JPH07116027A - 電動歯ブラシ - Google Patents
電動歯ブラシInfo
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- JPH07116027A JPH07116027A JP17582994A JP17582994A JPH07116027A JP H07116027 A JPH07116027 A JP H07116027A JP 17582994 A JP17582994 A JP 17582994A JP 17582994 A JP17582994 A JP 17582994A JP H07116027 A JPH07116027 A JP H07116027A
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- Japan
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- pressure
- electric toothbrush
- toothbrushing
- rotation speed
- Prior art date
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
- A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
- A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
- A61C17/221—Control arrangements therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A46—BRUSHWARE
- A46B—BRUSHES
- A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
- A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
- A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
- A46B15/0012—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with a pressure controlling device
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Brushes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】歯磨き圧に基づいてモータの回転速度を制御す
ることができる電動歯ブラシを提供するにある。 【構成】荷重センサ１０は歯磨き圧が高くなると抵抗値
が高くなって、両端電圧が高くなる。コンパレータ１４
はこの荷重センサ１０の両端電圧と基準電圧Ｖref 1 と
を比較しており、荷重センサ１０の両端電圧が基準電圧
Ｖref 1 超えると、コンパレータ１４は反転するため出
力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”Ｌ”出力を受
けて制御素子Ｓへの駆動信号を止め、制御素子Ｓをオフ
しモータ５の回転を停止させる。
ることができる電動歯ブラシを提供するにある。 【構成】荷重センサ１０は歯磨き圧が高くなると抵抗値
が高くなって、両端電圧が高くなる。コンパレータ１４
はこの荷重センサ１０の両端電圧と基準電圧Ｖref 1 と
を比較しており、荷重センサ１０の両端電圧が基準電圧
Ｖref 1 超えると、コンパレータ１４は反転するため出
力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”Ｌ”出力を受
けて制御素子Ｓへの駆動信号を止め、制御素子Ｓをオフ
しモータ５の回転を停止させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歯磨き圧を検知してモ
ータの回転速度を制御する電動歯ブラシに関するもので
ある。
ータの回転速度を制御する電動歯ブラシに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】歯を磨くとき、歯茎の個人差、状態によ
り歯磨き圧が不適切で歯、歯茎に悪い影響を及ぼす場合
があり、そのため特開昭６１−２２８１２号に示される
ように適切な歯磨き圧を表示するもの提供されている。
またモータの回転速度を制御していないものは、歯磨き
圧が高くなるとモータにかかるトルクが大きくなり、モ
ータの特性として速度がだらだらと落ちてくる。
り歯磨き圧が不適切で歯、歯茎に悪い影響を及ぼす場合
があり、そのため特開昭６１−２２８１２号に示される
ように適切な歯磨き圧を表示するもの提供されている。
またモータの回転速度を制御していないものは、歯磨き
圧が高くなるとモータにかかるトルクが大きくなり、モ
ータの特性として速度がだらだらと落ちてくる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】歯磨き圧を検知して、
適切な歯磨き圧を光学表示する従来例では、歯磨きして
いる時は表示が見にくく、また音響表示では音量が過大
で回りの人にまで迷惑を掛けるという問題がある。また
モータの特性のみを利用してもだらだらと速度が落ちる
ので使用者は判らないという欠点がある。
適切な歯磨き圧を光学表示する従来例では、歯磨きして
いる時は表示が見にくく、また音響表示では音量が過大
で回りの人にまで迷惑を掛けるという問題がある。また
モータの特性のみを利用してもだらだらと速度が落ちる
ので使用者は判らないという欠点がある。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは歯磨き圧に基づいてモータ
の回転速度を制御することができる電動歯ブラシを提供
するにある。
で、その目的とするところは歯磨き圧に基づいてモータ
の回転速度を制御することができる電動歯ブラシを提供
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
に、請求項１の発明は、モータ、減速機、運動変換機構
を内蔵した電動歯ブラシ本体の上部にブラシを取付ける
駆動軸を有する電動歯ブラシにおいて、歯磨き中のブラ
シにかかる歯磨き圧を検知する検知手段と、この検知手
段の検知圧に基づいてモータの回転速度を制御する制御
手段を備えたものである。
に、請求項１の発明は、モータ、減速機、運動変換機構
を内蔵した電動歯ブラシ本体の上部にブラシを取付ける
駆動軸を有する電動歯ブラシにおいて、歯磨き中のブラ
シにかかる歯磨き圧を検知する検知手段と、この検知手
段の検知圧に基づいてモータの回転速度を制御する制御
手段を備えたものである。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、検知する歯磨き圧をブラシに垂直方向にかかる成分
としたものである。請求項３の発明は、請求項１の発明
において、検知する歯磨き圧をブラシに平行方向にかか
る成分としたものである。請求項４の発明は、請求項１
の発明において、検知する歯磨き圧をブラシに垂直方向
にかかる成分と平行方向にかかる成分との合成成分とし
たものである。
て、検知する歯磨き圧をブラシに垂直方向にかかる成分
としたものである。請求項３の発明は、請求項１の発明
において、検知する歯磨き圧をブラシに平行方向にかか
る成分としたものである。請求項４の発明は、請求項１
の発明において、検知する歯磨き圧をブラシに垂直方向
にかかる成分と平行方向にかかる成分との合成成分とし
たものである。
【０００７】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、制御手段は予め決められた歯磨き圧以上の歯磨き圧
が検知されるとモータの回転速度を低下させるものであ
る。請求項６の発明は、上記の予め決められた歯磨き圧
は電動歯ブラシ本体に設けられたスイッチにより切り換
え自在可能としたものである。請求項７の発明は、請求
項１の発明において、制御手段は予め決められた歯磨き
圧以上の歯磨き圧が検知されるとモータを停止させるも
のである。
て、制御手段は予め決められた歯磨き圧以上の歯磨き圧
が検知されるとモータの回転速度を低下させるものであ
る。請求項６の発明は、上記の予め決められた歯磨き圧
は電動歯ブラシ本体に設けられたスイッチにより切り換
え自在可能としたものである。請求項７の発明は、請求
項１の発明において、制御手段は予め決められた歯磨き
圧以上の歯磨き圧が検知されるとモータを停止させるも
のである。
【０００８】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、上記モータの停止は保持され、電動歯ブラシ本体に
設けたスイッチの操作により再起動可能としたものであ
る。請求項９の発明は、請求項７の発明において、上記
モータの停止後歯磨き圧が所定圧に下がれば再起動する
ものである。請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、制御手段が、歯磨き圧が変化してもモータの回転
速度を一定に制御するものである。
て、上記モータの停止は保持され、電動歯ブラシ本体に
設けたスイッチの操作により再起動可能としたものであ
る。請求項９の発明は、請求項７の発明において、上記
モータの停止後歯磨き圧が所定圧に下がれば再起動する
ものである。請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、制御手段が、歯磨き圧が変化してもモータの回転
速度を一定に制御するものである。
【０００９】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、制御手段が、歯磨き圧が上昇に応じてモータの回
転速度を上げるように制御するものである。請求項１２
の発明は、請求項５又は７又は１０の発明において、モ
ータの回転速度を電動歯ブラシ本体に設けた設定スイッ
チにより設定自在としたものである。
いて、制御手段が、歯磨き圧が上昇に応じてモータの回
転速度を上げるように制御するものである。請求項１２
の発明は、請求項５又は７又は１０の発明において、モ
ータの回転速度を電動歯ブラシ本体に設けた設定スイッ
チにより設定自在としたものである。
【００１０】請求項１３の発明は、請求項１の発明にお
いて、歯磨き圧の検知手段が、電動歯ブラシ本体内部に
設けられた荷重センサにより構成されたものである。請
求項１４の発明は、請求項１の発明において、歯磨き圧
の検知手段が、電動歯ブラシ本体内部のモータの消費電
流を検出する手段により構成されたものである。
いて、歯磨き圧の検知手段が、電動歯ブラシ本体内部に
設けられた荷重センサにより構成されたものである。請
求項１４の発明は、請求項１の発明において、歯磨き圧
の検知手段が、電動歯ブラシ本体内部のモータの消費電
流を検出する手段により構成されたものである。
【００１１】請求項１５の発明は、請求項１の発明にお
いて、歯磨き圧の検知手段が、電動歯ブラシ本体内部の
モータに流れる電流波形からモータの回転数を検出する
手段により構成されたものである。請求項１６の発明
は、請求項１４又は１５の発明において、歯磨き圧がか
かっていない時の限界値を検知して歯磨き圧を検知する
