JP3045412B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの回転運動を、
直線往復運動と揺動往復運動とに選択的に変更可能と
し、ブラシの動きをいわゆるバス方式とローリング方式
に切替えられる電動歯ブラシに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電動歯ブラシでは、特開昭６３−
７７４０４号公報に記載されているように、バス−ロー
リング切替式のものが開発・提示されており、かかる電
動歯ブラシは、その内蔵モータのモータ軸を、ピニオン
と、フェイスギヤと、直線運動用第１偏心カム及び揺動
往復運動用第２偏心カムとからなる運動方向変換カム部
とを介して、作動体としてのブラシ取付軸に連結してい
る。

【０００３】かかる構成によって、内蔵モータの正逆回
転によって、ブラシ取付軸を、選択的に、その軸線方向
に直線運動させたり、その軸線周りに一定の角度で揺動
運動させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の電動歯ブラシは、未だ、以下の解決すべき課題を有し
ていた。

【０００５】即ち、この電動歯ブラシは、運動方向変換
カム部を、直線運動用第１偏心カムと揺動往復運動用第
２偏心カムとを同軸一体成形して構成しているが、これ
らは精密なカム面を必要とするので、部品製造段階にお
ける偏心カムの寸法管理が煩雑となっていた。

【０００６】本発明は、上記した課題を解決することが
できる電動歯プラシを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシング１
０内に内蔵した正逆切換可能なモータ１３の上方出力軸
２１にピニオン２２を取付け、同ピニオン２２の回転
を、ケーシング内に内蔵した運動方向変換カム部１４を
介してブラシ取付軸１５に連動せしめた電動歯ブラシに
おいて、上記運動方向変換カム部１４を、 ａ）ピニオン２２と直交状態で噛合するフェイスギア２
７と、 ｂ）フェイスギア２７に一体的に取付けられ、かつ、そ
の軸線Ｌ２をフェイスギアの枢軸２６の軸線Ｌ１より偏
心させた偏心カム２９と、 ｃ）一端側に偏心カム２９と係合する第一の長円形開口
３１を、他端側に上記長円形開口３１の長径方向と直交
する方向を長径方向とし上記偏心カムが係合しない第二
の長円形開口３３を具備し、上記両長円形開口３１，３
３が枢軸２６により貫通されている方向変換用カム受筒
３０と、 ｄ）該方向変換用カム受筒３０の外周面に嵌合しブラシ
取付軸１５と連結される環状リング３５と、から構成
し、上記方向変換用カム受筒３０と環状リング３５の間
に上記方向変換用カム受筒３０の回動を略９０度の範囲
に規制するストッパー３４，３６を形成するとともに、
上記モータ１３の正逆回転により、上記方向変換用カム
受筒３０の第一の長円形開口３１の長径方向を、ブラシ
取付軸の軸線方向と、軸線方向と直交する方向とに切換
自在とし、第一の長円形開口３１の短径方向に上記方向
変換用カム受筒３０を移動可能としつつ第二の長円形開
口３３の短径方向への移動を規制することで、上記ブラ
シ取付軸１５を軸線周りに揺動往復運動又は軸線に沿っ
て直線往復運動可能な構成としたことを特徴とする電動
歯ブラシに係るものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る電動歯ブラシを、添付図
に示す実施例に基づいて具体的に説明する。

【０００９】（電動歯ブラシＡの全体構成）まず、本発
明に係る電動歯ブラシＡの全体構成を、図１を参照して
説明する。

【００１０】図示するように、電動歯ブラシＡは、長尺
の中空円筒状のケーシング１０内に、下方から上方に向
けて順に、２次誘導コイル１１と、２次電池１２と、モ
ータ１３と、運動方向変換カム部１４と、ブラシ取付軸
１５とを内蔵しており、作動体としてのブラシ取付軸１
５には、図示しないブラシ体が着脱自在に取付けられ
る。

【００１１】また、ケーシング１０の周面には、モータ
１３と２次電池１２との間をオン・オフさせるととも
に、正逆極性を切り換え、運動方向変換カム部１４を操
作して、ブラシ取付軸１５に上下運動（バス）又は揺動
運動（ロータリ）させる操作スイッチ１６が取付けられ
ている。

