Die Erfindung betrifft eine Zahnbürste nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Zahnbürste ist beispielsweise bekannt aus WO-A-91/07 116. Dort wird eine elektrisch rotierende Zahnbürste mit einem drehbaren Borstenträger beschrieben, bei der der Borstenträger winklig zu einer Längsmittelachse eines Bürstenteils angeordnet ist. Der Antrieb des Borstenträgers erfolgt über ein Kegelradgetriebe derart, dass die Antriebswelle des Borstenträgers als axiale Sicherung für den Borstenträger wirkt. Bei der Drehmomentübertragung der Antriebswelle über das Kegelradgetriebe auf den Borstenträger wird ein gewisser Verschleiss in Kauf genommen. Die Antriebswelle weist im dem Borstenträger zugewandten Bereich eine schlüssellochartige Form auf, und das die Antriebswelle aufnehmende Trägerrohr ist in einem Übergangsbereich sprungartig verjüngt, so dass die Drehbewegung der Antriebswelle eingeschränkt ist und dadurch eine alternierende Drehbewegung erfolgen soll.
Diese bekannte Zahnbürste weist neben der Tatsache, dass der Verschleiss durch das Kegelradgetriebe nicht vernachlässigbar ist, den Nachteil auf, eine einzige alternierende Drehbewegung für den Borstenträger festzulegen. Falls die alternierende Drehbewegung in einem anderen Drehwinkelbereich vorgenommen werden soll, ist eine Änderung in einer mit dem Elektromotor drehantriebverbundenen Umsteuerungseinrichtung notwendig. Welchen Einfluss eine andere Formgebung der Antriebswelle und der Übergangsbereich des Trägerrohres auf die alternierende Drehbewegung hat, ist aus der Beschreibung in dieser Veröffentlichung nicht erkennbar.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Zahnbürste der gattungsgemässen Art derart zu verbessern, dass eine Änderung des Drehwinkelbereiches auf eine einfache und praktische Art durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Zahnbürste mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine Änderung des Drehwinkelbereiches ohne Austausch der Zahnbürste und in Betrieb erfolgen kann, was eine sehr schonende Reinigung der Zähne an empfindlicheren Stellen ermöglicht. Eigentlich findet mit einer alternierenden Drehbewegung in einem geringeren Drehwinkelbereich eine Art Vibration durch die Borstenenden statt, d.h. die Borstenenden selber bleiben mehr oder weniger am Ort und ändern nur ihre Winkelstellung bezüglich der Zähne und dem Zahnfleisch. Dadurch entsteht eine leichte Massage des Zahnfleisches, was in vielen Fällen eher erwünscht ist als eine starke Putzwirkung.
Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Dort wird die Erfindung anhand eines in den rein schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 im Querschnitt eine Zahnbürste mit einem Aufsteckteil und einem Griffteil,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt und eine Teilansicht durch den Aufsteckteil der Zahnbürste in einer ersten Stellung des Drehwinkelbereiches,
Fig. 3 denselben Aufsteckteil wie in Fig. 2 gesehen in Richtung der Pfeile A und der Pfeile B,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt und eine Teilansicht durch den Aufsteckteil der Zahnbürste in einer zweiten Stellung des Drehwinkelbereiches, und
Fig. 5 denselben Aufsteckteil wie in Fig. 4 gesehen in Richtung der Pfeile A und der Pfeile B.
In den Figuren sind für dieselben Elemente jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet worden, und gelten Erklärungen für ein jeweiliges Element gleichermassen für alle Figuren, wenn nichts anderes angegeben ist.
In Fig. 1 ist eine elektrisch angetriebene Zahnbürste 1 mit einem drehbeweglichen Borstenträger 2 mit Borsten 3 gezeigt. Die Zahnbürste 1 hat ein Gehäuse 5, das aus einem Aufsteckteil 6 mit einem Kopfteil 7 und einem Griffteil 8 besteht, die in der Art einer Klemmverbindung lösbar miteinander verbunden sind. Im Griffteil 8 sind ein Zwischenantrieb 10 mit einem Bewegungsumsetzer 11, eine Kupplungswelle 12, eine Lagerbuchse 13 und ein Aufnahmeteil 14 vorgesehen. Der Bewegungsumsetzer 11 setzt auf an sich bekannte Weise, die kontinuierliche Drehbewegung eines nicht dargestellten Elektromotors in eine alternierende Drehbewegung der Kupplungswelle 12 um. Die Kupplungswelle 12 ist in der Lagerbuchse 13 im Griffteil 8 drehbar gelagert. Der Aufnahmeteil 14 stellt die lösbare Klemmverbindung zwischen dem Griffteil 8 und dem Aufsteckteil 6 her.
