JPH04244109A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯ブラシに係わり、特
に、ヘッド部が把持部に対して分離可能であり、且つ往
復動される電動歯ブラシに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ブラッシング作業を電動モータを
利用して行なういわゆる電動歯ブラシなるものが開発さ
れている。このうち、例えば特開昭５７−１６６１０８
号、特開昭５８−６９５０５号、特開昭５８−１０５７
０９号、特公昭４２−２７３７２号などのものは、ブラ
シ毛先を数ミリ程度の短いストロークでヘッド部の軸方
向に略往復動させるものである。また、例えば特開昭５
９−４０８０７号、特開昭５７−６９８０６号などに記
載のものは、ブラシ毛先をヘッド部の軸回りに往復回転
動させるものである。

【０００３】ところで、上記直線往復動もしくは回転往
復動のストロークは、実際に磨く場所に応じて変化させ
ることが良いとされている。例えば、歯の表面を磨いた
り歯肉のマッサージをする場合には往復動ストロークは
比較的大きい方が良く、逆に微細な部分、例えば歯間部
や歯の噛み合わせ面、歯と歯茎の境目などを磨く場合に
は往復動ストロークは小さい方が良いとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の電動歯ブ
ラシにおいては、往復動のストロークを可変とするよう
なものは無く、従って磨く場所に応じた適切なブラッシ
ングをするためには、往復動ストロークが異なる複数の
電動歯ブラシを用意しなければならないという問題があ
る。ここで駆動源であるモータを正逆転可能とし、スイ
ッチ操作によって、例えば正転時には往復動ストローク
が小さく、逆転時には往復動ストロークは大きいように
することも考えられるが、このように電気的な切換スイ
ッチを利用すると構造が複雑となり、これにともなって
コストの増大を招くと共に故障の発生の原因となる。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、構造が簡
単であるとともに、極めて簡単な操作でブラシ毛の往復
動のストロークを可変とすることができる電動歯ブラシ
を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、ブラシ毛が植毛されたヘッド部と
、モータを有する把持部と、把持部に設けられるととも
に前記ヘッド部が脱着可能に連結される連結部材と、連
結部材とモータとの間に介装され、モータの回転動力を
連結部材の往復動に変換する変換機構と、を備え、連結
部材は一定の基準位置から偏位可能に構成され、変換機
構は、連結部材の偏位量に応じて該連結部材の往復動の
ストロークを可変とするよう構成され、かつ連結部材の
偏位量を調節する調節手段が把持部に設けられた電動歯
ブラシである。

【０００７】また、本発明は、ブラシ毛が植毛されたヘ
ッド部と、モータを有する把持部と、把持部に設けられ
るとともに前記ヘッド部が脱着可能に連結される連結部
材と、連結部材とモータとの間に介装され、モータの回
転動力を連結部材の往復動に変換する変換機構と、把持
部内に設けられてモータの電源をオン・オフするスイッ
チ機構と、を備え、連結部材は、該連結部材に連結され
るヘッド部のブラシ毛表面に対する押付け力に応じて前
記一定の基準位置から偏位可能に把持部に支持され、変
換機構は、連結部材の偏位量に応じて該連結部材の往復
動のストロークを可変とするよう構成され、スイッチ機
構は、連結部材が前記一定の基準位置にあるときにオフ
され、該基準位置から偏位することによりオン状態とな
るよう構成された電動歯ブラシである。

【０００８】

【作用】前者の発明によれば、連結部材をその基準位置
から偏位させることにより、その偏位量に応じて往復動
のストロークが変動する。従って、例えば電気的スイッ
チの操作により往復動ストロークを可変とするような複
雑な構造をとる必要がなくなる。また、連結部材の偏位
量を調節手段で調節することにより、往復動ストローク
の変動範囲を規制することが可能となる。このことは、
連結部材を偏位させる力、例えばブラシ毛の歯面への押
圧力が変動しても往復動ストロークを所望の範囲内に規
制できることになる。

