JP3131272B2

JP3131272B2 - 電動歯ブラシ

Info

Publication number: JP3131272B2
Application number: JP6776992A
Authority: JP
Inventors: 和彦湯川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH05269025A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、口腔衛生用具として使
用される歯ブラシ、特に電動歯ブラシに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動歯ブラシにおいては、歯ブラ
シ部が往復動またはローリングするものがほとんどであ
る。そして、往復動又はローリング動作のみでは奥歯の
歯間部に刷毛部毛先が挟まり、ストロークが少なくなっ
て刷掃効果が減少する。また、従来の電動歯ブラシの中
で刷毛部が反復回転または刷毛束が反復回転するものが
あるが、このものにおいては一歯、一歯又は歯と歯の間
に一箇所一箇所当ててする必要があり、時間がかかって
いた。

【０００３】また、刷毛部は歯ブラシ部の柄のブラシ面
に固定されているために刷毛部圧が歯面の凹凸により強
くかかり過ぎる場合があり、押しつけ力を弱めると毛先
が歯間に届きにくいものであった。また、一動作の運動
方向では刷毛部の刷掃面積は刷毛部を当てる位置を変え
ないかぎり一定であり、すべての歯を磨く場合は時間が
かかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みて発明したものであって、その目的とするところは、
刷毛部の動作が往復動しながら且つ揺動回転（ローリン
グ）し、往路と復路で経路を異にすることで、刷掃面積
が広く、且つ歯間部でも刷毛部が挟まることなく掃除し
て効率良く歯と歯茎の間や歯と歯の間の掃除ができ、ま
た、刷毛部が歯面への押し付け力によって突出可変とす
ることで押し付け力が強くかかり過ぎることがなく、一
定圧で歯間部でも毛先が届き、歯や歯茎の凹凸によく沿
って効率良く刷掃できる電動歯ブラシを提供するにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の従来例の問題点を
解決して本発明の目的を達成するため、本発明の電動歯
ブラシは、軸方向の直線往復運動可能な出力部を有する
電動歯ブラシにおいて、該出力部が往復すると同時に軸
中心回りの揺動回転運動を行い且つ往復運動の刷毛部の
軌跡が往時と復時とで異なる手段を有し、軸方向に直線
往復動させる手段と軸中心回りの揺動回転運動をさせる
手段が、モータの出力軸に装着されているピニオンに噛
み合う一つのフェースギアに一体形成された往復駆動用
偏芯カム及び回転反復用カムと、往復駆動用偏芯カム及
び回転反復用カムにそれぞれ係合する一体成形された往
復動用カムフォロア及び回転反復用カムフォロアとで構
成されて成ることを特徴とするものである。

【０００６】また、往復運動の往時と復時のいずれか一
方で刷毛部３６の軌跡が直線運動を行う構成としてもよ
い。また、刷毛部３６の軌跡が略８の字の外形をなぞる
ような軌跡となるような構成とすることも好ましい。ま
た、刷毛部３６が押し付け強さによって突出可変自在で
且つ斜め方向に傾斜自在として成る構成としてもよい。

【０００７】また、刷毛部３６が複数の刷毛ブロック３
６ａに分割され、各刷毛ブロック３６ａが押し付け強さ
によって突出可変自在で且つ斜め方向に傾斜自在として
成る構成とすることも好ましい。

【０００８】

【作用】しかして、本発明においては、軸方向の直線往
復運動可能な出力部を有する電動歯ブラシにおいて、該
出力部が往復すると同時に軸中心回りの揺動回転運動を
行い且つ往復運動の刷毛部３６の軌跡が往時と復時とで
異なる手段を有していることで、歯と歯の間の部分でも
刷毛部３６が挟まるようなことがなく歯磨きできるよう
になったものである。また、刷毛部３６の動作を軸方向
への往復動（バス）と揺動回転（ローリング）の複合動
作で歯磨きができるようになったものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて詳述する。電動歯ブラシは、蓄電池５やモータ４０
等を内蔵した細長円筒状の本体１と、本体１の先端から
突出している駆動軸４に連結される歯ブラシ部６とから
構成される。図１、図２に示すように、上端と下端とに
各々カバー１１、１２が取付けられた本体１の内部に
は、モータ４０やカムブロック４１が装着されたフレー
ム１３と、蓄電池５が装着された電池ホルダー５０とが
収納されている。上記駆動軸４もフレーム１３で支持さ
れており、カムブロック４１を介してモータ４０に連結
されている。図中１５は本体１先端部の防水のための防
水ゴム、２はスイッチであって、これは本体１の前面に
配されたプッシュオンスイッチ２２とプッシュオフスイ
ッチ２３の交互操作によってシーソ動を行うスイッチプ
レート２９と、スイッチプレート２９の動きに伴ってオ
ンオフされる接点部（図示せず）とからなるものとして
形成されている。

