JPH05154015A - 圧力報知可能な電動歯ブラシ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動歯ブラシの使用に際し、歯ブラシ部と歯
との当接圧の適正値であるかの判断を簡単かつ高信頼性
をもって行え、かつ適正値を連続的に可変とする圧力報
知可能な電動歯ブラシを提供することを目的とする。 【構成】 モータ２及び歯ブラシ駆動用の駆動機構を内
蔵せるケースに歯ブラシを保持せしめる電動歯ブラシ装
置において、歯ブラシの歯に対する当接圧に対応したモ
ータ電流値に換算して適正当接圧を設定可能とする適正
圧力値設定手段３と、該適正圧力値設定手段３により設
定された当接圧に対応する基準電流値とモータに流れる
電流値とを比較する比較手段４と、モータ２に流れる電
流の電流値が基準電流値に対して所定の許容範囲にある
ときと範囲外にあるときとで異なる信号を発する報知手
段５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動歯ブラシ装置に関
し、特に歯ブラシの歯に対する当接圧が適正であるかど
うかを知ることのできる圧力報知可能な電動歯ブラシ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ケース内に内蔵されるモータにより駆動
される駆動機構にて直線往復動を生じせしめ、これをケ
ースにて保持される歯ブラシに振動として伝達する電動
歯ブラシ装置は広く知られている。この歯ブラシのブラ
シ部を歯に当接せしめて歯を磨くわけであるが、その当
接圧は手加減により調節される。その際、当接圧が適正
であるかどうかを知ることは歯磨の効果を知る上で重要
な指標となる。

【０００３】そこで、特開昭６３−１３０００６では、
適宜設定した当接圧に対し、実際に加えられている当接
圧が適正であるかどうかを報知する手段が開示されてい
る。

【０００４】この公知の装置にあっては、歯ブラシは支
点を中心に付勢力に抗して当接圧に対応した角度だけ回
動するように支持されていて、歯ブラシの回動と共に回
動する部材を電気接点の一方として形成し、一方、適宜
段階位置に移動・設定可能なつまみをケース側面に設け
て、このつまみをケースに内蔵された板ばねの一端と接
続することにより、該板ばねに設けられた電気接点の他
方の位置を段階的に可変に設定している。

【０００５】使用に際しては、所望当接圧の強弱に応じ
て上記つまみの位置を選択し設定する。これにより電気
接点の他方の位置がそれに対応して設定されることとな
る。次に、実際に歯ブラシを使用するとその当接圧に応
じて歯ブラシは付勢力に抗して回動し、それに伴い電気
接点の一方も移動する。そして、電気接点の一方が他方
と接触したときに、実際の当接圧が設定値となったこと
を知らせるべくブザー等が鳴る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
公知の装置にあっては、電気接点そしてそれに関連する
構成は機械的な可動部品より成っており、またその部品
点数が多いために、必要空間が広く要求されて装置が大
型化してしまうと共にその位置が限定されて設計の自由
度が低くなる。そして、組立て等の作業の能率が悪い。
また、接点等の摩耗により、作動不良そして作動の安定
性低下が生ずる。これに加えて、選択された設定位置に
て上記板ばねをロックしておかねばならないため、この
設定位置は段階的にしか設けられず、適宜調整可能な連
続設定を行うことができない。しかも、上記段階的設定
も、機構の必要最小空間の関係から、かなり少ない数の
箇所でしか行えない。

【０００７】本発明は、かかる問題を解決し、設定当接
圧を電気的手段を用いて連続的に選定でき、しかも接点
不良等がなく信頼性の高い、圧力報知可能な電動歯ブラ
シ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、モータ及び歯ブラシ駆動用の駆動機構を内蔵せる
ケースに歯ブラシを保持せしめる電動歯ブラシ装置にお
いて、歯ブラシの歯に対する当接圧に対応したモータ電
流値に換算して適正当接圧を設定可能とする適正圧力値
設定手段と、該適正圧力値設定手段により設定された当
接圧に対応する基準電流値とモータに流れる電流値とを
比較する比較手段と、モータに流れる電流の電流値が基
準電流値に対して所定の許容範囲にあるときと範囲外に
あるときとで異なる信号を発する報知手段とを備えるこ
とにより達成される。

【０００９】

【作用】かかる本発明の装置にあっては、使用に際し、
先ず適正圧力値設定手段を用いて適宜設定当接圧を選択
する。この値は使用者によって連続的に任意の値に変え
られる。これにより設定当接圧に対応するモータの基準
電流値が設定されることとなる。

