JP6732255B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents
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Description
また、ブラシ駆動シャフトを低速に駆動させる場合は、例えば遊星ギア機構のような減速機構を用いて減速するため、従来のようにモータの電圧を下げて低速回転させる構成と比較して、モータの電圧降下によるトルクの減少がないことから、歯を磨く力を強くすることができる。
図1から図9を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態の電動歯ブラシ10は、図1に示すように、歯ブラシ体20と、本体ケース30と、ブラシ軸収容筒部37と、電池ホルダ36と、駆動本体部40とを備えている。以降の説明では、図1から図9における図示上側を上方向とする。
モータ51は、直流モータであって、図1に示すように、電池ホルダ36の上側に配されている。モータ51は、モータ51の回転軸であるモータシャフト52が上側になるように配されている。モータ51は電池ホルダ36の内部の図示しない電池と、図示しない電源スイッチを介して電気的に接続されている。図示しないものの、電源スイッチがONにされると、電池ホルダ36内の電池から、モータ51の電源端子に一定の電圧が印加され、モータシャフト52が回転する。モータシャフト52の回転数は、適正負荷時で5000rpmとなっている。モータシャフト52には、ピニオンギア53が接続されている。
第1切替え位置では、図2から図4に示すように、減速機構80の第1入力ギア82、及び第1出力ギア84、並びに切替え機構90の中継ギア94は、どのギアともかみ合っていない。第1切替え位置では、ピニオンギア53が1回転すると振動駆動ギア69が連動して1回転するように各ギアのギア比が調整されている。
切替え機構90が第1切替え位置にいる状態で、電源スイッチをONにすると、電池ホルダ36内の電池からモータ51に電源が供給され、モータ51が回転する。これにより、図2から図4に示すように、モータ51のモータシャフト52に取り付けられたピニオンギア53も回転し、ピニオンギア53の回転は、第2入力ギア92から第2シャフト91を介して第2出力ギア93に伝達される。さらに、第2出力ギア93の回転は、振動駆動ギア69に伝達され、振動駆動ギア69が回転する。モータ51は、およそ5000rpmで回転しており、振動駆動ギア69も同じ回転数で回転する。この時、スリーブ67の側面に固定されている錘68も併せて回転する。錘68は遠心力によりブラシ駆動シャフト60の軸の法線方向に力が働くため、スリーブ67の錘68が取り付けられている箇所の内面とブラシ駆動シャフト60の外面とが当たる。これにより、ブラシ駆動シャフト60が振動し、ブラシ駆動シャフト60に取り付けられている歯ブラシ体20も振動する。ピニオンギア53の回転に併せて歯ブラシ体20が振動するため、歯ブラシ体20の振動周波数は、モータ51の回転周波数と同じとなり、83Hzとなる。一般的に、ブラシ駆動シャフト60に接続される歯ブラシ体20を高速で振動させると、歯の表面に付着した歯垢を除去する力が上がることから、第1切替え位置では、電動歯ブラシ10を磨くモードとして使用する。
また、ブラシ駆動シャフト60を低速に駆動させる場合は、例えば遊星ギア機構のような減速機構80を用いて減速するため、従来のようにモータの電圧を下げて低速回転させる構成と比較して、モータ51の電圧降下によるトルクの減少がないことから、歯を磨く力を強くすることができる。
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)本実施形態では、モータ51に印加される電圧は一定としたが、第1切替え位置、及び、第2切替え位置のそれぞれの位置において、モータに印加される電圧を可変させる構成としても良い。例えば、電動歯ブラシにPWM制御部を設け、モータに印加される電圧を可変させる構成としても良い。
(2)本実施形態では、第1切替え位置では歯ブラシ体20が振動し、第2切替え位置では歯ブラシ体20が回転する構成としたが、振動又は回転のいずれかのみの構成としても良い。この場合、切替え機構の切替え位置を変更すると、振動モードのみの構成とする場合は歯ブラシ体の振動周波数が変化し、回転モードのみの構成とする場合は歯ブラシ体の回転周波数が変化する構成としても良い。
(3)本実施形態では、振動発生機構66は、ブラシ駆動シャフト60に挿通されたスリーブ67の側面に錘68を固定し、錘68の遠心力によりブラシ駆動シャフト60を振動させる構成としたが、ブラシ駆動シャフト60を振動させることができればどのような構成でも良い。例えば、ピニオンギアの回転を、カム機構を用いて左右方向又は上下方向の運動に変換する構成としても良い。
(4)本実施形態では、電動歯ブラシ10に用いられる電池は、一般的な交換可能な乾電池としたが、例えば、リチウムイオン電池等を用いて充電する構成としても良い。
(5)本実施形態では、ブラシ部24は360度ブラシとしたが、ブラシ部は、一方向に毛先が延びる一般的なブラシとしても良い。
(6)本実施形態では、減速機構80に遊星ギア機構85を設けて、ピニオンギア53の回転を減速する構成としたが、減速する構成としてはどのような構成にしても良く、例えば、遊星ギア機構85の代わりに、減速比の大きな単体のギアを設けても良いし、また、不思議遊星歯車機構を用いても良い。
(7)本実施形態では、第1切替え位置ではピニオンギア53の回転数と振動駆動ギア69の回転数との比は1対1となるように各ギア比が調整され、第2切替え位置ではピニオンギア53の回転数と回転駆動ギア65の回転数との比は83対1となるように各ギア比が調整されていたが、各ギア比は本実施形態で示した比率に固定されることはない。例えば、第1切替え位置ではピニオンギアの回転数と振動駆動ギアの回転数との比は2対1となるように各ギア比を調整しても良いし、第2切替え位置ではピニオンギアの回転数と回転駆動ギアの回転数との比は100対1となるように各ギア比を調整しても良い。
