JP6601529B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、ブラシヘッドが往復回転運動するように構成された電動歯ブラシに関する。

電動歯ブラシとして、ブラシヘッドが往復直線運動するように構成されたスライド式の電動歯ブラシと、ブラシヘッドが往復回転運動するように構成された回転式の電動歯ブラシとが広く実用化されている。

回転式の電動歯ブラシとしては、出力軸の往復直線運動をブラシヘッドの往復回転運動に変換するヘッド側変換部を備えた電動歯ブラシ（例えば、特許文献１参照。）が広く実施されているが、モータの回転軸の回転運動をレバー支軸の一端部の揺動運動に変換する第一運動変換機構と、レバー支軸の他端部の揺動運動をブラシ体の往復回転運動に変換する第二運動変換機構とを備えた電動歯ブラシ（例えば、特許文献２参照。）なども提案されている。

特許文献１記載の電動歯ブラシのヘッド側変換部では、ブラシヘッドの抜け止めを兼ねる１対のクランクアームをブラシヘッドに設け、該クランクアームの一方に凹部を形成し、該凹部にジョイントの先端の屈曲部を嵌合させて連結し、ジョイントの基端部を連結棒の先端部に傾動自在に連結し、駆動部の出力軸により連結棒を往復直線運動させることで、ジョイントを介してブラシヘッドを往復回転運動できるように構成されている。

また、特許文献１記載の電動歯ブラシでは、柄体に対するブラシヘッドの組み付け作業の作業性を向上するため、柄本体の先端側部分の後部に開口部を設け、該開口部を閉塞するように蓋部材を着脱可能に設け、開口部を通じてジョイントの先端部を凹部に嵌合させるなどの組付作業を行えるように構成している。

更に、特許文献１には、柄本体に対する蓋部材の取付構造として、蓋部材の基端部に下方へ突出状に延びる係止片を設け、柄本体の先端部に第１係止部を設け、蓋部材の先端部に第１フックを設け、蓋部材の基端側部分の左右両側部に第２係止部を設け、柄本体に左右両側部に第２フックを設けたものが提案されている。

特許第３９５７５７６号公報 特許第４３０６２３０号公報

ところで、特許文献１記載の電動歯ブラシでは、柄本体に対して蓋部材を組み付けるときには、先ず係止片を開口部の基端部から柄本体内に斜めに挿入し、次に蓋部材の基端部を中心に、蓋部材の先端部を柄本体側へ回動させて、第１フックを第１係止部に係合させるとともに、第２フックを第２係止部に係合させて、柄本体に対して蓋部材を組み付けることになるが、第１フックを第１係止部に係合させるとともに、第２フックを第２係止部に係合させるときに、蓋部材を柄本体側へ押し操作しながら、蓋部材を柄本体の長さ方向の基端側へ押し操作する必要があり、２方向への押し操作を同時に行う必要があることから、組付作業に手間取るという問題があった。

また、特許文献１記載のように、ブラシヘッドを回転自在に支持するためのヘッド支軸を蓋部材側に固着する場合には、柄本体に対して蓋部材を組付けるため、係止片を柄本体内に斜めに挿入し、蓋部材の基端部を中心に蓋部材の先端部を柄本体側へ回動させたときに、ヘッド支軸の先端部がブラシヘッドに干渉することから、ブラシヘッドの軸孔に対するヘッド支軸の挿入作業に手間取るという問題がある。この問題を解消するため、蓋部材の上下方向の長さを極力長く設定しているが、このように構成すると、蓋部材の成形時に変形が発生し易くなり、またブラッシング時における蓋部材の撓み量が大きくなって、柄本体内に配置される動力伝達部の摩擦抵抗が増大するという問題がある。

更に、特許文献１記載の電動歯ブラシでは、植毛台に設けた回転軸の後面に、半径方向外方側へ突出する抜け止めを兼ねる１対のクランクアームを設け、このクランクアームの後面にジョイントを連結して、駆動部の動力を伝達している関係上、ジョイントの厚さ分だけ、ヘッド部が前後方向に大型になるという問題もある。また、駆動部の動力をクランクアームに伝達する関係上、ヘッド支軸の先端部と、ブラシヘッドに対する駆動部からの動力の作用点間の距離が、回転軸に対して動力を伝達する場合と比較して、クランクアームの厚さ分だけ大きくなる。このため、駆動部からの動力をブラシヘッドの回転運動に変換するときに、ヘッド支軸の先端部を中心としたモーメントが大きくなり、ブラシヘッドが揺動し易くなって、クランクアームの先端部が前後方向へ振動したり、クランクアームがその長さ方向を中心軸とした回転方向へ振動したりするという問題があり、ブラシヘッドの作動の安定性が低下するとともに、クランクアームと支持壁部との接触によって摩擦抵抗が増大して、消費電力が増大するという問題がある。

本発明の目的は、柄本体に対する蓋部材の組み付け作業の作業性を向上でき、しかも柄本体に対する蓋部材の組付精度及び組付強度を向上して、成形時における蓋部材の変形や、ブラッシング時における蓋部材の撓みにより、柄本体内に配置される動力伝達部の摩擦抵抗が増大するという不具合を防止し得る電動歯ブラシを提供することである。

本発明は、以下の発明を包含する。
１） 本体ケースに内装した駆動部と、前記本体ケースから延びる柄体と、前記柄体の先端側部分の前面側に設けたブラシヘッドと、前記ブラシヘッドが往復回転運動するように、前記駆動部の動力を前記ブラシヘッドに伝達する動力伝達部とを備えた電動歯ブラシにおいて、前記柄体は、先端側後部に開口部を有する柄本体と、前記開口部を閉塞するように前記柄本体に取り付けられた蓋部材とを備え、前記蓋部材の基端部に、前記開口部の基端部から前記柄本体内に挿入されて、前記蓋部材の基端部を前記柄本体に係止する係止片が突出状に設けられ、前記柄本体の長さ方向の途中部に、相互に係合可能な第１フックと第１係止部のうちの一方が設けられ、前記蓋部材の長さ方向の途中部に、相互に係合可能な前記第１フックと前記第１係止部のうちの他方が設けられ、前記蓋部材は、前記係止片を前記開口部の基端部から前記柄本体内に挿入して、前記蓋部材の基端部の回動中心Ｐを中心に該蓋部材を回動させ、前記第１フックを前記第１係止部に係合させることによって前記柄本体に組み付けられ、前記第１フックと前記第１係止部の少なくとも一方に、前記第１フックを前記第１係止部に係合させるときにおける、前記蓋部材の前記柄本体側への押し操作に連動して、前記蓋部材を前記柄本体の基部側へ押し操作する操作面が形成されている、ことを特徴とする電動歯ブラシ。なお、本明細書において、往復回転運動とは、ブラシヘッドが正転方向に一定角度だけ回転した後、逆転方向に同じ角度だけ回転するという回転運動を繰り返して行う運動を意味する。

この電動歯ブラシでは、柄本体に対して蓋部材を組み付けるときには、先ず係止片を開口部の基端部から柄本体内に斜めに挿入する。次に、蓋部材の基端部を中心に、蓋部材の先端部が柄本体側へ回動するように、蓋部材を柄本体側（前側）へ押し操作することで、第１フックを第１係止部に係合させて、柄本体に対して蓋部材を組み付けることになる。このとき、第１フックの先端部が第１係止部の先端部に当接して、第１フックが弾性変形して第１係止部に係合するが、第１フックと第１係止部の少なくとも一方には操作面が形成されているので、蓋部材を柄本体側へ押し操作するだけで、該押し操作力の一部により操作面を介して蓋部材が柄本体の基端部側へ押し操作されながら、第１フックが第１係止部に係合されて、柄本体に蓋部材が取り付けられることになる。このため、第１フックを第１係止部に係合させるときに、蓋部材を柄本体へ操作しながら、蓋部材を柄本体の基端部側へ操作するという、煩雑な作業が不要となり、柄本体に対して蓋部材を容易に且つ円滑に組み付けることが可能となり、柄本体に対する蓋部材の組み付け作業の作業性を向上できる。また、第１フックと第１係止部との係合により、蓋部材の長さ方向の途中部を柄本体に固定できるので、蓋部材の長さを長く設定した場合でも、柄本体に対する蓋部材の組付精度及び組付強度を向上でき、成形時における蓋部材の変形や、ブラッシング時における蓋部材の撓みにより、柄本体内に配置される動力伝達部において摩擦抵抗が増大するという不具合を防止できる。