Im Aufsteckteil 6 ist ein als Antriebswelle ausgebildetes Übertragungsmittel 16 drehbar gelagert. Diese Lagerung wird von einer Hülse 17 gebildet, die mit einem als Schieber ausgebildeten Betätigungsorgan 18 befestigt ist. Im Bereich der Hülse 17 ist der Durchmesser der Antriebswelle 16 sprungartig geringer ausgebildet, so dass die Antriebswelle 16 mit der Hülse 17 axial verschoben werden kann. Die Hülse 17 ist in der Praxis einseitig offen mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildet. Der Schieber 18 bildet somit zusammen mit der Hülse 17 eine Schaltanordnung, um die Antriebswelle 16 in verschiedene Schaltpositionen zu verschieben. Der Schieber 18 ist in einem Führungsschlitz 19 im Aufsteckteil 6 verschieblich geführt. Antriebsseitig weist die Antriebswelle 16 ein gabelförmiges Ende 21 mit zwei parallelen Schenkeln 22 auf.
Der bürstenseitige Endbereich 24 der Kupplungswelle 12 ist nun mit Führungen in der Form von Längsfedern oder -nuten versehen, die in entsprechend ausgebildeten Längnuten oder -federn in den Schenkeln 22 eingreifen. Somit sind die Kupplungswelle 12 und die Antriebswelle 16 axial verschieblich und radial drehfest miteinander verbunden. Die Antriebswelle 16 kann durch eine ausreichend grosse Axialverschiebung von der Kupplungswelle 12 gelöst werden. Es versteht sich für den Fachmann, dass auch ein anderes Betätigungsorgan wie ein Kipphebel und andere übliche Verbindungsarten zur axial verschieblichen und radial drehfesten Führung angewandt werden können.
Die Ausgestaltung des Bürstenkopfes ist nun mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Der stirnseitige, dem Borstenträger 2 zugewandte Endbereich 25 der Antriebswelle 16 weist einen radial vorstehenden Nokken 26 auf, der in einer Ausnehmung 28 einer Drehscheibe 29 geführt ist. Die Ausnehmung 28 ist hier von zwei in etwa radial ausgerichteten, parallelen Schenkeln 30 gebildet, die an der Drehscheibe 29 angeformt sind, wobei die Drehscheibe 29 in der Form eines Kreissektors etwas grösser als ein Halbkreis ausgebildet ist (vergleiche auch Fig. 3). Jedoch kann die Drehscheibe 29 auch als Vollkreisscheibe mit einer als radial ausgerichteter Schlitz vorgesehenen Ausnehmung 28 geformt sein. Diese Drehscheibe 29 ist mit dem Borstenträger 2 formschlüssig in der Art einer Schnappverbindung verbunden.
Dazu sind randseitig an der Drehscheibe 29 Führungsrillen vorgesehen und ist der Borstenträger 2 mit einem radial nach innen leicht vorstehenden Rand 31 versehen, welcher die Drehscheibe 29 umgreift. Die Drehscheibe 29 weist ferner eine teilweise umlaufende Nut 32 auf, die in einem radial nach innen vorstehenden kreisbogenförmigen Rand 33 unten am Kopfteil 7 drehbar geführt ist. Auf der dem Kopfteil 7 zugewandten Stirnseite der Drehscheibe 29 ist auf ihrer Drehachse 35 ein abgerundeter Nocken 36 vorsehen, der an einer leichten Einbuchtung 38 im Kopfteil 7 anliegt. Vorzugsweise ist die Drehachse 35 des auf der Drehscheibe 29 befestigten Borstenträgers 2 rechtwinklig zur Antriebswelle 16. Sie könnte jedoch auch in einem anderen Winkel angeordnet sein, beispielsweise um etwa 70 DEG , in welchem Fall der Winkel des radial vorstehenden Nockens 26 mit der Antriebswelle 16 anzupassen ist.
