JP6868717B2 - 電動歯ブラシ用モータ - Google Patents
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Description
本発明は、電動歯ブラシの技術分野に関し、特に電動歯ブラシ用モータに関する。
近年、電動歯ブラシは、通常の歯ブラシよりも、歯垢をより完全に除去し、歯肉炎や出血を軽減し、より科学的かつ効果的に歯をきれいにすることができるため、消費者の中で人気がある。その中核部材は、電動歯ブラシのモータであり、モータに電力を供給することにより、歯ブラシのブラシヘッドが回転又は振動して、歯磨き粉を分解し、歯を摩擦してきれいにする。
市販の一般的な電動歯ブラシのソニックモータは、磁気相互作用の原理を使用して回転子を回転させ、リセットトーションスプリングにより仕事をして元の位置に回転する。従来技術では、２つ以上の磁石材料又は通電後の電磁石を利用して磁場環境を発生させるのが一般的であり、リセットトーションスプリングは、回転子の回転軸に設けられ、ネジ又は係合溝で固定される。このような構造のモータは、弾性部材が故障しやすく、モータ軸の揺動角度が小さく、その結果、電動歯ブラシは、長時間使用された場合、構造が緩み、モータの耐用年数が短縮され、モータの動作音に対する抑制が理想的ではなく、電動歯ブラシの使用効果に悪影響を与える。
上記技術的欠陥を解決するために、本発明の目的は、回転軸の揺動ラジアンを増大して、応答速度を高め、振動周波数を向上させるだけでなく、構造がシンプルであり、使用しやすく、耐用年数が長く、ノイズが小さく、使用効果が良好であり、市場のニーズに応えられる電動歯ブラシ用モータを提供することにある。
上記目的を達成させるために、本発明は、以下の技術案によって実現される。
取り付けケース、エンドカバー、リード線、及び、前記エンドカバーを介して前記取り付けケースの収納室内に固定して設けられる回転子ユニットと固定子ユニットを備える電動歯ブラシ用モータであって、
前記回転子ユニットは、絶縁部材、回転軸、２つのコイル、第１位置決めゴム部材、及び複数の第１電磁鋼板を備え、前記回転軸の一端は、前記絶縁部材及び前記第１位置決めゴム部材のそれぞれを貫通して前記エンドカバーから延出し、前記回転軸の他端は、前記取り付けケースの底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材に係合され、２つの前記コイルは、前記絶縁部材の制限溝に対応して設けられ、前記リード線は、一端が２つの前記コイルのそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材のそれぞれを貫通して前記エンドカバーから引き出され、
前記固定子ユニットは、２つの磁石タイル、第２位置決めゴム部材、及び複数の第２電磁鋼板を備え、２つの前記磁石タイルは、それぞれ前記絶縁部材の両側に対応して設けられ、複数の前記第２電磁鋼板は、前記第２位置決めゴム部材の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材は、前記第１位置決めゴム部材に設けられる。
前記回転子ユニットは、絶縁部材、回転軸、２つのコイル、第１位置決めゴム部材、及び複数の第１電磁鋼板を備え、前記回転軸の一端は、前記絶縁部材及び前記第１位置決めゴム部材のそれぞれを貫通して前記エンドカバーから延出し、前記回転軸の他端は、前記取り付けケースの底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材に係合され、２つの前記コイルは、前記絶縁部材の制限溝に対応して設けられ、前記リード線は、一端が２つの前記コイルのそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材のそれぞれを貫通して前記エンドカバーから引き出され、
前記固定子ユニットは、２つの磁石タイル、第２位置決めゴム部材、及び複数の第２電磁鋼板を備え、２つの前記磁石タイルは、それぞれ前記絶縁部材の両側に対応して設けられ、複数の前記第２電磁鋼板は、前記第２位置決めゴム部材の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材は、前記第１位置決めゴム部材に設けられる。
さらに、前記回転軸には、２つのケーシングが設けられ、２つのケーシングは、前記回転子ユニットと前記固定子ユニットを前記回転軸に位置決めして設けられる。
さらに、前記回転軸には、２つの軸受けが設けられ、２つの軸受けは、前記取り付けケースを前記回転軸に位置決めして設けられる。
さらに、前記第１位置決めゴム部材の両側それぞれには、第１係合溝が設けられ、複数の前記第１電磁鋼板は、前記第１係合溝に固定して係合される。
さらに、前記第１電磁鋼板の数は２つである。