ものである。
いて、歯磨き圧の検知手段が、電動歯ブラシ本体内部の
モータに流れる電流波形からモータの回転数を検出する
手段により構成されたものである。請求項１６の発明
は、請求項１４又は１５の発明において、歯磨き圧がか
かっていない時の限界値を検知して歯磨き圧を検知する
ものである。
【００１２】請求項１７の発明は、請求項１の発明にお
いて、制御手段が予め設定された第１の歯磨き圧以上
で、モータを起動し、予め設定された第２の歯磨き圧以
上になると、モータの回転速度を低下させるものであ
る。請求項１８の発明は、請求項１３の発明において、
荷重センサが１個以上のオンオフスイッチからなるもの
である。
いて、制御手段が予め設定された第１の歯磨き圧以上
で、モータを起動し、予め設定された第２の歯磨き圧以
上になると、モータの回転速度を低下させるものであ
る。請求項１８の発明は、請求項１３の発明において、
荷重センサが１個以上のオンオフスイッチからなるもの
である。
【００１３】請求項１９の発明は、請求項１の発明にお
いて、制御手段が、モータの回転速度を一定に保つモー
ドと、歯磨き圧が予め設定された所定圧以上になるとモ
ータの回転速度を低下させるモードと、予め設定された
別の所定圧以上になるとモータの回転速度を低下させる
モードとをスイッチで選択設定できるものである。請求
項２０の発明は、請求項５又は７又は１７の発明におい
て、予め設定される歯磨き圧を電動歯ブラシ本体に設け
た設定スイッチにより設定自在としたものである。
いて、制御手段が、モータの回転速度を一定に保つモー
ドと、歯磨き圧が予め設定された所定圧以上になるとモ
ータの回転速度を低下させるモードと、予め設定された
別の所定圧以上になるとモータの回転速度を低下させる
モードとをスイッチで選択設定できるものである。請求
項２０の発明は、請求項５又は７又は１７の発明におい
て、予め設定される歯磨き圧を電動歯ブラシ本体に設け
た設定スイッチにより設定自在としたものである。
【００１４】
【作用】請求項１乃至４及び１３乃至１５及び１８の発
明によれば、歯磨き圧に基づいてモータの回転速度を制
御することができ、使用者に適切な歯磨き圧を知らせた
り、或いは歯磨き圧にかかわらず一定の速度で歯磨きを
行うことが可能となる。請求項５の発明によれば、歯磨
き圧が決められている歯磨き圧以上の際、モータの回転
速度を低下させるため、使用者に歯磨き圧が大き過ぎる
ことを確実に知らせることができる。
明によれば、歯磨き圧に基づいてモータの回転速度を制
御することができ、使用者に適切な歯磨き圧を知らせた
り、或いは歯磨き圧にかかわらず一定の速度で歯磨きを
行うことが可能となる。請求項５の発明によれば、歯磨
き圧が決められている歯磨き圧以上の際、モータの回転
速度を低下させるため、使用者に歯磨き圧が大き過ぎる
ことを確実に知らせることができる。
【００１５】請求項６の発明によれば、モータの回転速
度を制御する歯磨き圧を使用者に応じてスイッチで切り
換え設定することができる。請求項７の発明によれば、
歯磨き圧が決められている歯磨き圧以上の際、モータを
停止させるため、使用者に歯磨き圧が大き過ぎることを
より確実に知らせることができる。
度を制御する歯磨き圧を使用者に応じてスイッチで切り
換え設定することができる。請求項７の発明によれば、
歯磨き圧が決められている歯磨き圧以上の際、モータを
停止させるため、使用者に歯磨き圧が大き過ぎることを
より確実に知らせることができる。
【００１６】請求項８の発明によれば、モータ停止を保
持させることができるため、停止制御させる歯磨き圧の
境でモータが停止したり回転したりするような動作が起
きない。請求項９の発明によれば、歯磨き圧が所定圧に
下がらなければモータが再起動されないため、停止制御
させる歯磨き圧の境でモータが停止したり回転したりす
るような動作が起きない。
持させることができるため、停止制御させる歯磨き圧の
境でモータが停止したり回転したりするような動作が起
きない。請求項９の発明によれば、歯磨き圧が所定圧に
下がらなければモータが再起動されないため、停止制御
させる歯磨き圧の境でモータが停止したり回転したりす
るような動作が起きない。
【００１７】請求項１０の発明によれば、使用者が歯磨
き圧を変えても一定の速度で歯磨きを行うことが可能と
なる。請求項１１の発明によれば、使用者の歯磨き状態
に応じてモータの回転速度を適切な速度に自動的に変え
ることができる。請求項１２の発明によれば、請求項
５、７、１０の発明において、制御するモータの回転速
度をスイッチで任意に切換設定できる。
き圧を変えても一定の速度で歯磨きを行うことが可能と
なる。請求項１１の発明によれば、使用者の歯磨き状態
に応じてモータの回転速度を適切な速度に自動的に変え
ることができる。請求項１２の発明によれば、請求項
５、７、１０の発明において、制御するモータの回転速
度をスイッチで任意に切換設定できる。
【００１８】請求項１６の発明によれば、歯磨き圧がか
かっていない時の限界値状態を基準にして相対的に歯磨
き圧を検知するため、環境条件や使用条件、更には経年
変化などに関係なく歯に対する負荷を一定にすることが
できる。請求項１７の発明によれば、所定以上の歯磨き
圧が加わらなければモータが起動せず、逆に歯磨き圧が
大き過ぎるとモータを停止させることができるため、使
用者に最適な歯磨き圧範囲を確実に知らせることができ
る。
かっていない時の限界値状態を基準にして相対的に歯磨
き圧を検知するため、環境条件や使用条件、更には経年
変化などに関係なく歯に対する負荷を一定にすることが
できる。請求項１７の発明によれば、所定以上の歯磨き
圧が加わらなければモータが起動せず、逆に歯磨き圧が
大き過ぎるとモータを停止させることができるため、使
用者に最適な歯磨き圧範囲を確実に知らせることができ
る。
【００１９】請求項１９の発明によれば、使用者に応じ
て速度と歯磨き圧との関係を設定することができる。請
求項２０の発明によれば、請求項５、７、１７の発明に
おいて、モータの速度制御を行う歯磨き圧を切換設定で
きる。
て速度と歯磨き圧との関係を設定することができる。請
求項２０の発明によれば、請求項５、７、１７の発明に
おいて、モータの速度制御を行う歯磨き圧を切換設定で
きる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。 （実施例１）図２は本実施例の電動歯ブラシの断面図で
あって、図示するように電動歯ブラシ本体１の上部には
ブラシ２を保持する駆動軸３が突出している。また電動
歯ブラシ本体１の側面にはスイッチ部４の操作部が露設
されている。
明する。 （実施例１）図２は本実施例の電動歯ブラシの断面図で
あって、図示するように電動歯ブラシ本体１の上部には
ブラシ２を保持する駆動軸３が突出している。また電動
歯ブラシ本体１の側面にはスイッチ部４の操作部が露設
されている。
【００２１】更に電動歯ブラシ本体１の中央内部にはモ
ータ５、減速運動変換機構６を収めたホルダー７が収納
されている。駆動軸３はホルダー７内に挿入されて減速
運動変換機構６に連結されるとともに、軸受け１１によ
り保持されている。電動歯ブラシ本体１の下内部には充
電電池８、回路ブロック９及び外部の充電電源部と磁気
結合されて充電電池８の充電エネルギを受ける充電用コ
イル１２とが収められている。更に電動歯ブラシ本体１
の上内部にはブラシ２に加わる歯磨き圧Ｆを検出する荷
重センサ１０を収納している。
ータ５、減速運動変換機構６を収めたホルダー７が収納
されている。駆動軸３はホルダー７内に挿入されて減速
運動変換機構６に連結されるとともに、軸受け１１によ
り保持されている。電動歯ブラシ本体１の下内部には充
電電池８、回路ブロック９及び外部の充電電源部と磁気
結合されて充電電池８の充電エネルギを受ける充電用コ
イル１２とが収められている。更に電動歯ブラシ本体１
の上内部にはブラシ２に加わる歯磨き圧Ｆを検出する荷
重センサ１０を収納している。
【００２２】而して、歯磨きをしている時、ブラシ２に
歯磨き圧Ｆがかかり、その力が駆動軸３、軸受け１１、
ホルダー７を介して荷重センサ１０に伝達され、歯磨き
圧Ｆが荷重センサ１０で検知されるのである。荷重セン
サ１０としては荷重に応じて抵抗値を変化させるものを
使用し、図２に示すような回路によりモータ５の速度を
荷重に応じて制御するようになっている。
歯磨き圧Ｆがかかり、その力が駆動軸３、軸受け１１、
ホルダー７を介して荷重センサ１０に伝達され、歯磨き
圧Ｆが荷重センサ１０で検知されるのである。荷重セン
サ１０としては荷重に応じて抵抗値を変化させるものを
使用し、図２に示すような回路によりモータ５の速度を
荷重に応じて制御するようになっている。
【００２３】図１の回路はスイッチ部４の電源スイッチ
ＳＷと、モータ５への電流を制御してモータ５の速度、
つまり回転数を制御する制御素子Ｓとを介してモータ５
を充電電池８に対して接続し、更に充電電池８を電源と
して基準電圧Ｖref を発生する基準電圧発生部１３と、
この基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ1 と抵抗Ｒ2 とで分圧した
電圧を比較用の基準電圧Ｖref1として非反転入力端に入
力するとももに、基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ3 と荷重セン
サ１０とで分圧して反転入力端に入力し、両入力電圧を
比較するコンパレータ１４と、コンパレータ１４の出力
で制御素子Ｓを駆動するドライバ１５とで構成されてい
る。
ＳＷと、モータ５への電流を制御してモータ５の速度、
つまり回転数を制御する制御素子Ｓとを介してモータ５
を充電電池８に対して接続し、更に充電電池８を電源と
して基準電圧Ｖref を発生する基準電圧発生部１３と、
この基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ1 と抵抗Ｒ2 とで分圧した
電圧を比較用の基準電圧Ｖref1として非反転入力端に入
力するとももに、基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ3 と荷重セン
サ１０とで分圧して反転入力端に入力し、両入力電圧を
比較するコンパレータ１４と、コンパレータ１４の出力
で制御素子Ｓを駆動するドライバ１５とで構成されてい
る。
【００２４】而して荷重センサ１０にかかる圧力が小さ
く、その抵抗値が低い無負荷状態で電源スイッチＳＷが
投入されると、荷重センサ１０の両端電圧が低いため比
較用の基準電圧Ｖref1を超えず、コンパレータ１４の出
力は”Ｈ”となり、この”Ｈ”信号を受けたドライバ１
５は制御素子Ｓをオンする。従ってモータ５は電源スイ
ッチＳＷ、制御素子Ｓを介して通電されて起動回転す
る。この回転によりブラシ２が減速運動変換機構６を介
して駆動される。
く、その抵抗値が低い無負荷状態で電源スイッチＳＷが
投入されると、荷重センサ１０の両端電圧が低いため比
較用の基準電圧Ｖref1を超えず、コンパレータ１４の出
力は”Ｈ”となり、この”Ｈ”信号を受けたドライバ１
５は制御素子Ｓをオンする。従ってモータ５は電源スイ
ッチＳＷ、制御素子Ｓを介して通電されて起動回転す
る。この回転によりブラシ２が減速運動変換機構６を介
して駆動される。
【００２５】さてブラシ２を歯茎に当てる圧力、つまり
歯磨き圧Ｆが高くなると、荷重センサ１０の抵抗値が高
くなってコンパレータ１４の反転入力端の入力電圧が高
