(57)【要約】【課題】  バス式電動歯ブラシにおいて、モータ軸の回転数と、ブラシの往復振動数を一致させる。【解決手段】  筒状ケース１内のモータ２と、モータ軸21の回転をモータ軸の軸芯に略沿う往復運動に変換する運動変換手段３と、運動変換手段３の往復運動に連動する往復軸６とを有し、運動変換手段３は、モータ軸21の１回転を、スコッチヨーク機構40によって揺動体４の一往復揺動に変換し、更に揺動体４の一往復揺動を往復軸５の直線方向の一往復運動に変換するクランク体５で連繋した。【選択図】  図９
2007215796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に配備したモータと、該モータのモータ軸の回転を該モータ軸の軸芯に略沿う往復運動に変換する運動変換手段と、該往復運動に連動するブラシとによって構成された電動歯ブラシにおいて、
モータ軸に該モータ軸の回転に伴って回転する偏芯回転体を設け、
前記運動変換手段は、モータ軸と直交する方向に揺動可能に枢支され一方を前記偏芯回転体と摺接可能に係合して該偏芯回転体の回転によって揺動する揺動体と、
枢支軸により揺動自在に枢支され、一端が前記揺動体に連結されるクランク体と、
前記ブラシが取り付けられる共に前記クランク体の他方と連結してクランク体の揺動運動に伴って往復運動し、該ブラシを往復運動させる往復軸とを有する電動歯ブラシ。
【請求項２】
取っ手を兼用する筒状ケース内に、モータ軸が該筒状ケースの軸芯に略沿う方向に向く様にモータを配備し、モータ軸の回転を筒状ケースの軸芯に略沿う方向の往復運動に変換する運動変換手段を介して往復軸に連繋し、該往復軸にブラシを設けた電動歯ブラシにおいて、
運動変換手段は、モータ軸と直交する方向に揺動可能な揺動体のモータ軸側にモータ軸上の偏芯回転体と係合して揺動体を揺動させるスコッチヨーク機構を構成すると共に、一端が前記揺動体に連結されるクランク体を枢支軸により揺動自在に枢支し、前記往復軸はクランク体に枢支連結されてブラシを往復運動させる電動歯ブラシ。
【請求項３】
揺動体は、揺動方向の両端から可撓性の支持アームをブラシ側へ突設し、支持アーム先端が筒状ケースに保持されている請求項１または請求項２に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
支持アームは合成樹脂にて揺動体と一体成形された薄板状に形成され板幅方向が揺動体の揺動方向と直交する方向に向いており、揺動体の揺動方向には容易に弾性変形し、揺動体の揺動方向と直交する方向には弾性変形し難い請求項３に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
往復軸は、筒状ケースの先端部に配備した可撓性の軸受に貫通して支持されている請求項１または請求項２に記載の電動歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを動力としてバス式動作を行なう電動歯ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１及び図１２に示すバス式電動歯ブラシは、取っ手を兼ねる筒状ケース１に、モータ２をそのモータ軸21が筒状ケース１の軸芯に沿う様に配備し、モータ軸21の回転運動を筒状ケース１の軸芯に略沿う様な直線運動に運動変換手段で変換してブラシ８を具えた往復軸６を往復駆動している。
【０００３】
具体的には、モータ軸21に取り付けたピニオンギア31を該ピニオンギアに軸直角に噛合するクラウンギア32に噛合する。クラウンギア32の回転軸33上に偏芯回転体34を設け、筒状ケース１の軸芯に略沿う方向に往復可能に配備した往復軸６の基端の穴35に該偏芯回転体34を回転可能に嵌めてスコッチヨーク機構を構成することにより、モータ軸21の回転運動を直線運動に変換している(特許文献１、特許文献２)。
【特許文献１】特開平９−２４０５７号公報
【特許文献２】特開平９−１７７９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バス式電動歯ブラシでは、ブラシの往復運動の振動数が重視される。
【０００５】
しかし、従来の運動変換手段では、モータ軸21の回転がピニオンギア31とクラウンギア32のギア比によって減速されてスコッチヨーク機構(クロススライダー機構)に伝達されるため、ブラシ８の往復運動振動数が、モータ軸21の回転数より小さくならざるを得ない。
【０００６】
