JPH0591921A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明の目的は、本体ケースの握りを細くでき
るとともに、構造が簡単な電動歯ブラシを得ることにあ
る。 【構成】固定の支点軸３２に回転自在に支持されて正逆
回転可能なモータの動力で回転されると共に係合突部３
７を有したフェースギャ３４と、一体成形されたカムベ
ース３９及び円柱形の偏心カム４０を備え、これにわた
って前記支点軸が通る貫通孔を有した偏心カム体３８
と、前記偏心カムに嵌合して設けられると共に駆動軸が
連結されたカム従節とを具備し、かつ、前記カムベース
が、前記支点軸から偏心した位置に中心を有すると共
に、この中心から等距離に、前記モータの正転時に前記
係合突部が係合する第１掛合部４２及びこの第１掛合部
に連なった第１カム面４３、および前記モータの逆転時
に前記係合突部が係合する第２掛合部４４及びこの第２
掛合部に連なった第２カム面４５を有した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクラビング法とバス
法とによるブラッシングの切替えができる電動歯ブラシ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクラビング法は、歯ブラシをその軸方
向に長いストロークをもって直線往復動させて、歯をブ
ラッシングする方法であり、バス法は、歯ブラシをその
軸方向に短いストロークをもって往復動させて、歯をブ
ラッシングする方法である。

【０００３】これらのブラッシングの切替えに適する伝
動機構として、電動歯ブラシではないが特開昭６２−９
８０６３号公報に示される往復振幅切替機構が知られて
いる。この機構は、回転中心軸に対して直交する平面内
に正逆回転可能に配設され、かつ前記回転中心軸に対す
る偏心量が互いに異なる第１および第２の偏心カムと、
これらの偏心カムに従動して往復動する伝達部材とを備
えてなる。そして、モータの回転を第１の偏心カムに与
えるとともに、その回転方向を変えることにより、両偏
心カムの偏心量に応じてこれらのカムに従動する伝達部
材を異なる振幅で往復運動させるように構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報に記
載のものは、第１の偏心カムの外周に第２の偏心カムを
嵌合し、この第２の偏心カムの外周にカム従節（伝達部
材）を嵌合してなるから、カム部の径方向の寸法が大き
く、したがって、握りが細い電動歯ブラシの本体ケース
内に組込むには不利であった。その上、偏心カムを２個
必要とするから、部品点数が多く、構造が複雑であると
いう問題があった。本発明の目的は、本体ケースの握り
を細くできるとともに、構造が簡単な電動歯ブラシを得
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、本体ケースに
内蔵された正逆回転可能なモータの回転を、歯ブラシが
着脱可能に取付けられる駆動軸の軸方向に沿う２種類の
往復運動に変換する伝動機構を備えた電動歯ブラシに適
用され、前記目的を達成するために、前記伝動機構が、
固定の支点軸に回転自在に支持されて前記モータの動力
で回転されるとともに、前記支点軸からずれた位置に係
合突部を有したフェースギャと、一体に繋げられたカム
ベースおよび偏心カムを備え、これらにわたって前記支
点軸が通る貫通孔を有した偏心カム体と、

【０００６】前記偏心カムの直径に等しい間隔をもって
相対する平行壁部の両端を夫々繋ぎ壁部で繋いで形成さ
れ、前記偏心カムに嵌合して設けられるとともに前記駆
動軸が連結されたカム従節とを具備し、

