DE4138021A1

DE4138021A1 - Elektrische zahnbuerste

Info

Publication number: DE4138021A1
Application number: DE4138021A
Authority: DE
Inventors: Edgar Hommann
Original assignee: Gimelli Produktions AG
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1993-05-27
Also published as: CA2106202A1; EP0575569B1; AU2917592A; ATE137654T1; DE69210592D1; EP0575569A1; WO1993009729A1; DE69210592T2; ES2089577T3

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 befesti genden Aufsteckbürste, welche mehrere drehbar angeordnete Borstenbüschel hat, die durch ein in der Aufsteckbürste angeordnetes Übertragungsteil antreibbar sind und bei dem das Getriebe derart ausgebildet ist, daß es zusätzlich zu einer Drehbewegung der Borstenbüschel eine um ihre Längs achse pendelnde Bewegung der Aufsteckbürste erzeugt.

Eine solche Zahnbürste ist Gegenstand der EP-A-03 57 863. Bei der bekannten Zahnbürste ist die Aufsteckbürste mit tels einer Rastverbindung um ihre Längsachse drehbar auf den vorderen Bereich des Gehäuses des Griffteiles aufge steckt. Das Übertragungsteil ist als in der Aufsteckbür ste unverdrehbar angeordnete Schubstange ausgebildet, welche mittels einer Schwinge und eines in diese eingrei fenden Exzenters eine um seine Längsachse pendelnde und in Richtung der Längsachse hin- und hergehende Bewegung auszuführen vermag. Die hin- und hergehende Bewegung der Schubstange wird im Bürstenkopf der Aufsteckbürste in eine drehende Bewegung der Borstenbüschel umgewandelt, während die pendelnde Bewegung der Schubstange zu einer entsprechenden pendelnden Bewegung der gesamten Aufsteck bürste führt.

Der Antrieb der Borstenbüschel mit einer Schubstange ist relativ aufwendig und führt zu Problemen, wenn man die einzelnen Borstenbüschel mit einem größeren Drehwinkel hin- und herdrehen will. Ein kontinuierliches Drehen der Borstenbüschel mit einem Drehsinn ist mit einer Schub stange nicht möglich.

Es sind auch schon elektrische Zahnbürsten bekannt gewor den, bei denen die Borstenbüschel statt von einer Schub stange von einer Welle angetrieben werden. Als Beispiel für diesen Stand der Technik sei auf die US-A-22 15 031 und die DE-A-34 06 112 verwiesen. Bei beiden Zahnbürsten vermag sich jedoch der die Borstenbüschel tragende Teil der Zahnbürste nicht durch den Motor der Zahnbürste rela tiv zum Griffteil zu bewegen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Zahnbürste der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ihre Bor stenbüschel sich mit einem großen Drehwinkel verdrehen oder sogar umlaufen können und bei der die die Borstenbü schel aufweisende Aufsteckbürste als Ganzes eine moto risch angetriebene Bewegung relativ zum Griffteil auszu führen vermag.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Übertragungsteil als drehbare Welle und die Aufsteck bürste zum Aufstecken auf ein Hohlwelle ausgebildet ist, welche im Griffteil drehbar und/oder verschieblich ange ordnet ist und daß das Getriebe zum Antrieb eines in der Hohlwelle angeordneten, mit der Welle in der Auf steckbürste zu kuppelnden Antriebswelle und zum Erzeugen einer um ihre Längsachse pendelnden und/oder in Richtung der Längsachse hin- und hergehenden Bewegung der Hohl welle ausgebildet ist.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Aufsteckbürste nicht auf das Gehäuse, sondern auf einer Hohlwelle aufgesteckt wird und innerhalb der Hohlwelle die Antriebswelle für die Welle in der Aufsteckbürste angeordnet ist, kann man durch einen Antrieb der Hohlwelle die Aufsteckbürste in eine Bewegung versetzen, ohne daß dadurch der Antrieb der Borstenbüschel beeinflußt wird. Die erfindungsgemäße Zahnbürste kann relativ einfach aufgebaut sein, ermög licht jedoch durch die Bewegungen der Aufsteckbürste eine bessere Zahnreinigung als eine elektrische Zahnbürste, bei der nur die Borstenbüschel rotieren. Der Antrieb der Borstenbüschel durch eine Welle erlaubt es, daß die Bor stenbüschel entweder kontinuierlich umlaufen oder aber mit einem großen Drehwinkel sich hin- und herdrehen.