さらに、前記第２位置決めゴム部材の内側壁には、複数の第２係合溝が設けられ、複数の前記第２電磁鋼板は、複数の前記第２係合溝に固定して係合される。
さらに、前記第２係合溝及び前記第２電磁鋼板の数は、それぞれ４つである。
さらに、前記絶縁部材は、「工」字形絶縁部材である。
さらに、前記絶縁部材は、絶縁ゴム部材又は表面に絶縁コーティングが設けられたケイ素鋼板である。
さらに、前記ケイ素鋼板上のコーティングは、厚さ０．１〜０．３ｍｍのポリテトラフルオロエチレンコーティングである。
前記のとおり、本発明の利点は、以下のとおりである。
１、回転子ユニットには、第１電磁鋼板が増設され、固定子ユニットには、第２電磁鋼板が増設され、且つ第１電磁鋼板は、２枚の第２電磁鋼板の中央位置に配置され、このような方式で回転子ユニットと固定子ユニットの相対位置を固定し、従来のブラシモータにおけるばね、弾性シートをこのような構造に代えることで、応答速度が高く、振動周波数が高くなるだけでなく、耐用年数が長くなる。
２、２つの磁石タイルがそれぞれ絶縁部材の両側に対応して設けられ、一体式構造とするのではなく、構造がシンプルであり、組み立て、取り外し及び使用が容易になる。
３、絶縁部材は、「工」字形設計を採用し、絶縁ゴム部材又は表面に絶縁コーティングが設けられたケイ素鋼板であり、回転軸の揺動ラジアンを増大し、且つ使用しやすく、耐用年数を延ばし、ノイズを低減させ、使用効果が良好であり、市場のニーズに応えられる。
１、回転子ユニットには、第１電磁鋼板が増設され、固定子ユニットには、第２電磁鋼板が増設され、且つ第１電磁鋼板は、２枚の第２電磁鋼板の中央位置に配置され、このような方式で回転子ユニットと固定子ユニットの相対位置を固定し、従来のブラシモータにおけるばね、弾性シートをこのような構造に代えることで、応答速度が高く、振動周波数が高くなるだけでなく、耐用年数が長くなる。
２、２つの磁石タイルがそれぞれ絶縁部材の両側に対応して設けられ、一体式構造とするのではなく、構造がシンプルであり、組み立て、取り外し及び使用が容易になる。
３、絶縁部材は、「工」字形設計を採用し、絶縁ゴム部材又は表面に絶縁コーティングが設けられたケイ素鋼板であり、回転軸の揺動ラジアンを増大し、且つ使用しやすく、耐用年数を延ばし、ノイズを低減させ、使用効果が良好であり、市場のニーズに応えられる。
以下、図面及び特定実施形態を参照しながら発明をさらに説明する。
実施例１
図１、図２、図３及び図４に示されるように、電動歯ブラシ用モータは、取り付けケース１００、エンドカバー１０１、リード線４００、及び、前記エンドカバー１０１を介して前記取り付けケース１００の収納室内に固定して設けられる回転子ユニット２００と固定子ユニット３００を備える。
前記回転子ユニット２００は、絶縁部材２０１、回転軸２０２、２つのコイル２０３、第１位置決めゴム部材２０４、及び複数の第１電磁鋼板２０５を備える。前記回転軸２０２の一端は、前記絶縁部材２０１及び前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から延出し、前記回転軸２０２の他端は、前記取り付けケース１００の底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板２０５は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材２０４に係合され、２つの前記コイル２０３は、前記絶縁部材２０１の制限溝に対応して設けられる。前記リード線４００は、一端が２つの前記コイル２０３のそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から引き出される。
前記固定子ユニット３００は、２つの磁石タイル３０１、第２位置決めゴム部材３０２、及び複数の第２電磁鋼板３０３を備える。２つの前記磁石タイル３０１は、それぞれ前記絶縁部材２０１の両側に対応して設けられる。複数の前記第２電磁鋼板３０３は、前記第２位置決めゴム部材３０２の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材３０２は、前記第１位置決めゴム部材２０４に設けられる。
図１、図２、図３及び図４に示されるように、電動歯ブラシ用モータは、取り付けケース１００、エンドカバー１０１、リード線４００、及び、前記エンドカバー１０１を介して前記取り付けケース１００の収納室内に固定して設けられる回転子ユニット２００と固定子ユニット３００を備える。
