JP2019034042A - electric toothbrush - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書によって開示される技術は、電動歯ブラシに関する。 The technology disclosed by this specification is related with an electric toothbrush.
従来の電動歯ブラシの一例として、特開平０８−２８０７１７号公報（下記特許文献１）に記載の電動歯ブラシが知られている。この電動歯ブラシは、モータと、一端にブラシ体が連結される棒状の駆動軸と、モータと駆動軸との間に介設され、モータの回転運動を駆動軸の往復運動に変換する運動変換機構とを備えている。また、モータには、モータ駆動回路が接続されており、モータ駆動回路によりモータに印加する電圧を変化させることで、モータの回転数が調整可能となっている。 As an example of a conventional electric toothbrush, an electric toothbrush described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-280717 (the following Patent Document 1) is known. This electric toothbrush has a motor, a rod-shaped drive shaft having a brush body connected to one end thereof, and a motion conversion mechanism that is interposed between the motor and the drive shaft and converts the rotational motion of the motor into a reciprocating motion of the drive shaft. And. In addition, a motor drive circuit is connected to the motor, and the number of rotations of the motor can be adjusted by changing the voltage applied to the motor by the motor drive circuit.
運動変換機構は、モータの回転軸に取り付けられたピニオンギアと、ピニオンギアに歯合するアイドルギアと、アイドルギアに歯合するフェースギアと、フェースギアの背面側に取り付けられた偏芯ピンと、駆動軸の他端に設けられたカムとを備えている。カムには長円状に介設する長円部が設けられており、長円部に偏芯ピンが回転摺動可能に挿通されている。 The motion conversion mechanism includes a pinion gear attached to the rotation shaft of the motor, an idle gear meshed with the pinion gear, a face gear meshed with the idle gear, an eccentric pin attached to the back side of the face gear, And a cam provided at the other end of the drive shaft. The cam is provided with an oval portion interposed in an oval shape, and an eccentric pin is inserted into the oval portion so as to be able to rotate and slide.
モータを回転させると、運動変換機構により、モータの回転がピニオンギアを通じてフェースギアに伝達され、偏芯ピンがカムの長円部内で偏芯回転しつつ前後方向に変位する。これにより、駆動軸が前後に往復運動し、駆動軸の先端のブラシ体が動作する。 When the motor is rotated, the rotation of the motor is transmitted to the face gear through the pinion gear by the motion conversion mechanism, and the eccentric pin is displaced in the front-rear direction while eccentrically rotating within the elliptical portion of the cam. As a result, the drive shaft reciprocates back and forth, and the brush body at the tip of the drive shaft operates.
しかしながら、ブラシ体を低速振動で動作させる場合、モータに印加される電圧を下げ、モータを低速回転で動作させる必要があるが、このようにすると、モータのトルクが低下することで、歯を磨く力が弱くなるという問題がある。これを解決するために、例えば、アイドルギアに遊星ギア機構を持たせてモータの回転を減速させることも考えられるが、このようにすると、ブラシ体を高速振動させることができなくなるという問題があった。 However, when operating the brush body with low-speed vibration, it is necessary to lower the voltage applied to the motor and operate the motor at low-speed rotation. However, in this case, the torque of the motor decreases, and the teeth are brushed. There is a problem of weakness. In order to solve this problem, for example, it is conceivable to reduce the rotation of the motor by providing a planetary gear mechanism to the idle gear. However, in this case, there is a problem that the brush body cannot be vibrated at high speed. It was.
本明細書で開示される電動歯ブラシは、回転軸にピニオンギアが接続されたモータと、別体の歯ブラシ体が一端に接続可能となっており、他端にブラシ駆動部が設けられており、前記ブラシ駆動部により駆動されるブラシ駆動シャフトと、第１入力ギア及び第１出力ギアを有しており前記第１入力ギアの回転を減速して前記第１出力ギアに伝達する減速機構と、第２入力ギア及び前記第２入力ギアの回転が伝達される第２出力ギア、並びに前記第２入力ギア及び前記第２出力ギアの回転とは独立して回転する中継ギアを有する切替え機構と、を備える電動歯ブラシであって、前記ブラシ駆動部には、前記第１出力ギア又は前記中継ギアが接続可能となっており、前記ブラシ駆動部は、接続された前記第１出力ギア、又は、接続された前記中継ギアの回転に連動して前記ブラシ駆動シャフトを駆動可能となっており、前記切替え機構は、第１切替え位置、及び、第２切替え位置の２つの位置を相互に変位可能となっており、前記第１切替え位置では、前記第２入力ギアは、前記ピニオンギアとかみ合う位置にあり、前記第２出力ギアは、前記ブラシ駆動部に接続される位置にあり、前記第２切替え位置では、前記第２入力ギアは、前記ピニオンギアの回転を前記第１入力ギアに伝達するアイドルギアであって、前記ピニオンギア及び前記第１入力ギアとかみ合う位置にあり、前記中継ギアは、前記第１出力ギアの回転を前記ブラシ駆動部に伝達するアイドルギアであって、前記第１出力ギアとかみ合い、且つ、前記ブラシ駆動部に接続される位置にある。 In the electric toothbrush disclosed in the present specification, a motor having a pinion gear connected to a rotating shaft and a separate toothbrush body can be connected to one end, and a brush driving unit is provided on the other end. A brush drive shaft driven by the brush drive unit, a reduction mechanism that has a first input gear and a first output gear and decelerates the rotation of the first input gear and transmits it to the first output gear; A switching mechanism including a second input gear and a second output gear to which the rotation of the second input gear is transmitted, and a relay gear that rotates independently of the rotation of the second input gear and the second output gear; An electric toothbrush comprising the brush drive unit, wherein the first output gear or the relay gear is connectable, and the brush drive unit is connected to the first output gear or connected. Said relay The brush drive shaft can be driven in conjunction with the rotation of the door, and the switching mechanism can displace the two positions of the first switching position and the second switching position, In the first switching position, the second input gear is in a position that meshes with the pinion gear, the second output gear is in a position connected to the brush drive unit, and in the second switching position, the second input gear is The two-input gear is an idle gear that transmits the rotation of the pinion gear to the first input gear, and is in a position that meshes with the pinion gear and the first input gear, and the relay gear is the first output gear Is an idle gear that transmits the rotation of the motor to the brush drive unit, meshes with the first output gear, and is connected to the brush drive unit.
