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JP3622303B2 - electric toothbrush - Google Patents

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Publication number
JP3622303B2
JP3622303B2 JP33635395A JP33635395A JP3622303B2 JP 3622303 B2 JP3622303 B2 JP 3622303B2 JP 33635395 A JP33635395 A JP 33635395A JP 33635395 A JP33635395 A JP 33635395A JP 3622303 B2 JP3622303 B2 JP 3622303B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eccentric cam
eccentric
cam
shaft
motion
Prior art date
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JP33635395A
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Japanese (ja)
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JPH09173360A (en
Inventor
将彦 足立
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09173360A publication Critical patent/JPH09173360A/en
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯ブラシ体に異なる2種の運動、殊に軸方向の往復運動と軸回りの往復回動運動とを選択的に行わせることができる電動歯ブラシに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、歯ブラシによる歯磨きには、軸方向の往復直線運動を行わせるバス磨きと、歯ブラシの軸回りに往復回動させるローリング磨きとがあるのが知られており、前者は歯面に、後者は歯間部に有効である。従って、電動歯ブラシとしては、バス磨きとローリング磨きとの両方を行えるものが好ましく、このため特公昭52−43981号公報には、モータの駆動力を伝動機構を介してバス磨きのための軸方向の往復直線運動と、ローリング磨きのための軸回りの揺動往復運動との両者を選択的に歯ブラシ体に行わせることができる電動歯ブラシが示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この種の伝動機構としては、2つの偏心面と1つの同心面とを有する偏心カムを備え、この偏心カムがその軸方向に移動する構造であるため、機構全体が大径となり、カムフォロアブロックが往復直線運動と揺動往復運動を行う際に、スペース面での制約を受けてしまい、細型歯ブラシの省スペース内での前記動作を行う際に揺動往復運動時に±15°の揺動角が得られないという欠点があった。
【0004】
また、偏心カムを2部品に分け、2偏心量を使い分けようとする際に通常の偏心カムの内径に突起を設け、フェースギヤと偏心カムの内径摺動面において、フェースギヤ側にストッパーを設けていたが、機構の小型化に伴い、ストッパー領域が十分に得られない方向となり、外的付加荷重、衝撃荷重等に対して信頼性が確保出来なくなった。
【0005】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、省スペース内で動作切り換えを確実に行える機構を有した電動歯ブラシを提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、モータと、モータの回転方向に応じてモータの回転を異なる2種の運動に選択的に変換する運動変換機構と、運動変換機構の出力で作動する歯ブラシ体とを備えた電動歯ブラシであって、運動変換機構を構成する第1の偏心カムと第2の偏心カムが装着される偏心軸を備えたフェースギヤの円周環状部に凹部を形成し、偏心軸の基部側に第2の偏心カムを挿着し、この第2の偏心カムの外方に位置するように偏心軸に第1の偏心カムを装着し、フェースギヤの上記凹部に第2の偏心カムの位置を固定するストッパー機能を持たせ、第1の偏心カムより突設された係合突起を第2の偏心カムに凹設された係合溝に係合し、上記係合突起の両側面に外側方に膨らむ突曲面部を形成して成ることを特徴とするものであり、モータの回転方向の正逆切り換えにより偏心カムの動作状態を規制して往復直線運動と揺動往復運動とを選択することができるものにおいて、偏心カムの動作状態を規制するためのストッパー部の有効接触面積を大きくすることができる。また係合凹溝への係合突起の係合にて第1の偏心カムと第2の偏心カムとが連結された状態となり第2の偏心カムと第1の偏心カムとが共動する場合において第1の偏心カムの係合突起と第2の偏心カムの係合溝との干渉を防止することができるものであり、抵抗なくスムーズな動作切り換えが行える。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について説明すると、図示例の電動歯ブラシは、細長い円筒状に形成されている本体1と、本体1の先端から突出する駆動軸2に着脱自在に連結される歯ブラシ体とからなるもので、本体1内にはモータ3、モータ3の回転運動を駆動軸2の軸回りの揺動往復運動と駆動軸2の軸方向の往復直線運動とに選択的に変換する運動変換機構4、蓄電池5、蓄電池5の充電のための電力を外部から受けるためのコイル7等が収められている。