【０００７】かつ、前記カムベースが、前記支点軸から
偏心した位置に中心を有するとともに、この中心から等
距離に、前記モータの正転時に前記係合突部が係合する
第１カム面およびこの第１カム面に連なり前記係合突部
が係合する第１掛合部、および前記モータの逆転時に前
記係合突部が係合する第２カム面およびこの第２カム面
に連なり前記係合突部が係合する第２掛合部を有して形
成されるとともに、前記偏心カムが、前記支点軸および
カムベースの中心から共に偏心した位置に中心を有した
円柱形をなしていることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記の構成において、フェースギャはモータの
動力で正逆転され、その掛合突部は偏心カム体における
カムベースの第１掛合部に正転時に係合して、偏心カム
体をフェースギャとともに支点軸を中心に正回転させ、
或いはカムベースの第２掛合部に逆転時に係合して、偏
心カム体をフェースギャとともに支点軸を中心に逆回転
させる。また、係合突部は回転方向の切替の際におい
て、第１掛合部または第２掛合部に係合する間際に、カ
ムベースの第１カム面または第２カム面を押して、偏心
カム体を移動させる。この移動は偏心カムが貫通孔を持
つことにより許される。この偏心カム体の移動に伴い、
係合突部が第１カム面に接しつつ第１掛合部を押して偏
心カム体を正回転させる時には、支点軸に対する偏心カ
ム体の偏心カムの実際の偏心量が、スクラビング法によ
るブラッシングをするのに適するように長く調整され、
係合突部が第２カム面に接しつつ第２掛合部を押して偏
心カム体を逆回転させる時には、同偏心カムの実際の偏
心量が、バス法によるブラッシングをするのに適するよ
うに短く調整される。偏心カムに嵌合されたカム従節
は、偏心カムの偏心円運動を駆動軸の直線往復運動に変
換する。したがって、モータの正回転時には駆動軸に接
続された歯ブラシが長いストロークで直線往復動すると
もに、モータの逆回転時には歯ブラシが短いストローク
で直線往復動する。また、カムベースと偏心カムとは一
体に繋がっているから、部品点数が少ない。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図７を参照して本発明の一実施
例を説明する。

【００１０】図２および図３中１は手で握るのに適する
太さ、形状に成形された合成樹脂製の本体ケースで、そ
の下端開口は着脱可能な底蓋２で塞がれている。底蓋２
は符号３で示す着脱可能なねじを介して取付けられ、か
つ、このねじ３は後述する二次電池への充電用端子とし
て使用されるようになっている。

【００１１】本体ケース１内には機構フレーム４が内蔵
されているとともに、このフレーム４の上側に位置して
位置決め用の鍔部５ａを有した上部軸受支え５が内蔵さ
れている。さらに、本体ケース１内には機構フレーム４
の下側に位置して正逆回転自在なモータ６が、その出力
軸６ａを上方に突出させて内蔵されているとともに、こ
のモータ６の下側に位置して二次電池７が内蔵されてい
る。

【００１２】機構フレーム４に対して上部軸受支え５お
よびモータ６は夫々連結固定されている。必要により前
記ねじ３を介して充電される二次電池７は、モータ６の
電源となるもので、その電力のモータ６への供給・遮断
は本体ケース１に取付けたスライドスイッチ８を介して
行われる。

【００１３】スライドスイッチ８は、図３に示すように
機構フレーム４の一側面に重ねて取付けたプリント配線
基板１０と、本体ケース１の外面に位置して上方向にス
ライド操作されるスイッチ摘み１１と、この摘み１１に
支持されて前記基板１０のパターン形成面を摺動する一
対のスイッチ板１２とを備えて形成されている。スイッ
チ板１２は導電性板ばねにより形成されている。

【００１４】このスイッチ８は既述のようにモータ６が
正逆回転可能であるために、「正転」位置、「逆転」位
置、および「切」位置を有しており、その「切」位置を
最下端に配置した構成としてある。この構成は、本体ケ
ース１の底蓋２側を図示しない充電器に対して上方から
差込み、本体ケース１を充電器に起立させた状態で二次
電池７に充電をするという構成に対応したものである。

