JP2003210494A - 電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアオシレータを駆動部とし、動吸振器の
配設スペースを広くとることができる電動歯ブラシを提
供する。 【解決手段】 出力軸１１にプランジャー１２を設けて
なる可動部１と、該可動部１を軸方向に往復動自在に支
持して且つ往復駆動させてなる固定部２とで大略構成さ
れ、本体ケーシング３内に一方の軸受ユニット４ａ，コ
イル５，ヨークユニット６，他方の軸受ユニット４ｂを
この並びで配設し、一方の軸受ユニット４とヨークユニ
ット６とに永久磁石８及びヨーク９を設け、本体ケーシ
ング３内に動吸振器７１及びばね７２を配設して上記固
定部２を構成し、ヨークユニット６と一方の軸受ユニッ
ト４ａとでコイル５を挟持する電動歯ブラシにおいて、
ヨークユニット６の側端部を掛止して該ヨークユニット
６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持するた
めの掛止片７３を本体ケーシング３内面に突設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアオシレータ
を駆動部とする電動歯ブラシに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、リニアオシレータを駆動部と
する電動歯ブラシが用いられており、これについて以下
に説明する。

【０００３】電動歯ブラシは、図６に示すように、ブラ
シ部１３が設けられる可動部１と、可動部１を往復動自
在に支持して且つ往復駆動させる固定部２とで構成され
る。可動部１は、出力軸１１にプランジャー１２を設け
て構成されるものである。

【０００４】固定部２は、外殻となる略筒状をした本体
ケーシング３と、この本体ケーシング内に配設されて上
記可動部１を往復動自在に受ける一対の軸受ユニット４
（４ａ，４ｂ）と、本体ケーシング３内に配設されて可
動部１を往復駆動するコイル５及びヨークユニット６’
と、本体ケーシング３内に配設されて可動部１と共に運
動する動吸振器７１及びばね７２とで構成される。

【０００５】軸受ユニット４は、本体ケーシング３内の
長手方向の両端部にそれぞれ配設されるもので、内部に
設けてあるベアリング４２によって可動部１の出力軸１
１を軸方向に往復動自在に受けるものである。この両方
の軸受ユニット４のうちの一方の軸受ユニット４ａに
は、永久磁石８（８ａ）及びヨーク９（９ａ）が配設さ
れるものである。

【０００６】本体ケーシング３内の両側の軸受ユニット
４間には、コイル５とヨークユニット６’とが配設され
る。ヨークユニット６’は、略筒状をした本体筒部６
１’の内側に内部に可動部１が挿通される環状をした円
環部６３’を設け、この本体筒部６１’の内部で円環部
６３’に仕切られたコイル５側のスペースに、上記一方
の軸受ユニット４ａに配設された永久磁石８ａ及びヨー
ク９ａと同様の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂが配設され
る。また、本体筒部６１’の円環部６３’の永久磁石８
ｂ及びヨーク９ｂを設けていない側のスペースＳには、
動吸振器７１が配設される。

【０００７】本体ケーシング３内には、上述した一方の
軸受ユニット４ａ，コイル５，ヨークユニット６’，他
方の軸受ユニット４ｂとがこの並びで配設され、一方の
軸受ユニット４ａと可動部１のプランジャー１２との間
と、このプランジャー１２と動吸振器７１との間と、動
吸振器７１と他方の軸受ユニット４ｂとの間にばね７２
が配設される。このようにすることで、コイル５の両側
に同様の永久磁石８及びヨーク９が配設されることにな
ると共に、可動部１のプランジャー１２が固定部２（動
吸振器７１を含む）よりばね付勢されることになり、こ
れによって可動部１が振動を行うことができるものであ
る。

【０００８】動吸振器７１は、可動部１が振動すること
によって固定部２（動吸振器７１を除く）側に伝わる
力，振動を抑えるためのものであり、可動部１の質量に
応じた質量を必要とするものである。

