WO2009142157A1 - 電動歯ブラシ - Google Patents

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WO2009142157A1
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vibration
vibrating body
electric toothbrush
case
center
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Inventor
岩堀敏之
三木章利
Original Assignee
オムロンヘルスケア株式会社
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3481Vibrating brush body, e.g. by using eccentric weights
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C2204/00Features not otherwise provided for
    • A61C2204/002Features not otherwise provided for using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric toothbrush.
  • an electric toothbrush configured to provide a vibration source inside a toothbrush body and transmit vibration to the brush is known (see Patent Documents 1 and 2).
  • a technique of increasing vibration transmission efficiency or generating resonance is used.
  • An object of the present invention is to provide an electric toothbrush that can vibrate a brush greatly with a small vibration by a vibration source.
  • the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
  • the electric toothbrush of the present invention is A cylindrical case, One end is located inside the case, and the other end is provided so as to protrude from the opening at the tip of the case to the outside of the case, and a vibrating body that vibrates a brush located near the other end;
  • An electric toothbrush comprising: A vibration source is provided on the one end side of the vibrating body, and the outer peripheral surface of the vibrating body is supported at a position biased toward the vibration source side with respect to the longitudinal center of the vibrating body. It is characterized by.
  • the vibration body provided with the vibration source on one end side is supported on the outer peripheral surface at a position that is biased toward the vibration source side from the center in the longitudinal direction of the vibration body.
  • the vibration body vibrates about the position where it is supported by the vibration of the vibration source. Since the distance from the fulcrum to the other end is longer than the distance from the fulcrum to the vibration source, the other end vibrates more greatly than the vibration source. That is, the vibration from the vibration source is transmitted to the other end side in an amplified state.
  • the vibrating body according to the present invention can amplify the vibration of the vibration source provided at one end side and transmit the amplified vibration to the other end (near the brush), and greatly vibrate the brush with a small vibration by the vibration source. be able to.
  • the vibration source may include a motor fixed to the one end side of the vibrating body and a weight attached to a rotation shaft of the motor and having a center of gravity at a position shifted from the rotation center of the rotation shaft. .
  • the weight may be attached to the one end side of the motor.
  • a position restricting portion that restricts movement of the vibrating body toward the one end side while allowing vibration of the vibrating body is provided inside the case.
  • a vibration damping structure for suppressing the vibration of the vibration source from being transmitted to the case is provided inside the case.
  • An eccentric shaft having a shaft body and a weight fixed to the shaft body and having a center of gravity deviated from the shaft center;
  • the vibrating body may be configured by a hollow member, and a bearing may be provided near the tip on the other end side of the hollow interior, and the eccentric shaft may be supported by the bearing.
  • the center of gravity of the weight of the eccentric shaft may be provided at a position shifted from the center of gravity of the weight constituting the vibration source by approximately 180 ° with respect to the center of rotation.
  • the brush can be vibrated greatly with a small vibration by the vibration source.
  • FIG. 1 is a partially broken perspective view of an electric toothbrush according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 3 is an internal configuration diagram of the electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a state of vibration transmission in the electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partially broken perspective view of the electric toothbrush according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an internal configuration diagram of the electric toothbrush according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory view for explaining the state of vibration transmission in the electric toothbrush according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing main components of the electric toothbrush according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the seventh embodiment of the present invention.
  • Example 1 The electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a partially broken perspective view of an electric toothbrush according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 3 is an internal configuration diagram of the electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a state of vibration transmission in the electric toothbrush according to the first embodiment of the present invention.
  • the electric toothbrush 100 according to the first embodiment of the present invention includes a cylindrical case 20 that is a portion to be gripped by hand when brushing teeth, a vibrating body 30, and a brush component 40 that is attached to the vibrating body 30. .
  • the vibrating body 30 is provided so that one end is located inside the case 20 and the other end protrudes from the opening 20 a at the tip of the case 20 to the outside of the case.
  • the brush component 40 is mounted so as to cover the vibrating body 30.
  • the main body portion 41 of the brush component 40 is formed of a cylindrical member so that it can be attached to the vibrating body 30, and a brush 42 is provided at the tip thereof.
  • the brush part 40 is a consumable part, and is configured to be detachable from the vibrating body 30 so that it can be replaced with a new one at the appropriate time.
  • a battery (rechargeable battery) 50 serving as a power source and a circuit board 60 for controlling the driving of the vibration source 10 described later.
  • An annular support member 21 that supports the outer peripheral surface of the vibrating body 30 is provided at the inner peripheral end of the opening 20 a of the case 20.
  • an annular groove is formed on the outer periphery of the vibrating body 30, and the inner peripheral end of the support member 21 is fitted in the annular groove. Accordingly, the vibrating body 30 is supported and positioned by the support member 21.
  • the support member 21 also functions as a seal that supports the vibrating body 30 and prevents water and the like from entering the inside of the case 20.
  • the battery 50 and the circuit board 60, and the circuit board 60 and the motor 11 constituting the vibration source 10 are electrically connected by the wiring L.
  • the vibrating body 30 is composed of an internal hollow cylindrical member. And this vibrating body 30 is comprised from the cylindrical part 31 of the one end side, and the taper part 32 which is integrally provided in this cylindrical part 31, and tapers off toward the other end side.
  • a vibration source 10 is provided in the cylindrical portion 31 on one end side of the vibrating body 30.
  • the vibration source 10 includes a motor 11 that is fixed while being inserted into the cylindrical portion 31, and a weight 12 that is attached to the rotation shaft of the motor 11.