【００１０】次に、実際に歯ブラシを使用するとその当
接圧、すなわちモータの負荷に応じてモータの電流値が
変動する。比較手段で、このモータの電流値が上記基準
電流値と比較され、所定の許容範囲内あるときには報知
手段が適正値である旨を表示し、その範囲外にあるとき
には不適正値である旨の異なる表示を行う。その際、不
適正値が、適正値に対し過大なのか過少なのかによっ
て、それを区別して表示することも可能である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例１及び実施例２を添付
図面にもとづき説明する。

【００１２】（実施例１）先ず、本発明の実施例１を図
１及び図２にもとづいて説明する。図１は本実施例の原
理を説明するブロック図である。

【００１３】図１において、１は駆動用電源で、例えば
ケース内に収容される電池である。該電源１は、同じく
ケース内に収容されているモータ、例えばＤＣモータ２
に接続されている。該モータ２は駆動機構（図示せず）
を回転駆動せしめ、該駆動機構にて回転運動が直線往復
運動に変換された後、ケース（図示せず）に交換自在に
取りつけられた歯ブラシに伝達されて該歯ブラシが所定
の振動を行うようになっている。これらの機構等の原理
はすでに公知であり、本発明でもこの公知のもので十分
である。

【００１４】ケースには、連続的に可変なつまみ（図示
せず）が設けられていて、それを使用者が適宜調整する
ことにより、設定当接圧を選定できるようになってい
る。これは、当接圧と該当接圧に対応してモータに流れ
る（負荷）電流の値の関係を予め調べて、その中から一
つの電流値を基準電流値として上記つまみ及び抵抗等に
よって選定可能とすることにより実現される。かくし
て、上記つまみ及び抵抗等により適正圧力値設定手段３
が構成される。

【００１５】上記モータ２及び上記適正圧力値設定手段
３は比較手段４に接続されている。該比較手段４では、
モータ２の電流値と、適正圧力値設定手段３から送られ
てきた基準電流値とを比較し、前者が後者の許容範囲に
あるかどうかを判定する機能を有している。

【００１６】上記比較手段４は報知手段５に接続されて
おり、上記判定の結果を表示するようになっている。

【００１７】次に、本実施例装置の作動を説明する。

【００１８】先ず、適正圧力値設定手段３により、使用
者に最適な当接圧を選定する。例えば、図１においてそ
の圧力値を２００ｇと設定したとする。勿論、つまみの
目盛によって連続的に２０５ｇ，２１０ｇ等の値を選定
することもできる。すると、適正圧力値設定手段３から
この圧力値に対応する電流値が引き出されてこれが基準
電流値として比較手段４に送られる。

【００１９】一方、歯ブラシを実際に当接圧をもって使
用すると、モータ２にはそれに応じた負荷電流が流れ
る。この電流値も上記比較回路４に送られ、上記基準電
流値と比較される。比較の結果報知手段５、例えば図２
においてＬＥＤの色によって表示される。図示の場合、
比較の結果、当接圧が許容範囲内にあれば緑にて表示さ
れ、それ以下、すなわち圧力不足のときには赤で表示さ
れ、またそれ以上、すなわち圧力過多のときには橙で表
示される。

【００２０】かくして、使用者は上記ＬＥＤの色をみて
実際の当接圧を加減して適正な圧力で使用することがで
きる。

【００２１】本発明では、上記実施例に限定されず、種
々変更が可能である。例えば、電源は電池によらず、コ
ードで商用電源に接続するものとすることができるし、
報知手段も色によらず、ブザー等にすることもできる。
また、上記許容範囲を狭くしたり、広くしたり任意幅に
設定可能とすることもできる。

【００２２】（実施例２）次に、本発明の実施例２を図
３ないし図５にもとづいて説明する。なお、実施例１と
の共通箇所については同一符号を付して説明を省略す
る。

【００２３】本実施例は、適正圧力値設定手段３を可変
抵抗で、また、比較手段４をトランジスタ等で構成し、
報知手段５として二つのＬＥＤ及びトランジスタを用い
た実施例である。本実施例装置は、図３のブロック図で
表されるように、実施例１における適正圧力値設定手段
３、比較手段４及び報知手段５がモータ２を駆動する閉
回路内に構成されている。図４にその回路例を示す。

【００２４】図４において、抵抗Ｒ５は、適正圧力値設
定手段３たる可変抵抗である。該可変抵抗Ｒ５は、一端
を電源１のマイナス側に接続するようにモータ２と直列
に接続されており、可変抵抗Ｒ５の両端間の電位差を検
出することにより、モータ２の負荷電流、すなわち、歯
ブラシの当接圧が分かるようになっている。本実施例で
は、可変抵抗Ｒ５の両端間の電位差が所定値となったと
き適正圧力であると判断するように設定されているの
で、可変抵抗Ｒ５の抵抗値を増加させる程少ない電流で
適正圧力と判断され、抵抗値を減少させる程多くの電流
が流れないと適正圧力と判断されない。つまり、可変抵
抗Ｒ５の抵抗値を増加させることは、基準電流値を低く
することを意味し、逆に抵抗値を減少させることは基準
電流値を高くすることを意味する。