クラウンギア32の回転軸33と同軸にスコッチヨーク機構が設けられた構成上、クラウンギア32は筒状ケース１の軸芯から外れた位置となり、軸芯から離れるほどクラウンギア32の外径寸法が小さく規制される。クラウンギア32は外径が大きいほどピニオンギア31との噛合に有利であるが、外径制限のために歯数を少なくせざるを得ない。また、噛合するピニオンギア31の外径を確保するためにも、クラウンギア32は、筒状ケース１の軸芯から離さざるを得ない。その結果、ピニオンギア31とクラウンギア32の歯数は少ないものとなり、ピニオンギア31との噛み合わせの都合上、バックラッシュが大きくなり、振動、騒音の原因となるほか、往復運動の円滑さを損なう。
【０００７】
上記問題を避けるため、スコッチヨーク機構を極力薄い形状にする対応をなした場合、材料強度の低下のために、機構全体に脆性破壊が発生し易くなる。更に、ピニオンギア31の強度確保の必要もあって歯形モジュールが小さくなる。このため、ピニオンギア31とクラウンギア32のギア比が大きくなり、往復運動の振動数低下を招く。
【０００８】
また、筒状ケース１は取っ手を兼用しているため、筒状ケース１は握り易さやデザインの観点から太さに制限があり、それによってピニオンギア31とクラウンギア32のギア比がある範囲に規制される。そのため、ブラシの振動数を高めるという点で設計の自由度は少なく、振動、騒音等の性能向上のネックとなっていた。
【０００９】
本発明は、モータ軸の回転運動を往復運動に変換する新たな手段を案出して、上記問題を解決する電動歯ブラシを明らかにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の電動歯ブラシは、ケース内に配備したモータと、該モータのモータ軸の回転を該モータ軸の軸芯に略沿う往復運動に変換する運動変換手段と、該往復運動に連動するブラシとによって構成された電動歯ブラシにおいて、モータ軸に該モータ軸の回転に伴って回転する偏芯回転体を設け、前記運動変換手段は、モータ軸と直交する方向に揺動可能に枢支され一方を前記偏芯回転体と摺接可能に係合して該偏芯回転体の回転によって揺動する揺動体と、枢支軸により揺動自在に枢支され、一端が前記揺動体に連結されるクランク体と、前記ブラシが取り付けられる共に前記クランク体の他方と連結してクランク体の揺動運動に伴って往復運動し、該ブラシを往復運動させる往復軸とを有する。
【００１１】
請求項２の電動歯ブラシは、取っ手を兼用する筒状ケース内に、モータ軸が該筒状ケースの軸芯に略沿う方向に向く様にモータを配備し、モータ軸の回転を筒状ケースの軸芯に略沿う方向の往復運動に変換する運動変換手段を介して往復軸に連繋し、該往復軸にブラシを設けた電動歯ブラシにおいて、運動変換手段は、モータ軸と直交する方向に揺動可能な揺動体のモータ軸側にモータ軸上の偏芯回転体と係合して揺動体を揺動させるスコッチヨーク機構を構成すると共に、一端が前記揺動体に連結されるクランク体を枢支軸により揺動自在に枢支し、前記往復軸はクランク体に枢支連結されてブラシを往復運動させる。
【００１２】
請求項３は請求項１または請求項２の電動歯ブラシにおいて、揺動体は、揺動方向の両端から可撓性の支持アームをブラシ側へ突設し、支持アーム先端が筒状ケースに保持されている。
【００１３】
請求項４は請求項３に記載の電動歯ブラシにおいて、支持アームは合成樹脂にて揺動体と一体成形された薄板状に形成され板幅方向が揺動体の揺動方向と直交する方向に向いており、揺動体の揺動方向には容易に弾性変形し、揺動体の揺動方向と直交する方向には弾性変形し難い。
【００１４】
請求項５は、請求項１または請求項２に記載の電動歯ブラシにおいて、往復軸は、筒状ケースの先端部に配備した可撓性の軸受に貫通して支持されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の電動歯ブラシは、モータ軸の１回転でクランク体が１往復揺動し、クランク体の揺動に連動して揺動体が１回往復動し、揺動体の１往復揺動によってクランク体を介して往復軸が筒状ケースの軸芯にほぼ沿う様に一往復する。即ち、モータ軸の１回転で往復軸上のブラシが１往復する。従って、従来の電動ブラシの様に、モータ軸の回転数に対してブラシの往復振動数が少なくなることはない。また、モータ軸が筒状ケースの軸心に対して略垂直方向に行う運動を、クランク体によって、往復軸が筒状ケースの軸心にほぼ沿う方向の運動に変換するので、モータに対して軸方向に加わる力が小さくなる。従って、運転時の騒音を低減できると共に、モータ寿命への悪影響を低減することができる等の効果を奏する。
【００１６】
請求項２の電動歯ブラシは、請求項１の電動歯ブラシの効果に加えて、ケースが筒状に形成されて取っ手を兼用するため、電動歯ブラシを小型化できる。
【００１７】
請求項３の電動歯ブラシは、揺動体を２つの支持アームの３点で揺動可能に支持するから揺動体の揺動運動が安定し、ブラシの往復動も安定する。また、枠部と偏芯回転体の間の隙間(ガタ)に起因する騒音や動きの微細な不具合を除去し、組付けを容易にする。
【００１８】
