特開 2023-89624 電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023089624

(43)【公開日】2023-06-28

(54)【発明の名称】電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシ

(51)【国際特許分類】

   A46B 13/02 20060101AFI20230621BHJP

   A61C 17/34 20060101ALI20230621BHJP

【ＦＩ】

A46B13/02

A61C17/34 E

A61C17/34 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021204227

(22)【出願日】2021-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000106324

【氏名又は名称】サンスター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】梅景 悠平

【テーマコード（参考）】

3B202

【Ｆターム（参考）】

3B202AA07

3B202AB15

3B202BA01

3B202BC04

3B202BE10

3B202EA01

3B202EA03

(57)【要約】

【課題】ブラシ部の毛先の動きが大きく清掃性が高い電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシを提供する。
【解決手段】
電動歯ブラシ本体２に脱着自由な替えブラシは、駆動部２ｃが内部に収容された柄体１０と、柄体１０の先端側部分の前面側に設けられ、複数の毛束が植毛された植毛台２１と、駆動部２ｃから伝達される往復直線運動を植毛台２１の上下方向の往復回転運動に変換する変換機構４０とを備え、変換機構４０は、駆動部２ｃの往復直線運動により上下方向に往復直線運動するシャフト４１と、植毛台２１の後面２１ｂに設けられ、シャフト４１の上下方向の往復直線運動を植毛台２１の上下方向の往復回転運動に変換する変換支持部材４２と、植毛台２１の後面２１ｂに設けられ、植毛台２１を回転自由に支持する支軸４３と、を備える
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動部が内部に収容された電動歯ブラシ本体に連結される柄体と、
前記柄体の先端側部分の前面側に設けられ、複数の毛束が植毛された植毛台と、
前記駆動部から伝達される往復直線運動を前記植毛台の上下方向の往復回転運動に変換する変換機構とを備え、
前記変換機構は、
前記駆動部の往復直線運動により上下方向に往復直線運動するシャフトと、
前記植毛台の後面に設けられ、前記シャフトの上下方向の往復直線運動を、前記植毛台の上下方向の往復回転運動に変換する変換支持部材と、
前記植毛台の後面に設けられ、前記植毛台を回転自由に支持する支軸と、を備える電動歯ブラシ本体に脱着自由な電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項2】

前記植毛台と前記柄体とを連結する変形可能な接合部材をさらに備える、請求項１に記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項3】

前記接合部材は環状であって中空部に前記植毛台が設けられている、請求項２に記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項4】

前記接合部材の前面の前記支軸に対応する位置に、前記支軸が延びる方向に沿って溝部が形成されている、請求項３に記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項5】

前記接合部材は、周方向に直交する面に沿った断面形状が後側に開口するＵ字形状又はＶ字形状であり、少なくとも内側及び外側の各辺を備える、請求項２から４のいずれかに記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項6】

前記内側の辺は、外側または内側に向かって凸となる湾曲部を有する、請求項５に記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項7】

前記内側の辺は、前記植毛台の前面に対して外側に向けて斜め方向に延びる直線部を有する、請求項５に記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項8】

前記支軸の後側に、前記支軸を前側に付勢する弾性体をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の電動歯ブラシ用替えブラシ。

【請求項9】

請求項１から８のいずれかに記載の電動歯ブラシ用替えブラシと、
前記植毛台を往復回転運動させるための前記駆動部が内部に設けられた電動歯ブラシ本体と、を備えた電動歯ブラシ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシに関する。

【背景技術】

【0002】

電動歯ブラシの替えブラシとして、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に記載の替えブラシは、フィラメントが植毛された植毛台を含むブラシ部と、電動歯ブラシ本体に設けられた駆動部と連結されるシャフトとを備え、駆動部の往復直線運動に伴いブラシ部が上下方向に往復直線運動するものである。電動歯ブラシ本体の駆動部は、例えば、モータと、モータの回転運動を直線運動に変換するギアやカムなどの変換機構とを有しており、変換機構のカムに設けられた連結棒が替えブラシのシャフトと連結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１１５４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の発明においては、電動歯ブラシ本体の駆動部の往復直線運動がシャフトを介してブラシ部に伝達されており、効率良く清掃するためにブラシ部の振動を大きくして清掃範囲を広げようとすると、駆動部の往復直線運動を大きくする必要がある。しかし、駆動部の往復直線運動を大きくためには変換機構のサイズを大きくしなければならず、変換機構を収容する電動歯ブラシ本体のサイズが大きくなり、握りにくくなるなど使い勝手が悪くなる。このため、駆動部の直線運動はある一定の大きさ以上には大きくすることができず、清掃範囲が広げられずに清掃性を高くできないという問題があった。

