接触軸部１１ａは、マルテンサイト系ステンレス鋼で形成されるもので、ベアリング４２との転がり接触による摩耗を抑える耐摩耗性材料として使用されるものである。また、防錆軸部１１ｂは、オーステナイト系ステンレス鋼で形成され、水や歯磨き剤等が付着して錆びるのを防止する防錆性材料として使用されるものである。
【００４５】
このような出力軸１１は、図２に示すように、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとのそれぞれの接合面９１ａ，９１ｂを平面状に形成し、この接合面９１ａ，９１ｂ同士を突き合わせて溶接あるいは接着によって接合することで出力軸１１を形成してある。
【００４６】
このように、出力軸１１を別部材である軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを接合して形成するようにしたことで、ベアリング４２と接触する軸受接触部１１ａをマルテンサイト系ステンレス鋼で形成すると共に、水や歯磨き剤等が付着し易い防錆軸部１１ｂをオーステナイト系ステンレス鋼で形成してこれらを接合することで、出力軸１１に防錆のためのメッキを施すことなくこの出力軸１１に耐摩耗性および防錆機能を具備させることができて、メッキが剥離することによる出力軸１１とベアリング４２とのクリアランスの増大とそれに起因する軸受系の振動・騒音の増大を防止することができるものである。また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを溶接により接合するものにあっては、短時間で高強度にこれらを接合することが可能となるものであり、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを接着により接合するものにあっては、特に設備投資をしたりすることなく接合を可能とすることができるものである。また更に、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの溶接による接合面９１ａ，９１ｂをそれぞれ平面状に形成することで、これらの接合強度を向上させることができる。
【００４７】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせて接合してもよいものである。これは、図３に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図４に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、これら凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合させる。そして、突き合わせ面同士を溶接したり、あるいは接着したり、あるいは凸部９２の径より凹部９３の内径を小径に形成して締り嵌め状に嵌め込んだりしてこれらを接合するものである。
【００４８】
このようにすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものであり、また、締り嵌め状に嵌め込むものにおいては、凸部９２の径と凹部９３の内径とを調整することにより接合強度を調整できるので、接合強度を調整するのに特に設備投資を必要としないものである。
【００４９】
また、図５に示すように、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１にピン９４の両端部が嵌入される凹部９３をそれぞれ設け、接合面９１を突き合わせて凹部９３にピン９４の両端部をそれぞれ嵌入し、突き合わせ面同士を溶接したり、あるいは接着したり、あるいはピン９４の径より凹部９３の内径を小径に形成して締り嵌め状に嵌め込んだりしてこれらを接合するものである。
【００５０】
このようにすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものであり、また、締り嵌め状に嵌め込むものにおいては、凸部９２の径と凹部９３の内径とを調整することにより接合強度を調整できるので、接合強度を調整するのに特に設備投資を必要としないものである。
【００５１】
また、図６（ａ）に示すように、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け（図６に示すものにおいては軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け）、前記凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合した際に軸方向と直交する方向に連通する連通穴９５を凸部９２と凹部９３とに穿孔し、凸部９２に穿孔した連通穴９５に雌ネジfを形成し、連通穴９５に嵌入されるピン部材９６の凸部９２に対応する部位に雄ネジｍを形成し、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせると共に、図６（ｂ）に示すように連通穴９５にピン部材９６を挿通して凸部９２に対応する部分を螺合して接合してもよい。
【００５２】
このようにすることで、出力軸１１の軸方向の運動方向に対する強度が締め込んだピン部材９６のせん断強度で決定されるため、ピン部材９６の径を太くすることで高強度の接合状態とすることができる。
【００５３】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、前記凸部９２に雄ネジｍを形成すると共に凹部９３に雌ネジfを形成し、凸部９２と凹部９３とを螺合して接合してもよいものである。これは、図７に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図８に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、図７，図８に示すように凸部９２に形成した雄ネジｍと凹部９３に形成した雌ネジfとを螺合して接合するものである。
【００５４】
このようにすることで、出力軸１１の軸方向の運動方向に対する強度が締め込んだネジ山の引っ掛かりの引張り強度で決定されるため、ネジ山を高くすることで高強度の接合状態とすることができる。
【００５５】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、前記凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合した際に軸方向と直交する方向に連通する連通穴９５を凸部９２と凹部９３とに穿孔し、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせると共に、連通穴９５にピン部材９６を締り嵌め状に嵌入して接合してもよいものである。これは、図９に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図１０に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、図９，図１０に示すように凸部９２と凹部９３と連通穴９５を穿孔し、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせ、連通穴９５にピン部材９６を締り嵌め状に嵌入して接合するものである。
【００５６】
このようにすることで、出力軸１１の軸方向の運動方向に対する強度が締りばめ状に嵌入したピン部材９６のせん断強度で決定されるため、ピン部材９６の径を太くすることで高強度の接合状態とすることができる。
