JPH0683714B2

JPH0683714B2 - 電動歯ブラシ

Info

Publication number: JPH0683714B2
Application number: JP60197844A
Authority: JP
Inventors: 洋司川本; 隆宏今井; 凱朗川野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6260515A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は電動歯ブラシにかかり、詳しくはモータの回転
運動を往復運動に変換する駆動子を介して歯ブラシがそ
の長さ方向に往復動する電動歯ブラシに関する。

（背景技術）従来、この種の電動歯ブラシは例えば特開昭57−166108
号等によって多数提供されている。これらの電動歯ブラ
シにおいては、モータの回転運動を往復運動に変換する
べく腕部材とベベルギヤ等を回転自在に連結して用い
る。しかるにこの場合、モータの回転運動を往復運動に
変換する際のロスが概して大きいという欠点があった。
また、腕部材とベベルギヤの回転部との間の隙間を大き
くすると騒音を発生する問題があり、逆に隙間を小さく
すると歯ブラシの植毛方向に刷掃荷重が加わった際にケ
ーシングを介してホルダーに荷重が加わり、このホルダ
ーに一体的に形成された前記腕部材が弾性変形してベベ
ルギヤとの間にこじれが発生し、歯ブラシの動作が停止
したり、摩擦抵抗が大きくなって消費エネルギーが増加
する等の欠点があった。

（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その主たる
目的は、モータによって回転駆動される偏心カムの回転
運動をロスなく往復運動に変換するようにした電動歯ブ
ラシを提供することにある。また、他の目的としては、
歯ブラシを往復運動させる駆動子に形成した荷重吸収部
によって歯ブラシに加わる刷掃荷重を吸収することによ
り、モータの回転運動が伝達される偏心カムと、この偏
心カムに従動して前記回転運動を往復運動に変換する駆
動子との間にこじれを生じさせることがなく、歯ブラシ
の往復運動を円滑に行わせて機械的なロスを少なくし、
しかも消費エネルギーの減少を可能にした電動歯ブラシ
を提供することにある。

（発明の開示）以下、図に沿って本発明を説明する。第１図ないし第９
図は本発明の一実施例を示すもので、本発明は、ほぼ円
筒状のケーシング１の上端部から突出した駆動軸２に歯
ブラシ３を装着し、この歯ブラシ３を軸方向に往復動さ
せて歯磨きを行うものである。まず第１図および第２図
は電動歯ブラシの全体構造を示しており、これらの図に
おいて、ケーシング１の内部には正逆転可能なモータ４
および蓄電池５が収納されている。モータ４の出力軸4a
にはピニオン６が噛合され、このピニオン６には、第３
図に詳示するように中心に軸孔７が穿設されていると共
に、この軸孔７からの距離が始点と終点とで異なる円弧
状のカム溝８が形成されたフェースギヤ９が噛合されて
いる。

フェースギヤ９に近接して配設される偏心カム10は第３
図に示す如くほぼ円弧状に形成され、その一側面には偏
心したボス11が突設されていると共に、半径方向に沿っ
た長孔12が形成されている。ここで、ボス11はフェース
ギヤ９のカム溝８に摺動自在に係合されるもので、偏心
カム10とフェースギヤ９とは軸孔７に圧入される支持軸
13（第２図参照）を長孔12に貫通することによって一体
化され、支持軸13の両端はシャーシ14およびシャーシ15
の内面に軸支されている。なお、シャーシ14およびシャ
ーシ15はアンダーカット等の方法によって連結、固定さ
れる。また、第１図に示すように、偏心カム10はケーシ
ング１の内部に収納された駆動子16の真円状の軸受部17
に回動自在に嵌合され、この駆動子16と、前述の偏心カ
ム10、フェースギヤ９およびピニオン６等によって駆動
機構部18が構成されている。

ここで、駆動子16の構造を第４図および第５図を参照し
つつ説明する。この駆動子16は、フレーム19と、その内
部空間に配設されて偏心カム10に従動する軸受部17と、
フレーム19の内面上部から片持ち状に延設された一対の
弾性片20と、これらの弾性片20の相互間に配設されて軸
受部17からフレーム19の内面方向に延びるストッパー21
と、弾性片20の基端部と軸受部17との間に形成されて歯
ブラシの植毛方向に変形自在な薄肉状のくびれにて構成
された荷重吸収部22と、フレーム19の上端部に連設され
て駆動軸２を保持する保持部23とを備えており、前記弾
性片20は駆動子16の往復運動方向に対して直交する方向
で、かつ歯ブラシ３の植毛方向と直交する方向に撓み自
在である。

前記保持部23の一面にはボール軸受部24が凹設されてい
ると共に、フレーム19の下端部におけるボール軸受部24
と反対側の面にもボール軸受部25が凹設されている。な
お、第２図に示されるように、シャーシ15およびシャー
シ14の内面にはボール軸受部24,25にそれぞれ対応する
位置にボール軸受部26,27が形成され、これらのボール
軸受部24〜27とボール28とによってベアリング29,30が
構成される。

