JPH0670811A - 運動変換装置 - Google Patents

運動変換装置

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JPH0670811A
JPH0670811A JP22666592A JP22666592A JPH0670811A JP H0670811 A JPH0670811 A JP H0670811A JP 22666592 A JP22666592 A JP 22666592A JP 22666592 A JP22666592 A JP 22666592A JP H0670811 A JPH0670811 A JP H0670811A
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cam
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operating shaft
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Yoji Kawamoto
洋司 川本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/16Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types with a driving or driven member which both rotates or oscillates on its axis and reciprocates

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Brushes (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力軸の回転方向を変えることにより作動軸
を直線往復運動させたり、作動軸を軸方向の往復運動及
び軸回りの揺動運動をさせたりする。 【構成】 カムフォロアー1に作動軸2を一体に設け
る。カムフォロアー1に偏芯にて作動軸2を作動軸2の
長手方向に往復運動させる直線往復運動用カム3を係合
させる。カムフォロアー1に偏芯にて作動軸2を軸回り
に揺動させる揺動運動用カム4を係合させる。駆動源の
出力軸5と上記直線往復運動用カム3とを直線運動用歯
車伝達機構Bで連動させると共に出力軸5と揺動運動用
カム4とを揺動運動用歯車伝達機構Cにて連動させる。
出力軸5の一方向への正転のときは揺動運動用カム4が
偏芯量なしで回転し且つ出力軸5の他方向への逆転とき
は揺動運動用カム4が偏芯して回転するように揺動運動
用カム4を揺動運動用歯車伝達機構Cに取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電動歯ブラシの
ブラシを駆動するのに用いる運動変換装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】電動歯ブラシとしては、ブラシを直線往
復運動させて歯を磨くようにしたものや、ブラシを軸回
りの揺動運動させて歯を磨くようにしたものや、ブラシ
を軸方向の往復運動及び軸回りの揺動運動させて歯を磨
くようにしたものが提供されている。ところが、1台の
電動歯ブラシで、ブラシを直線往復運動させるのと、8
の字運動のようにブラシを軸方向の往復運動及び軸回り
の揺動運動をさせるのとを、切り換えて使用できるよう
にしたものは未だ提供されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年顧客の
ニーズが高まり、ブラシを直線往復運動させて歯磨きす
るのと、ブラシを8の字運動のように軸方向の往復運動
及び軸回りの揺動運動をさせて歯磨きするのとができる
ものが欲しいという要求があり、このような運動をする
運動変換装置が望まれている。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、本発明の目的とするところは出力軸の回転方
向を変えることにより作動軸を直線往復運動させたり、
作動軸を軸方向の往復運動及び軸回りの揺動運動をさせ
たりできる運動変換装置を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明運動変換装置Aは、カムフォロアー1に作動軸2
を一体に設け、カムフォロアー1に偏芯にて作動軸2を
作動軸2の長手方向に往復運動させる直線往復運動用カ
ム3を係合させ、カムフォロアー1に偏芯にて作動軸2
を軸回りに揺動させる揺動運動用カム4を係合させ、駆
動源の出力軸5と上記直線往復運動用カム3とを直線運
動用歯車伝達機構Bで連動させると共に出力軸5と揺動
運動用カム4とを揺動運動用歯車伝達機構Cにて連動さ