  • the weight 12 is configured to have a center of gravity at a position shifted from the rotation center of the rotation shaft of the motor 11.
  • the weight 12 is provided on one end side of the motor 11.
  • the vibrating body 30 is in contact with the annular member 22 fixed to the inner peripheral surface of the case 20, and movement to one end side is restricted so as not to move to one end side. That is, the annular member 22 plays a role as a position restricting portion. Since the vibrating body 30 and the annular member 22 are only in contact with each other, the vibrating body 30 can freely move on a plane (swivel surface) perpendicular to the longitudinal axis and is allowed to vibrate. (Refer to FIG. 4. Note that in FIG. 1 to FIG. 3, the annular member 22 is omitted for convenience of explanation). Furthermore, as described above, the outer periphery of the vibrating body 30 is supported by the support member 21 at a position that is biased toward the vibration source 10 side (one end side) from the longitudinal center of the vibrating body 30.
  • the rotating shaft of the motor 11 rotates, and the weight 12 attached to the rotating shaft rotates.
  • the weight 12 has a center of gravity at a position shifted from the rotation center of the rotation shaft of the motor 11. Therefore, since centrifugal force is generated by the rotation of the weight 12, the vibrating body 30 vibrates so that one end side performs a turning motion.
  • FIG. 5 schematically shows how the vibrating body 30 vibrates (turns).
  • a portion indicated by an arrow P in FIG. 5 corresponds to one end portion of the vibrating body 30 as indicated by an arrow P in FIG.
  • X in FIG. 5 has shown the turning diameter of the end of the center axis
  • the part indicated by the arrow S in FIG. 5 corresponds to the part supported by the support member 21 in the vibrating body 30, as indicated by the arrow S in FIG.
  • the portion indicated by the arrow A in FIG. 5 corresponds to the other end portion of the vibrating body 30 as indicated by the arrow A in FIG.
  • Y in FIG. 5 has shown the turning diameter of the other end of the center axis
  • the position indicated by the arrow S in the vibrating body 30 is prevented from being displaced by the support member 21. Therefore, the turning diameter of the central axis in this portion is theoretically zero.
  • the vibrating body 30 performs a turning motion around the portion S supported by the support member 21. During the turning motion, one end and the other end of the central axis maintain a positional relationship shifted by 180 degrees with respect to the turning central axis.
  • the vibrating body 30 is supported by the support member 21 at its outer peripheral surface at a position that is biased toward the vibration source 10 side (one end side) with respect to the longitudinal center of the vibrating body 30. Yes. Therefore, since L1> L2, Y> X.
  • the other end side of the vibrating body 30 can be turned (vibrated) by turning one end side of the vibrating body 30 by the vibration source 10.
  • the brush component 40 attached to the vibrating body 30 also vibrates.
  • the brush 42 located in the vicinity of the other end of the vibrating body 30 that makes the largest turn (vibrates) can be vibrated greatly. In this way, the vibration of the vibration source 10 can be transmitted to the brush 42, and the tooth can be brushed by applying the brush 42 to the tooth.
  • the vibration body 30 provided with the vibration source 10 on one end side is located closer to the vibration source 10 side than the center in the longitudinal direction of the vibration body 30.
  • the outer peripheral surface is supported by the support member 21. Therefore, the vibration body 30 vibrates (turns in the present embodiment) with the position supported by the support member 21 as a fulcrum by the vibration of the vibration source 10.
  • L1> L2 the other end of the vibrating body 30 vibrates more greatly than the vibration source 10. That is, the vibration from the vibration source 10 is amplified and transmitted to the other end side.
  • the vibration of the vibration source 10 provided on one end side thereof can be amplified and transmitted to the other end (near the brush 42). Therefore, the brush 42 can be vibrated greatly with a small vibration by the vibration source 10.
  • the weight 12 is provided on one end side of the motor 11. Therefore, since the weight 12 is arranged on the side that becomes the open end of the vibrating body 30, there is an advantage that the attached state of the weight 12 can be easily confirmed. Further, when changing the vibration specification, the weight 12 can be changed or adjusted even after the assembly of the vibrating body 30 is completed. Further, the type of the attached weight 12 can be visually confirmed. Note that the weight 12 may be shaped like a blade so that an airflow is formed inside the case 20 so that the inside is cooled.
  • Example 2 shows the second embodiment of the present invention.
  • the case where the weight is provided on one end side of the motor is shown, but in this embodiment, the case where the weight is provided on the other end side of the motor is shown. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is a partially broken perspective view of the electric toothbrush according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the second embodiment of the present invention.
  • the vibration source 10a includes a motor 11a that is fixed while being inserted into the cylindrical portion 31 of the vibrating body 30, and a weight 12a that is attached to the rotation shaft of the motor 11a. Has been.
  • This embodiment is different from the first embodiment only in that the weight 12a is provided on the other end side of the motor 11a.
  • one end side of the vibrating body 30 performs a turning motion by the rotation of the weight 12a, and the same operation as in the first embodiment is performed. Therefore, also in the present embodiment, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained.
  • Example 3 8 and 9 show a third embodiment of the present invention.
  • the vibration attenuating body that suppresses the vibration of the vibrating body from being transmitted to the case between the vibrating body and the annular member (a member that plays a role as a position restricting portion).
  • the structure which added is shown. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG 8 and 9 are schematic cross-sectional views showing main components of the electric toothbrush according to the third embodiment of the present invention.
  • annular member 22 for restricting movement of the vibrating body 30 to one end side is provided on the inner peripheral surface of the case 20.