【0009】
上記運動変換機構4は、図7に示される偏心軸8と第1の偏心カム9と第2の偏心カム10と、第1の偏心カム9及び第2の偏心カム10のいずれに対しても係合可能となり、且つ駆動軸2が連結一体化されたカムフォロア11とから構成されたもので、モータ3の出力軸に設けられたピニオン12と噛合するフェースギヤ13を一体に備えている偏心軸8は、フェースギヤ軸14によって回転自在に支持されている。また、偏心軸8は図7にも示されるように、フェースギヤ軸14の軸芯に対する偏心量がr である第1偏心軸15と、偏心量がr である第2偏心軸16とから形成されている。なお、第1偏心軸15と第2偏心軸16とは同じ方向に向けて偏心しているものの、図示したものの場合、第1偏心軸15の偏心量r が第2偏心軸16の偏心量r よりも大きくされている。
【0010】
上記偏心軸8を構成する第1偏心軸15に対して回動自在に第2の偏心カム10が取り付けられ、偏心軸8を構成する第2偏心軸16に対して回動自在に第1の偏心カム9が取り付けられている。
フェースギヤ13の円周環状部には突条17にて囲まれて形成される凹部18が形成されており、この凹部18には後述する第2の偏心カム10の後端面より突設された係合突片19が係合されるようになっており、凹部18の端部に係合突片19が当たることで第2の偏心カム10の回動が規制されるものであり、凹部18にて偏心カム位置を固定するストッパー機能がフェースギヤ13に付与されている。
【0011】
図7に示されるように第1の偏心カム9はその軸孔と外周面とがrだけ偏心しており、第2の偏心カム10はその軸孔と外周面とがrだけ偏心している。第2の偏心カム10の先端面には係合溝20が凹設されていると共に、後端面からは係合突片19が突設されている。
第1の偏心カム9の後端面には係合突起22が突設されており、別体に形成されたこれら第1の偏心カム9及び第2の偏心カム10を偏心軸8に装着した時、上記係合突起22と係合溝20との係合によって、第1の偏心カム9と第2の偏心カム10とは一体に回転するものとなるとともに、第1の偏心カム9の偏心方向と第2の偏心カム10の偏心方向とが180°逆となるようにされている。
【0012】
カムフォロア11は、前記駆動軸2に一体に形成されたものであって、図5(b)に示されるように上記第1の偏心カム9及び第2の偏心カム10を囲むこのカムフォロア11は、上下の内周縁が第2の偏心カム10に接する第1フォロア部23と、左右両側内面が第1の偏心カム9に接する第2フォロア部24とを備えている。なお、駆動軸2は本体1に対してその軸方向移動と、軸回りの回転とが自在となるように軸受25で支持されている。
【0013】
そして、モータ3によって偏心軸8が図9に矢印で示す方向に回転する時、前記係合突片19と凹部18との係合の関係で、つまり、ピニオン12の回転がフェースギヤ13に伝えられ、次にフェースギヤ13が回転することにより第2の偏心カム10の係合突片19がフェースギヤ13の凹部18に沿って回動し、凹部18の端部のストッパー部分で第2の偏心カム10の動きは制約される。次に第1の偏心カム9に関しては第2の偏心カム10の係合溝20に係合突起22が係合状態とされていることから第2の偏心カム10の動きと連動して偏心スライドしながら位置決めされる。ここで、フェースギヤ軸14の中心と第1の偏心カム9の中心とが同心上となり、第1の偏心カム9の偏心量は0となる。このとき、第2の偏心カム10は第2の偏心カム10の偏心量rとフェースギヤ13と摺動する部分の偏心量rとにより、トータルr+rの偏心量が得られ、したがって、カムフォロア11は2×(r+r)の変位量をフェースギヤ軸14を基準として直線方向に運動を行い、駆動軸2は直線往復運動を取り出すことができる。ここで、第1の偏心カム9はフェースギヤ軸14と同心軸上にあり、その偏心量は0であるために駆動軸2の軸回りの回転運動は拘束されている。
【0014】
逆にモータ3によって偏心軸8が図9の矢印で示す方向と反対の方向に回転する時、つまり、回転運動を揺動往復運動に変換するには、モータ3を逆転させることにより実施できる。このモータ3の逆転により第2の偏心カム10の係合突片19は凹部18にて制約され、それと同期して回転スライドする第1の偏心カム9は係合突起22が第2の偏心カム10の係合溝20に係合されていることから位置決め制約される。この場合にもフェースギヤ軸14の中心と第2の偏心カム10の中心とが同心軸上となり、その偏心量は0となるため、カムフォロア11を介しての駆動軸2の往復直線運動は拘束される。このとき、第1の偏心カム9の傾斜面26がカムフォロア11に当接する。カムフォロア11と共に駆動軸2が図4のθ°角を成して回転方向に揺動往復運動を±θ(2θ)の領域において行うようになり、結果として駆動軸2は揺動往復運動を取り出すことができる。
【0015】
従って、モータ3による偏心軸8の回転方向が図9の矢印に示す方向である時には、上述のように、第1の偏心カム9と第2の偏心カム10のうち、偏心軸8の回転中心に対して第2の偏心カム10のみが偏心したものとなり、第1の偏心カム9は偏心していない状態となるために、カムフォロア11はその第1フォロア部23が第2の偏心カム10の偏心回転運動のうちの上下方向成分を受けて駆動軸2をその軸方向に往復直線運動させる。この時、歯ブラシ体は駆動軸2の軸方向に連結されていることから、バス磨きを行うことができる。
【0016】
