JP3957766B2 - 電動歯ブラシ用ブラシ部 - Google Patents

Description

本発明は、電動歯ブラシ用のブラシ部に関する。このブラシ部は、取付管を有しており、この取付管には、縦軸を中心として回転するように取り付けられた動作可能な差込シャフトが収容されている。このシャフトは、縦軸に対して偏心に配置された駆動要素を備えている。このブラシ部は、植毛キャリアを更に有している。この植毛キャリアは、横軸を中心として回転するように取り付けられており、被動要素を備えている。この被動要素は、横軸に対して偏心に配置され、駆動要素に連結される。これにより、縦軸を中心とした差込シャフトの回転運動が、横軸を中心とした植毛キャリアの回転運動を作り出すようになっている。
この種類のブラシ部は、国際特許出願ＷＯ９４／１２１２１から知られている。電動歯ブラシに取り付けられたブラシ部および電動歯ブラシの動作時に、差込シャフトは振動回転運動を行う。この回転運動は、駆動要素によって被動要素に伝えられ、被動要素によって植毛キャリアに伝えられる。したがって、植毛キャリアも、横軸方向に突出するその植毛タフトとともに振動回転運動を行う。
国際特許出願ＷＯ９４／１２１２１から知られるブラシ部では取付管が固定部品を構成するが、差込シャフト、植毛キャリア、駆動要素および被動要素は可動部品である。これらの可動部品は、それらの軸受においてクリアランスを有し、このクリアランスの限度内で自由運動を行うことができる。この際、これらの可動部品は、相互に又は固定部品と衝突する。これは、電動歯ブラシの動作中にガタつきノイズを生じさせる。
本発明の目的は、その動作中にガタつきノイズが全くまたはほとんどない電動歯ブラシ用のブラシ部を提供することである。
本発明によれば、この目的は、差込シャフトおよび植毛キャリアが相互に、および／または取付管に押し付けられて引き締められるようにすることで、最初に言及したような種類の電動歯ブラシ用ブラシ部で達成される。
この引締めの結果、差込シャフトおよび植毛キャリアは、これらの軸受に押し付けられるように付勢される。従って、電動歯ブラシが動作中でないとき、これら二つの部品は、既存のクリアランスにもかかわらず、それらの軸受において自由運動を行うことはもはや不可能である。電動歯ブラシが動作中のときであっても、これら二つの部品は、それらの軸受に押し付けられるように付勢され続ける。従って、軸受で摩擦が発生し、この摩擦が、軸受における差込シャフトおよび植毛キャリアによる自由運動の発生を防止、または少なくとも抑制する。このようにして、可動部品の相互間または固定部品への衝突や打撃が防止される。これは、もはやガタつきノイズがないことを意味する。
差込シャフトのみ、または植毛キャリアのみを取付管に押し付けるように独立して引き締めることも可能である。この場合、二つの部品の一方または他方においてだけ、ガタつきノイズが生じないことになる。差込シャフトおよび植毛キャリアを相互に押し付けるように、すなわち取付管とは無関係に引き締め、これによってガタつきを防止することも可能である。更に、差込シャフトおよび植毛キャリアをともに取付管に押し付けるように引き締め、これによってガタつきを防ぐことも可能である。
本発明の好適な態様では、差込シャフト、植毛キャリア、駆動要素および被動要素が、相互に、および／または取付管に押し付けられるように引き締められる。従って、これらの部品に起因するガタつきは、もはや存在しない。
差込シャフト、植毛キャリア、駆動要素および被動要素の各々を取付管に押し付けるようにして独立に引き締めることも可能である。これらの部品を相互に押し付けるように、すなわち取付管とは無関係に引き締めることも可能である。更に、上述の部品をともに取付管に押し付けて引き締めることも可能である。
