JP3837894B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動歯ブラシに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動歯ブラシ１は、例えば図１３、図１４に示すように、本体２から突出した駆動軸５に普通ブラシ８Ａを構成するアタッチメント８が係合され、本体２内にはモータ３と、モータ３の回転を軸方向の往復運動に変換して駆動軸５に伝達する運動変換機構６やフェースギア６ａ等が収納されている。本体２の電源スイッチ５０を入れることにより、内部が通電してモータ３が駆動し、モータ３の回転運動が運動変換機構６により縦運動に変換されて駆動軸５に伝達されるようになっている。電源は本体２内の電池１１により供給され、本体回路部１２により動作が制御されるものである。図中の４は歯ブラシ体である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記駆動軸５や運動変換機構６等の各駆動部品を互いに嵌合させるにあたっては、円滑な駆動動作を得るために各部品同士を所定の隙間をもって嵌合させる必要があるが、隙間が大きすぎると騒音の原因となる。
そこで、従来の電動歯ブラシ１では、騒音を低減させるために、駆動軸５や運動変換機構６等の各部品間の隙間をできる限り小さくするようにしているが、回転数が低い場合は効果的であるが、回転数が高くなるとその効果に限界がある。つまり、各部品同士が僅かな隙間をもって嵌合していると、駆動動作が速くなるのに従い、よりがたつきが発生し、このため使い勝手が悪く、使用者に不快感を与えてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来例に鑑みてなされたもので、駆動動作が速くなった場合でも、がたつき音（動作音）の発生を極力抑え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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、本体２内に収納されるモータ３と、回転ブラシ等のアタッチメント８が連結されている駆動軸５と、モータ３の回転を軸方向Ａの往復運動に変換して駆動軸５に伝達する運動変換機構６とを備えた電動歯ブラシであって、駆動軸５を軸方向Ａの一方側に付勢するためのがたつき防止用のバネ体７を備えていると共に、上記アタッチメント８を構成する回転ブラシ８Ａは、筒状のアタッチメントホルダー９の先端部に設けた収納凹所２２内に回転台２１が回動自在に支持されていると共に回転台２１の表面に歯ブラシ体４が突設されており、アタッチメントホルダー９内には、上記駆動軸５に係合されるスライド軸２０と、スライド軸２０の往復運動を回転運動に変換して歯ブラシ体４を回動させる第２の運動変換機構と、スライド軸２０を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用の第２のバネ体７ｂとが設けられ、アタッチメントホルダー９の先端には上記収納凹所２２内に向けて突出するストッパーピン３０が取付けられ、上記回転台２１の外周面の約半周部分にストッパーピン３０がスライド自在に挿入される凹溝３１が凹設され、凹溝３１の長さ方向の両端面がそれぞれストッパーピン３０に当接可能な当接面３２，３３とされていることを特徴としており、このように構成することで、バネ体７によって駆動軸５には軸方向の一方側に向かう予圧が与えられることにより、駆動動作が速くなった場合でも、駆動軸５や運動変換機構６等の各部品間の嵌合隙間に起因するがたつきをバネ体７によって吸収できるようになり、がたつき音（動作音）の発生を極力抑えることが可能となる。また、回転ブラシ８Ａ内の軸方向のがたつきを第２のバネ体７ｂによって吸収できるようになる。さらに図８（ａ）のように一方の当接面３２にストッパーピン３０が当接することにより、回転台２１はそれ以上右回り方向に回動するのが阻止されるようになり、また図８（ｂ）のように他方の当接面３３にストッパーピン３０が当接することにより、回転台２１はそれ以上左回り方向に回動するのが阻止されるようになり、これにより、回転台２１は図８（ａ）（ｂ）に示す回動範囲（θ 1 ＋θ 2 ）内で往復回動自在となる。
【０００６】
ここで、上記本体２側にバネ体７を配置するのが好ましい。
また上記バネ体７が略円錐形のコイルバネから成るのが好ましく、このように構成することで、バネ体７を圧縮した状態で略フラットに近い形状となり、バネ体７を狭い隙間にも容易に取付けることができる。
また上記アタッチメント８側にバネ体７を配置するのが好ましい。
【０００８】
さらに、上記回転ブラシ８Ａの回動部Ｂにおける軸受部及び摺動部に金属体を挿入するのが好ましく、このように構成することで、回転ブラシ８Ａの使用劣化によるがたつきの発生、及び歯磨き剤による削れ等を金属体によってそれぞれ防止（抑制）できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を説明する。