【００５７】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、前記凸部９２の突出基部を先端部よりも小径となるように形成し、凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合すると共に凹部９３の先端開口部を凸部９２の突出基部側にかしめて接合してもよいものである。これは、図１１に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図１２に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、図１１，図１２に示すように凸部９２の突出基部を先端部よりも小径となるように形成し、凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合すると共に凹部９３の先端開口部を凸部９２の突出基部側にかしめて接合するものである。
【００５８】
このようにすることで、出力軸１１の円周においてかしめを行うため軸方向の倒れ等を最小にすることができる。
【００５９】
【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可動部を軸方向に往復動自在に支持するベアリングと、可動部を往復駆動させるコイルと永久磁石及びヨークと、動吸振器及びばねを配設して上記固定部を構成する電動歯ブラシにおいて、出力軸の上記ベアリングと接触する部分となる軸受接触軸部をマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、前記軸受接触軸部以外の部分となる防錆軸部をオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部と防錆軸部とを接合して出力軸を形成したので、出力軸に防錆のためのメッキを施すことなくこの出力軸に耐摩耗性および防錆機能を具備させることができて、メッキが剥離することによる出力軸とベアリングとのクリアランスの増大とそれに起因する軸受系の振動・騒音の増大を防止することができるものであり、また、溶接にて接合することで短時間で高強度にこれらを接合することが可能となる。
【００６１】
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、軸受接触軸部と防錆軸部との接合面をそれぞれ平面状に形成し、この接合面を突き合わせて溶接接合することで出力軸を形成したので、軸受接触軸部と防錆軸部との接合強度を向上させることができる。
【００６２】
また請求項３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、軸受接触軸部と防錆軸部との接合面の一方に凸部を設けると共に他方に前記凸部と嵌合する凹部を設け、接合面を凹凸嵌合して突き合わせて溶接接合することで出力軸を形成したので、接合する軸受接触軸部と防錆軸部との同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができる。
【００６３】
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、軸受接触軸部と防錆軸部との接合面にピンの両端部が嵌入される凹部をそれぞれ設け、接合面を突き合わせて凹部にピンの両端部をそれぞれ嵌入した状態で溶接接合することで出力軸を形成したので、接合する軸受接触軸部と防錆軸部との同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものである。
【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ける出力軸の一例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図３】同上の実施形態における出力軸の他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図４】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図５】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図６】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図７】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図８】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図９】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１０】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１１】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１２】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ 可動部
１１ 出力軸
１１ａ 軸受接触軸部
１１ｂ 防錆軸部
１２ プランジャー
２ 固定部
３ 本体ケーシング
４２ ベアリング
５ コイル
７１ 動吸振器
７２ ばね
８１ 永久磁石
８２ ヨーク
【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１３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。
【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８１及びヨーク８２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８１ａ及びヨーク８２ａと同様の永久磁石８１ｂ及びヨーク８２ｂが配設される。また、本体筒部６１’の円環部６３’の永久磁石８１ｂ及びヨーク８２ｂ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８１及びヨーク８２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あっては、上述したように固定部２にて可動部１が往復動自在に支持されるものであり、更に詳しくは、固定部２のベアリング４２にて可動部１の出力軸１１が往復動自在に支持されるものである。このような出力軸１１は、ベアリング４２と接触するので耐摩耗のための焼き入れ加工が必要となると共に、水や歯磨き剤等が付着するので防錆のためのメッキ加工が必要となるものであり、出力軸１１を製造するには、出力軸１１に焼き入れ加工を施した後でメッキ加工を施すものであった。
【００１０】
しかしながら、このような出力軸１１にあっては、メッキを表面に施すものであるため、ベアリング４２と接触してメッキが剥離してしまい、出力軸１１とベアリング４２とのクリアランスが大きくなって軸受系の振動・騒音が大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
【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、プランジャーを設けた出力軸からなる可動部を往復駆動自在に駆動する電動歯ブラシであって、表面にメッキを施すことなく耐摩耗性および防錆機能を持たせることができる出力軸を具備した電動歯ブラシを提供することを課題とするものである。