【００１５】すなわち、図６および図７に示すようにプ
リント配線基板１０の配線パターンは、最も上方位置に
設けられた第１，第２の正転用接点パターン１３ａ，１
３ｂと、最も下方位置に設けられた第１，第２の逆転用
接点パターン１４ａ，１４ｂと、これらの間の中間位置
に設けられた第１，第２の切用接点パターン１５ａ，１
５ｂと、第１の正転用接点パターン１３ａと第２の切用
接点パターン１５ｂとを接続した導電パターン１６と、
第２の正転用接点パターン１３ｂと第１の切用接点パタ
ーン１５ａとを接続した導電パターン１７とで形成され
ている。

【００１６】正転用および切用の各接点パターン１３
ａ，１３ｂ、１５ａ，１５ｂは同じ大きさである。逆転
用接点パターン１４ａ，１４ｂは、正転用接点パターン
１３ａ，１３ｂおよび切用接点パターン１５ａ，１５ｂ
よりも上下方向に長く、かつ、前記スイッチ板１２の摺
接部間距離Ｌ（図６参照）よりも短く形成されている。

【００１７】したがって、スイッチ摘み１１を本体ケー
ス１の最も上端側にスライドさせた時には、図７中実線
に示すようにスイッチ板１２が第１，第２の正転用接点
パターン１３ａ，１３ｂと第１，第２の逆転用接点パタ
ーン１４ａ，１４ｂとを接続する。そのため、二次電池
７の正極が、第１逆転用接点パターン１４ａ、一方のス
イッチ板１２，第１正転用接点パターン１３ａを介して
モータ６の正極側端子に接続されるとともに、二次電池
７の負極が、第２逆転用接点パターン１４ｂ、他方のス
イッチ板１２，第１正転用接点パターン１３ｂを介して
モータ６の負極側端子に接続されるから、モータ６が正
回転される。

【００１８】この状態からスイッチ摘み１１を一段下に
スライドさせた時には、図７中２点鎖線に示すようにス
イッチ板１２が第１，第２の切用接点パターン１５ａ，
１５ｂと第１，第２の逆転用接点パターン１４ａ，１４
ｂとを接続する。そのため、二次電池７の正極が、第１
逆転用接点パターン１４ａ、一方のスイッチ板１２，第
１切用接点パターン１５ａ、導電パターン１６、および
第２正転用接点パターン１３ｂを介してモータ６の負極
側端子に接続されるとともに、二次電池７の負極が、第
２逆転用接点パターン１４ｂ、他方のスイッチ板１２、
第２切用接点パターン１５ｂ、導電パターン１７、およ
び第１正転用接点パターン１３ａを介してモータ６の正
極側端子に接続されるから、モータ６が逆回転される。

【００１９】そして、スイッチ摘み１１を本体ケース１
の最も下端側にスライドさせた時には、図７中一点鎖線
に示すようにスイッチ板１２がいずれの接点パターン１
３ａ，１３ｂ、１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂからも
外れるので、モータ６への通電は行われない。

【００２０】ところで、二次電池７への充電時には既述
のように本体ケース１は立てて差込まれるから、その際
に誤って本体ケース１を掴んだ手でスイッチ摘み１１の
押下げ操作がなされても、スライドスイッチ８のスイッ
チ摘み１１は「切」位置に下げられるものである。その
ため、使用中に電池切れになって、そのまま、つまりス
ライドスイッチ８がオンの状態であっても、充電時には
スライドスイッチ８を切って充電できる。したがって、
二次電池７への充電を確実に行うことができ、使用しよ
うとしたときには確実にモータ６を動作させることがで
きる。

【００２１】前記機構フレーム４の上部には下部軸受支
え２１が取付けられている。この軸受支え２１および前
記上部軸受支え５の内部には夫々玉軸受２２が支持され
ており、これら軸受２２は上下方向に移動される駆動軸
２３を支持している。駆動軸２３は両軸受支え５，２１
を上下方向に貫通しており、その上端部は本体ケース１
の上端から上方に向けて突出されている。なお、図２お
よび図３中２４は両玉軸受２２間にわたるスリーブであ
る。