【0005】

本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、ブラシ部の毛先の動きが大きく清掃性が高い電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による電動歯ブラシ本体に脱着自由な電動歯ブラシ用替えブラシは、駆動部が内部に収容された電動歯ブラシ本体に連結される柄体と、前記柄体の先端側部分の前面側に設けられ、複数の毛束が植毛された植毛台と、前記駆動部から伝達される往復直線運動を前記植毛台の上下方向の往復回転運動に変換する変換機構とを備え、前記変換機構は、前記駆動部の往復直線運動により上下方向に往復直線運動するシャフトと、前記植毛台の後面に設けられ、前記シャフトの上下方向の往復直線運動を、前記植毛台の上下方向の往復回転運動に変換する変換支持部材と、前記植毛台の後面に設けられ、前記植毛台を回転自由に支持する支軸と、を備える。

【0007】

電動歯ブラシ本体の駆動部から伝達される往復直線運動は、変換機構により植毛台の上下方向の往復回転運動に変換される。駆動部の往復直線運動によりシャフトが上下方向に往復直線運動し、変換支持部材によりシャフトの上下方向の往復直線運動が植毛台に伝達され、植毛台は支軸を中心に上下方向の往復回転運動を行う。

【0008】

従来技術のように、植毛台が上下方向に往復直線運動する場合には、毛束の先端の上下方向の移動距離は、電動歯ブラシ本体の駆動部の上下方向の往復直線運動の移動距離に対応した距離となる。しかし、本発明においては、電動歯ブラシ本体の駆動部の上下方向の往復直線運動がシャフトの上下方向の往復直線運動として伝達され、シャフトの上下方向の往復直線運動が植毛台の往復回転運動に変換されており、毛束の先端の上下方向の移動距離は従来技術のような植毛台の往復直線運動時よりも大きくなる。このため、電動歯ブラシ本体の駆動部の往復直線運動およびシャフトの往復直線運動の移動距離が小さくても、植毛台を大きく移動させることが可能となり、清掃性を向上させることができる。

【0009】

好ましい実施形態においては、前記植毛台と前記柄体とを連結する変形可能な接合部材をさらに備える。

【0010】

前記接合部材は環状であって中空部に前記植毛台が設けられていることが好ましい。

【0011】

前記接合部材の前面の前記支軸に対応する位置に、前記支軸が延びる方向に沿って溝部が形成されていることが好ましい。

【0012】

前記接合部材は、周方向に直交する面に沿った断面形状が後側に開口するＵ字形状又はＶ字形状であり、少なくとも内側及び外側の各辺を備えることが好ましい。

【0013】

前記内側の辺は、外側または内側に向かって凸となる湾曲部を有することが好ましい。

【0014】

前記内側の辺は、前記植毛台の前面に対して外側に向けて斜め方向に延びる直線部を有するものであってもよい。

【0015】

好ましい実施形態としては、前記支軸の後側に、前記支軸を前側に付勢する弾性体をさらに備える。

【0016】

本発明の目的は、上記のいずれかの電動歯ブラシ用替えブラシと、前記植毛台を往復回転運動させるための前記駆動部が内部に設けられた電動歯ブラシ本体と、を備えた電動歯ブラシによっても達成される。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、植毛台の振動が柄体に伝わりにくく、かつブラシ部の毛先の動きが大きく清掃性が高い電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る電動歯ブラシ用替えブラシ及び電動歯ブラシを示す斜視図である。

【図2】電動歯ブラシ用替えブラシの正面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ線に沿う替えブラシの断面図である。

【図4】（Ａ）は替えブラシの上部を拡大した断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。

【図5】替えブラシの上部を拡大した斜視図である。

【図6】替えブラシの分解斜視図である。

【図7】弾性体が取付けられた蓋部材の斜視図である。

【図8】図２のＢ－Ｂ線に沿う替えブラシの断面図である。

【図9】植毛台の往復回転運動を説明する要部の断面図であり、（Ａ）は下向きに回転した状態を示す図であり、（Ｂ）は上向きに回転した状態を示す図である。

【図10】（Ａ）は植毛台の往復回転運動を説明する要部の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。

【図11】（Ａ）、（Ｂ）は接合部材の他の例を示す断面図である。

【図12】従来技術における毛束の移動距離の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ブラシヘッド２０側を上側または先端側、電動歯ブラシ本体２側を下側または基端側とし、ブラシ部２２の毛束の植毛側を前側にして、電動歯ブラシ１を縦向姿勢に配置した状態を基準に、上下方向及び前後左右方向を定義して説明する。また、植毛台２１の上下方向の往復回転運動とは、植毛台２１が、左右方向に延びる支軸４３を支点として植毛台２１の前面２１ａが下を向く方向への回転運動と上を向く方向への回転運動を繰り返す運動をいう。

【0020】

図１に本実施形態の電動歯ブラシ１を示す。電動歯ブラシ１は、電動歯ブラシ本体２と、電動歯ブラシ本体２に着脱自由に取付けられる電動歯ブラシ用替えブラシ３（以下、「替えブラシ３」ともいう。）とを備えている。