【００１２】そして、電動歯ブラシＡの２次誘導コイル
１１を図示しない充電器の一次誘導コイルに装着するこ
とによって、２次電池１２が充電されることになる。

【００１３】（運動方向変換カム部１４）次に、本発明
の要旨をなす運動方向変換カム部１４の構成を、図１〜
図４を参照して説明する。

【００１４】図１において、ケーシング１の中央部にモ
ータケーシング２０によって囲繞された状態で配設した
モータ１３は、その上方から取り出したモータ出力軸２
１にピニオン２２を取付けている。

【００１５】モータケーシング２０の上板２３には平行
間隔を開けて一対の軸受板２４，２５が立設されてお
り、軸受板２４，２５には枢軸２６の両端が支持されて
いる。

【００１６】枢軸２６には、図１，図３及び図４に示す
ように、一端にフェイスギア２７を一体的に取付けた筒
状のギア取付筒２８が回転自在に装着されており、同フ
ェイスギア２７は、ピニオン２２と常時噛合している。

【００１７】ギア取付軸２８のフェイスギア２７側には
偏心カム２９が一体的に取付けられており、同偏心カム
２９の軸線Ｌ２は、図５に示すように、ギア取付筒２８
（フェイスギア２７）の軸線Ｌ１から偏心量ｅだけ偏心
した位置にある。

【００１８】この偏心カム２９の外周面上には、図４に
示すように、環状の方向変換用カム受筒３０が装着され
ており、同カム受筒３０の一端側の第一の長円形開口３
１は、その短径を偏心カム２９の直径と等しくするとと
もに、その長径を少なくとも偏心カム２９の偏心量の２
倍に偏心カム２９の直径を加えた長さとしている。

【００１９】また、このカム受筒３０は、図４，図６及
び図７に示すように、他端側に上記した偏心カム２９に
設けた第一の長円形開口３１と９０゜直交する方向に伸
延する第二の長円形開口３３を設けている。

【００２０】第二の長円形開口３３には上記したギア取
付軸２８が嵌入されている。そして、同第二の長円形開
口３３は、その短径をギア取付筒２８の直径と等しくす
るとともに、その長径を少なくとも偏心カム２９の偏心
量の２倍にギア取付筒２８の直径を加えた長さとしてい
る。

【００２１】さらに、上記したカム受筒３０の外周部３
２は、上記した第二の長円形開口３３と直交する方向
に、１８０゜の円周角で、第一円弧状ストッパー３４を
設けている。

【００２２】また、この外周部３２には環状リング３５
が嵌着されており、同環状リング３５には９０゜の第２
円弧状ストッパー３６を設けており、同円弧ストッパー
３６は、方向変換用カム受筒３０の回動によって、その
いずれかの端部３６ａ，３６ｂを、上記した１８０゜の
円周角を有する第１円弧状ストッパー３４のいずれかの
端部３４ａ，３４ｂに当接可能としている。

【００２３】これら第１，第２円弧状ストッパー３４，
３６の形成位置は、各々の周面上のどこの位置に設けて
も良く、方向変換用カム受筒３０の第一の長円形開口３
１の短径がブラシ取付軸１５に対し、同一方向と直交方
向との間で位置決めできればよい。しかも、各ストッパ
ー３４，３６は、各々の端部３６ａ，３６ｂ，３４ａ，
３４ｂが存在すれば十分で、円弧状の中間部分は特に必
要とせず、例えば、リブ状のものでも可能である。

【００２４】なお、上記実施例において、第１円弧状ス
トッパー３４は、第二の長円形開口３３の長径と直交方
向の周縁に、その端部３４ａ，３４ｂを設けることによ
り、第二の長円形開口３３との距離を十分に拡げ、当接
時の衝撃力による第二の長円形開口３３への変形等の影
響を抑制している。

【００２５】また、環状リング３５は、図４に示すよう
に、その上端に、一対の矩形プレートからなるブラケッ
ト抜止片３７，３８と、両ブラケット抜止片３７，３８
を結ぶ嵌入軸３９とからなるブラシ取付軸係合部４０を
形成している。

