JPH0646964B2 - 電動歯ブラシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、充電式の電動歯ブラシに関するものであ
る。

〔背景技術〕

充電式の電動歯ブラシとして、従来、例えば、特公昭57
−023488号公報に開示されたものがある。

この電動歯ブラシの構成の概要はつぎのとおりである。

歯ブラシ本体に、モータおよびギヤからなる歯ブラシ振
動機構と、前記モータの電源としての蓄電池と、この蓄
電池を充電するための誘導充電コイルとが内蔵されてい
る。一方、前記の蓄電池を充電するための充電スタンド
には、電源に接続される１次コイルが設けられている。

従来例には、つぎのような問題点がある。

モータは歯ブラシ振動専用のものであり、充電コイル
は蓄電池充電専用のものである。このように、それぞれ
が専用化されたモータと充電コイルとが歯ブラシ本体に
装着されているため、歯ブラシ本体が大型化している。

モータおよびギヤからなる歯ブラシ振動機構と歯ブラ
シとが機械的に結合されているため、この機械的結合部
に防水機構を設けることが不可欠である。歯ブラシ本体
を水洗いする必要性から、その防水機能は十分に確実な
ものでなければならない。しかし、このような防水機構
のために構造が複雑化し、コストアップの要因となって
いる。

防水機構に歯磨き剤が付着すると出力トルクが低下す
るが、この対策としてモータを能力の大きいものにする
必要があり、これも歯ブラシ本体の大型化とコストアッ
プの要因となっている。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、従来例の問題点の解決を図り、歯ブ
ラシ本体が小型であり、駆動エネルギーが少なく、防水
対策が容易であり、洗浄も容易な電動歯ブラシを提供す
ることである。

〔発明の開示〕

この発明の電動歯ブラシは、蓄電池と２次コイルを有す
る歯ブラシ本体と、前記２次コイルの励磁・非励磁によ
って動作する前記歯ブラシ本体に設けた歯ブラシ取付け
用プランジャと、前記プランジャの移動によってオン・
オフ駆動されるもので前記２次コイルと前記蓄電池との
間に接続したスイッチと、前記歯ブラシ本体を装着した
状態で前記２次コイルと電磁的に結合する１次コイルを
有する充電スタンドとを備えたものである。

その特徴は、モータを用いず、蓄電池を充電するための
２次コイルをもって歯ブラシ取付け用プランジャを移動
させるようにしたという点にある。

この発明の構成による作用は、つぎのとおりである。

(a)スイッチのオン・オフによって２次コイルの励磁・
非励磁が繰り返され、歯ブラシ取付け用プランジャが移
動される。充電スタンドに歯ブラシ本体を装着すると、
充電スタンドの１次コイルと歯ブラシ本体の２次コイル
とが電磁的に結合され、蓄電池が充電される。

すなわち、２次コイルが、歯ブラシ取付け用プランジャ
の移動と、蓄電池の充電とに兼用されている。このた
め、モータが不要化され、歯ブラシ本体の小型化が図ら
れる。

(b)歯ブラシ取付け用プランジャの移動を２次コイルの
励磁・非励磁によって行っているため、すなわち、プラ
ンジャと２次コイルとが機械的にではなく、磁気的に結
合されているため、プランジャと、２次コイルおよび蓄
電池とを物理的に分離することが可能である。

そのため、従来必要としたプランジャ出退部分での防水
機構が不要化される。また、機械的に動作するプランジ
ャから独立しかつ機械的な動きのない２次コイルおよび
蓄電池を確実な防水構造のものにすることが容易であ
る。

そして、このようにすることによって、歯ブラシ本体の
洗浄も、電気的部品への水浸入のない状態で安全かつ容
易に行える。

(c)前記のように、従来必要としたプランジャ出退部分
での防水機構が不要化されるため、従来のような歯磨き
剤付着による駆動力低下の問題も少なく、エネルギー利
用効率が高くなる。

