JPH08103331A - 電動式歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動式の歯ブラシを、騒音が少なく、且つ、
部品点数を減らしたコストが低いものとする。 【構成】 本体１側では、モータ１４の軸の回転はクラ
ウンギヤ１６と同軸の偏心軸１６によって第１の出力軸
１９を直線的な往復揺動に変換する。替ブラシ部２側で
は、第２の出力軸３０先端のフック部３０ａが、歯ブラ
シヘッド２５の係合穴２５ｃに係合して直線的な往復揺
動を回動的な揺動に変換する。本体１と替ブラシ部２と
はネック部１ｈに内径部２ｎを挿入、押し込むことで結
合でき、同時に第１の出力軸１９の結合部１９ｂが第２
の出力軸３０の嵌入部３０ｂに入り込んで結合し双方の
出力軸が連結される。偏心軸１６ａの回転による出力軸
の変位量は歯ブラシヘッド２５の回転角に対し９０度程
度に設定してあるので、歯ブラシヘッド２５は一方方向
に回転することなく、一定の角度範囲内で、回転方向を
切り換えつつ揺動し、騒音の少ない電動式の歯ブラシを
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はケースの中にバッテリで
駆動するモータが収容してあり、このモータが動力伝達
機構を介して歯ブラシヘッドを駆動する電動式歯ブラシ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記のような電動式歯ブラシはすでに公
知であり、その構造の一般的なものは、使用者が保持す
るハンドル部分にモータと、それを駆動するバッテリと
が収容してあり、このハンドル部分を複数の使用者に対
して共用可能とするために先端のブラシ部を含む先端部
分を交換可能としたものである。この複数の使用者共用
のためには先端の歯ブラシヘッドのみを交換可能とする
構造も考えられるが、歯ブラシヘッドが円形且つ極めて
小形であるため、万が一取り付け部分から脱落した場
合、使用者が誤って飲み込んでしまう危険を伴うので採
用されない。また、先端のブラシの動作は一方方向のみ
の回転よりも、回転方向を細かく逆方向に交互に切り換
える方が、歯の清浄化に効果があることも知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】歯の清浄化に効果を得
るため、前記のように先端のブラシ部分の回転はモータ
の回転を単純に伝達した一方方向のみの回転ではなく、
時計方向と反時計方向とに回転方向を細かく切り換える
には、従来、例えば特開平３−８２４６４号公報に見ら
れるように、一方の傘歯車を一方向に、他方の傘歯車を
反対方向に駆動するように、二つの傘歯車を対向配置
し、駆動力を伝達されているこの二つの傘歯車に交互に
駆動されるために限定した円弧にわたって歯を欠いたク
ラウン歯車を設けて、このクラウン歯車に連なる軸の回
転によってブラシ部分の回転方向を切り換えるような、
複数のギヤを組み合わせた構造が一般に用いられる。

【０００４】この回転方向を細かく逆方向に交互に切り
換えているためギヤを組み合わて用いる構造の場合、ギ
ヤの噛み合う音、そしてギヤを切り換える音が必然的に
避けられず、この騒音は、用途が人の口中で使用するも
のであるだけに骨伝導によって聴覚に伝達され、不快感
を招くものであった。また、構成するギヤの種類、使用
数も多く、構造も複雑であるのでコスト高となることが
避けられないものであった。本発明はこれらの不具合点
を解決することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、モータを駆動源とし、該モータの軸の回転運動を
直線的な揺動運動に変換する運動変換機構と、歯ブラシ
の柄の先端に回動可に軸支された歯ブラシヘッドとから
なり、前記変換機構の出力軸と前記歯ブラシヘッドの回
動軸から偏心した位置とを連結するようにすることで解
決される。

【０００６】また、上記の課題は前項において、前記歯
ブラシ柄は、前記駆動源を収容し把持に適した形状の本
体と、前記歯ブラシヘッドを設けた替ブラシ部とに分割
し、かつ、相互の着脱手段を備え、前記出力軸は、前記
本体側と、前記替ブラシ部側とに分割し、かつ、相互の
着脱手段を備え、前記二つの着脱手段は、ともに、前記
歯ブラシ柄の長手方向の雌雄の関係の嵌合手段と、前記
方向と直交する面方向に作用する弾持構造による係止手
段とからなるように構成することで解決することができ
る。