【００２６】一方、垂直方向に伸延するブラシ取付軸１
５の下端には、図４に示すように、矩形板状の偏心ブラ
ケット４１の基端が取付けられており、同偏心ブラケッ
ト４１は、ブラシ取付軸１５の軸線Ｌ３から偏心した先
端位置に、嵌入軸３９の直径と略等しい幅を有する切欠
溝４２を設けており、同切欠溝４２は、軸線Ｌ３から半
径方向に伸延・開口している。

【００２７】そして、この切欠溝４２に、環状リング３
５の上部に設けた嵌入軸３９が嵌合され、ブラシ取付軸
１５と環状リングは連結される。

【００２８】なお、図４において、４３はフェイスギア
２７の一側端面に一体的に設けた摺動円盤であり、同一
側端面と対向する方向変換用カム受筒３０の端面には、
位置規制用スペーサーを兼ねた摺動抵抗低減部材４４が
設けられている。

【００２９】（運動方向変換カム部１４の作用）まず、
ブラシ取付軸１５を、その軸線周りに揺動させる揺動往
復運動、即ち、ローリングについて説明する。

【００３０】この場合、図４において、モータ１３のピ
ニオン２２を反時計方向ｂに回転すると、フェイスギア
２７、これと一体をなすギア取付筒２８及び偏心カム２
９も反時計方向ｂに回転する。

【００３１】かかる偏心カム２９の回転によって、偏心
カム２９の外周面が方向変換用カム受筒３０の内周面に
当接し、その当接摩擦力によって方向変換用カム受筒３
０も反時計方向ｂに回転しようとするが、図６に示すよ
うに、方向変換用カム受筒３０の外周部３２の周面に設
けた第１円弧状ストッパー３４の一端３４ａが環状リン
グ３５の内面に設けた第２円弧状ストッパー３６の一端
３６ａに当接しているので、方向変換用カム受筒３０
は、図４の反時計方向ｂ（図６では、環状リング３５側
ら視るので時計方向になる）に回転することなく、図４
に示すように第一の長円形開口３１は垂直方向姿勢を保
持することになる。

【００３２】従って、偏心カム２９の軸線Ｌ１周りの反
時計方向ｂの公転運動は、方向変換用カム受筒３０を左
右方向に往復運動させることになる。

【００３３】なお、方向変換用カム受筒３０は、図４に
示す垂直方向姿勢をとるときは、第１の長円形開口３１
は垂直方向に伸延しているので、偏心カム２９の回転は
第１の長円形開口３１内を上下方向に摺動移動するだけ
なので、同偏心カム２９の回転によってカム方向変換用
カム受筒３０を上下方向に移動させる力は発生しない。

【００３４】すなわちモータ１３の回転によりカム受筒
３０の第１の長円形開口３１の長径方向を、ブラシ取付
軸１５の軸線方向とし、カム受筒３０を第１の長円形開
口３１の短径方向へ移動可能としつつ、第２の長円形開
口３３の短径方向への移動が規制されている。

【００３５】その結果、偏心カム２９の軸線Ｌ１周りの
反時計方向ｂの公転運動は、方向変換用カム受筒３０及
びその外周面に嵌着した環状リング３５を一体的に左右
方向に往復運動させることになる。

【００３６】ところで、環状リング３５の上部に設けた
嵌入軸３９は、環状リング３５とともに左右方向に往復
運動するが、嵌入軸３９は偏心ブラケット４１の切欠溝
４２内に嵌入されているので、ブラシ取付軸１５を、そ
の軸線Ｌ３周りに揺動回転することができる。

【００３７】従って、ブラシ取付軸１５に取付けたブラ
シ体Ｂも揺動回転、即ち、ローリングすることができ
る。

【００３８】次に、ブラシ取付軸１５を、その軸線に沿
って上下方向に往復運動させる直線往復運動、即ち、バ
スについて説明する。

【００３９】この場合、図４において、モータ１３のピ
ニオン２２を時計方向ａに回転すると、フェイスギア２
７、及び、これと一体をなすギア取付筒２８及び偏心カ
ム２９も時計方向ａに回転する。

【００４０】かかる偏心カム２９の回転によって、偏心
カム２９の外周面が方向変換用カム受筒３０の内周面に
当接し、その当接摩擦力によって方向変換用カム受筒３
０を時計方向ａに回転しようとする。