【0021】

（電動歯ブラシ本体２）
電動歯ブラシ本体２は、図１、図２に示すように、本体ケース２ａ内に駆動部２ｃや電源部等が収容されたものである。本体ケース２ａは合成樹脂や金属などで構成された筒状部材であり、手で把持可能な形状を有している。本体ケース２ａの上端部には、替えブラシ３と連結するための連結凹部２ｂが形成されている。駆動部２ｃはモータ等の駆動源と、駆動源の出力軸に連結される駆動変換部を備えている。駆動変換部はモータの回転運動を直線運動に変換するものであり、例えば、カム、リンク等を用いた既知のクランク機構であるが、これに限定されず、ラックとピニオン機構等であってもよい。また、駆動部２ｃは、出力軸を上下方向に往復直線運動し得るものであれば、任意の構成のものを採用することができ、例えば、コイルと永久磁石とを有するリニアアクチュエータが用いられていてもよい。電源部は駆動源に電力を供給するものであり、既存の電池等が用いられる。本体ケース２ａの前面にはスイッチ２ｄが設けられており、使用者によりスイッチ２ｄが押されると駆動部２ｃが往復直線運動することにより電動歯ブラシ１が駆動する。なお、電動歯ブラシ本体２は、替えブラシ３と連結され、替えブラシ３に往復直線運動を与えることができれば周知の構成であってよい。

【0022】

（替えブラシ３）
替えブラシ３は、図１～図１０に示すように、電動歯ブラシ本体２に連結される柄体１０と、柄体１０の先端側部分の前面側に設けられて植毛台２１とブラシ部２２とを備えるブラシヘッド２０と、ブラシヘッド２０の植毛台２１と柄体１０とを連結する接合部材３０と、電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃから伝達される運動を植毛台２１の上下方向の往復回転運動に変換する変換機構４０と、弾性体５０とを備える。

【0023】

（柄体１０）
柄体１０は、図３、図５に示すように、前面の形状が円形である中空の上部１０Ａと、上部１０Ａに連続して形成され下端において下に向けて径が広がる円筒状の下部１０Ｂとからなる。柄体１０の下部１０Ｂの下端部に替えブラシ３を電動歯ブラシ本体２に連結するための連結筒１０ａが形成されている。上部１０Ａの前面側には、ブラシヘッド２０と接合部材３０が組み付けられる第１の開口部１１が形成されている。柄体１０の上部１０Ａから下部１０Ｂの上側にかけての後面側は着脱自由な蓋部材１２で構成されており、蓋部材１２を取り外したときに表れる第２の開口部１３から植毛台２１や接合部材３０、変換機構４０を組み付けることができる。図７、図８に示すように、蓋部材１２の内側面には、弾性体５０を係止するための凸部１２ａが形成されている。図１、図３に示すように、柄体１０の前面及び後面には、後述するシャフト４１の運動を視認するための第３の開口部１４、１４が形成されている。

【0024】

図６に示すように、柄体１０の内部には、後述するシャフト４１が前後方向にわずかに移動可能に収容されており、柄体１０の内周面にはシャフト４１を上下方向に往復移動自由に案内するため、複数の突条１０ｂが形成されている。また、後述する支軸４３の両端を支持部材に係止するための一対の支軸支持部１５Ａ、１５Ｂが、第２の開口部１３の上側の左右の縁部付近であって、後述の植毛台２１の上下方向の中央の高さ位置に設けられている。図６、図８に示すように、一方の支軸４３支持部１５Ａには挿入穴１５ａが設けられ、他方の支軸４３支持部１５Ｂには後側の側部に開口する溝１５ｂが形成されおり、支軸４３の一端を挿入穴１５ａに挿入し、軸の他端を溝１５ｂ内でスライドさせることで、一対の支軸支持部１５Ａ、１５Ｂに支軸４３を嵌め込んで支持する。溝１５ｂの後側の開口は蓋部材１２により覆われるため、支軸４３が溝１５ｂから脱落することはない。柄体１０を構成する素材は合成樹脂であり、後述する植毛台２１と同様の素材を用いることができる。

【0025】

（ブラシヘッド２０）
ブラシヘッド２０の植毛台２１は、図３、図５等に示すように、正面から見た形状が略円形の板状であり、本実施形態では直径が約１１ｃｍ、厚みが２．５ｃｍに設定されている。電動歯ブラシ１が停止している状態では、図３、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、植毛台２１は前面２１ａが上下方向及び左右方向に沿う面に平行であって、ブラシ部２２が前後方向に延びる第３の位置Ｐ３（「原点位置Ｐ３」ともいう）にある。ブラシ部２２は、合成樹脂製の複数本のフィラメントを束ねた１または複数個の毛束２２ａから構成され、各毛束２２ａは、植毛台２１の前面２１ａに形成された植毛穴２３に植毛されている。ブラシヘッド２０は周知の構成であってもよい。なお、図５においては、ブラシ部２２の図示を省略している。