２） 前記ブラシヘッドの回転中心に軸孔が形成され、前記蓋部材に、前記軸孔に装着されて、前記ブラシヘッドを回転自在に枢支するヘッド支軸が設けられている前記１）に記載の電動歯ブラシ。このように、蓋部材にヘッド支軸を設けると、蓋部材とともにヘッド支軸を組付けることができるので、ヘッド支軸の組み付け作業の作業性を向上できる。一方、柄本体に対する蓋部材の組み付け時には、ヘッド支軸の先端部がブラシヘッドと干渉しないように、ブラシヘッドを柄本体の先端側へ微小移動させた状態で、ヘッド支軸の先端部を軸孔に挿入して組み付ける必要がある。しかし、前述のように本発明では、柄本体に対する蓋部材の組付精度及び組付強度を向上でき、動力伝達部における摩擦抵抗を増大させることなく蓋部材の長さを長く設定できるので、蓋部材の基端部からヘッド支軸までの距離を長く設定することで、蓋部材の組み付け時におけるヘッド支軸とブラシヘッドとの干渉寸法（前記ブラシヘッドの微小移動の寸法）を小さく設定し、柄本体に対する蓋部材の組み付け作業の作業性を向上できる。しかも、干渉寸法を少なくできるので、ブラシヘッドの後部が挿通する柄本体の開口面積を小さく設定して、柄本体におけるブラシヘッドの支持部の強度剛性を高めることができる。

３） 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記ヘッド支軸までの距離α１が、２０ｍｍ〜４０ｍｍに設定されている前記２）に記載の電動歯ブラシ。このように距離α１を設定して蓋部材の長さを長く構成することで、蓋部材の組み付け時におけるヘッド支軸とブラシヘッドとの干渉寸法を小さく設定して、柄本体に対する蓋部材の組み付け作業の作業性を向上できる。

４） 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記ヘッド支軸の先端部までの、前記ヘッド支軸の軸方向に対する距離γ１が４ｍｍ〜８ｍｍに設定されている前記２）又は３）に記載の電動歯ブラシ。このように距離γ１を設定することで、蓋部材の組み付け時における干渉寸法を小さく設定して、柄本体に対する蓋部材の組み付け作業の作業性を向上できる。

５） 前記蓋部材の組み付け時に、前記ヘッド支軸の先端部が前記ブラシヘッドの軸孔に挿入されてから、前記第１フックが前記第１係止部に当接される位置関係となるように、前記ヘッド支軸、前記軸孔、前記第１フック及び前記第１係止部が設けられている前記２）〜４）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。このように構成することで、ヘッド支軸が軸孔に確実に挿入されるように、蓋部材を柄本体に組み付けることができる。

６） 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記第１フックのフック部の先端までの、前記第１フックの長さ方向と直交方向に対する距離α２が４ｍｍ以上に設定されている前記１）〜５）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。距離α２は、第１フックの折れを防止して、第１フックと第１係止部とが適正に嵌合するように、４ｍｍ以上に設定することが好ましい。

７） 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記第１フックの先端部までの、前記第１フックの長さ方向に対する距離γ２が２ｍｍ〜４ｍｍに設定されている前記１）〜６）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。距離γ２は、第１フックの折れを防止して、第１フックと第１係止部とが適正に嵌合するように、０ｍｍ〜４ｍｍに設定することが好ましい。

８） 前記第１フック及び前記第１係止部の操作面が、半径０．２ｍｍ以上の円弧面で構成されている前記１）〜７）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。操作面を円弧面で構成する場合には、該円弧面の半径は、第１フックと第１係止部とが適正に嵌合するように、０．２ｍｍ以上に設定することが好ましい。

９） 前記第１フックを前記第１係止部に係合させるときにおける、前記第１フックの先端部と第１係止部の先端部との当接面の接線方向と、前記第１フックの突出方向とのなす角度の余角からなる接触角θが１２°〜６０°となるように、前記操作面が形成されている前記１）〜８）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。このように構成することで、蓋部材の組み付け時、第１フックを第１係止部に係合させるために、蓋部材を前方へ押し操作した際に、該押し操作力の一部により蓋部材を柄本体の基端部側へ押し操作して、蓋部材を柄本体の適正位置に確実に組み付けることができる。

１０） 前記柄本体の先端部に相互に係合可能な第２フックと第２係止部のうちの一方が設けられ、前記蓋部材の先端部に相互に係合可能な前記第２フックと前記第２係止部のうちの他方が設けられている前記１）〜９）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。この場合には、第２フックと第２係止部との係合により、蓋部材の先端部を柄本体の先端部の適正位置に精度よく強固に組み付けることができ、柄本体内に配置される動力伝達部の摩擦抵抗が増大するという不具合を一層効果的に防止できる。

１１） 前記柄本体の長さ方向の途中部の左右両側部に、相互に係合可能な第３フックと第３係止部のうちの一方が設けられ、前記蓋部材の長さ方向の途中部の左右両側部に、相互に係合可能な前記第３フックと前記第３係止部のうちの他方が設けられている前記１）〜１０）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。この場合には、第３フックと第３係止部との係合により、蓋部材の途中部を柄本体の途中部の適正位置に精度よく強固に組み付けることができ、柄本体内に配置される動力伝達部の摩擦抵抗が増大するという不具合を一層効果的に防止できる。

１２） 前記柄本体の開口部の外周部と前記蓋部材の外周部との嵌合部にあいじゃくり部が設けられている前記１）〜１１）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。このように構成すると、柄本体と蓋部材の上下方向や左右方向へのズレを防止して、柄本体内に配置される動力伝達部の摩擦抵抗が増大するという不具合を一層効果的に防止できる。

１３） 前記動力伝達部が、前記駆動部の出力軸の往復直線運動を、前記ブラシヘッドの往復回転運動に変換するヘッド側変換部を備えている前記１）〜１２）のいずれかに記載の電動歯ブラシ。この場合には、ヘッド側変換部により、駆動部の出力軸の往復直線運動をブラシヘッドの往復回転運動に変換して、回転式の電動歯ブラシを実現できる。また、ヘッド側変換部を備えていない替えブラシを出力軸に取り付けることで、ブラシヘッドを往復直線運動させることもできるので、替えブラシの交換により回転式とスライド式とに切り替え可能な電動歯ブラシを実現できる。

