DE69217490T2

DE69217490T2 - Elektrische Zahnbürste

Info

Publication number: DE69217490T2
Application number: DE69217490T
Authority: DE
Inventors: Edgar Hommann
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: ES2101880T3; CA2106313A1; DE69217490D1; DK0588990T3; EP0588990A1; GR3023406T3; EP0588990B1; ATE148829T1; DE4139788A1; AU3084092A; WO1993010721A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einem von Hand zu führenden, einen Motor und ein Getriebe aufweisenden Griffteil und einer auf diesem zu befestigenden Aufsteckbürste, welche mehrere drehbar angeordnete Borstenträger hat, welche jeweils mit einem Exzenterzapfen in quer verlaufende Nuten einer Schubstange greifen, die von dem Getriebe mittels einer Zahnbürstenachse und eines zweiten Exzenters in eine in Richtung ihrer Längsachse hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist.
Eine solche Zahnbürste ist Gegenstand der EP-A-0 357 863. Bei der bekannten Zahnbürste ist die Aufsteckbürste mittels einer Rastverbindung um ihre Längsachse drehbar auf den vorderen Bereich des Gehäuses des Griffteiles aufgesteckt. Die Zahnbürstenachse und damit auch die Schubstange werden mittels einer Schwinge und eines in sie eingreifenden Exzenters in eine um ihre Längsachse pendelnde und zugleich in Richtung der Längsachse hin- und hergehende Bewegung versetzt. Die hin- und hergehende Bewegung der Schubstange wird im Bürstenkopf der Aufsteckbürste in eine alternierende Drehbewegung der Borstenbüschel umgewandelt, während die pendelnde Bewegung der Schubstange zu einer entsprechenden pendelnden Bewegung der gesamten Aufsteckbürste führt.
Der Antrieb der Borstenbüschel mit einer Schubstange führt zu Problemen, wenn man die einzelnen Borstenbüschel mit einem größeren Drehwinkel hin- und herdrehen will. Man müsste hierzu den Hub der Schubstange durch Erhöhung des Hubs der Zahnbürstenachse vergrößern, was eine größere Exzentrizität des Exzenters des Getriebes bedingen und deshalb zu einer unerwünschten Erhöhung der Größe des Getriebes führen würde.
Durch die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung P 41 38 021.5 ist es bekannt, zur Vergrößerung des Drehwinkels der Borstenbüschel auf die Schubstange zu verzichten und stattdessen die Borstenbüschel mittels einer drehbaren Welle anzutreiben. Da sich jedoch Zahnbürsten mit einer Quernuten aufweisenden Schubstange und darin eingreifende Exzenter der Borstenträger bewährt haben, ist man bestrebt, dieses Prinzip der Erzeugung der alternierenden Drehbewegung der Borstenbüschel beizubehalten.
Die Erfindung hat zum Ziel, eine Zahnbürste der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sich mit einem möglichst klein bauendem Getriebe ein möglichst großer Hub seiner Schubstange erzielen lässt.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch eine elektrische Zahnbürste mit einem von Hand zu führenden, einen Motor und ein Getriebe aufweisenden Griffteil und einer auf diesem zu befestigenden Aufsteckbürste, welche mehrere drehbar angeordnete Borstenträger hat, welche jeweils mit einem Exzenterzapfen in quer verlaufende Nuten einer Schubstange greifen, die von dem Getriebe mittels einer Zahnbürstenachse und eines zweiten Exzenters in eine in Richtung ihrer Längsachse hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist, wobei der Schaft der Aufsteckbürste zum Aufstecken auf eine Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher die Zahnbürstenachse verläuft und welche im Griffteil beweglich angeordnet ist und dass das Getriebe einen gegenüber dem zweiten Exzenter um 180º versetzten ersten Exzenter zum Verschieben der Hohlwelle in Richtung ihrer Längsachse gegenläufig zur Verschiebung der Zahnbürstenachse aufweist.
Durch diese Hohlwelle wird es möglich, die Aufsteckbürste unabhängig in Richtung ihrer Längsachse durch Verschieben der Hohlwelle zu verschieben. Auf diese Weise lässt sich mittels der zwei um 180º versetzten Exzenter erreichen, dass sich die Schubstange gerade nach vorn bewegt, wenn sich die Hohlwelle und damit die Aufsteckbürste nach hinten bewegt. Dadurch kommt es zu einer Relativbewegung zwischen Schubstange und Aufsteckbürste, die bei gleicher Exzentrizität beider Exzenter doppelt so groß ist wie die Hubbewegung der Schubstange. Dank der Erfindung lässt sich deshalb mit einer Schubstange ein großer Drehwinkel der Borstenträger erzielen, ohne dass dafür eine unerwünscht große Exzentrizität notwendig wird.
Die Hohlwelle führt mit der Aufsteckbürste eine elliptische Bewegung aus, während die Borstenträger mit den Borstenbüscheln in der Drehrichtung wechselnd rotieren, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Getriebe ein von dem Ritzel des Motors angetriebenes, um eine quer zur Haupterstreckung des Griffteils verlaufende Drehachse umlaufendes, als Kegelrad oder Kronenzahnrad ausgebildetes Zahnrad aufweist, welches achsparallel den ersten Exzenter hat, wenn der erste Exzenter in eine Aufnahme einer Schwinge greift, welche in achsparalleler Ausrichtung mit der Hohlwelle verbunden ist, wenn das Zahnrad zugleich achsparallel den zweiten Exzenter aufweist und wenn der zweite Exzenter in eine quer zur Zahnbürstenachse verlaufende Kulisse eines Kulissensteins eingreift, welcher fest mit einem Ende der Zahnbürstenachse verbunden ist.