電動歯ブラシ１の基本構造は、従来と同様であり、図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）に示すように、細長い円筒状の本体ケース１０の先端から突出した駆動軸５に、回転ブラシ８Ａ等のアタッチメント８が着脱自在に装着されている。本体ケース１０内部には、モータ３と、モータ３の回転を軸方向Ａの往復運動に変換して駆動軸５に伝達する運動変換機構６やフェースギア６ａ等が収納されている。本体２の電源スイッチ５０を入れることにより、内部が通電してモータ３が駆動し、モータ３の回転運動が運動変換機構６により縦運動に変換されて駆動軸５に伝達されるようになっている。なお、図４（ａ）（ｂ）中の１３は防水パッキン、６０は軸受けである。図４（ｃ）中の８Ｂは普通ブラシである。
【００１０】
ここで、駆動時の騒音を低減させるために、駆動軸５や運動変換機構６等の各部品同士は僅かな隙間をあけて互いに嵌合しているが、回転数が高くなるのに従い、騒音低減効果に限界があることから、本発明では、図１、図４に示すように、駆動軸５と駆動ブロック１４との間に、がたつき防止用のバネ体７を配置している。
【００１１】
このバネ体７は、駆動軸５に軸方向Ａの一方側（図１、図２の実施形態では上方）に向かって予圧を与えるためのものであり、本実施形態では、図５に示すような円錐形状のコイルバネ（以下、「本体側予圧バネ７ａ」という。）で構成されている。この本体側予圧バネ７ａは駆動軸５に係止されたＥリング１５と駆動ブロック１４の上端面との隙間に挿入されており、駆動軸５が図１に示す下死点にあるときには、本体側予圧バネ７ａは軸方向Ａに最大に圧縮された状態となり、また、駆動軸５が図２に示す上死点にあるときは軸方向Ａに最も伸長された状態となり、この最も伸長した状態でも本体側予圧バネ７ａはある程度の荷重（バネ力）を保つように構成されている。
【００１２】
しかして、本体側予圧バネ７ａによって駆動軸５に対して軸方向Ａの一方側に予圧が与えられているので、駆動動作が速くなった場合でも、駆動軸５や運動変換機構６等の各部品間の嵌合隙間に起因する軸方向Ａへのがたつきを本体側予圧バネ７ａによって吸収できる。従って、駆動軸５や運動変換機構６等の各部品間の嵌合隙間を小さくした場合であっても、また回転数を高くした場合であっても、がたつき音（動作音）の発生を極力抑えることができるようになり、使い勝手が良くなる。また、本体側予圧バネ７ａによる適正な予圧が駆動軸５に与えられるようにすることで、駆動軸５の往復動作に支障をきたすことがなくなり、駆動動作の高速化に十分に対応できるものとなる。また、本体側予圧バネ７ａは円錐形状のコイルバネで構成されているので、最も圧縮した状態では軸方向の寸法が小さくなり、駆動軸５と駆動ブロック１４との間の狭い隙間にも容易に取付け可能となる。つまり円錐形状としたことで、取付け隙間が小さくても、バネ線径分の隙間があれば取付け可能となるので、本体２内にバネ体７のための余分なスペースを確保する必要がなくなる。なお、本体側予圧バネ７ａの配置位置は本体２と駆動軸５との間に限られるものではない。
【００１３】
次に、本体２に装着されるアタッチメント８としては、図４（ａ）（ｂ）に示す回転ブラシ８Ａ、或いは図４（ｃ）に示す普通ブラシ８Ｂなどがある。回転ブラシ８Ａを駆動軸５に係止すれば歯ブラシ体４の回転運動が可能となり、また普通ブラシ８Ｂを駆動軸５に係止すれば歯ブラシ体４の縦往復運動（バス磨き）が可能となる。
【００１４】
ここで、回転ブラシ８Ａは、筒状のアタッチメントホルダー９の先端部に回転台２１が回動自在に取付けられており、この回転台２１の表面に歯ブラシ体４が突設されて構成されている。アタッチメントホルダー９内には、前記本体２から突出した駆動軸５に係合されるスライド軸２０が軸移動自在に収納されている。アタッチメントホルダー９の先端には、図７に示すように、アタッチメントホルダー９の片面に開口した収納凹所２２が設けられており、収納凹所２２内に回転台２１が回動自在に支持されている。
【００１５】
回転台２１は歯ブラシ体４が突設された大径部２１ａと、アタッチメントホルダー９の収納凹所２２内に回転自在に挿入される小径部２１ｂとで構成されている。回転台２１の小径部２１ｂの中心には中央軸受部２３が凹設されており、一方、アタッチメントホルダー９の収納凹所２２の底面中央部には回転台受け部２４が突設されており、この回転台受け部２４から突設した中央ピン２５が中央軸受部２３に回転自在に嵌合することにより、回転台２１は中央ピン２５を中心として回転自在に支持されている。さらに、回転台２１の裏面中央から偏心した位置からは偏心ピン２６が突設されており、一方、往復運動するスライド軸２０の先端部にはスライド軸２０の中心から偏心した可撓性を有する偏心部材２７（図８）が取付けられており、この偏心部材２７に設けた偏心軸受部２８に上記偏心ピン２６が回転自在に嵌合している。これら偏心部材２７、偏心ピン２６等により、スライド軸２０の往復運動を回転台２１の回転運動に変換するための第２の運動変換機構が構成されている。