【００１２】
【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内に可動部１を軸方向に往復動自在に支持するベアリング４２と、可動部１を往復駆動させるコイル５と永久磁石８１及びヨーク８２と、動吸振器７１及びばね７２を配設して上記固定部２を構成する電動歯ブラシにおいて、出力軸１１の上記ベアリング４２と接触する部分となる軸受接触軸部１１ａをマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、前記軸受接触軸部１１ａ以外の部分となる防錆軸部１１ｂをオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを溶接にて接合して出力軸１１を形成して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、出力軸１１に防錆のためのメッキを施すことなくこの出力軸１１に耐摩耗性および防錆機能を具備させることができて、メッキが剥離することによる出力軸１１とベアリング４２とのクリアランスの増大とそれに起因する軸受系の振動・騒音の増大を防止することができるものであり、また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを溶接にて接合して出力軸１１を形成することで、短時間で高強度にこれらを接合することが可能となる。
【００１４】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１をそれぞれ平面状に形成し、この接合面９１を突き合わせて溶接接合することで出力軸１１を形成することが好ましい。このような構成とすることで、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合強度を向上させることができる。
【００１５】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせて溶接接合することで出力軸１１を形成することが好ましい。このような構成とすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができる。
【００１６】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１にピン９４の両端部が嵌入される凹部９３をそれぞれ設け、接合面９１を突き合わせて凹部９３にピン９４の両端部をそれぞれ嵌入した状態で溶接接合することで出力軸１１を形成することが好ましい。このような構成とすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものである。
【００２７】
【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。まず、本実施形態における電動歯ブラシの全体の構成について説明する。
【００２８】
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。
【００２９】
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するものであり、後述するが、軸受接触軸部１１ａとこれとは別体の防錆軸部１１ｂとを接合して形成するものである。また、可動部１の出力軸１１の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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、更に後述する永久磁石８１とヨーク８２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８１ａ及びヨーク８２ａを配設するものである。この一側の永久磁石８１ａとヨーク８２ａ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８２ａ、永久磁石８１ａ、ヨーク８２ａ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８１ａ及びヨーク８２ａとを挟持するものである。
【００３３】
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。
【００３４】
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８１ｂ及びヨーク８２ｂ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８１ｂとヨーク８２ｂとが配置される。他側の永久磁石８１ｂとヨーク８２ｂは、上述した一側の永久磁石８１ａとヨーク８２ａ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８２ｂ、永久磁石８１ｂ、ヨーク８２ｂ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８１ｂ及びヨーク８２ｂとを挟持するものである。
【００３５】
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８１及びヨーク８２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。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
以上が本実施形態の電動歯ブラシの全体の構成で、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。
【００３９】
まず、コイル５に電流を流さない場合には、永久磁石８１がヨーク８２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。
【００４０】
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８１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８１の磁束が弱められてばね力に抗して反対の永久磁石８１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。
【００４１】
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。
【００４２】
本発明は、上述したような電動歯ブラシの出力軸１１において、ベアリング４２と接触する部分となる軸受接触軸部１１ａをマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、軸受接触軸部１１ａ以外の部分となる防錆軸部１１ｂをオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを接合して一つの出力軸１１を形成するものであり、以下に詳述する。
【００４３】
図２に示すように、出力軸１１は、ベアリング４２と接触する部分を軸受接触軸部１１ａとし、この軸受接触軸部１１ａ以外の部分（即ち本実施形態では出力軸１１のブラシ部１３が取り付けられる側）を防錆軸部１１ｂとするものである。
【００４４】