【０００９】また、後者の発明によれば、ブラシ毛を歯
面等に押圧するという通常のブラッシングの操作だけで
、連結部材が基準位置から偏位するとともにスイッチ機
構がオンされ、モータが駆動してブラシ毛が往復動し、
かつその押圧力を変えることにより、連結部材の偏位量
を変えて往復動ストロークを可変とすることができる。 すなわち、往復動ストロークを変えるためのスイッチ等
の操作が不要であるとともに、モータを駆動するための
、スイッチ操作も不要である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。

【００１１】図１及び図２には本発明の第１実施例が示
されている。まずこの電動歯ブラシは主として、ヘッド
部１０と把持部１２により構成され、ヘッド部１０は把
持部１２に対して脱着可能に構成されている。ヘッド部
１０は、その頭部にブラシ毛１４が植毛され、且つその
基部から軸線方向に延びる支軸挿入穴１６が形成されて
いる。

【００１２】把持部１２は、その外筒１８から先端方向
に突出する長板状の支軸２０を有し、この支軸２０に対
して前記ヘッド部１０の支軸挿入穴１６を装着すること
により、ヘッド部１０が把持部１２に対して脱着可能に
取付けられる。把持部１２は主として、外筒１８内に収
納されたモータ２２と、モータ２２の回転運動を、支軸
２０ひいてはヘッド部１０の軸方向の直線往復運動に変
換する変換機構２４と、この変換機構２４からの往復運
動を受ける前述の支軸２０と、により構成されている。 モータ２２の回転動力はまずそのピニオン２６から傘歯
である中間歯車２８に伝達され、ここで中間歯車２８は
、実質的に外筒１８に支持されるとともに前記ピニオン
２６の軸と直交する軸３０の回りに回転自在に支持され
ている。この中間歯車２８の上面には、前記軸３０から
偏心位置するとともに先端に向って徐々に軸３０の軸線
に近づくように傾斜する偏心突起３２が突設されている
。偏心突起３２は図２にも示すように、支軸２０の拡大
基端２０ａに連結されている。すなわち、この基端２０
ａには、支軸２０の幅方向（軸と直角の方向）に長い長
穴２１が切欠き形成され、この長穴２１に前記偏心突起
３２が挿入されている。よって、中間歯車２８が軸３０
の回りに回転されることにより偏心突起３２が支軸の基
端２０ａの長穴２１内を摺動しつつ偏心回転し、これに
よって支軸２０が所定のストロークで直線往復動するよ
うに構成されている。

【００１３】支軸２０の略中央部は、支持部材３８に軸
方向に摺動自在に支持され、この支持部材３８は先端側
両側壁に形成される回動ピン４０を介して外筒１８に回
動自在に支承されている。又、支持部材３８はコイルば
ね４２により、図１に実線で示す基準位置に向けて付勢
され、ストッパー４６に当接してその位置を保持されて
いる。さらに、支持部材３８の回動ピン回りの回動は別
のストッパー４７により規制されている。無論、これら
ストッパーに替え、他の規制手段で回動範囲を規制して
も良い。なお外筒１８の支軸２０を突出させるための開
口４４は、この支軸２０の回動偏位を許容しうるように
形成されている。

【００１４】また、外筒１８の内壁にスイッチ機構７２
の可動接点たる導電板７４が、略水平に片持ちはりのよ
うに支持され、一方、スイッチ機構７２の固定接点たる
導電板７６が、可動側の導電板７４に対して下方に対峙
して固定されている。可動側の導電板７４は自由な状態
で固定側の導電板７６に接触するよう構成される。但し
、支持部材３８が基準位置にあるとき、すなわちブラシ
毛１４に押圧力が加わらないとき、支持部材３８の上面
に設けられた突起７７が可動側導電板７４を上方に押し
上げ、これを固定側導電板７６から離間させるよう構成
している。各導電板７４、７６にはそれぞれ、電池等の
電源８０、モータ２２に連結されて電気回路を形成する
リード線８２が接続されている。