【0026】

植毛台２１の正面から見た形状は、円形に限定されず、略円形、略楕円形、略長方形、略正方形、略三角形、略五角形、略六角形、略星型などが、往復回転運動が可能であれば任意の形状を有することができる。また、植毛台２１の前面２１ａは平面だけでなく、凸方向に湾曲する面、傾斜面、前後方向に段差を有する面など、様々な３次元構造も採用することができる。毛束２２ａの植毛台２１における植毛穴２３の配置についても特に制限は無く、植毛台２１の形状に左右されず自在に設定することができる。さらには、尖円錐形や細円柱形などのフィラメント以外の構造体とフィラメントを混在させて植毛台２１に配置しても良い。

【0027】

植毛台２１への植毛手段としては、「平線」と称される金属製の平板小片を用いて毛束２２ａを植毛台２１に固定する方法や、合成樹脂製の毛束２２ａの一端を溶融や接着により一体化させたのちに植毛台２１に溶融、接着もしくは射出成形により樹脂で埋設して固定する方法を用いることが出来る。ただし、これらの方法に限定されず、常法であれば使用できる。

【0028】

毛束２２ａのフィラメントを構成する素材としては、合成樹脂のほか、シリコーンやエラストマも使用できる。具体的には、ナイロン６１０、ナイロン６１２ナイロンやアラミドなどのポリアミド樹脂、あるいはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンテレフタレート（ポリトリメチレンテレフタレート、ＰＰＴあるいはＰＴＴ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン樹脂などの合成樹脂、ポリスチレン系（ＳＢＣ）、ポリオレフィン系（ＴＰＯ）、ポリ塩化ビニル系（ＴＰＶＣ）、ポリウレタン系（ＰＵ）、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系（ＴＰＡＥ）などのサーモプラスチックエラストマー（ＴＰＥ）が挙げられる。前記の素材を単独で、若しくは2種以上の素材を均一に混合した混合物を使用してフィラメントに加工したものや、複数の素材で形成した部材を構造的に組み合わせて接合した複合構造を有するフィラメンとなどとして使用することができる。

【0029】

植毛台２１を構成する素材は合成樹脂であり、用いることのできる合成樹脂の種類としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリトリメチルテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオキシメチレン（ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ））、スチレン・アクリロニトリル樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、セルロースプロピオネート（ＣＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等が挙げられるが、このなかでもポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオキシメチレン（ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ））、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）が好ましく、耐久性の観点から、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリオキシメチレン（ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ））がより好ましい。植毛台２１は、ポリオキシメチレン（ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）が最も好ましい。

【0030】

（接合部材３０）
接合部材３０は、変形可能な素材から構成され、柄体１０とブラシヘッド２０とを接合し、ブラシヘッド２０の植毛台２１の振動が柄体１０に伝達されるのを防ぐためのものである。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５に示すように、接合部材３０は略円形の環状であって、中空部３０ａに植毛台２１が設けられている。接合部材３０は、周方向に対して直交する面に沿う断面形状が変形Ｕ字状であり、前側に凸となり後側に開口している。詳細には、接合部材３０は、図４（Ｂ）に示すように、断面形状において内側に位置する辺である内側部３１と、外側に位置する辺である外側部３２と、内側部３１の前端と外側部３２の前端とを連結する辺である連結部３３とを備える。なお、内側とは環状の接合部材３０の中心点に向かう側をいい、外側とは内側の反対側をいう。外側部３２は前後方向に沿って直線状に延び、柄体１０の第１の開口部１１の周縁部全長にわたって接着剤等の任意の接着手段により接合されている。連結部３３は上下方向に沿って直線状に延びている。内側部３１は、外側に向かって凸となる湾曲部３１ａと、湾曲部３１ａの後端に連続して前後方向に沿って直線状に延びる直線部３１ｂとを備えている。湾曲部３１ａは曲率半径ｒの弧状であり、曲率半径ｒは１以上、２以下に設定され、本実施形態では２に設定されている。直線部３１ｂの前端、すなわち湾曲部３１ａの後端は、植毛台２１の前面２１ａと前後方向に沿って揃った位置にある。直線部３１ｂは植毛台２１の外周面と接着剤等の任意の接着手段により接合されている。なお、断面形状は上記の実施形態には限定されず、連結部３３を設けずに内側部３１と外側部３２との前端同士を連結した略Ｖ字形状であってもよい。

【0031】

図５に示すように、接合部材３０の前面には溝部３４が形成されている。溝部３４は、接合部材３０の前側に設けられた凹部であり、後述する支軸４３に対応する位置に左右に二箇所設けられる。溝部３４の左右側は開口しており、溝部３４の底面の位置は、柄体１０の位置と揃うか柄体１０の位置よりも僅かに前側にある。本実施形態では、溝部３４の幅（上下方向の長さ）は一定としているが、外側に向かうにつれて幅が狭くなってもよい。植毛台２１が下方向に回転運動すると、接合部材３０の溝部３４よりも上側部分には径方向外側に向かう力が作用し、接合部材３０の溝部３４よりも下側部分には径方向内側に向かう力が作用する。また、植毛台２１が上方向に回転運動すると、接合部材３０の上側部分には内側に向かう力が作用し、下側部分には外側に向かう力が作用する。このため、植毛台２１の回転運動時に接合部材３０にねじれが生じるが、溝部３４を設けることにより、ねじれを小さくすることができる。