このように構成することで、ブラシ駆動シャフトを高速に駆動させる場合は、切替え機構を第１切替え位置にし、ブラシ駆動シャフトを低速に駆動させる場合は、切替え機構を第２切替え位置にして減速機構を用いる構成とすることで、従来のようにモータの電圧を変えることなく、ブラシ駆動シャフトの駆動速度が調整可能となる。
また、ブラシ駆動シャフトを低速に駆動させる場合は、例えば遊星ギア機構のような減速機構を用いて減速するため、従来のようにモータの電圧を下げて低速回転させる構成と比較して、モータの電圧降下によるトルクの減少がないことから、歯を磨く力を強くすることができる。
With this configuration, when the brush drive shaft is driven at a high speed, the switching mechanism is set to the first switching position, and when the brush drive shaft is driven at a low speed, the switching mechanism is set to the second switching position to reduce the speed reduction mechanism. By using the configuration, the driving speed of the brush drive shaft can be adjusted without changing the voltage of the motor as in the prior art.
Also, when driving the brush drive shaft at a low speed, the speed of the brush is reduced by using a reduction mechanism such as a planetary gear mechanism. Since there is no decrease in torque due to a voltage drop, the power to brush teeth can be increased.
また、前記ブラシ駆動部は、前記ブラシ駆動シャフトを回転させる回転駆動ギアと、前記ブラシ駆動シャフトを振動させる振動発生機構と、前記振動発生機構を駆動する振動駆動ギアと、を備えており、前記第１切替え位置では、前記第２出力ギアは前記振動駆動ギアとかみ合っており、前記回転駆動ギアとはかみ合っておらず、前記第２切替え位置では、前記中継ギアは前記回転駆動ギアとかみ合っており、前記回転駆動ギアとはかみ合っていない構成としても良い。 The brush drive unit includes a rotation drive gear that rotates the brush drive shaft, a vibration generation mechanism that vibrates the brush drive shaft, and a vibration drive gear that drives the vibration generation mechanism, At the first switching position, the second output gear meshes with the vibration driving gear and does not mesh with the rotational driving gear, and at the second switching position, the relay gear meshes with the rotational driving gear. In addition, a configuration that does not mesh with the rotation drive gear may be employed.
このように構成することで、ブラシ駆動シャフトを高速で駆動させる第１切替え位置では、振動駆動ギアを回転させることで、ブラシ駆動シャフトを高速で振動させることができる。また、ブラシ駆動シャフトを低速で駆動させる第２切替え位置では、回転駆動ギアを回転させることで、ブラシ駆動シャフトを低速で回転させることができる。一般的に、ブラシ駆動シャフトに接続される歯ブラシ体を高速で振動させると、歯の表面に付着した歯垢を除去する力が上がり、歯ブラシ体を低速でゆっくり回転させると、歯の隙間に付着した歯垢をかき出し易くなる。従って、上記のように構成することで、磨くモード（第１切替え位置）とかき出しモード（第２切替え位置）の２つのモードを実現することができる。 With this configuration, at the first switching position where the brush drive shaft is driven at high speed, the brush drive shaft can be vibrated at high speed by rotating the vibration drive gear. Moreover, in the 2nd switching position which drives a brush drive shaft at low speed, a brush drive shaft can be rotated at low speed by rotating a rotational drive gear. Generally, when the toothbrush body connected to the brush drive shaft is vibrated at a high speed, the force to remove plaque adhering to the tooth surface increases, and when the toothbrush body is slowly rotated at a low speed, it adheres to the tooth gap. It becomes easy to scrape off the plaque. Therefore, by configuring as described above, two modes of the polishing mode (first switching position) and the scraping mode (second switching position) can be realized.