前記回転子ユニット２００は、絶縁部材２０１、回転軸２０２、２つのコイル２０３、第１位置決めゴム部材２０４、及び複数の第１電磁鋼板２０５を備える。前記回転軸２０２の一端は、前記絶縁部材２０１及び前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から延出し、前記回転軸２０２の他端は、前記取り付けケース１００の底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板２０５は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材２０４に係合され、２つの前記コイル２０３は、前記絶縁部材２０１の制限溝に対応して設けられる。前記リード線４００は、一端が２つの前記コイル２０３のそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から引き出される。
前記固定子ユニット３００は、２つの磁石タイル３０１、第２位置決めゴム部材３０２、及び複数の第２電磁鋼板３０３を備える。２つの前記磁石タイル３０１は、それぞれ前記絶縁部材２０１の両側に対応して設けられる。複数の前記第２電磁鋼板３０３は、前記第２位置決めゴム部材３０２の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材３０２は、前記第１位置決めゴム部材２０４に設けられる。
前記回転軸２０２には、２つのケーシング５００が設けられる。２つのケーシング５００は、前記回転子ユニット２００と前記固定子ユニット３００を前記回転軸２０２に位置決めして設けられる。
前記回転軸２０２には、２つの軸受け１０２が設けられる。２つの軸受け１０２は、前記取り付けケース１００を前記回転軸２０２に位置決めして設けられる。
前記第１位置決めゴム部材２０４の両側それぞれには、第１係合溝２０４１が設けられる。複数の前記第１電磁鋼板２０５は、前記第１係合溝２０４１に固定して係合される。
前記第１電磁鋼板２０５の数は２つである。
前記第２位置決めゴム部材３０２の内側壁には、複数の第２係合溝３０２１が設けられる。複数の前記第２電磁鋼板３０３は、複数の前記第２係合溝３０２１に固定して係合される。
前記第２係合溝３０２１及び前記第２電磁鋼板３０３の数は、それぞれ４つである。
前記絶縁部材２０１は、「工」字形絶縁部材である。
前記絶縁部材２０１は、絶縁ゴム部材である。
作動する際に、回転子ユニット２００の第１電磁鋼板２０５及び固定子ユニット３００の第２電磁鋼板３０３は、連携して第１電磁鋼板２０５を第２電磁鋼板３０３の中央位置にフロートさせ、回転軸２０２の一端は、軸受け１０２を介して軸受け孔に支持されケーシング５００により制限され、リード線４００は、エンドカバー１０１から引き出される。固有頻度で電源の正負極を切り替える回路基板により給電を行い、リード線４００に接続されたコイル２０３は、電力を受けると電磁力を発生させ、固定子ユニット３００において絶縁部材２０１の両側に対応して設けられる磁石タイル３０１に対して偏向運動を行い、それによって、第１電磁鋼板２０５が２枚の第２電磁鋼板３０３の間の中央位置にフロートしないように駆動され、一側の第２電磁鋼板３０３が近づき、同極反発原理に基づいて、回転子ユニット２００及び第１電磁鋼板２０５がともに所定角度偏向したとき、第１電磁鋼板２０５及び第２電磁鋼板３０３の反発力がコイル２０３による電磁力に抗し、回転子ユニット２００は回転を止め、コイル２０３は、逆方向に電力を得ると、反対する運動を行う。
絶縁部材２０１は、絶縁ゴム部材とすることで、本モータの製造コストを低下させるだけでなく、応答速度を高め、振動周波数を向上させ、耐用年数を延ばす。
実施例２
図１、図２、図３及び図４に示されるように、電動歯ブラシ用モータは、取り付けケース１００、エンドカバー１０１、リード線４００、及び、前記エンドカバー１０１を介して前記取り付けケース１００の収納室内に固定して設けられる回転子ユニット２００と固定子ユニット３００を備える。
前記回転子ユニット２００は、絶縁部材２０１、回転軸２０２、２つのコイル２０３、第１位置決めゴム部材２０４、及び複数の第１電磁鋼板２０５を備える。前記回転軸２０２の一端は、前記絶縁部材２０１及び前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から延出し、前記回転軸２０２の他端は、前記取り付けケース１００の底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板２０５は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材２０４に係合され、２つの前記コイル２０３は、前記絶縁部材２０１の制限溝に対応して設けられる。前記リード線４００は、一端が２つの前記コイル２０３のそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から引き出される。