【００２２】駆動軸２３の上端部にはその全周にわたる
掛止溝２３ａが形成されている。駆動軸２３の上端部に
は、この軸２３と一緒に動かされる歯ブラシ２５が着脱
自在に嵌合され、その嵌合部の一部は掛止溝２３ａに弾
性的に嵌合されるようになっている。なお、図２および
図３中２６は本体ケース１の上端に被着された端部キャ
ップ、２７はシール、２８は本体ケース１の上端部を覆
って設けられた外装キャップである。

【００２３】機構フレーム４にはモータ６の回転を駆動
軸２３の軸方向に沿う２種類の往復運動に変換する伝動
機構３１が設けられており、以下、図１，図３〜図５を
参照して詳述する。

【００２４】機構フレーム４の下部には固定の支点軸３
２が横架されている。支点軸３２の一端は機構フレーム
４の一側壁に支持されているとともに、他端部は機構フ
レーム４の他側壁に固定したサポート３３に支持されて
いる。支点軸３２にはこれを中心に回転自在なフェース
ギャ３４が取付けられている。フェースギャ３４は合成
樹脂製であって、その歯部には前記モータ６の出力軸６
ａに固定されたピニオン３５が噛み合わされている。

【００２５】このフェースギャ３４の内面には、円弧状
をなす一側面を有し、この面を支点軸３２に摺動自在に
接触させたがたつき防止用の長い突起３６が一体に突設
されているとともに、支点軸３２から所定距離ずれた位
置に突出長さが短い係合突部３７が一体に突設されてい
る。図５に示すように係合突部３７は前記突起３６の円
弧状をなす内面と対向して設けられている。

【００２６】支点軸３２は偏心カム体３８を回転自在に
支持している。偏心カム体３８は、合成樹脂の成形品で
あって、カムベース３９と、これに一体に繋げられた偏
心カム４０とからなり、これらにわたる貫通孔４１を有
している。貫通孔４１は略小判形の孔であって、この孔
４１には合わさって略長円形をなした支点軸３２および
突起３６が挿入されている。

【００２７】図１に示すようにカムベース３９は、支点
軸３２の中心Ａから偏心した位置に中心Ｂを有するとと
もに、この中心Ｂから等距離Ｃに、前記モータ６の正転
時に係合突部３７が係合する第１掛合部４２およびこの
第１掛合部４２に連なった第１カム面４３と、モータ６
の逆転時に係合突部３７が係合する第２掛合部４４およ
びこの第２掛合部４４に連なった第２カム面４５とを有
して形成されている。前記両掛合部４２，４４および両
カム面４３，４５は、共に例えば約 180゜位置をずらし
て設けられている。

【００２８】なお、本実施例の場合カムベース３９の第
１，第２のカム面４３，４５相互を、円弧状をなす繋ぎ
面で滑らかに連続するように繋げた構成であるが、この
繋ぎ面に相当する部分は平らでもよく、したがって、両
カム面４３，４５は突起状をなす部分の円弧状などの側
面で形成しても良い。さらに、本実施例はカムベース３
９を円周カムで形成したが、これに代えて前記両掛合部
４２，４４、両カム面４３，４５、および繋ぎ面を円弧
状の孔内面で形成する溝カムとしても良い。

【００２９】偏心カム４０はカムベース３９の一面に一
体成形されており、円柱形をなしている。この偏心カム
４０は、支点軸３２およびカムベース３９の中心Ａ，Ｂ
から共に偏心した位置に中心Ｄを有している。この偏心
カム４０の中心Ｄは支点軸３２の中心Ａに対して第２掛
合部４４側にずらされている。

【００３０】前記構成の偏心カム体３８の偏心カム４０
にはカム従節４６が嵌合されている。このカム従節４６
は、図４に示すように偏心カム４０の直径に等しい間隔
を持って相対する平行壁部４７の両端を夫々例えば円弧
状をなす繋ぎ壁部４８で一体に繋いで形成された、合成
樹脂の一体成形品である。そして、上側に位置する平行
壁部４７にはブロック状の連結突部４９が一体に設けら
れ、これには前記駆動軸２３の下端部が埋め込んで連結
されている。