くなる。そして歯磨き圧Ｆが一定値Ｆ1 に達するとコン
パレータ１４の非反転入力端の基準電圧Ｖref1を荷重セ
ンサ１０の両端電圧が超えると、コンパレータ１４は出
力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”Ｌ”出力を受
けて制御素子Ｓへの駆動信号を止め、制御素子Ｓをオフ
する。従ってモータ５への通電が停止することによりモ
ータ５は停止する。
歯磨き圧Ｆが高くなると、荷重センサ１０の抵抗値が高
くなってコンパレータ１４の反転入力端の入力電圧が高
くなる。そして歯磨き圧Ｆが一定値Ｆ1 に達するとコン
パレータ１４の非反転入力端の基準電圧Ｖref1を荷重セ
ンサ１０の両端電圧が超えると、コンパレータ１４は出
力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”Ｌ”出力を受
けて制御素子Ｓへの駆動信号を止め、制御素子Ｓをオフ
する。従ってモータ５への通電が停止することによりモ
ータ５は停止する。
【００２６】このようにして本実施例では荷重センサ１
０が所定圧Ｆ1 以上の歯磨き圧Ｆを検出したときにモー
タ５を停止させるのである。尚本実施例のようにブラシ
２にかかる歯磨き圧Ｆを直接荷重センサ１０で検出する
ものでは、歯磨き圧Ｆの方向性を限定することにより欲
する方向にのみ制御をかけることが可能となる。図３は
本実施例における歯磨き圧とブラシ２の振動数の関係を
示しており、歯磨き圧Ｆが所定値Ｆ1 になってモータ５
が停止すると振動数が零となっている。 （実施例２）上記実施例では荷重センサ１０の検出圧が
所定値Ｆ1 以上になるとモータ５を停止させるものであ
ったが、本実施例は図４に示すように二つのコンパレー
タ１４ａ，１４ｂからなるウィンドコンパレータを用い
て、所定範囲の歯磨き圧Ｆ0〜Ｆ1 を検知しているとき
のみモータ５を駆動し、その他の歯磨き圧Ｆの場合に停
止させるようにしたものである。
０が所定圧Ｆ1 以上の歯磨き圧Ｆを検出したときにモー
タ５を停止させるのである。尚本実施例のようにブラシ
２にかかる歯磨き圧Ｆを直接荷重センサ１０で検出する
ものでは、歯磨き圧Ｆの方向性を限定することにより欲
する方向にのみ制御をかけることが可能となる。図３は
本実施例における歯磨き圧とブラシ２の振動数の関係を
示しており、歯磨き圧Ｆが所定値Ｆ1 になってモータ５
が停止すると振動数が零となっている。 （実施例２）上記実施例では荷重センサ１０の検出圧が
所定値Ｆ1 以上になるとモータ５を停止させるものであ
ったが、本実施例は図４に示すように二つのコンパレー
タ１４ａ，１４ｂからなるウィンドコンパレータを用い
て、所定範囲の歯磨き圧Ｆ0〜Ｆ1 を検知しているとき
のみモータ５を駆動し、その他の歯磨き圧Ｆの場合に停
止させるようにしたものである。
【００２７】具体的には両コンパレータ１４ａ、１４ｂ
は基準電圧発生部１３の基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ3 と荷
重センサ１０とで分圧した電圧を反転入力端に入力し、
コンパレータ１４ａでは荷重センサ１０の両端電圧と、
基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ11とＲ12とで分圧した電圧（第
１の歯磨き圧Ｆ1 に対応する基準電圧Ｖref01 ）とを比
較し、またコンパレータ１４ｂではこの荷重センサ１０
の両端電圧と、基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ13とＲ14とで分
圧した電圧（第２の歯磨き圧Ｆ1 （＞Ｆ0 ）に対応する
基準電圧Ｖref02 ）とを比較するようになっており、荷
重センサ１０の両端電圧がコンパレータ１４ａの基準電
圧Ｖref01 を超えない場合、つまり歯磨き圧ＦがＦ0 よ
り低いときには、両コンパレータ１４ａ、１４ｂの出力
が共に一致し、そのため排他的オアゲート１６はその出
力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”Ｌ”出力を受
けて制御素子Ｓをオフし、モータ５への通電を停止させ
る。
は基準電圧発生部１３の基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ3 と荷
重センサ１０とで分圧した電圧を反転入力端に入力し、
コンパレータ１４ａでは荷重センサ１０の両端電圧と、
基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ11とＲ12とで分圧した電圧（第
１の歯磨き圧Ｆ1 に対応する基準電圧Ｖref01 ）とを比
較し、またコンパレータ１４ｂではこの荷重センサ１０
の両端電圧と、基準電圧Ｖref を抵抗Ｒ13とＲ14とで分
圧した電圧（第２の歯磨き圧Ｆ1 （＞Ｆ0 ）に対応する
基準電圧Ｖref02 ）とを比較するようになっており、荷
重センサ１０の両端電圧がコンパレータ１４ａの基準電
圧Ｖref01 を超えない場合、つまり歯磨き圧ＦがＦ0 よ
り低いときには、両コンパレータ１４ａ、１４ｂの出力
が共に一致し、そのため排他的オアゲート１６はその出
力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”Ｌ”出力を受
けて制御素子Ｓをオフし、モータ５への通電を停止させ
る。
【００２８】次にブラシ２に歯磨き圧Ｆがかかって使用
状態になり、その歯磨き圧Ｆが下限値Ｆ0 を超えると、
荷重センサ１０の両端電圧がコンパレータ１４ａの基準
電圧Ｖref01 を超えることになる。ここで歯磨き圧Ｆが
上限値Ｆ1 を超えない正常な使い方の場合には、コンパ
レータ１４ｂの基準電圧Ｖref02 を荷重センサ１０の両
端電圧が超えないため、コンパレータ１４ａの出力のみ
が”Ｈ”となる。従って排他的オアゲート１６の出力
が”Ｈ”になる。ドライバ１５は制御素子Ｓをオンし、
モータ５を起動回転させる。
状態になり、その歯磨き圧Ｆが下限値Ｆ0 を超えると、
荷重センサ１０の両端電圧がコンパレータ１４ａの基準
電圧Ｖref01 を超えることになる。ここで歯磨き圧Ｆが
上限値Ｆ1 を超えない正常な使い方の場合には、コンパ
レータ１４ｂの基準電圧Ｖref02 を荷重センサ１０の両
端電圧が超えないため、コンパレータ１４ａの出力のみ
が”Ｈ”となる。従って排他的オアゲート１６の出力
が”Ｈ”になる。ドライバ１５は制御素子Ｓをオンし、
モータ５を起動回転させる。
【００２９】更に歯磨き圧Ｆが上限値Ｆ1 を超えるよう
な使用が為されると、荷重センサ１０の両端電圧が、コ
ンパレータ１０ｂの基準電圧Ｖref02 を超え、コンパー
レタ１０ｂの出力を”Ｈ”となる。従って排他的ノアゲ
ート１６は出力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”
Ｌ”出力を受けて制御素子Ｓをオフとし、モータ５への
通電を停止させる。
な使用が為されると、荷重センサ１０の両端電圧が、コ
ンパレータ１０ｂの基準電圧Ｖref02 を超え、コンパー
レタ１０ｂの出力を”Ｈ”となる。従って排他的ノアゲ
ート１６は出力を”Ｌ”とする。ドライバ１５はこの”
Ｌ”出力を受けて制御素子Ｓをオフとし、モータ５への
通電を停止させる。
【００３０】このようにして下限値Ｆ0 から上限値Ｆ1
の範囲の適切な歯磨き圧Ｆの場合にのみモータ５を回転
させて使用可能とし、範囲を出ている場合にはモータ５
を停止するのである。 （実施例３）上記実施例２ではモータ５を回転させるこ
とができる歯磨き圧の下限値Ｆ1 及び上限値Ｆ1 は固定
的であるが、本実施例では、図５に示すようにコンパレ
ータ１４ａ，１４ｂの基準電圧Ｖref01 、Ｖref02 を決
める抵抗の値を、切換スイッチＳＷ1 、ＳＷ1 ' により
複数段（図示例では３段）Ｒ121 〜Ｒ123 、Ｒ141 〜Ｒ
143 に切り換えることができるようになっている。
の範囲の適切な歯磨き圧Ｆの場合にのみモータ５を回転
させて使用可能とし、範囲を出ている場合にはモータ５
を停止するのである。 （実施例３）上記実施例２ではモータ５を回転させるこ
とができる歯磨き圧の下限値Ｆ1 及び上限値Ｆ1 は固定
的であるが、本実施例では、図５に示すようにコンパレ
ータ１４ａ，１４ｂの基準電圧Ｖref01 、Ｖref02 を決
める抵抗の値を、切換スイッチＳＷ1 、ＳＷ1 ' により
複数段（図示例では３段）Ｒ121 〜Ｒ123 、Ｒ141 〜Ｒ
143 に切り換えることができるようになっている。
【００３１】つまり切換スイッチＳＷ1 、ＳＷ2 は連動
するもので、このスイッチＳＷ1 、ＳＷ1 ’の切り換え
により下限値Ｆ0 と上限値Ｆ1 の組み合わせが３種類選
べる。このようして本実施例ではモータ５の回転速度
（回転数）を自分で選択することができ、子供から大
人、男性や女性、歯茎の病気の有無などによって使用者
の個人レベルでの調整ができる。 （実施例４）上記実施例１〜３に用いた荷重センサ１０
は加わる圧力に応じて抵抗変化を示すものであったが、
本実施例では圧力が加わるとオンするオン／オフ型のス
イッチで荷重センサ１０’を構成したものである。即ち
図６（ａ）（ｂ）に示すように導電性反転ばね３３と、
一定間隔を開けて配置された対の固定接点３５ａ，３５
ｂとで構成されており、反転ばね３３はホルダー７に当
ててホルダー７を介して歯磨き圧Ｆを受けるようにし、
固定接点３５ａ，３５ｂは信号処理回路（図示せず）に
接続されている信号線３４ａ，３４ｂの先端に設けあ
る。そして歯磨き圧Ｆが一定以上になった時にホルダー
７により反転ばね３３は押し駆動されて反転（完全に反
転する手前）し、固定接点３５ａ，３５ｂ間を図６
（ｂ）のように短絡する。この短絡信号を信号処理回路
（図示せず）が受けて、一定の歯磨き圧Ｆが加わってい
ると判断し、モータ５への通電を停止する。
するもので、このスイッチＳＷ1 、ＳＷ1 ’の切り換え
により下限値Ｆ0 と上限値Ｆ1 の組み合わせが３種類選
べる。このようして本実施例ではモータ５の回転速度
（回転数）を自分で選択することができ、子供から大
人、男性や女性、歯茎の病気の有無などによって使用者
の個人レベルでの調整ができる。 （実施例４）上記実施例１〜３に用いた荷重センサ１０
は加わる圧力に応じて抵抗変化を示すものであったが、
本実施例では圧力が加わるとオンするオン／オフ型のス
イッチで荷重センサ１０’を構成したものである。即ち
図６（ａ）（ｂ）に示すように導電性反転ばね３３と、
一定間隔を開けて配置された対の固定接点３５ａ，３５
ｂとで構成されており、反転ばね３３はホルダー７に当
ててホルダー７を介して歯磨き圧Ｆを受けるようにし、
固定接点３５ａ，３５ｂは信号処理回路（図示せず）に
接続されている信号線３４ａ，３４ｂの先端に設けあ
る。そして歯磨き圧Ｆが一定以上になった時にホルダー
７により反転ばね３３は押し駆動されて反転（完全に反
転する手前）し、固定接点３５ａ，３５ｂ間を図６
（ｂ）のように短絡する。この短絡信号を信号処理回路
（図示せず）が受けて、一定の歯磨き圧Ｆが加わってい
ると判断し、モータ５への通電を停止する。
【００３２】反転ばね３３は完全に反転していないた
め、ホルダー７を介して受けている歯磨き圧Ｆが小さく
なると反転ばね３３は元の状態に復帰し、固定接点３５
ａ，３５ｂ間を図６（ａ）のように開放する。この開放
があると信号処理回路（図示せず）はモータ５への通電
を再開する。尚第１の歯磨き圧で反転オンする荷重セン