せ、出力軸5の一方向への正転のときは揺動運動用カム
4が偏芯量なしで回転し且つ出力軸5の他方向への逆転
ときは揺動運動用カム4が偏芯して回転するように揺動
運動用カム4を揺動運動用歯車伝達機構Cに取り付け成
ることを特徴とする。
【0006】また直線運動用歯車機構Bの減速にはフェ
イスギヤを、揺動運動用歯車伝達機構Cの減速には平歯
車を用いることを特徴とする。
【0007】
【作用】上記構成によれば、出力軸5を正転させれば、
直線往復運動用カム3の偏芯回転にてカムフォロアー1
を介して作動軸2が直線往復運動をするが、揺動運動用
カム4は偏芯量なして回転運動をし、カムフォロアー1
が揺動せず、作動軸2が揺動しない。これにより作動軸
2が直線往復運動だけをする。また出力軸5を逆転させ
れば、直線往復運動用カム3の偏芯回転にてカムフォロ
アー1を介して作動軸2が軸方向の往復運動をし、これ
と同時に揺動運動用カム4の偏芯にてカムフォロアー1
が揺動して作動軸2が軸回りの揺動運動をする。これに
より作動軸2が軸方向の往復運動及び軸回りの揺動運動
をする。
【0008】
【実施例】以下本発明の運動変換装置Aを電動歯ブラシ
に用いた実施例により説明する。図1、図2に示すよう
にハウジング6内の下部には駆動源となるモータ7を内
装してあり、このモータ7の上方には本発明の運動変換
装置Aを内装してあり、ハウジング6の上部にはブラシ
の駆動軸となる作動軸2を摺動自在に挿通してあり、作
動軸2の先端をハウジング6の上端から突出させてあ
る。作動軸2はハウジング6に対して摺動自在且つ回転
自在に挿通してあり、作動軸2はベアリング8にて支持
してある。この作動軸2の下端にはカムフォロアー1を
一体に設けてあり、このカムフォロアー1には図3に示
すように第1カム受部9と第2カム受部10を設けてあ
る。
【0009】モータ7の出力軸5の上部には平歯車より
なるピニオン11を装着してあり、水平な支持軸12に
回転自在に支持したフェイスギヤ13にピニオン11を
歯合させてある。このピニオン11とフェイスギヤ13
にて直線運動用歯車伝達機構Bを構成してある。フェイ
スギヤ13には図4に示すようにフェイスギヤ13の回
転中心に対してr1 の偏芯量で偏芯した直線往復運動用
カム3を一体に装着してあり、直線往復運動用カム3を
カムフォロアー1に挿通して直線往復運動用カム3を第
1カム受部9に係合させてある。モータ7の出力軸5の
下部にはピニオン14を装着してあり、垂直な支持軸1
5には回転自在に平歯車よりなるギヤ16を回転自在に
装着してあり、ピニオン14とギヤ16を歯合させてあ
る。この支持軸15の回りにはギヤ16と一体の伝達筒
17を回転自在に装着してある。このピニオン14とギ
ヤ16と伝達筒17とで揺動運動用歯車伝達機構Cを構
成してある。
【0010】伝達筒17の上端には図5、図6に示すよ
うに伝達筒17に対してr2 の偏芯量で偏芯した円盤状
の嵌合部18を一体に設けてあり、嵌合部18の上面に
は180゜の範囲に亙って切り欠いた凹部19を設けて
あり、嵌合部18の上面と凹部19との間に係当部20
を設けてある。揺動運動用カム4は円盤状に形成されて
おり、揺動運動用カム4には円形の嵌合孔21を揺動運
動用カム4の中心に対してr2 の偏芯量で偏芯させて設
けてあり、嵌合孔21の上部には内周に突出するように
係止部22を突設してある。この揺動運動用カム4の嵌
合孔21には伝達筒17の上端の嵌合部18を回転自在
に嵌合し、係止部22を凹部19に乗せてある。そして
伝達軸17を回転したとき、回転方向により2つの係当
部20のうち一方が係止部22に係止して伝達筒17と
揺動運動用カム4が一体に回転するようになっている。
【0011】次に上記のように構成せる電動歯ブラシの
動作を説明する。モータ7の出力軸5を一方向の正転方
向に駆動すると、直線運動用歯車伝達機構B側では出力
軸5の回転がピニオン11、フェイスギヤ13を介して
直線往復運動用カム3に伝達され、図8に示すようにカ
ムフォロアー1を介して作動軸2が直線往復運動をす
る。一方揺動運動用歯車伝達機構C側では出力軸5の回
転がピニオン14、ギヤ16を介して伝達筒17に伝達
され、伝達筒17から係当部20、係止部22を介して
揺動運動用カム4に伝達される。このとき一方の図7
(a)のように係当部20が係止部22に係止した状態
で揺動運動用カム4の外周は伝達筒17の中心に対して
偏芯しない状態になる。つまり揺動運動用カム4の嵌合
孔21の偏芯と嵌合部18の偏芯が相殺され(r2 −r
2 =0)、図9(a)のように揺動運動用カム4の外周
は円運動するだけ状態となり、揺動運動用カム4が回転
してもカムフォロアー1が揺動せず、作動軸2が揺動し
ない。これにより、作動軸2が直線往復運動だけをして
ブラシが直線往復運動して歯磨きされる。またモータ7