(d)前記のように、モータが不要であり、プランジャ出
退部分での防水機構が省略化されるため、コストダウン
が促進される。

実施例 この発明の第１の実施例を第１図ないし第６図に基づい
て説明する。第１図は充電状態の断面図、第２図は歯ブ
ラシ本体の断面図、第３図は第２図におけるIII−III線
矢視の断面図、第４図は歯ブラシ本体の分解斜視図、第
５図は歯磨き動作の説明図、第６図は充電動作の説明図
である。

まず、歯ブラシ本体Ａの構成について、第２図ないし第
４図に基づいて説明する。

本体１は、プランジャカバー２と、ハウジング３と、底
蓋４とから構成されている。

プランジャカバー２は、ＡＢＳ樹脂などからつくられて
いて、歯ブラシ取付け用プランジャ５を出退自在に装着
しているとともに、このプランジャ５を突出状態に付勢
するコイルスプリング６を内装し、かつ、肩部にスイッ
チレバー７を回動自在に軸支している。コイルスプリン
グ６は、SUSなどの耐蝕性の金属でつくられている。

プランジャ５は、透磁性金属でつくられ、周方向に等間
隔おいてガイド板８を取付けている。ガイド板８は、Ｐ
ＯＭ樹脂などでつくられている。

ガイド板８の下半部は、プランジャ５との間に隙間を形
成するように切欠かれており、その隙間において、コイ
ルスプリング６が外套されている。１つのガイド板８の
遊端部には、永久磁石９が取付けられている。５ａは、
プランジャカバー２の外部において、プランジャ５に一
体形成されたフランジ、５ｂは歯ブラシ装着部である。

スイッチレバー７を操作して、コイルスプリング６に抗
してガイド板８を押圧移動したとき、スイッチレバー７
がコイルスプリング６の付勢力によってその押圧姿勢に
保持されるように構成されている。

ハウジング３は、中心部の透磁性金属でつくられたヨー
ク１０と、ヨーク１０に外嵌固定されたコイルボビン１
１と、コイルボビン１１に巻回された２次コイル１２
と、リードスイッチ１３とを組み込んだ状態で、かつ、
蓄電池収納室１４を形成する状態で、合成樹脂によって
一体的に成形されている。

３ａはハウジング３のエンドプレートであり、このエン
ドプレート３ａ内で、プランジャガイド板８の遊端部の
磁石９に対向する箇所にリードスイッチ１３が埋め込ま
れている。このリードスイッチ１３は、プランジャ５が
ヨーク１０に当接し、磁石９が近接したときにオフとな
り、磁石９が離間したときにオンとなるように構成され
ている。

ヨーク１０の端部は、エンドプレート３ａから突出して
いる。プランジャ５は、ヨーク１０と同軸状態であり、
その端部どうしが突き合わさるようになっている。

２次コイル１２とリードスイッチ１３とは、ハウジング
３によって実質的に完全な防水構造となっている。

ハウジング３のエンドプレート３ａの外周面に雄ねじが
形成され、プランジャカバー２の開口部内周面に雌ねじ
が形成され、それらが着脱自在に螺合されている。

蓄電池収納室１４には、蓄電池１５が収納され、底蓋４
をハウジング３に螺合することによって、蓄電池１５を
保持している。すなわち、ハウジング３の後端部に形成
された雄ねじに、底蓋４の雌ねじが着脱自在に螺合さ
れ、底蓋４に形成されたリブ４ａによって蓄電池１５を
支持している。底蓋４はＡＢＳ樹脂などからつくられて
いる。

ハウジング３と底蓋４との間には、ニトリルゴムなどで
つくられたＯリング１６が介在され、締め付けによって
圧接されている。このため、蓄電池収納室１４は、実質
的に完全な防水構造となっている。

蓄電池収納室１４の天面には、リードスイッチ１３に接
続された端子１７があり、底部には２次コイル１２に接
続された端子１８があり、この底部の端子１８が底蓋４
によって蓄電池１５に押圧されている。