モータ3を逆転させることによって偏心軸8の回転方向を図9の矢印に示す方向と反対方向とした時には、偏心軸8の回転中心に対して第1の偏心カム9のみが偏心したものとなり、第2の偏心カム10は偏心していない状態となるために、第1の偏心カム9の傾斜面26に接しているカムフォロア11の第2フォロア部24が第2の偏心カム10の偏心回転運動を受けて、駆動軸2にその軸回りの揺動往復運動を行わせる。この時、歯ブラシ体も同じ動きを行うことから、ローリング磨きを行うことができる。
【0017】
すなわち、モータ3の正逆の回転方向の切り換えによって、フェースギヤ13、第1の偏心カム9、第2の偏心カム10の3部品で異なる2つの偏心量を得、それと当接するカムフォロア11に偏心量を伝動することにより、往復直線運動と揺動往復運動の2動作を行わせることができ、上記の2種の運動の切り換えを行うことができるわけである。なお、この種の運動変換機構4は前述のように既に公知であるが、ここで用いたものは、従来のものに比して、第1の偏心カム9と第2の偏心カム10とを別体とすることで、往復直線運動を得るための偏心量と、揺動往復運動を得るための偏心量とを異ならせることができるようにした点で相違している。往復直線運動におけるストロークは、前述の偏心量r(=r)で定まり,揺動往復運動における首振り角度(2θ)は、前述の偏心量r(=r)と傾斜面26の軸方向角度と直径並びに駆動軸2の中心から第2フォロア部24までの距離によって定まるわけであるが、偏心量r,rを異ならせることによって、ストローク及び首振り角度を夫々適切な値とするにあたっての自由度が高くなっているものである。図9においてαで示す隙間は、モータ3の回転を偏心軸8から第2の偏心カム10を介して第1の偏心カム9に伝達する部分である係合突起22と係合溝20との係合部分において、上記偏心量の違いによって生じた隙間である。
【0018】
ところで、モータ3の回転方向によって偏心軸8の回転中心に対する第1の偏心カム9と第2の偏心カム10の偏心量を変えているわけであるが、第1の偏心カム9と第2の偏心カム10の偏心方向の変更によって、駆動軸2に軸往復運動と軸回りの揺動往復運動との合成運動を行わせることも可能であるとともに、モータ3の正逆の回転方向の切り換えにより、上記両運動成分の比率を異ならせることができるものである。本発明においては、このようなものも含むものとする。
【0019】
図9から図13には第1の偏心カム9の後端面より突設された係合突起22と第2の偏心カム10に凹設された係合溝20との係合状態を示しており、フェースギヤ13が0〜180°と順次回転する場合における第1の偏心カム9と第2の偏心カム10の噛合状態を示している。
ここで、図面においては係合突起22と係合溝20との係合状態を分かりやすくするために第1の偏心カム9と第2の偏心カム10は図示を省略して係合突起22と係合溝20とを図示している。また、本来はフェースギヤ13が順次回動移動するものであるが、図面上では第1の偏心カム9と第2の偏心カム10が回動している状態で示している。また。図9において符号イは係合溝20の回転中心を示し、符号ロは係合突起22の回転中心を示している。
【0020】
フェースギヤ13が45°回転した状態を図10に示している。第1の偏心カム9が45°の位置にある時、第2の偏心カム10は53°の位置にきており、図11に示されるように第1の偏心カム9が90°の位置にある場合には第2の偏心カム10は101.4°となり、図12に示されるように第1の偏心カム9が135°の位置にある場合には第2の偏心カム10は142.5°となり、図13に示されるように第1の偏心カム9が180°の位置にある場合には第1の偏心カム9及び第2の偏心カム10は両方共180°回転する動作となる。
【0021】
これは第1の偏心カム9と第2の偏心カム10との偏心量に違いがあることと、第1の偏心カム9と第2の偏心カム10の回転規準位置が異なることにより回転角に差異が生じてくるようになるためである。従って第1の偏心カム9と第2の偏心カム10との結合部(係合突起22と係合溝20)は同様の角形状では回転時に干渉する恐れが生じる。そこで、本実施形態においては、図14に示されるように第1の偏心カム9の係合突起22の側面部に湾曲する突曲面部27が形成されており、第2の偏心カム10の係合溝20に係合突起22が係合された状態で第2の偏心カム10と共に第1の偏心カム9が回転摺動する際に上記した突曲面部27が係合溝20の内面に対して抵抗なくスムーズにスライド移動するものであり、往復直線運動と揺動往復運動の切り換えがスムーズに行われるようになっている。
【0022】
尚、モータの正逆回転の切り換えは本体1の外部に設けられた操作スイッチを操作することによって行われるようになっていたり、本体1内に内蔵された制御回路によって所定時間毎に自動的に駆動制御されるようになっているものである。
【0023】
【発明の効果】
請求項1の発明は、運動変換機構を構成する第1の偏心カムと第2の偏心カムが軸支される偏心軸を備えたフェースギヤの円周環状部に凹部を形成し、この凹部に第2の偏心カム位置を固定するストッパー機能を持たせたので、モータの回転方向の正逆切り換えにより偏心カムの動作状態を規制して往復直線運動と揺動往復運動とを選択することができるものにおいて、偏心カムの動作状態を規制するためのストッパー部の有効接触面積を大きくすることができるものであり、外的付加荷重、衝撃荷重等に対して破壊、ロックしない機構を省スペース内で構成することができる電動歯ブラシを提供することができるものであり、また偏心軸の基部側に第2の偏心カムを挿着し、この第2の偏心カムの外方に位置するように偏心軸に第1の偏心カムを挿着し、第1の偏心カムより突設された係合突起を第2の偏心カムに凹設された係合溝に係合し、上記係合突起の両側面に外側方に膨らむ突曲面部を形成してあるので、係合凹溝への係合突起の係合にて第1の偏心カムと第2の偏心カムとが連結された状態となり第2の偏心カムと第1の偏心カムとが共動する場合において第1の偏心カムの係合突起と第2の偏心カムの係合溝との干渉を防止することができるものであり、抵抗なくスムーズな動作切り換えが行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例を示すものであり、(a)は正面図、(b)は内部構成を示す断面図である。