Das Getriebe zum Bewegen der Hohlwelle und der Antriebs welle kann sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Beson ders einfach ist es bei einer elektrischen Zahnbürste, bei der die Hohlwelle um ihre Längsachse drehbar angeord net ist, gestaltet, wenn die Hohlwelle im Griffteil einen radialen Arm mit einer radial verlaufenden Kulissenfüh rung aufweist, in welche ein um eine achsparallel zur Hohlwelle ausgerichteter, vom Motor der Zahnbürste ange triebener Exzenter eingreift, daß die Hohlwelle desweite ren ein Zahnsegment mit einer Außenverzahnung hat, in welche ein drehbar in der Zahnbürste gelagertes Zahnrad kämmt, welches seinerseits über ein weiteres koaxial zu ihm angeordnetes und drehfest mit ihm verbundenes Zahnrad in ein Ritzel auf dem Antriebsteil greift.

Bei einer solchen Zahnbürste treibt die um ihre Längs achse pendelnde Hohlwelle die in ihr verlaufende An triebswelle entsprechend an. Die Borstenbüschel drehen sich deshalb mit Drehrichtungsumkehr im selben Rhythmus wie die Aufsteckbürste um ihre Längsachse pendelt.

Eine alternative Ausführungsform, bei der die Hohlwelle drehbar und axial verschieblich angeordnet ist, besteht darin, daß das Getriebe ein von dem Ritzel des Motors an getriebenes, um eine quer zur Haupterstreckung des Griff teiles verlaufende Drehachse umlaufendes, als Kegelrad oder Kronenzahnrad ausgebildetes Zahnrad aufweist, wel ches mit einem parallel zu seiner Drehachse ausgerichte ten Exzenterzapfen in eine Aufnahme einer Schwinge greift, welche in achsparalleler Ausrichtung mit der Hohlwelle verbunden ist, und daß das als Kegelrad oder Kronenzahnrad ausgebildete Zahnrad auf der dem Ritzel des Motors gegenüberliegenden Seite mit einem Ritzel der An triebswelle kämmt.

Bei einer solchen Zahnbürste drehen sich die einzelnen Borstenbüschel kontinuierlich mit einem Drehsinn, wobei man durch eine Gestaltung des Antriebs im Bürstenkopf da für sorgen kann, daß beispielsweise die Borstenbüschel einer Seite mit entgegengesetztem Drehsinn rotieren wie die der anderen Seite. Gleichzeitig mit der Drehbewegung der Borstenbüschel führt die Aufsteckbürste durch die axiale Verschiebebewegung und gleichzeitige Pendelbewe gung der Hohlwelle um ihre Längsachse eine elliptische Bewegung aus, was für den Reinigungsvorgang der Zähne sehr vorteilhaft ist.

Die kombinierte Bewegung der Hohlwelle und der Antriebs welle kann auf einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß auf dem Exzenterzapfen verdrehbar ein in die Aufnahme der Schwinge eingesetzter Gleitstein angeordnet ist und daß die beiden achsparallel zur Zahnbürstenlängsachse verlau fenden Seitenflächen des Gleitsteines und/oder die ent sprechenden Seitenflächen der Aufnahme zur Ermöglichung einer Kippbewegung der Schwinge gekrümmt oder abgeschrägt verlaufen. Ein solches Getriebe entspricht weitgehend dem nach der eingangs genannten EP-A-03 57 863 und unter scheidet sich von diesem abgesehen von der Hohlwelle da durch, daß das Zahnrad mit dem Exzenter zugleich die in der Hohlwelle angeordnete Antriebswelle antreibt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfin dungsgemäßen Zahnbürste,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Getriebebe reich einer ersten Ausführungsform der Zahn bürste,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Getriebebe reich einer zweiten Ausführungsform der Zahnbürste.

Die Fig. 1 zeigt perspektivisch eine elektrische Zahn bürste 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 Rast verbindung auf der Hohlwelle 3 gehalten wird.

Die Aufsteckbürste 4 hat einen Bürstenkopf 5 mit mehreren drehbar in ihm angeordneten Borstenbüscheln 6. Zum An trieb der Borstenbüschel 6 ist in der Aufsteckbürste 4 eine gestrichelt dargestellte, drehbare Welle 7 angeord net, welche mittels einer Kupplung 8 mit einer Antriebs welle 9 zu kuppeln vermag, die koaxial zur Hohlwelle 3 im Griffteil 1 angeordnet ist.