１４） 前記ヘッド側変換部は、前記出力軸とともに往復直線運動可能な連結棒と、前記連結棒と前記ブラシヘッド本体間に配置されて、前記連結棒側の基部が前記柄体に回転自在に枢支された揺動レバーと、前記連結棒の往復直線運動を前記揺動レバーの往復回転運動に変換する第１変換部と、前記揺動レバーの往復回転運動を前記ブラシヘッド本体の往復回転運動に変換する第２変換部とを備え、前記第１フック及び前記第１係止部が、前記柄体内の前記揺動レバーの基端部側において、前記揺動レバーの近くに配置されている前記１３）に記載の電動歯ブラシ。このように構成すると、柄体に対して回転自在な揺動レバーを連結棒とブラシヘッド間に設けるので、ブラシヘッドの最大回転角度を従来の電動歯ブラシと同様に十分に確保しつつ、連結棒及び出力軸の往復直線運動のストロークを小さくできる。このため、ブラシヘッドの最大回転角度を十分に確保して、清掃性を十分に確保しつつ、連結棒及び出力軸の往復直線運動のストロークを小さくして、連結棒及び出力軸を往復直線運動させるための運動エネルギを少なくできるとともに、連結棒及び出力軸と柄体との摩擦エネルギを少なくして、電動歯ブラシの消費電力を低減できる。なお、揺動レバーを設けると、それを往復回転運動させるための運動エネルギが余分に発生する。しかし、該運動エネルギは、連結棒及び出力軸のストロークが短くなることによる運動エネルギ及び摩擦エネルギの減少よりも小さいことから、電動歯ブラシ全体としては消費電力を低減できることになる。また、揺動レバーは、その基部を柄体に対して回動自在に枢支していることから、柄体における揺動レバーの枢支部分には比較的大きな力が作用する。このため、本発明のように、揺動レバーの基端部側において、揺動レバーの近くに第１フックと第１係止部とを設けることで、揺動レバーを安定的に枢支できるとともに、枢支部分における蓋部材と柄本体との結合強度を向上できる。

１５） 前記ブラシヘッドは、複数の植毛孔が設けられた植毛台と、前記植毛台から後方へ突出して、前記柄体における前記植毛台の後面側に設けた支持壁部を貫通する嵌合軸部とを有するブラシヘッド本体とを備え、前記嵌合軸部の後部に前記ヘッド側変換部が連結されている前記１３）又は１４）に記載の電動歯ブラシ。このように構成すると、特許文献１のようにクランクアームに動力を伝達する場合と比較して、ヘッド支軸の先端部と、ブラシヘッドに対する駆動部からの動力の作用点間の距離を短くできる。このため、駆動部からの動力によりブラシヘッドを往復回転運動させるときにおける、ブラシヘッドに作用するヘッド支軸の先端部を中心としたモーメントを小さくして、該モーメントによるブラシヘッドの振動を小さくでき、ブラシヘッドの振動を小さくできるので、ブラシヘッドの作動の安定性を向上できるとともに消費電力を低減できる。

１６） 両端部が前記嵌合軸部から外方側へ突出し、前方への移動が前記支持壁部で受け止められて、前記ブラシヘッド本体を抜け止めする抜け止め片が、前記嵌合軸部の後端部に直径方向に設けられ、前記嵌合軸部の後部における、前記抜け止め片よりも前記柄本体の基部側に前記ヘッド側変換部が連結されている前記１５）に記載の電動歯ブラシ。この場合には、抜け止め片の両端部が支持壁部に対して後方より当接することで、ブラシヘッドが柄本体に対して抜け止めされることになる。また、ヘッド支軸の前端部を中心にブラシヘッドが微小傾動した際には、抜け止め片の両端部が支持壁部の後面に当接して、支持壁部の後面上を摺動することで、ブラシヘッドを傾動させようとする荷重が受け止められる。更に、嵌合軸部の後部における、抜け止め片よりも柄本体の基部側にヘッド側変換部が連結されているので、抜け止め片にヘッド側変換部を連結する場合と比較して、ヘッド側変換部における、嵌合軸部との連結部分の厚さ分だけ、ヘッド部を前後方向に小型に構成することができ、口腔内におけるヘッド部の操作性を向上できるので、例えば大臼歯の裏側の清掃性を向上できる。更にまた、抜け止め片の厚さ分だけ、ヘッド支軸の先端部と、ブラシヘッドに対する駆動部からの動力の作用点間の距離を短くできるので、動力伝達部からの動力によりブラシヘッドを往復回転運動させるときにおける、ブラシヘッドに作用するヘッド支軸の先端部を中心としたモーメントを小さくして、該モーメントによるブラシヘッドの振動を小さくでき、ブラシヘッドの作動の安定性を向上できる。また、ブラシヘッドの振動が小さくなるので、抜け止め片と支持壁部との接触を少なくできるとともに、両者の接触による摩擦抵抗を少なくして、消費電力を低減できる。

１７） 前記ヘッド側変換部は、基部が前記柄体に回転自在に枢支され、先端部が前記嵌合軸部の後部における、前記抜け止め片よりも前記柄本体の基部側に連結された揺動レバーを備えている前記１６）に記載の電動歯ブラシ。このように構成することで、ブラシヘッドの往復回転運動の回転角度を十分に確保できる。

１８） 前記嵌合軸部の後部における、前記抜け止め片よりも前記柄本体の基部側に、半径方向へ延びる溝部からなるガイド部が設けられ、前記揺動レバーの先端部に前記ガイド部に移動自在に嵌合する連結ピンが設けられている前記１７）に記載の電動歯ブラシ。

本発明に係る電動歯ブラシによれば、柄本体に対する蓋部材の組み付け作業の作業性を向上でき、しかも柄本体に対する蓋部材の組付精度及び組付強度を向上して、成形時における蓋部材の変形や、ブラッシング時における蓋部材の撓みにより、柄本体内に配置される動力伝達部の摩擦抵抗が増大するという不具合を効果的に防止できる。

電動歯ブラシの斜視図 替えブラシを取り外した状態での電動歯ブラシの斜視図 電動歯ブラシの駆動部の説明図 替えブラシの分解斜視図 替えブラシの正面図 図６（Ａ）は蓋部材の正面図、図６（Ｂ）は蓋部材を取り外した状態での柄本体の背面図 図５のVII-VII線断面図 図５のVIII-VIII線断面図 図５のIX-IX線断面図及びその要部拡大図 図１０（Ａ）はブラシヘッドと揺動レバーと連結棒の連結状態での斜視図、図１０（Ｂ）はブラシヘッドと揺動レバーと連結棒の分解斜視図 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）はそれぞれヘッド側変換部の作動説明図 連結棒及び揺動レバーを取り外した状態での図６のXII-XII線断面図 図５のXIII-XIII線断面図 図５のXIV-XIV線断面図 蓋部材の組み付け方法の説明図 距離γ１と干渉寸法ΔＬとの関係を示すグラフ

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、ブラシヘッド側を上側にし、毛束の植設側を前側にして、電動歯ブラシを縦向姿勢に配置した状態を基準に、上下方向及び前後左右方向を定義して説明する。

図１、図２に示すように、電動歯ブラシ１０は、持ち手を兼ねる本体装置１１と、本体装置１１に着脱自在に取り付けられた替えブラシ３０とを備えている。

≪本体装置≫
本体装置１１は、図１〜図３に示すように、手で把持可能な本体ケース１２と、本体ケース１２の上部に内装した駆動部１３と、本体ケース１２の下部に内装した一次電池又は二次電池からなる電池１４とを備えている。電池１４として、一次電池を用いる場合には、電池１４を本体ケース１２に対して交換可能に内装することになり、また二次電池を用いる場合には、本体ケース１２の下端部内に誘導コイルを内装し、本体装置１１を充電器にセットすることで、無接点で誘導コイルに誘導電流を発生させて、電池を充電できるように構成することもできる。

＜駆動部＞
駆動部１３は、図３に示すように、ガイド部材１５に沿って上下方向に移動自在に設けた出力軸１６と、出力軸１６の下方に設けたモータ１７と、出力軸１６とモータ１７間に配置されて、モータ１７の回転軸１８の回転運動を出力軸１６の上下方向の往復直線運動に変換する本体側変換部２０とを備えている。