【００１６】
また、アタッチメントホルダー９の先端中央部には、図８に示すように、収納凹所２２内に向けて突出するストッパーピン３０が取付けられており、一方、回転台２１の小径部２１ｂの外周面の約半周部分には、ストッパーピン３０がスライド自在に挿入される凹溝３１が凹設されており、この凹溝３１の長さ方向の両端面がそれぞれストッパーピン３０に当接可能な当接面３２，３３となっている。そして、スライド軸２０が上死点に移動したときには図８（ａ）のように一方の当接面３２にストッパーピン３０が当接することにより、回転台２１はそれ以上右回り方向に回動するのが阻止され、且つ、スライド軸２０が下死点に移動したときには図８（ｂ）のように他方の当接面３３にストッパーピン３０が当接することにより、回転台２１はそれ以上左回り方向に回動するのが阻止されるようになっており、これにより、回転台２１は図８（ａ）（ｂ）に示す回動範囲（θ₁ ＋θ₂ ）内で往復回動自在となっている。
【００１７】
ここで、スライド軸２０とアタッチメントホルダー９との間には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、スライド軸２０を軸方向の一方側（図４の下方）に付勢するためのがたつき防止用の第２のバネ体（以下、「ブラシ側予圧バネ７ｂ」という。）が配置されている。このブラシ側予圧バネ７ｂは、図６に示すような直筒状のコイルバネで構成されており、前記本体側予圧バネ７ａと同様な働きをする。つまりブラシ側予圧バネ７ｂによってスライド軸２０に予圧が与えられているので、駆動動作が速くなった場合でも、回転台２１やスライド軸２０等の各部品間の嵌合隙間に起因する軸方向Ａへのがたつきをブラシ側予圧バネ７ｂによって吸収でき、回転ブラシ８Ａ内のがたつき防止に効果的となる。
【００１８】
また、回転台２１の中央軸受部２３と中央ピン２５との摺動部には、図７に示すように、例えばステンレス製の金属パイプ４１（図１０）が挿入されており、回転台２１とアタッチメントホルダー９の回転台受け部２４との間には例えばステンレス製の金属ワッシャー４２（図１１）が挿入されている。ここで、金属パイプ４１と金属ワッシャー４２とを一体化して図１２のような金属製の鍔付きパイプ４３を用いてもよい。さらに、偏心軸受部２８と偏心ピン２６との摺動部にもステンレス製の金属パイプ４４が挿入され、一方、回転台２１の外周面とアタッチメントホルダー９の収納凹所２２の内周面との摺動部にも、ステンレス製の金属パイプ４５が挿入されている。このように、回動部Ｂの軸受部及び摺動部に金属体（金属パイプ４１，４４，４５、金属ワッシャー４２等）を挿入することにより、使用劣化によるがたつき防止、さらには歯磨き剤による削れ防止（抑制）により効果的となる。なお、金属体の材質としてステンレス以外のものであってもよいのは勿論のことである。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、本体内に収納されるモータと、回転ブラシ等のアタッチメントが連結されている駆動軸と、モータの回転を軸方向の往復運動に変換して駆動軸に伝達する運動変換機構とを備えた電動歯ブラシであって、駆動軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用のバネ体を備えていると共に、上記アタッチメントを構成する回転ブラシは、筒状のアタッチメントホルダーの先端部に設けた収納凹所内に回転台が回動自在に支持されていると共に回転台の表面に歯ブラシ体が突設されており、アタッチメントホルダー内には、上記駆動軸に係合されるスライド軸と、スライド軸の往復運動を回転運動に変換して歯ブラシ体を回動させる第２の運動変換機構と、スライド軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用の第２のバネ体とが設けられ、アタッチメントホルダーの先端には上記収納凹所内に向けて突出するストッパーピンが取付けられ、上記回転台の外周面の約半周部分にストッパーピンがスライド自在に挿入される凹溝が凹設され、凹溝の長さ方向の両端面がそれぞれストッパーピンに当接可能な当接面とされているから、バネ体によって駆動軸には軸方向の一方側に向かう予圧が与えられているので、駆動動作が速くなった場合でも、駆動軸や運動変換機構等の各部品間の嵌合隙間に起因するがたつきをバネ体によって吸収できるようになり、がたつき音（動作音）の発生を極力抑えることができる。また回転ブラシ内での軸方向のがたつきを第２のバネ体によって吸収でき、回転ブラシのがたつき音（動作音）の発生を極力抑えることができる。結果、使い勝手が良くなり、使用者に不快感を与えないようにすることができる。さらに回転台の凹溝の当接面にストッパーピンが当接することにより、回転台はそれ以上回動するのが阻止されるようになり、回転台は所定の回動範囲内で往復回動自在となる。