【０００９】ところで、このような電動歯ブラシにおい
ては、上述したように本体ケーシング３内に一方の軸受
ユニット４ａ，コイル５，ヨークユニット６’，他方の
軸受ユニット４ｂとをこの並びで配設するのに、一方の
軸受ユニット４ａと他方の軸受ユニット４ｂとでコイル
５とヨークユニット６’とを挟持するものである。この
ため、この従来例のようにヨークユニット６’を本体筒
部６１’を円環部６３’で仕切って形成するようにして
あると、動吸振器７１は本体ケーシング３の内側のヨー
クユニット６’の本体筒部６１’の内側に配設されるこ
とになり、電動歯ブラシを小型化する場合、動吸振器７
１の配設スペースＳが非常に狭くなってしまうものであ
った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、リ
ニアオシレータを駆動部とし、動吸振器の配設スペース
を広くとることができる電動歯ブラシを提供することを
課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る電動歯ブラシは、出力軸１１にプランジ
ャー１２を設けてなる可動部１と、該可動部１を軸方向
に往復動自在に支持して且つ往復駆動させてなる固定部
２とで大略構成され、前記固定部２の外殻となる略筒状
をした本体ケーシング３内に内部に可動部１が挿通され
る一方の軸受ユニット４ａ，コイル５，ヨークユニット
６，他方の軸受ユニット４ｂをこの並びで配設し、一方
の軸受ユニット４ａに一側の永久磁石８ａ及びヨーク９
ａを設けて且つヨークユニット６に他側の永久磁石８ｂ
及びヨーク９ｂを設け、前記本体ケーシング３内に動吸
振器７１及びばね７２を配設して上記固定部２を構成
し、ヨークユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコ
イル５を挟持する電動歯ブラシにおいて、ヨークユニッ
ト６の側端部を掛止して該ヨークユニット６と一方の軸
受ユニット４ａとでコイル５を挟持するための掛止片７
３を本体ケーシング３内面に突設して成ることを特徴と
するものである。このような構成とすることで、本体ケ
ーシング３の両側の軸受ユニット４ａ，４ｂでヨークユ
ニット６とコイル５を挟持したりすることなく、ヨーク
ユニット６と一方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟
持することができてヨークユニット６と他方の軸受ユニ
ット４ｂとの間の動吸振器７１の配置スペースＳを大き
くとることが可能となるものである。

【００１２】また、掛止片７３を半円形状に形成するこ
とが好ましい。このような構成とすることで、単純な構
成の掛止片７３を設けることが可能となる。

【００１３】また、本体ケーシング３を切り起こして形
成した掛止片７３を設けることが好ましい。このような
構成とすることで、部品点数を増やすことなく掛止片７
３を設けることが可能となる。

【００１４】また、本体ケーシング３と別体の掛止片７
３を本体ケーシング３外面側より本体ケーシング３を貫
通して本体ケーシング３内に突設することが好ましい。
このような構成とすることで、本体ケーシング３を切り
起こしたりすることなく掛止片７３を設けることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。本発明の電動歯ブラシは、
図１に示すように、出力軸１１にプランジャー１２を設
けて構成される可動部１と、可動部１を軸方向に往復動
自在に支持すると共に往復駆動させる固定部２とで大略
構成される。

【００１６】可動部１は、出力軸１１にプランジャー１
２を設けて構成される。出力軸１１は、円柱状をしたも
ので、後述する本体ケーシング３の長手方向の長さより
も長く形成してあり、先端部にはアタッチメントのブラ
シ部１３が着脱自在に取り付けられる。プランジャー１
２は、出力軸１１の軸方向の一部の外周面に取り付けら
れる鉄等の磁性体からなるもので、軸方向の両端部付近
が大径に、中央部が小径に形成される。このような可動
部１は、固定部２に対して軸方向に往復動自在に固定部
２に支持される。

【００１７】固定部２は、外殻となる略筒状をした本体
ケーシング３と、本体ケーシング３内に配設されて上記
可動部１を往復動自在に受ける一対の軸受ユニット４
（４ａ，４ｂ）と、本体ケーシング３内に配設されて可
動部１を往復駆動するコイル５及びヨークユニット６
と、本体ケーシング３内に配設されて可動部１と共に運
動する動吸振器７１及びばね７２とで構成される。