サ１０’と、第１の歯磨き圧より高い第２の歯磨き圧で
反転オンする荷重センサ１０’の二つを設け、両荷重セ
ンサ１０’の動作結果に基づいてモータ５を制御するこ
ともできる。
め、ホルダー７を介して受けている歯磨き圧Ｆが小さく
なると反転ばね３３は元の状態に復帰し、固定接点３５
ａ，３５ｂ間を図６（ａ）のように開放する。この開放
があると信号処理回路（図示せず）はモータ５への通電
を再開する。尚第１の歯磨き圧で反転オンする荷重セン
サ１０’と、第１の歯磨き圧より高い第２の歯磨き圧で
反転オンする荷重センサ１０’の二つを設け、両荷重セ
ンサ１０’の動作結果に基づいてモータ５を制御するこ
ともできる。
【００３３】上記実施例１〜４では荷重センサ１０或い
は１０’を使用して歯磨き圧Ｆを直接検出するものであ
ったが、ブラシ２の駆動は、モータ５、減速運動変換機
構６、駆動軸３、ブラシ２と伝達されるので、歯磨き圧
Ｆが大きくなるとモータ５の消費電流が大きくなる原理
を利用して歯磨き圧Ｆを検出することができる。また歯
磨き圧Ｆが大きくなるとモータ５の回転数が小さくなる
原理を利用して歯磨き圧Ｆを検出することもできる。更
に歯磨き圧Ｆを厳密に見ると図２において、ブラシ２に
垂直なＦｘと、平行なＦｙとがあり、Ｆｘは荷重センサ
１０と対応し、Ｆｘ、Ｆｙの合成はモータ電流、回転数
に対応する。そしてＦｘ、Ｆｙの間には或る程度の相関
があり、荷重センサ１０を用いずにモータ電流や回転数
なども検出することができる。
は１０’を使用して歯磨き圧Ｆを直接検出するものであ
ったが、ブラシ２の駆動は、モータ５、減速運動変換機
構６、駆動軸３、ブラシ２と伝達されるので、歯磨き圧
Ｆが大きくなるとモータ５の消費電流が大きくなる原理
を利用して歯磨き圧Ｆを検出することができる。また歯
磨き圧Ｆが大きくなるとモータ５の回転数が小さくなる
原理を利用して歯磨き圧Ｆを検出することもできる。更
に歯磨き圧Ｆを厳密に見ると図２において、ブラシ２に
垂直なＦｘと、平行なＦｙとがあり、Ｆｘは荷重センサ
１０と対応し、Ｆｘ、Ｆｙの合成はモータ電流、回転数
に対応する。そしてＦｘ、Ｆｙの間には或る程度の相関
があり、荷重センサ１０を用いずにモータ電流や回転数
なども検出することができる。
【００３４】以下の実施例は荷重センサ１０，１０’に
よらずに間接的に歯磨き圧Ｆを検出してモータ５の回転
速度制御を行うものである。 （実施例４）本実施例はモータ５の回転時に、駆動巻線
に発生する逆起電圧が回転速度に比例することを利用し
たもので、図７に示すように予め定めた基準電圧Ｖref0
と駆動巻線に発生する逆起電圧との比較をコンパレータ
１７で行い、このコンパレータ１７の出力パルスから抵
抗ＲT とコンデンサＣT とで構成される時定数回路で、
基準電圧Ｖref0と逆起電圧との誤差電圧を得、この誤差
電圧によりドライバ１５を介して制御素子Ｓを制御して
モータ５への通電量を変え、モータ5 の速度（回転数）
を一定とするようになっている。
よらずに間接的に歯磨き圧Ｆを検出してモータ５の回転
速度制御を行うものである。 （実施例４）本実施例はモータ５の回転時に、駆動巻線
に発生する逆起電圧が回転速度に比例することを利用し
たもので、図７に示すように予め定めた基準電圧Ｖref0
と駆動巻線に発生する逆起電圧との比較をコンパレータ
１７で行い、このコンパレータ１７の出力パルスから抵
抗ＲT とコンデンサＣT とで構成される時定数回路で、
基準電圧Ｖref0と逆起電圧との誤差電圧を得、この誤差
電圧によりドライバ１５を介して制御素子Ｓを制御して
モータ５への通電量を変え、モータ5 の速度（回転数）
を一定とするようになっている。
【００３５】本実施例では、歯磨き圧Ｆの変化でモータ
５のトルクが変化してもモータ５の回転速度（回転数）
を一定に制御することができるのである。図８は本実施
例における歯磨き圧Ｆと、ブラシ２の振動数の関係を示
す。尚本実施例で採用したモータ５の制御方式は一般的
には電子ガバナ方式と呼ばれている。
５のトルクが変化してもモータ５の回転速度（回転数）
を一定に制御することができるのである。図８は本実施
例における歯磨き圧Ｆと、ブラシ２の振動数の関係を示
す。尚本実施例で採用したモータ５の制御方式は一般的
には電子ガバナ方式と呼ばれている。
【００３６】（実施例５）本実施例は図９に示すように
上記実施例４のコンパレータ１７の基準電圧Ｖref0を切
換スイッチＳＷ2 で切り換えることができるようにした
もので、基準電圧発生部１３から出力される基準電圧Ｖ
ref を抵抗1 と、切換スイッチＳＷ2 で切り換え選択し
た抵抗Ｒ121 〜Ｒ123 の何れかとで分圧してコンパレー
タ１７の基準電圧Ｖref0を３段階に切り換えることがで
きるようになっている。
上記実施例４のコンパレータ１７の基準電圧Ｖref0を切
換スイッチＳＷ2 で切り換えることができるようにした
もので、基準電圧発生部１３から出力される基準電圧Ｖ
ref を抵抗1 と、切換スイッチＳＷ2 で切り換え選択し
た抵抗Ｒ121 〜Ｒ123 の何れかとで分圧してコンパレー
タ１７の基準電圧Ｖref0を３段階に切り換えることがで
きるようになっている。
【００３７】つまり本実施例はモータ５の回転速度（回
転数）を使用者自身で選択することができ、子供から大
人、男性や女性、歯茎の病気の有無などによって使用者
の個人レベルでの調整を可能としたものである。 （実施例６）モータ５の電流とトルクの関係は電圧を一
定と考えると一般的に比例関係にある。この比例関係を
利用したのが本実施例であって、図１０に示すようにモ
ータ５と充電電池８との間に直列挿入してある電流検出
用抵抗ＲM にてモータ５の電流を検出して電圧に変換す
るようになっている。この電流検出用抵抗ＲM の両端電
圧をトランジスタＱ1 、帰還抵抗Ｒｆ、オペアンプＯＰ
によって構成される逆対数アンプ１８に入力することに
よって、モータ電流の変化を逆対数関数的に増幅する。
即ち、歯磨き圧Ｆが小さくてモータ５のトルクが小さい
時は逆対数アンプ１８の出力は低い状態にあっては殆ど
変化しないが、歯磨き圧Ｆが大きくなってモータ５のト
ルクが大きくなると、モータ５に流れる電流が増加し、
逆対数アンプ１８の出力も飛躍的に増加する。
転数）を使用者自身で選択することができ、子供から大
人、男性や女性、歯茎の病気の有無などによって使用者
の個人レベルでの調整を可能としたものである。 （実施例６）モータ５の電流とトルクの関係は電圧を一
定と考えると一般的に比例関係にある。この比例関係を
利用したのが本実施例であって、図１０に示すようにモ
ータ５と充電電池８との間に直列挿入してある電流検出
用抵抗ＲM にてモータ５の電流を検出して電圧に変換す
るようになっている。この電流検出用抵抗ＲM の両端電
圧をトランジスタＱ1 、帰還抵抗Ｒｆ、オペアンプＯＰ
によって構成される逆対数アンプ１８に入力することに
よって、モータ電流の変化を逆対数関数的に増幅する。
即ち、歯磨き圧Ｆが小さくてモータ５のトルクが小さい
時は逆対数アンプ１８の出力は低い状態にあっては殆ど
変化しないが、歯磨き圧Ｆが大きくなってモータ５のト
ルクが大きくなると、モータ５に流れる電流が増加し、
逆対数アンプ１８の出力も飛躍的に増加する。
【００３８】このようにして逆対数アンプ１８の出力に
応じてドライバ１５を通じて制御素子Ｓを制御しモータ
５の回転速度（回転数）をトルクに応じて制御すること
ができるのである。ここで例えば歯ブラシの一般的な使
用方法として、大きな歯磨き圧Ｆを加えて磨くときは早
くきれい磨きたいときであるので、本実施例によればこ
のような歯磨き圧Ｆがモータ５のトルクが増大した時に
は逆対数アンプ１８の飛躍的に増加する出力により、モ
ータ５の回転速度（回転数）を上昇させて速く綺麗に磨
けるようにすることができるのである。図１１は本実施
例におけるブラシ２の振動数と、歯磨き圧Ｆの関係を示
す。
応じてドライバ１５を通じて制御素子Ｓを制御しモータ
５の回転速度（回転数）をトルクに応じて制御すること
ができるのである。ここで例えば歯ブラシの一般的な使
用方法として、大きな歯磨き圧Ｆを加えて磨くときは早
くきれい磨きたいときであるので、本実施例によればこ
のような歯磨き圧Ｆがモータ５のトルクが増大した時に
は逆対数アンプ１８の飛躍的に増加する出力により、モ
ータ５の回転速度（回転数）を上昇させて速く綺麗に磨
けるようにすることができるのである。図１１は本実施
例におけるブラシ２の振動数と、歯磨き圧Ｆの関係を示
す。
【００３９】（実施例７）本実施例は実施例６と同様に
モータ５の電流とトルクの比例関係にあることを利用し
たもので、本実施例では図１２に示すようにモータ５に
直列に接続してある電流検出用抵抗ＲM の両端電圧と、
予め設定してある所定トルクに対応する基準電圧Ｖref0
とをコンパレータ１９で比較するようになっている。コ
ンパレータ１９は電流検出用抵抗ＲM の両端電圧が基準
電圧Ｖref0を超えたときにその出力を”Ｈ”から”Ｌ”
に反転させる。この反転した出力はラッチ２０でラッチ
され、ドライバ１５はこのラッチ２０の出力を受けて制
御素子Ｓをオフさせ、モータ５を停止させ且つ保持する
ようになっている。
モータ５の電流とトルクの比例関係にあることを利用し
たもので、本実施例では図１２に示すようにモータ５に
直列に接続してある電流検出用抵抗ＲM の両端電圧と、
予め設定してある所定トルクに対応する基準電圧Ｖref0
とをコンパレータ１９で比較するようになっている。コ
ンパレータ１９は電流検出用抵抗ＲM の両端電圧が基準
電圧Ｖref0を超えたときにその出力を”Ｈ”から”Ｌ”
に反転させる。この反転した出力はラッチ２０でラッチ
され、ドライバ１５はこのラッチ２０の出力を受けて制
御素子Ｓをオフさせ、モータ５を停止させ且つ保持する
ようになっている。
【００４０】つまり本実施例では一定以上の歯磨き圧Ｆ
が加わってトルクが増大した場合にはモータ５を停止さ
せて保持するのである。 （実施例８）本実施例は、モータ５の回転数がトルクに
比例することを利用してモータ５の回転速度（回転数）
を制御するものであり、具体的にはモータ５に流れる電
流波形によりモータ５の回転速度（回転数）を検知し、
その回転数からモータ５の回転速度（回転数）を制御す
るようにしたものである。
が加わってトルクが増大した場合にはモータ５を停止さ
せて保持するのである。 （実施例８）本実施例は、モータ５の回転数がトルクに
比例することを利用してモータ５の回転速度（回転数）
を制御するものであり、具体的にはモータ５に流れる電
流波形によりモータ５の回転速度（回転数）を検知し、
その回転数からモータ５の回転速度（回転数）を制御す
るようにしたものである。
【００４１】図１３は本実施例の具体回路を示してお
り、モータ５の駆動巻線に発生する逆起電圧に応じてモ
ータ５に流れる電流をモータ５に直列に接続してある抵
抗ＲMにより取り出し、この取り出した電流波形に基づ
いて回転数を検出するようにしてある。つまりコンデン
サ等を用いたＡＣカプッリング２１により抵抗ＲM の両
端に発生する電圧から図１４（ａ）に示す変化分のみの
電圧波形を取り出し、その電圧波形をアンプ２２で増幅
した後、負から正へに変化する際の零クロスに同期した
トリガパルスをトリガパルス発生回路２３で図１４
（ｂ）に示すように得、このトリガパルスで単安定マル
チバイブレータ２４をトリガし、トリガから一定期間Ｔ
だけ”Ｌ”となる出力を図１４（ｃ）に示すように得
る。抵抗ＲT 、コンデンサＣT からなる平滑回路は単安
定マルチバイブレータ２４の出力を図１４（ｄ）に示す