【００１５】この構成により、モータ２２を駆動するに
は、単にブラシ毛１４を歯面等に押し付けるだけで良く
、このようにすることにより、支持部材３８はピン４０
の回りに仮想線で示すように揺動偏位し、支持部材３８
の突起７７が下降し、可動側導電板７４が固定側導電板
７６に接触して電気回路が閉じ、モータ２２に電源８０
からの電流が流れてモータ２２が回転する。なお、両導
電板の接触状態は、支持部材３８が基準位置から揺動す
ればその揺動偏位量に拘らず維持される。

【００１６】モータ２２の回転動力はピニオン２６を介
して中間歯車２８に伝達される。中間歯車２８が軸３０
の回りに回転することにより偏心突起３２は傾斜状態の
まま円弧を描きながら偏心回転し、該突起３２が長穴２
１内を摺動可能に支軸２０に連結されているので、その
偏心回転の支軸方向移動分が支軸２０に伝達される。こ
れによって支軸２０は軸方向に往復動される。

【００１７】ここで、図１において実線で示す基準位置
付近に軸２０がある時、偏心突起３２は軸３０の軸線に
近い先端部分で支軸２０に係合するので、係合部分にお
ける偏心回転半径は比較的短いＡであり、従って支軸２
０の往復動のストロークは２Ａとなる。一方、図１にお
いて仮想線で示すようにヘッド部１０並びに支軸２０が
回動ピン４０の回りに時計方向に回動すると、偏心突起
３２は軸３０の軸線から遠い基端部分で支軸２０に係合
するので、この係合部分における偏心回転半径は比較的
長いＢであり、従って支軸２０の往復動ストロークはよ
り大きな２Ｂとなる。

【００１８】よって、歯間部や歯と歯茎の境目などの凹
凸が入り組んだ部分をブラッシングする際には、ブラシ
毛の歯間部等への押圧力を比較的小さいＰＡとし、ヘッ
ド部１０を図１に実線で示すような状態でブラッシング
して比較的小さなストローク２Ａでブラシ毛１４を往復
回転動させるとよい。小ストロークによるブラッシング
は、いわゆるバス法、スクラブ法のブラッシングを可能
とし、歯垢を効率良く除去できる。一方、歯の表面を磨
く場合や歯茎をマッサージする場合には、ブラシ毛１４
を歯面などに押圧力ＰＢ　で強く押し付けるようにすれ
ばよい。このブラシ毛１４を歯面に強く押し付ける力に
よりヘッド部１０、支軸２０、支持部材３８はコイルば
ね４２の付勢力に抗して回動ピン４０の回りに仮想線に
示したように偏位する。これにより、支軸２０は偏心突
起３２の根元部に係合し、よってブラシ毛１４の往復動
のストロークが比較的大きくなり、充分な達成感を与え
つつ所望の目的を達させることが可能となる。

【００１９】本実施例によれば、従来のように外筒に設
けられたスイッチノブを手で操作する必要なく単にブラ
シ毛を歯面に押し付けるなどしてヘッド部をやや揺動さ
せるだけでモータを始動させることができる。外筒にス
イッチノブ等が突出すると、このスイッチ部分から水等
が浸入したり、スイッチノブに歯磨き剤が付着して外観
を損ねたりスイッチ機能が阻害されることあるが、その
ような問題がなくなる。また本実施例によれば、なんら
特別の操作をすることなく、単にブラシ毛１４の歯面な
どへの押し付け力を変えるだけで往復動のストロークを
可変とすることができ、構造が簡単であるとともにその
操作も極めて容易である。

【００２０】また、コイルばね４２のばね定数を予め所
定の値に設定するとともに、支軸２０の回動ピン４０回
りの揺動範囲をストッパー４６、４７、その他の手段に
より規制している。これにより、ヘッド部ひいては支軸
の揺動可能範囲が、ブラシ毛の歯面に対する押圧力のう
ち歯垢除去のための適正な押圧力の範囲（例えば約７０
ｇ〜約１５０ｇ）と略一致させることが可能となる。よ
って、使用者に対して前記ヘッド部の揺動可能範囲内で
のブラッシングをせしめることにより、使用者は常に適
正な押圧力でブラッシングをし、歯の健康に寄与するこ
とができる。