【００１０】上記カムブロック４１はモータ４０の回転
を駆動軸４の往復直線運動に変換するもので、図３に示
すように、フレーム１３で両端が支持された軸４７によ
って支持されてモータ４０の出力軸に装着されているピ
ニオン４２にかみ合うフェースギア４３と、フェースギ
ア４３と一体に形成された往復駆動用偏芯カム４４と回
転反復用カム４４ａと、往復駆動用偏芯カム４４及び回
転反復用カム４４ａにそれぞれ係合する横長穴の往復動
用カムフォロア４６と縦長穴の回転反復用カムフォロア
４６ａとからなるもので、往復動用カムフォロア４６の
前部に回転反復用カムフォロア４６ａが一体に形成して
あり、往復動用カムフォロア４６は、フレーム１３に軸
方向スライド自在に装着された駆動軸４の下端に設けら
れている。ここで、往復駆動用偏芯カム４４はフェース
ギア４３の中心軸に対して偏芯するようにフェースギア
４３に対して垂直となり、また、回転反復用カム４４ａ
は外周が円状をしていてこの円状の回転反復用カム４４
ａは上記フェースギア４３に対して垂直となった往復駆
動用偏芯カム４４の軸心に対して傾斜しているものであ
る。

【００１１】モータ４０がピニオン４２とフェースギア
４３とを介して偏心軸４４を回転させる時、往復駆動用
偏芯カム４４は往復動用カムフォロア４６上下に往復運
動させるとともに回転反復用カム４４ａは回転反復用カ
ムフォロア４６ａを揺動回転させるものであって、この
ことにより駆動軸４が上下方向に往復動すると共に同時
に軸中心回りの揺動回転運動を行うようになっている。
ここで、駆動軸４は軸方向の往復運動を行うことから、
フレーム１３への駆動軸４の取付けは軸受けを介して行
う必要があるわけであるが、ここではフレーム１３に装
着したころがり軸受８１、８１によって駆動軸４の支持
を行っている。

【００１２】駆動軸４先端部を支持するころがり軸受８
１は、図４に示すように、環状のリテーナ８２と、リテ
ーナ８２に複数個形成されている軸方向の溝８４内に各
々配されるボール８３と、リテーナ８２におけるボール
８３の両端部の外周を囲むアウターリング８５とから構
成され、駆動軸４が軸方向の往復動を行う時、ボール８
３が軸方向に動き得るようにされている。

【００１３】そして、往復直線運動を行う駆動軸４の先
端には歯ブラシ部６が着脱自在に取付けられる。歯ブラ
シ部６には先端部に歯ブラシ部６の軸方向に対して直角
方向に刷毛部３６が突設してある。図５、図６には歯ブ
ラシ部６の動作の各実施例を示している。今、歯ブラシ
部６が直線往復運動を行う際の下端位置を（ａ）とし、
往路の途中の位置を（ｂ）とし、上端位置を（ｃ）と
し、復路の途中位置をそれぞれ（ｄ）、（ｅ）とする
と、図５の実施例においては、歯ブラシ部６は往路の下
端位置（ａ）から上端位置（ｃ）へ移動するうちに揺動
回転をし、復路において上端位置（ｃ）から下端位置
（ａ）に戻る際は揺動回転はしないようになっている。
また、図６には歯ブラシ部６が直線往復運動を行う際の
下端位置を（ａ）とし、往路の途中の位置を（ｂ）と
し、上端位置を（ｃ）とし、復路の途中位置を（ｄ）と
すると、歯ブラシ部６は往路の下端位置（ａ）から上端
位置（ｃ）へ移動するうちに中心から右側に揺動回転を
し、復路において上端位置（ｃ）から下端位置（ａ）に
戻る際は中心から左側に揺動回転をするようになってい
る。このように本発明においては、出力部が往復すると
同時に軸中心回りの揺動回転運動を行い且つ往復運動の
刷毛部の軌跡が往時と復時とで異なるものである。