  • the annular member 22 regulates the movement of the vibrating body 30 toward one end side while allowing the vibrating body 30 to vibrate.
  • the annular member 22 allows the vibration of the vibrating body 30, the structure in which the movement of the vibrating body 30 is restricted by a structure in which the annular member 22 and the vibrating body 30 are in direct contact as in the first embodiment.
  • the vibration of the vibrating body 30 is directly transmitted to the annular member 22. For this reason, the vibration is also transmitted to the case 20 through the annular member 22.
  • a configuration is adopted in which a vibration attenuating body that suppresses the vibration of the vibrating body 30 from being transmitted to the case 20 is provided between the annular member 22 and the vibrating body 30.
  • the vibration energy absorbing material for example, gel-like substance
  • the vibration attenuator is not limited to these, and any material that can absorb vibration energy may be used.
  • a vibration damping structure is provided that suppresses the vibration of the vibrating body 30 from being transmitted to the case 20 by providing the vibration damping body between the annular member 22 and the vibrating body 30. .
  • the vibration damping body is provided so as to be in contact with the cylindrical portion 31 of the vibrating body 30 to suppress the vibration of the vibration source 10 from being transmitted to the case 20.
  • FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • the vibration damping structure is configured by providing the vibration damping body between the annular member and the vibrating body has been described.
  • the annular member has a vibration damping function so that the vibration is reduced.
  • the case where an attenuation structure is comprised is shown. Since other configurations and operations are the same as those of the first and third embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the annular member 22a has a plurality of conical protrusions 22b protruding toward the other end side, and the tips of these conical protrusions 22b are in contact with the vibrating body 30. It is configured as follows. These conical protrusions 22b are provided at regular intervals in the circumferential direction.
  • the annular member 22a according to the present embodiment is made of a hard elastomer material, and has a function of attenuating vibration by the annular member 22a itself.
  • the annular member 22a itself has a function of attenuating vibration, thereby forming a vibration damping structure that suppresses the vibration of the vibrating body 30 from being transmitted to the case 20.
  • the conical protrusion 22b of the annular member 22a is provided so as to be in contact with the cylindrical portion 31 of the vibrating body 30, thereby suppressing the vibration of the vibration source 10 from being transmitted to the case 20. It was. However, it is also possible to employ a configuration in which the conical protrusion 22b in the annular member 22a is provided so as to be in direct contact with the vibration source 10 (motor 11), thereby suppressing the vibration of the vibration source 10 from being transmitted to the case 20.
  • the annular member has a structure having an annular protrusion (a ring-shaped protrusion provided concentrically with the annular member) that protrudes toward the other end side. It is also preferable to adopt a configuration in which the is in contact with the vibrating body 30 or the vibration source 10.
  • Example 5 11 to 13 show a fifth embodiment of the present invention.
  • a configuration in which an eccentric shaft that directly vibrates the other end of the vibrating body is added to the configuration in the first embodiment. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is an internal configuration diagram of the electric toothbrush according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory view for explaining the state of vibration transmission in the electric toothbrush according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the vibrating body 230 includes a cylindrical portion 231 and a tapered portion 232 as in the case of the above-described first embodiment, and a motor is mounted on the cylindrical portion 231 on one end side of the vibrating body 230.
  • a vibration source 210 including 211 and a weight 212 is provided.
  • an eccentric shaft 250 is provided.
  • the eccentric shaft 250 is configured to rotate by a motor 211. That is, in the present embodiment, the motor 211 that constitutes the vibration source 210 also serves as a drive source that rotates the eccentric shaft 250.
  • the eccentric shaft 250 includes a shaft main body 251 and a weight 252 that is fixed to the shaft main body 251 and has a center of gravity that is shifted from the shaft center.
  • the center of gravity of the weight 252 is configured to be provided at a position that is 180 ° deviated in design from the center of gravity of the weight 212 constituting the vibration source 210.
  • a bearing 233 is provided in the vicinity of the tip on the other end side of the hollow inner tapered portion 232 in the vibrating body 230.
  • One end side of the eccentric shaft 250 is fixed to the motor 211, and the other end side is supported by the bearing 233.
  • the operation by the vibration of the vibration source 210 is the same as in the first embodiment.
  • the eccentric shaft 250 when the power is turned on, the eccentric shaft 250 also rotates.
  • the eccentric shaft 250 is provided with the weight 252 provided at a position where the center of gravity is deviated from the axis. Therefore, if the eccentric shaft 250 is rotated in a state where the tip of the eccentric shaft 250 is not supported by the bearing 233, the eccentric shaft 250 turns around the axis while the eccentric shaft 250 itself rotates. Exercise. Accordingly, when the eccentric shaft 250 is rotated with the eccentric shaft 250 supported by the bearing 233, the outer wall surface near the tip of the eccentric shaft 250 repeatedly collides with the inner wall surface of the bearing 233 many times in a short time. Such an operation can be performed.
  • the vicinity of the other end of the vibrating body 230 provided with the bearing 233 can be directly vibrated via the bearing 233. Then, by vibrating the vibrating body 230, the vibration can be transmitted to the brush component 40.
  • the vibration of the vibration source 210 can be amplified and transmitted to the other end (near the brush 42) of the vibration body 230.
  • the vicinity of the other end can be directly vibrated.
  • Z in FIG. 13 schematically shows how the vibrating body 230 is directly vibrated by the eccentric shaft 250. Therefore, according to the electric toothbrush 200 according to the present embodiment, it is possible to further vibrate the other end side of the vibrating body 230 as compared with the above embodiments.