請求項４の電動歯ブラシは、揺動体と支持アームが合成樹脂にて一体成形されているため、部品点数が増えることはなく、また、支持アームを揺動体に取り付ける手間も不要でコスト上昇を抑えることができる。また、支持アームは、揺動体の揺動面内では容易に弾性変形し、揺動体の揺動方向と直交する方向には弾性変形し難いため、揺動体の揺動には支障はなく且つ揺動体の揺動方向と直交する方向のふらつきを防止でき、揺動体を一層安定して揺動させることができる。
【００１９】
請求項５の電動歯ブラシは、筒状ケースの先端部に配備した可撓性の軸受に往復軸をスライド可能に貫通させて該往復軸を支えたので、往復軸の軸方向の往復運動は勿論のこと、軸受を中心に往復軸が多少振れることが許容されるので、往復軸が多少振れながら往復する構成であっても、往復軸を無理なく支えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の電動歯ブラシは、図１乃至図１０に示す如く、取っ手を兼用する筒状ケース１の先端から往復軸６を臨出させ、該往復軸６にブラシ８を交換可能に取り付けている。
【００２１】
筒状ケース１は、ケース軸芯に対して少し傾いた角度でほぼ同じ大きさに２分可能な主ケース11と蓋ケース12とからなり、主ケースと蓋ケースは溶着等により液密に一体的に接合され、筒状ケース１の底部を構成する主ケース11の底部には、蓋体13が液密に着脱自在に装着されている。往復軸６は筒状ケース１の略軸芯上に位置している。
【００２２】
以下の説明で裏側とは蓋ケース12側、表側とは主ケース11側とする。
【００２３】
筒状ケース１内にモータ２が配備され、モータ軸21は筒状ケース１の軸芯に略一致して往復軸６に向かって突出している。
【００２４】
モータ軸21と往復軸６とが、モータ軸21の回転を往復軸６の往復運動に変換する後述の運動変換手段３を介して連繋される。
【００２５】
筒状ケース１内には、蓋体13を開放することによりバッテリ14が収納されると共に、モータ駆動回路(図示せず)も配備される。
【００２６】
図２乃至図１０に示す如く、運動変換手段３はモータ軸21と往復軸６との間に揺動可能に配備した揺動体４と、モータ軸21の回転を揺動体４の揺動運動に変換するスコッチヨーク機構(クロススライダー機構)40と、スコッチヨーク機構の揺動運動に伴って揺動するクランク体５と、クランク体５と往復軸６とを連結する連結部材61とによって構成される。
【００２７】
揺動体４は合成樹脂にて形成され、筒状ケース１の軸芯方向に長い角ブロック体であって、筒状ケース１の軸芯上にてモータ軸21と往復軸６との間に配備されている。揺動体４は、モータ軸21側に枠部42を具え、該枠部42には、蓋ケース12側の側面部に揺動軸41を突設している。前記枠部42には、図１０に示す如く、モータ軸21上に設けた偏芯回転体23を摺動可能に嵌めて係合し、スコッチヨーク機構40を構成している。
【００２８】
枠部42は、揺動体４のモータ軸21側端面に角穴47を開設して形成される。図１０に示す如く、角穴47は、筒状ケース１の表裏方向に長く、即ち、揺動軸41が突出する方向に余裕があるように形成されている。
【００２９】
揺動体４の枠部42には揺動方向の両端に可撓性の支持アーム43、43が突設されている。支持アーム43、43は、揺動方向に短く延びてから揺動体４の側面と略平行にブラシ８側へ延びている。
【００３０】
両支持アーム43、43の突出端に枢支部44、44が形成され、該枢支部44、44が主ケース11と蓋ケース12に形成された凹部(図示せず)に嵌まって支持アーム43、43が筒状ケース１に支持される。
【００３１】
実施例の支持アーム43、43は合成樹脂にて揺動体４と一体成形された薄板状を呈し、板幅方向が揺動体４の揺動方向と直交する方向に向いており、揺動体４の揺動方向には容易に弾性変形し、揺動体４の揺動方向と直交する方向には弾性変形し難い構成である。
【００３２】
従って、偏芯回転体23の回転に伴って、揺動体４が枢支部44、44を中心として揺動軸41と直交する方向に揺動する。
【００３３】
揺動体４の揺動軸41には、Ｌ字状に形成されたクランク体５が連結される。クランク体５は、中央部分を枢支軸51により揺動自在に枢支され、一端側、即ち、揺動体４側端部に形成した第１接続部52に揺動体４の揺動軸41が接続されると共に、他端側に形成した第２接続部53に連結部材61に形成した揺動軸62が接続されている。
【００３４】
連結部材61は、一端部が往復軸６の基端に固定され、他端部に揺動体４の揺動軸41と平行に揺動軸62が突出形成されている。
【００３５】
往復軸６には、筒状ケース１内面との間を液密に支持する軸受７が装着されている。実施例の軸受７は可撓軸受にて構成されている。
【００３６】
往復軸６の先端に取り付けられるブラシ８は、往復軸６に着脱可能に嵌まるブラシ台81とブラシ台81上に植設されたブラシ毛82とによって形成されている。