【００１４】図８は図６で示した刷毛部３６の略Ｏ字状
の軌跡で表される動きと、駆動軸３６の動きと、回転反
復用カム４４ａと回転反復用カムフォロア４６ａとの関
係と、歯ブラシ部６の上下方向の動きと、往復駆動用偏
芯カム４４と往復動用カムフォロア４６との関係等を示
す各状態の関係図が示してある。上記実施例では、軸方
向の直線往復運動手段と、軸中心回りの揺動回転手段を
本体１内部に備えた実施例を示したが、図９、図１０に
は軸方向の直線往復運動手段を本体１内に備え、軸中心
回りの揺動回転手段を着脱可能なアタッチメント１０に
備えたものである。すなわち、この実施例においては、
カバー１１が本体１に着脱可能なアタッチメント１０を
構成している。図１１は本体１内に設けられる直線往復
運動手段を示す図であり、軸方向の直線往復運動をピニ
オン４２にかみ合うフェースギア４３に一体に形成され
た往復駆動用偏芯カム４４と、往復駆動用偏芯カム４４
に係合する往復動用カムフォロア４６で行うようになっ
ている。アタッチメント１０には内壁にガイド溝９０が
設けてあり、このガイド溝９０は垂直溝部９０ａと下端
が垂直溝部９０ａの上端部に連通し、上端が垂直溝部９
０ｂの上端に連通する略弧状をした弧状溝部９０ｂとで
エンドレス状に形成してあり、歯ブラシ部６を揺動軸４
に嵌合することによって、ガイド溝９０に歯ブラシ部６
に設けたガイド突起部９１が移動自在にはめ込まれるも
のである。そして、駆動軸４が直線往復運動を行うとガ
イド突起部９１がガイド溝９０内を移動することで往行
程時はガイド溝９０の片側の弧状溝部９０ｂをガイド突
起部９１が通って回動と上方への往動作を行い、復行程
時はガイド溝９０の他の片側の垂直溝部９０ｂを通って
下方への復動作のみの動きとなるように設定してある。

【００１５】図１１、図１２には刷毛部３６が略８字状
の外形をなぞるような動作をするようにした駆動機構が
示してある。この実施例では、図１１に示すように回転
反復用カムフォロア４６ａが４葉状のカム溝となってい
る。そして、図１２には歯ブラシ部６が直線往復運動を
行う際の下端位置を（ａ）とし、往路の下端から１／４
の位置を（ｂ）とし、往路の下端から２／４の位置を
（ｃ）とし、往路の下端から３／４の位置を（ｄ）とし
た場合における刷毛部３６の回転位置、駆動軸４の位
置、回転反復用カム４４ａと回転反復用カムフォロア４
６ａとの係合位置、歯ブラシ部６の上下方向移動位置、
往復駆動用偏芯カム４４と往復動用カムフォロア４６と
の係合位置を示す説明図である。この実施例において
は、駆動軸４が下から上に往行程のみ動いた時に駆動軸
４が１ストローク回転し、駆動軸４が上から下に復行程
のみ動いた時に駆動軸４が１ストローク回転するように
なっている。つまり、駆動軸４が往復直線運動を１スト
ローク行う時に駆動軸４は揺動回転を２ストローク行う
ようになっている。

【００１６】図１３は刷毛部３６が１個の植毛基台３２
に植毛され、歯ブラシ部６の先端の凹部６ａ内に前後方
向に移動自在にはめ込んであるとともに凹部６ａの前端
部の当たり部６ｃにより外に飛び出さないようになって
おり、この植毛基台３２はばね６ｂで前方に付勢してあ
る。そして、刷毛部３６に押し付け圧力がかかるとばね
６ｂの反発力で撓むようになっている。ばね６ｂとして
は図１３（ａ）に示すようなものや図１３（ｂ）、
（ｃ）に示すようなものが考えられるが、特に図１３
（ｂ）、（ｃ）のようにばね６ｂの支持部を複数箇所に
設けると、斜め方向の荷重に対しても刷毛部３６が斜め
方向に突出自在となる。また、図１４は刷毛部３６を複
数の小さいブロックに別けた実施例で、複数の分割した
刷毛ブロック３６ａ毎に撓むことができるようになって
いて、より小さな凹凸にも対応でき、特により小さな凹
凸に対応して斜め方向に突出自在となるものである。

【００１７】

【発明の効果】本発明にあっては、上述のように、軸方
向の直線往復運動可能な出力部を有する電動歯ブラシに
おいて、該出力部が往復すると同時に軸中心回りの揺動
回転運動を行い且つ往復運動の刷毛部の軌跡が往時と復
時とで異なる手段を有し、軸方向に直線往復動させる手
段と軸中心回りの揺動回転運動をさせる手段が、モータ
の出力軸に装着されているピニオンに噛み合う一つのフ
ェースギアに一体形成された往復駆動用偏芯カム及び回
転反復用カムと、往復駆動用偏芯カム及び回転反復用カ
ムにそれぞれ係合する一体成形された往復動用カムフォ
ロア及び回転反復用カムフォロアとで構成されたので、
歯と歯の間の部分でも刷毛部が挟まることなく、且つ刷
毛部動作を軸方向への往復動（バス）と揺動回転（ロー
リング）の複合動作で歯磨きができ、この結果、効率良
く歯磨きができると同時に、電動歯ブラシの部品点数が
少なく、コストダウンがはかれ、同期の位置決めもカム
相互の角度で一義的に決めることができるものであっ
て、簡単な構造とすることができるものである。