＜本体側変換部＞
本体側変換部２０について説明すると、モータ１７の回転軸１８には駆動ギヤ２１が固定され、回転軸１８の上方には回転軸１８と直交方向のギヤ支軸２２が設けられ、ギヤ支軸２２には駆動ギヤ２１に噛合するリングギヤ２３が支持されている。リングギヤ２３にはギヤ支軸２２の中心から一定の偏心距離Ｅだけ偏心させた位置に中心を有するカム軸２４が突出状に形成され、出力軸１６の下端部にはカム軸２４が内嵌する長穴２５ａを有する従動部材２５が固定されている。そして、モータ１７の回転軸１８が回転すると、駆動ギヤ２１を介してリングギヤ２３が回転し、カム軸２４が従動部材２５の長穴２５ａ内においてギヤ支軸２２を中心として偏心回転し、カム軸２４の回転時における上下方向の成分のみが従動部材２５に伝達されて、カム軸２４の中心とギヤ支軸２２の中心間の偏心距離Ｅの２倍のストロークで、出力軸１６が、図３に矢印Ａで示すように、上下方向に往復直線運動することになる。

なお、本体装置１１としては、出力軸１６を往復直線運動し得るものであれば、任意の構成のものを採用することができる。例えば駆動部１３として、コイルと永久磁石とを有するリニアアクチュエータを備えさせ、コイルに交番電流を流すことで、出力軸１６を往復直線運動可能に構成したリニア式の駆動部を有するものを採用することもできる。

≪替えブラシ≫
替えブラシ３０は、図１、図２、図４に示すように、本体ケース１２から上方へ延びる柄体３１と、柄体３１の先端部に設けたブラシヘッド４０と、駆動部１３の出力軸１６の往復直線運動を、ブラシヘッド４０の往復回転運動に変換するヘッド側変換部５０とを備えている。なお、動力伝達部は、本体側変換部２０とヘッド側変換部５０などから構成されている。

＜柄体＞
柄体３１について説明すると、図４〜図７に示すように、柄体３１は、上部の後面側（先端側後部）に開口部３３を設けた中空筒状の柄本体３２と、柄本体３２の開口部３３を閉塞するように柄本体３２に着脱可能に取り付けた蓋部材７０とを備え、柄本体３２及び蓋部材７０は合成樹脂材料を用いた成形品で構成されている。替えブラシ３０は、柄本体３２に対してヘッド側変換部５０及びブラシヘッド４０を組み付けた状態で、柄本体３２に対して蓋部材７０を取り付けることで組み立てられている。

図２に示すように、柄本体３２の下端部には内嵌筒部３２ａが形成され、本体ケース１２の上端部にはカバー筒３５が固定され、柄体３１は、内嵌筒部３２ａをカバー筒３５に内嵌固定することで、本体ケース１２に着脱自在で且つ出力軸１６の軸方向に相対移動不能に取付けられている。

＜ブラシヘッド＞
ブラシヘッド４０は、図１０に示すように、柄体３１の先端部に回転自在に設けたブラシヘッド本体４１と、ブラシヘッド本体４１の植毛台４２に植設された複数の毛束４３からなるブラシ部４４とを備えている。

ブラシ部４４は、合成樹脂製の複数本のフィラメントを束ねてなる毛束４３を、植毛台４２に形成した１乃至複数個の植毛孔４２ａに植設固定した周知の構成のものである。なお、毛束４３は、図面では１つの塊として描写したが、実際には複数本のフィラメントを束ねて構成されている。

ブラシヘッド本体４１は、円板状の植毛台４２と、植毛台４２の後面中央部に後方へ突出状に設けた嵌合軸部４５と、嵌合軸部４５の後面に後方へ突出状に略直径方向に設けた抜け止め片４６と、抜け止め片４６と略直交する嵌合軸部４５の半径方向に形成した溝部からなる第２ガイド部４７とを備えている。

柄体３１に対するブラシヘッド本体４１の取付構造について説明すると、図４〜図９に示すように、柄本体３２の先端部にはブラシヘッド本体４１の後面側に配置されるヘッド支持部３２ｂが設けられ、ヘッド支持部３２ｂの前面側には植毛台４２の略厚さ分だけ後方へ段落ちした位置に支持壁部３７が形成されている。支持壁部３７の中央部には嵌合軸部４５が遊嵌状に挿通する貫通孔３７ａが形成されるとともに、貫通孔３７ａから上下方向に延びる１対の切欠部３７ｂが形成されている。抜け止め片４６の両端部には嵌合軸部４５の半径方向外方側へ突出する抜け止め部４６ａが形成され、ブラシヘッド本体４１は、１対の抜け止め部４６ａを１対の切欠部３７ｂに挿通させるとともに、貫通孔３７ａに嵌合軸部４５を遊嵌状に装着した状態で、ブラシヘッド本体４１を約９０°回転させることで、一定角度の範囲内において、抜け止め部４６ａの前方への移動が支持壁部３７により規制されて、柄本体３２に対して往復回転自在に抜け止めされている。

蓋部材７０の上部には軸受部７０ａが前方へ突出状に設けられ、軸受部７０ａには前方へ延びる金属製のヘッド支軸４９が固着され、ブラシヘッド本体４１にはヘッド支軸４９が内嵌する軸孔４１ａが形成され、ブラシヘッド本体４１はヘッド支軸４９に回転自在に枢支されている。ブラシヘッド本体４１は、抜け止め片４６が支持壁部３７と軸受部７０ａ間に一定のクリアランスをあけて保持されることで、ヘッド支軸４９の軸方向にほとんど移動しないように柄体３１に組み付けられている。なお、ブラシヘッド本体４１の取付構造としては、ブラシヘッド本体４１を柄体３１に対して往復回転運動可能に保持できる構成であれば、上述した以外の取付構造を採用することもできる。

図８、図９に示すように、植毛台４２のうちの軸孔４１ａの形成位置における植毛孔４２ａは省略され、ヘッド支軸４９の前端部は、植毛台４２の後面よりも前側、より好ましくは植毛孔４２ａの奥端部よりも前側、更に好ましくはヘッド支軸４９の前端部が植毛台４２を突き抜けない範囲で、極力前側に配設されている。このように、植毛台４２の後面からヘッド支軸４９の前端部までの距離Ｌ１をできるだけ長く設定することで、ブラシヘッド本体４１に対するヘッド支軸４９の挿入深さＬ２を十分に確保しつつ、替えブラシ３０の先端側部分を構成する、毛束４３を除いたヘッド部３４の厚さＢＴを薄くして、大臼歯の裏側の清掃性を向上できるように構成されている。

また、このようにヘッド支軸４９の前端部を植毛台４２の後面よりも前側に配置させると、植毛台４２の後面よりも後側に配置させる場合と比較して、ブラシヘッド４０に対して斜め後方へのブラッシング圧が作用したときにおける、ブラシヘッド本体４１と柄本体３２との接触による摩擦抵抗を低減できる。つまり、ブラシヘッド４０に対して斜め後方へのブラッシング圧が作用すると、ブラシヘッド４０はヘッド支軸４９の前端部を中心として揺動し、ブラシヘッド４０に作用する斜め後方への荷重が軸受部７０ａで受け止められるとともに、一方の抜け止め部４６ａの前面が支持壁部３７の後面に接触し、このときの接触圧に応じてブラシヘッド４０の回転を止めようとする摩擦抵抗が発生する。しかし、ヘッド支軸４９の前端部を植毛台４２の後面よりも前側に配置すると、ブラシヘッド４０が、例えば図９に仮想線で示すように揺動した場合に、支持壁部３７の後面に対する抜け止め部４６ａの接触方向のなす角度θ１が、ヘッド支軸４９の前端部を植毛台４２の後面位置に配置させた場合の角度θ２よりも小さくなり、その分摩擦抵抗が小さくなって、消費電力を節減できることになる。ただし、ヘッド支軸４９の前端部は、植毛台４２の後面よりも前側に配置させることが好ましいが、後側に配置させることもできる。

＜ヘッド側変換部＞
ヘッド側変換部５０は、図４、図６〜図１１に示すように、出力軸１６とともに往復直線運動可能な連結棒５１と、連結棒５１とブラシヘッド本体４１間に配置されて、連結棒５１側の基部が柄体３１に回転自在に枢支された揺動レバー５２と、連結棒５１の往復直線運動を揺動レバー５２の往復回転運動に変換する第１変換部５３と、揺動レバー５２の往復回転運動をブラシヘッド本体４１の往復回転運動に変換する第２変換部５４とを備えている。

