JPH07303522A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空シャフトを用いることにより、柄に対し
て取り付けブラシを動かすことができ、ブラシ頭部の針
毛束が広角度または一定方向への連続回転可能で、より
歯磨きに適し、しかも単純な構造を持ち、組立易い電動
歯ブラシを得る。 【構成】 半径方向に整合されたクランクガイド１４を
備えたラジアルアームを取っ手部１内部の中空シャフト
３に取り付ける。このクランクガイド１４には、中空シ
ャフト軸方向に平行に整合された、歯ブラシモータによ
り駆動される偏心部１５を固定する。このラジアルアー
ムでは、中空シャフト３にも、歯ブラシ内部に回転可能
に装備された歯車１６に噛合する外歯を有する歯付きコ
ードラント２０が設けられており、さらにこの歯車は、
同軸上に配置され回転可能に固定して連結された別の歯
車の働きにより、駆動機構１２上のピニオン１８に噛合
する仕組みとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータと駆動機構を有
する握り手柄、そして何束かの回転可能な束状針毛を有
し握り手柄に固定された取り付けブラシ部から成る電動
歯ブラシに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような歯ブラシでは、針毛束は取り
付けブラシ部に内蔵されたトランスミッションにより駆
動され、駆動機構は針毛束の回転運動に加えて、取り付
けブラシ部の長軸周囲の振動運動をも起こすように構成
されている。

【０００３】このような歯ブラシは欧州特許出願第０３
５７８６３号に開示されている。この公知の歯ブラシに
おいては、取っ手柄部の外皮の前部に取り付けた固定連
結リンクの働きにより、取り付けブラシ部をその長軸の
周囲で振動させることができる。この動力伝達機構は、
該取り付けブラシ部内の非回転コネクティングロッドと
して構成される。取り付けブラシ部の内部では、振動ク
ランク及び該クランクに噛合する偏心部の働きで、該コ
ネクティングロッドによって長軸の周囲の振動運動及び
縦軸方向の前後運動を起こすことができる。該コネクテ
ィングロッドの前後運動は取り付けブラシの針毛上部に
おいて束状針毛の回転運動に変換され、その一方で、該
コネクティングロッドの振動運動が取り付けブラシ全体
にそれに応じて対応する振動運動を起こさせる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】束状針毛を動かすのに
コネクティングロッドを用いると製作コストが比較的高
くなる。また、使用者が個々の針毛束の振動する角度を
大きくしようとした場合、コネクティングロッドでは不
都合である。更に、コネクティングロッドを用いた歯ブ
ラシでは、針毛束を一定方向に回転し続けることができ
ない。また、コネクティングロッドではなく、シャフト
で針毛束を駆動する電動歯ブラシも知られており、米国
特許出願第２２１５０３１号及びドイツ特許出願第３４
０６１１２号はこのような公知技術の例である。しかし
ながら、どちらのタイプの歯ブラシでも、歯ブラシのモ
ータで、歯ブラシの針毛束を受ける部分を取っ手柄部に
関連して動かすことはできない。

【０００５】本発明は、かかる状況に鑑みて成されたも
のであり、針毛束を比較的広い角度で振動、もしくは完
全に一回転させることができ、針毛束を支持する取り付
けブラシ全体が取っ手柄部に対し関連して動かすことの
できるタイプの電動歯ブラシを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電動歯ブラシ
は、モータと駆動機構を備え、かつ駆動シャフトを内蔵
する中空シャフトを有する柄と、該柄に取り付けられ、
内部で回転かつスライド可能に該中空シャフトに挿入さ
れる取り付けブラシを包含し、該取り付けブラシがブラ
シ内部に配置された伝動要素により駆動可能な複数の針
毛束を備える電動歯ブラシであって、該駆動機構が該針
毛束の回転運動および／または該取り付けブラシの長軸
周囲での振動運動を行うために該中空シャフトを長軸周
囲に振動運動および／または長軸方向に前後運動させる
よう構成されており、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

【０００７】好ましくは、前記中空シャフトは長軸周囲
に回転可能で、該中空シャフトに平行に配置された偏心
部に噛合し、歯ブラシのモータにより駆動される径方向
走行クランクガイドを備えたラジアルアームと、外歯を
備えた歯付きカードラントとを包含し、該歯付きカード
ラントが該歯ブラシ内部に回転可能に装備された第一歯
車に噛合され、該第一歯車は同軸上に整合され、回転可
能に固定して第一歯車に連結された第二歯車によって駆
動シャフト上のピニオンに噛合するように構成されてい
る。