【０００７】さらに、上記の課題は前々項において、前
記本体と、前記替ブラシ部との雌雄の関係の嵌合手段
は、前記本体上端に延設したネック部と、前記替ブラシ
部下端の内径部とが挿入により嵌合するものであり、か
つ、嵌合部分の長さを長めに設定したものとすることに
より解決される。

【０００８】また、上記の課題は前々々項、前々項にお
いて、前記変換機構の出力軸先端は、出力軸先端付近に
おいて出力軸中心から偏心させて前記歯ブラシヘッドの
回動軸から偏心した位置と連結するように構成したこと
で解決することができる。

【０００９】

【作用】モータの軸の回転運動を直線的な揺動運動に変
換する運動変換機構から出力された出力軸は歯ブラシヘ
ッドの回動軸から偏心した位置を駆動して、歯ブラシヘ
ッドを交互に逆方向に回動させる。この回動動作はギヤ
等を介入させないので騒音が少なく、円滑である。

【００１０】本体と替ブラシ部との分割部分相互の着脱
手段と、本体側と替ブラシ部側とに分割した出力軸の相
互の着脱手段と、同様の構成にした両着脱手段は、一つ
の操作で両方の着脱を同時に行うことが可能となり、操
作の手間を省くことができるものとなる。

【００１１】重複部分を充分に長めに設定した本体と替
ブラシ部との雌雄関係の嵌合部は、本体と替ブラシ部間
に加えられる外力に対し、充分な強度を保証するので、
簡単に相互が外れたり、破壊されたりすることがない。

【００１２】出力軸先端付近において出力軸中心から偏
心させて歯ブラシヘッドの回動軸から偏心した位置と連
結させた出力軸先端は、替ブラシ部のネック部を細めに
設定することを可能とするので、替ブラシ部の先端寄り
の形状を、口中に挿入しやすい、歯みがき動作のしやす
いものとする。

【００１３】

【実施例】図はいずれも本発明の一実施例のものであ
る。図２は全体の概念を示す正面図であり、１０の歯ブ
ラシ柄と、先端の２５の歯ブラシヘッドとからなり、該
柄１０は本体と替ブラシ部とに分割される。即ち、１は
使用者が保持するハンドル状の本体であり、先端に後述
の替ブラシ部２を挿入連結し、内部には駆動源のモータ
や電源のバッテリを内蔵し、そして外周面に電源スイッ
チ１２を備え、先端寄りをやや小径とした概ね円筒状で
有底である。２は前記本体１に着脱可能に挿入連結され
る、先細の替ブラシ部であって、先端には前記の円形の
歯ブラシヘッド２５を取り付けて、複数の利用者に対応
するため普通、複数用意される。４０は後述の防水等の
ためのリングである。

【００１４】図１は、図２に示した全体の概念を理解し
易いように分解した説明斜視図である。また、図３、４
は、組み立て状態を一部断面にて示した正面図及び側面
図である。これらの図を参照しながら、各部を説明す
る。

【００１５】本体１は樹脂で成形され、内部にモータ等
の部品を収容する都合上、縦方向前後に２分割され、前
面の第１の部分１ａと、後面の第２の部分１ｂとで構成
し、図示しないねじ等で両者は結合される。前記第１の
部分１ａと第２の部分１ｂとは、ほぼ対称な形状である
ので、図１における図示の都合上、第２の部分１ｂを中
心に説明する。

【００１６】前記したように本体１は第１の部分１ａと
第２の部分１ｂとを組み立てれば概ね有底の円筒状であ
り、内部下方１ｃにはバッテリ（図示せず）やモータ１
４を収容する。前記の内部下方１ｃと上方１ｄとは仕切
り板１ｅでセパレートされ、主として電気部品が収容さ
れる内部下方１ｃの防水性を確保している。モータ１４
は、その回転軸を防水パッキン１３の小孔を介して前記
の仕切り板１ｅの半円形の切欠き１ｆから上方に突出さ
せ、さらに先端にはギヤ１５を取り付ける。仕切り板１
ｅは、半円形の切欠き１ｆを含めて前記したように本体
１の第１の部分１ａの対称部分にも形成されている。