再び第１図および第２図において、ケーシング１の上端
部にはゴム等からなるほぼ円錐状の防水キャップ31が被
着され、その中央部には駆動軸２が水密状に貫通されて
いる。この防水キャップ31は、ケーシング１内に水が侵
入しないように機能するものである。また、防水キャッ
プ31から突出した駆動軸２の先端部には歯ブラシ３が連
結されている。この歯ブラシ３は、プラスチック等の合
成樹脂材にて形成された長尺の柄部32の先端にナイロン
等からなるブラシ33を多数本植毛して形成したもので、
柄部32の下端部が駆動軸２の先端部に着脱自在に嵌合さ
れるものである。更に、歯ブラシ３を取り付けた状態に
おいて、ブラシ33の植毛方向は荷重吸収部22の肉厚方向
に一致している。なお、第２図において34はスイッチを
示している。

一方、本発明にかかる電動歯ブラシは、第１図、第２図
に示す如くケーシング１の底部が装着される充電器35に
よって蓄電池５の充電を行うように構成されている。こ
の充電器35は、詳しくは第６図に示すように交流電源に
接続されるコード36、降圧用のトランス37およびダイオ
ード38を備えており、電動歯ブラシのケーシング１の底
部に設けられた充電端子39,40に接続される充電端子41,
42を有している。

充電器35の外観は第７図に示すとおりであり、ケーシン
グ１の底部が装着される凹部43の底面にはこの底面を貫
通して外部に達する開口部44が形成されている。この開
口部44は、第２図および第８図に示すようにその長さＬ
がケーシング１の底部の接触面1aの長さＬ′よりも長く
なるように形成されている。このため、ケーシング１の
底部を凹部43に装着して充電を行う場合に、歯ブラシ３
やケーシング１に付着した水等がケーシング１の側面を
伝わって凹部43に到達したとしても、これらの水分は開
口部44から充電器35の外部へ排出されることとなる。従
って、これらの水分により充電端子41,42間で電気分解
が起こり、充電端子41,42が腐食するといった不都合を
解消することができる。

なお、第６図において、45はダイオード、46はケーシン
グ１と充電器35との分離・連結によって開閉する回路遮
断用スイッチである。

次いでこの動作を説明すると、モータ４の回転はピニオ
ン６を介してフェースギヤ９に伝達された後、偏心カム
10が偏心回転し、この偏心カム10に従動する軸受部17お
よび弾性片20を介して駆動子16全体が直線状に往復運動
し、これによって駆動軸２ひいては歯ブラシ３が往復動
する。

ここで、駆動機構部18の動作を詳述すると、モータ４を
正転させた場合、カム溝８内におけるフェースギヤ９の
中心からの距離が最大側の端部8a（第３図参照）にボス
11が位置すると共に、長孔12内における偏心カム10の中
心からの距離が最大側の端部12aに支持軸13が位置した
状態で偏心カム10フェースギヤ９と共に回転する。この
ため、偏心カム10の偏心量が最大になることから、駆動
軸２の移動量も最大となる。反対に、モータ４を逆転さ
せた場合には、カム溝８内におけるフェースギヤ９の中
心からの距離が最小側の端部8bにボスが11が移動すると
共に、長孔12内における偏心カム10の中心からの距離が
最小側の端部12bに支持軸13が移動するため、偏心カム1
0の偏心量が最小となり、駆動軸２の移動量も最小とな
る。

すなわち、モータ４を正転させれば歯ブラシ３の移動量
が最大に、また逆転させれば歯ブラシ３の移動量が最小
となり、モータ４の回転方向を切り換えることで歯ブラ
シ３の移動量を可変とすることができる。このモータ４
の回転方向の切換えは前述したスイッチ34によって行わ
れる。つまり、第６図に示した如くこのスイッチ34は三
組の接点a,b,cを備えており、接点ａに切り換えた時に
はモータ４が正転し、接点ｃに切り換えた時には逆転
し、接点ｂに切り換えればモータ４が停止するものであ
る。

また、駆動軸２が往復運動する際には第９図に示すよう
に駆動子16の弾性片20が駆動子16の往復運動方向に対し
て直交する方向に変形するが、第２図に示す如くブラシ
33の植毛方向に沿って刷掃負荷Ｆが加わると、駆動子16
のフレーム19にモーメントが加わり、フレーム19は弾性
変形を生じる。これに伴って弾性片20も弾性変形し、駆
動子16の軸受部17と偏心カム10との間にこじれが発生す
るおそれがある。しかしながら、本発明においては薄肉
状のくびれからなる荷重吸収部22がブラシ33の植毛方向
に沿って変形可能であり、駆動子16に弾性変形が発生し
てもこの弾性変形が荷重吸収部22によって吸収されるた
め、前記こじれの発生を未然に防止して歯ブラシ３の往
復運動を円滑化し、快適な歯磨きを可能とするものであ
る。加えてこの実施例によれば、駆動子16や偏心カム10
に無理な力が加わらないため機械的なロスを少なくする
ことができ、モータ４の過負荷状態を防いで消費エネル
ギーの減少が図れる等の利点がある。