ように平滑して、コンパレータ２５の反転入力端に入力
し、コンパレータ２５で予め設定してある所定速度（回
転数）に対応して設定してある基準電圧Ｖref0と比較す
るのである。
り、モータ５の駆動巻線に発生する逆起電圧に応じてモ
ータ５に流れる電流をモータ５に直列に接続してある抵
抗ＲMにより取り出し、この取り出した電流波形に基づ
いて回転数を検出するようにしてある。つまりコンデン
サ等を用いたＡＣカプッリング２１により抵抗ＲM の両
端に発生する電圧から図１４（ａ）に示す変化分のみの
電圧波形を取り出し、その電圧波形をアンプ２２で増幅
した後、負から正へに変化する際の零クロスに同期した
トリガパルスをトリガパルス発生回路２３で図１４
（ｂ）に示すように得、このトリガパルスで単安定マル
チバイブレータ２４をトリガし、トリガから一定期間Ｔ
だけ”Ｌ”となる出力を図１４（ｃ）に示すように得
る。抵抗ＲT 、コンデンサＣT からなる平滑回路は単安
定マルチバイブレータ２４の出力を図１４（ｄ）に示す
ように平滑して、コンパレータ２５の反転入力端に入力
し、コンパレータ２５で予め設定してある所定速度（回
転数）に対応して設定してある基準電圧Ｖref0と比較す
るのである。
【００４２】ここで歯磨き圧Ｆが上昇してトルクが大き
くなると、つまり回転数が低下すると平滑電圧が上昇し
て、コンパレータ２５の基準電圧Ｖref0を超え、そのた
めコンパレータ２５の出力が”Ｌ”となり、ラッチ２０
にラッチされる。このラッチ出力によりドライバ１５を
通じて制御素子Ｓをオフさせてモータ５を停止し、その
停止状態を保持する。
くなると、つまり回転数が低下すると平滑電圧が上昇し
て、コンパレータ２５の基準電圧Ｖref0を超え、そのた
めコンパレータ２５の出力が”Ｌ”となり、ラッチ２０
にラッチされる。このラッチ出力によりドライバ１５を
通じて制御素子Ｓをオフさせてモータ５を停止し、その
停止状態を保持する。
【００４３】つまり本実施例では一定以上の歯磨き圧Ｆ
が加わってモータ５の回転速度（回転数）が低下した場
合にはモータ５を停止し、その停止状態を保持するので
ある。 （実施例９）本実施例は図６の実施例と同様にモータ５
のトルクがモータ電流に比例することを利用したもので
あって、歯磨き圧Ｆが一定以上となって設定トルクを超
えた場合にモータ５を停止させるようになっており、図
１５に示す回路から構成される。
が加わってモータ５の回転速度（回転数）が低下した場
合にはモータ５を停止し、その停止状態を保持するので
ある。 （実施例９）本実施例は図６の実施例と同様にモータ５
のトルクがモータ電流に比例することを利用したもので
あって、歯磨き圧Ｆが一定以上となって設定トルクを超
えた場合にモータ５を停止させるようになっており、図
１５に示す回路から構成される。
【００４４】つまり無負荷状態で電源スイッチＳＷが投
入されると、タイマ回路２７が動作を開始してそのタイ
マ出力でスイッチ回路２８をオンさせる。このスイッチ
回路２８がオンすると、サンプルホールド回路２９が動
作を開始し、モータ５に直列に接続された抵抗ＲM の電
圧を入力する。この歯磨き圧Ｆがかからない無負荷状態
におけるモータ５に流れる電流を抵抗ＲM の両端電圧と
してサンプルホールド回路２９は取り込む。そしてタイ
マ回路２７は一定時間後にタイムアップしてタイマ出力
をオフし、スイッチ回路２８をオフさせる。このスイッ
チ回路２８のオフによりサンプルホールド回路２９で上
記無負荷時の抵抗ＲM の電圧がホールドされて初期値と
なる。
入されると、タイマ回路２７が動作を開始してそのタイ
マ出力でスイッチ回路２８をオンさせる。このスイッチ
回路２８がオンすると、サンプルホールド回路２９が動
作を開始し、モータ５に直列に接続された抵抗ＲM の電
圧を入力する。この歯磨き圧Ｆがかからない無負荷状態
におけるモータ５に流れる電流を抵抗ＲM の両端電圧と
してサンプルホールド回路２９は取り込む。そしてタイ
マ回路２７は一定時間後にタイムアップしてタイマ出力
をオフし、スイッチ回路２８をオフさせる。このスイッ
チ回路２８のオフによりサンプルホールド回路２９で上
記無負荷時の抵抗ＲM の電圧がホールドされて初期値と
なる。
【００４５】この初期値と、基準電圧Ｖref とをオペア
ンプＯＰ’からなる加算回路で加算してこの加算値をコ
ンパレータ３２の基準電圧Ｖref0とする。コンパレータ
３２は以後抵抗ＲM の両端電圧とこの基準電圧Ｖref0と
を比較することになる。ここでこの基準電圧Ｖref0が上
記設定トルクに対応する値となる。そして歯磨き圧Ｆが
大きくなって、トルクが増え、その結果モータ電流が増
大すると、抵抗ＲM の両端電圧が上昇し上記基準電圧Ｖ
ref0を超えることになる。抵抗ＲM の両端電圧が上昇し
上記基準電圧Ｖref0を超えると、コンパレータ３２の出
力が”Ｌ”となって、ラッチ２０にラッチされる。この
ラッチ２０の出力によりドライバ１５を通じて制御素子
Ｓをオフさせてモータ５を停止させ、その停止状態を保
持する。
ンプＯＰ’からなる加算回路で加算してこの加算値をコ
ンパレータ３２の基準電圧Ｖref0とする。コンパレータ
３２は以後抵抗ＲM の両端電圧とこの基準電圧Ｖref0と
を比較することになる。ここでこの基準電圧Ｖref0が上
記設定トルクに対応する値となる。そして歯磨き圧Ｆが
大きくなって、トルクが増え、その結果モータ電流が増
大すると、抵抗ＲM の両端電圧が上昇し上記基準電圧Ｖ
ref0を超えることになる。抵抗ＲM の両端電圧が上昇し
上記基準電圧Ｖref0を超えると、コンパレータ３２の出
力が”Ｌ”となって、ラッチ２０にラッチされる。この
ラッチ２０の出力によりドライバ１５を通じて制御素子
Ｓをオフさせてモータ５を停止させ、その停止状態を保
持する。
【００４６】つまり本実施例では一定以上の歯磨き圧Ｆ
が加わってトルクが増大した場合にはモータ５を停止さ
せ、そん停止状態を保持させるのである。本実施例の場
合には、使用ブラシ２を他のブラシに変えてブラシ形状
や機構が変化し、無負荷時のトルクが変わって無負荷時
のモータ電流に変化があっても、設定トルクにこの無負
荷時の電流値変化を加味することができ、また温度や湿
度等の環境条件や経年変化に対する電流変化にも対処で
きる。即ち電源スイッチＳＷのオン時に毎回初期値を計
測して設定トルクに加味するため、相対的に負荷時のト
ルクと比較することになり、そのため歯に対する負荷は
変化しないという効果がある。
が加わってトルクが増大した場合にはモータ５を停止さ
せ、そん停止状態を保持させるのである。本実施例の場
合には、使用ブラシ２を他のブラシに変えてブラシ形状
や機構が変化し、無負荷時のトルクが変わって無負荷時
のモータ電流に変化があっても、設定トルクにこの無負
荷時の電流値変化を加味することができ、また温度や湿
度等の環境条件や経年変化に対する電流変化にも対処で
きる。即ち電源スイッチＳＷのオン時に毎回初期値を計
測して設定トルクに加味するため、相対的に負荷時のト
ルクと比較することになり、そのため歯に対する負荷は
変化しないという効果がある。
【００４７】（実施例１０）本実施例は、実施例４と、
実施例８とを併用したもので、図１６に示す構成となっ
ており、図において切換スイッチＳＷ2 、ＳＷ2 ’を右
端の接点に切り換えると、コンパレータ１７は基準電圧
発生回路１３の基準電圧Ｖref を抵抗11と抵抗Ｒ121 と
で分圧して得られた基準電圧Ｖref1とモータ５の駆動巻
線に発生する逆起電圧とを比較して逆起電圧が基準電圧
Ｖref1を超えると、出力を”Ｌ”とする。この”Ｌ”出
力を受けたドライバ１５は制御素子Ｓをオフし、モータ
５を停止させるようになっている。
実施例８とを併用したもので、図１６に示す構成となっ
ており、図において切換スイッチＳＷ2 、ＳＷ2 ’を右
端の接点に切り換えると、コンパレータ１７は基準電圧
発生回路１３の基準電圧Ｖref を抵抗11と抵抗Ｒ121 と
で分圧して得られた基準電圧Ｖref1とモータ５の駆動巻
線に発生する逆起電圧とを比較して逆起電圧が基準電圧
Ｖref1を超えると、出力を”Ｌ”とする。この”Ｌ”出
力を受けたドライバ１５は制御素子Ｓをオフし、モータ
５を停止させるようになっている。
【００４８】一方コンパレータ１９は基準電圧発生回路
１３の基準電圧Ｖref が基準電圧Ｖref2となって、実際
的にはコンパレータ１９での歯磨き圧Ｆに対応するモー
タ５の電流値に対する比較動作は行わない。また切換ス
イッチＳＷ3 、ＳＷ3 ’を中央の接点に入れると、モー
タ５の回転速度（回転数）が少し遅くて一定で、しかも
第１の歯磨き圧Ｆ1 以上でモータ５の回転速度（回転
数）を低下させる制御が設定でき、更に切換スイッチＳ
Ｗ2 、ＳＷ2 ’を左側の接点に入れると、モータ５の回
転速度（回転数）が更に遅くて一定で、しかも第２の歯
磨き圧Ｆ3 以上でモータ５の回転速度（回転数）を低下
させる制御が設定できるようになっており、切換スイッ
チＳＷ2 、ＳＷ2 ’の切換により３つの制御モードＡ1
〜Ａ3 が選択できるのである。
１３の基準電圧Ｖref が基準電圧Ｖref2となって、実際
的にはコンパレータ１９での歯磨き圧Ｆに対応するモー
タ５の電流値に対する比較動作は行わない。また切換ス
イッチＳＷ3 、ＳＷ3 ’を中央の接点に入れると、モー
タ５の回転速度（回転数）が少し遅くて一定で、しかも
第１の歯磨き圧Ｆ1 以上でモータ５の回転速度（回転
数）を低下させる制御が設定でき、更に切換スイッチＳ
Ｗ2 、ＳＷ2 ’を左側の接点に入れると、モータ５の回
転速度（回転数）が更に遅くて一定で、しかも第２の歯
磨き圧Ｆ3 以上でモータ５の回転速度（回転数）を低下
させる制御が設定できるようになっており、切換スイッ
チＳＷ2 、ＳＷ2 ’の切換により３つの制御モードＡ1
〜Ａ3 が選択できるのである。
【００４９】つまり、本実施例も使用者に応じてモータ
の回転速度と歯磨き圧Ｆとの組み合わせよる制御が行え
る。図１７は本実施例における各制御モードＡ1 〜Ａ3
におけるブラシ２の振動数と、歯磨き圧Ｆとの関係を示
す。尚上記実施例の制御以外に、例えば一定以上の歯磨
き圧Ｆ1 がかかった場合にはモータ５の回転速度（回転
数）を歯磨き圧Ｆに応じて低下させて、一定歯磨き圧Ｆ
3 以上になると速度（回転数）を一定に保持するように
しても良く、また一定以上の歯磨き圧Ｆ0 がかかった場
合にモータ５を起動してある歯磨き圧でモータ５の回転
速度（回転数）を一定にし、更に歯磨き圧Ｆ1 がかかっ
た場合にはモータ５の回転速度（回転数）を歯磨き圧に
応じて低下させてるように制御しても良い。図１８は前
者の制御におけるブラシ２の振動数と歯磨き圧Ｆの関係
を示す。
の回転速度と歯磨き圧Ｆとの組み合わせよる制御が行え
る。図１７は本実施例における各制御モードＡ1 〜Ａ3
におけるブラシ２の振動数と、歯磨き圧Ｆとの関係を示
す。尚上記実施例の制御以外に、例えば一定以上の歯磨
き圧Ｆ1 がかかった場合にはモータ５の回転速度（回転
数）を歯磨き圧Ｆに応じて低下させて、一定歯磨き圧Ｆ
3 以上になると速度（回転数）を一定に保持するように
しても良く、また一定以上の歯磨き圧Ｆ0 がかかった場
合にモータ５を起動してある歯磨き圧でモータ５の回転
速度（回転数）を一定にし、更に歯磨き圧Ｆ1 がかかっ
た場合にはモータ５の回転速度（回転数）を歯磨き圧に
応じて低下させてるように制御しても良い。図１８は前
者の制御におけるブラシ２の振動数と歯磨き圧Ｆの関係
を示す。
【００５０】また図１９は後者の制御におけるブラシ２