【図2】本発明の一例を示すものであり、(a)は側面図、(b)は内部構成を示す断面図である。
【図3】運動変換機構の往復直線運動の状態を示す断面図である。
【図4】運動変換機構の揺動往復運動の状態を示す断面図である。
【図5】(a)は往復直線運動時におけるカムフォロアと第2の偏心カムとの係合状態を示す断面図、(b)は他の方向から見た断面図である。
【図6】揺動往復運動時におけるカムフォロアと第1の偏心カムとの係合状態を示す断面図である。
【図7】フェースギヤと第1の偏心カムと第2の偏心カムを示す斜視図である。
【図8】フェースギヤの平面図である。
【図9】ストッパー機能の作用を説明する説明図である。
【図10】ストッパー機能の作用を説明する説明図である。
【図11】ストッパー機能の作用を説明する説明図である。
【図12】ストッパー機能の作用を説明する説明図である。
【図13】ストッパー機能の作用を説明する説明図である。
【図14】第1の偏心カムを示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)の左側面図、(c)は(a)の右側面図である。
【符号の説明】
3 モータ
4 運動変換機構
8 偏心軸
9 第1の偏心カム
10 第2の偏心カム
13 フェースギヤ
18 凹部
20 係合溝
22 係合突起
27 突曲面部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric toothbrush that can selectively cause a toothbrush body to perform two different types of motion, in particular, an axial reciprocating motion and a reciprocating rotational motion about an axis.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is known that toothbrushing with a toothbrush includes a bath brush that performs reciprocating linear motion in the axial direction and a rolling brush that reciprocates around the axis of the toothbrush. The former is on the tooth surface and the latter is Effective for interdental area. Therefore, it is preferable that the electric toothbrush can perform both the brushing and rolling, and Japanese Patent Publication No. 52-43981 discloses an axial direction for polishing the bus through the transmission mechanism. An electric toothbrush that can selectively cause the toothbrush body to perform both the reciprocating linear motion and the swinging reciprocating motion around the axis for rolling polishing is shown.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As this type of transmission mechanism, an eccentric cam having two eccentric surfaces and one concentric surface is provided, and the eccentric cam moves in the axial direction. Therefore, the entire mechanism has a large diameter, and the cam follower block is When performing the reciprocating linear motion and the oscillating reciprocating motion, there is a space limitation, and when performing the above-mentioned operation within the space saving of the thin toothbrush, the oscillating angle of ± 15 ° is obtained during the oscillating reciprocating motion. There was a drawback that it could not be obtained.