の出力軸5を他方向の逆転方向に駆動すると、直線運動
用歯車伝達機構B側では出力軸5の回転がピニオン1
1、フェイスギヤ13を介して直線往復運動用カム3に
伝達され、図8に示すようにカムフォロアー1を介して
作動軸2が直線往復運動をする。一方揺動運動用歯車伝
達機構C側では出力軸5の回転がピニオン14、ギヤ1
6を介して伝達筒17に伝達され、伝達筒17から係当
部20、係止部22を介して揺動運動用カム4に伝達さ
れる。このとき他方の係当部20が図7(b)のように
係止部22に係止した状態で揺動運動用カム4の外周は
伝達筒17の中心に対して偏芯した状態になる。つまり
揺動運動用カム4の嵌合孔21の偏芯と嵌合部18の偏
芯が相乗され(r2 +r2 =2r2 )、揺動運動用カム
4の外周は偏芯運動する状態になり、揺動運動用カム4
で図9(b)(c)のようにカムフォロアー1が揺動
し、作動軸2が揺動する。これにより作動軸2が軸方向
の往復運動及び軸回りの揺動運動をし、ブラシが軸方向
の往復運動及び軸回りの揺動運動をして歯磨きされる。
このとき例えば8の字運動のような運動をする。
【0012】ブラシを8の字運動のような軸方向の往復
運動及び軸回りの揺動運動をさせるには次のように設定
してある。歯数Z1 のピニオン11と歯数Z2 のフェイ
スギヤ13の歯車比i1 (i1 =Z1 /Z2 )に対し
て、端数Z3 のピニオン14と端数Z4 のギヤ16の歯
車比i2 (i2 =Z3 /Z4 )が、i1 :i2 =1:2
になるように設定し、軸方向の往復運動の下死点時に軸
回りの揺動運動が原点になるように、上記歯車のかみ合
いを設定する。
【0013】
【発明の効果】本発明は叙述のように構成されているの
で、出力軸を正転させれば、直線往復運動用カムの偏芯
回転にてカムフォロアーを介して作動軸が直線往復運動
をするが、揺動運動用カムは偏芯量なして回転運動を
し、カムフォロアーが揺動せず、作動軸が揺動しなく、
作動軸が直線往復運動だけをする状態となり、また出力
軸を逆転させれば、直線往復運動用カムの偏芯回転にて
カムフォロアーを介して作動軸が軸方向の往復運動を
し、これと同時に揺動運動用カムの偏芯にてカムフォロ
アーが揺動して作動軸が軸回りの揺動運動をし、作動軸
が軸方向の往復運動及び軸回りの揺動運動をする状態と
なるものであって、出力軸の回転方向を切り換えるだけ
で作動軸を軸方向の直線往復運動をさせたり、作動軸を
8の字運動のような軸方向の往復運動及び揺動運動をさ
せたりできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例で出力軸を正転させるときの
状態の断面図である。
【図2】同上の出力軸を逆転させるときの状態の断面図
である
【図3】同上のカムフォロアーと作動軸を示し、(a)
(b)は夫々異なる方向から見た斜視図である。
【図4】同上のフェイスギヤと直線往復運動用カムの斜
視図である。
【図5】同上のギヤと伝達筒と揺動運動用カムの分解斜
視図である。
【図6】図5の要部を拡大せる分解斜視図である。
【図7】揺動運動用カムと嵌合部の関係を説明する平面
図であって、(a)は正転時、(b)は逆転時を示す。
【図8】(a)(b)は図1や図2のX−X線で断面し
て動作を説明する断面図である。
【図9】図1や図2のY−Y線で断面して動作を説明す
る断面図であって、(a)は正転時の状態、(b)
(c)は逆転時の状態を示す。
【符号の説明】
1 カムフォロアー 2 作動軸 3 直線往復運動用カム 4 揺動運動用カム 5 出力軸 A 運動変換装置 B 直線運動用歯車伝達機構 C 揺動運動用歯車伝達機構

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カムフォロアーに作動軸を一体に設け、
    カムフォロアーに偏芯にて作動軸を作動軸の長手方向に
    往復運動させる直線往復運動用カムを係合させ、カムフ
    ォロアーに偏芯にて作動軸を軸回りに揺動させる揺動運
    動用カムを係合させ、駆動源の出力軸と上記直線往復運
    動用カムとを直線運動用歯車伝達機構で連動させると共
    に出力軸と揺動運動用カムとを揺動運動用歯車伝達機構
    にて連動させ、出力軸の一方向への正転のときは揺動運
    動用カムが偏芯量なしで回転し且つ出力軸の他方向への
    逆転ときは揺動運動用カムが偏芯して回転するように揺
    動運動用カムを揺動運動用歯車伝達機構に取り付け成る
    ことを特徴とする運動変換装置。
  2. 【請求項2】 直線運動用歯車機構の減速にはフェイス
    ギヤを、揺動運動用歯車伝達機構の減速には平歯車を用
    いることを特徴とする運動変換装置。
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