【００２１】図３ないし図５には本発明の第２実施例が
示され、この実施例が第１実施例と異なる点は、変換機
構２４がモータ２２の回転をヘッド部１０の軸回りの回
転往復動に変換すること、およびそれに伴うスイッチ機
構７２の構造である。この実施例において、中間歯車２
８はこれと噛合するピニオン２６と平行な軸３０の回り
に回転する平歯車であり、この中間歯車の先端面に同じ
く平行な偏心突起３２が先端方向に突出している。偏心
突起３２は図４にも示すように、全体として略Ｕ字型を
成す揺動部材３４の開放型長穴３６に係合し、揺動部材
３４は前述の支軸２０の基端部に一体に嵌着されている
。よって、中間歯車２８が軸３０の回りに回転されるこ
とにより偏心突起３２が揺動部材３４の長穴３６内壁を
摺動しつつ偏心回転し、これによって揺動部材３４ひい
ては支軸２０が所定の回転角で往復回転動する。

【００２２】また、図５にも示すように、支持部材３８
の一部外壁にスイッチ機構７２の可動接点たる導電板７
４が装着され、一方スイッチ機構７２の固定接点たる一
対の導電板７６、７６が支持部材３８の両側面を挟持し
つつ可動側の導電板７４と対峙している。各固定側導電
板７６はベース７８に固定されて上方に延在し、この導
電板７６には電池等の電源８０、モータ２２に連続され
るリード線８２が接続されている。図３、５に実線で示
す基準位置に支持部材があるとき、すなわちブラシ毛１
４に押圧力が加わらないとき、可動側導電板７４の下端
は固定側導電板７６から離間しており、モータに電流が
流れず、またブラシ毛１４に対する押圧力により、支持
部材３８が揺動偏位すると、両導電板７４、７６が接触
し、モータ２２に電流が流れるよう構成されている。そ
して、導電板７６が導電板７４を挟持して互いに接触す
る状態は、支持部材３８の揺動偏位量が変化しても維持
される。他の機能は第１実施例と実質的に異なるところ
はない。

【００２３】図６ないし図８には本発明の第３実施例が
示されている。この実施例では、スイッチ機構が支持部
材３８の偏位量に応じてモータの回転数を変えられるよ
うにもなっており、かつ変換機構２４がモータの回転動
を、往復回転動に加え、直線往復動に変換するようにし
ている。すなわち揺動部材３４の頭部には、図８に示す
ように、上方より見て略十字をなすように先端、後端方
向に一対の当接アーム６６、６６が突設され、該アーム
の各端面は前記支持部材３８の基端上面から一体に後方
に延出して前記当接アーム６６、６６をまたぐように形
成された延出部６８の前後内面７０、７０に当接してい
る。この内面７０、７０は、図８に示すように上方より
見て傾斜して形成され、互いに平行を保っており、これ
と対応して前記当接アーム６６、６６の端面は相補形状
に傾斜して形成されている。この構成によれば、中間歯
車２８が軸３０の回りに回転されることにより、偏心突
起３２は偏心回転し、これによって揺動部材３４は支軸
２０と一体に該支軸２０の軸回りに揺動する。揺動部材
３４のアーム６６、６６が支持部材３８の延出部６８の
内面７０、７０に傾斜状態で当接しているので、その揺
動にともなって揺動部材３４ひいては支軸２０は軸方向
に往復動も呈する。ここで、基準位置付近に支軸２０が
ある時は支軸２０の回転方向往復動の回転角すなわちス
トロークは比較的小さくなるとともに軸方向往復動のス
トロークも比較的小さいＲＡ　である。一方、図６に仮
想線で示すようにブラシ毛の押圧力増大により支軸等が
回転ピン４０の回りに時計方向に回動すると、支軸２０
の回転方向往復動の回転角はより大きくなるとともに軸
方向往復動のストロークもより大きなＲＢ　となる。