[0004]
Also, when the eccentric cam is divided into two parts and the two eccentric amounts are used properly, a protrusion is provided on the inner diameter of the normal eccentric cam, and a stopper is provided on the face gear side on the inner diameter sliding surface of the face gear and the eccentric cam. However, along with the miniaturization of the mechanism, the stopper area has not been sufficiently obtained, and it has become impossible to ensure reliability with respect to external applied loads, impact loads, and the like.
[0005]
An object of the present invention is to provide an electric toothbrush having a mechanism capable of surely switching operations within a small space.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a motor, a motion conversion mechanism that selectively converts the rotation of the motor into two different motions according to the rotation direction of the motor, and an output of the motion conversion mechanism An electric toothbrush comprising a toothbrush body that operates in a concave portion in a circumferential annular portion of a face gear having an eccentric shaft on which a first eccentric cam and a second eccentric cam constituting a motion conversion mechanism are mounted The second eccentric cam is inserted into the base side of the eccentric shaft, and the first eccentric cam is attached to the eccentric shaft so as to be located outward of the second eccentric cam. Having a stopper function to fix the position of the second eccentric cam in the recess, engaging the engaging protrusion protruding from the first eccentric cam with the engaging groove recessed in the second eccentric cam; that by forming a projecting curved surface bulging outward on both sides of the engaging protrusion The operating state of the eccentric cam can be selected by switching the reciprocating linear motion and the reciprocating reciprocating motion by controlling the operating state of the eccentric cam by switching the forward / reverse direction of the motor rotation. It is possible to increase the effective contact area of the stopper portion. When the first eccentric cam and the second eccentric cam are connected by the engagement of the engagement protrusion with the engagement groove, and the second eccentric cam and the first eccentric cam co-operate. In this case, the interference between the engagement protrusion of the first eccentric cam and the engagement groove of the second eccentric cam can be prevented, and smooth operation switching can be performed without resistance.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of an embodiment of the present invention will be described. An electric toothbrush in the illustrated example is a toothbrush body that is detachably connected to a main body 1 formed in an elongated cylindrical shape and a drive shaft 2 protruding from the tip of the main body 1. In the main body 1, the motor 3, a motion for selectively converting the rotational motion of the motor 3 into a swinging reciprocating motion around the axis of the drive shaft 2 and a reciprocating linear motion of the drive shaft 2 in the axial direction. The conversion mechanism 4, the storage battery 5, the coil 7 for receiving the electric power for charge of the storage battery 5 from the outside, etc. are stored.
[0009]
The motion converting mechanism 4 is provided for the eccentric shaft 8, the first eccentric cam 9, the second eccentric cam 10 and any of the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 shown in FIG. An eccentric shaft that is configured by a cam follower 11 that can be engaged and that has a drive shaft 2 connected and integrated, and that is integrally provided with a face gear 13 that meshes with a pinion 12 provided on the output shaft of the motor 3. 8 is rotatably supported by the face gear shaft 14. As shown in FIG. 7, the eccentric shaft 8 includes a first eccentric shaft 15 having an eccentric amount r 4 with respect to the axis of the face gear shaft 14 and a second eccentric shaft 16 having an eccentric amount r 3. Formed from. Although the first eccentric shaft 15 and the second eccentric shaft 16 are eccentric in the same direction, in the illustrated case, the eccentric amount r 4 of the first eccentric shaft 15 is the eccentric amount r of the second eccentric shaft 16. It is larger than 3 .
[0010]
A second eccentric cam 10 is attached so as to be rotatable with respect to the first eccentric shaft 15 constituting the eccentric shaft 8, and is rotatable with respect to the second eccentric shaft 16 constituting the eccentric shaft 8. An eccentric cam 9 is attached.
A concave portion 18 is formed in the circumferential annular portion of the face gear 13 so as to be surrounded by a ridge 17. The concave portion 18 projects from a rear end surface of a second eccentric cam 10 described later. The engagement protrusion 19 is engaged, and the rotation of the second eccentric cam 10 is restricted by the engagement protrusion 19 hitting the end of the recess 18. The face gear 13 is provided with a stopper function for fixing the eccentric cam position.