【００１８】軸受ユニット４は、本体ケーシング３内の
長手方向の両端部にそれぞれ配設される一方の軸受ユニ
ット４ａと他方の軸受ユニット４ｂとからなる。これら
の軸受ユニット４は、軸受ケーシング４１とベアリング
４２とばね受け材４３とで基本的な部分が構成される。
軸受ケーシング４１は、本体ケーシング３内面に沿った
外形状をすると共に内部に可動部１の出力軸１１が挿通
される挿通孔４５が穿孔された略円柱形状をしたもの
で、本体ケーシング３内側に開口する有底溝４６が前記
挿通孔４５に沿って穿設される。この有底溝４６の底面
４６ａに当接するようにベアリング４２を嵌入して設
け、さらにベアリング４２の側面に当接するようにばね
受け材４３を有底溝４６に嵌入して設けるものである。
このようにベアリング４２を設けることによって、可動
部１の出力軸１１を軸方向に往復動自在に受けるもので
ある。また、ばね受け材４３は、軸受ケーシング４１の
挿通孔４５と同様の孔４７ａが穿孔された円板４７の外
周縁より円筒側面部４８を連設したもので、後述するば
ね７２にて有底溝４６の底面４６ａ側にばね付勢されて
有底溝４６の底面４６ａとでベアリング４２を挟持する
ものである。

【００１９】以上が軸受ユニット４の基本的な構成であ
り、一対の軸受ユニット４ａ，４ｂのうち他方の軸受ユ
ニット４ｂは以上に述べた構成で全てであるが、一方の
軸受ユニット４ａにあっては、さらに後述する永久磁石
８とヨーク９とが設けられるものである。これは、一方
の軸受ユニット４ａの軸受ケーシング４１の本体ケーシ
ング３側の端面の外周縁より筒状部４４を連設し、この
筒状部４４の内側に一側の永久磁石８ａ及びヨーク９ａ
を配設するものである。この一側の永久磁石８ａとヨー
ク９ａは、外形が軸受ケーシング４１の筒状部４４の内
壁面に沿った形状をすると共に内部に可動部１が挿通さ
れる環状をしたもので、ヨーク９ａ、永久磁石８ａ、ヨ
ーク９ａの並びで軸受ケーシング４１の筒状部４４の内
側に配置され、軸受ケーシング４１とコイル５とでこの
一側の永久磁石８ａ及びヨーク９ａとを挟持するもので
ある。

【００２０】コイル５は、外形が本体ケーシング３内面
に沿う形状をした環状のもので、内部に可動部１が挿通
されるものである。特に、固定部２に支持されている可
動部１が静止している時には、このコイル５のすぐ外周
部分に可動部１のプランジャー１２が位置するように形
成される。このようなコイル５は、一方の軸受ユニット
４ａに隣接して配設され、さらにこのコイル５の一方の
軸受ユニット４ａと反対側に隣接してヨークユニット６
が配設される。

【００２１】ヨークユニット６は、ヨークケーシング６
１と他側の永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂとで構成され
る。ヨークケーシング６１は、本体ケーシング３内面に
沿う外形状をした筒側面部６２と、筒側面部６２の端縁
に設けられて内部に可動部１が挿通される環状板部６３
とで構成される。そして、この筒側面部６２の内側に、
他側の永久磁石８ｂとヨーク９ｂとが配置される。他側
の永久磁石８ｂとヨーク９ｂは、上述した一側の永久磁
石８ａとヨーク９ａと同様のもので、外形がヨークケー
シング６１の筒側面部６２の内壁面に沿う形状をすると
共に内部に可動部１が挿通される環状をしており、ヨー
ク９ｂ、永久磁石８ｂ、ヨーク９ｂの並びでヨークケー
シング６１の筒側面部６２の内側に配置され、ヨークケ
ーシング６１の環状板部６３とコイル５とでこの他側の
永久磁石８ｂ及びヨーク９ｂとを挟持するものである。

【００２２】このように、本体ケーシング３に一方の軸
受ユニット４ａ、コイル５、ヨークユニット６、他方の
軸受ユニット４ｂをこの並びで配設し、コイル５の両側
に永久磁石８及びヨーク９を配置して可動部１を往復駆
動させるものであるが、この時ヨークユニット６と一方
の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持するには、本体
ケーシング３内面に突設した掛止片７３にヨークユニッ
ト６を掛止し、更にコイル５をヨークユニット６に当接
させると共にコイル５に一方の軸受ユニット４ａを当接
させてこの一方の軸受ユニット４ａを固定することによ
るものである。