（連結棒）
連結棒５１について説明すると、柄体３１内には柄体３１の下端部から上端側へ延びる連結棒５１が上下移動自在に内装され、連結棒５１の下端部には出力軸１６を着脱可能に外嵌する嵌合筒部５５が形成されている。嵌合筒部５５の下半部は、上下方向に延びる１対のスリット５６により半筒状の分割筒５５ａに分割構成され、分割筒５５ａの内面の下端近傍部には内側へ突出する係合突部５７が形成され、嵌合筒部５５には分割筒５５ａを相互に接近する方向へ付勢可能なコイルバネ５９が外装され、出力軸１６の上端部を嵌合筒部５５に内嵌させると、分割筒５５ａの素材の弾性及びコイルバネ５９の付勢力により係合突部５７が出力軸１６に形成した係合溝１６ａに係合して、連結棒５１が出力軸１６に対して軸方向に相対移動不能に連結されるように構成されている。

（揺動レバー）
柄本体３２の前壁部における植毛台４２よりもやや下側の右部には後方へ延びるレバー支軸６０が固定され、蓋部材７０にはレバー支軸６０の後端部を保持する軸受部７０ｂが設けられている。レバー支軸６０は蓋部材７０と柄本体３２の前壁部間に架設状に固定され、レバー支軸６０の途中部には上方へ延びる揺動レバー５２がその基部において回転自在に枢支されている。

（第１変換部）
第１変換部５３について説明すると、揺動レバー５２の基部には側方へ延びる連結部５２ａが設けられ、連結部５２ａの基端部には左右方向に細長い長穴からなる第１ガイド部６１が形成されている。

連結棒５１の上端部には左側へオフセットしたオフセット部５８が形成され、オフセット部５８の端部には第１ガイド部６１に回転自在で且つ第１ガイド部６１に沿って移動自在に嵌合する第１連結ピン６２が固定され、連結棒５１が上下方向に往復直線運動することで、揺動レバー５２がレバー支軸６０を中心に往復回転運動するように構成されている。

（第２変換部）
第２変換部５４について説明すると、嵌合軸部４５には半径方向の下方側へ延びて下端部を開口させた溝部からなる第２ガイド部４７が形成され、揺動レバー５２の先端部には第２ガイド部４７に回転自在で且つ第２ガイド部４７に沿って移動自在に嵌合する第２連結ピン６３が前方へ突出状に固定され、揺動レバー５２がレバー支軸６０を中心として往復回転運動することで、ブラシヘッド４０がヘッド支軸４９を中心に往復回転運動するように構成されている。

ヘッド支軸４９とレバー支軸６０と第１連結ピン６２と第２連結ピン６３とは平行に配置されている。ただし、任意の組み合わせで角度を付けて配置することも可能である。

ヘッド支軸４９を中心としたブラシヘッド４０の最大回転角度θ３は、任意に設定可能であるが、大きすぎるとヘッド側変換部５０の構成が複雑になり、小さすぎると清掃性が低下するので、４０°〜８５°の範囲内に設定することが望ましく、４５°〜８０°の範囲内に設定することが更に望ましい。

このヘッド側変換部５０では、連結棒５１が、図１１（Ａ）に示す上限位置から、図１１（Ｂ）に示す中間位置を経て、図１１（Ｃ）に示す下限位置まで、矢印Ａ１の方向へ下降すると、第１変換部５３の第１連結ピン６２と第１ガイド部６１とを介して、揺動レバー５２がレバー支軸６０を中心に矢印Ｂ１の方向へ回動し、第２変換部５４の第２連結ピン６３と第２ガイド部４７とを介して、ブラシヘッド４０がヘッド支軸４９を中心に矢印Ｃ１の方向へ回転し、図１１（Ｃ）に示す位置まで揺動レバー５２及びブラシヘッド４０が回転する。一方、連結棒５１が、図１１（Ｃ）に示す下限位置から、図１１（Ｂ）に示す中間位置を経て、図１１（Ａ）に示す上限位置まで、矢印Ａ２の方向へ上昇すると、第１変換部５３の第１連結ピン６２と第１ガイド部６１とを介して、揺動レバー５２がレバー支軸６０を中心に矢印Ｂ２の方向へ回動し、第２変換部５４の第２連結ピン６３と第２ガイド部４７とを介して、ブラシヘッド４０がヘッド支軸４９を中心に矢印Ｃ２の方向へ回転し、図１１（Ａ）に示す位置まで揺動レバー５２及びブラシヘッド４０が回転する。このため、連結棒５１が上下方向に往復直線運動すると、揺動レバー５２がレバー支軸６０を中心に左右方向に一定角度だけ往復回転運動するとともに、ブラシヘッド４０がヘッド支軸４９を中心として一定角度だけ往復回転運動することになる。このように、揺動レバー５２を用いたヘッド側変換部５０により、連結棒５１の往復直線運動をブラシヘッド４０の往復回転運動に変換するので、ブラシヘッド４０の最大回転角度θ３を従来の電動歯ブラシと同様に十分に確保しつつ、連結棒５１及び出力軸１６の往復直線運動のストロークＳを小さくできる。

このため、ブラシヘッド４０の最大回転角度θ３を十分に確保して、清掃性を十分に確保しつつ、連結棒５１及び出力軸１６の往復直線運動のストロークＳを小さくして、連結棒５１及び出力軸１６を往復直線運動させるための運動エネルギを少なくできるとともに、連結棒５１及び出力軸１６と柄本体３２との摩擦エネルギを少なくして、電動歯ブラシ１０の消費電力を低減できる。

また、ヘッド側変換部５０を備えていない周知の替えブラシ３０を出力軸１６に取付けることで、ブラシヘッド４０を出力軸１６とともに往復直線運動させることもでき、替えブラシ３０の交換により回転式とスライド式とに切り替え可能な電動歯ブラシ１０を構成できる。

更に、嵌合軸部４５に溝部からなる第２ガイド部４７を形成し、この第２ガイド部４７に第２連結ピン６３を嵌合させているので、揺動レバー５２の先端部と抜け止め部４６ａとをブラシヘッド４０の軸方向の同じ位置に配置させることが可能となり、またヘッド支軸４９の先端部を植毛台４２の後面よりも前側に配置させているので、ヘッド部３４の厚さＢＴを、例えば特許文献１記載のような構成のヘッド部よりも、１ｍｍ〜４ｍｍだけ薄肉に構成することができる。そして、このようにヘッド部３４の厚さＢＴを薄くできるので、口腔内におけるヘッド部３４の操作性を向上して、例えば大臼歯の裏側の清掃性を向上できる。

また、揺動レバー５２と嵌合軸部４５との連結部としての第２ガイド部４７と第２連結ピン６３との嵌合部が、抜け止め片４６の厚さ分だけ、ヘッド支軸４９の先端側に接近配置されるので、ヘッド支軸４９を中心としたブラシヘッド４０に対する動力伝達時のモーメントを小さくして、作動時におけるブラシヘッド４０の振動を低減できるとともに、抜け止め片４６と支持壁部３７との接触を少なくできるとともに、両者の接触による摩擦抵抗を少なくできる。このため、この電動歯ブラシ１０では、ブラシヘッド４０の作動の安定性を向上できるとともに消費電力を低減できる。