【0032】

接合部材３０を構成する素材としては、電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃから伝達される運動で変形し得る素材であれば特に限定されるものではなく、例えば、弾性体若しくは易構造変形体を構成し得る金属や合成樹脂、エラストマ、シリコーンが挙げられる。この中でも、エラストマやシリコーンが製造コスト面やエネルギー効率面などにおいて優れているため好ましく、消費電力の省力化と接合部材３０の変形回復のエネルギーを植毛台２１の運動エネルギーに活用しうる観点から、ショアＡ硬度が３０～５５、好ましくは４０～５５、更に好ましくは４０～５０のエラストマやシリコーンが最も好ましい。

【0033】

なお、接合部材３０の構造は、断面形状が変形Ｕ字形状又はＶ字形状には限定されず、電動歯ブラシ１の駆動力によって接合部材３０の構造が変形し得る形状であればよい。接合部材３０の構造として、例えば、線系方向に伸縮可能な糸状構造、平面方向に伸縮可能もしくは上下方向に変形可能な薄膜・薄板状構造、コイル様構造、変形可能なＷ字状、ジグザグ様やウェーブ様の断面形状を有する構造体や圧縮変形が可能なスポンジ様の内部構造を有する構造体などが挙げられる。

【0034】

また、ブラシヘッド２０は使用時に口腔内に挿入されるが、水分や歯磨き剤などが柄体１０内部に侵入すると洗浄や乾燥を十分に行いにくいことから、衛生面で不都合を生じるだけでなく、替えブラシ３の耐久性や運動機能を低下させる恐れがある。従って、接合部材３０と柄体１０の接合部位や接合部材３０と植毛台２１との接合部位から水などが柄体１０内部に浸入できないように、接合部材３０により柄体１０の第１の開口部１１と植毛台２１とは水密に接合されることが好ましい。

【0035】

（変換機構４０）
変換機構４０は、図３、図６に示すように、電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃの運動に連動して上下方向に往復直線運動するシャフト４１と、シャフト４１の上下方向の往復直線運動を、植毛台２１の上下方向の往復回転運動に変換する変換支持部材４２と、植毛台２１の後面２１ｂに設けられ、植毛台２１を往復回転自由に支持する支軸４３と、を備える。

【0036】

（シャフト４１）
シャフト４１は、柄体１０内に柄体１０の下端部から上端側へ延びる棒状部材であり、柄体１０内部に形成された突条１０ｂに案内されて上下に移動自由である。シャフト４１は、下端部に形成され電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃの出力軸等を着脱可能に外嵌する嵌合筒部４１ａと、嵌合筒部４１ａから上方向に延びるシャフト本体部４１ｂと、シャフト本体部４１ｂから斜め後側に延びる斜め部４１ｃと、斜め部４１ｃから上方向に向けて二股状に分岐する一対のアーム４１ｄ、４１ｄとを備えている。一対のアーム４１ｄ、４１ｄは左右方向に沿って並び、一対のアーム４１ｄ、４１ｄの先端には、アーム４１ｄ、４１ｄ同士を連結するガイド棒４１ｅが架け渡されている。ガイド棒４１ｅは断面が円形状の棒状部材である。シャフト４１を構成する素材は、金属もしくは合成樹脂である。合成樹脂の場合は植毛台２１と同様の素材を用いることができ、特にポリオキシメチレン（ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ））が最も好ましい。本実施形態においてはシャフト４１は、図３に示すような植毛台２１が第３の位置（原点位置）Ｐ３にある状態を基準として上方向および下方向にそれぞれ１．０ｍｍの距離ずつ移動する、すなわちシャフト４１の上下方向に沿う移動距離Ｌ１０（図１０（Ｂ））は２．０ｍｍに設定されているが、移動距離Ｌ１０はこれに限定されない。

【0037】

（変換支持部材４２）
変換支持部材４２は、植毛台２１の後面２１ｂの上下方向の中心位置よりも下側に設けられている。変換支持部材４２は、図４（Ｂ）、図６に示すように、シャフト４１のガイド棒４１ｅが移動自由に嵌められ、前後方向に長い長孔又は溝部からなるガイド部４２ａを有する。本実施形態では、変換支持部材４２は側面視において後側に開口したＵ字状部材であり、上下に配置された一対の腕部４２ｂ、４２ｂが植毛台２１の後面２１ｂから後側に突出するように設けられており、一対の腕部４２ｂ、４２ｂの間にガイド部４２ａとなる溝部が形成されている。変換支持部材４２の開口からガイド棒４１ｅがガイド部４２ａに挿入されて、ガイド部４２ａの内部を移動可能である。変換支持部材４２を構成する素材は合成樹脂であり、植毛台２１と同様の素材を用いることができる。