【００２３】掛止片７３は、ヨークユニット６を掛止め
できるように本体ケーシング３内面に突起を形成して設
けてある。図２乃至図５に掛止片７３の例を示す。図２
に示すものは、本体ケーシング３に二本の平行な切り込
みを形成し、この切り込み間の部分を変形させることで
半円筒状に形成してある。また、図３に示すものは、本
体ケーシング３に一本の切り込みを形成し、この切り込
みの一側を変形させて半円形状（半月状）をした掛止片
７３が形成してある。また、図４に示すものは、本体ケ
ーシング３にコ字状をした切り込みを形成し、このコ字
状に囲まれる矩形状の部分を切り込みを形成していない
辺を曲げることで切り起こして掛止片７３が形成してあ
る。また、図５に示すものは、本体ケーシング３に略矩
形状をした掛止片挿通孔３１を穿孔し、本体ケーシング
３外面側から背部に掛止片挿通孔３１より大きいフラン
ジ状部を形成した掛止片７３を挿通させて、掛止片７３
を本体ケーシング３内に突出するように設けるものであ
る。

【００２４】また、本体ケーシング３内には、可動部１
を固定部２に対して往復運動させるためのばね７２と、
可動部１の振動が固定部２に伝わるのを防止する動吸振
器７１とが配設される。

【００２５】動吸振器７１は、内部に可動部１の出力軸
１１が挿通される環状をしたもので、ヨークユニット６
と他方の軸受ユニット４ｂとの間に配設される。そし
て、動吸振器７１とその両側の他方の軸受ユニット４ｂ
とプランジャー１２との間にはそれぞればね７２ｂ，７
２ｃを付勢して配置するものであり、さらに、プランジ
ャー１２と一方の軸受ユニット４ａとの間にもばね７２
ａを付勢して配置するものである。ばね７２は、軸受ユ
ニット４に付勢される側の端部は、上述した軸受ユニッ
ト４のばね受け材４３に配置されるものである。

【００２６】以上が本発明の電動歯ブラシの構成である
が、駆動部は所謂リニアオシレータと称されるものであ
り、この電動歯ブラシの動作について説明する。

【００２７】まず、コイル５に電流を流さない場合に
は、永久磁石８がヨーク９を介してプランジャー１２に
及ぼす磁力とばね７２のばね力とが釣り合って、プラン
ジャー１２は静止している。

【００２８】次に、コイル５に電流を流す場合、コイル
５に一方向電流を流すと、コイル５の両側の永久磁石８
のうちの一方の磁束が弱められてばね力に抗して他方の
永久磁石側８に移動し、コイル５に逆方向電流を流す
と、他方の永久磁石８の磁束が弱められてばね力に抗し
て反対の永久磁石８側に移動することから、コイル５に
交番電流を流すことによってプランジャー１２は軸方向
の往復運動を行うものである。

【００２９】この時、可動部１の質量で決定される共振
周波数付近の交番電流を印加することにより、可動部１
の往復運動は共振状態での振動となる。ここで、プラン
ジャー１２と出力軸１１とからなる可動部１と動吸振器
７１と、動吸振器７１を除く固定部２との軸方向運動に
着目すると、固定部２の一方の軸受ユニット４ａと動吸
振器７１との間と、動吸振器７１と可動部１のプランジ
ャー１２との間と、このプランジャー１２と固定部２の
他方の軸受ユニット４ｂとの間とにそれぞれコイル５ば
ね７２で構成したばね７２により付勢されるため、可動
部１と動吸振器７１と、動吸振器７１を除く固定部２と
からなる３質点系の振動モデルと考えることができる。
そしてこれらを動作させる際に、可動部１と動吸振器７
１とが逆位相で振動する振動モードで運動を行うこと
で、可動部１と動吸振器７１とのそれぞれの慣性力が打
ち消しあうことになり、可動部１及び動吸振器７１から
本体ケーシング３に伝わる力を小さく抑えることができ
るものである。

【００３０】以上のような構成によれば、ヨークユニッ
ト６の側端部を掛止してこのヨークユニット６と一方の
軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持するための掛止片
７３を本体ケーシング３内面に突設したことで、本体ケ
ーシング３の両側の軸受ユニット４でヨークユニット６
とコイル５を挟持することなく、ヨークユニット６と一
方の軸受ユニット４ａとでコイル５を挟持することがで
きてヨークユニット６と他方の軸受ユニット４ｂとの間
の動吸振器７１の配置スペースＳを大きくとることがで
きるものであり、これによって動吸振器７１をそのまま
にして本体ケーシング３の小型化を図ることができるも
のである。