また、前記振動駆動ギアは、前記ブラシ駆動シャフトに、前記ブラシ駆動シャフトを中心として回転可能に取り付けられており、前記振動発生機構は、前記ブラシ駆動シャフトに挿通されるスリーブと、前記スリーブの外周側面に固定された錘とを有し、前記スリーブは、前記振動駆動ギアと連動して回転し、前記スリーブの回転により発生する錘の遠心力により、前記スリーブの内面が前記ブラシ駆動シャフトに当たることで、前記ブラシ駆動シャフトを振動させる構成としても良い。 The vibration drive gear is attached to the brush drive shaft so as to be rotatable about the brush drive shaft, and the vibration generating mechanism includes a sleeve inserted through the brush drive shaft, and an outer periphery of the sleeve. A weight fixed to a side surface, and the sleeve rotates in conjunction with the vibration drive gear, and the inner surface of the sleeve hits the brush drive shaft by centrifugal force of the weight generated by the rotation of the sleeve. Thus, the brush drive shaft may be configured to vibrate.
このように構成することで、錘の遠心力によりブラシ駆動シャフトを振動させることができる。 By comprising in this way, a brush drive shaft can be vibrated by the centrifugal force of a weight.
また、前記ブラシ駆動シャフトの端部には、回転ストッパー部が設けられており、前記切替え機構は、前記回転ストッパー部と係止することで前記回転駆動ギアの回転を停止させるストッパー係止部を有しており、前記第１切替え位置では、前記ストッパー係止部は前記ストッパー部と係止しており、前記第２切替え位置では、前記ストッパー係止部と前記ストッパー部との係止が解除される構成としても良い。 Further, a rotation stopper portion is provided at an end portion of the brush drive shaft, and the switching mechanism has a stopper engagement portion that stops rotation of the rotation drive gear by being engaged with the rotation stopper portion. And at the first switching position, the stopper locking portion is locked with the stopper portion, and at the second switching position, the locking between the stopper locking portion and the stopper portion is released. It is good also as a structure to be performed.
このように構成することで、第１切替え位置（磨くモード）で、ブラシ駆動シャフトの回転ストッパー部と切替え機構のストッパー係止部とが係止するため、第１切替え位置でブラシ駆動シャフトが回転することを防止できる。 By configuring in this way, the brush drive shaft rotates at the first switching position because the rotation stopper portion of the brush drive shaft and the stopper locking portion of the switching mechanism are locked at the first switching position (polishing mode). Can be prevented.
本明細書に開示される電動歯ブラシによれば、歯ブラシ体が接続されるブラシ駆動シャフトを、減速機構を用いて低速で駆動させる機構、及び、減速機構を用いずに高速で駆動させる機構の２つの機構を互いに切替えることができる。 According to the electric toothbrush disclosed in the present specification, the brush driving shaft to which the toothbrush body is connected is driven at a low speed using a speed reduction mechanism, and the mechanism is driven at a high speed without using a speed reduction mechanism. Two mechanisms can be switched to each other.
＜実施形態＞