  • the center of gravity of the weight 252 is provided at a position that is 180 ° deviated from the center of gravity of the weight 212 constituting the vibration source 210 by design with respect to the center of rotation. Therefore, the other end side of the vibrating body 230 can be effectively vibrated without attenuation of vibration caused by the vibration source 210 and vibration caused by the eccentric shaft 250.
  • FIG. 14 shows a sixth embodiment of the present invention.
  • the case where the weight is provided on one end side of the motor is shown in the fifth embodiment, the case where the weight is provided on the other end side of the motor is shown in this embodiment. Since other configurations and operations are the same as those in the fifth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the main components of the electric toothbrush according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the vibration source 210a is composed of a motor 211a fixed in a state where it is inserted into the cylindrical portion 231 of the vibrating body 230, and a weight 212a attached to the rotating shaft of the motor 211a.
  • This embodiment is different from the fifth embodiment only in that the weight 212a is provided on the other end side of the motor 211a.
  • the center of gravity of the weight 252 of the eccentric shaft 250 is also provided at a position that is 180 ° deviated in design from the center of gravity of the weight 212a constituting the vibration source 210a as in the first embodiment. It is.
  • Example 7 shows a seventh embodiment of the present invention.
  • the vibration attenuating body that suppresses the vibration of the vibrating body from being transmitted to the case between the vibrating body and the annular member (a member that plays a role as a position restricting portion).
  • the structure which added is shown. Since other configurations and operations are the same as those in the fifth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • 15 and 16 are schematic cross-sectional views showing main components of the electric toothbrush according to the seventh embodiment of the present invention.
  • a vibration damping body that suppresses the vibration of the vibrating body 230 from being transmitted to the case 20 is provided between the annular member 22 and the vibrating body 230 is employed.
  • the vibration energy absorbing material for example, gel-like substance
  • the vibration attenuator is not limited to these, and any material that can absorb vibration energy may be used.
  • the vibration attenuating body is provided so as to be in contact with the cylindrical portion 231 of the vibrating body 230 to suppress the vibration of the vibration source 210 from being transmitted to the case 20.
  • the vibration attenuating body is provided so as to be in direct contact with the vibration source 210 (the motor 211), thereby suppressing the vibration of the vibration source 210 from being transmitted to the case 20.
  • the structure which suppresses a vibration can also be employ

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Abstract

 振動源による小さな振動で、ブラシを大きく振動させることのできる電動歯ブラシを提供する。  筒状のケース20と、一端がケース20の内部に位置し、他端がケース先端の開口部20aからケース外部に突き出るように設けられ、該他端付近に位置するブラシ42を振動させる振動体30と、を備える電動歯ブラシ100であって、振動体30の一端側には振動源10が設けられており、かつ振動体30は該振動体30の長手方向の中心よりも振動源10側に偏った位置で、その外周面が支持されていることを特徴とする。