【００４１】ところで、図４に示すように、方向変換用
カム受筒３０の外周部３２の周面に設けた第１円弧状ス
トッパー３４の他端３４ｂは環状リング３５の内面に設
けた第２円弧状ストッパー３６の他端３６ｂに当接して
いないので、上記した偏心カム３０と方向変換用カム受
筒３０との当接摩擦力によって、方向変換用カム受筒３
０およびそれと一体をなす第１円弧状ストッパー３４は
時計方向ａに回転する。

【００４２】そして、９０゜回転した状態で、図７に示
すように、第１円弧状ストッパー３４の他端３４ｂは第
２円弧状ストッパー３６の他端３６ｂに当接し、方向変
換用カム受筒３０は、図８に示すように、図４に示す垂
直方向姿勢から９０゜回転した水平方向姿勢を移動し、
同姿勢を保持することになる。

【００４３】従って、偏心カム２９の軸線Ｌ１周りの時
計方向ａの公転運動は、方向変換用カム受筒３０を上下
方向に往復動させることになる。

【００４４】なお、方向変換用カム受筒３０は、図８に
示す姿勢をとるときは、第一の長円形開口３１は水平方
向に伸延しているので、偏心カム２９の回転は第一の長
円形開口３１内を左右方向に摺動移動するだけで、方向
変換用カム受筒３０を上下方向に移動する力は発生しな
い。

【００４５】すなわち、モータ１３の回転により、カム
受筒３０の第一の長円形開口３１の長径方向を、ブラシ
取付軸１５の軸線と直交方向とし、カム受筒３０を第一
の長円形開口３１の短径方向へ移動可能としつつ、第二
の長円形開口３３の短径方向への移動が規制されてい
る。

【００４６】その結果、偏心カム２９の軸線Ｌ１周りの
時計方向ａの公転運動は、方向変換用カム受筒３０及び
その外周面に嵌着した環状リング３５を一体的に上下方
向に往復動させることになる。

【００４７】ところで、環状リング３５の上部に設けた
ブラシ取付軸係合部４０は、環状リング３５とともに上
下方向に往復運動するが、偏心ブラケット４１はブラシ
取付軸係合部４０の上下矩形プレート片３７，３８によ
って上下方向抜け止め支持されているので、偏心ブラケ
ット４１及びそれと一体をなすブラシ取付軸１５は、そ
の軸線Ｌ３に沿って上下方向に往復運動することにな
る。

【００４８】従って、ブラシ取付軸１５に取付けたブラ
シ体Ｂも上下方向往復運動、即ち、バスを行うことがで
きる。

【００４９】なお、偏心カム２９を正逆反転回転させる
には、直流モータ１３の極性切換によることの他、モー
タ１３の出力軸２１とフェイスギヤ２７との間にアイド
ルギヤを入り切りさせて連動連結してもよく、この場合
は、モータ１３の極性を切換えず、一方向にのみ回転さ
せるので、モータ１３の寿命を長いものとすることがで
きる。

【００５０】

【効果】以上説明してきたように、本発明では、ケーシ
ング１０内に内蔵した正逆切換可能なモータ１３の上方
出力軸２１にピニオン２２を取付け、同ピニオン２２の
回転を、ケーシング内に内蔵した運動方向変換カム部１
４を介してブラシ取付軸１５に連動せしめた電動歯ブラ
シにおいて、上記運動方向変換カム部１４を、 ａ）ピニオン２２と直交状態で噛合するフェイスギア２
７と、 ｂ）フェイスギア２７に一体的に取付けられ、かつ、そ
の軸線Ｌ２をフェイスギアの枢軸２６の軸線Ｌ１より偏
心させた偏心カム２９と、 ｃ）一端側に偏心カム２９と係合する第一の長円形開口
３１を、他端側に上記長円形開口３１の長径方向と直交
する方向を長径方向とし上記偏心カムが係合しない第二
の長円形開口３３を具備し、上記両長円形開口３１，３
３が枢軸２６により貫通されている方向変換用カム受筒
３０と、 ｄ）該方向変換用カム受筒３０の外周面に嵌合しブラシ
取付軸１５と連結される環状リング３５と、から構成
し、上記方向変換用カム受筒３０と環状リング３５の間
に上記方向変換用カム受筒３０の回動を略９０度の範囲
に規制するストッパー３４，３６を形成するとともに、
上記モータ１３の正逆回転により、上記方向変換用カム
受筒３０の第一の長円形開口３１の長径方向を、ブラシ
取付軸の軸線方向と、軸線方向と直交する方向とに切換
自在とし、第一の長円形開口３１の短径方向に上記方向
変換用カム受筒３０を移動可能としつつ第二の長円形開
口３３の短径方向への移動を規制することで、上記ブラ
シ取付軸１５を軸線周りに揺動往復運動又は軸線に沿っ
て直線往復運動可能な構成としたので、簡単な構成でい
わゆるバス方式とローリング方式の切替が行えるもので
あり、運動方向変換カム部が簡略化され、小型になるこ
とから安価に製造出来、さらには電動歯ブラシ本体の形
状を細身に出来、握りやすいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る運動方向変換機構を適用した電動
歯ブラシの断面正面図である。