引締め用のばね手段を設けることは、特に適切である。これは、それぞれの部品を互いに押し付けるように引き締める特に簡単な方法および手段を表す。さらにまた、ばね手段は、取付管の内部に収容してもよい。これにより、ばね手段を、大きな労力なしに既知のブラシ部に構造的に組み込むことができる。
本発明の別の好適な態様では、駆動要素のうち被動要素から遠い側に保持され、差込シャフトを押さえるつる巻圧縮ばねが用意される。これに関連して、駆動要素の拡大部によって、または駆動要素上に装着されたスリーブによってつる巻き圧縮ばねを保持すると特に便利である。この構成では、部品の引締めを特に容易かつ経済的に行うことができる。
本発明の更に別の好適な態様では、駆動要素のうち被動要素に近い側に配置され、被動要素および差込シャフトを押さえるつる巻き圧縮ばねが用意される。駆動要素のうち被動要素から遠い側および差込シャフトに保持されたつる巻き引張ばねを用意することも可能である。これらの構成も、同様に簡単かつ低コストで部品を引き締めることができる。
特に好ましくは、駆動要素および被動要素を固く連結する。この方法では、駆動要素および被動要素が互いに衝突することはできないし、ガタつきノイズを引き起こすことも不可能である。
本発明の別の特徴、応用の可能性および利点は、添付の図面に図示される発明の実施形態の以下の説明から明らかになる。説明および図示される単一の特徴およびこれらの組合せは、特許請求の範囲の要約やそれらの後参照に関係なく、また説明や図面における用語や表現に関係なく、本発明の主題を形成する。
図１は、電動歯ブラシ用の本発明に係るブラシ部の第一実施形態を示す、図２の平面Ｉ−Ｉに沿った概略縦断面図である。
図２は、図１の平面ＩＩ−ＩＩに沿った図１のブラシ部の概略縦断面図である。
図３は、電動歯ブラシ用の本発明に係るブラシ部の第二実施形態を示す概略縦断面図である、
図４は、電動歯ブラシ用の本発明に係るブラシ部の第三実施形態を示す概略縦断面図である。
図５は、電動歯ブラシ用の本発明に係るブラシ部の第四実施形態の概略縦断面図である。
本発明に係るブラシ部の実施形態の以下の説明は、従来技術として最初に参照される国際特許出願ＷＯ９４／１２１２１に基づいている。この出願の開示内容は、特定の参照によって本明細書の説明に全て取り入れられる。特に、国際特許出願ＷＯ９４／１２１２１における電動歯ブラシおよびブラシ部の一般的な説明、ならびに国際特許出願ＷＯ９４／１２１２１の図７ａ〜７ｅ、図８ａ〜８ｅおよび図９に注目する。
図１および図２は、電動歯ブラシのハンドル部に差し込まれるブラシ部１の第一の実施形態を示している。
ブラシ部１は、差込シャフト３を収容した取付管２を有している。取付管２および差込シャフト３は、ほぼ縦軸４の方向に延びている。差込シャフト３は、ハンドル部に収容された電動機に連結される。この電動機は、動作状態において、差込シャフトに縦軸４を中心とした振動回転運動をさせる。これは、図１において矢印５で示されている。
取付管２は、電動歯ブラシのハンドル部から遠い端部においてカップ形のホルダ７に変わる。このホルダ７は、植毛キャリア８が収容される開口６を有している。植毛キャリア８は、ホルダ７の開口６を覆う円盤の形に構成される。植毛キャリア８のうちホルダ７から離れた面から横軸１０の方向に突出しているのは、その自由端が植毛面１１を形成している複数の植毛タフト９である。横軸１０は、縦軸４に対して約９０度の角度に配置されている。
横軸１０に対して同軸に配置され、互いに一列になっている止まり穴１２、１３が、ホルダ７内および植毛キャリア８内にそれぞれ設けられている。ホルダ７の止まり穴１２に固く圧入されているのは、ピン１４である。ピン１４は、植毛キャリア８がピン１４（従って、横軸１０）を中心として旋回できるように、植毛キャリア８の止まり穴１３内で十分なクリアランスを有している。