の振動数と歯磨き圧Ｆの関係を示す。 （実施例１１）本実施例は、図１０、図１２の実施例を
基本とする実施例であって、図２０に示すように充電電
池８に電源スイッチＳＷと、制御素子Ｓを構成するＰＮ
Ｐ型トランジスタと、モータ５と、モータ電流検出用の
抵抗ＲM との直列回路を接続し、抵抗ＲM の両端間には
ＰＮＰ型トランジスタＱ1 のエミッタ・ベース間に接続
し、抵抗ＲM の両端に発生するモータ電流に比例した電
圧をトランジスタＱ1 、帰還抵抗Ｒｆ、オペアンプＯＰ
1 等によって構成される増幅回路によって、モータ電流
の変化を増幅する。
の振動数と歯磨き圧Ｆの関係を示す。 （実施例１１）本実施例は、図１０、図１２の実施例を
基本とする実施例であって、図２０に示すように充電電
池８に電源スイッチＳＷと、制御素子Ｓを構成するＰＮ
Ｐ型トランジスタと、モータ５と、モータ電流検出用の
抵抗ＲM との直列回路を接続し、抵抗ＲM の両端間には
ＰＮＰ型トランジスタＱ1 のエミッタ・ベース間に接続
し、抵抗ＲM の両端に発生するモータ電流に比例した電
圧をトランジスタＱ1 、帰還抵抗Ｒｆ、オペアンプＯＰ
1 等によって構成される増幅回路によって、モータ電流
の変化を増幅する。
【００５１】この増幅された電圧は次段のオペアンプＯ
Ｐ2 からなる減算回路により、可変抵抗ＶＲで決まる基
準電圧から減算され、その減算された電圧ＦＢがＰＷＭ
制御回路ＩＣ2 に取り込まれるようになっている。この
ＰＷＭ制御回路ＩＣ2 は回路電源を得るためと外部に出
力する基準電圧Ｖｒｅｆを得るための定電圧回路３０
と、三角波発生回路３１と、この三角波発生回路３１か
ら出力される三角波電圧と上記電圧ＦＢとを比較してＰ
ＷＭ信号を作成するコンパレータ３２と、ドライブ用ト
ランジスタ３３とで構成されており、図２１（ａ）に示
すようにモータ電流が増大すると、上記電圧ＦＢは下が
り、この値と三角波発生回路３１の三角波電圧とが比較
され、図２１（ｂ）に示すようにコンパレータ３２より
ＰＷＭ波形の信号が出力され、トランジスタ３３はこの
出力で駆動されて制御素子ＳをスイッチングさせるＰＷ
Ｍ信号を出力する。このＰＷＭ信号により制御素子Ｓは
モータ５へ供給する電力を多くする方向にスイッチング
動作し、モータ５は回転数を上昇させる。
Ｐ2 からなる減算回路により、可変抵抗ＶＲで決まる基
準電圧から減算され、その減算された電圧ＦＢがＰＷＭ
制御回路ＩＣ2 に取り込まれるようになっている。この
ＰＷＭ制御回路ＩＣ2 は回路電源を得るためと外部に出
力する基準電圧Ｖｒｅｆを得るための定電圧回路３０
と、三角波発生回路３１と、この三角波発生回路３１か
ら出力される三角波電圧と上記電圧ＦＢとを比較してＰ
ＷＭ信号を作成するコンパレータ３２と、ドライブ用ト
ランジスタ３３とで構成されており、図２１（ａ）に示
すようにモータ電流が増大すると、上記電圧ＦＢは下が
り、この値と三角波発生回路３１の三角波電圧とが比較
され、図２１（ｂ）に示すようにコンパレータ３２より
ＰＷＭ波形の信号が出力され、トランジスタ３３はこの
出力で駆動されて制御素子ＳをスイッチングさせるＰＷ
Ｍ信号を出力する。このＰＷＭ信号により制御素子Ｓは
モータ５へ供給する電力を多くする方向にスイッチング
動作し、モータ５は回転数を上昇させる。
【００５２】一方抵抗ＲM の両端電圧はオペアンプＯＰ
3 で増幅され、制御回路ＩＣ1 に入力するようになって
おり、オペアンプＯＰ3 の増幅出力は抵抗ＲＴと、コン
デンサＣＴで平滑された後、制御回路ＩＣ1 内のＡ／Ｄ
変換器、Ａ／Ｄ変換される。制御回路ＩＣ1 は内部にコ
ンパレータを備え、上記Ａ／Ｄ変換された値が所定値よ
り高くなると、つまり歯磨き圧Ｆが所定値以上になって
モータトルクが増加すると、制御信号ＤＴを”Ｌ”か
ら”Ｈ”に反転する。この制御信号ＤＴはＰＷＭ制御回
路ＩＣ2 のコンパレータ３２の出力を制限する信号であ
り、コンパレータ３２はこの制御信号ＤＴが”Ｈ”の場
合、出力を”Ｌ”に固定する。従ってトランジスタ３３
がオフしてＰＷＭ制御回路ＩＣ2 から出力されるＰＷＭ
信号は”Ｈ”となる。そのため制御素子Ｓはオフしてモ
ータ５への電力供給を止め、モータ５を停止させるので
ある。
3 で増幅され、制御回路ＩＣ1 に入力するようになって
おり、オペアンプＯＰ3 の増幅出力は抵抗ＲＴと、コン
デンサＣＴで平滑された後、制御回路ＩＣ1 内のＡ／Ｄ
変換器、Ａ／Ｄ変換される。制御回路ＩＣ1 は内部にコ
ンパレータを備え、上記Ａ／Ｄ変換された値が所定値よ
り高くなると、つまり歯磨き圧Ｆが所定値以上になって
モータトルクが増加すると、制御信号ＤＴを”Ｌ”か
ら”Ｈ”に反転する。この制御信号ＤＴはＰＷＭ制御回
路ＩＣ2 のコンパレータ３２の出力を制限する信号であ
り、コンパレータ３２はこの制御信号ＤＴが”Ｈ”の場
合、出力を”Ｌ”に固定する。従ってトランジスタ３３
がオフしてＰＷＭ制御回路ＩＣ2 から出力されるＰＷＭ
信号は”Ｈ”となる。そのため制御素子Ｓはオフしてモ
ータ５への電力供給を止め、モータ５を停止させるので
ある。
【００５３】以上のよう本実施例ではモータ５の回転数
をモータ電流の増減に応じて可変制御するとともに、歯
磨き圧Ｆが所定値以上になった場合にはモータ５を停止
させることができるのである。尚図２０中Ｒｔ、Ｃｔは
三角波発生回路３１の三角波の周波数を決定する時定数
であり、ダイオードＤ1 はサージ吸収用ダイオードであ
る。
をモータ電流の増減に応じて可変制御するとともに、歯
磨き圧Ｆが所定値以上になった場合にはモータ５を停止
させることができるのである。尚図２０中Ｒｔ、Ｃｔは
三角波発生回路３１の三角波の周波数を決定する時定数
であり、ダイオードＤ1 はサージ吸収用ダイオードであ
る。
【００５４】（実施例１２）本実施例は図１３の実施例
に対応するものであって、図２２に示すように可変抵抗
ＶＲで設定される電圧ＦＢによりＰＷＭ制御回路ＩＣ2
のＰＷＭ信号のデュテーティを設定するようになってい
る。つまり可変抵抗ＶＲの調整で、モータ５の回転数を
設定できるようになっている一方、モータトルクが増大
すれば回転が低下する構成となっている。
に対応するものであって、図２２に示すように可変抵抗
ＶＲで設定される電圧ＦＢによりＰＷＭ制御回路ＩＣ2
のＰＷＭ信号のデュテーティを設定するようになってい
る。つまり可変抵抗ＶＲの調整で、モータ５の回転数を
設定できるようになっている一方、モータトルクが増大
すれば回転が低下する構成となっている。
【００５５】歯磨き圧Ｆの上昇に対しては、抵抗ＲM の
両端電圧の交流成分をＡＣカップリング回路４０、アン
プ４１を通じて取り出し、図１３の実施例と同様にその
波形の零クロスに同期したトリガパルスをトリガパルス
発生回路４２により発生させ、そのトリガパルスで単安
定マルチバイブレータ４３をトリガし、回転数に比例し
た電圧を得るようにしている。単安定マルチバイブレー
タ４３の出力は実施例１１と同様に抵抗ＲＴと、コンデ
ンサＣＴで平滑された後、制御回路ＩＣ1 に入力する。
制御回路ＩＣ1 は実施例１１と同様にその電圧値が所定
値以上になった時制御信号ＤＴを”Ｌ”から”Ｈ”に反
転させてＰＷＭ制御回路ＩＣ2 から出力されるＰＷＭ信
号を”Ｈ”に固定させ、制御素子Ｓからモータ５への電
力供給を止めるのである。
両端電圧の交流成分をＡＣカップリング回路４０、アン
プ４１を通じて取り出し、図１３の実施例と同様にその
波形の零クロスに同期したトリガパルスをトリガパルス
発生回路４２により発生させ、そのトリガパルスで単安
定マルチバイブレータ４３をトリガし、回転数に比例し
た電圧を得るようにしている。単安定マルチバイブレー
タ４３の出力は実施例１１と同様に抵抗ＲＴと、コンデ
ンサＣＴで平滑された後、制御回路ＩＣ1 に入力する。
制御回路ＩＣ1 は実施例１１と同様にその電圧値が所定
値以上になった時制御信号ＤＴを”Ｌ”から”Ｈ”に反
転させてＰＷＭ制御回路ＩＣ2 から出力されるＰＷＭ信
号を”Ｈ”に固定させ、制御素子Ｓからモータ５への電
力供給を止めるのである。
【００５６】尚上述以外の回路要素で、図２０の回路要
素と同じ動作を為す回路要素には同じ番号、記号を付
し、その説明を省略する。 （実施例１３）本実施例は電子ガバナ方式によりモータ
５の回転数を一定に制御する構成となっており、図２３
に示すようにモータ５の逆起電圧を検出し、その逆起電
圧ＥｍをＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’内の誤差増幅器に入力
して基準電圧と比較し、その差電圧と、ＰＷＭ制御回路
ＩＣ2 ’内で作られる三角波電圧とをコンパレータによ
り比較してＰＷＭ信号を出力し、制御素子Ｓを制御する
ようなっている。
素と同じ動作を為す回路要素には同じ番号、記号を付
し、その説明を省略する。 （実施例１３）本実施例は電子ガバナ方式によりモータ
５の回転数を一定に制御する構成となっており、図２３
に示すようにモータ５の逆起電圧を検出し、その逆起電
圧ＥｍをＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’内の誤差増幅器に入力
して基準電圧と比較し、その差電圧と、ＰＷＭ制御回路
ＩＣ2 ’内で作られる三角波電圧とをコンパレータによ
り比較してＰＷＭ信号を出力し、制御素子Ｓを制御する
ようなっている。
【００５７】ここでモータ５の端子電圧Ｅｍは、 Ｅｍ＝Ｅａ＋Ｒａ・Ｉａ …（１） 但しＥａ：
逆起電圧、Ｒａ：内部抵抗、Ｉａ：モータ電流 となり、逆起電圧Ｅａは、 Ｅａ＝Ｋａ・Ｎａ …（２） 但しＫａ：
モータ発電定数、Ｎａ：回転数 となる。
逆起電圧、Ｒａ：内部抵抗、Ｉａ：モータ電流 となり、逆起電圧Ｅａは、 Ｅａ＝Ｋａ・Ｎａ …（２） 但しＫａ：
モータ発電定数、Ｎａ：回転数 となる。
【００５８】この（２）式より回転数Ｎａを一定にする
ためにはＥａを制御すれば良いことが分かる。本実施例
では抵抗Ｒ20と、モータ巻線抵抗である内部抵抗Ｒａと
及び抵抗Ｒ21，Ｒ22でブリッジ回路を構成するともに抵
抗比を同じにすることにより、Ｖ＝Ｅａを取り出すよう
になっている。またＲａ・Ｉａ分の電圧を変化させるた
めに、コンデンサＣａのＶM を変えることにより速度変
化をさせることができるようにしている。而して逆起電
圧Ｅａを図２４に示すＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’内の誤差
増幅器５０のINPUT+端子と、INPUT-端子とに入力して誤
差出力として取り出し、その誤差出力と三角波発生回路
５１が出力する三角波電圧とをコンパレータ５２で比較
してＰＷＭ波形を得るようになっている。尚図２４にお
いて、定電圧回路５３は回路電源と基準電圧Ｖref を得
るためのものであり、ドライブ回路５４はダーリント接
続した２つのトランジスタからなり、コンパレータ５２
の出力で駆動されて外部に制御素子Ｓをスイッチングす
るためのＰＷＭ信号を出力する。二つの抵抗Ｒ0 は同じ
値で、上記基準電圧Ｖref を１／２に分圧して外部に出
力する。又外付のコンデンサＣｂは交流帰還用コンデン
サ、コンデンサＣｔ、抵抗Ｒｔは三角波発生回路５１の
三角波の周波数を決定する時定数を構成する。
ためにはＥａを制御すれば良いことが分かる。本実施例
では抵抗Ｒ20と、モータ巻線抵抗である内部抵抗Ｒａと
及び抵抗Ｒ21，Ｒ22でブリッジ回路を構成するともに抵
抗比を同じにすることにより、Ｖ＝Ｅａを取り出すよう
になっている。またＲａ・Ｉａ分の電圧を変化させるた