【0038】

（支軸４３）
支軸４３は、植毛台２１の後面２１ｂに沿って左右方向に延びている断面円形状の棒状部材であり、図６、図８に示すように、両端が柄体１０に形成された一対の支軸支持部１５Ａ、１５Ｂに固定されている。支軸４３は、図４（Ａ）、図６、図８に示すように、植毛台２１の後面２１ｂの上下方向及び左右方向の中心位置に設けられた支軸支持部材４４に係止されており、植毛台２１は支軸４３に対して上下方向に往復回転運動が自由である。支軸支持部材４４は直方体の部材に支軸４３の径に対応した後側及び左右が開放された溝４４ａが設けられており、支軸４３に対して植毛台２１が回転可能となるように溝４４ａに支軸４３が支持されている。支軸４３を構成する素材は金属であり、本実施形態ではステンレスとしているが、これに限定されるものではない。

【0039】

変換支持部材４２及び支軸支持部材４４は植毛台２１とは別体として設けられて植毛台２１の後面２１ｂに固定されていてもよく、植毛台２１と変換支持部材４２及び支軸支持部材４４とが射出成形等により一体として形成されていてもよい。

【0040】

（弾性体５０）
弾性体５０は、蓋部材１２と支軸４３の間に配置されて支軸４３を前側に付勢している。この付勢力が支軸４３に与えられることで、電動歯ブラシ１の使用時に植毛台２１を介して支軸４３に加わる力により支軸４３が曲がったり破損したりするのを防いでいる。弾性体５０は、図６～図８に示すように、板バネから構成され、矩形状の板状の本体部５１と、本体部５１の上縁の左右方向の両端から折り返されて本体部５１に平行に延びる一対の脚部５２、５２とからなる。本体部５１の中央部には、蓋部材１２の内面の凸部１２ａに係止される係止孔５１ａが形成されており、係止孔５１ａに凸部１２ａを係止することで蓋部材１２に弾性体５０が取付けられる。蓋部材１２を柄体１０の第２の開口部１３に組み付けることで、弾性体５０の一対の脚部５２、５２の外面が支軸４３に当接し、支軸４３に付勢力が与えられる。一対の脚部５２、５２は、支軸支持部材４４を挟んで左右対称の位置で支軸４３に当接する。弾性体５０を構成する素材は金属であり、本実施形態ではステンレスからなる板バネを用いているがこれに限定されるものではない。

【0041】

（動作）
本実施形態の電動歯ブラシ１及び電動歯ブラシ用の替えブラシ３の動作について説明する。電動歯ブラシ１が停止している状態では、図３、図４（Ａ）に示すように、植毛台２１は第３の位置Ｐ３にある。電動歯ブラシ１のスイッチ２ｄが使用者により押され、電動歯ブラシ１が動作を開始すると、電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃの上下方向の往復直線運動がシャフト４１に伝達される。図９（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、シャフト４１が上向き（矢印Ｙ１）に移動すると、シャフト４１のガイド棒４１ｅが仮想円Ｃの円周上に沿って前後方向の後側（図９（Ａ）における仮想円Ｃの円周上の半時計回りの方向）に移動し、変換支持部材４２のガイド部４２ａ内を相対的にガイド部４２ａの開口側に移動する。これにより、植毛台２１が、前面２１ａが下を向く方向（矢印Ｙ２）に支軸４３を中心に回転し、第１の位置Ｐ１まで回転する。仮想円Ｃは、図３のように植毛台２１が第３の位置Ｐ３にある状態で、支軸４３の断面形状の中心点を中心とし、半径が支軸４３の断面形状の中心点とガイド棒４１ｅの断面形状の中心点との間の距離に設定された仮想の円である。なお、図１０（Ｂ）において、植毛台２１が第３の位置Ｐ３にある状態でのガイド棒を４１ｅ’で示しており、第１の位置Ｐ１に植毛台２１が回転した状態で、ガイド棒４１ｅはガイド棒４１ｅ’よりも反時計回りの方向に移動している。

【0042】

次に、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）に示すように、シャフト４１が下向き（矢印Ｙ３）に移動すると、シャフト４１のガイド棒４１ｅが仮想円Ｃの円周上に沿って、前後方向の前側（図９（Ｂ）における仮想円Ｃの円周上の時計回りの方向）に移動し、変換支持部材４２のガイド部４２ａ内を相対的にガイド部４２ａの開口側と反対側に移動する。これにより、植毛台２１が、前面２１ａが上を向く方向（矢印Ｙ４）に支軸４３を中心に第２の位置Ｐ２まで回転する。図１０（Ｂ）において、植毛台２１が第２の位置Ｐ２にある状態でのガイド棒を４１ｅ’’で示しており、本実施形態では、ガイド棒４１ｅ’’は上下方向に沿って支軸４３と揃った位置にある。このように植毛台２１が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で回転運動を繰り返し、植毛台２１を含むブラシヘッド２０が上下方向に往復回転運動を行う。本実施形態においては、植毛台２１の第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の支軸４３を中心とする回転中心角度αは３８度に設定されているが、これに限定されるものではない。なお、図１０（Ｂ）においては、説明のため、植毛台２１、ブラシ部２２、変換支持部材４２、シャフト４１のガイド棒４１ｅ、支軸４３を示し、その他の部材は図示を省略している。