図１から図９を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態の電動歯ブラシ１０は、図１に示すように、歯ブラシ体２０と、本体ケース３０と、ブラシ軸収容筒部３７と、電池ホルダ３６と、駆動本体部４０とを備えている。以降の説明では、図１から図９における図示上側を上方向とする。
<Embodiment>
The present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
本体ケース３０は、図１に示すように、上下方向に長い有底円筒状をなす把持部３１と、把持部３１の上端から上方に先窄まり状をなす連結部３２とを備えている。本体ケース３０の内部には、下側に電池ホルダ３６が収容されており、上側に駆動本体部４０が収容されている。電池ホルダ３６の内部には、図示しない電池が収容されている。図示しない電池は、一般的な乾電池であり、交換可能となっている。連結部３２の上端には、第１保持壁３３が設けられており、連結部３２の内部には、第２保持壁３４及び第３保持壁３５が上下方向に所定の間隔を空けて配されている。第１保持壁３３、第２保持壁３４、及び第３保持壁３５は、連結部３２とそれぞれ連なっており、第１保持壁３３、第２保持壁３４、及び第３保持壁３５には、それぞれ挿通孔が開口して設けられている。第１保持壁３３、第２保持壁３４、及び第３保持壁３５のそれぞれの挿通孔は、同軸上に配されている。
As shown in FIG. 1, the main body case 30 includes a
ブラシ軸収容筒部３７は、図１に示すように、本体ケース３０の上端部に固定されている。ブラシ軸収容筒部３７は、上方に向けて先窄まり状をなし、内部が空洞となっている。ブラシ軸収容筒部３７の上部には、カバー３８が設けられている。カバー３８は、ブラシ軸収容筒部３７の側面から、上下方向と交差する一方向に突出し、さらにその先端から、上方に突出する形状をなしている。
As shown in FIG. 1, the brush shaft accommodating
歯ブラシ体２０は、図１に示すように、上方に向けて先窄まり状をなすブラシ軸部２１と、ブラシ部２４とを備えている。ブラシ部２４は、所謂、３６０度ブラシであって、ブラシ軸部２１の先端のブラシヘッド部２３に固定されている。歯ブラシ体２０は消耗品であり、交換可能となっている。歯ブラシ体２０は、ブラシ軸収容筒部３７の上方から挿通されている。ブラシ部２４の一方の側面は、図１に示すように、カバー３８により覆われている。これにより、ブラシ部２４を奥歯の側面等に当てた際、カバー３８が口内の頬の内側に当たるため、頬の内側にブラシ部２４が当たることを防止している。ブラシ軸部２１の下端面には、後述するブラシ駆動シャフト６０の歯ブラシ体固定部６１が挿通される固定溝２２が開口して設けられている。
As shown in FIG. 1, the
駆動本体部４０は、図１、図２に示すように、モータ５１と、ブラシ駆動シャフト６０と、減速機構８０と、切替え機構９０とを備えている。
モータ５１は、直流モータであって、図１に示すように、電池ホルダ３６の上側に配されている。モータ５１は、モータ５１の回転軸であるモータシャフト５２が上側になるように配されている。モータ５１は電池ホルダ３６の内部の図示しない電池と、図示しない電源スイッチを介して電気的に接続されている。図示しないものの、電源スイッチがＯＮにされると、電池ホルダ３６内の電池から、モータ５１の電源端子に一定の電圧が印加され、モータシャフト５２が回転する。モータシャフト５２の回転数は、適正負荷時で５０００ｒｐｍとなっている。モータシャフト５２には、ピニオンギア５３が接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive
The
ブラシ駆動シャフト６０は、図２に示すように、上下方向に長い棒状をなしており、第１保持壁３３、第２保持壁３４、及び第３保持壁３５の挿通孔に挿通されている。ブラシ駆動シャフト６０の上端は、第１保持壁３３の上面から露出している。
As shown in FIG. 2, the
ブラシ駆動シャフト６０の上端には、図１、図２に示すように、歯ブラシ体固定部６１が設けられている。歯ブラシ体固定部６１は、円柱状をなす基端部６２と、基端部６２の上端から上方に突出する突起部６３とを備えている。歯ブラシ体固定部６１は、別体の歯ブラシ体２０の固定溝２２と嵌合されている。歯ブラシ体２０がブラシ駆動シャフト６０を軸として回転方向に力が加えられたとしても、固定溝２２の内面が突起部６３に当たるため、歯ブラシ体２０がブラシ駆動シャフト６０に保持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a toothbrush
ブラシ駆動シャフト６０の下側には、図１、図２に示すように、ブラシ駆動部６４が設けられている。ブラシ駆動部６４は、回転駆動ギア６５と、振動駆動ギア６９とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
振動駆動ギア６９は、図１に示すように、ブラシ駆動シャフト６０に挿通され、本体ケース３０の第２保持壁３４の上面に当接することで、本体ケース３０内に保持されている。振動駆動ギア６９は、図８に示すように、ブラシ駆動シャフト６０の軸に固定されておらず、ブラシ駆動シャフト６０とは独立して回転可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