また、落下等により、駆動軸２に対してその軸方向に極
端に大きな負荷が加わった場合には、駆動子16の往復運
動方向に沿って軸受部17から延設されたストッパー21の
先端部がフレーム19の内部端面に当接して荷重を受けと
めるため、弾性片20が座屈を起こして破損する等の心配
がない。更に、刷掃負荷Ｆが加わると、モーメントの関
係から駆動子16の上部のボール軸受部24,26と駆動子16
の下部のボール軸受部25,27に負荷が加わり、上下方向
の摺動負荷はこれらのボール軸受すなわちベアリング2
9,30によって小さくすることができる。また、偏心カム
10から駆動子16の軸受部17に伝達される水平方向の動き
は弾性片20からフレーム19に伝わるが、フレーム19はボ
ール軸受部24〜27によって水平方向の変位が抑えられて
いるため、弾性片20のみが弾性変形することになる。

次に、第10図ないし第12図は本発明の他の実施例を示し
ており、この実施例においては駆動子51の構造に特徴が
ある。すなわち、先の実施例における弾性片自体が薄肉
状の荷重吸収部52を兼ねていると共に、偏心カム10等を
支持する支持軸13がブラシ33の植毛方向に直交するよう
に構成されている。なお、図において53はフレーム、54
は軸受部、55はストッパー、56は保持部であり、他の構
成は先の実施例と実質上同様であるため、詳述を省略す
る。

この実施例においては、弾性片を兼用した荷重吸収部52
がブラシ33の植毛方向に撓み自在であるため、歯ブラシ
３に刷掃荷重Ｆが加わると駆動軸２を介して荷重吸収部
52が適宜変形し、駆動子51の軸受部54と偏心カム10との
間にこじれを生じるおそれがなく、駆動機２および歯ブ
ラシ３の円滑な往復運動を確実に担保することができ
る。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、モータによって回転駆動
される偏心カム10と、前記偏心カム10の回転運動を往復
運動に変換する駆動子16と、前記駆動子16に従動して往
復運動する歯ブラシ３とを備えた電動歯ブラシにおい
て、前記駆動子16は偏心カム10に嵌合する軸受部17と、
駆動子の往復運動方向に対して直交する方向に撓み自在
な弾性片20とを備え、偏心回転する偏心カム10に従動す
る軸受部17および弾性片20を介して駆動子16全体が直線
状に往復運動するため偏心カム10の回転運動をロスなく
往復運動に変換できる。

また、偏心カム10に長穴12を設けこの長穴12に支持軸13
を貫通すると共に、フェースギヤ９に軸孔７からの距離
が始点と終点とで異なる円弧状のカム溝８を形成し、こ
のカム溝８にカム10に設けられた偏心したボス11を係合
させることにより、モータの回転方向により歯ブラシ３
の移動量を可変とすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は内部構造を示す縦断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ断面図、第３図は要部の分解斜視図、第４図は駆動
子の正面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図、第６図は
回路構成図、第７図は充電器の斜視図、第８図は第１図
のＣ−Ｃ断面図、第９図（イ）〜（ニ）は駆動子の動作
説明図、第10図ないし第12図は本発明の他の実施例を示
すもので、第10図は内部構造を示す縦断面図、第11図は
駆動子の正面図、第12図は第11図のＤ−Ｄ断面図であ
る。３……歯ブラシ、４……モータ、10……偏心カム、16,5
1……駆動子、17,54……軸受部、20……弾性片、21,55
……ストッパー、22……荷重吸収部、52……弾性片とし
ての荷重吸収部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータによって回転駆動される偏心カム
（10）と、前記偏心カム（10）の回転運動を往復運動に
変換する駆動子（16）と、前記駆動子（16）に従動して
往復運動する歯ブラシ（３）とを備えた電動歯ブラシに
おいて、前記駆動子（16）は偏心カム（10）に嵌合する
軸受部（17）と、駆動子（16）の往復運動方向に対して
直交する方向に撓み自在な弾性片（20）とを備え、偏心
回転する偏心カム（10）に従動する軸受部（17）および
弾性片（20）を介して駆動子（16）全体が直線状に往復
運動することを特徴とする電動ハブラシ。
【請求項２】歯ブラシ（３）の植毛方向に変形自在な荷
重吸収部（22）を駆動子（16）に形成してなる特許請求
の範囲第１項記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】弾性片（16）は歯ブラシ（３）の植毛方向
と直方する方向に撓み自在であって、駆動子（16）に形
成したくびれにて荷重吸収部（22）を構成してなる特許
請求の範囲第２項記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】弾性片（20）は歯ブラシ（３）の植毛方向
に撓み自在であって、前記弾性片（20）にて荷重吸収部
（22）を構成してなる特許請求の範囲第２項記載の電動
歯ブラシ。
【請求項５】歯ブラシ（３）と軸受部（17）との間にお
いて、駆動子（16）の往復運動方向に沿って軸受部（1
7）からストッパー（21）を延設してなる特許請求の範
囲第１項記載の電動歯ブラシ。