Das Führen der elektrischen Zahnbürste ist besonders bequem und ohne Verrenkungen des Armes möglich, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Griffteil aus einem Handstück und einem Vorderstück besteht und wenn das Vorderstück gegenüber dem Handstück um eine mit der Achse des Zahnrades fluchtende Kippachse begrenzt kippbar ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen beschrieben. In ihr zeigen
Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß gestalteten Zahnbürste,
Fig.2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Aufsteckbürste der Zahnbürste,
Fig.3 einen Längsschnitt durch den Getriebebereich der Zahnbürste,
Fig.4 eine Draufsicht auf einen Kulissenstein des Getriebes.
Die Figur 1 zeigt perspektivisch eine elektrische Zahnbürste im noch nicht zusammengesteckten Zustand mit einem von Hand zu führenden Griffteil 1, welches einen Schalter 2 zum Ein- und Ausschalten der elektrischen Zahnbürste hat. Aus dem Griffteil 1 ragt eine Hohlwelle 3 heraus, auf die eine Aufsteckbürste 4 aufzuschieben ist und die im aufgesteckten Zustand durch eine nicht gezeigte Rastverbindung auf der Hohlwelle 3 gehalten wird.
Die Aufsteckbürste 4 hat einen Bürstenkopf 5 mit mehreren drehbar in ihm angeordneten Borstenbüscheln 6. Zum Antrieb der Borstenbüschel 6 ist in der Aufsteckbürste 4 eine gestrichelt dargestellte Schubstange 7 angeordnet, welche mittels einer Kupplung 8 mit einer Zahnbürstenachse 9 zu kuppeln vermag, die koaxial zur Hohlwelle 3 im Griffteil 1 angeordnet ist.
Die Hohlwelle 3 wird so angetrieben, dass sie eine Pendelbewegung um ihre Längsachse ausführt und sich gleichzeitig in Richtung ihrer Längsachse hin- und herverschiebt. Diese Verschiebebewegung der Hohlwelle 3 erfolgt um 180º phasenverschoben zu einer ebenfalls in Längsrichtung verlaufenden hin- und hergehenden Verschiebebewegung der Schubstange 7.
Die Figur 1 lässt weiterhin erkennen, dass das Griffteil 1 aus einem Handstück 10 und einem Vorderstück 11 besteht. Dieses Vorderstück 11 ist um eine Kippachse 12, die quer zur Längsachse der Zahnbürste verläuft, begrenzt kippbar. Die dabei auftretenden Abstandsänderungen zwischen Handstück 10 und Griffteil 1 werden durch einen Faltenbalg 13 ausgeglichen.
Die Figur 2 zeigt, wie mittels der Schubstange 7 aus einer hin- und hergehenden Bewegung eine Drehbewegung erzeugt wird. Dieser in Figur 2 gezeigte Teil der elektrischen Zahnbürste entspricht voll der nach der EP-A- 0 357 863. Zu erkennen ist, dass die Schubstange 7 an ihrem bürstenkopfseitigen Ende hintereinander insgesamt fünf querverlaufende Nuten 13, 13a, 13b, 13c, 13d hat, in die Exzenterzapfen 14 von Borstenträgern 15 eingreifen, welche die Borstenbüschel 6 tragen. Diese Borstenträger 15 sind von unten her in Bohrungen 16 eines Einsatzes 31 eingesetzt, der seinerseits in dem Bürstenkopf 5 gehalten wird.
Die Figur 3 zeigt im Schnitt einen vorderen Bereich des Griffteiles 1 mit einem Motor 17, welcher über ein Getriebe 18 die Hohlwelle 3 und die Zahnbürstenachse 9 antreibt. Der Motor 17 hat eine Motorwelle 19 mit einem Ritzel 20. Dieses treibt ein um eine quer zur Längsachse des Griffteiles 1 ausgerichtete, gehäusefeste Drehachse 21 drehbar gelagertes, als Kegelrad oder Kronenzahnrad ausgebildetes Zahnrad 22 kontinuierlich an. Auf dem Zahnrad 22 ist achsparallel ein erster Exzenter 23 vorgesehen, welcher in einen Gleitstein 24 einer Schwinge 25 greift. Die Schwinge 25 erstreckt sich parallel zur Hohlwelle 3 und ist mit ihr durch ein radiales Verbindungsstück 26 fest verbunden. Die Drehachse 21 bildet zugleich die in Figur 1 gezeigte Kippachse 12. Die genaue Gestaltung dieses als Schubschwingengetriebe zu bezeichnenden Teils des Getriebes 18 ist in der genannten EP-A-0 357 863 beschrieben. Durch das an sich bekannte Schubschwingengetriebe führt die Hohlwelle 3 eine elliptische Bewegung aus.
Wichtig für die Erfindung ist, dass das Zahnrad 22 einen zweiten Exzenter 27 aufweist, der zum ersten Exzenter 23 um 180º phasenverschoben ausgebildet ist. Auf dem zweiten Exzenter 27 sitzt ein Kulissenstein 28, dessen Gestaltung die Figur 4 zeigt. Wie dort zu sehen ist, hat der Kulissenstein 28 eine quer zur Längsachse der Hohlwelle 3 verlaufende Kulissenführung 29, in die der in Figur 3 gezeigte zweite Exzenter 27 eingreift. Der Kulissenstein 28 hat auf der Seite der Zahnbürstenachse 9 einen auch in Figur 3 zu sehenden Zapfen 30, in den ein Ende der Zahnbürstenachse 9 eingreift.
Dreht sich das Zahnrad 22, dann schiebt der zweite Exzenter 27 den Kulissenstein 28 in Längsrichtung der Zahnbürste hin und her, so dass die Zahnbürstenachse 9 eine entsprechende Verschiebebewegung ausführt. Gleichzeitig hierzu schiebt der erste Exzenter 23 die Hohlwelle 3 hierzu um 180º phasenverschoben hin und her, so dass es zu einer Relativbewegung zwischen der Hohlwelle 3 und damit dem Zahnbürstenkopf 5 und der Schubstange 7 kommt, die der Summe der Exzentrizitäten beider Exzenter 23, 27 entspricht