(8)本実施形態では、第1切替え位置において、ストッパー側嘴部71と係止側嘴部97とが嵌合することで、ブラシ駆動シャフト60の回転が阻止されていたが、ブラシ駆動シャフト60の回転を阻止することができればどのような構成としても良い。例えば、切替え機構のストッパー係止部を左右方向に延びる棒状とし、一対のストッパー側嘴部の間に、棒状のストッパー係止部を下方から入れることで、ストッパー側嘴部がストッパー係止部に当たり、ブラシ駆動シャフトの回転が阻止される構成としても良い。
20…歯ブラシ体
51…モータ
53…ピニオンギア
60…ブラシ駆動シャフト
64…ブラシ駆動部
65…回転駆動ギア
66…振動発生機構
67…スリーブ
68…錘
69…振動駆動ギア
70…回転ストッパー部
80…減速機構
82…第1入力ギア
84…第1出力ギア
90…切替え機構
92…第2入力ギア
93…第2出力ギア
94…中継ギア
95…ストッパー係止部
Claims (4)
- 回転軸にピニオンギアが接続されたモータと、
別体の歯ブラシ体が一端側に接続可能となっており、他端側にブラシ駆動部が設けられており、前記ブラシ駆動部により駆動されるブラシ駆動シャフトと、
第1入力ギア及び第1出力ギアを有しており前記第1入力ギアの回転を減速して前記第1出力ギアに伝達する減速機構と、
第2入力ギア及び前記第2入力ギアの回転が伝達される第2出力ギア、並びに前記第2入力ギア及び前記第2出力ギアの回転とは独立して回転する中継ギアを有する切替え機構と、を備える電動歯ブラシであって、
前記ブラシ駆動部には、前記第1出力ギア又は前記中継ギアが接続可能となっており、前記ブラシ駆動部は、接続された前記第1出力ギア、又は、接続された前記中継ギアの回転に連動して前記ブラシ駆動シャフトを駆動可能となっており、
前記切替え機構は、第1切替え位置、及び、第2切替え位置の2つの位置を相互に変位可能となっており、
前記第1切替え位置では、前記第2入力ギアは、前記ピニオンギアとかみ合う位置にあり、前記第2出力ギアは、前記ブラシ駆動部に接続される位置にあり、
前記第2切替え位置では、前記第2入力ギアは、前記ピニオンギアの回転を前記第1入力ギアに伝達するアイドルギアであって、前記ピニオンギア及び前記第1入力ギアとかみ合う位置にあり、前記中継ギアは、前記第1出力ギアの回転を前記ブラシ駆動部に伝達するアイドルギアであって、前記第1出力ギアとかみ合い、且つ、前記ブラシ駆動部に接続される位置にある電動歯ブラシ。 - 前記ブラシ駆動部は、前記ブラシ駆動シャフトを回転させる回転駆動ギアと、前記ブラシ駆動シャフトを振動させる振動発生機構と、前記振動発生機構を駆動する振動駆動ギアと、を備えており、
前記第1切替え位置では、前記第2出力ギアは前記振動駆動ギアとかみ合っており、前記回転駆動ギアとはかみ合っておらず、
前記第2切替え位置では、前記中継ギアは前記回転駆動ギアとかみ合っており、前記回転駆動ギアとはかみ合っていない請求項1に記載の電動歯ブラシ。 - 前記振動駆動ギアは、前記ブラシ駆動シャフトに、前記ブラシ駆動シャフトを中心として回転可能に取り付けられており、
前記振動発生機構は、前記ブラシ駆動シャフトに挿通されるスリーブと、前記スリーブの外周側面に固定された錘とを有し、
前記スリーブは、前記振動駆動ギアと連動して回転し、前記スリーブの回転により発生する錘の遠心力により、前記スリーブの内面が前記ブラシ駆動シャフトに当たることで、前記ブラシ駆動シャフトを振動させる請求項2に記載の電動歯ブラシ。 - 前記ブラシ駆動シャフトの端部には、回転ストッパー部が設けられており、
前記切替え機構は、前記回転ストッパー部と係止することで前記回転駆動ギアの回転を停止させるストッパー係止部を有しており、
前記第1切替え位置では、前記ストッパー係止部は前記回転ストッパー部と係止しており、前記第2切替え位置では、前記ストッパー係止部と前記回転ストッパー部との係止が解除される請求項2又は請求項3に記載の電動歯ブラシ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017158474A JP6732255B2 (ja) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 電動歯ブラシ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017158474A JP6732255B2 (ja) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 電動歯ブラシ |
Publications (2)
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JP2019034042A JP2019034042A (ja) | 2019-03-07 |
JP6732255B2 true JP6732255B2 (ja) | 2020-07-29 |
Family
ID=65636184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017158474A Active JP6732255B2 (ja) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 電動歯ブラシ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP6732255B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111184585A (zh) * | 2020-02-05 | 2020-05-22 | 嘉善万顺达电子有限公司 | 电动牙刷的振动结构 |
-
2017
- 2017-08-21 JP JP2017158474A patent/JP6732255B2/ja active Active
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019034042A (ja) | 2019-03-07 |
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