[0011]
As shown in FIG. 7, the shaft shaft and the outer peripheral surface of the first eccentric cam 9 are eccentric by r 2, and the shaft shaft and the outer peripheral surface of the second eccentric cam 10 are eccentric by r 1 . . An engagement groove 20 is recessed in the front end surface of the second eccentric cam 10, and an engagement projection piece 19 protrudes from the rear end surface.
An engaging projection 22 is provided on the rear end surface of the first eccentric cam 9 so that the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 formed separately are mounted on the eccentric shaft 8. The first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 rotate as a result of the engagement between the engagement protrusion 22 and the engagement groove 20 and the eccentric direction of the first eccentric cam 9. And the eccentric direction of the second eccentric cam 10 are reversed by 180 °.
[0012]
The cam follower 11 is formed integrally with the drive shaft 2, and as shown in FIG. 5B, the cam follower 11 surrounding the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 is A first follower portion 23 whose upper and lower inner peripheral edges are in contact with the second eccentric cam 10 and a second follower portion 24 whose left and right inner surfaces are in contact with the first eccentric cam 9 are provided. The drive shaft 2 is supported by a bearing 25 so that it can freely move in the axial direction relative to the main body 1 and rotate around the axis.
[0013]
When the eccentric shaft 8 is rotated in the direction indicated by the arrow in FIG. 9 by the motor 3, the rotation of the pinion 12 is transmitted to the face gear 13 due to the engagement relationship between the engagement protrusion 19 and the recess 18. Then, when the face gear 13 is rotated, the engagement protrusion 19 of the second eccentric cam 10 is rotated along the recess 18 of the face gear 13, and the second portion is stopped at the stopper portion at the end of the recess 18. The movement of the eccentric cam 10 is restricted. Next, with respect to the first eccentric cam 9, since the engagement protrusion 22 is engaged with the engagement groove 20 of the second eccentric cam 10, the eccentric slide is interlocked with the movement of the second eccentric cam 10. Positioned while. Here, the center of the face gear shaft 14 and the center of the first eccentric cam 9 are concentric, and the amount of eccentricity of the first eccentric cam 9 is zero. At this time, the second eccentric cam 10 by the eccentric amount r 4 of the portion slides on the eccentricity r 1 and the face gear 13 of the second eccentric cam 10, an eccentric amount of total r 1 + r 4 is obtained, Therefore, the cam follower 11 moves in a linear direction with a displacement amount of 2 × (r 1 + r 4 ) with respect to the face gear shaft 14, and the drive shaft 2 can take out a linear reciprocating motion. Here, the first eccentric cam 9 is on the concentric axis with the face gear shaft 14, and the amount of eccentricity is zero, so that the rotational motion around the axis of the drive shaft 2 is restricted.
[0014]
Conversely, when the eccentric shaft 8 is rotated in the direction opposite to the direction indicated by the arrow in FIG. 9 by the motor 3, that is, to convert the rotational motion into the swinging reciprocating motion, the motor 3 can be reversed. Due to the reverse rotation of the motor 3, the engaging protrusion 19 of the second eccentric cam 10 is restricted by the recess 18, and the engaging protrusion 22 of the first eccentric cam 9 that rotates and slides in synchronization therewith is the second eccentric cam. Positioning is restricted because it is engaged with the ten engaging grooves 20. Also in this case, the center of the face gear shaft 14 and the center of the second eccentric cam 10 are on the concentric shaft, and the amount of eccentricity is 0. Therefore, the reciprocating linear motion of the drive shaft 2 via the cam follower 11 is restricted. Is done. At this time, the inclined surface 26 of the first eccentric cam 9 abuts on the cam follower 11. The drive shaft 2 together with the cam follower 11 forms a reciprocating motion in the rotational direction at an angle of θ ° shown in FIG. 4, and as a result, the drive shaft 2 takes out the reciprocating motion of the swing. be able to.
[0015]
Therefore, when the rotation direction of the eccentric shaft 8 by the motor 3 is the direction indicated by the arrow in FIG. 9, the center of rotation of the eccentric shaft 8 of the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 as described above. On the other hand, since only the second eccentric cam 10 is eccentric and the first eccentric cam 9 is not eccentric, the cam follower 11 has an eccentricity of the second eccentric cam 10 at the first follower portion 23 thereof. Receiving the vertical component of the rotational motion, the drive shaft 2 is reciprocated linearly in the axial direction. At this time, since the toothbrush body is connected in the axial direction of the drive shaft 2, it is possible to polish the bath.