【０００８】また、好ましくは、前記中空シャフトが回
転かつ軸方向にスライド可能で、前記駆動機構がかさ歯
車もしくはフェースギヤとして形成され、回転軸周囲に
前記モータのピニオンにより駆動される歯車を包含し、
該回転軸が柄の長手方向に対して交斜して整合されてお
り、該回転軸に平行に配置された偏心ピンが振動クラン
クのノッチに係合し、該振動クランクが、その軸が平行
になり、該歯車が該駆動シャフトをモータのピニオンの
反対側の歯車に噛合させるよう該中空シャフトに連結さ
れている。

【０００９】また、好ましくは、前記偏心ピン上で回転
可能な前記クロスヘッドが前記振動クランクのノッチに
係合し、振動クランクの傾斜運動を起こさせるように、
該クロスヘッドの二つの軸方向に平行な面および／また
はノッチの対応する面が湾曲又は傾斜している。

【００１０】

【作用】本発明では動力伝達機構を回転シャフトとして
設計することにより上記従来技術の問題の解決を図る。
取り付けブラシは、取っ手部内部で回転及び／もしくは
スライド可能な中空シャフトに差し込むよう設計され
る。中空シャフト内に配置された駆動シャフトは、中空
シャフトの長軸周囲での振動運動及び／もしくは長軸方
向の前後運動を起こすように、取り付けブラシ内にて連
結された駆動機構により駆動される。

【００１１】本発明によれば、取り付けブラシがケーシ
ングではなく中空シャフトに差し込まれ、また、取り付
けブラシのシャフト用の駆動シャフトが中空シャフト内
に配置されるため、中空シャフトを駆動することによ
り、針毛束の駆動に影響を与えることなく取り付けブラ
シを動かすことができる。本発明の歯ブラシは比較的単
純に組立可能であり、取り付けブラシの動きは、針毛束
のみが回転する従来のものよりも歯の浄化に適してい
る。シャフトで針毛束を駆動することで、針毛束を連続
して回転させること、もしくは広い角度で振動（揺動）
させることが可能になるからである。

【００１２】中空シャフト及び駆動シャフトを動かす機
構については、他の設計も可能であるが、中空シャフト
の長軸の周囲で回転させるためのとりわけ簡単な方法
は、半径方向に整合されたクランクガイドを備えたラジ
アルアームを取っ手部内部の中空シャフトに取り付ける
ことである。このクランクガイドには、中空シャフト軸
方向に平行に整合された、歯ブラシモータにより駆動さ
れる偏心部を固定する。このラジアルアームでは、中空
シャフトにも、歯ブラシ内部に回転可能に装備された歯
車に噛合する外歯を有する歯付きコードラントが設けら
れており、さらにこの歯車は、同軸上に配置され回転可
能に固定して連結された別の歯車の働きにより、駆動機
構上のピニオンに噛合する仕組みとなっている。

【００１３】このような歯ブラシでは、長軸周囲で振動
する中空シャフトが、その内部に設置された駆動シャフ
トを駆動するため、取り付けブラシの長軸周囲の振動と
同じリズムで束状針毛の回転方向を変えることができ
る。

【００１４】中空シャフトを回転かつ軸方向に移動でき
るよう設計した別の設計によれば、駆動機構は、かさ歯
車もしくはフェースギヤとして設計され、モータのピニ
オンにより駆動される歯車を有する。この歯車は、柄の
主延長部に対し傾斜して回転軸の周囲を回転する。歯車
は自身の回転軸に平行に整合された偏心ピン及び、回転
軸に対して平行に中空シャフトに連結された、振動クラ
ンクのノッチに噛合する。モータのピニオンの反対側
に、かさ歯車もしくはフェースギヤとして設置される歯
車は、駆動シャフトのピニオンに噛合する。

【００１５】そのような歯ブラシでは、針毛の個々の束
状部は一定方向に連続して回転する。取り付けブラシの
メカニズムについては、例えば、片側の束が反対側の束
とは逆方向に回転するよう設計することも可能である。
束状針毛の回転運動に並行して、取り付けブラシは、軸
方向の滑動及び同時に自身の長軸周囲での中空シャフト
の振動運動の起こす楕円運動を実行する。このような設
計は、歯磨きに極めて便利である。

【００１６】中空シャフトと駆動シャフトの動きを組み
合わせることは、以下のような手法で簡単に達成され
る。偏心ピン上で回転可能なクロスヘッドを振動クラン
クのノッチ内に配置し、さらに長軸に並行なクロスヘッ
ドの両側および／もしくは対応するノッチ側面を振動ク
ランクが揺動を行えるよう湾曲もしくは傾斜させて設計
すればよい。このようなメカニズムは概ね前出の欧州特
許出願第０３５７８６３号に該当するが、中空シャフト
以外では、主として、偏心部を備えた歯車が中空シャフ
ト内で協働的に駆動シャフトを駆動する点で異なる。