Description

電動歯ブラシ
 本発明は、電動歯ブラシに関するものである。
 従来、歯ブラシ本体の内部に振動源を設けて、ブラシまで振動を伝達させるように構成された電動歯ブラシが知られている(特許文献1,2参照)。このような電動歯ブラシにおいては、効率良くブラシを振動させるために、例えば、振動伝達効率を高めたり、共振を発生させたりする技術が用いられる。
 しかしながら、これらの技術では、振動を伝達させるための機構が複雑化してしまったり、ブラシ部付近を小型化するのが難しかったりする傾向がある。そのため、振動源における振動を小さくしつつ、ブラシをより大きく振動させる技術が望まれている。
実用新案登録番号第3008856号公報 特開平10-192054号公報
 本発明の目的は、振動源による小さな振動で、ブラシを大きく振動させることのできる電動歯ブラシを提供することにある。
 本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
 すなわち、本発明の電動歯ブラシは、
 筒状のケースと、
 一端がケースの内部に位置し、他端がケース先端の開口部からケース外部に突き出るように設けられ、該他端付近に位置するブラシを振動させる振動体と、
 を備える電動歯ブラシであって、
 前記振動体の前記一端側には振動源が設けられており、かつ該振動体は該振動体の長手方向の中心よりも振動源側に偏った位置で、その外周面が支持されていることを特徴とする。
 本発明によれば、一端側に振動源が設けられた振動体は、振動体の長手方向の中心よりも振動源側に偏った位置で、その外周面が支持されている。これにより、振動源の振動によって、振動体は支持されている位置を支点として振動する。そして、支点から振動源までの距離よりも、支点から他端までの距離の方が長いことから、振動源よりも他端の方が大きく振動する。すなわち、振動源による振動が増幅された状態で他端側に伝わる。
 このように、本発明における振動体は、一端側に設けられた振動源の振動を、増幅させて他端(ブラシ付近)に伝えることができ、振動源による小さな振動で、ブラシを大きく振動させることができる。
 前記振動源は、前記振動体の前記一端側に固定されたモータと、該モータの回転軸に取り付けられ、該回転軸の回転中心からずれた位置に重心を有する錘とから構成されるとよい。
 これにより、振動体は、一端側が旋回運動を行うように振動する。
 また、前記錘は、前記モータの前記一端側に取り付けられているとよい。
 前記ケースの内部には、前記振動体の振動を許容しつつ該振動体の前記一端側への移動を規制する位置規制部が設けられているとよい。
 これにより、振動体が一端側に移動してしまうことを防止できる。
 前記ケースの内部には、前記振動源の振動がケースに伝わるのを抑制する振動減衰構造が設けられているとよい。
 これにより、ケースに振動が伝わってしまうことを抑制できる。
 軸本体、及びこの軸本体に固定され、重心が軸心からずれた位置に設けられた錘を有する偏心軸と、
 該偏心軸を回転させる駆動源と、
 を備えると共に、
 前記振動体は、内部が中空の部材により構成され、かつ中空内部の前記他端側の先端付近に軸受が設けられており、前記偏心軸は該軸受により支持されているとよい。
 これにより、振動体の他端側において、偏心軸により振動が発生するので、より一層振動体の他端側を振動させることができる。
 前記偏心軸の錘の重心は、前記振動源を構成する錘の重心から回転中心に対して略180°ずれた位置に設けられているとよい。
 これにより、振動体の他端側を効果的に振動させることができる。
 なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
 以上説明したように、本発明によれば、振動源による小さな振動で、ブラシを大きく振動させることができる。
図1は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシの一部破断斜視図である。 図2は図1の一部拡大図である。 図3は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシの内部構成図である。 図4は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図5は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシにおける振動伝達の様子を説明する説明図である。 図6は本発明の実施例2に係る電動歯ブラシの一部破断斜視図である。 図7は本発明の実施例2に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図8は本発明の実施例3に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図9は本発明の実施例3に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図10は本発明の実施例4に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図11は本発明の実施例5に係る電動歯ブラシの内部構成図である。 図12は本発明の実施例5に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図13は本発明の実施例5に係る電動歯ブラシにおける振動伝達の様子を説明する説明図である。 図14は本発明の実施例6に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図15は本発明の実施例7に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。 図16は本発明の実施例7に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。
 以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、以下の説明においては、電動歯ブラシの長手方向のうちブラシが設けられている側とは反対側(歯磨き時に手で握る側)を一端側と称し、ブラシが設けられている側を他端側と称する。
 (実施例1)
 図1~図5を参照して、本発明の実施例1に係る電動歯ブラシについて説明する。図1は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシの一部破断斜視図である。図2は図1の一部拡大図である。図3は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシの内部構成図である。図4は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。図5は本発明の実施例1に係る電動歯ブラシにおける振動伝達の様子を説明する説明図である。
 <電動歯ブラシ全体>
 特に、図1~図4を参照して、本発明の実施例1に係る電動歯ブラシ全体の構成等について説明する。本発明の実施例1に係る電動歯ブラシ100は、歯磨き時に手で握る部分となる筒状のケース20と、振動体30と、振動体30に対して装着されるブラシ部品40とを備えている。振動体30は、一端がケース20の内部に位置し、他端がケース20の先端の開口部20aからケース外部に突き出るように設けられている。