ブラシ駆動シャフト６０には、図１、図２、図８に示すように、振動発生機構６６が設けられている。振動発生機構６６は、上下方向に延びる円筒状のスリーブ６７と、スリーブ６７の側面に固定された上下方向に長い錘６８とを備えている。スリーブ６７はブラシ駆動シャフト６０に挿通されており、スリーブ６７の外周面の下端部が、振動駆動ギア６９の挿通孔の内周面に固定されている。これにより、振動駆動ギア６９が回転すると、合わせてスリーブ６７も回転する。スリーブ６７が回転すると、錘６８に遠心力が働き、スリーブ６７の内面がブラシ駆動シャフト６０の外面に当たる。これにより、振動駆動ギア６９が回転すると、ブラシ駆動シャフト６０が振動し、歯ブラシ体２０が振動するようになっている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 8, the
第１保持壁３３の挿通孔の内径は、図１に示すように、スリーブ６７の外径よりも小さくなっている。これにより、スリーブ６７が振動等により上方に変位しようとすると、スリーブ６７の上端が第１保持壁３３の下面に当接し、スリーブ６７がブラシ駆動シャフト６０から上方に抜けることが防止されている。
The inner diameter of the insertion hole of the first holding
回転駆動ギア６５は、図８に示すように、ブラシ駆動シャフト６０の軸に固定されており、第２保持壁３４と、第３保持壁３５との間に配されている。回転駆動ギア６５が回転すると、併せてブラシ駆動シャフト６０も回転する。
As shown in FIG. 8, the
ブラシ駆動シャフト６０の下端には、図１に示すように、回転ストッパー７０が設けられている。回転ストッパー７０の下面の両側端からは、図５から図７に示すように、下方に向けて一対のストッパー側嘴部７１が突出して設けられている。
As shown in FIG. 1, a
減速機構８０は、図４に示すように、第１入力ギア８２と、第１出力ギア８４と、遊星ギア機構８５とを備えている。遊星ギア機構８５には、下方から第１入力シャフト８１が接続されており、上方から第１出力シャフト８３が接続されている。第１入力シャフト８１と第１出力シャフト８３とは、上下方向に同軸に配されている。第１入力ギア８２は、第１入力シャフト８１の軸に固定されており、第１出力ギア８４は、第１出力シャフト８３の軸に固定されている。遊星ギア機構８５の入力と出力のギア比は、８３：１に設定されている。減速機構８０は、図示しないものの、本体ケース３０内で動かないように固定されている。
As shown in FIG. 4, the
切替え機構９０は、図４に示すように、下側の第２入力ギア９２と、上側の第２出力ギア９３と、第２入力ギア９２と第２出力ギア９３との間に配された中継ギア９４と、第２入力ギア９２と中継ギア９４との間に配されたストッパー係止部９５とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
第２入力ギア９２、中継ギア９４、及び第２出力ギア９３には、図９に示すように、第２シャフト９１が挿通されている。第２入力ギア９２及び第２出力ギア９３は第２シャフト９１の軸に固定されている。第２入力ギア９２が回転すると、第２入力ギア９２の回転は第２シャフト９１を介して第２出力ギア９３に伝達され、第２出力ギア９３も回転する。
As shown in FIG. 9, the
中継ギア９４は、図９に示すように、第２シャフト９１の軸に固定されておらず、第２シャフト９１の回転と独立して回転可能となっている。第２シャフト９１の外周面には、中継ギア９４を挟んで２つのナット９８が固定されている。これにより、中継ギア９４が上下方向に変位するとナット９８に当接するため、中継ギア９４が第２シャフト９１の軸上から上下方向に動くことが防止されている。
As shown in FIG. 9, the
ストッパー係止部９５は、図１、図９に示すように、係止基端部９６と、係止基端部９６の上面の両側端から上方に突出する一対の係止側嘴部９７とを備えている。係止基端部９６には、上下方向に開口する挿通孔が設けられており、係止基端部９６の挿通孔には、第２シャフト９１が挿通されている。係止基端部９６は第２シャフト９１の軸に固定されておらず、第２シャフト９１の回転と独立して回転可能となっている。第２シャフト９１の外周面には、係止基端部９６を挟んで２つのナット９８が固定されている。これにより、係止基端部９６が上下方向に変位するとナット９８に当接するため、ストッパー係止部９５が、第２シャフト９１の軸上から上下方向に動くことが防止されている。また、ストッパー係止部９５が第２シャフト９１の軸を中心に回転しないようにするため、図示しないものの、本体ケース３０の内部にガイドが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 9, the
切替え機構９０は、図２から図４に示す第１切替え位置、及び図５から図７に示す第２切替え位置の２つの位置を相互に変位可能となっている。電動歯ブラシ１０には、図示しないものの切替えスイッチが設けられており、切替えスイッチを切替えることで、切替え機構９０の位置を変位させることが可能となっている。
The
第１切替え位置では、図２から図４に示すように、ピニオンギア５３と、第２入力ギア９２とがかみ合っている。また、第２出力ギア９３と、振動駆動ギア６９とがかみ合っている。また、一対の係止側嘴部９７の間に、一対のストッパー側嘴部７１が入り込むことで、係止側嘴部９７とストッパー側嘴部７１とが嵌合し、ブラシ駆動シャフト６０が回転することが防止されている。
第１切替え位置では、図２から図４に示すように、減速機構８０の第１入力ギア８２、及び第１出力ギア８４、並びに切替え機構９０の中継ギア９４は、どのギアともかみ合っていない。第１切替え位置では、ピニオンギア５３が１回転すると振動駆動ギア６９が連動して１回転するように各ギアのギア比が調整されている。
At the first switching position, as shown in FIGS. 2 to 4, the
At the first switching position, as shown in FIGS. 2 to 4, the