【００３１】カム従節４６は図５に示すように端壁５０
を有し、この壁５０には上下方向に延びるスリット孔５
１が設けられている。この孔５１の幅は前記支点軸３２
と略同じであるとともに、これには支点軸３２が貫通さ
れ、それによって偏心カム４０の偏心運動に伴うカム従
節４６の横方向の動きを規制している。

【００３２】前記構成の電動歯ブラシにおいて、モータ
６が正回転された時には、フェースギャ３４の時計回り
方向の回転により、その掛合突部３７が、まず、カムベ
ース３９の第１カム面４３に係合する。この係合突部３
７の第１カム面４３への係合に伴って、この突部３７が
偏心カム体３８を図１（Ａ）中下方向に移動させる。そ
のため、偏心カム４０の中心Ｄが支点軸３２の中心Ａに
対して遠ざかって、支点軸３２に対する偏心カム４０の
実際の偏心量Ｅは大きくなる。この偏心量Ｅは例えば
2.5ｍｍに設定される。その直後に、係合突部３７は第
１掛合部４２に係合して、偏心カム体３８を時計回り方
向に支点軸３２を中心に回転させる。

【００３３】したがって、第１掛合部４２を介してフェ
ースギャ３４と一緒に回転される偏心カム体３９の偏心
カム４０は、偏心量Ｅをもって支点軸３２を中心に振れ
回わり、その回転運動はカム従節４６との係合によって
駆動軸２３の軸方向の往復運動に変換される。そのた
め、駆動軸２３はスクラビング法によるブラッシングを
するのに適する５ｍｍの長いストロークを持って往復動
される。

【００３４】また、モータ６の回転を切替えて逆回転さ
せた時には、フェースギャ３４の反時計回り方向の回転
により、その掛合突部３７が、まず、カムベース３９の
第２カム面４５に係合する。この係合突部３７の第２カ
ム面４５への係合に伴って、この突部３７が偏心カム体
３８を図１（Ｂ）中上方向に移動させる。そのため、偏
心カム４０の中心Ｄが支点軸３２の中心Ａに対して近付
いて、支点軸３２に対する偏心カム４０の実際の偏心量
Ｆは小さくなる。この偏心量Ｆは例えば 1.3ｍｍに設定
される。その直後に、係合突部３７は第２掛合部４４に
係合して、偏心カム体３８を反時計回り方向に支点軸３
２を中心に回転させる。

【００３５】したがって、第２掛合部４４を介してフェ
ースギャ３４と一緒に回転される偏心カム体３８の偏心
カム４０は、偏心量Ｆを持って支点軸３２を中心に振れ
回わり、その回転運動はカム従節４６との係合によって
駆動軸２３の軸方向の往復運動に変換される。そのた
め、駆動軸２３はバス法によるブラッシングをするのに
適する 2.6ｍｍの短いストロークを持って往復動され
る。

【００３６】以上のようにこの電動歯ブラシは、偏心カ
ム体３８をその回転中心である支点軸３２に対しモータ
６の正逆回転に伴って、カムベース３９の第１、第２の
カム面４３，４５への係合突部３７の係合により支点軸
３２に対して偏心カム体３８全体を移動させ、それによ
って偏心カム体３８の偏心カム４０の偏心量をスクラビ
ング法とバス法とのブラッシングに適するように切替え
る構成である。そのため、従来のように二つの偏心カム
を互いに嵌合させる必要がなく、伝動機構３１を小形に
形成できる。したがって、この伝動機構３１を内蔵する
本体ケース１の握りを細くできる。

【００３７】なお、以上の動作において、突起３６が支
点軸３２に接触しており、これらが偏心カム体３８の貫
通孔４１の係合しているために、偏心カム体３８の不必
要ながたつきが防止され、したがって、設定された偏心
量ＥまたはＦが使用中に不用意に狂うようなことがな
い。