【0043】

（清掃範囲）
植毛台２１の回転運動によるブラシ部２２による清掃範囲は、替えブラシ３の断面視において、植毛台２１の回転運動時にブラシ部２２が位置する範囲であり、図１０（Ａ）に示すように、植毛台２１が第１の位置Ｐ１にあるときのブラシ部２２の前端の下端と、植毛台２１が第２の位置Ｐ２にあるときのブラシ部２２の前端の上端との間の上下方向の沿った距離Ｌ１を清掃範囲の広さを示す指標とする。

【0044】

本実施形態においては、図４、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、植毛台２１の上下方向の長さ（植毛台２１の直径）Ｌ３を１１．０ｍｍ、ブラシ部２２の植毛台２１の表面２１ａから先端までの長さＬ４を１０．０ｍｍ、シャフト４１の上下方向の移動距離Ｌ１０を２．０ｍｍ、支軸４３の直径Ｌ６を１．０ｍｍ、変換支持部材４２のガイド部４２ａを形成する上側の腕部４２ｂの幅Ｌ７を１．０ｍｍ、下側の腕部４２ｂの幅Ｌ８を１．２ｍｍ、シャフト４１のガイド棒４１ｅの直径Ｌ９を１．０ｍｍに設定している。

【0045】

支軸４３の断面形状の中心点とシャフト４１のガイド棒４１ｅの断面形状の中心点との間の上下方向の長さＬ５は、植毛台２１の上下方向の長さＬ３、支軸４３の直径Ｌ６、ガイド部４２ａの上側の腕部４２ｂの幅Ｌ７、下側の腕部４２ｂの幅Ｌ８、シャフト４１のガイド棒４１ｅの直径Ｌ９に応じて定まる。支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５の最小距離は、支軸４３の直径Ｌ６／２＋上側の腕部４２ｂの幅Ｌ７＋ガイド棒４１ｅの直径Ｌ９／２で定められ、本実施形態では、１．０ｍｍ／２＋１．０ｍｍ＋１．０ｍｍ／２＝２．０ｍｍとなる。また、支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５の最大距離は、植毛台２１の上下方向の長さＬ３／２―下側の腕部４２ｂの幅Ｌ８―ガイド棒４１ｅの直径Ｌ９／２で定められ、本実施形態では、１１．０ｍｍ／２－１．２ｍｍ－１．０ｍｍ／２＝３．８ｍｍとなる。

【0046】

支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５が上記の最大距離に設定される場合、清掃範囲Ｌ１は１５．６ｍｍとなり、長さＬ５が上記の最小距離に設定される場合、清掃範囲Ｌ１は１９．０ｍｍとなる。このように、支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５を調整することで、清掃範囲Ｌ１を定めることができる。支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５を短くすると、清掃範囲Ｌ１は広くなる一方で、ガイド棒４１ｅが仮想円Ｃの円周上を移動する距離が長くなり、前後方向に沿った動きが大きくなるため、柄体１０の前後方向の長さ（厚み）を大きくする必要が生じ、口腔内に挿入したときの使用感が悪くなる。支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５を長くすると、清掃範囲Ｌ１は狭くなるが、ガイド棒４１ｅが仮想円Ｃの円周上を移動する距離が短くなり、柄体１０の前後方向の長さ（厚み）は小さくてすみ、使用感が良好である。このように、支軸４３とガイド棒４１ｅとの間の上下方向の長さＬ５は清掃範囲Ｌ１と柄体１０の前後方向の長さ（厚み）とを考慮して設定され、本実施形態では３．８ｍｍとなるように設定されている。

【0047】

図１２は従来技術を示す図である。従来技術においては、電動歯ブラシ本体の駆動部の上下方向の往復直線運動がシャフト１４１に伝達される。シャフト１４１が上向きに移動すると、シャフト１４１に連結された植毛台１２１が、図１２において上方向に二点鎖線で示される位置まで移動する。シャフト１４１が下向きに移動すると、植毛台２１が下方向の実線で示される位置まで移動する。このように植毛台１２１を含むブラシヘッド１２０が上下方向に往復直線運動を行う。シャフト１４１の移動距離は、植毛台１２１の移動距離と同じである。植毛台１２１が上位置にあるときのブラシ部１２２の前端の下端と、下位置にあるときのブラシ部１２２の前端の上端との間の距離Ｌ２を清掃範囲の大きさを示す指標とする。