ホルダ７には、ボア（内腔）１５が設けられている。ボア１５は、縦軸４にほぼ平行に延在しており、ロックピン１６が固く圧入されている。ロックピン１６は、植毛キャリア８に設けられた溝１７と係合して植毛キャリア８をピン１４上に保持し、これにより植毛キャリア８をホルダ７内に保持する。
取付管２のうちホルダ７に近い端部および差込シャフト３には、縦軸４に同軸に配置され、互いに一列になっている止まり穴１８、１９が設けられている。ピン２０は、差込シャフト３の止まり穴１９に固く圧入される。ピン２０は、差込シャフト３が縦軸４を中心としてピン２０とともに旋回できるように、取付管２の止まり穴１８において十分なクリアランスを有している。
植毛キャリア８には、横軸１０からある距離をおいて止まり穴２１が設けられている。止まり穴２１は、横軸１０にほぼ平行に配置されており、旋回および縦方向滑動のためのクリアランスをあけてトラニオン形の被動要素２２を収容している。差込シャフト３には、縦軸４からある距離をおいて貫通穴２３が設けられている。貫通穴２３は、縦軸４にほぼ平行に配置されており、旋回および縦方向滑動のためのクリアランスをあけてピン形の駆動要素２４を収容している。被動要素２２と駆動要素２４は、ほぼ９０度の角度でしっかりと固定して連結されている。
差込シャフト３が上述したような縦軸４を中心とした振動回転運動５にあるとき、この運動は、駆動要素２４および被動要素２２を通じて植毛キャリア８に伝わる。このとき、植毛キャリアは、横軸１０を中心とした振動回転運動を行う。これは、図１において矢印２５で示される。差込シャフト３の回転運動５および植毛キャリア８の回転運動２５は、同じ周波数および同じ位相を有するが、これらの振幅は異なる場合がある。
ピン形駆動要素２４のうち被動要素２２から遠い自由端は、差込シャフト３の貫通穴２３から突出し、差込シャフト３のエッジ２６を若干越えて延びている。つる巻き圧縮ばね２７は、突出部分の領域において駆動要素２４に取り付けられている。駆動要素２４の自由端は、圧縮および平坦化されて拡大部２８を形成している。このため、つる巻き圧縮ばね２７は、拡大部２８に一方の端部を当てて静止し、拡大部２８によって保持される。同時に、つる巻き圧縮ばね２７は、他方の端部が差込シャフト３のエッジ２６を押さえる。
つる巻き圧縮ばね２７の力は縦軸４の方向に作用し、差込シャフト３のエッジ２６から離れる方向に駆動要素２４の拡大部２８を付勢する。このように、つる巻き圧縮ばね２７の力は、駆動要素２４に連結された被動要素２２および植毛キャリア８を支えているピン１４に対してほぼ横方向で作用する。さらに、つる巻き圧縮ばね２７の力は、差込シャフト３を支えるピン２０にほぼ平行に作用する。動作状態では、つる巻き圧縮ばね２７の力は、植毛キャリア８内の被動要素２２および止まり穴２１間の摩擦、ならびに植毛キャリア８内のピン１４および止まり穴１３間の摩擦を作り出す。更に、摩擦は、ピン２０の前端部と取付管２の止まり穴１８との間でも生じる。
差込シャフト３と植毛キャリア８は、つる巻き圧縮ばね２７の力、特に動作状態で発生する摩擦によって引き締められる。さらに、被動要素２２および駆動要素２４も、つる巻き圧縮ばね２７の力によって差込シャフト３および植毛キャリア８とともに引き締められる。この構成では、これらの可動部品間に加えて、これらの可動部品とブラシ部１の固定取付管２との間にも引締めが働く。これらの部品の自由運動は、つる巻き圧縮ばね２７の力およびその結果生じる引締めによって防止される。
この結果、差込シャフト３および植毛キャリア８は、クリアランスがあるにもかかわらず、それらの軸受の中でもはや自由に動くことができない。具体的には、ピン１４は、そのクリアランスにもかかわらず、摩擦の結果、植毛キャリア８の止まり穴１３の中で、もはや自由に動くことができない。同様に、ピン２０は、そのクリアランスにもかかわらず、摩擦の結果、取付管２の止まり穴１８の中で、もはや自由に動くことができない。差込シャフト３および植毛キャリア８の引締めは、このように自由運動を防ぎ、差込シャフト３または植毛キャリア８が他の部品に衝突することができないようにし、衝突に伴うガタつきノイズを発生できないようにする。