プランジャ５の歯ブラシ装着部５ｂには、POM樹脂など
でつくられた弾力性のある歯ブラシ１９が着脱自在に取
付けられている。

２次コイル１２とリードスイッチ１３と蓄電池１５と
は、第５図に示すような回路構成を有している。２０は
ダイオードである。

つぎに、充電スタンドＢの構成につき、第１図に基づい
て説明する。

この充電スタンドＢは、ほぼ円筒形の成形品であるスタ
ンドケース２１に、１次コイル２２と、透磁性耐蝕金属
からなるヨーク２３とを一体的に埋め込んだものであ
る。２４は１次コイル２２に接続された電源コード、２
５は差し込みプラグ、２６はコード挿通用の切欠き、２
７はコードブッシングである。

充電スタンドＢにおけるヨーク２３は、歯ブラシ本体Ａ
の本体１を挿入し、この挿入状態でヨーク２３が２次コ
イル１２に対向するように構成されている。また、充電
スタンドＢは、１次コイル２２を被覆するとともに、歯
ブラシ本体Ａのプランジャ５のフランジ５ａを受け止め
る支持板２８を有している。支持板２８は、フランジ５
ａを受け止めることによってプランジャ５をハウジング
３側へ押圧移動し、磁石９をリードスイッチ１３に近接
させて、これをオフ状態にする作用をもつ。

充電スタンドＢは、さらに、歯ブラシ１９を挿入する中
央筒部２９を有している。このため、歯ブラシ１９を取
付けたままの状態で、歯ブラシ本体Ａを充電スタンドＢ
に対してセットすることができる。この中央筒部２９
は、下端部が開口しており、水切りが行われる。

つぎに、動作を説明する。

（ｉ）歯磨き動作 スイッチレバー７を第２図の実線の状態にすると、ガ
イド板８がスイッチレバー７からフリーとなり、プラン
ジャ５の出退移動が可能な状態となる。

コイルスプリング６の付勢力によって、プランジャ５
がヨーク１０から離れ、歯ブラシ１９が突出移動する。

プランジャ５の突出移動によって、磁石９がリードス
イッチ１３から離間するため、リードスイッチ１３がオ
ンとなる。すなわち、第５図の（Ａ）の状態となり、２
次コイル１２がリードスイッチ１３を介して蓄電池１５
に接続される。

２次コイル１２に電流が流れ、ヨーク１０が磁化され
ると、プランジャ５がヨーク１０に引き寄せられる。こ
れによって、歯ブラシ１９が後退移動する。

プランジャ５がヨーク１０に当接し、磁石９がリード
スイッチ１３に近接すると、リードスイッチ１３がオフ
となり（第５図（Ｂ）の状態）、２次コイル１２への通
電が解除される。

ヨーク１０が非励磁となり、プランジャ５に対する吸
引力がなくなるため、プランジャ５はコイルスプリング
６の付勢力によって突出移動する。

以上の繰り返しにより、歯ブラシ１９が往復移動する。

（ii）歯磨き停止動作 スイッチレバー７を第２図の鎖線の状態に切換える
と、ガイド板８が押圧され、磁石９がリードスイッチ１
３に近接して、それをオフに維持するため（第５図
（Ｂ）の状態）、歯ブラシ１９の往復移動は停止され
る。

スイッチレバー７を切換える代わりに、歯ブラシ本体
Ａを充電スタンドＢにセットし、支持板２８にフランジ
５ａを押圧することによって、プランジャ５をハウジン
グ３側に移動させ、リードスイッチ１３をオフしてもよ
い。

（iii）充電動作 歯ブラシ本体Ａを充電スタンドＢにセットし、プラグ
２５をコンセントに差し込むと、１次コイル２２が励磁
され、ヨーク２３およびヨーク１０を介して１次コイル
２２と２次コイル１２とが電磁的に結合される。