第２切替え位置は、図５から図７に示すように、切替え機構９０を第１切替え位置から下方に変位させた位置となっている。第２切替え位置では、ピニオンギア５３と、第２入力ギア９２とがかみ合っており、第２入力ギア９２と第１入力ギア８２とがかみ合っている。即ち、第２切替え位置における第２入力ギア９２は、ピニオンギア５３の回転を第１入力ギア８２に伝達するアイドルギアの役割を果たしている。また、第１切替え位置と第２切替え位置の２つの位置において、第２入力ギア９２はピニオンギア５３とかみ合っている。このように、第１切替え位置及び第２切替え位置の２つの位置で、第２入力ギア９２がピニオンギア５３にかみ合うようにするため、ピニオンギア５３は上下方向に長いものが設定されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the second switching position is a position where the
第２切替え位置では、図５から図７に示すように、中継ギア９４と、回転駆動ギア６５とがかみ合っており、中継ギア９４と第１出力ギア８４とがかみ合っている。即ち、第２切替え位置における中継ギア９４は、第１出力ギア８４の回転を回転駆動ギア６５に伝達するアイドルギアの役割を果たしている。
At the second switching position, as shown in FIGS. 5 to 7, the
第２切替え位置では、図５から図７に示すように、第２出力ギア９３はどのギアともかみ合っておらず、係止側嘴部９７と、ストッパー側嘴部７１とは嵌合していない。第２切替え位置では、ピニオンギア５３が８３回転すると、回転駆動ギア６５が１回転するように各ギアのギア比が調整されている。
At the second switching position, as shown in FIGS. 5 to 7, the
次に、本実施形態の作用について説明する。
切替え機構９０が第１切替え位置にいる状態で、電源スイッチをＯＮにすると、電池ホルダ３６内の電池からモータ５１に電源が供給され、モータ５１が回転する。これにより、図２から図４に示すように、モータ５１のモータシャフト５２に取り付けられたピニオンギア５３も回転し、ピニオンギア５３の回転は、第２入力ギア９２から第２シャフト９１を介して第２出力ギア９３に伝達される。さらに、第２出力ギア９３の回転は、振動駆動ギア６９に伝達され、振動駆動ギア６９が回転する。モータ５１は、およそ５０００ｒｐｍで回転しており、振動駆動ギア６９も同じ回転数で回転する。この時、スリーブ６７の側面に固定されている錘６８も併せて回転する。錘６８は遠心力によりブラシ駆動シャフト６０の軸の法線方向に力が働くため、スリーブ６７の錘６８が取り付けられている箇所の内面とブラシ駆動シャフト６０の外面とが当たる。これにより、ブラシ駆動シャフト６０が振動し、ブラシ駆動シャフト６０に取り付けられている歯ブラシ体２０も振動する。ピニオンギア５３の回転に併せて歯ブラシ体２０が振動するため、歯ブラシ体２０の振動周波数は、モータ５１の回転周波数と同じとなり、８３Ｈｚとなる。一般的に、ブラシ駆動シャフト６０に接続される歯ブラシ体２０を高速で振動させると、歯の表面に付着した歯垢を除去する力が上がることから、第１切替え位置では、電動歯ブラシ１０を磨くモードとして使用する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the power switch is turned on while the
次に、歯ブラシ体２０のブラシ部２４を歯の表面に当てると、８３Ｈｚの振動が歯に伝わり、歯の歯垢が除去される。この時、歯ブラシ体２０を上下に動かしても、ストッパー側嘴部７１と係止側嘴部９７とが嵌合してブラシ駆動シャフト６０の回転が阻止されているため、歯ブラシ体２０が回転することはない。ここで、歯ブラシ体２０が回転してしまうとすると、歯に対して振動が伝わりにくくなり磨く力が落ちてしまうため、ブラシ駆動シャフト６０が回転しないように阻止されている。
Next, when the
次に、図示しない切替えスイッチを切替えて、切替え機構９０を第２切替え位置にする。すると、図５から図７に示すように、モータ５１のピニオンギア５３の回転は、第２入力ギア９２を介して第１入力ギア８２に伝達される。第１入力ギア８２の回転は遊星ギア機構８５を介して第１出力ギア８４に伝達される。さらに、第１出力ギア８４の回転は、中継ギア９４を介して回転駆動ギア６５に伝達される。ピニオンギア５３の回転数と回転駆動ギア６５の回転数の比は８３：１であるので、回転駆動ギア６５はおよそ６０ｒｐｍで回転する。
Next, a changeover switch (not shown) is changed over to set the
次に、歯ブラシ体２０のブラシ部２４を歯と歯の隙間にやや強めに当てる。すると、歯ブラシ体２０の低速で高トルクの回転により、歯の隙間に付着した歯垢がかき出される。このように、一般的に、歯ブラシ体２０を低速でゆっくり回転させると、歯の隙間に付着した歯をかき出し易くなることから、第２切替え位置では、電動歯ブラシ１０をかき出しモードとして使用する。
Next, the
このように、ブラシ駆動シャフト６０を高速に駆動させる場合は、切替え機構９０を第１切替え位置にし、ブラシ駆動シャフト６０を低速に駆動させる場合は、切替え機構９０を第２切替え位置にして減速機構８０を用いる構成とすることで、従来のようにモータの電圧を変えることなく、ブラシ駆動シャフト６０の駆動速度が調整可能となる。また、ブラシ駆動シャフト６０を低速に駆動させる場合は、モータ５１のピニオンギア５３の回転は遊星ギア機構８５により減速されるため、従来のようにモータの電圧を下げて低速回転させる構成と比較して、モータ５１の電圧降下によるトルクの減少がないことから、歯を磨く力を強くすることができる。