【００１８】また、往復運動の往時と復時のいずれか一
方で刷毛部の軌跡が直線運動を行うものにおいては、歯
と歯の間が確実に磨け、また軸中心回りの揺動運動も行
うので、歯と歯の間の部分でも刷毛部がせまくなること
がなくローリング刷掃ができ、まんべんなく歯磨きがで
きるものである。また、刷毛部の軌跡が略８の字の外形
をなぞるような構成としたものにおいては、歯と歯茎の
間及び歯と歯の間が上下歯同時に磨け、隅々まで効率良
く磨けるものである。

【００１９】また、刷毛部が押し付け強さによって突出
可変自在で且つ斜め方向に傾斜自在としたものにおいて
は、一定の押し付け圧で歯磨きすることができ、また凹
凸部にも刷毛部が良く沿って効率良く刷掃できるもので
ある。また、刷毛部が複数の刷毛ブロックに分割され、
各刷毛ブロックが押し付け強さによって突出可変自在で
且つ斜め方向に傾斜自在としたものにおいては、細かな
凹凸部にも刷毛部が良く沿って効率良く刷掃できるもの
である。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一部分解斜視図である。

【図２】同上の本体の断面図である。

【図３】同上の駆動ブロックの分解斜視図である。

【図４】同上の軸受の分解斜視図である。

【図５】同上の往路の下端位置、中間位置、上端位置、
復路の途中位置における刷毛部の揺動回転位置を示す一
例の説明図である。

【図６】同上の往路の下端位置、中間位置、上端位置、
復路の途中位置における刷毛部の揺動回転位置を示す他
例の説明図である。

【図７】（ａ）は係合時における図３のＸーＸ線断面図
であり、（ｂ）は係合時における図３ＹーＹ線断面図で
ある。

【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は図７の場合の往路
の下端位置、中間位置、上端位置、復路の途中位置にお
ける刷毛部の揺動回転位置、駆動軸の回動位置、回転反
復用カムと回転反復用カムとの関係、歯ブラシ部の上下
移動位置、往復駆動用偏芯カムと往復駆動用偏芯カムと
の関係を示す動作説明図である。

【図９】本発明の他の実施例の駆動ブロックの更に他の
実施例の分解斜視図である。

【図１０】同上の駆動軸、アタッチメント、歯ブラシ部
を示す分解斜視図である。

【図１１】本発明の更に他の実施例の駆動ブロックの更
に他の実施例の分解斜視図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は図１１の場合の
往路の下端位置下端から１／４の位置、下端から２／４
の位置、下端から３／４の位置における刷毛部の揺動回
転位置、駆動軸の回動位置、回転反復用カムと回転反復
用カムとの関係、歯ブラシ部の上下移動位置、往復駆動
用偏芯カムと往復駆動用偏芯カムとの関係を示す動作説
明図である。

【図１３】（ａ）は同上の歯ブラシ部の分解斜視図であ
り、（ｂ）は同上のばねの異なる場合の断面図であり、
（ｃ）は（ｂ）に用いるばねの斜視図である。

【図１４】（ａ）は同上の他の実施例の歯ブラシ部の分
解斜視図であり、（ｂ）は同上のばねの異なる場合の断
面図であり、（ｃ）は（ｂ）に用いるばねの斜視図であ
る。

【符号の説明】

３６刷毛部３６ａ刷毛ブロック４４往復駆動用偏芯カム４４ａ回転反復用カム４６往復動用カムフォロア４６ａ回転反復用カムフォロア

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A46B 1/00 - 17/08 A46D 1/00 - 9/06 A61C 15/00 - 17/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向の直線往復運動可能な出力部を有
する電動歯ブラシにおいて、該出力部が往復すると同時
に軸中心回りの揺動回転運動を行い且つ往復運動の刷毛
部の軌跡が往時と復時とで異なる手段を有し、軸方向に
直線往復動させる手段と軸中心回りの揺動回転運動をさ
せる手段が、モータの出力軸に装着されているピニオン
に噛み合う一つのフェースギアに一体形成された往復駆
動用偏芯カム及び回転反復用カムと、往復駆動用偏芯カ
ム及び回転反復用カムにそれぞれ係合する一体成形され
た往復動用カムフォロア及び回転反復用カムフォロアと
で構成されて成ることを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】往復運動の往時と復時のいずれか一方で
刷毛部の軌跡が直線運動を行うことを特徴とする請求項
１記載の電動歯ブラシ。
【請求項３】刷毛部の軌跡が略８の字の外形をなぞる
ような軌跡であることを特徴とする請求項１記載の電動
歯ブラシ。
【請求項４】刷毛部が押し付け強さによって突出可変
自在で且つ斜め方向に傾斜自在と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。
【請求項５】刷毛部が複数の刷毛ブロックに分割さ
れ、各刷毛ブロックが押し付け強さによって突出可変自
在で且つ斜め方向に傾斜自在と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。