Je nach Art der Zahnbürste kann die Antriebswelle 9 kon tinuierlich umlaufen oder mit wechselndem Drehsinn ange trieben werden. Die Borstenbüschel 6 laufen entsprechend entweder mit konstantem Drehsinn um oder aber sie drehen sich abwechselnd hin und her. Die Hohlwelle 3 wird so an getrieben, daß sie eine Pendelbewegung um ihre Längsachse ausführt, sich in Richtung ihrer Längsachse hin- und her verschiebt oder aber beide Bewegungen gleichzeitig oder in beliebiger Folge ausführt.

Die Fig. 2 zeigt im Maßstab gegenüber Fig. 1 vergrößert einen vorderen Bereich des Griffteils 1 mit einem Gehäuse 10, in welchem ein elektrischer Motor 11 und ein Getriebe 12 angeordnet sind. Aus dem Gehäuse 10 heraus ragen wie derum die Hohlwelle 3 und die Antriebswelle 9.

Die Hohlwelle 3 hat innerhalb des Gehäuses 10 einen ra dial ausgerichteten Arm 13 mit einer ebenfalls radial verlaufenden Kulissenführung 14. In diese Kulissenführung 14 greift ein Exzenter 15, der auf der Stirnseite eines Zahnrades 16 vorgesehen ist, welches auf einer parallel zur Längsachse des Griffteils 1 ausgerichtete, gehäusefe ste Achse 17 drehbar gelagert ist. Dieses Zahnrad 16 kämmt mit einem Ritzel 18 einer vom Motor 11 angetriebe nen Motorwelle 19. Durch die Umlaufbewegung des Exzenters 15 pendelt der Arm 13 ständig hin und her, so daß die Hohlwelle 3 eine entsprechende, pendelnde Bewegung um ihre Längsachse ausführt.

Auf der dem Arm 13 radial gegenüberliegenden Seite hat die Hohlwelle 3 ein Zahnsegment 20, in welches ein Zahn rad 21 eingreift, welches zusammen mit einem drehfest mit ihm verbundenen Zahnrad 22 auf einer parallel zur Längs achse des Griffteils 1 ausgerichteten gehäusefesten Achse 23 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 22 greift in ein Ritzel 24 ein, welches innerhalb des Gehäuses 10 auf ei nem aus der Hohlwelle 3 ragenden Ende der Antriebswelle 9 sitzt. Durch die vom Exzenter 15 erzeugte Pendelbewegung der Hohlwelle 3 führt auf diese Weise infolge des Zahnsegments 20, der Zahnräder 21, 22 und des Ritzels 24 auch die Antriebswelle 9 eine im Drehsinn ständig wech selnde Drehbewegung um ihre Längsachse aus.

Die Fig. 3 zeigt eine gegenüber Fig. 2 abweichende Ge staltung des Getriebes 12, durch welches vom Motor 11 die Hohlwelle 3 und die Antriebswelle 9 angetrieben werden. Der Motor 11 hat wiederum eine Motorwelle 19 mit einem Ritzel 18. Dieses treibt ein um eine quer zur Längsachse des Griffteils 1 ausgerichtete, gehäusefeste Drehachse 25 drehbar gelagertes, als Kegelrad oder Kronenzahnrad aus gebildetes Zahnrad 26 kontinuierlich an. Dieses Zahnrad 26 kämmt auf der dem Ritzel 18 gegenüberliegenden Seite mit dem Ritzel 24, welches die Antriebswelle 9 antreibt. Auf diese Weise dreht sich die Antriebswelle 9 konstant mit einem Drehsinn.

Auf dem Zahnrad 26 ist in Richtung der Drehachse 25 ein Exzenterzapfen 27 vorgesehen, welcher in einen Gleitstein 28 einer Schwinge 29 greift. Die Schwinge 29 erstreckt sich parallel zur Hohlwelle 3 und ist durch ein radiales Verbindungsstück 30 fest mit ihr verbunden. Die genaue Gestaltung dieses Teils des Getriebes 12 mit dem Zahnrad 26, dem Exzenterzapfen 27, dem Gleitstein 28 und der Schwinge 29 ist in der europäischen Patentveröffentli chung 03 57 863 beschrieben.

Die Hohlwelle 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 drehbar und axial verschieblich im Gehäuse 10 des Griffteils 1 gehalten. Durch die Drehbewegung des Exzen terzapfens 27 verschiebt sich die Hohlwelle 3 zunächst in Richtung ihrer Längsachse hin und her. Da sich der Exzen terzapfen 27 auch quer zur Hohlwelle 3 verlagert, die Hohlwelle 3 sich jedoch nicht quer verschieben läßt, folgt die Schwinge 29 der Querbewegung des Exzenterzap fens 27 dadurch, daß sie um die Längsachse der Hohlwelle 3 kippt. Auch dieser Bewegungsablauf ist in der EP-A-03 57 863 genau beschrieben. Die Hohlwelle 3 führt somit bei dieser Ausführungsform eine in Längsrichtung hin- und hergehende und zusätzlich eine Pendelbewegung um ihre Längsachse aus.