 そして、ブラシ部品40は、この振動体30を覆うように装着される。このブラシ部品40の本体部分41は振動体30に装着できるように筒状の部材によって構成されており、その先端にブラシ42が設けられている。なお、このブラシ部品40は消耗部品であり、適時、新品のものに交換することができるように、振動体30に対して着脱自在に構成されている。
 ケース20の内部には、電源となる電池(充電池)50と、後述する振動源10の駆動制御を行う回路基板60が設けられている。また、ケース20の開口部20aの内周端には、振動体30の外周面を支持する環状の支持部材21が設けられている。なお、本実施例においては、振動体30の外周に環状溝が形成されており、この環状溝に支持部材21の内周端が嵌まり込んでいる。これにより、振動体30は、支持部材21によって支持されると共に位置決めされている。また、この支持部材21は、振動体30を支持すると共に、ケース20の内部への水などの浸入を防止するシールとしての機能も発揮する。そのため、この支持部材21の材料としては、支持機能と防水機能を両立させるために、適度な硬度を有する材料を用いる必要がある。そこで、本実施例においては、この支持部材21の材料としてエラストマーを採用している。また、図3に示すように、電池50と回路基板60、及び回路基板60と振動源10を構成するモータ11は配線Lによって電気的に接続されている。
 振動体30は、内部中空の筒状部材により構成されている。そして、この振動体30は、一端側の円筒部31と、この円筒部31に一体的に設けられ、かつ他端側に向かうにつれて先細りするテーパ部32とから構成されている。そして、振動体30における一端側の円筒部31には、振動源10が設けられている。この振動源10は、円筒部31に挿入された状態で固定されるモータ11と、モータ11の回転軸に取り付けられる錘12とから構成されている。ここで、錘12は、モータ11の回転軸の回転中心からずれた位置に重心を有するように構成されている。なお、本実施例においては、錘12は、モータ11の一端側に設けられている。
 また、振動体30は、ケース20の内周面に固定された環状部材22に接触しており、一端側に移動してしまわないように一端側への移動が規制されている。つまり、この環状部材22は、位置規制部としての役割を担っている。そして、振動体30と環状部材22は接しているだけなので、振動体30は、その長手方向の軸心と直交する面(旋回面)においては自由に運動可能であり、振動が許容される状態となる(図4参照。なお、図1~図3においては、説明の便宜上、環状部材22を省略している)。更に、振動体30は、振動体30の長手方向の中心よりも振動源10側(一端側)に偏った位置で、上記の通り、その外周面が支持部材21によって支持されている。
 <電動歯ブラシの動作説明>
 特に、図4及び図5を参照して、本発明の実施例1に係る電動歯ブラシ100の動作について説明する。
 電動歯ブラシ100の電源をオンにすると、モータ11の回転軸が回転し、この回転軸に取り付けられた錘12が回転する。上記の通り、錘12はモータ11の回転軸の回転中心からずれた位置に重心を有する。したがって、錘12の回転によって遠心力が生じるため、振動体30は、一端側が旋回運動を行うように振動する。
 図5は振動体30が振動(旋回)する様子を模式的に示したものである。図5中矢印Pで示す部分は、図4中においても矢印Pで示すように、振動体30の一端部分に相当する。そして、図5中のXは、振動体30が旋回運動を行っている際における振動体30の中心軸の一端の旋回径を示している。また、図5中矢印Sで示す部分は、図4中においても矢印Sで示すように、振動体30において、支持部材21によって支持されている部分に相当する。更に、図5中矢印Aで示す部分は、図4中においても矢印Aで示すように、振動体30の他端部分に相当する。そして、図5中のYは、振動体30が旋回運動を行っている際における振動体30の中心軸の他端の旋回径を示している。
 振動体30における矢印Sで示す部分は、支持部材21によって位置ずれが防止される。従って、この部分における中心軸の旋回径は理論上ゼロとなる。そして、振動体30は、この支持部材21によって支持されている部分Sを中心として、旋回運動を行う。旋回運動中は、中心軸の一端と他端は旋回中心軸に対して180度ずれた位置関係を維持する。そして、旋回径Yに対する旋回径Xの比は、振動体30における支持された部分Sから他端部分Aまでの距離L1に対する同部分Sから一端部分Pまでの距離L2の比と理論上等しい(Y:X=L1:L2)。
 本実施例においては、上記の通り、振動体30は、振動体30の長手方向の中心よりも振動源10側(一端側)に偏った位置で、その外周面が支持部材21によって支持されている。従って、L1>L2であることから、Y>Xとなる。
 以上のように、振動体30の一端側を振動源10によって旋回(振動)させることによって、振動体30の他端側を旋回(振動)させることができる。これにより、振動体30に装着されたブラシ部品40も振動する。特に、振動体30のうち最も大きく旋回(振動)する他端付近に位置するブラシ42を大きく振動させることができる。このように、振動源10の振動をブラシ42に伝えることができ、ブラシ42を歯に当てることで歯を磨くことができる。
 <本実施例の優れた点>
 以上のように、本実施例に係る電動歯ブラシ100によれば、一端側に振動源10が設けられた振動体30は、振動体30の長手方向の中心よりも振動源10側に偏った位置で、その外周面が支持部材21によって支持されている。そのため、振動源10の振動によって、振動体30は支持部材21によって支持されている位置を支点として振動(本実施例においては、旋回)する。そして、上記の通り、L1>L2であることから、振動体30の他端は振動源10よりも大きく振動する。すなわち、振動源10による振動が増幅された状態で他端側に伝わる。このように、本実施例に係る振動体30によれば、その一端側に設けられた振動源10の振動を、増幅させて他端(ブラシ42付近)に伝えることができる。従って、振動源10による小さな振動で、ブラシ42を大きく振動させることができる。
 また、本実施例に係る振動源10においては、錘12がモータ11の一端側に設けられている。従って、振動体30の開放端となる側に錘12が配されるので、錘12の取り付け状態を簡単に確認できる利点がある。また、振動の仕様を変更するような場合、振動体30の組立完了後においても、錘12の変更や調整を行うことができる。更に、取り付けた錘12の種別を視認することもできる。なお、錘12を羽根状にして、ケース20の内部に気流を形成させるようにして、内部を冷却させるようにすることもできる。
 (実施例2)
 図6及び図7には、本発明の実施例2が示されている。上記実施例1では、錘がモータの一端側に設けられる場合を示したが、本実施例では錘がモータの他端側に設けられる場合について示す。その他の構成および作用については実施例1と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図6は本発明の実施例2に係る電動歯ブラシの一部破断斜視図である。図7は本発明の実施例2に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。