前記固定子ユニット３００は、２つの磁石タイル３０１、第２位置決めゴム部材３０２、及び複数の第２電磁鋼板３０３を備える。２つの前記磁石タイル３０１は、それぞれ前記絶縁部材２０１の両側に対応して設けられる。複数の前記第２電磁鋼板３０３は、前記第２位置決めゴム部材３０２の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材３０２は、前記第１位置決めゴム部材２０４に設けられる。
図１、図２、図３及び図４に示されるように、電動歯ブラシ用モータは、取り付けケース１００、エンドカバー１０１、リード線４００、及び、前記エンドカバー１０１を介して前記取り付けケース１００の収納室内に固定して設けられる回転子ユニット２００と固定子ユニット３００を備える。
前記回転子ユニット２００は、絶縁部材２０１、回転軸２０２、２つのコイル２０３、第１位置決めゴム部材２０４、及び複数の第１電磁鋼板２０５を備える。前記回転軸２０２の一端は、前記絶縁部材２０１及び前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から延出し、前記回転軸２０２の他端は、前記取り付けケース１００の底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板２０５は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材２０４に係合され、２つの前記コイル２０３は、前記絶縁部材２０１の制限溝に対応して設けられる。前記リード線４００は、一端が２つの前記コイル２０３のそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材２０４のそれぞれを貫通して前記エンドカバー１０１から引き出される。
前記固定子ユニット３００は、２つの磁石タイル３０１、第２位置決めゴム部材３０２、及び複数の第２電磁鋼板３０３を備える。２つの前記磁石タイル３０１は、それぞれ前記絶縁部材２０１の両側に対応して設けられる。複数の前記第２電磁鋼板３０３は、前記第２位置決めゴム部材３０２の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材３０２は、前記第１位置決めゴム部材２０４に設けられる。
前記回転軸２０２には、２つのケーシング５００が設けられる。２つのケーシング５００は、前記回転子ユニット２００と前記固定子ユニット３００を前記回転軸２０２に位置決めして設けられる。
前記回転軸２０２には、２つの軸受け１０２が設けられる。２つの軸受け１０２は、前記取り付けケース１００を前記回転軸２０２に位置決めして設けられる。
前記第１位置決めゴム部材２０４の両側それぞれには、第１係合溝２０４１が設けられる。複数の前記第１電磁鋼板２０５は、前記第１係合溝２０４１に固定して係合される。
前記第１電磁鋼板２０５の数は２つである。
前記第２位置決めゴム部材３０２の内側壁には、複数の第２係合溝３０２１が設けられる。複数の前記第２電磁鋼板３０３は、複数の前記第２係合溝３０２１に固定して係合される。
前記第２係合溝３０２１及び前記第２電磁鋼板３０３の数は、それぞれ４つである。
前記絶縁部材２０１は、「工」字形絶縁部材である。
前記絶縁部材２０１は、表面に絶縁コーティングが設けられたケイ素鋼板である。
前記ケイ素鋼板上のコーティングは、厚さ０．１〜０．３ｍｍのポリテトラフルオロエチレンコーティングである。
前記ケイ素鋼板上のコーティングは、厚さ０．１〜０．３ｍｍのポリテトラフルオロエチレンコーティングである。
絶縁部材２０１は、表面に絶縁コーティングが設けられたケイ素鋼板であり、ケイ素鋼板上のコーティングは、厚さ０．１〜０．３ｍｍのポリテトラフルオロエチレンコーティングである以外、本実施例の作動原理は、実施例１と同じであり、この設計は、応答速度を高め、振動周波数を向上させ、且つ構造がシンプルであり、使用しやすく、耐用年数が長く、ノイズが小さく、使用効果が良好であり、市場のニーズに応えられる。
本発明における電動歯ブラシ用モータの耐用年数をテストするために、従来のスプリングモータ、本発明にける実施例１及び実施例２について関連実験を行った。
テスト目的：ブラシモータを所定時間に渡って持続的に作動させた後に焦点を当て、ＴＩＡＮＦＵＭＯＴＯＲ社により開発された磁気浮上モータにおいて、トルク低下、スイング振幅の不規則さ、ノイズ増大又は作動停止の現象の特性が改善されたか否かをテストした。
テスト方法：アナログコントローラを用いて、コントローラの電源から、１秒あたり５０−８０回の通電周波数を出力させた。モータがブラシヘッドに装着されて５０時間作動するごとに、ブラシヘッドに２００ｇの圧力負荷を追加的に印加して、モータの作動トルク及びノイズを測定した。
その具体的なデータは、図５に示される。