【００１７】本発明では様々な設計が可能であるが、基
本原理を説明するため、２例の設計を以下に図示し解説
する。

【００１８】

【実施例】図１は、電動歯ブラシの電源を入れたり切っ
たりするためのスイッチ２を備えた柄１を有する歯ブラ
シの、組立てていない状態での斜視図である。中空シャ
フト３は上部に取り付けブラシ４が保持される柄１から
延びる。装着状態の取り付けブラシはロック手段（不図
示）により中空シャフト３上に安定して保持される。

【００１９】取り付けブラシ４は複数の回転可能な針毛
束６を備えた針毛ヘッド５を有する。針毛束６を駆動す
るため、回転シャフト７が取り付けブラシ内に配置され
ている（破線にて図示）。シャフト７は、柄１の中空シ
ャフト３に同軸上に配置されたカプラー８で駆動シャフ
ト９に連結することができる。

【００２０】歯ブラシのタイプに応じて、駆動シャフト
９は連続回転させてもよいし、振動させてもよい。従っ
て、針毛束は一定方向に回転、もしくは前後方向に振動
する。中空シャフト３は、その長軸の周囲で振動する
か、長軸方向に前後にスライドするか、または、同時も
しくは所定の順序にてその両方の動作を行うよう駆動さ
れる。

【００２１】図２は柄１の前側部分の拡大図である。柄
１は電気モータ１１及び駆動機構１２を保持するケーシ
ング１０を備えており、中空シャフト３及び駆動シャフ
ト９もまたケーシング１０から延びている。

【００２２】ケーシング１０内部では、中空シャフト
が、径方向に延びるクランクガイド１４を備えた径方向
整合アーム１３を具備する。クランクガイド１４は歯車
１６の前端部に位置する偏心部１５により係合される。
歯車１６は、柄１の長軸に並行になるよう回転可能に装
備される。この歯車１６は、モータ１１により駆動され
るモータシャフト１９に取り付けられたピニオン１８に
噛合する。偏心部１５の回転運動により、アーム１３は
前後方向（図面の表裏方向）に連続して振動運動を行
い、中空シャフト３はそれに呼応して長軸周囲で振動運
動を行う。偏心部１５の回転運動がシャフト３の振動運
動に変換される原理を今少し説明すると、まず、歯車１
６は軸１７上に回転可能に装備され、軸１７は柄１の長
軸に平行に、ケージング１０に固定されている。また、
図３に示すようにクランクガイド１４は偏心部１５の径
方向に延びる溝である。従って、偏心部１５が軸１７の
周囲で回転すると、そのカム作用によりアーム１３は前
後方向に振動し、これに伴ってシャフト３が同方向に振
動する。

【００２３】中空シャフト３の径方向でアーム１３の反
対側に位置する部分には、歯車２１が噛合する歯付きカ
ードラント２０を有する。この歯車２１は、回転可能に
固定して連結された歯車２２と共に、固定ケーシングに
設けられた軸２３上に回転可能に装備される。軸２３は
柄１の長軸に平行になるよう整合され、歯車２２は、ケ
ーシング１０内で中空シャフト３から延びる駆動シャフ
ト９の端部に位置するピニオン２４に噛合する。偏心部
１５の起こす中空シャフトの振動運動により、歯付きカ
ードラント２０、歯車２１、２２及びピニオン２４を介
して、駆動シャフトもその長軸周囲で振動を起こす。

【００２４】図４は、図２とは異なる駆動機構１２の設
計を示す。図４では、中空シャフト３及び駆動シャフト
９はモータ１１により駆動される。モータ１１はピニオ
ン１８を備えたモータシャフト１９を有する。ピニオン
１８は回転軸２５の周囲に回転可能に設けられた歯車２
６を連続的に駆動する。歯車２６は、かさ歯車もしくは
フェースギヤとして設計可能である。軸２５はケーシン
グに固定して装備され、柄１の長軸に斜めに整合され
る。歯車２６は、ピニオン１８の反対側でピニオン２４
に噛合し、ピニオン２４が駆動シャフト９を駆動する。
このようにして、駆動シャフト９は常に一定方向に回転
する。