【００３８】また、以上のような長短２通りの偏心量
Ｅ，Ｆを得るためのカムベース３９および偏心カム４０
は一体に繋がって、一つの偏心カム体３８をなしている
から、部品点数を削減でき、伝動機構３１の構成を簡単
にできる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、伝
動機構のカムベースと偏心カムとは一体であって一つの
偏心カム体をなしているから、部品点数が少なく、した
がって構成が簡単であるとともに、この偏心カム体をそ
の回転中心である支点軸に対しモータの正逆回転に伴っ
て移動させ、偏心カム体の偏心量をスクラビング法とバ
ス法とのブラッシングに適するように切替える構成であ
るから、カムベースの外側に偏心カムを嵌合させる必要
がなく、したがって、伝動機構が小形であるから、これ
を内蔵する本体ケースの握りを細くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電動歯ブラシが備える
伝動機構の要部を示し、 （Ａ）はスクラビング法によるブラッシングをするとき
の図。 （Ｂ）はバス法によるブラッシングをするときの図。

【図２】同実施例に係る電動歯ブラシ全体を示す縦断側
面図。

【図３】同実施例に係る電動歯ブラシが備える伝動機構
回りを示す縦断側面図。

【図４】同実施例に係る電動歯ブラシが備える伝動機構
を示し、 （Ａ）はスクラビング法によるブラッシングをするとき
の図３中Ｚ−Ｚ線に沿う断面図。 （Ｂ）はバス法によるブラッシングをするときの図３中
Ｚ−Ｚ線に沿う断面図。

【図５】同実施例に係る電動歯ブラシが備える伝動機構
を分解して示す斜視図。

【図６】同実施例に係る電動歯ブラシが備えるスライド
スイッチの構成を示す断面図。

【図７】同実施例に係る電動歯ブラシの電気回路を示す
図。

【符号の説明】

１…本体ケース、６…モータ、２３…駆動軸、２５…歯
ブラシ、３１…伝動機構、３２…支点軸、３４…フェー
スギャ、３７…係合突部、３８…偏心カム体、３９…カ
ムベース、４０…偏心カム、４１…貫通孔、４２…第１
掛合部、４３…第１カム面、４４…第２掛合部、４５…
第２カム面、４６…カム従節、４７…平行壁部、４８…
繋ぎ壁部、Ａ…支点軸の中心、Ｂ…カムベ−スの中心、
Ｄ…偏心カムの中心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ケースに内蔵された正逆回転可能な
   モータの回転を、歯ブラシが着脱可能に取付けられる駆
   動軸の軸方向に沿う２種類の往復運動に変換する伝動機
   構を備え、この伝動機構が、 固定の支点軸に回転自在に支持されて前記モータの動力
   で回転されるとともに、前記支点軸からずれた位置に係
   合突部を有したフェースギャと、 一体に繋げられたカムベースおよび偏心カムを備え、こ
   れらにわたって前記支点軸が通る貫通孔を有した偏心カ
   ム体と、 前記偏心カムの直径に等しい間隔をもって相対する平行
   壁部の両端を夫々繋ぎ壁部で繋いで形成され、前記偏心
   カムに嵌合して設けられるとともに前記駆動軸が連結さ
   れたカム従節とを具備し、 かつ、前記カムベースが、前記支点軸から偏心した位置
   に中心を有するとともに、この中心から等距離に、前記
   モータの正転時に前記係合突部が係合する第１カム面お
   よびこの第１カム面に連なり前記係合突部が係合する第
   １掛合部、および前記モータの逆転時に前記係合突部が
   係合する第２カム面およびこの第２カム面に連なり前記
   係合突部が係合する第２掛合部を有して形成されるとと
   もに、前記偏心カムが、前記支点軸およびカムベースの
   中心から共に偏心した位置に中心を有した円柱形をなし
   ていることを特徴とする電動歯ブラシ。