Claims

1. Elektrische Zahnbürste bestehend aus einem von Hand zu führenden, einen Motor (17) und ein Getriebe (18) aufweisenden Griffteil (1) und einer Aufsteckbürste (4), welche einen zum Befestigen auf den Griffteil ausgebildeten Schaft und mehrere drehbar angeordnete Borstenträger (15) hat, welche jeweils einen Exzenterzapfen (14) aufweisen, wobei eine Schubstange (7) durch den Schaft verläuft, welche eine Mehrzahl quer verlaufender Nuten (13, 13a, 13b) hat, in welche jeweils ein Exzenterzapfen des jeweiligen Borstenträgers greift, wobei die genannte Schubstange (7) von dem Getriebe mittels einer Zahnbürstenachse (9) und eines zweiten Exzenters (27) in eine in Richtung ihrer Längsachse hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft der Aufsteckbürste (4) zum Aufstecken auf eine Hohlwelle (3) ausgebildet ist, in welcher die Zahnbürstenachse (9) verläuft und welche im Griffteil (1) beweglich angeordnet ist und dass das Getriebe (18) einen gegenüber dem zweiten Exzenter (27) um 180º versetzten ersten Exzenter (23) zum Verschieben der Hohlwelle (3) in Richtung ihrer Längsachse gegenläufig zur Verschiebung der Zahnbürstenachse (9) aufweist.

2. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (18) ein Zahnrad (22) hat, welches so angeordnet ist, dass es von einem auf einer Motorwelle (19) des Motors angeordneten Ritzel (20) angetrieben wird und eine quer zur Haupterstreckung des Griffteils verlaufende Drehachse (21) umläuft, wobei das genannte Zahnrad als Kegelrad oder Kronenzahnrad ausgebildet ist und der erste Exzenter (23) parallel zur Drehachse des genannten Zahnrads verläuft, dass der erste Exzenter (23) in eine Aufnahme einer mit der Hohlwelle (3) in paralleler Ausrichtung zur Drehachse des Zahnrads verbundenen Schwinge (25) greift und dass der zweite Exzenter (27) parallel zur genannten Achse verläuft und in eine quer zur Zahnbürstenachse (9) verlaufende Kulissenführung (29) eines Kulissensteins (28) eingreift und fest mit einem Ende der Zahnbürstenachse (9) verbunden ist.

3. Elektrische Zahnbürste nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffteil (1) aus einem Handstück (10) und einem Vorderstück (11) besteht und dass das Vorderstück (11) gegenüber dem Handstück um eine mit der Drehachse (21) des Zahnrades (22) fluchtende Kippachse (12) begrenzt kippbar ausgebildet ist.