ただし、動力伝達部としては、モータ１７の回転運動やリリアアクチュエータの往復直線運動を、ヘッド支軸４９を中心としたブラシヘッド４０の往復回転運動に変換できるものであれば任意の構成のものを採用できる、例えば、ヘッド側変換部５０として、特許文献１記載の電動歯ブラシ１０のように、ブラシヘッド４０の抜け止めを兼ねる１対のクランクアームをブラシヘッド４０に設け、該クランクアームの一方に凹部を形成し、該凹部にジョイントの先端の屈曲部を嵌合させて連結し、ジョイントの基端部を連結棒５１の先端部に傾動自在に連結し、駆動部１３の出力軸１６により連結棒５１を往復直線運動させることで、ジョイントを介してブラシヘッド４０を往復回転運動するように構成したものを採用することもできる。また、本体装置１１としては、出力軸１６を往復直線運動するように構成したものだけでなく、出力軸を回転運動、往復回転運動または揺動運動するように構成したものを採用することも可能である。更に、ヘッド側変換部５０としては、ヘッド支軸４９の先端部の位置を植毛台４２の後面よりも前側に配置したものであれば、出力軸１６の往復直線運動、回転運動、往復回転運動又は揺動運動などの運動を、ヘッド支軸４９を中心としたブラシヘッド４０の往復回転運動に変換し得る、任意の構成のものを採用することができる。例えば、特許文献２記載のように、モータ１７の回転運動を、レバー支軸６０の一端部の揺動運動に変換する第一運動変換機構と、レバー支軸６０の他端部の揺動運動をブラシ体の回転往復運動に変換する第二運動変換機構とを備えたものなど、任意の構成のものを採用することも可能である。

（蓋部材の取付構造）
蓋部材７０の取付構造について説明すると、図４〜図９、図１２〜図１５に示すように、蓋部材７０の下端部（基端部）には、開口部３３の下端部（基端部）から柄本体３２内に挿入されて、蓋部材７０の基端部を柄本体３２に係止する左右１対の係止片７１が突出状に設けられている。

柄本体３２の長さ方向の途中部には略Ｕ字状の第１係止部７２が、柄本体３２の長さ方向と略直交する平面内に設けられ、第１係止部７２は、揺動レバー５２の下側において、柄本体３２の前壁部の右部に後方へ突出状に設けられている。蓋部材７０の長さ方向の途中部には第１係止部７２に係合可能な第１フック７３が前方へ向けて突出状に設けられ、第１フック７３はフック部７３ａが上側に向くように配置されて、フック部７３ａが第１係止部７２に下側から係合するように構成されている。第１係止部７２の先端部には操作面７２ｂが形成され、第１フック７３の先端部には操作面７３ｂが形成され、第１係止部７２に第１フック７３を係合させるときに、両者の操作面７２ｂ、７３ｂが当接して、蓋部材７０を前方へ押し操作する操作力の一部が、蓋部材７０を下方へ操作する操作力に変換されるように構成されている。ただし、蓋部材７０に第１係止部７２を設け、柄本体３２に第１フック７３を設け、第１フック７３の下側にフック部７３ａを設け、第１フック７３の下側に第１係止部７２が係合するように構成することもできる。また、操作面７２ｂ、７３ｂは、第１フック７３と第１係止部７２の少なくとも一方に設けることができる。

なお、符号７４は、柄本体３２及び蓋部材７０に形成した水抜き孔であるが、第１フック７３の上側に形成される水抜き孔７４は、第１フック７３のフック部７３ａを成形する金型の抜き孔によって形成されている。

柄本体３２の上端部（先端部）には下側へ向けて突出する第２係止部７５が形成され、蓋部材７０の先端部には第２係止部７５に係合可能な第２フック７６が形成され、第２フック７６は第２係止部７５に下側から係合するように構成されている。ただし、柄本体３２に第２フック７６を設け、蓋部材７０に第２係止部７５を設けることも可能である。

第１フック７３よりもやや下側において蓋部材７０の長さ方向の途中部には、略Ｕ字状の左右１対の第３係止部７７が上下方向に沿って前方へ向けて突出状に設けられている。柄本体３２の左右の側壁部には、第３係止部７７に係合可能な左右１対の第３フック７８が内側へ向けて突出状に形成されている。ただし、蓋部材７０に第３フック７８を設け、柄本体３２に第３係止部７７を設けることも可能である。

柄本体３２の開口部３３の外周部と前記蓋部材７０の外周部には相互に嵌合するあいじゃくり部７９が設けられ、柄本体３２に蓋部材７０を組付けた状態で、あいじゃくり部７９により、柄本体３２と蓋部材７０とが上下左右に相対移動しないように構成されている。

蓋部材７０は、図１５に示すように、その下端部の回動中心Ｐを中心として回動させて、柄本体３２に組み付けられるが、このときヘッド支軸４９の先端部がブラシヘッド本体４１に干渉しないで軸孔４１ａに挿入されるように、ブラシヘッド本体４１の嵌合軸部４５は、支持壁部３７の貫通孔３７ａに遊嵌状に挿通され、蓋部材７０の取り付け前において、ブラシヘッド本体４１は、図１２に示すように、柄本体３２に対して干渉寸法ΔＬだけ上方へ微小移動可能に組み付けられている。

ここで、干渉寸法ΔＬは、図１５、図１６に示すように、回動中心Ｐからヘッド支軸４９までの距離α１が長くなると減少し、回動中心Ｐからヘッド支軸４９の先端部までの、ヘッド支軸４９の軸方向に対する距離γ１が長くなると増大する傾向を示すので、干渉寸法ΔＬを小さく設定して蓋部材７０の組み付け作業の作業性を向上するため、距離α１は極力長く設定することが好ましく、距離γ１は極力短く設定することが好ましい。具体的には、距離α１は２０ｍｍ〜４０ｍｍに設定し、距離γ１は４ｍｍ〜８ｍｍに設定することになる。

第１フック７３及び第１係止部７２と、ヘッド支軸４９及び軸孔４１ａとの位置関係は、図１５に示すように、蓋部材７０の組み付け時に、ヘッド支軸４９の先端部がブラシヘッド４０の軸孔４１ａに挿入されてから、第１フック７３が第１係止部７２に当接される位置関係に配置され、蓋部材７０を柄本体３２に組み付けた状態で、ヘッド支軸４９が軸孔４１ａに確実に挿入されるように構成されている。

蓋部材７０の組み付け時における回動中心Ｐから、第１フック７３のフック部７３ａの先端までの、第１フック７３の長さ方向と直交方向に対する距離α２は、第１フック７３の折れを防止して、第１フック７３と第１係止部７２とが適正に嵌合するように、４ｍｍ以上に設定することが好ましく、１０ｍｍ〜２０ｍｍに設定することがより好ましい。

蓋部材７０の組み付け時における回動中心Ｐから、第１フック７３の先端部までの、第１フック７３の長さ方向に対する距離γ２は、第１フック７３の折れを防止して、第１フック７３と第１係止部７２とが適正に嵌合するように、０ｍｍ〜４ｍｍに設定することが好ましく、２ｍｍ〜３ｍｍに設定することがより好ましい。

操作面７２ｂ、７３ｂは、途中が外方へ突出する円弧面などの曲面やテーパ面で構成され、第１フック７３を第１係止部７２に係合させるときにおける、第１フック７３の先端部と第１係止部７２の先端部との当接部の接線方向と、第１フック７３の突出方向とのなす角度の余角からなる接触角θが、１２°〜６０°となるように傾斜状に形成され、蓋部
材７０の組み付け時、第１フック７３を第１係止部７２に係合させるために、蓋部材７０を前方へ押し操作した際に、該押し操作力の一部により蓋部材７０を柄本体３２の基端部側へ押し操作して、蓋部材７０を柄本体３２の適正位置に確実に組み付けることができるように構成されている。

第１係止部７２の操作面７２ｂと第１フック７３の操作面７３ｂを円弧面で構成する場合には、その半径Ｒ１，Ｒ２は、０．２ｍｍ以上に設定することが好ましく、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍに設定することがより好ましい。