【００１７】１６は前記ギヤ１５と噛み合うクラウンギ
ヤである。該クラウンギヤ１６はシャフト１７によって
回転可能に軸支され、該シャフト１７は本体１ａの内部
上方のシャフト受け１７ａにより保持されている。クラ
ウンギヤ１６には、その軸と直交する面に、軸１７から
偏心させて突出させ一体に形成した偏心軸１６ａを備え
る。

【００１８】１９は第１の出力軸である。一端をやや肉
厚として、該部分に前記偏心軸１６ａに回転可能に嵌合
する軸穴１９ａをもったレバー状であり、他端には、後
述の第２の出力軸と結合させるための舌板状の結合部１
９ｂを形成した樹脂製であり、中間に屈曲部１９ｃを設
けて前記の肉厚部分とのバランスをとってある。また、
前記結合部１９ｂの下方寄りには、これも後述の第２の
出力軸と結合させるための凸部１９ｄと、それに続いて
凹部１９ｅとが、両面に対称的に形成されている。

【００１９】一方、替ブラシ部２は、樹脂成形により形
成され、先端には、やや後退して円形のブラシを取り付
ける皿状の部分が設けられ、皿状の部分の基部を小径の
ネックとして下方へと大径となるテーパを持った概ね円
筒状であり、組み立ての都合上、縦方向に前後２分割さ
れる。図１において、２ａは前面部、２ｂは背面部であ
り、図示省略の手段で両者は結合される。

【００２０】前面部２ａの先端の皿状部２２には中心に
歯ブラシヘッドの軸を回動可に保持する軸穴２３と、そ
の横側に縦方向の長穴２４が形成されている。歯ブラシ
ヘッドの軸穴２３の内径部には半径方向上下に１８０度
間隔で二つの鍵穴状のスリット２３ａが形成されてい
る。一方、替ブラシ部２の背面部２ｂは、前面部２ａ同
様、先端に皿状部２７が形成される。２７ａは皿状部２
７内面中央に設けた、後述の歯ブラシヘッドの回動軸の
軸受である。

【００２１】前面部２ａ，背面部２ｂの結合手段は図示
を省略するが、前記のように両者を組み立て結合した場
合、内部は円筒状の空間が設定されており、後述の第２
の出力軸が収容されるのに適した寸法形状となってい
る。

【００２２】２５は前記歯ブラシヘッドであって、円盤
状のベース２５ａの一方の面に歯磨き用に適した素材か
らなる毛２５ｂを植設し、他面には回動軸２６を延設す
る。該回動軸２６末端には半径方向上下に１８０度間隔
で羽根状の脱落防止のための２枚の係止片２６ａが形成
されている。さらに、前記回動軸２６が延設された面の
所定位置にはフック係合穴２５ｃが形成されている。

【００２３】３０は第２の出力軸である。全体は長手の
レバー状の樹脂製であり、一端を、その先端付近で長手
方向の中心からカーブさせてオフセット部３０ｅとし、
さらにその先端を前方に向け直角に突出させて一体に延
設形成したフック部３０ａとする。一方、他端には、前
述の第１の出力軸と結合させるための着脱手段を形成す
る。

【００２４】前記の着脱手段は、前記の第１の出力軸１
９先端の舌板状の結合部１９ｂが挿入されてこれを挟持
するに適した間隔の寸法を有する嵌入部３０ｂを最奥部
に形成し、続いて、舌板状の結合部１９ｂを受入れやす
いようにガイドし、結合後は第１の出力軸１９の凸部１
９ｄを収容するに適した、前記嵌入部３０ｂよりはやや
大きい間隔の寸法を有するガイド部３０ｃを形成、前記
２者の面はテーパ面で接続されている。さらに該ガイド
部３０ｃの先端内面にはその両面に、第１の出力軸１９
の凹部１９ｅと結合する爪３０ｄが対抗して形成されて
いる。