軸受接触軸部１１ａは、マルテンサイト系ステンレス鋼で形成されるもので、ベアリング４２との転がり接触による摩耗を抑える耐摩耗性材料として使用されるものである。また、防錆軸部１１ｂは、オーステナイト系ステンレス鋼で形成され、水や歯磨き剤等が付着して錆びるのを防止する防錆性材料として使用されるものである。
【００４５】
このような出力軸１１は、図２に示すように、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとのそれぞれの接合面９１ａ，９１ｂを平面状に形成し、この接合面９１ａ，９１ｂ同士を突き合わせて溶接あるいは接着によって接合することで出力軸１１を形成してある。
【００４６】
このように、出力軸１１を別部材である軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを接合して形成するようにしたことで、ベアリング４２と接触する軸受接触部１１ａをマルテンサイト系ステンレス鋼で形成すると共に、水や歯磨き剤等が付着し易い防錆軸部１１ｂをオーステナイト系ステンレス鋼で形成してこれらを接合することで、出力軸１１に防錆のためのメッキを施すことなくこの出力軸１１に耐摩耗性および防錆機能を具備させることができて、メッキが剥離することによる出力軸１１とベアリング４２とのクリアランスの増大とそれに起因する軸受系の振動・騒音の増大を防止することができるものである。また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを溶接により接合するものにあっては、短時間で高強度にこれらを接合することが可能となるものであり、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとを接着により接合するものにあっては、特に設備投資をしたりすることなく接合を可能とすることができるものである。また更に、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの溶接による接合面９１ａ，９１ｂをそれぞれ平面状に形成することで、これらの接合強度を向上させることができる。
【００４７】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせて接合してもよいものである。これは、図３に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図４に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、これら凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合させる。そして、突き合わせ面同士を溶接したり、あるいは接着したり、あるいは凸部９２の径より凹部９３の内径を小径に形成して締り嵌め状に嵌め込んだりしてこれらを接合するものである。
【００４８】
このようにすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものであり、また、締り嵌め状に嵌め込むものにおいては、凸部９２の径と凹部９３の内径とを調整することにより接合強度を調整できるので、接合強度を調整するのに特に設備投資を必要としないものである。
【００４９】
また、図５に示すように、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１にピン９４の両端部が嵌入される凹部９３をそれぞれ設け、接合面９１を突き合わせて凹部９３にピン９４の両端部をそれぞれ嵌入し、突き合わせ面同士を溶接したり、あるいは接着したり、あるいはピン９４の径より凹部９３の内径を小径に形成して締り嵌め状に嵌め込んだりしてこれらを接合するものである。
【００５０】
このようにすることで、接合する軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものであり、また、締り嵌め状に嵌め込むものにおいては、凸部９２の径と凹部９３の内径とを調整することにより接合強度を調整できるので、接合強度を調整するのに特に設備投資を必要としないものである。
【００５１】
また、図６（ａ）に示すように、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け（図６に示すものにおいては軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け）、前記凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合した際に軸方向と直交する方向に連通する連通穴９５を凸部９２と凹部９３とに穿孔し、凸部９２に穿孔した連通穴９５に雌ネジfを形成し、連通穴９５に嵌入されるピン部材９６の凸部９２に対応する部位に雄ネジｍを形成し、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせると共に、図６（ｂ）に示すように連通穴９５にピン部材９６を挿通して凸部９２に対応する部分を螺合して接合してもよい。
【００５２】
このようにすることで、出力軸１１の軸方向の運動方向に対する強度が締め込んだピン部材９６のせん断強度で決定されるため、ピン部材９６の径を太くすることで高強度の接合状態とすることができる。
【００５３】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、前記凸部９２に雄ネジｍを形成すると共に凹部９３に雌ネジfを形成し、凸部９２と凹部９３とを螺合して接合してもよいものである。これは、図７に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図８に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、図７，図８に示すように凸部９２に形成した雄ネジｍと凹部９３に形成した雌ネジfとを螺合して接合するものである。
【００５４】
このようにすることで、出力軸１１の軸方向の運動方向に対する強度が締め込んだネジ山の引っ掛かりの引張り強度で決定されるため、ネジ山を高くすることで高強度の接合状態とすることができる。
【００５５】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、前記凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合した際に軸方向と直交する方向に連通する連通穴９５を凸部９２と凹部９３とに穿孔し、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせると共に、連通穴９５にピン部材９６を締り嵌め状に嵌入して接合してもよいものである。これは、図９に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図１０に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、図９，図１０に示すように凸部９２と凹部９３と連通穴９５を穿孔し、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１を凹凸嵌合して突き合わせ、連通穴９５にピン部材９６を締り嵌め状に嵌入して接合するものである。
【００５６】
このようにすることで、出力軸１１の軸方向の運動方向に対する強度が締りばめ状に嵌入したピン部材９６のせん断強度で決定されるため、ピン部材９６の径を太くすることで高強度の接合状態とすることができる。
【００５７】