第１フック７３及び第１係止部７２は、柄体３１内の揺動レバー５２の基端部側において揺動レバー５２の近くに配置され、これにより揺動レバー５２の枢支分部における蓋部材７０と柄本体３１との結合強度を向上でき、蓋部材７０と柄本体３１間に揺動レバー５２を安定的に枢支できる。なお、揺動レバー５２の近くにとは、第３フック７８及び第３係止部７７よりも揺動レバー５２の近くであって、第１フック７３と第１係止部７２との係合部の中心とレバー支軸６１の中心間の距離が７ｍｍ以下の位置を意味する。

（柄体の組付方法）
先ず、図４に示すように、柄本体３２に対してヘッド側変換部５０及びブラシヘッド４０を組み付け、この状態で蓋部材７０の係止片７１を柄本体３２内に斜めに挿入するとともに、図１２に示すように、ブラシヘッド４０を、蓋部材７０が組み付けられた状態における仮想線で図示の位置から、干渉寸法ΔＬだけ上側へ微小移動させた、実線で図示の位置へ移動させる。

次に、図１５に示すように、蓋部材７０の下端部の回動中心Ｐを中心として、蓋部材７０の先端部が柄本体３２側へ回動するように、蓋部材７０を柄本体３２側（前側）へ押し操作する。これにより、ヘッド支軸４９の先端部が軸孔４１ａに挿入され、次に第１フック７３が第１係止部７２に係合されるとともに、第３フック７８が第３係止部７７に係合され、次に第２フック７６が第２係止部７５に係合されて、柄本体３２に対して蓋部材７０が組み付けられることになる。また、あいじゃくり部７９は、蓋部材７０の回動操作により、下側から順次相互に嵌合されることになる。

このように柄本体３２に対して蓋部材７０を組付けると、第１フック７３が第１係止部７２に係合するときに、第１フック７３の先端部が第１係止部７２の先端部に当接して、第１フック７３が弾性変形し、第１フック７３が第１係止部７２に係合することになるが、第１フック７３と第１係止部７２の少なくとも一方には操作面７２ｂ、７３ｂが形成されているので、図１５に示すように、蓋部材７０を柄本体３２側へ押し操作するだけで、該押し操作の操作力Ｆの一部により操作面７２ｂ、７３ｂを介して蓋部材７０が柄本体３２の下側（基端部側）へ押し操作されながら、第１フック７３が第１係止部７２に係合されて、柄本体３２に蓋部材７０が取り付けられることになる。このため、第１フック７３を第１係止部７２に係合させるときに、蓋部材７０を柄本体３２へ操作しながら、柄本体３２の基端部側へ操作するという、煩雑な作業が不要となり、柄本体３２に対して蓋部材７０を容易に且つ円滑に組み付けることが可能となり、柄本体３２に対する蓋部材７０の組み付け作業の作業性を向上できる。

また、第１フック７３と第１係止部７２との係合により、蓋部材７０の長さ方向の途中部を柄本体３２に固定でき、また第３フック７８と第３係止部７７との係合によっても、蓋部材７０の長さ方向の途中部を柄本体３２に固定できるので、蓋部材７０の長さを長く設定した場合でも、蓋部材７０を柄本体３２の適正位置に精度良く強固に組み付けることができる。このため、成形時における蓋部材７０の変形や、ブラッシング時における蓋部材７０の撓みにより、ヘッド側変換部５０において摩擦抵抗が増大するという不具合を防止できる。また、第２フック７６と第２係止部７５との係合により、蓋部材７０の先端部を柄本体３２の先端部の適正位置に精度よく強固に組み付けることができ、ヘッド側変換部５０において摩擦抵抗が増大するという不具合を一層効果的に防止できる。更に、柄本体３２の開口部３３の外周部と前記蓋部材７０の外周部との嵌合部にあいじゃくり部７９が設けられているので、柄本体３２と蓋部材７０の上下方向や左右方向へのズレを防止して、ヘッド側変換部５０において摩擦抵抗が増大するという不具合を一層効果的に防止できる。

更に、ヘッド支軸４９の組み付け作業の作業性を向上するため、ヘッド支軸４９が蓋部材７０に固定されているが、図１５に示す距離α１を長く設定するとともに、距離γ１を短く設定しているので、蓋部材７０の組み付け時におけるヘッド支軸４９とブラシヘッド４０との干渉寸法ΔＬを小さく設定して、柄本体３２に対する蓋部材７０の組み付け作業の作業性を向上できる。しかも、このように干渉寸法ΔＬを短くすると、ブラシヘッド本体４１の嵌合軸部４５と支持壁部３７の貫通孔３７ａ間の隙間を少なくして、その分支持壁部３７の強度剛性を高めることができる。

次に、第１係止部７２及び第１フック７３の構成を決定するために行った評価試験について説明する。

第１試験体として、表１に示すように、第１係止部７２及び第１フック７３の操作面７２ｂ、７３ｂをそれぞれ円弧面で構成し、第１フック７３の操作面７３ｂの円弧の半径Ｒ２を１ｍｍに設定するとともに、回動中心Ｐからフック部７３ａの先端部までの距離α２を１４．６ｍｍに設定し、第１係止部７２の操作面７２ｂの円弧の半径Ｒ１を０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍに、また第１フック７３の突出長さγ２を２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍにそれぞれ設定した、９種類の柄体３１を製作した。

第２試験体として、第１係止部７２及び第１フック７３の操作面７２ｂ、７３ｂをそれぞれ円弧面で構成し、第１係止部７２の操作面７２ｂの円弧の半径Ｒ１を１ｍｍに設定するとともに、回動中心Ｐからフック部７３ａの先端部までの距離α２を１４．６ｍｍに設定し、第１フック７３の操作面７３ｂの円弧の半径Ｒ２を０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍに、また第１フック７３の突出長さγ２を２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍにそれぞれ設定した、９種類の柄体３１を製作した。

第３試験体として、第１係止部７２及び第１フック７３の操作面７２ｂ、７３ｂをそれぞれ円弧面で構成し、両操作面７２ｂ、７３ｂの円弧の半径Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ１ｍｍに設定するとともに、回動中心Ｐからフック部７３ａの先端部までの距離α２を１４．６ｍｍ、９．６ｍｍ、４．８ｍｍに、また第１フック７３の突出長さγ２を２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍにそれぞれ設定した、９種類の柄体３１を製作した。

そして、これら２７種類の試験体における、柄本体３２に対する蓋部材７０の組付性を評価した。その結果を、表１に示す。また、各試験体における、第１フック７３の操作面７３ｂが第１係止部７２の操作面７２ｂに当接したときの接触角θを求めて表１に記載した。

（評価基準）
表１中の記号「○」「△」「×」「××」は、次のような評価を表す。
「○」：問題なく組み付けることができ、組付性が良好であった場合
「△」：組付け可能であるが、嵌合が硬く、組付性があまり良くない場合
「×」：嵌合が硬すぎて組み付け困難であった場合
「××」：第１フック７３の先端部の平坦面７３ｃが第１係止部７２の操作面７２ｂに当接して、嵌合不能な場合

表１から、第１フック７３の突出長さγ２は短くなるにしたがって、組付性が良好になる傾向を示し、２ｍｍ〜４ｍｍに設定することが好ましいとが分かる。また、操作面７２ｂ、７３ｂの半径Ｒ１，Ｒ２は、大きくなるにしたがって、組付性が良好になる傾向を示し、０．２ｍｍ以上に設定することが好ましいことが分かる。更に、距離α２は、組付性を確保するため、４ｍｍ以上に設定することが好ましいことが分かる。接触角θは、組付性を確保するため、１２°〜６０°に設定することが好ましいことが分かる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。