【0048】

図１２のシャフト１４１の移動距離を本実施形態のシャフト４１の移動距離Ｌ１０と同じに設定し、図１２のブラシ部１２２の植毛台１２１の表面１２１ａから先端までの長さを本実施形態のブラシ部２２の植毛台２１の表面２１ａから先端までの長さＬ４と同じに設定した場合に、図１２の従来技術においては清掃範囲を示す距離Ｌ２は１０．０ｍｍとなる。このように、本実施形態の清掃範囲を示す距離Ｌ１は、清掃範囲を示す距離Ｌ２よりも大きくなり、本実施形態においては、従来技術よりも清掃範囲が広くなる。

【0049】

上記の構成によれば、電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃの上下方向に往復直線運動を植毛台２１の往復回転運動に変換しており、毛束の先端の上下方向の移動距離は従来技術のような植毛台２１の往復直線運動時よりも大きくなる。このため、電動歯ブラシ本体２の駆動部２ｃの往復直線運動の直線移動距離が小さくても、植毛台２１を大きく移動させることが可能となり、清掃性を向上させることができる。また、接合部材３０により植毛台２１と柄体１０とを接合して植毛台２１の振動を吸収するため、植毛台２１の振動が柄体１０に伝わりにくい。

【0050】

また、本実施形態においては、植毛台２１の外周面の全周を接合部材３０に接合することができ、接合部材３０はその外周面の全周を柄体１０に接合することができるため、植毛台２１は接合部材３０を介して柄体１０にしっかりと接合され、電動歯ブラシ１の使用時に植毛台２１に圧力が加わっても柄体１０から植毛台２１が外れることがない。さらに、柄体１０と植毛台２１との間に接合部材３０が配置されることで、柄体１０内部に水などの水分が侵入するのを防ぐことができる。

【0051】

また、植毛台２１は支軸４３を中心にして上下方向に回転運動するが、植毛台２１は接合部材３０に接合されているため、接合部材３０の支軸４３に対応した箇所に溝部３４を設けることで、植毛台２１が上下方向に回転する際に接合部材３０の支軸４３に対応した箇所が突っ張ることがなく、接合部材３０により植毛台２１の回転運動を妨げることがない。

【0052】

接合部材３０の断面形状を開口を有するＵ字形状又はＶ字形状とすることで、植毛台２１の往復回転運動の際に接合部材３０が撓みやすく、接合部材３０により植毛台２１の回転運動を妨げることがない。

【0053】

また、電動歯ブラシ１の使用時に、歯の表面に毛束を押し当てる力により生じる反力が、植毛台２１を介して支軸４３に加わると、支軸４３が曲がったり破損することがあるが、弾性体５０により支軸４３を前側に付勢することで、支軸４３の曲がりや破損を防ぐことができる。

【0054】

図１１に接合部材３０の他の例を示す。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の例では、接合部材３０の断面Ｕ字形状の内側部３１の形状が図１から図１０に示す実施形態の接合部材３０と異なっている。図１１（Ａ）の例では、接合部材３０の断面Ｕ字形状の内側部３１は、連結部３３の端部から前後方向に沿って直線状に延びる第１の直線部３１ｃと、第１の直線部３１ｃの後端から連続して斜めに延びる第２の直線部３１ｄと、第２の直線部３１ｄの後端に連続して前後方向に沿って直線状に延びる直線部３１ｂとを備えている。電動歯ブラシ１の停止状態において、第２の直線部３１ｄは、植毛台２１の前面２１ａを含む平面（上下方向及び左右方向に沿う平面）に対して、角度βの斜め方向に外側に向けて延びている。角度βは６０度以上、８０度以下に設定され、本実施形態では６０度に設定されている。接合部材３０の他の構成は図１の実施形態と同様であるため、対応する部分に同一の符号を付すことで説明を省略する。

【0055】

図１１（Ｂ）の例では、内側部３１は、内側に向かって凸となる湾曲部３１ｆと湾曲部３１ｆの後端に連続して前後方向に沿って直線状に延びる直線部３１ｂとを備えている。湾曲部３１ｆは曲率半径ｒの弧を有しており、曲率半径ｒは１以上、２以下に設定され、本実施形態では２に設定されている。接合部材３０の他の構成は図１の実施形態と同様であるため、対応する部分に同一の符号を付すことで説明を省略する。

【0056】

図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の構成によっても、植毛台２１の往復回転運動の際に接合部材３０が撓みやすく、接合部材３０により植毛台２１の回転運動を妨げることがない。

【0057】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0058】

２ 電動歯ブラシ本体
２ｃ 駆動部
３ 電動歯ブラシ用替えブラシ
１０ 柄体
２１ 植毛台
２１ｂ 後面
３０ 接合部材
３１ａ 湾曲部
３１ｂ 直線部
３０ａ 中空部
３４ 溝部
４０ 変換機構
４１ シャフト
４２ 変換支持部材
４３ 支軸
５０ 弾性体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】