【００２５】次に、比較手段４は、ｎｐｎ型トランジス
タＱ２及び抵抗Ｒ６並びに上記可変抵抗Ｒ５によって構
成されている。すなわち、トランジスタＱ２のエミッタ
を、可変抵抗Ｒ５が電源１のマイナス側と接続されてい
る側に接続してエミッタ接地とし、該可変抵抗Ｒ５のモ
ータ２との接続側と上記トランジスタＱ２のベースとを
抵抗Ｒ６を介して接続することにより、可変抵抗Ｒ５の
両端間電位差、すなわち、ベース−エミッタ間電圧が、
動作電圧となったときトランジスタＱ２が動作するよう
に設定されている。これにより、可変抵抗Ｒ５に流れる
電流が上述のように設定した基準電流値未満のときは、
可変抵抗Ｒ５の両端間電位差が動作電圧に達しないため
トランジスタＱ２は動作せず、基準電流値を超えた場合
に動作する。このように、トランジスタＱ２は、モータ
２の電流値が基準電流値に達したかどうか、すなわち、
適正圧力かどうかの判定機能を有している。

【００２６】また、上記トランジスタＱ２のコレクタに
は、アノードを電源１のプラス側と接続された報知素子
の一つである緑色のＬＥＤ２が抵抗Ｒ４を介して接続さ
れており、上記トランジスタＱ２の動作時に点灯して、
適性圧力で使用されていることを報知するようになって
いる。つまり、上記トランジスタＱ２は、比較手段であ
ると同時にＬＥＤ２と共に報知手段としても機能してい
る。

【００２７】さらに、もう一方の報知素子たる赤色のＬ
ＥＤ１は上記ＬＥＤ２とアノード側を同電位とするよう
に接続されて、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のコ
レクタに接続されている。該トランジスタＱ１は、上記
トランジスタＱ２と同様のトランジスタであり、エミッ
タを電源１のマイナス側に接続してエミッタ接地となっ
ており、上記ＬＥＤ１と共にもう一方の報知手段を構成
している。該トランジスタＱ１のベースは電源１のプラ
ス側と抵抗Ｒ２を介して接続されており、かつ、抵抗Ｒ
３を介して上記トランジスタＱ２のコレクタと接続され
ている。つまり、上記トランジスタＱ１とトランジスタ
Ｑ２は相補的に動作するように接続されており、いずれ
か一方のみが動作するように設定されている。

【００２８】以下、図４及び図５に基づいてトランジス
タＱ１、Ｑ２の相補的動作並びに報知手段の動作につい
て説明する。

【００２９】図５は本実施例装置のモータ２のＤＣ特性
を示すものであり、以下の例では基準電流値を図５にお
けるＢ点の電流値とし、可変抵抗Ｒ５に該Ｂ点の電流が
流れたときに該可変抵抗Ｒ５の両端間電位差がトランジ
スタＱ２の動作電圧となるように抵抗値を設定した場合
について説明する。先ず、スイッチＳＷを閉状態として
モータ２が回り始める時点では、モータ２の電流値は上
記Ｂ点の電流値よりも低く図５のＡ点の電流値となる。
したがって、可変抵抗Ｒ５の両端間電位差、すなわち、
トランジスタＱ２のベース−エミッタ間電圧は動作電圧
未満であるから該トランジスタＱ２は非動作状態とな
り、図４に示す抵抗Ｒ２を流れる電流はトランジスタＱ
１のベースに流れ込む。すると、該トランジスタＱ１の
ベース−エミッタ間電圧は動作電圧に達しトランジスタ
Ｑ１が動作する。この結果、トランジスタＱ２に接続さ
れた緑色のＬＥＤ２は消灯し、トランジスタＱ１に接続
された赤色のＬＥＤ１が点灯することとなり、当接圧が
不足状態であることを報知する。