【００２５】次に、本体１と替ブラシ部２との着脱のた
めの構造を説明する。図１に見られるように本体１には
第１の部分１ａ、第２の部分１ｂともに、その上部平坦
部１ｇ面には突出してやや小径の半円筒状のネック部１
ｈが比較的長めに延設され、第１の部分１ａと第２の部
分１ｂとの接合によって円筒状のネック部１ｈとなり、
ここに替ブラシ部２を嵌合させる。ネック部１ｈの内径
部１ｎは第１の出力軸１９を収容し軸方向に揺動させ得
る寸法形状であり、実施例では円形断面の内径部とした
が第１の出力軸１９は断面長方形であるので、それに合
わせて長方形でも差し支えない。

【００２６】１ｋはＣリング嵌合溝であり、円筒状のネ
ック部１ｈの下端から僅か上方に、全周にわたり形成さ
れている。１ｊは、さらにその上方に形成された係止部
で、Ｃリング嵌合溝１ｋに嵌入される後述のＣリングを
係止するとともに、さらにその上方から嵌入される替ブ
ラシ部２を導入しやすいようにテーパを持たせて、やや
大きい直径に形成される。

【００２７】１ｍは本体１の第１の部分１ｂ側にのみ形
成された案内溝であり、上方から嵌入される替ブラシ部
２の嵌入の向きを規制するために、本体１の第１の部分
１ｂの背面中央、ネック部１ｈの縦方向全長にわたり設
けられている。

【００２８】替ブラシ部２側には、前面部２ａ，背面部
２ｂともに、その下端外周にはリング４０を嵌合させる
小径部２ｃを形成してある。そして、その内周は、前面
部２ａと背面部２ｂとを結合した場合、本体１の円筒状
のネック部１ｈを受け入れ、結合するに適した寸法を持
たせた内径部２ｎとして形成されている。内径部２ｎの
下端端部には、本体１と替ブラシ部２とを結合させた場
合の係合手段となる係合突起２ｋが、全周に対して数箇
所形成される。２ｍは本体１に替ブラシ部２を嵌入させ
る場合の嵌入の向きを規制する案内突起である。

【００２９】次に、以上の構成要素の組み立てについて
記述する。本体１の第２の部分１ｂ内には、モータ１４
を、その回転軸に防水パッキン１３を挿入してギヤ１５
を固定し、防水パッキン１３とギヤ１５の間に仕切り板
１ｅが存在するように固定する。さらに、図示省略のバ
ッテリホルダ、配線等が本体１の内部下方１ｃの防水性
を確保した部分に収容される。本体１の第１の部分１ａ
の内部上方１ｄには，シャフト受け１７ａに対しシャフ
ト１７の一端が嵌入され、該シャフト１７にはクラウン
ギヤ１６が嵌合、さらにクラウンギヤ１６の偏心軸１６
ａには第１の出力軸１９の下端の軸穴１９ａを嵌合さ
せ、第１の出力軸１９の上端の舌板状の結合部１９ｂ
を、内径部１ｎから上方に突出させた状態で、第１の部
分１ａと第２の部分１ｂとを図示しないねじ或いは接着
等で結合固定し、鋼製のＣリング４１をＣリング溝１ｋ
に嵌入させ、本体１の組み立てが完了する。

【００３０】次に、替ブラシ部２の前面部２ａと背面部
２ｂと歯ブラシヘッド２５との三者の組み立ては、ま
ず、歯ブラシヘッド２５の回動軸２６及びその羽根状の
固定片２６ａを前面部２ａ先端の皿状部２２の前面側よ
り、歯ブラシヘッドの軸穴２３及びその鍵穴状のスリッ
ト２３ａに挿入した後、同歯ブラシヘッド２５を、その
面に設けた係合穴２５ｃが、皿状部２２のスリット２４
に重なり合う位置まで捩じる。

【００３１】この状態において、前記係合穴２５ｃに、
前面部２ａの裏面側にその軸方向に沿わせた第２の出力
軸３０の先端のフック部３０ａを上記スリット２３ａを
貫通させて係入し、この状態を維持しつつ、前面部２ａ
及び背面部２ｂの先端部において、図示を省略した係合
手段等（例えば凹凸）によって両者を結合する。