すなわち、１次コイル２２→ヨーク２３→ヨーク１０→
プランジャ５→１次コイル２２の磁気回路が形成され、
２次コイル１２に電圧が誘起される。

第６図のように２次コイル１２に誘起された電圧がダ
イオード２０によって整流され、蓄電池１５を充電す
る。

このとき、リードスイッチ１３がオフであるため、蓄電
池１５から２次コイル１２への放電は生じない。

なお、プランジャカバー２とハウジング３とを分離し
て、それぞれ単独で洗浄することができ、衛生的な使用
が可能である。特に、ハウジング３は実質的に完全に密
封されているため、２次コイル１２、リードスイッチ１
３および蓄電池１５などの電気部品に対する水の浸入を
確実に防止できる。

第２の実施例を第７図および第８図に基づいて説明す
る。第７図は歯ブラシ本体の断面図、第８図は電動歯ブ
ラシの充電状態の断面図である。

これらの図において第１の実施例に係る第１図ないし第
４図で用いたのと同一符号は、その符号が指す部品，部
分と同様のものを指す。

電気的接続関係についても、この実施例と第１の実施例
とは同一構成をもっている。

歯ブラシ本体Ａの本体１に、透磁性耐蝕金属からつくら
れた筒状の補助ヨーク３１が摺動自在に外嵌され、補助
ヨーク３１を合成樹脂製のヨークカバー３２で被覆して
いる。

ガイド板８‥を横断する状態で、プランジャ５に円板状
ヨーク３３が連結されているとともに、ヨーク１０にも
円板状の底ヨーク３４が連結されている。補助ヨーク３
１の一端部が円板状ヨーク３３に対応した状態におい
て、補助ヨーク３１の他端部が底ヨーク３４に対応する
ように構成されている。

底ヨーク３４には、複数の穴３４ａが形成されており、
この穴３４ａを介して、ハウジング３を形成する樹脂に
おける底ヨーク３４の両側部分が一体的に連設されてい
る。

補助ヨーク３１、円板状ヨーク３３および底ヨーク３４
を設けてあるため、第１の実施例に比べて、２次コイル
１２とプランジャ５との磁気結合力が強化されるから、
プランジャ５の駆動力が増加する。

充電スタンドＢは、第１の実施例のものよりも低く、上
端部に１次コイル２２とヨク２３とが設けられている。
上端開口部の側縁は、段部３５に形成されている。

歯ブラシ本体Ａを充電スタンドＢにセットしたときに、
補助ヨーク３１のヨークカバー３２が段部３５に当接し
て移動を規制されるが、本体１の移動は規制されないた
め、補助ヨーク３１が本体１に対して相対的に蓄電池１
５側へ移動する。

この結果、１次コイル２２→ヨーク２３→補助ヨーク３
１→底ヨーク３４→ヨーク１０→プランジャ５→円板状
ヨーク３３→１次コイル２２の磁気回路が形成される。
すなわち、プランジャ５の駆動力を増す構造としたにも
かかわらず、蓄電池１５の充電機能が阻害されることは
ない。

その他の構成ならびに動作は、第１の実施例と同様であ
るので説明を省略する。

第３の実施例を第９図に基づいて説明する。第９図は歯
ブラシ本体の断面図である。

プランジャ５が長く構成され、２次コイル１２を巻回し
ているコイルボビン１１の軸孔内に摺動自在に挿入され
ている。すなわち、ソレノイドの構成を採っている。し
たがって、２次コイル１２がプランジャ５を吸引する力
が第１および第２の実施例よりも強力になっている。

プランジャ５の後端は山状尖鋭部３６に形成されている
一方、ヨーク１０の先端には、尖鋭部３６をはめ込むＶ
カット３７が形成されている。このため、プランジャ５
の吸引時に、プランジャ５とヨーク１０とが衝突して
も、プランジャ５が反発してチャタリングを生じたり、
衝撃音が発生したりすることが防止される。