同様に、被動要素２２および駆動要素２４も、クリアランスがあるにもかかわらず、その軸受の中で自由に動くことができない。具体的には、被動要素２２は、クリアランスがあるにもかかわらず、摩擦の結果、止まり穴２１の中でもはや自由に動くことができない。同様に、駆動要素２４は、クリアランスがあるにもかかわらず、つる巻き圧縮ばね２７の力のために、貫通穴２３の中でもはや自由に動くことができない。このように、被動要素２２および駆動要素２４の引締めは、これらの固定連結と相まって自由運動を防ぎ、これらの要素が他の部品に衝突することができないようにし、衝突に伴うガタつきノイズを発生できないようにする。
ブラシ部１が長期にわたって使用され、差込シャフト３、植毛キャリア８、被動要素２２および駆動要素２４の軸受が、特に練り歯みがきに含まれる研磨材によって摩耗した後でさえ、これにより生じる前記部品のより大きなクリアランスは、つる巻き圧縮ばね２７によって行われる引締めにより補償される。したがって、ブラシ部１が長期にわたって使用された後でさえ、前記部品の引締めは依然としてガタつきノイズを防ぐことになる。
特に図２から明らかなように、被動要素２２は、動作状態のもとでは、横軸１０を中心とする軌道Ｋ上で振動回転運動を行う。この回転運動の間、つる巻き圧縮ばね２７は、それによって交互に圧縮および解放される。つる巻き圧縮ばね２７は、回転運動の二つの反転点で最も圧縮される。これは、圧縮ばね２７は、これらの点において最も大きな力を発揮することを意味している。このようにして、動作状態での植毛キャリア８の過大な振動が防止される。
上述のように、ブラシ部１は、電動歯ブラシに取付可能である。このために、取付管２には、歯ブラシに近い方の端部にプロファイル・リング２９が設けられている。プロファイル・リング２９は、歯ブラシの前端部に形成されたネックを挿入することができる。プロファイル・リング２９は、ブラシ部１の取付管２と電動歯ブラシのネックとの間で力およびモーメントを伝える。差込シャフト３は、歯ブラシに近い方の端部に止まり穴を有している。この止まり穴は、縦軸４と同心であり、歯ブラシに収容される電動機によって動かされる駆動軸との係合のために平坦領域３０を有している。この平坦領域３０は、歯ブラシの駆動軸からマウスピース１の差込シャフト３にトルクおよび回転運動を伝える。
さらに、差込シャフト３には、平坦領域３０に突出するフック３１が設けられている。このフック３１は、歯ブラシ駆動軸の位置合わせノッチと係合し、それによって差込シャフト３、ひいてはブラシ部１を電動歯ブラシの駆動軸上にしっかりと固定する。縦軸４の方向における取付管２内の差込シャフト３のクリアランスは、つる巻き圧縮ばね２７によって行われる引締めにより吸収される。従って、差込シャフト３およびブラシ部１は、電動歯ブラシの駆動軸上にクリアランスなしで配置される。したがって、電動歯ブラシのブラシ部１とハンドル部との間にぐらつきは生じない。
図３は、電動歯ブラシのハンドル部に取付可能なブラシ部の第二の実施形態３２を示している。図３のブラシ部３２は、つる巻き圧縮ばね２７を固定するために、ブラシ部１の拡大部２８を使用する代わりに、スリーブ３３が駆動要素２４の自由端に固く押込みばめされるという点のみが、図１および図２のブラシ部１と異なる。
図４は、電動歯ブラシのハンドル部に取付可能なブラシ部の第三の実施形態３４を示している。図４のブラシ部３４は、駆動要素２４のうち差込シャフト３のエッジ２６を越えて突出している部分に装着されたつる巻き圧縮ばね２７を使う代わりに、つる巻き圧縮ばね３５が駆動要素２４のうち被動要素２２に近い側に配置される、すなわち被動要素２２と差込シャフト３との間に配置される点のみが、図１および図２のブラシ部１と異なる。したがって、つる巻き圧縮ばね３５は、被動要素２２と差込シャフト３を押さえる。