Thus, when the
以上のように本実施形態によれば、ブラシ駆動シャフト６０を高速に駆動させる場合は、切替え機構９０を第１切替え位置にし、ブラシ駆動シャフト６０を低速に駆動させる場合は、切替え機構９０を第２切替え位置にして減速機構８０を用いる構成とすることで、従来のようにモータの電圧を変えることなく、ブラシ駆動シャフト６０の駆動速度が調整可能となる。
また、ブラシ駆動シャフト６０を低速に駆動させる場合は、例えば遊星ギア機構のような減速機構８０を用いて減速するため、従来のようにモータの電圧を下げて低速回転させる構成と比較して、モータ５１の電圧降下によるトルクの減少がないことから、歯を磨く力を強くすることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
Also, when driving the
また、ブラシ駆動シャフト６０を高速で駆動させる第１切替え位置では、振動駆動ギア６９を回転させることで、ブラシ駆動シャフト６０を高速で振動させることができる。また、ブラシ駆動シャフト６０を低速で駆動させる第２切替え位置では、回転駆動ギア６５を回転させることで、ブラシ駆動シャフト６０を低速で回転させることができる。一般的に、ブラシ駆動シャフト６０に接続される歯ブラシ体２０を高速で振動させると、歯の表面に付着した歯垢を除去する力が上がり、歯ブラシ体２０を低速でゆっくり回転させると、歯の隙間に付着した歯垢をかき出し易くなる。従って、上記のように構成することで、磨くモード（第１切替え位置）とかき出しモード（第２切替え位置）の２つのモードを実現することができる。
Further, at the first switching position where the
また、錘６８の遠心力によりブラシ駆動シャフト６０を振動させることができる。
Further, the
また、第１切替え位置（磨くモード）では、ブラシ駆動シャフト６０の回転ストッパー部７０と切替え機構９０のストッパー係止部９５とが係止するため、第１切替え位置でブラシ駆動シャフト６０が回転することを防止できる。
In the first switching position (polishing mode), the
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）本実施形態では、モータ５１に印加される電圧は一定としたが、第１切替え位置、及び、第２切替え位置のそれぞれの位置において、モータに印加される電圧を可変させる構成としても良い。例えば、電動歯ブラシにＰＷＭ制御部を設け、モータに印加される電圧を可変させる構成としても良い。
（２）本実施形態では、第１切替え位置では歯ブラシ体２０が振動し、第２切替え位置では歯ブラシ体２０が回転する構成としたが、振動又は回転のいずれかのみの構成としても良い。この場合、切替え機構の切替え位置を変更すると、振動モードのみの構成とする場合は歯ブラシ体の振動周波数が変化し、回転モードのみの構成とする場合は歯ブラシ体の回転周波数が変化する構成としても良い。
（３）本実施形態では、振動発生機構６６は、ブラシ駆動シャフト６０に挿通されたスリーブ６７の側面に錘６８を固定し、錘６８の遠心力によりブラシ駆動シャフト６０を振動させる構成としたが、ブラシ駆動シャフト６０を振動させることができればどのような構成でも良い。例えば、ピニオンギアの回転を、カム機構を用いて左右方向又は上下方向の運動に変換する構成としても良い。
（４）本実施形態では、電動歯ブラシ１０に用いられる電池は、一般的な交換可能な乾電池としたが、例えば、リチウムイオン電池等を用いて充電する構成としても良い。
（５）本実施形態では、ブラシ部２４は３６０度ブラシとしたが、ブラシ部は、一方向に毛先が延びる一般的なブラシとしても良い。
（６）本実施形態では、減速機構８０に遊星ギア機構８５を設けて、ピニオンギア５３の回転を減速する構成としたが、減速する構成としてはどのような構成にしても良く、例えば、遊星ギア機構８５の代わりに、減速比の大きな単体のギアを設けても良いし、また、不思議遊星歯車機構を用いても良い。
（７）本実施形態では、第１切替え位置ではピニオンギア５３の回転数と振動駆動ギア６９の回転数との比は１対１となるように各ギア比が調整され、第２切替え位置ではピニオンギア５３の回転数と回転駆動ギア６５の回転数との比は８３対１となるように各ギア比が調整されていたが、各ギア比は本実施形態で示した比率に固定されることはない。例えば、第１切替え位置ではピニオンギアの回転数と振動駆動ギアの回転数との比は２対１となるように各ギア比を調整しても良いし、第２切替え位置ではピニオンギアの回転数と回転駆動ギアの回転数との比は１００対１となるように各ギア比を調整しても良い。
（８）本実施形態では、第１切替え位置において、ストッパー側嘴部７１と係止側嘴部９７とが嵌合することで、ブラシ駆動シャフト６０の回転が阻止されていたが、ブラシ駆動シャフト６０の回転を阻止することができればどのような構成としても良い。例えば、切替え機構のストッパー係止部を左右方向に延びる棒状とし、一対のストッパー側嘴部の間に、棒状のストッパー係止部を下方から入れることで、ストッパー側嘴部がストッパー係止部に当たり、ブラシ駆動シャフトの回転が阻止される構成としても良い。
<Other embodiments>
The technology disclosed in the present specification is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings, and includes, for example, the following various aspects.