【００３２】この結合時に歯ブラシヘッド２５の回動軸
２６の先端部は背面部２ｂの皿状部２７内面に設けた軸
受２７ａによって回動可に嵌合保持される。替ブラシ部
２の組み立ては、その下端小径部２ｃに結合状態の保持
と防水とを兼ねたゴム材等で形成したリング４０を嵌め
込むことで完了する。

【００３３】前記のようにそれぞれ組み立てた本体１と
替ブラシ部２とは、使用に当たって結合される。本体１
の案内溝１ｍに、替ブラシ部２の案内突起２ｍが入るよ
うな向きで、替ブラシ部２の下端の内径部２ｎに本体１
の端部の円筒状の嵌合部１ｈを挿入し、さらに強く押し
込む。その結果、替ブラシ部２の内径部２ｎの下端の係
合突起２ｋが、本体１に装着したＣリング４１に当接す
るが、替ブラシ部２の有する弾性により、微小に拡大し
て、これを乗り越えた位置に入り込んで安定し、両者は
結合状態となる。この状態を、図５の部分拡大図で示し
てある。

【００３４】前記の挿入、押し込み操作により、同時
に、内径部１ｎから上方に突出させた状態であった第１
の出力軸１９の上端の舌板状の結合部１９ｂは、替ブラ
シ部２の内径部２ｎ内の、第２の出力軸３０の下端のガ
イド部３０ｃに受け入れられ、さらに押し込まれること
によって爪３０ｄが凸部１９ｄに当接するが、第２の出
力軸３０の有する弾性によって間隔が拡がり、挿入可能
となり、舌板状の結合部１９ｂは嵌入部３０ｂに嵌入挟
持される。それとともに第２の出力軸３０の爪３０ｄ
が、第１の出力軸１９の凹部１９ｅに入り込んで、両者
を結合状態に保持する。

【００３５】このように組み立てられた本発明の電動式
歯ブラシの電源スイッチ１２をオンすれば、バッテリに
よりモータ１４が駆動され、ギヤ１５を介してクラウン
ギヤ１６が回転、偏心軸１６ａが第１の出力軸１９と第
２の出力軸３０とをその長手方向に揺動させる。第２の
出力軸３０の先端のフック部３０ａは長穴２４を貫通し
て歯ブラシヘッド２５の係合穴２５ｃ内に係合している
ので、第２の出力軸３０の揺動は歯ブラシヘッド２５の
回動的な揺動に変換されるが、偏心軸１６ａの回転によ
る出力軸の変位量は歯ブラシヘッド２５の回転角に対し
１８０度以下に設定してあるので、歯ブラシヘッド２５
は一方方向に回転することはなく、一定の角度範囲内
で、回転方向を切り換えつつ揺動する。また、長穴２４
の寸法も、フック部３０ａの揺動量に見合って設定して
あるので、揺動動作に支障はない。

【００３６】本体１と替ブラシ部２との取り外しは、取
り付け時とは逆に、相互に引き抜くことで簡単に取り外
せる。そして同時に、二つの出力軸も相互の結合が解除
され、離間する。従って、本体１を、複数の人数で共用
することが可能となる。

【００３７】前記の本体１と替ブラシ部２との相互の結
合操作の際、替ブラシ部２側の第２の出力軸３０の軸方
向の存在位置は、必ずしも一定ではなく、その後、他の
替ブラシ部が使用されたような場合には、本体１側の第
１の出力軸１９との相互位置関係は狂ってくる。その状
態が相互に接近する方向であれば出力軸相互の結合に支
障はないが、遠ざかった状態であれば、結合不能とな
る。しかし、電源スイッチ１２をオンとしてモータ１４
を作動させ、第１の出力軸１９を揺動させることによっ
て相互の位置関係は補正され、両者を結合することがで
きる。長穴２４の寸法は、フック部３０ａの上方への過
大な移動を規制するように設定してあるので、前記の結
合は確実に行われる。

【００３８】また、以上の実施例では、本体１と替ブラ
シ部２との着脱は、本体１側のネック部１ｈにリングを
嵌入して凸とし、替ブラシ部２の内径部２ｎの突起がそ
れを乗り越えた凹部に嵌入することで結合、また、二つ
の出力軸の着脱は、第１の出力軸１９側を第２の出力軸
３０側に挿入するように構成したが、前者の凹凸関係、
後者の雌雄関係はともに逆にすることも差し支えなく実
施できるものである。