[0016]
When the rotation direction of the eccentric shaft 8 is reversed from the direction indicated by the arrow in FIG. 9 by reversing the motor 3, only the first eccentric cam 9 is eccentric with respect to the rotation center of the eccentric shaft 8, Since the second eccentric cam 10 is not eccentric, the second follower portion 24 of the cam follower 11 in contact with the inclined surface 26 of the first eccentric cam 9 performs the eccentric rotational motion of the second eccentric cam 10. In response to this, the drive shaft 2 is caused to reciprocate around the axis. At this time, since the toothbrush body also performs the same movement, rolling polishing can be performed.
[0017]
That is, two different eccentric amounts are obtained for the three parts of the face gear 13, the first eccentric cam 9, and the second eccentric cam 10 by switching the forward and reverse rotational directions of the motor 3, and the cam follower 11 that contacts the eccentric amount is eccentric. By transmitting the amount, it is possible to perform two operations, a reciprocating linear motion and a swinging reciprocating motion, and to switch between the two types of motion described above. This type of motion conversion mechanism 4 is already known as described above, but the one used here is composed of the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 as compared with the conventional one. The difference is that the eccentric amount for obtaining the reciprocating linear motion and the eccentric amount for obtaining the swinging reciprocating motion can be made different from each other. The stroke in the reciprocating linear motion is determined by the eccentricity r 3 (= r 1 ) described above, and the swing angle (2θ) in the swinging reciprocating motion is determined by the eccentricity r 4 (= r 2 ) and the inclined surface 26. Although it is determined by the axial direction angle and diameter and the distance from the center of the drive shaft 2 to the second follower portion 24, the stroke and the swing angle can be set to appropriate values by making the eccentric amounts r 3 and r 4 different. The degree of freedom is high. In FIG. 9, the gap indicated by α is a portion between the engagement protrusion 22 and the engagement groove 20 that is a portion that transmits the rotation of the motor 3 from the eccentric shaft 8 to the first eccentric cam 9 via the second eccentric cam 10. This is a gap generated by the difference in the amount of eccentricity in the engaging portion.
[0018]
By the way, the eccentric amounts of the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 with respect to the rotation center of the eccentric shaft 8 are changed depending on the rotation direction of the motor 3, but the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 9 are different. By changing the eccentric direction of the eccentric cam 10, it is possible to cause the drive shaft 2 to perform a combined motion of the shaft reciprocating motion and the swinging reciprocating motion around the shaft, and by switching the motor 3 between forward and reverse rotational directions. The ratio of the two motion components can be made different. In the present invention, this is also included.
[0019]
FIGS. 9 to 13 show the engagement state between the engagement protrusion 22 projecting from the rear end surface of the first eccentric cam 9 and the engagement groove 20 recessed in the second eccentric cam 10. The meshing state of the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 when the face gear 13 rotates sequentially from 0 to 180 ° is shown.
Here, in the drawing, the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 are omitted from the illustration so that the engagement state between the engagement protrusion 22 and the engagement groove 20 can be easily understood. The engagement groove 20 is illustrated. Although the face gear 13 is originally rotated and moved in the drawing, the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 are shown in the state of rotating in the drawing. Also. In FIG. 9, symbol a indicates the rotation center of the engagement groove 20, and symbol b indicates the rotation center of the engagement protrusion 22.
[0020]
FIG. 10 shows a state in which the face gear 13 is rotated by 45 °. When the first eccentric cam 9 is at the 45 ° position, the second eccentric cam 10 is at the 53 ° position, and as shown in FIG. 11, the first eccentric cam 9 is at the 90 ° position. In some cases, the second eccentric cam 10 is 101.4 °, and when the first eccentric cam 9 is at a position of 135 ° as shown in FIG. 12, the second eccentric cam 10 is 142.5 °. When the first eccentric cam 9 is at a position of 180 ° as shown in FIG. 13, both the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 rotate 180 °.
[0021]
This is because the eccentric amount between the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 is different, and the rotation reference position between the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 is different. This is because a difference arises. Therefore, if the joint portion (engagement protrusion 22 and engagement groove 20) of the first eccentric cam 9 and the second eccentric cam 10 has the same square shape, there is a risk of interference during rotation. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, a curved surface portion 27 that is curved is formed on the side surface portion of the engagement protrusion 22 of the first eccentric cam 9, and the engagement of the second eccentric cam 10. When the first eccentric cam 9 rotates and slides together with the second eccentric cam 10 in a state where the engagement protrusion 22 is engaged with the joint groove 20, the above-described projecting curved surface portion 27 is against the inner surface of the engagement groove 20. Therefore, the sliding movement is smoothly performed without resistance, and the switching between the reciprocating linear motion and the swinging reciprocating motion is smoothly performed.