(1) In this embodiment, the voltage applied to the
(2) In the present embodiment, the
(3) In the present embodiment, the
(4) In this embodiment, the battery used for the
(5) In the present embodiment, the
(6) In the present embodiment, the
(7) In the present embodiment, each gear ratio is adjusted so that the ratio of the rotation speed of the
(8) In the present embodiment, the rotation of the
１０…電動歯ブラシ
２０…歯ブラシ体
５１…モータ
５３…ピニオンギア
６０…ブラシ駆動シャフト
６４…ブラシ駆動部
６５…回転駆動ギア
６６…振動発生機構
６７…スリーブ
６８…錘
６９…振動駆動ギア
７０…回転ストッパー部
８０…減速機構
８２…第１入力ギア
８４…第１出力ギア
９０…切替え機構
９２…第２入力ギア
９３…第２出力ギア
９４…中継ギア
９５…ストッパー係止部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
別体の歯ブラシ体が一端側に接続可能となっており、他端側にブラシ駆動部が設けられており、前記ブラシ駆動部により駆動されるブラシ駆動シャフトと、
第１入力ギア及び第１出力ギアを有しており前記第１入力ギアの回転を減速して前記第１出力ギアに伝達する減速機構と、
第２入力ギア及び前記第２入力ギアの回転が伝達される第２出力ギア、並びに前記第２入力ギア及び前記第２出力ギアの回転とは独立して回転する中継ギアを有する切替え機構と、を備える電動歯ブラシであって、
前記ブラシ駆動部には、前記第１出力ギア又は前記中継ギアが接続可能となっており、前記ブラシ駆動部は、接続された前記第１出力ギア、又は、接続された前記中継ギアの回転に連動して前記ブラシ駆動シャフトを駆動可能となっており、
前記切替え機構は、第１切替え位置、及び、第２切替え位置の２つの位置を相互に変位可能となっており、
前記第１切替え位置では、前記第２入力ギアは、前記ピニオンギアとかみ合う位置にあり、前記第２出力ギアは、前記ブラシ駆動部に接続される位置にあり、
前記第２切替え位置では、前記第２入力ギアは、前記ピニオンギアの回転を前記第１入力ギアに伝達するアイドルギアであって、前記ピニオンギア及び前記第１入力ギアとかみ合う位置にあり、前記中継ギアは、前記第１出力ギアの回転を前記ブラシ駆動部に伝達するアイドルギアであって、前記第１出力ギアとかみ合い、且つ、前記ブラシ駆動部に接続される位置にある電動歯ブラシ。 A motor with a pinion gear connected to the rotating shaft;
A separate toothbrush body can be connected to one end side, a brush drive unit is provided on the other end side, and a brush drive shaft driven by the brush drive unit;
A speed reduction mechanism that has a first input gear and a first output gear and decelerates the rotation of the first input gear and transmits it to the first output gear;
A switching mechanism including a second input gear and a second output gear to which the rotation of the second input gear is transmitted, and a relay gear that rotates independently of the rotation of the second input gear and the second output gear; An electric toothbrush comprising:
The first output gear or the relay gear can be connected to the brush drive unit, and the brush drive unit can rotate the connected first output gear or the connected relay gear. The brush drive shaft can be driven in conjunction with it,
The switching mechanism is capable of displacing two positions, a first switching position and a second switching position,
In the first switching position, the second input gear is in a position meshing with the pinion gear, and the second output gear is in a position connected to the brush drive unit,
In the second switching position, the second input gear is an idle gear that transmits rotation of the pinion gear to the first input gear, and is in a position that meshes with the pinion gear and the first input gear, The relay gear is an idler gear that transmits the rotation of the first output gear to the brush drive unit, meshes with the first output gear, and is in a position connected to the brush drive unit.
前記第１切替え位置では、前記第２出力ギアは前記振動駆動ギアとかみ合っており、前記回転駆動ギアとはかみ合っておらず、
前記第２切替え位置では、前記中継ギアは前記回転駆動ギアとかみ合っており、前記回転駆動ギアとはかみ合っていない請求項１に記載の電動歯ブラシ。 The brush drive unit includes a rotation drive gear that rotates the brush drive shaft, a vibration generation mechanism that vibrates the brush drive shaft, and a vibration drive gear that drives the vibration generation mechanism.
In the first switching position, the second output gear meshes with the vibration drive gear and does not mesh with the rotational drive gear;
2. The electric toothbrush according to claim 1, wherein at the second switching position, the relay gear meshes with the rotation drive gear and does not mesh with the rotation drive gear.
前記振動発生機構は、前記ブラシ駆動シャフトに挿通されるスリーブと、前記スリーブの外周側面に固定された錘とを有し、
前記スリーブは、前記振動駆動ギアと連動して回転し、前記スリーブの回転により発生する錘の遠心力により、前記スリーブの内面が前記ブラシ駆動シャフトに当たることで、前記ブラシ駆動シャフトを振動させる請求項２に記載の電動歯ブラシ。 The vibration drive gear is attached to the brush drive shaft so as to be rotatable around the brush drive shaft,
The vibration generating mechanism includes a sleeve inserted through the brush drive shaft, and a weight fixed to an outer peripheral side surface of the sleeve,
The sleeve rotates in conjunction with the vibration drive gear, and the brush drive shaft is vibrated by the inner surface of the sleeve hitting the brush drive shaft by centrifugal force of a weight generated by the rotation of the sleeve. The electric toothbrush according to 2.
前記切替え機構は、前記回転ストッパー部と係止することで前記回転駆動ギアの回転を停止させるストッパー係止部を有しており、
前記第１切替え位置では、前記ストッパー係止部は前記回転ストッパー部と係止しており、前記第２切替え位置では、前記ストッパー係止部と前記回転ストッパー部との係止が解除される請求項２又は請求項３に記載の電動歯ブラシ。 At the end of the brush drive shaft, a rotation stopper is provided,
The switching mechanism has a stopper locking portion that stops the rotation of the rotation drive gear by locking with the rotation stopper portion,
The stopper locking portion is locked with the rotation stopper portion at the first switching position, and the locking between the stopper locking portion and the rotation stopper portion is released at the second switching position. The electric toothbrush according to claim 2 or claim 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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