【００３７】
而して、上記電動歯ブラシは、モータ軸21が１回転すると、スコッチヨーク機構40を介して枢支部44を中心として、揺動体４が揺動軸41の突出方向に対して直交する方向に１往復揺動し、揺動体４が１往復揺動すると、クランク体５が枢支軸51を中心として１往復揺動し、連結部材61及び往復軸６を介してブラシ８が筒状ケース１の軸芯上を一往復する。即ち、モータ軸21の１回転で往復軸６上のブラシ８が１往復する。
【００３８】
従来の電動ブラシの様に、モータ軸21の回転数に対してブラシ７の往復振動数が少なくなることはない。
【００３９】
モータ軸21、揺動体４の揺動中心、クランク体５の揺動中心及び往復軸６を筒状ケース１の軸芯に一致させているので、筒状ケース１を小径化できる。これは筒状ケース１のデザインに制約を受け難く、且つ握り易い筒状ケース１の設計ができることを意味する。更に、ギアが噛合するメカニズム用いていないので、ギア噛合のバックラシュに起因する、騒音等の問題は生じない。
【００４０】
揺動体４を両支持アーム43、43の枢支部44、44の２点で揺動可能に支持するから揺動体４の揺動運動が安定し、ブラシ７の往復動も安定すると共に、モータ２に対して回転方向以外の方向への力がほとんど加わることがなく、モータ２の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００４１】
然も、揺動体４と支持アーム43、43を合成樹脂にて一体成形しているため、部品点数が増えることはなく、また、支持アーム43、43を揺動体４に取り付ける手間も不要でコスト上昇を抑えることができる。
【００４２】
然も、支持アーム43、43は合成樹脂にて揺動体４と一体成形された薄板状に形成され板幅方向が揺動体４の揺動方向と直交する方向に向いてため、揺動体４の揺動方向には容易に弾性変形し、揺動体４の揺動方向と直交する方向には弾性変形し難い。このため、揺動体４は揺動軸41と直交する方向に円滑に且つ安定して揺動し、これが、ブラシ７の円滑且つ安定した直線往復運動を生み出す。
【００４３】
更に、クランク体５により、往復軸６の往復動と直交する揺動体４の往復揺動を、往復軸６の往復動方向に変換するので、揺動体４を介してモータ２にスラスト方向の力が加わることがなく、モータ寿命の低下を防止することができる。
【００４４】
筒状ケース１との間に配備した可撓性の軸受７に往復軸６をスライド可能に貫通させて該往復軸６を支えたので、往復軸６の軸方向の往復運動は勿論のこと、軸受７を中心に往復軸６が多少振れることが許容されるので、クランク体５の第２接続部53と連結部材61の揺動軸62との滑りが悪く、往復軸６に多少の振れ力が作用しても、往復軸６の振れを許容しつつ無理なくスライド支持できる。
【００４５】
また、軸受７自体が、筒状ケース１との間からの水の侵入を防止するシール材を兼用しており、部品点数の削減とコスト引き下げに寄与できる。
【００４６】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。また、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】電動歯ブラシの斜視図である。
【図２】同上の蓋ケースを省略した斜視図である。
【図３】同上の正面図である。
【図４】同上の平面図である。
【図５】同筒状ケースを省略した斜視図である。
【図６】同上の他の方向から見た斜視図である。
【図７】同上の正面図である。
【図８】同上の平面図である。
【図９】運動変換手段の説明図である。
【図１０】図９Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１１】従来例の要部断面図である。
【図１２】同上の９０°角度を変えた要部断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  筒状ケース
２  モータ
21 モータ軸
23  偏芯回転体
３  運動変換手段
４  揺動体
40  スコッチヨーク機構
41  支持軸
５  クランク体
６  往復軸
61  連結部材
７  軸受
８  ブラシ
【図１】
2007215796.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007215796.tif 000009
【図８】
2007215796.tif 000010
【図９】
2007215796.tif 000011
【図１０】
2007215796.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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