【図２】同電動歯ブラシのケーシングを無くした状態の
一側側面図である。

【図３】図１のＩ−Ｉ線による横断面図である。

【図４】ローリング位置における運動方向変換カム部の
分解斜視図である。

【図５】図４のＩＩ−ＩＩ線によるフェイスギアの矢視
図である。

【図６】ローリング位置における図４のＩＩＩ−ＩＩＩ
線による方向規制リングと環状リングの矢視図である。

【図７】バス位置における図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線によ
る方向規制リングと環状リングの矢視図である。

【図８】バス位置における運動方向変換カム部の分解斜
視図である。

【符号の説明】

Ａ 電動歯ブラシ Ｂ ブラシ体 １０ ケーシング １３ モータ １４ 運動方向変換カム部 １５ ブラシ取付軸 ２２ ピニオン ２７ フェイスギア ２６ 枢軸 ２８ ギア取付軸 ２９ 偏心カム ３０ 方向変換用カム受筒 ３１ 第一の長円形開口 ３２ 外周部 ３３ 第二の長円形開口 ３４ 第１円弧状ストッパー ３５ 環状リング ３６ 第２円弧状ストッパー ３７ ブラケット抜止片 ３９ 嵌入軸 ４１ ブラケット ４２ 切欠溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A46B 13/02 A61C 17/22 F16H 25/08 F16H 35/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング１０内に内蔵した正逆切換
   可能なモータ１３の上方出力軸２１にピニオン２２を取
   付け、同ピニオン２２の回転を、ケーシング内に内蔵し
   た運動方向変換カム部１４を介してブラシ取付軸１５に
   連動せしめた電動歯ブラシにおいて、上記運動方向変換
   カム部１４を、 ａ）ピニオン２２と直交状態で噛合するフェイスギア２
   ７と、 ｂ）フェイスギア２７に一体的に取付けられ、かつ、そ
   の軸線Ｌ２をフェイスギアの枢軸２６の軸線Ｌ１より偏
   心させた偏心カム２９と、 ｃ）一端側に偏心カム２９と係合する第一の長円形開口
   ３１を、他端側に上記長円形開口３１の長径方向と直交
   する方向を長径方向とし上記偏心カムが係合しない第二
   の長円形開口３３を具備し、上記両長円形開口３１，３
   ３が枢軸２６により貫通されている方向変換用カム受筒
   ３０と、 ｄ）該方向変換用カム受筒３０の外周面に嵌合しブラシ
   取付軸１５と連結される環状リング３５と、 から構成し、上記方向変換用カム受筒３０と環状リング
   ３５の間に上記方向変換用カム受筒３０の回動を略９０
   度の範囲に規制するストッパー３４，３６を形成すると
   ともに、上記モータ１３の正逆回転により、上記方向変
   換用カム受筒３０の第一の長円形開口３１の長径方向
   を、ブラシ取付軸の軸線方向と、軸線方向と直交する方
   向とに切換自在とし、第一の長円形開口３１の短径方向
   に上記方向変換用カム受筒３０を移動可能としつつ第二
   の長円形開口３３の短径方向への移動を規制すること
   で、上記ブラシ取付軸１５を軸線周りに揺動往復運動又
   は軸線に沿って直線往復運動可能な構成としたことを特
   徴とする電動歯ブラシ。