図５は、電動歯ブラシのハンドル部に取付可能なブラシ部の第四の実施形態３６を示している。図５のブラシ部３６は、ブラシ部１のつる巻き圧縮ばね２７を使用する代わりに、駆動要素２４のうち被動要素２２および差込シャフト３から遠い側に保持されたつる巻き引張ばね３７が用意される点のみが、図１および図２のブラシ部１と異なる。取付けのために、つる巻き引張ばね３７は、駆動要素２４および差込シャフト３の開口を通されている。

Claims (9)

1. 電動歯ブラシ用のブラシ部（１、３２、３４、３６）であって、
   縦軸（４）を中心として回転するように取り付けられた動作可能差込シャフト（３）が収容される取付管（２）であって、前記シャフトは、縦軸（４）に対して偏心に配置された駆動要素（２４）を備えている取付管（２）と、
   横軸（１０）を中心として回転するように取り付けられ、被動要素（２２）を備える植毛キャリア（８）であって、前記被動要素（２２）は、前記横軸（１０）に対して偏心に配置され、前記駆動要素（２４）に連結されており、これにより、前記縦軸（４）を中心とした差込シャフト（３）の回転運動（５）が、前記横軸（１０）を中心とした植毛キャリア（８）の回転運動（２５）を作り出すようになっている植毛キャリア（８）と、
   を備え、前記差込シャフト（３）および前記植毛キャリア（８）が相互に、および／または前記取付管（２）に押し付けられるように引き締められることを特徴とする電動歯ブラシ用ブラシ部（１、３２、３４、３６）。
2. 前記差込シャフト（３）、前記植毛キャリア（８）、前記駆動要素（２４）および前記被動要素（２２）が相互に、および／または前記取付管（２）に押し付けられるように引き締められていることを特徴とする請求項１記載のブラシ部（１、３２、３４、３６）。
3. 引締め用のばね手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のブラシ部（１、３２、３４、３６）。
4. 前記駆動要素（２４）のうち前記被動要素（２２）から遠い側に保持され、前記差込シャフト（３）を押さえるつる巻き圧縮ばね（２７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシ部（１、３２）。
5. 前記つる巻き圧縮ばね（２７）は、前記駆動要素（２４）の拡大部（２８）によって、あるいは前記駆動要素（２４）に押込みばめされたスリーブ（３３）によって保持されていることを特徴とする請求項４記載のブラシ部（１、３２）。
6. 前記駆動要素（２４）のうち前記被動要素（２２）に近い側に配置され、前記被動要素（２２）および前記差込シャフト（３）を押さえるつる巻き圧縮ばね（３５）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシ部（３４）。
7. 前記駆動要素（２４）のうち前記被動要素（２２）から遠い側および差込シャフト（３）に保持されたつる巻き引張ばね（３７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシ部（３６）
8. 駆動要素（２４）および被動要素（２２）が固く連結されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のブラシ部（１、３２、３４、３６）。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のブラシ部（１、３２、３４、３６）を有する電動歯ブラシであって、前記ブラシ部は、この電動歯ブラシに連結、特に押込みばめされるようになっている電動歯ブラシ。

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