１０ 電動歯ブラシ
１１ 本体装置
１２ 本体ケース
１３ 駆動部
１４ 電池
１５ ガイド部材
１６ 出力軸
１６ａ 係合溝
１７ モータ
１８ 回転軸
２０ 本体側変換部
２１ 駆動ギヤ
２２ ギヤ支軸
２３ リングギヤ
２４ カム軸
２５ 従動部材
２５ａ 長穴
３０ 替えブラシ
３１ 柄体
３２ 柄本体
３２ａ 内嵌筒部
３２ｂ ヘッド支持部
３３ 開口部
３４ ヘッド部
３５ カバー筒
３７ 支持壁部
３７ａ 貫通孔
３７ｂ 切欠部
４０ ブラシヘッド
４１ ブラシヘッド本体
４１ａ 軸孔
４２ 植毛台
４２ａ 植毛孔
４３ 毛束
４４ ブラシ部
４５ 嵌合軸部
４６ 抜け止め片
４６ａ 抜け止め部
４７ 第２ガイド部
４９ ヘッド支軸
５０ ヘッド側変換部
５１ 連結棒
５２ 揺動レバー
５２ａ 連結部
５３ 第１変換部
５４ 第２変換部
５５ 嵌合筒部
５５ａ 分割筒
５６ スリット
５７ 係合突部
５８ オフセット部
５９ コイルバネ
６０ レバー支軸
６１ 第１ガイド部
６２ 第１連結ピン
６３ 第２連結ピン
７０ 蓋部材
７０ａ 軸受部
７０ｂ 軸受部
７１ 係止片
７２ 第１係止部
７２ｂ 操作面
７３ 第１フック
７３ａ フック部
７３ｂ 操作面
７３ｃ 平坦面
７４ 水抜き孔
７５ 第２係止部
７６ 第２フック
７７ 第３係止部
７８ 第３フック
７９ あいじゃくり部

Claims (16)

1. 本体ケースに内装した駆動部と、前記本体ケースから延びる柄体と、前記柄体の先端側部分の前面側に設けたブラシヘッドと、前記ブラシヘッドが往復回転運動するように、前記駆動部の動力を前記ブラシヘッドに伝達する動力伝達部とを備えた電動歯ブラシにおいて、
   前記柄体は、先端側後部に開口部を有する柄本体と、前記開口部を閉塞するように前記柄本体に取り付けられた蓋部材とを備え、
   前記蓋部材の基端部に、前記開口部の基端部から前記柄本体内に挿入されて、前記蓋部材の基端部を前記柄本体に係止する係止片が突出状に設けられ、
   前記柄本体の長さ方向の途中部に、相互に係合可能な第１フックと第１係止部のうちの一方が設けられ、前記蓋部材の長さ方向の途中部に、相互に係合可能な前記第１フックと前記第１係止部のうちの他方が設けられ、
   前記蓋部材は、前記係止片を前記開口部の基端部から前記柄本体内に挿入して、前記蓋部材の基端部の回動中心Ｐを中心に該蓋部材を回動させ、前記第１フックを前記第１係止部に係合させることによって前記柄本体に組み付けられ、
   前記ブラシヘッドの回転中心に軸孔が形成され、前記蓋部材に、前記軸孔に装着されて、前記ブラシヘッドを回転自在に枢支するヘッド支軸が設けられ、
   前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記ヘッド支軸までの距離α１が、２０ｍｍ〜４０ｍｍに設定され、
   前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記第１フックのフック部の先端までの、前記第１フックの長さ方向と直交方向に対する距離α２が４ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定され、
   前記第１フックと前記第１係止部の少なくとも一方に、前記第１フックを前記第１係止部に係合させるときにおける、前記蓋部材の前記柄本体側への押し操作に連動して、前記蓋部材を前記柄本体の基部側へ押し操作する操作面であって、前記第１フックの先端部と第１係止部の先端部との当接面の接線方向と、前記第１フックの突出方向とのなす角度の余角からなる接触角θが１２°〜６０°の、外方へ突出する曲面からなる操作面が形成されている、
   ことを特徴とする電動歯ブラシ。
2. 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記ヘッド支軸の先端部までの、前記ヘッド支軸の軸方向に対する距離γ１が４ｍｍ〜８ｍｍに設定されている請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 前記蓋部材の組み付け時に、前記ヘッド支軸の先端部が前記ブラシヘッドの軸孔に挿入されてから、前記第１フックが前記第１係止部に当接される位置関係となるように、前記ヘッド支軸、前記軸孔、前記第１フック及び前記第１係止部が設けられている請求項１又は２記載の電動歯ブラシ。
4. 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記第１フックのフック部の先端までの、前記第１フックの長さ方向と直交方向に対する距離α２が１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている請求項１〜３のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
5. 前記蓋部材の組み付け時における回動中心Ｐから、前記第１フックの先端部までの、前記第１フックの長さ方向に対する距離γ２が０ｍｍ〜４ｍｍに設定されている請求項１〜４のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
6. 前記第１フック及び前記第１係止部の操作面が、半径０．２ｍｍ以上の円弧面で構成されている請求項１〜５のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
7. 前記接触角θが２１．４９°〜６０°である請求項１〜６のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
8. 前記柄本体の先端部に相互に係合可能な第２フックと第２係止部のうちの一方が設けられ、前記蓋部材の先端部に相互に係合可能な前記第２フックと前記第２係止部のうちの他方が設けられている請求項１〜７のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
9. 前記柄本体の長さ方向の途中部の左右両側部に、相互に係合可能な第３フックと第３係止部のうちの一方が設けられ、前記蓋部材の長さ方向の途中部の左右両側部に、相互に係合可能な前記第３フックと前記第３係止部のうちの他方が設けられている請求項８記載の電動歯ブラシ。
10. 前記柄本体の開口部の外周部と前記蓋部材の外周部との嵌合部にあいじゃくり部が設けられている請求項１〜９のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
11. 前記動力伝達部が、前記駆動部の出力軸の往復直線運動を、前記ブラシヘッドの往復回転運動に変換するヘッド側変換部を備えている請求項１〜１０のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
12. 前記ヘッド側変換部は、前記出力軸とともに往復直線運動可能な連結棒と、前記連結棒と前記ブラシヘッド本体間に配置されて、前記連結棒側の基部が前記柄体に回転自在に枢支された揺動レバーと、前記連結棒の往復直線運動を前記揺動レバーの往復回転運動に変換する第１変換部と、前記揺動レバーの往復回転運動を前記ブラシヘッド本体の往復回転運動に変換する第２変換部とを備え、前記第１フック及び前記第１係止部が、前記柄体内の前記揺動レバーの基端部側において、前記揺動レバーの近くに配置されている請求項１１記載の電動歯ブラシ。
13. 前記ブラシヘッドは、複数の植毛孔が設けられた植毛台と、前記植毛台から後方へ突出して、前記柄体における前記植毛台の後面側に設けた支持壁部を貫通する嵌合軸部とを有するブラシヘッド本体とを備え、前記嵌合軸部の後部に前記ヘッド側変換部が連結されている請求項１１又は１２記載の電動歯ブラシ。
14. 両端部が前記嵌合軸部から外方側へ突出し、前方への移動が前記支持壁部で受け止められて、前記ブラシヘッド本体を抜け止めする抜け止め片が、前記嵌合軸部の後端部に直径方向に設けられ、前記嵌合軸部の後部における、前記抜け止め片よりも前記柄本体の基部側に前記ヘッド側変換部が連結されている請求項１３記載の電動歯ブラシ。
15. 前記ヘッド側変換部は、基部が前記柄体に回転自在に枢支され、先端部が前記嵌合軸部の後部における、前記抜け止め片よりも前記柄本体の基部側に連結された揺動レバーを備えている請求項１４記載の電動歯ブラシ。
16. 前記嵌合軸部の後部における、前記抜け止め片よりも前記柄本体の基部側に、半径方向へ延びる溝部からなるガイド部が設けられ、前記揺動レバーの先端部に前記ガイド部に移動自在に嵌合する連結ピンが設けられている請求項１５記載の電動歯ブラシ。

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