その他の構成は第２の実施例と同様であるので同一部分
に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。

なお、第３の実施例の構成を第１の実施例と組み合わせ
てもよい。また、実施例ではプランジャを往復移動させ
たが、これに限定するものではない。

〔発明の効果〕

この発明によれば、つぎの効果がある。

(a)２次コイルが、歯ブラシ取付け用プランジャの移動
と、蓄電池の充電とに兼用されているため、モータが不
要化され、歯ブラシ本体の小型化を図ることができる。
すなわち、２次コイルがスイッチを介して蓄電池に接続
されることにより、２次コイルが励磁されてプランジャ
が動作する。また、歯ブラシ本体を充電スタンドに装着
した状態で２次コイルと電磁的に結合する１次コイルを
備えているため、この１次コイルが励磁されると、１次
コイルと２次コイルが電磁的に結合され、２次コイルに
誘起された電圧により蓄電池を充電することができる。

(b)歯ブラシ取付け用プランジャの移動を２次コイルの
励磁・非励磁によって行い、プランジャと２次コイルと
を機械的にではなく、磁気的に結合しているため、プラ
ンジャと、２次コイルおよび蓄電池とを物理的に分離す
ることが可能である。

そのため、機械的な動きのない２次コイルおよび蓄電池
を確実な防水構造のものにすることが容易に行え、歯ブ
ラシ本体の洗浄も、電気的部分への水浸入のない状態で
安全でかつ容易に行うことができる。

(c)従来必要としたプランジャ出退部分での防水機構が
不要化されるため、従来のような歯磨き剤付着による駆
動力低下の問題も少なく、エネルギー利用効率を向上す
ることができる。

(d)前記のように、モータが不要であり、プランジャ出
退部分での防水機構が省略化されるため、コストダウン
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の電動歯ブラシの充電
状態の断面図、第２図は歯ブラシ本体の断面図、第３図
は第２図におけるIII−III線矢視の断面図、第４図は歯
ブラシ本体の分解斜視図、第５図は歯磨き動作の説明
図、第６図は充電動作の説明図、第７図は第２の実施例
の歯ブラシ本体の断面図、第８図はそれの充電状態の断
面図、第９図は第３の実施例の歯ブラシ本体の断面図で
ある。 Ａ……歯ブラシ本体、Ｂ……充電スタンド、５……歯ブ
ラシ取付け用プランジャ、１２……２次コイル、１３…
…スイッチ、１５……蓄電池、２２……１次コイル、３
１……補助ヨーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓄電池と２次コイルを有する歯ブラシ本体
   と、前記２次コイルの励磁・非励磁によって動作する前
   記歯ブラシ本体に設けた歯ブラシ取付け用プランジャ
   と、前記プランジャの移動によってオン・オフ駆動され
   るもので前記２次コイルと前記蓄電池との間に接続した
   スイッチと、前記歯ブラシ本体を装着した状態で前記２
   次コイルと電磁的に結合する１次コイルを有する充電ス
   タンドとを備えた電動歯ブラシ。
2. 【請求項２】前記充電スタンドが、前記歯ブラシ本体の
   装着状態で前記スイッチをオフするものに構成されてい
   る特許請求の範囲第(1)項記載の電動歯ブラシ。
3. 【請求項３】前記歯ブラシ本体が、前記２次コイルと前
   記蓄電池とを密封するものである特許請求の範囲第(1)
   項記載の電動歯ブラシ。
4. 【請求項４】前記歯ブラシ本体が、前記プランジャの装
   着部と前記２次コイル・蓄電池の装着部とに分離自在に
   構成されている特許請求の範囲第(3)項記載の電動歯ブ
   ラシ。
5. 【請求項５】前記歯ブラシ本体が、その外周部に、前記
   ２次コイルと前記プランジャとの間に磁気結合力を強化
   するための補助ヨークを備えたものである特許請求の範
   囲第(1)項記載の電動歯ブラシ。