 本実施例に係る電動歯ブラシ100aおいても、振動源10aは、振動体30における円筒部31に挿入された状態で固定されるモータ11aと、モータ11aの回転軸に取り付けられる錘12aとから構成されている。本実施例においては、錘12aがモータ11aの他端側に設けられている点のみが、上記実施例1と異なっている。
 本実施例に係る電動歯ブラシ100aにおいても、錘12aの回転により振動体30の一端側が旋回運動を行い、上記実施例1の場合と同様の動作が行われる。従って、本実施例においても、上記実施例1の場合と同様の効果を得ることができる。
 (実施例3)
 図8及び図9には、本発明の実施例3が示されている。本実施例においては、上記実施例1における構成において、振動体と環状部材(位置規制部としての役割を担う部材)との間に、振動体の振動がケースに伝わるのを抑制する振動減衰体を付加した構成を示す。その他の構成および作用については実施例1と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図8及び図9は本発明の実施例3に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。
 実施例1で説明したように、ケース20の内周面には、振動体30の一端側への移動を規制するための環状部材22が設けられている。この環状部材22は、振動体30の振動を許容しつつ、振動体30の一端側への移動を規制するものである。この環状部材22は、振動体30の振動を許容するとはいっても、実施例1の場合のように、環状部材22と振動体30が直接接触する構造によって振動体30の移動を規制する構成を採用した場合には、振動体30の振動が環状部材22に直接的に伝わってしまう。そのため、この環状部材22を介してケース20にも振動がかなり伝わってしまう。
 歯磨き時に手で握る部分となるケース20が振動すると、ユーザによっては不快を感じてしまうため、一般的にケース20が振動するのは望ましくない。そこで、本実施例においては、環状部材22と振動体30との間に、振動体30の振動がケース20に伝わるのを抑制する振動減衰体を設ける構成を採用している。図8に示す例では、振動減衰体としてばね23を採用した場合を示し、図9に示す例では、振動減衰体として振動エネルギー吸収材(例えばゲル状物質)24を採用した場合を示している。なお、振動減衰体に関しては、これらに限らず、振動エネルギーを吸収できるものであれば良い。このように、本実施例においては、環状部材22と振動体30との間に振動減衰体を設けることで、振動体30の振動がケース20に伝わるのを抑制する振動減衰構造をなしている。
 以上のように、本実施例の場合には、上記実施例1の場合における効果に加えて、ケース20の振動を抑制できる効果がある。なお、本実施例においては、振動減衰体が振動体30における円筒部31に接するように設けられることで、振動源10の振動がケース20に伝わることを抑制する構成を示した。しかしながら、振動減衰体が振動源10(モータ11)に直接接するように設けられることで、振動源10の振動がケース20に伝わることを抑制する構成を採用することもできる。
 (実施例4)
 図10には、本発明の実施例4が示されている。上記実施例3では、環状部材と振動体との間に振動減衰体を設けることで振動減衰構造を構成する場合を示したが、本実施例では、環状部材が振動減衰機能を有することで振動減衰構造を構成する場合を示す。その他の構成および作用については実施例1及び実施例3と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図10は本発明の実施例4に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。図示のように、本実施例においては、環状部材22aは、他端側に向かって突出する複数の円錐状突起22bを有しており、これらの円錐状突起22bの先端が振動体30に接するように構成されている。なお、これらの円錐状突起22bは、周方向に一定の間隔で設けられている。また、本実施例に係る環状部材22aは、硬質のエラストマー材から構成されており、環状部材22a自体によって、振動を減衰させる機能を有している。このように、本実施例においては、環状部材22a自体が振動を減衰させる機能を有することで、振動体30の振動がケース20に伝わるのを抑制する振動減衰構造をなしている。
 以上のように、本実施例の場合においても、上記実施例1の場合における効果に加えて、実施例3の場合と同様に、ケース20の振動を抑制できる効果がある。なお、本実施例においては、環状部材22aの円錐状突起22bが振動体30における円筒部31に接するように設けられることで、振動源10の振動がケース20に伝わることを抑制する構成を示した。しかしながら、環状部材22aにおける円錐状突起22bが振動源10(モータ11)に直接接するように設けられることで、振動源10の振動がケース20に伝わることを抑制する構成を採用することもできる。また、本実施例では、複数の円錐状突起22bが周方向に一定の間隔で設けられる構成を示した。しかしながら、要は振動源10の振動が環状部材に伝わり難くすれば良く、環状部材の振動体30または振動源10に対する接触面積を小さくすればよい。例えば、環状部材が、他端側に向かって突出する(先端の尖った)環状突起(環状部材と同心的に全周に亘って設けられる環状の突起)を有する構成とし、この環状突起の先端を振動体30または振動源10に接する構成を採用することも好適である。
 (実施例5)
 図11~図13には、本発明の実施例5が示されている。本実施例においては、上記実施例1における構成において、振動体の他端部を直接的に振動させる偏心軸を付加した構成を示す。その他の構成および作用については実施例1と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図11は本発明の実施例5に係る電動歯ブラシの内部構成図である。図12は本発明の実施例5に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。図13は本発明の実施例5に係る電動歯ブラシにおける振動伝達の様子を説明する説明図である。
 本実施例に係る電動歯ブラシ200においても、上記実施例1の場合と同様に、振動体230は円筒部231とテーパ部232とから構成され、振動体230の一端側の円筒部231に、モータ211と錘212とからなる振動源210が設けられている。
 そして、本実施例においては、偏心軸250が備えられている。この偏心軸250は、モータ211により回転するように構成されている。つまり、本実施例においては、振動源210を構成するモータ211が、偏心軸250を回転させる駆動源としての役割も担っている。なお、偏心軸250は、軸本体251と、この軸本体251に固定され、重心が軸心からずれた位置に設けられた錘252とを備えている。ここで、この錘252の重心は、振動源210を構成する錘212の重心から回転中心に対して設計上180°ずれた位置に設けられるように構成されている。
 また、本実施例においては、振動体230における内部中空のテーパ部232の他端側の先端付近に軸受233が設けられている。偏心軸250は、一端側がモータ211に固定され、他端側が、この軸受233によって支持されている。