【００３０】一方、モータ２に負荷がかかるとモータ２
の電流は図５に示すように徐々に増加し、上記Ｂ点の電
流値に達する。このとき、可変抵抗Ｒ５における電圧降
下、すなわち、トランジスタＱ２のベース−エミッタ間
電圧は動作電圧値に達し、該トランジスタＱ２が動作す
る。したがって、上記抵抗Ｒ２を流れる電流は抵抗Ｒ３
を介してトランジスタＱ２のコレクタに流れ込み、トラ
ンジスタＱ１の ベースへは流れなくなるため、該トラ
ンジスタＱ１が非動作状態となる。この結果、トランジ
スタＱ１に接続された赤色のＬＥＤ１は消灯し、トラン
ジスタＱ２に接続された緑色のＬＥＤ２が点灯すること
となり、適正圧力であることを報知する。

【００３１】このように、本実施例によれば、上記ＬＥ
Ｄ１及びＬＥＤ２は当接圧の状態によってそのいずれか
が点灯するため、使用者は容易に当接圧を判定し、適正
圧力を調節することができる。

【００３２】さらに、本実施例においては、適正圧力値
設定手段に可変抵抗を用いたので、適正圧力を連続的に
設定することができ、微調節が可能となる。

【００３３】また、以上のように適正圧力値設定手段、
比較手段、及び報知手段の全てを電子化した上に、報知
手段の片方と比較手段を一つのトランジスタで構成する
等により全体として簡易な回路としたので、部品の実装
スペースが少ない電動歯ブラシに無理なく組み込むこと
ができ、装置の小型化を図ることができる。

【００３４】特に、二つのＬＥＤのアノードを同電位に
接続した回路となっているため、二色発光ＬＥＤを用い
ることができ、実装スペースを有効に利用できる。さら
に、このように部品点数を少なくし簡易な回路構成とし
たので、コストの低減も実現することができる。

【００３５】その上、適正圧力判断を機械的接点によら
ず電流検知によって行うようにしたので、機械的摩耗が
なく装置の長寿命化を図ることができる。また、従来例
のように端子の摩耗による検出不良及び報知不良がな
く、長期に亘って良好な圧力検知及び報知が可能であ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上のように、モータの負荷電
流により歯ブラシの実際の当接圧を検出しこれを電気的
に設定された基準圧と比較して、その結果を報知手段に
より知ることとしたので、すべて電気的手段によって処
理を行えるので、従来の機械的手段による装置に比し、
装置の小型化、設計の自由度の向上、部品摩耗等による
作動不良の防止、組立作業の簡単化等の効果を得る。ま
た、基準圧を連続的に選定できるので、使用者の条件に
十分対応でき、その使用勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の原理を示すブロック図であ
る。

【図２】図１装置の報知手段の一例を示す図である。

【図３】本発明の実施例２の原理を示すブロック図であ
る。

【図４】図３装置の回路の一例を示す図である。

【図５】図３装置のモータのＤＣ特性を示す図である。

【符号の説明】 ２ モータ ３ 適正圧力値設定手段 ４ 比較手段 ５ 報知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富永 斉 東京都品川区大崎５丁目５番23号 ヒロセ 電機株式会社内 (72)発明者 東野 本行 東京都品川区大崎５丁目５番23号 ヒロセ 電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ及び歯ブラシ駆動用の駆動機構を
   内蔵せるケースに歯ブラシを保持せしめる電動歯ブラシ
   装置において、歯ブラシの歯に対する当接圧に対応した
   モータ電流値に換算して適正当接圧を設定可能とする適
   正圧力値設定手段と、該適正圧力値設定手段により設定
   された当接圧に対応する基準電流値とモータに流れる電
   流値とを比較する比較手段と、モータに流れる電流の電
   流値が基準電流値に対して所定の許容範囲にあるときと
   範囲外にあるときとで異なる信号を発する報知手段とを
   備えることを特徴とする圧力報知可能な電動歯ブラシ装
   置。
2. 【請求項２】 適正圧力値設定手段は可変抵抗素子で形
   成されてモータと直列に接続されており、比較手段は該
   可変抵抗素子をベース−エミッタ間に接続したトランジ
   スタであって、報知手段はトランジスタに接続された報
   知素子であることとする請求項１に記載の圧力報知可能
   な電動歯ブラシ装置。
3. 【請求項３】 報知手段は、相補的に接続した二つのト
   ランジスタに各々一つの報知素子を接続したものを二つ
   有しており、該二つの報知手段は比較手段の動作状態に
   よって相補的に動作するように設定されていることとす
   る請求項２に記載の圧力報知可能な電動歯ブラシ装置。
4. 【請求項４】 一方の報知素子に接続されたトランジス
   タと、比較手段のトランジスタとは同一のトランジスタ
   で形成されていることとする請求項３に記載の圧力報知
   可能な電動歯ブラシ装置。
5. 【請求項５】 二つの報知素子は電源接続側が同一電位
   となるように接続されていることとする請求項３または
   請求項４に記載の圧力報知可能な電動歯ブラシ装置。