Auflistung der verwendeten Bezugszeichen

1 Griffteil
2 Schalter
3 Hohlwelle
4 Aufsteckbürste
5 Bürstenkopf
6 Borstenbüschel
7 Welle
8 Kupplung
9 Antriebswelle
10 Gehäuse
11 Motor
12 Getriebe
13 Arm
14 Kulissenführung
15 Exzenter
16 Zahnrad
17 Achse
18 Ritzel
19 Motorwelle
20 Zahnsegment
21 Zahnrad
22 Zahnrad
23 Achse
24 Ritzel
25 Drehachse
26 Zahnrad
27 Exzenterzapfen
28 Gleitstein
29 Schwinge
30 Verbindungsstück

Claims

1. Elektrische Zahnbürste mit einem von Hand zu führen den, einen Motor und ein Getriebe aufweisenden Griffteil und einer auf diesem zu befestigenden Aufsteckbürste, welche mehrere drehbar angeordnete Borstenbüschel hat, die durch ein in der Aufsteckbürste angeordnetes Übertra gungsteil antreibbar sind und bei dem das Getriebe derart ausgebildet ist, daß es zusätzlich zu einer Drehbewegung der Borstenbüschel eine um ihre Längsachse pendelnde Be wegung der Aufsteckbürste erzeugt, dadurch gekennzeich net, daß das Übertragungsteil als drehbare Welle (7) und die Aufsteckbürste (4) zum Aufstecken auf ein Hohlwelle (3) ausgebildet ist, welche im Griffteil (1) drehbar und/oder verschieblich angeordnet ist und daß das Ge triebe (12) zum Antrieb eines in der Hohlwelle (3) ange ordneten, mit der Welle (7) in der Aufsteckbürste (4) zu kuppelnden Antriebswelle (9) und zum Erzeugen einer um ihre Längsachse pendelnden und/oder in Richtung der Längsachse hin- und hergehenden Bewegung der Hohlwelle (3) ausgebildet ist.

2. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, bei dem die Hohlwelle um ihre Längsachse drehbar angeordnet ist, da durch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (3) im Griffteil (1) einen radialen Arm (13) mit einer radial verlaufenden Kulissenführung (14) aufweist, in welche ein um eine ach sparallel zur Hohlwelle (3) ausgerichteter, vom Motor (11) der Zahnbürste angetriebener Exzenter (15) ein greift, daß die Hohlwelle (3) desweiteren ein Zahnsegment (20) mit einer Außenverzahnung hat, in welche ein drehbar in der Zahnbürste gelagertes Zahnrad (21) kämmt, welches seinerseits über ein weiteres koaxial zu ihm angeordnetes und drehfest mit ihm verbundenes Zahnrad (22) in ein Rit zel (24) auf der Antriebswelle (9) greift.

3. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, bei dem die Hohlwelle drehbar und axial verschieblich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (12) ein von dem Ritzel (18) des Motors (11) angetriebenes, um eine quer zur Haupterstreckung des Griffteiles (1) verlaufende Drehachse (25) umlaufendes, als Kegelrad oder Kronenzahn rad ausgebildetes Zahnrad (26) aufweist, welches mit ei nem parallel zu seiner Drehachse (25) ausgerichteten Ex zenterzapfen (27) in eine Aufnahme einer Schwinge (29) greift, welche in achsparalleler Ausrichtung mit der Hohlwelle (3) verbunden ist, und daß das als Kegelrad oder Kronenzahnrad ausgebildete Zahnrad (26) auf der dem Ritzel (18) des Motors (11) gegenüberliegenden Seite mit einem Ritzel (24) der Antriebswelle (9) kämmt.

4. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß auf dem Exzenterzapfen (27) verdrehbar ein in die Aufnahme der Schwinge (29) eingesetzter Gleit stein (28) angeordnet ist und daß die beiden achsparallel zur Zahnbürstenlängsachse verlaufenden Seitenflächen des Gleitsteines (28) und/oder die entsprechenden Seitenflä chen der Aufnahme zur Ermöglichung einer Kippbewegung der Schwinge (29) gekrümmt oder abgeschrägt verlaufen.