【００２０】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、バネ体が略円錐形のコイルバネより成るから、バネ体を圧縮した状態で略フラットに近い形状となり、狭い隙間にもバネ体が容易に取付け可能となり、従って、バネ体を配置するための余分なスペースを確保する必要がなくなる。
【００２１】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、回転ブラシの回動部における軸受部及び摺動部に金属体を挿入したから、回転ブラシの使用劣化によるがたつきの発生、及び歯磨き剤による削れ等を金属体によってそれぞれ防止（抑制）でき、回転ブラシの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】同上の駆動軸が上死点に位置している状態の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上の電動歯ブラシの正面図及び側面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は同上の回転ブラシを装着した場合の正面断面図及び側面断面図、（ｃ）は普通ブラシの側面図である。
【図５】（ａ）は同上の本体側予圧バネの側面図、（ｂ）は圧縮状態の側面図である。
【図６】同上のブラシ側予圧バネの側面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は同上の歯ブラシ体の回転台付近の横断面図及び縦断面図である。
【図８】同上の歯ブラシ体の回動範囲を説明する背面図であり、（ａ）は駆動軸が上死点に位置しているときの状態を示し、（ｂ）は駆動軸が下死点に位置しているときの状態を示している。
【図９】同上の歯ブラシ体の回動範囲を説明する正面図であり、（ａ）は駆動軸が上死点に位置しているときの状態を示し、（ｂ）は駆動軸が下死点に位置しているときの状態を示している。
【図１０】（ａ）（ｂ）は同上の金属パイプの正面図及び断面図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は同上の金属ワッシャーの断面図及び正面図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は同上の鍔付きパイプの正面図及び断面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は従来の電動歯ブラシの正面図及び側面図である
【図１４】従来の電動歯ブラシの断面図である。
【符号の説明】
１ 電動歯ブラシ
２ 本体
３ モータ
４ 歯ブラシ体
５ 駆動軸
６ 運動変換機構
７ バネ体
８ アタッチメント
８Ａ 回転ブラシ
９ 金属体
Ａ 軸方向
Ｂ 回動部

Claims (5)

1. 本体内に収納されるモータと、回転ブラシ等のアタッチメントが連結されている駆動軸と、モータの回転を軸方向の往復運動に変換して駆動軸に伝達する運動変換機構とを備えた電動歯ブラシであって、駆動軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用のバネ体を備えていると共に、上記アタッチメントを構成する回転ブラシは、筒状のアタッチメントホルダーの先端部に設けた収納凹所内に回転台が回動自在に支持されていると共に回転台の表面に歯ブラシ体が突設されており、アタッチメントホルダー内には、上記駆動軸に係合されるスライド軸と、スライド軸の往復運動を回転運動に変換して歯ブラシ体を回動させる第２の運動変換機構と、スライド軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用の第２のバネ体とが設けられ、アタッチメントホルダーの先端には上記収納凹所内に向けて突出するストッパーピンが取付けられ、上記回転台の外周面の約半周部分にストッパーピンがスライド自在に挿入される凹溝が凹設され、凹溝の長さ方向の両端面がそれぞれストッパーピンに当接可能な当接面とされていることを特徴とする電動歯ブラシ。
2. 本体側に、駆動軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用のバネ体を配置したことを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 駆動軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用のバネ体が略円錐形のコイルバネから成ることを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。
4. アタッチメント側に、駆動軸を軸方向の一方側に付勢するためのがたつき防止用のバネ体を配置したことを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。
5. 回転ブラシの回動部における軸受部及び摺動部に金属体を挿入したことを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。

Images