前記のとおり、本発明は、回転軸の揺動ラジアンを増大して、応答速度を高め、振動周波数を向上させるだけでなく、構造がシンプルであり、使用しやすく、耐用年数が長く、ノイズが小さく、使用効果が良好であり、市場のニーズに応えられる。
当業者であれば、以上の技術案及び構想に基づいて、ほかのさまざまな変化及び変形を行うことができ、これら変化及び変形は、すべて本発明の特許請求の範囲の特許範囲に属する。
１００、取り付けケース、１０１、エンドカバー、１０２、軸受け、２００、回転子ユニット、２０１、絶縁部材、２０２、回転軸、２０３、コイル、２０４、第１位置決めゴム部材、２０４１、第１係合溝、２０５、第１電磁鋼板、３００、固定子ユニット、３０１、磁石タイル、３０２、第２位置決めゴム部材、３０２１、第２係合溝、３０３、第２電磁鋼板、４００、リード線、５００、ケーシング。
Claims (10)
- 取り付けケース（１００）、エンドカバー（１０１）、リード線（４００）、及び、前記エンドカバー（１０１）を介して前記取り付けケース（１００）の収納室内に固定して設けられる回転子ユニット（２００）と固定子ユニット（３００）を備える電動歯ブラシ用モータであって、
前記回転子ユニット（２００）は、絶縁部材（２０１）、回転軸（２０２）、２つのコイル（２０３）、第１位置決めゴム部材（２０４）、及び複数の第１電磁鋼板（２０５）を備え、前記回転軸（２０２）の一端は、前記絶縁部材（２０１）及び前記第１位置決めゴム部材（２０４）のそれぞれを貫通して前記エンドカバー（１０１）から延出し、前記回転軸（２０２）の他端は、前記取り付けケース（１００）の底部から延出し、複数の前記第１電磁鋼板（２０５）は、それぞれ前記第１位置決めゴム部材（２０４）に係合され、２つの前記コイル（２０３）は、前記絶縁部材（２０１）の制限溝に対応して設けられ、前記リード線（４００）は、一端が２つの前記コイル（２０３）のそれぞれに接続され、他端が前記第１位置決めゴム部材（２０４）のそれぞれを貫通して前記エンドカバー（１０１）から引き出され、
前記固定子ユニット（３００）は、２つの磁石タイル（３０１）、第２位置決めゴム部材（３０２）、及び複数の第２電磁鋼板（３０３）を備え、２つの前記磁石タイル（３０１）は、それぞれ前記絶縁部材（２０１）の両側に対応して設けられ、複数の前記第２電磁鋼板（３０３）は、前記第２位置決めゴム部材（３０２）の内側壁に係合され、前記第２位置決めゴム部材（３０２）は、前記第１位置決めゴム部材（２０４）に設けられる、
ことを特徴とする電動歯ブラシ用モータ。 - 前記回転軸（２０２）には、２つのケーシング（５００）が設けられ、２つのケーシング（５００）は、前記回転子ユニット（２００）と前記固定子ユニット（３００）を前記回転軸（２０２）に位置決めして設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記回転軸（２０２）には、２つの軸受け（１０２）が設けられ、２つの軸受け（１０２）は、前記取り付けケース（１００）を前記回転軸（２０２）に位置決めして設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記第１位置決めゴム部材（２０４）の両側それぞれには、第１係合溝（２０４１）が設けられ、複数の前記第１電磁鋼板（２０５）は、前記第１係合溝（２０４１）に固定して係合される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記第１電磁鋼板（２０５）の数は２つである、
ことを特徴とする請求項４に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記第２位置決めゴム部材（３０２）の内側壁には、複数の第２係合溝（３０２１）が設けられ、複数の前記第２電磁鋼板（３０３）は、複数の前記第２係合溝（３０２１）に固定して係合される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記第２係合溝（３０２１）及び前記第２電磁鋼板（３０３）の数は、それぞれ４つである、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記絶縁部材（２０１）は、「工」字形絶縁部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記絶縁部材（２０１）は、絶縁ゴム部材又は表面に絶縁コーティングが設けられたケイ素鋼板である、
ことを特徴とする請求項８に記載の電動歯ブラシ用モータ。 - 前記ケイ素鋼板上のコーティングは、厚さ０．１〜０．３ｍｍのポリテトラフルオロエチレンコーティングである、
ことを特徴とする請求項９に記載の電動歯ブラシ用モータ。
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