【００３９】本体１の上部のネック部１ｈは、ある程度
長めの寸法を持たせ、替ブラシ部２の内径部２ｎ内面と
の嵌合重複部分を充分にとることが必要である。このよ
うにすることにより、本体１、替ブラシ部２相互間に異
常な外力が加わるようなこおがあっても、容易に外れた
り、破壊されたりするようなことがない。

【００４０】さらにまた、以上の実施例では、本体１は
縦方向に２分割するように構成したが、防水の関係上、
あるいはバッテリ交換の関係上、本体１の下半分は筒状
として、上半分に対しねじ込みとすることも可能であ
る。また、分割した出力軸の着脱手段は舌板状の部分の
結合としたが、これは丸棒等の形状と、それを受け入れ
る円筒状の形状等の関係で形成しても差し支えなく、同
様の作用効果が得られるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電動式歯
ブラシにおけるギヤの使用を本体内のみにとどめ、直線
的な往復運動を経由して歯ブラシヘッドの回動的な揺動
を得るようにしたので、ギヤ音が少なく、口中で使用す
る際の騒音による不快感を招くようなことがない。ま
た、本体と替ブラシ部との着脱と、二分された駆動を伝
達する出力軸の着脱とが、一操作で行えるので着脱の手
間がかからない。さらに、全体の構造が簡潔であるので
部品点数も少なく、コストの削減にも効果があるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の分解斜視図である。

【図２】本発明の一実施例の全体の正面図である。

【図３】本発明の一実施例の一部断面とした側面図であ
る。

【図４】本発明の一実施例の一部断面とした正面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例の部分説明図である。

【符号の説明】

１ 本体 １ａ 本体の第１の部分 １ｂ 本体の第２の部分 １ｈ ネック部 ２ 替ブラシ部 ２ａ 替ブラシ部の前面部 ２ｂ 替ブラシ部の背面部 １２ 電源スイッチ １５ ギヤ １６ クラウンギヤ １６ａ 偏心軸 １７ 軸 １９ 第１の出力軸 ２３ 軸穴 ２４ 長穴 ２５ 歯ブラシヘッド ２５ｃ 係合穴 ２６ 回動軸 ３０ 第２の出力軸 ３０ａ フック部 ４１ Ｃリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータを駆動源とし、該モータの軸の回
   転運動を直線的な揺動運動に変換する運動変換機構と、 歯ブラシの柄の先端に回動可に軸支された歯ブラシヘッ
   ドとからなり、 前記変換機構の出力軸と前記歯ブラシヘッドの回動軸か
   ら偏心した位置とを連結するようにしたことを特徴とす
   る電動式歯ブラシ。
2. 【請求項２】 前記歯ブラシ柄は、前記駆動源を収容し
   把持に適した形状の本体と、前記歯ブラシヘッドを設け
   た替ブラシ部とに分割し、かつ、相互の着脱手段を備
   え、 前記出力軸は、前記本体側と、前記替ブラシ部側とに分
   割し、かつ、相互の着脱手段を備え、 前記二つの着脱手段は、ともに、前記歯ブラシ柄の長手
   方向の雌雄の関係の嵌合手段と、前記方向と直交する面
   方向に作用する弾持構造による係止手段とからなること
   を特徴とする請求項１に記載の電動式歯ブラシ。
3. 【請求項３】 前記本体と、前記替ブラシ部との雌雄の
   関係の嵌合手段は、前記本体上端に延設したネック部
   と、前記替ブラシ部下端の内径部とが挿入により嵌合す
   るものであり、かつ、嵌合部分の長さを長めに設定した
   ものである請求項２に記載の電動式歯ブラシ。
4. 【請求項４】 前記変換機構の出力軸先端は、出力軸先
   端付近において出力軸中心から偏心させて前記歯ブラシ
   ヘッドの回動軸から偏心した位置と連結するように構成
   したことを特徴とする請求項１、２に記載の電動式歯ブ
   ラシ。