めに、コンデンサＣａのＶM を変えることにより速度変
化をさせることができるようにしている。而して逆起電
圧Ｅａを図２４に示すＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’内の誤差
増幅器５０のINPUT+端子と、INPUT-端子とに入力して誤
差出力として取り出し、その誤差出力と三角波発生回路
５１が出力する三角波電圧とをコンパレータ５２で比較
してＰＷＭ波形を得るようになっている。尚図２４にお
いて、定電圧回路５３は回路電源と基準電圧Ｖref を得
るためのものであり、ドライブ回路５４はダーリント接
続した２つのトランジスタからなり、コンパレータ５２
の出力で駆動されて外部に制御素子Ｓをスイッチングす
るためのＰＷＭ信号を出力する。二つの抵抗Ｒ0 は同じ
値で、上記基準電圧Ｖref を１／２に分圧して外部に出
力する。又外付のコンデンサＣｂは交流帰還用コンデン
サ、コンデンサＣｔ、抵抗Ｒｔは三角波発生回路５１の
三角波の周波数を決定する時定数を構成する。
【００５９】而してＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’は制御回路
ＩＣ1 ’からの制御信号ＤＴが”Ｌ”の場合、コンパレ
ータ５２の出力が制限されず、そのため図２５（ａ）に
示すように三角波発生回路５１の三角波電圧と誤差増幅
器５０の出力ＥＲＲとの比較のみでコンパレータ５２か
らは図２５（ｂ）に示すＰＷＭ波形が出力される。当然
誤差増幅器５０の出力ＥＲＲは変動するので、図２５
（ｂ）に示すように周波数が一定でもパルス幅の異なる
波形となり、このＰＷＭ波形の信号はドライブ回路５４
に出力され、ドライバ回路５４からは図２５（ｃ）に示
すＰＷＭ信号が出力される。このＰＷＭ信号によって制
御素子Ｓを介してモータ５へ供給される電力が制限さ
れ、回転数が一定に保たれることになる。
ＩＣ1 ’からの制御信号ＤＴが”Ｌ”の場合、コンパレ
ータ５２の出力が制限されず、そのため図２５（ａ）に
示すように三角波発生回路５１の三角波電圧と誤差増幅
器５０の出力ＥＲＲとの比較のみでコンパレータ５２か
らは図２５（ｂ）に示すＰＷＭ波形が出力される。当然
誤差増幅器５０の出力ＥＲＲは変動するので、図２５
（ｂ）に示すように周波数が一定でもパルス幅の異なる
波形となり、このＰＷＭ波形の信号はドライブ回路５４
に出力され、ドライバ回路５４からは図２５（ｃ）に示
すＰＷＭ信号が出力される。このＰＷＭ信号によって制
御素子Ｓを介してモータ５へ供給される電力が制限さ
れ、回転数が一定に保たれることになる。
【００６０】この回転数の切り換えは可変抵抗ＶＲによ
り電圧ＶM を設定することにより行なえる。つまりスイ
ッチＳＷ0 を一度オンすると、制御回路ＩＣ1 ’のポー
トＰ 1 がオンしてそれに接続されている抵抗Ｒ30と可変
抵抗ＶＲとが並列に接続され、ＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’
の１／２Ｖｒｅｆが低下し、そのため電圧ＶM も下がり
回転数が低下する。
り電圧ＶM を設定することにより行なえる。つまりスイ
ッチＳＷ0 を一度オンすると、制御回路ＩＣ1 ’のポー
トＰ 1 がオンしてそれに接続されている抵抗Ｒ30と可変
抵抗ＶＲとが並列に接続され、ＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’
の１／２Ｖｒｅｆが低下し、そのため電圧ＶM も下がり
回転数が低下する。
【００６１】ここで制御回路ＩＣ1 ’のポートＰ2 に接
続されている抵抗Ｒ31を抵抗Ｒ30より小さい値とするこ
とにより、上記スイッチＳＷ0 を更にオンして制御回路
ＩＣ 1 ’のポートＰ2 をオンさせ、抵抗Ｒ31を可変抵抗
ＶＲに並列接続すれば、更にモータ５の回転数を低下さ
せることができる。同様に制御回路ＩＣ1 ’のポートＰ
3 に接続されている抵抗Ｒ32を抵抗Ｒ31より小さい値と
することにより、上記スイッチＳＷ0 を更にまたオンし
て制御回路ＩＣ1 ’のポートＰ3 をオンさせ、抵抗Ｒ32
を可変抵抗ＶＲに並列接続すれば、モータ５の回転数を
更に低下させることができる。先の図１７の回転数
Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 がこの切り換えに対応する。
続されている抵抗Ｒ31を抵抗Ｒ30より小さい値とするこ
とにより、上記スイッチＳＷ0 を更にオンして制御回路
ＩＣ 1 ’のポートＰ2 をオンさせ、抵抗Ｒ31を可変抵抗
ＶＲに並列接続すれば、更にモータ５の回転数を低下さ
せることができる。同様に制御回路ＩＣ1 ’のポートＰ
3 に接続されている抵抗Ｒ32を抵抗Ｒ31より小さい値と
することにより、上記スイッチＳＷ0 を更にまたオンし
て制御回路ＩＣ1 ’のポートＰ3 をオンさせ、抵抗Ｒ32
を可変抵抗ＶＲに並列接続すれば、モータ５の回転数を
更に低下させることができる。先の図１７の回転数
Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 がこの切り換えに対応する。
【００６２】一方歯磨き圧Ｆに対応してモータ５の回転
制御は本実施例では次のように行なう。つまりモータ電
流を抵抗Ｒ20で電圧に変換してオペアンプＯＰ4 、抵抗
Ｒ23乃至Ｒ26で構成される差動増幅回路に入力する。一
方モータ電流はスイッチングされているため抵抗ＲＴと
コンデンサＣＴとでフィルタをかけて平滑し、この平滑
出力を制御回路ＩＣ1 ’内のＡ／Ｄ変換器で、Ａ／Ｄ変
換する。このＡ／Ｄコンバータの基準電圧ＶｒｅｆはＰ
ＷＭ制御回路ＩＣ2 ’の定電圧回路５３で作られてＡＶ
ｄｄ端子に入力される。
制御は本実施例では次のように行なう。つまりモータ電
流を抵抗Ｒ20で電圧に変換してオペアンプＯＰ4 、抵抗
Ｒ23乃至Ｒ26で構成される差動増幅回路に入力する。一
方モータ電流はスイッチングされているため抵抗ＲＴと
コンデンサＣＴとでフィルタをかけて平滑し、この平滑
出力を制御回路ＩＣ1 ’内のＡ／Ｄ変換器で、Ａ／Ｄ変
換する。このＡ／Ｄコンバータの基準電圧ＶｒｅｆはＰ
ＷＭ制御回路ＩＣ2 ’の定電圧回路５３で作られてＡＶ
ｄｄ端子に入力される。
【００６３】制御回路ＩＣ1 ’内部ではＡ／Ｄ変換され
た数値と予め設定された数値が比較されて高ければポー
トＰ5 が”Ｌ”から”Ｈ”になり、制御信号ＤＴとして
ＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’のコンパレータ５２に入力し、
コンパレータ５２の出力を”Ｌ”に固定する。つまり制
御素子Ｓがオフしてモータ５への電力供給が止まること
になる。
た数値と予め設定された数値が比較されて高ければポー
トＰ5 が”Ｌ”から”Ｈ”になり、制御信号ＤＴとして
ＰＷＭ制御回路ＩＣ2 ’のコンパレータ５２に入力し、
コンパレータ５２の出力を”Ｌ”に固定する。つまり制
御素子Ｓがオフしてモータ５への電力供給が止まること
になる。
【００６４】ここで図１７において歯磨き圧がＦ２又は
Ｆ１になった時垂直でモータ５の回転が停止するのは、
上記動作説明に対応しており、この停止時間は任意に設
定することができる。また停止後は自動的に復帰するこ
とも可能であり、或いは停止状態をラッチしれ電源オフ
後、再度電源オンしたとき再動作可能とすることもでき
る。
Ｆ１になった時垂直でモータ５の回転が停止するのは、
上記動作説明に対応しており、この停止時間は任意に設
定することができる。また停止後は自動的に復帰するこ
とも可能であり、或いは停止状態をラッチしれ電源オフ
後、再度電源オンしたとき再動作可能とすることもでき
る。
【００６５】歯磨き圧がＦ２、Ｆ１になった時に図１７
に示すようにモータ５の回転数を低下させて停止する方
法としてはポートＰ5 の出力をスイッチングして、徐々
にデュティ比を変化させ、最初は”Ｌ”の区間を多くと
り、最終的には”Ｈ”にすることにより、モータ５を止
める方法がある。或いはポートＰ1 〜Ｐ3 のオン、オフ
の組み合わせをモータ電流が多くなるに従って変化させ
て回転数を低下させ、最終的に制御信号ＤＴを”Ｈ”に
してモータ５を停止させる方法もある。図１８の歯磨き
圧Ｆ３は制御信号ＤＴを”Ｈ”にしてモータ５を停止さ
せる前に、ポートＰ1 〜Ｐ3 のオン、オフの組み合わせ
で設定された回転数になった時にその回転数を保つよう
に制御した例を示す。
に示すようにモータ５の回転数を低下させて停止する方
法としてはポートＰ5 の出力をスイッチングして、徐々
にデュティ比を変化させ、最初は”Ｌ”の区間を多くと
り、最終的には”Ｈ”にすることにより、モータ５を止
める方法がある。或いはポートＰ1 〜Ｐ3 のオン、オフ
の組み合わせをモータ電流が多くなるに従って変化させ
て回転数を低下させ、最終的に制御信号ＤＴを”Ｈ”に
してモータ５を停止させる方法もある。図１８の歯磨き
圧Ｆ３は制御信号ＤＴを”Ｈ”にしてモータ５を停止さ
せる前に、ポートＰ1 〜Ｐ3 のオン、オフの組み合わせ
で設定された回転数になった時にその回転数を保つよう
に制御した例を示す。
【００６６】尚図２４において、ＩＣ3 は制御回路ＩＣ
1 ’に対して電源立ち上がり時にリットをかけるリセッ
トＩＣであり、コンデンサＣ10，Ｃ11及び水晶発振子Ｘ
は制御回路ＩＣ1 ’に与える基準クロックの発生回路を
構成する。尚上述以外の回路要素で、図２０の回路要素
と同じ動作を為す回路要素には同じ番号、記号を付し、
その説明を省略する。
1 ’に対して電源立ち上がり時にリットをかけるリセッ
トＩＣであり、コンデンサＣ10，Ｃ11及び水晶発振子Ｘ
は制御回路ＩＣ1 ’に与える基準クロックの発生回路を
構成する。尚上述以外の回路要素で、図２０の回路要素
と同じ動作を為す回路要素には同じ番号、記号を付し、
その説明を省略する。
【００６７】
【発明の効果】請求項１乃至４及び１３乃至１５及び１
８の発明は歯磨き圧に基づいてモータの回転速度を制御
することができ、使用者に適切な歯磨き圧を知らせた
り、或いは歯磨き圧にかかわらず一定の速度で歯磨きを
行うことが可能となるものであって、歯、歯茎に害の無
い歯磨きが可能となり、また害のある磨き方になってし
まった人でも矯正させることもできるという効果があ
る。
８の発明は歯磨き圧に基づいてモータの回転速度を制御
することができ、使用者に適切な歯磨き圧を知らせた
り、或いは歯磨き圧にかかわらず一定の速度で歯磨きを
行うことが可能となるものであって、歯、歯茎に害の無
い歯磨きが可能となり、また害のある磨き方になってし
まった人でも矯正させることもできるという効果があ
る。
【００６８】請求項５の発明は歯磨き圧が決められてい
る歯磨き圧以上の際、モータの回転速度を低下させるた
め、使用者に歯磨き圧が大き過ぎることを確実に知らせ
ることができるという効果がある。請求項６の発明はモ
ータの回転速度を制御する歯磨き圧を使用者に応じてス
イッチで切り換え設定することができるという効果があ
る。
る歯磨き圧以上の際、モータの回転速度を低下させるた
め、使用者に歯磨き圧が大き過ぎることを確実に知らせ
ることができるという効果がある。請求項６の発明はモ
ータの回転速度を制御する歯磨き圧を使用者に応じてス
イッチで切り換え設定することができるという効果があ
る。
【００６９】請求項７の発明は歯磨き圧が決められてい
る歯磨き圧以上の際、モータを停止させるため、使用者
に歯磨き圧が大き過ぎることをより確実に知らせること
ができるという効果がある。請求項８の発明は停止制御