【００２４】また、この実施例のスイッチ機構２４では
、支持部材３８から下方に突部８４を一体的に突出させ
、そこに少なくとも２種類の抵抗値の異なる導電板７４
ａ、７４ｂを上下方向に連続するように埋設している。 （この実施例では図６の左右に分離させている）。 第１実施例と同様な固定側の一対の導電板７６、７６が
立設配置され、その内側に折曲した端部７６ａ、７６ａ
のみが前記突部８４を挟持している。

【００２５】この実施例の構成によれば、支持部材３８
が基準位置から揺動偏位すると、固定側導電板７６の端
部７６ａが最初に導電板７４ａに接触し、偏位量が増大
すると端部７６ａは導電板７４ｂに接触するようになる
。従って、例えば、導電板７４ａの抵抗値を導電板７４
ｂのそれよりも大きくすれば、支持部材３８の偏位量す
なわちブラシ毛１４に対する押圧力が大きい程モータ２
２の回転数が増大し、ヘッド部１０の直線および回転の
往復動の周期がより短くなる。このとき、往復動のスト
ロークも同時に大きくなることは前述のとおりである。

【００２６】次に図９および図１０には本発明の第４実
施例が示され、この実施例は第１実施例と近似するもの
の、特に支持部材３８の揺動偏位量を調節する調節手段
を付加した点および、ヘッド部を図９の上方より見て円
又は楕円運動させた点が異なる。すなわち支軸２０の基
端２０ａには、傾斜した偏心突起３２を貫通させる連結
孔６２が穿設され、この連結孔６２は該孔の軸方向中央
部で偏心突起３２の外径と略同径の最小内径を有すると
ともに、偏心突起３２が軸３０の軸線に対して傾斜した
状態で偏心回転しても、常に前記連結孔６２の最小内径
の中央部でこの偏心突起３２と一体の係合関係を保つよ
う構成されている。また、支軸２０は、支持部材３８に
対し、軸線方向にも摺動自在に支持され、かつ、支持部
材３８の先端側の回動ピン４０付近で、該回動ピン４０
の軸線と紙面上において垂直方向に直交する軸線ｘ回り
にも揺動自在に支持されている。従って、偏心突起３２
の連結孔６２との係合部分の中心は円運動をなし、偏心
突起３２は連結孔６２と一体の係合関係にあるため、支
軸２０の基端は同様に円運動を呈し、従って支軸２０に
連結されたヘッド部１０のブラシ毛１４はその揺動支点
からの長さに応じて円もしくは楕円運動を呈する。

【００２７】ブラシ毛の歯等に対する押圧力がより大き
くなると、ヘッド部１０、支軸２０、支持部材３８は図
９に仮想線で示すように回動ピン４０の回りに揺動偏位
する。これにより、支軸２０の連結孔６２は、軸３０か
らより遠い位置にある偏心突起３２の根元部分と係合し
、その係合する根元部分の中心はより大径の円運動をな
す。よって、上記と同様にしてブラシ毛１４はより大き
な円もしくは楕円運動を呈する。

【００２８】また、図９に示すように、支持部材３８の
下面には、調節ねじ９０が当接しており、この調節ねじ
９０は外筒１８などにねじ結合されるとともに外筒１８
の外方に突出し、その端部に操作ノブ９２を有している
。この操作ノブ９２を回転操作することにより、調節ね
じ９０は支持部材３８に対して進退し、支持部材３８の
揺動を阻止又は一定の範囲で規制する。

【００２９】この調節ねじ９０を図９に示すように最も
上方に突出させて支持部材３８をストッパ４６に当接さ
せれば、不意にヘッド部１０等に力が作用しても支持部
材３８は揺動偏位せず、不必要なモータ２２の駆動を防
止できる。