【００２５】偏心ピン２７は歯車２６上に設けられ、回
転軸２５の方向に延び、振動クランンク２９のクロスヘ
ッド２８に係合する。振動クランク２９は中空シャフト
３に平行に配置され、径方向連結リンク３０によりシャ
フト３に堅固に連結される。駆動機構１２における、歯
車２６、偏心ピン２７、クロスヘッド２８、振動クラン
ク２９を含有するこの部位の精密な設計は、欧州特許第
０３５７８６３号に開示されている。

【００２６】図４の示す設計によれば、中空シャフト３
は、柄１のケーシング内部に、回転かつ軸方向に移動で
きるように装備される。偏心ピン２７の回転を通じて、
中空シャフト３は長軸方向にまず前後にスライドする。
しかし、偏心ピン２７が中空シャフト３に対し交差する
ように設けられており、また、中空シャフト３が横方向
に運動できないために、振動クランク２９は、中空シャ
フト３の長軸周囲に傾動することにより、偏心ピン２７
の横方向運動に従う。この動作もまた欧州特許第０３５
７８６３号に詳細に記載されている。このように、本設
計による中空シャフト３においては、長軸方向の前後運
動および長軸周囲の振動運動が可能になるのである。

【００２７】

【発明の効果】このように、本発明によれば、モータと
駆動機構を有する柄、そして何束かの回転可能な束状針
毛を有し柄に固定された取り付けブラシ部から成る電動
歯ブラシにおいて、ブラシ全体を取っ手柄部に対し回転
させ、針毛束を連続的に回転、もしくは広い角度で前後
に振動させることができる。従って、歯磨きに極めて便
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動歯ブラシの斜視図である。

【図２】歯ブラシのメカニズム部分の一実施例を示す縦
断面図である。

【図３】主としてクランクガイドの形状を示す模式図で
ある。

【図４】歯ブラシのメカニズム部分の他の実施例を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 柄 ３ 中空シャフト ４ 取り付けブラシ ６ 針毛束 ９ 駆動シャフト １０ ケーシング １１ モータ １２ 駆動機構 １４ クランクガイド １５ 偏心部 １６ 歯車 １７ 軸 １８ ピニオン １９ モータシャフト ２０ 歯付きカードラント ２３ 軸 ２４ ピニオン ２５ 回転軸 ２６ 歯車 ２７ 偏心ピン ２８ クロスヘッド ２９ 振動クランク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと駆動機構を備え、かつ駆動シャ
   フトを内蔵する中空シャフトを有する柄と、該柄に取り
   付けられ、内部で回転かつスライド可能に該中空シャフ
   トに挿入される取り付けブラシを包含し、該取り付けブ
   ラシがブラシ内部に配置された伝動要素により駆動可能
   な複数の針毛束を備える電動歯ブラシにおいて、 該駆動機構が該針毛束の回転運動および／または該取り
   付けブラシの長軸周囲での振動運動を行うために該中空
   シャフトを長軸周囲に振動運動および／または長軸方向
   に前後運動させる電動歯ブラシ。
2. 【請求項２】 前記中空シャフトは長軸周囲に回転可能
   で、該中空シャフトに平行に配置された偏心部に噛合
   し、歯ブラシのモータにより駆動される径方向走行クラ
   ンクガイドを備えたラジアルアームと、外歯を備えた歯
   付きカードラントとを包含し、該歯付きカードラントが
   該歯ブラシ内部に回転可能に装備された第一歯車に噛合
   され、該第一歯車は同軸上に整合され、回転可能に固定
   して第一歯車に連結された第二歯車によって駆動シャフ
   ト上のピニオンに噛合するように構成された請求項１記
   載の電動歯ブラシ。
3. 【請求項３】 前記中空シャフトが回転かつ軸方向にス
   ライド可能で、前記駆動機構がかさ歯車もしくはフェー
   スギヤとして形成され、回転軸周囲に前記モータのピニ
   オンにより駆動される歯車を包含し、該回転軸が柄の長
   手方向に対して交斜して整合されており、該回転軸に平
   行に配置された偏心ピンが振動クランクのノッチに係合
   し、該振動クランクが、その軸が平行になり、該歯車が
   該駆動シャフトをモータのピニオンの反対側の歯車に噛
   合させるよう該中空シャフトに連結される請求項１記載
   の電動歯ブラシ。
4. 【請求項４】 前記偏心ピン上で回転可能な前記クロス
   ヘッドが前記振動クランクのノッチに係合し、振動クラ
   ンクの傾斜運動を起こさせるように、該クロスヘッドの
   二つの軸方向に平行な面および／またはノッチの対応す
   る面が湾曲又は傾斜している請求項３記載の電動歯ブラ
   シ。