[0022]
The forward / reverse rotation of the motor is switched by operating an operation switch provided outside the main body 1 or automatically every predetermined time by a control circuit built in the main body 1. The drive is controlled.
[0023]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a concave portion is formed in a circumferential annular portion of a face gear provided with an eccentric shaft on which the first eccentric cam and the second eccentric cam constituting the motion conversion mechanism are pivotally supported. Since the stopper function for fixing the position of the second eccentric cam is provided, it is possible to select the reciprocating linear motion and the oscillating reciprocating motion by restricting the operating state of the eccentric cam by switching the rotation direction of the motor forward and reverse. The effective contact area of the stopper for regulating the operating state of the eccentric cam can be increased, and a mechanism that does not break or lock against external load or impact load can be saved in space. all SANYO it is possible to provide an electric toothbrush that can be configured in, also a second eccentric cam is inserted into the base portion of the eccentric shaft so as to be positioned outside of the second eccentric cams First eccentric on the eccentric shaft The cam is inserted, the engaging protrusion protruding from the first eccentric cam is engaged with the engaging groove recessed in the second eccentric cam, and bulges outward on both side surfaces of the engaging protrusion. Since the projecting curved surface portion is formed, the first eccentric cam and the second eccentric cam are connected by the engagement of the engaging protrusion with the engaging groove, and the second eccentric cam and the first eccentric cam are connected. When the two eccentric cams co-operate, it is possible to prevent interference between the engagement protrusions of the first eccentric cam and the engagement grooves of the second eccentric cam, and smooth operation switching can be performed without resistance. Monodea Ru.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show an example of the present invention, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a cross-sectional view showing an internal configuration;
2A and 2B show an example of the present invention, in which FIG. 2A is a side view, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing an internal configuration.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of a reciprocating linear motion of a motion conversion mechanism.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of swing reciprocation of the motion conversion mechanism.
5A is a cross-sectional view showing an engagement state between a cam follower and a second eccentric cam during a reciprocating linear motion, and FIG. 5B is a cross-sectional view seen from another direction.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an engagement state between the cam follower and the first eccentric cam during the swing reciprocating motion.
FIG. 7 is a perspective view showing a face gear, a first eccentric cam, and a second eccentric cam.
FIG. 8 is a plan view of a face gear.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the action of the stopper function.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the action of the stopper function.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the action of the stopper function.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the action of the stopper function.
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the action of the stopper function.
14A and 14B show a first eccentric cam, where FIG. 14A is a front view, FIG. 14B is a left side view of FIG. 14A, and FIG. 14C is a right side view of FIG.
[Explanation of symbols]
3 Motor 4 Motion Conversion Mechanism 8 Eccentric Shaft 9 First Eccentric Cam 10 Second Eccentric Cam 13 Face Gear 18 Recess 20 Engaging Groove 22 Engaging Protrusion 27 Projecting Curved Surface

Claims (1)

モータと、モータの回転方向に応じてモータの回転を異なる2種の運動に選択的に変換する運動変換機構と、運動変換機構の出力で作動する歯ブラシ体とを備えた電動歯ブラシであって、運動変換機構を構成する第1の偏心カムと第2の偏心カムが装着される偏心軸を備えたフェースギヤの円周環状部に凹部を形成し、偏心軸の基部側に第2の偏心カムを挿着し、この第2の偏心カムの外方に位置するように偏心軸に第1の偏心カムを装着し、フェースギヤの上記凹部に第2の偏心カムの位置を固定するストッパー機能を持たせ、第1の偏心カムより突設された係合突起を第2の偏心カムに凹設された係合溝に係合し、上記係合突起の両側面に外側方に膨らむ突曲面部を形成して成ることを特徴とする電動歯ブラシ。An electric toothbrush comprising a motor, a motion conversion mechanism that selectively converts the rotation of the motor into two different types of motion according to the direction of rotation of the motor, and a toothbrush body that operates with the output of the motion conversion mechanism, A concave portion is formed in a circumferential annular portion of a face gear having an eccentric shaft on which a first eccentric cam and a second eccentric cam constituting the motion conversion mechanism are mounted, and a second eccentric cam is formed on the base side of the eccentric shaft. And a stopper function for fixing the position of the second eccentric cam in the concave portion of the face gear by attaching the first eccentric cam to the eccentric shaft so as to be located outside the second eccentric cam. A projecting curved surface portion that engages with an engaging groove formed in the second eccentric cam so as to protrude outwardly from the first eccentric cam, and bulges outward on both side surfaces of the engaging protrusion. An electric toothbrush characterized by being formed .
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