【００３０】ここで、奥歯等の凹凸が入り組んだ場所等
をブラッシングする際、ブラシ毛を強く押付けるととも
にブラシ毛の往復動ストロークは小さくする必要があり
、また、人によっては押付け力に拘らず、往復動ストロ
ークの変動範囲を一定のものに抑えたい人もいる。前述
の各実施例では押付け力が増大すると往復動ストローク
も自動的に増大してしまうためこの課題を解決するには
不適切である。この実施例によればこの課題を解決さる
ことが可能であり、調節ねじ９０を所定の場合に位置せ
しめ、支持部材３８の揺動偏位を所望の範囲に規制する
ようにしている。

【００３４】なお、以上の実施例では、ブラシ毛の歯等
に対する押圧力が大きくなれば往復動のストロークが大
きくなるようにしたが、これに限定する必要はなく、逆
に押圧力が大きくなれば往復動のストロークを小さくす
るようにしても良いことは言うまでもない。また、以上
の実施例では、モータの電源のオン・オフをヘッド部の
揺動により作動する前記スイッチ機構７２のみにより行
ったが、外筒１８にスイッチノブを追加し、このスイッ
チノブの操作によっても行えるようにしても良い。さら
に、前記スイッチ機構の回路にコンデンサやタイマを介
装し、歯面に対するブラシ毛の押し付けがなくなっても
ブラシ毛の往復動が一定の時間持続するようにしても良
い。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極めて簡単な構造でヘッド部の往復動のストロークを可
変とすることができ、よってブラッシングをする場所に
応じて適宜往復動のストロークを選択してより適切なブ
ラッシング作業を可能にすることができるという優れた
効果がある。さらに調節手段を設けたので、ブラシ毛の
押圧力に拘らず一定の範囲内に往復動ストロークを規制
できるという特有の効果がある。

【００３６】また、本発明によれば、連結部材の基準位
置からの偏位のみによりスイッチ機構がオン・オフされ
、スイッチ操作が不要となるとともに、モータ駆動後も
連結部材が偏位して往復動ストロークが可変となるとい
う従来にはない優れた効果がある。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動歯ブラシの第１実施例を示す
模式図である。

【図２】図１の変換機構の平面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す模式図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す模式図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図であ
る。

【図９】本発明の第４実施例を示す模式図である。

【符号の説明】

１０　　ヘッド部 １２　　把持部 １４　　ブラシ毛 ２０　　支軸 ２１　　長穴 ２２　　モータ ２４　　変換機構 ３２　　偏心突起 ３４　　振動部材 ４０　　回動ピン ７２　　スイッチ機構 ９０　　調節ねじ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ブラシ毛が植毛されたヘッド部と、モ
   ータを有する把持部と、把持部に設けられるとともに前
   記ヘッド部が脱着可能に連結される連結部材と、連結部
   材とモータとの間に介装され、モータの回転動力を連結
   部材の往復動に変換する変換機構と、を備え、連結部材
   は一定の基準位置から偏位可能に構成され、変換機構は
   、連結部材の偏位量に応じて該連結部材の往復動のスト
   ロークを可変とするよう構成され、かつ連結部材の偏位
   量を調節する調節手段が把持部に設けられた電動歯ブラ
   シ。
2. 【請求項２】　　ブラシ毛が植毛されたヘッド部と、モ
   ータを有する把持部と、把持部に設けられるとともに前
   記ヘッド部が脱着可能に連結される連結部材と、連結部
   材とモータとの間に介装され、モータの回転動力を連結
   部材の往復動に変換する変換機構と、把持部内に設けら
   れてモータの電源をオン・オフするスイッチ機構と、を
   備え、連結部材は、該連結部材に連結されるヘッド部の
   ブラシ毛表面に対する押付け力に応じて前記一定の基準
   位置から偏位可能に把持部に支持され、変換機構は、連
   結部材の偏位量に応じて該連結部材の往復動のストロー
   クを可変とするよう構成され、スイッチ機構は、連結部
   材が前記一定の基準位置にあるときにオフされ、該基準
   位置から偏位することによりオン状態となるよう構成さ
   れた電動歯ブラシ。