また、軸受接触軸部１１ａと防錆軸部１１ｂとの接合面９１の一方に凸部９２を設けると共に他方に前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、前記凸部９２の突出基部を先端部よりも小径となるように形成し、凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合すると共に凹部９３の先端開口部を凸部９２の突出基部側にかしめて接合してもよいものである。これは、図１１に示すように、防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに凸部９２を設けると共に軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設けるか、あるいは図１２に示すように、軸受接触軸部１１ａの接合面９１ａに凸部９２を設けると共に防錆軸部１１ｂの接合面９１ｂに前記凸部９２と嵌合する凹部９３を設け、図１１，図１２に示すように凸部９２の突出基部を先端部よりも小径となるように形成し、凸部９２と凹部９３とを凹凸嵌合すると共に凹部９３の先端開口部を凸部９２の突出基部側にかしめて接合するものである。
【００５８】
このようにすることで、出力軸１１の円周においてかしめを行うため軸方向の倒れ等を最小にすることができる。
【００５９】
【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可動部を軸方向に往復動自在に支持するベアリングと、可動部を往復駆動させるコイルと永久磁石及びヨークと、動吸振器及びばねを配設して上記固定部を構成する電動歯ブラシにおいて、出力軸の上記ベアリングと接触する部分となる軸受接触軸部をマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、前記軸受接触軸部以外の部分となる防錆軸部をオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部と防錆軸部とを接合して出力軸を形成したので、出力軸に防錆のためのメッキを施すことなくこの出力軸に耐摩耗性および防錆機能を具備させることができて、メッキが剥離することによる出力軸とベアリングとのクリアランスの増大とそれに起因する軸受系の振動・騒音の増大を防止することができるものであり、また、溶接にて接合することで短時間で高強度にこれらを接合することが可能となる。
【００６１】
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、軸受接触軸部と防錆軸部との接合面をそれぞれ平面状に形成し、この接合面を突き合わせて溶接接合することで出力軸を形成したので、軸受接触軸部と防錆軸部との接合強度を向上させることができる。
【００６２】
また請求項３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、軸受接触軸部と防錆軸部との接合面の一方に凸部を設けると共に他方に前記凸部と嵌合する凹部を設け、接合面を凹凸嵌合して突き合わせて溶接接合することで出力軸を形成したので、接合する軸受接触軸部と防錆軸部との同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができる。
【００６３】
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、軸受接触軸部と防錆軸部との接合面にピンの両端部が嵌入される凹部をそれぞれ設け、接合面を突き合わせて凹部にピンの両端部をそれぞれ嵌入した状態で溶接接合することで出力軸を形成したので、接合する軸受接触軸部と防錆軸部との同軸度の位置決め精度を向上させることができて、軸先端の倒れ精度を向上させることができるものである。
【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ける出力軸の一例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図３】同上の実施形態における出力軸の他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図４】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図５】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図６】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図７】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図８】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図９】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１０】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１１】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１２】同上の実施形態における出力軸の更に他例を示し、（ａ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが分離された状態を示す説明図であり、（ｂ）は軸受接触軸部と防錆軸部とが接合された状態を示す説明図である。
【図１３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ 可動部
１１ 出力軸
１１ａ 軸受接触軸部
１１ｂ 防錆軸部
１２ プランジャー
２ 固定部
３ 本体ケーシング
４２ ベアリング
５ コイル
７１ 動吸振器
７２ ばね
８１ 永久磁石
８２ ヨーク
Claims (4)
- 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可動部を軸方向に往復動自在に支持するベアリングと、可動部を往復駆動させるコイルと永久磁石及びヨークと、動吸振器及びばねを配設して上記固定部を構成する電動歯ブラシにおいて、出力軸の上記ベアリングと接触する部分となる軸受接触軸部をマルテンサイト系ステンレス鋼にて形成し、前記軸受接触軸部以外の部分となる防錆軸部をオーステナイト系ステンレス鋼で形成し、別体の軸受接触軸部と防錆軸部とを溶接にて接合して出力軸を形成して成ることを特徴とする電動歯ブラシ。
- 軸受接触軸部と防錆軸部との接合面をそれぞれ平面状に形成し、この接合面を突き合わせて溶接接合することで出力軸を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。
- 軸受接触軸部と防錆軸部との接合面の一方に凸部を設けると共に他方に前記凸部と嵌合する凹部を設け、接合面を凹凸嵌合して突き合わせて溶接接合することで出力軸を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。
- 軸受接触軸部と防錆軸部との接合面にピンの両端部が嵌入される凹部をそれぞれ設け、接合面を突き合わせて凹部にピンの両端部をそれぞれ嵌入した状態で溶接接合することで出力軸を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。
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