 本実施例に係る電動歯ブラシ200の電源をオンにすると、振動源210の振動による動作に関しては、上記実施例1の場合と同様の動作がなされる。そして、本実施例の場合には、電源をオンにすると、偏心軸250も回転する。上記の通り、偏心軸250には、その重心が軸心からずれた位置に設けられた錘252が設けられている。そのため、仮に、偏心軸250の先端を軸受233によって支持させていない状態で偏心軸250を回転させると、偏心軸250は、偏心軸250自体が回転しながら、軸心の回りを旋回するように運動する。これにより、軸受233によって偏心軸250を支持させた状態で偏心軸250を回転させると、偏心軸250の先端付近の外壁面が軸受233の内壁面に対して短時間に多数回の衝突を繰り返すような動作を行わせることができる。
 このような動作を行わせることで、軸受233を介して、軸受233が設けられた振動体230の他端部付近を直接的に振動させることができる。そして、この振動体230を振動させることにより、その振動をブラシ部品40に伝えることができる。
 以上のように、本実施例によれば、振動源210の振動を、振動体230の他端(ブラシ42付近)に増幅させて伝えることができ、かつ、偏心軸250によって、振動体230の他端付近を直接的に振動させることができる。なお、図13中のZは、偏心軸250によって振動体230を直接的に振動させる様子を模式的に示したものである。従って、本実施例に係る電動歯ブラシ200によれば、上記各実施例に比べて、より一層、振動体230の他端側を振動させることができる。また、本実施例においては、錘252の重心は、振動源210を構成する錘212の重心から回転中心に対して設計上180°ずれた位置に設けられている。従って、振動源210による振動、及び偏心軸250による振動が減衰されてしまうことなく、振動体230の他端側を効果的に振動させることができる。
 (実施例6)
 図14には、本発明の実施例6が示されている。上記実施例5では、錘がモータの一端側に設けられる場合を示したが、本実施例では錘がモータの他端側に設けられる場合について示す。その他の構成および作用については実施例5と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図14は本発明の実施例6に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。
 本実施例においても、振動源210aは、振動体230における円筒部231に挿入された状態で固定されるモータ211aと、モータ211aの回転軸に取り付けられる錘212aとから構成されている。本実施例においては、錘212aがモータ211aの他端側に設けられている点のみが、上記実施例5と異なっている。なお、偏心軸250の錘252の重心が、振動源210aを構成する錘212aの重心から回転中心に対して設計上180°ずれた位置に設けられている点についても、上記実施例1と同様である。
 以上の構成により、本実施例においても、上記実施例5の場合と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
 (実施例7)
 図15及び図16には、本発明の実施例7が示されている。本実施例においては、上記実施例5における構成において、振動体と環状部材(位置規制部としての役割を担う部材)との間に、振動体の振動がケースに伝わるのを抑制する振動減衰体を付加した構成を示す。その他の構成および作用については実施例5と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
 図15及び図16は本発明の実施例7に係る電動歯ブラシの主要構成部を示す模式的断面図である。
 本実施例においては、実施例3の場合と同様に、環状部材22と振動体230との間に、振動体230の振動がケース20に伝わるのを抑制する振動減衰体を設ける構成を採用している。図15に示す例では、振動減衰体としてばね23を採用した場合を示し、図16に示す例では、振動減衰体として振動エネルギー吸収材(例えばゲル状物質)24を採用した場合を示している。なお、振動減衰体に関しては、これらに限らず、振動エネルギーを吸収できるものであれば良い。
 以上のように、本実施例の場合には、上記実施例5の場合における効果に加えて、ケース20の振動を抑制できる効果がある。なお、本実施例においては、振動減衰体が振動体230における円筒部231に接するように設けられることで、振動源210の振動がケース20に伝わることを抑制する構成を示した。しかしながら、振動減衰体が振動源210(モータ211)に直接接するように設けられることで、振動源210の振動がケース20に伝わることを抑制する構成を採用することもできる。また、上述した実施例4に示すように、環状部材部材自体に振動を減衰させる機能を持たせることによって、振動を抑制する構成を採用することもできる。
 10,10a 振動源
 11,11a モータ
 12,12a 錘
 20 ケース
 20a 開口部
 21 支持部材
 22,22a 環状部材
 22b 円錐状突起
 23 ばね
 24 振動エネルギー吸収材
 30 振動体
 31 円筒部
 32 テーパ部
 40 ブラシ部品
 41 本体部分
 42 ブラシ
 50 電池
 60 回路基板
 100,100a 電動歯ブラシ
 200 電動歯ブラシ
 210,210a 振動源
 211,211a モータ
 212,212a 錘
 230 振動体
 231 円筒部
 232 テーパ部
 233 軸受
 250 偏心軸
 251 軸本体
 252 錘
 L 配線

Claims (7)

  1.  筒状のケースと、
     一端がケースの内部に位置し、他端がケース先端の開口部からケース外部に突き出るように設けられ、該他端付近に位置するブラシを振動させる振動体と、
     を備える電動歯ブラシであって、
     前記振動体の前記一端側には振動源が設けられており、かつ該振動体は該振動体の長手方向の中心よりも振動源側に偏った位置で、その外周面が支持されていることを特徴とする電動歯ブラシ。
  2.  前記振動源は、前記振動体の前記一端側に固定されたモータと、該モータの回転軸に取り付けられ、該回転軸の回転中心からずれた位置に重心を有する錘とから構成されることを特徴とする請求項1に記載の電動歯ブラシ。
  3.  前記錘は、前記モータの前記一端側に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載の電動歯ブラシ。
  4.  前記ケースの内部には、前記振動体の振動を許容しつつ該振動体の前記一端側への移動を規制する位置規制部が設けられていることを特徴とする請求項1,2または3に記載の電動歯ブラシ。
  5.  前記ケースの内部には、前記振動源の振動がケースに伝わるのを抑制する振動減衰構造が設けられていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の電動歯ブラシ。
  6.  軸本体、及びこの軸本体に固定され、重心が軸心からずれた位置に設けられた錘を有する偏心軸と、
     該偏心軸を回転させる駆動源と、
     を備えると共に、
     前記振動体は、内部が中空の部材により構成され、かつ中空内部の前記他端側の先端付近に軸受が設けられており、前記偏心軸は該軸受により支持されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載の電動歯ブラシ。
  7.  前記偏心軸の錘の重心は、前記振動源を構成する錘の重心から回転中心に対して略180°ずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電動歯ブラシ。
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