させる歯磨き圧の境でモータが停止したり回転したりす
るような動作が起きないという効果がある。
る歯磨き圧以上の際、モータを停止させるため、使用者
に歯磨き圧が大き過ぎることをより確実に知らせること
ができるという効果がある。請求項８の発明は停止制御
させる歯磨き圧の境でモータが停止したり回転したりす
るような動作が起きないという効果がある。
【００７０】請求項９の発明は歯磨き圧が所定圧に下が
らなければモータが再起動されないため、停止制御させ
る歯磨き圧の境でモータが停止したり回転したりするよ
うな不可解な動作が起きないという効果がある。請求項
１０の発明は使用者が歯磨き圧を変えても一定の速度で
歯磨きを行うことが可能となるという効果がある。
らなければモータが再起動されないため、停止制御させ
る歯磨き圧の境でモータが停止したり回転したりするよ
うな不可解な動作が起きないという効果がある。請求項
１０の発明は使用者が歯磨き圧を変えても一定の速度で
歯磨きを行うことが可能となるという効果がある。
【００７１】請求項１１の発明は使用者の歯磨き状態に
応じてモータの回転速度を適切な速度に自動的に変える
ことができるという効果がある。請求項１２の発明は請
求項５、７、１０の発明において、制御するモータの回
転速度をスイッチで任意に切換設定できるという効果が
ある。請求項１６の発明は歯磨き圧がかかっていない時
の限界値状態を基準にして相対的に歯磨き圧を検知する
ため、環境条件や使用条件、更は経年変化などに関係な
く歯に対する負荷を一定にすることができるという効果
がある。
応じてモータの回転速度を適切な速度に自動的に変える
ことができるという効果がある。請求項１２の発明は請
求項５、７、１０の発明において、制御するモータの回
転速度をスイッチで任意に切換設定できるという効果が
ある。請求項１６の発明は歯磨き圧がかかっていない時
の限界値状態を基準にして相対的に歯磨き圧を検知する
ため、環境条件や使用条件、更は経年変化などに関係な
く歯に対する負荷を一定にすることができるという効果
がある。
【００７２】請求項１７の発明は所定以上の歯磨き圧が
加わらなければモータが起動せず、逆に歯磨き圧が大き
過ぎるとモータを停止させることができるため、使用者
に最適な歯磨き圧範囲を確実に知らせることができると
いう効果がある。請求項１９の発明は使用者に応じて速
度と歯磨き圧との関係を設定することができるという効
果がある。
加わらなければモータが起動せず、逆に歯磨き圧が大き
過ぎるとモータを停止させることができるため、使用者
に最適な歯磨き圧範囲を確実に知らせることができると
いう効果がある。請求項１９の発明は使用者に応じて速
度と歯磨き圧との関係を設定することができるという効
果がある。
【００７３】請求項２０の発明は請求項５、７、１７の
発明において、モータの速度制御を行う歯磨き圧を切換
設定できるという効果がある。
発明において、モータの速度制御を行う歯磨き圧を切換
設定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の回路図である。
【図２】同上の断面図である。
【図３】同上のブラシの振動数と歯磨き圧の関係説明図
である。
である。
【図４】本発明の実施例２の回路図である。
【図５】本発明の実施例３の回路図である。
【図６】本発明の実施例４の荷重センサの動作説明図で
ある。
ある。
【図７】本発明の実施例５の回路図である。
【図８】同上のブラシの振動数と歯磨き圧の関係説明図
である。
である。
【図９】本発明の実施例６の回路図である。
【図１０】本発明の実施例７の回路図である。
【図１１】同上のブラシの振動数と歯磨き圧の関係説明
図である。
図である。
【図１２】本発明の実施例８の回路図である。
【図１３】本発明の実施例９の回路図である。
【図１４】同上の動作説明用の各部の波形図である。
【図１５】本発明の実施例１０の回路図である。
【図１６】本発明の実施例１１の回路図である。
【図１７】同上のブラシの振動数と歯磨き圧の関係説明
図である。
図である。
【図１８】その他の制御例のブラシの振動数と歯磨き圧
の関係説明図である。
の関係説明図である。
【図１９】別の制御例のブラシの振動数と歯磨き圧の関
係説明図である。
係説明図である。
【図２０】本発明の実施例１２の回路図である。
【図２１】同上の動作説明用の各部の波形図である。
【図２２】本発明の実施例１３の回路図である。
【図２３】本発明の実施例１４の回路図である。
【図２４】同上のＰＷＭ制御回路の内部回路の回路構成
図である。
図である。
【図２５】同上の動作説明用の各部の波形図である。
５ モータ ８ 充電電池 １０ 荷重センサ １３ 基準電圧発生回路 １４ コンパレータ １５ ドライバ Ｓ 制御素子 ＳＷ 電源スイッチ Ｖref1 基準電圧
Claims (20)
- 【請求項１】モータ、減速機、運動変換機構を内蔵した
電動歯ブラシ本体の上部にブラシを取付ける駆動軸を有
する電動歯ブラシにおいて、歯磨き中のブラシにかかる
歯磨き圧を検知する検知手段と、この検知手段の検知圧
に基づいてモータの回転速度を制御する制御手段を備え
たことを特徴とする電動歯ブラシ。 - 【請求項２】検知する歯磨き圧をブラシに垂直方向にか
かる成分としたことを特徴とする請求項１記載の電動歯
ブラシ。 - 【請求項３】検知する歯磨き圧をブラシに平行方向にか
かる成分としたことを特徴とする請求項１記載の電動歯
ブラシ。 - 【請求項４】検知する歯磨き圧をブラシに垂直方向にか
かる成分と平行方向にかかる成分との合成成分としたこ
とを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項５】制御手段は予め決められた歯磨き圧以上の
歯磨き圧が検知されるとモータの回転速度を低下させる
ことを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項６】上記の予め決められた歯磨き圧は電動歯ブ
ラシ本体に設けられたスイッチにより切り換え自在可能
としたことを特徴とする請求項５記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項７】制御手段は予め決められた歯磨き圧以上の
歯磨き圧が検知されるとモータを停止させることを特徴
とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項８】上記モータの停止は保持され、電動歯ブラ
シ本体に設けたスイッチの操作により再起動可能とした
ことを特徴とする請求項７記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項９】上記モータの停止後歯磨き圧が所定圧に下
がれば再起動することを特徴とする請求項７記載の電動
歯ブラシ。 - 【請求項１０】制御手段は歯磨き圧が変化してもモータ
の回転速度を一定に制御するものであることを特徴とす
る請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１１】制御手段は歯磨き圧が上昇に応じてモー
タの回転速度を上げるように制御するものであることを
特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１２】モータの回転速度を電動歯ブラシ本体に
設けた設定スイッチにより設定自在としたことを特徴と
する請求項５又は７又は１０記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１３】歯磨き圧の検知手段は電動歯ブラシ本体
内部に設けられた荷重センサにより構成されたものであ
ることを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１４】歯磨き圧の検知手段は電動歯ブラシ本体
内部のモータの消費電流を検出する手段により構成され
たものであることを特徴とする請求項１記載の電動歯ブ
ラシ。 - 【請求項１５】歯磨き圧の検知手段は電動歯ブラシ本体
内部のモータに流れる電流波形からモータの回転数を検
出する手段により構成されたものであることを特徴とす
る請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１６】歯磨き圧がかかっていない時の限界値を
検知して歯磨き圧を検知することを特徴とする請求項１
４又は１５記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１７】制御手段は予め設定された第１の歯磨き
圧以上で、モータを起動し、予め設定された第２の歯磨
き圧以上になると、モータの回転速度を低下させるもの
であることを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項１８】荷重センサは１個以上のオンオフスイッ
チからなることを特徴とする請求項１３記載の電動歯ブ
ラシ。 - 【請求項１９】制御手段はモータの回転速度を一定に保
つモードと、歯磨き圧が予め設定された所定圧以上にな
るとモータの回転速度を低下させるモードと、予め設定
された別の所定圧以上になるとモータの回転速度を低下
させるモードとをスイッチで選択設定できるものである
ことを特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。 - 【請求項２０】予め設定される歯磨き圧は電動歯ブラシ
本体に設けた設定スイッチにより設定自在としたことを
特徴とする請求項５又は７又は１７記載の電動歯ブラ
シ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17582994A JPH07116027A (ja) | 1993-07-27 | 1994-07-27 | 電動歯ブラシ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-185273 | 1993-07-27 | ||
| JP18527393 | 1993-07-27 | ||
| JP17582994A JPH07116027A (ja) | 1993-07-27 | 1994-07-27 | 電動歯ブラシ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116027A true JPH07116027A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=26496972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17582994A Pending JPH07116027A (ja) | 1993-07-27 | 1994-07-27 | 電動歯ブラシ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116027A (ja) |
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1994
- 1994-07-27 JP JP17582994A patent/JPH07116027A/ja active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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