【００３１】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１記載の発
明にあっては、出力軸にプランジャーを設けてなる可動
部と、該可動部を軸方向に往復動自在に支持して且つ往
復駆動させてなる固定部とで大略構成され、前記固定部
の外殻となる略筒状をした本体ケーシング内に内部に可
動部が挿通される一方の軸受ユニット，コイル，ヨーク
ユニット，他方の軸受ユニットをこの並びで配設し、一
方の軸受ユニットに一側の永久磁石及びヨークを設けて
且つヨークユニットに他側の永久磁石及びヨークを設
け、前記本体ケーシング内に動吸振器及びばねを配設し
て上記固定部を構成し、ヨークユニットと一方の軸受ユ
ニットとでコイルを挟持する電動歯ブラシにおいて、ヨ
ークユニットの側端部を掛止して該ヨークユニットと一
方の軸受ユニットとでコイルを挟持するための掛止片を
本体ケーシング内面に突設したので、本体ケーシングの
両側の軸受ユニットでヨークユニットとコイルを挟持し
たりすることなく、ヨークユニットと一方の軸受ユニッ
トとでコイルを挟持することができてヨークユニットと
他方の軸受ユニットとの間の動吸振器の配置スペースを
大きくとることが可能となるものであり、これによって
動吸振器をそのままにして本体ケーシングの小型化を図
ることができるものである。

【００３２】また請求項２記載の発明にあっては、上記
請求項１記載の発明の効果に加えて、掛止片を半円形状
に形成したので、単純な構成の掛止片を設けることが可
能となるものである。

【００３３】また請求項３記載の発明にあっては、上記
請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、本体
ケーシングを切り起こして形成した掛止片を設けたの
で、部品点数を増やすことなく掛止片を設けることが可
能となる。

【００３４】また請求項４記載の発明にあっては、上記
請求項１記載の発明の効果に加えて、本体ケーシングと
別体の掛止片を本体ケーシング外面側より本体ケーシン
グを貫通して本体ケーシング内に突設したので、本体ケ
ーシングを切り起こしたりすることなく掛止片を設ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の断面図である。

【図２】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケ
ーシングの一例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前の状
態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の斜視
図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部の斜視図である。

【図３】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケ
ーシングの他例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前の状
態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の斜視
図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部の斜視図である。

【図４】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケ
ーシングの更に他例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前
の状態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の
斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部の斜視図である。

【図５】同上の実施形態において掛止片を設ける本体ケ
ーシングの更に他例を示し、（ａ）は掛止片を設ける前
の状態の斜視図であり、（ｂ）は掛止片を設けた状態の
斜視図である。

【図６】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ 可動部 １１ 出力軸 １２ プランジャー ２ 固定部 ３ 本体ケーシング ４ａ 一方の軸受ユニット ４ｂ 他方の軸受ユニット ５ コイル５ ６ ヨークユニット６ ７１ 動吸振器７１ ７２ ばね ７３ 掛止片 ８ａ 一側の永久磁石 ８ｂ 他側の永久磁石 ９ａ 一側のヨーク９ａ ９ｂ 他側のヨーク９ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 弘幹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山田 富男 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3B202 AA07 AB19 BC05 BD01 BE09 DB04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸にプランジャーを設けてなる可動
   部と、該可動部を軸方向に往復動自在に支持して且つ往
   復駆動させてなる固定部とで大略構成され、前記固定部
   の外殻となる略筒状をした本体ケーシング内に内部に可
   動部が挿通される一方の軸受ユニット，コイル，ヨーク
   ユニット，他方の軸受ユニットをこの並びで配設し、一
   方の軸受ユニットに一側の永久磁石及びヨークを設けて
   且つヨークユニットに他側の永久磁石及びヨークを設
   け、前記本体ケーシング内に動吸振器及びばねを配設し
   て上記固定部を構成し、ヨークユニットと一方の軸受ユ
   ニットとでコイルを挟持する電動歯ブラシにおいて、ヨ
   ークユニットの側端部を掛止して該ヨークユニットと一
   方の軸受ユニットとでコイルを挟持するための掛止片を
   本体ケーシング内面に突設して成ることを特徴とする電
   動歯ブラシ。
2. 【請求項２】 掛止片を半円形状に形成して成ることを
   特徴とする請求項１記載の電動歯ブラシ。
3. 【請求項３】 本体ケーシングを切り起こして形成した
   掛止片を設けて成ることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の電動歯ブラシ。
4. 【請求項４】 本体ケーシングと別体の掛止片を本体ケ
   ーシング外面側より本体ケーシングを貫通して本体ケー
   シング内に突設して成ることを特徴とする請求項１記載
   の電動歯ブラシ。