Auf diese Art ist die Drehscheibe 29 mit der umlaufenden Nut 32 und dem abgerundeten Nocken 36 drehbar im Kopfteil 7 gelagert.
Der radiale Nocken 26 der Antriebswelle 16 weist des weiteren eine umlaufende abgerundete flache Nut 40 auf, die in der Ausnehmung oder im Schlitz 28 geführt ist, wobei der Nocken 26 einen geringen Abstand zwischen seinem Ende und dem Borstenträger 2 freilässt. Im Kontaktbereich mit dem Nokken 26 ist die Ausnehmung oder der Schlitz 28 ebenfalls entsprechend abgerundet. Durch die Schenkel 30 ist eine gewisse Elastizität in bezug auf den radialen Nocken 26 der Antriebswelle 16 gegeben, so dass zusammen mit der obigen Ausbildung die alternierende Drehbewegung der Antriebswelle 16 eine nur sehr geringe Reibung des Nockens 26 zwischen den Schenkeln 30 bewirkt. Bei der Ausbildung der Drehscheibe 29 als Vollkreisscheibe ist die Reibung vergleichsweise etwas grösser.
Am Endbereich 25 der Antriebswelle 16 ist stirnseitig ein zylindrischer Drehzapfen 41 angeformt, der in einer Sacklochbohrung 42 im Kopfteil 7 gelagert ist. Diese Sacklochbohrung 42 ist mindestens so tief ausgestaltet, dass der Drehzapfen 41 in der dargestellten (grössten) Schaltposition frei drehbar ist.
Fig. 3 zeigt den Aufsteckteil 6 teils in Querschnitt und teils in Ansicht, wobei sich der Schieber 18 in einer vorgeschobenen, d.h. in einer dem Griffteil 8 abgewandten Schaltposition befindet. Wie ersichtlich ist dadurch die alternierende Drehbewegung des mit der Drehscheibe 29 verbundenen Borstenträgers 2 in einem grossen Drehwinkelbereich alpha von etwa 70 DEG eingeschränkt. In Fig. 3 sind der Schieber 18 und die Drehscheibe 29 in Querschnitt längs der Linie A-A und in Richtung der Pfeile A beziehungsweise längs der Linie B-B und in Richtung der Pfeile B gemäss der Fig. 2 dargestellt. Der Schieber 18 weist dort einen zylindrischen Steg 43 auf, der mit der Hülse 17 befestigt ist oder in eine (nicht dargestellte) Mitnahme-\ffnung in der Hülse 17 eingreift.
Mittels eines Federelementes 44 aus einem geeigneten Kunststoff, welches nach aussen zwei Einrastnocken 45 aufweist, kann der Schieber 18 nun in zwei verschiedene Schaltpositionen eingerastet werden. Diese Schaltpositionen werden von einer nicht-dargestellten, gleichartig geformten Kulisse im Randbereich des Führungsschlitzes 19 gebildet. Es versteht sich für den Fachmann, dass auch andere Ausbildungen für die einrastbaren Schaltpositionen in Betracht gezogen werden können.
Bei einer Verschiebung des Schiebers 18 wird somit die Hülse 17 mit der Antriebswelle 16 verschoben, und bleibt die Kupplungswelle 12 axial gesehen am selben Ort. Dadurch wird der radiale Nocken 26 im Schlitz 28 ebenfalls vom Kopfteil 7 weg verschoben, und die zweite Schaltposition eingenommen. Diese ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. In dieser zweiten Schaltposition liegt der Drehwinkelbereich beta für die alternierende Bewegung des Borstenträgers 2 in etwa bei 40 DEG , wie aus der Fig. 5 erkennbar ist.
Des weiteren versteht es sich, dass auch eine etwas andere Umschaltung in die zwei verschiedenen Drehwinkelbereiche möglich ist. Beispielsweise könnte die Drehscheibe 29 auch mit einem Kegelradgetriebe angetrieben werden, bei welchem die Drehscheibe 29 zwei konzentrisch angeordnete Kegelradstücke aufweisen und die Antriebswelle 16 zumindest im Endbereich im beschränktem Masse elastisch auslenkbar sein würde. In einer anderen Variante könnte der Antrieb der Drehscheibe 29 mit einem Schneckengetriebe ausgebildet sein, wobei ein Globoidrad mit der Drehscheibe 29 verbunden und zwei verschiedene Schneckenabschnitte auf der Antriebswelle 16 vorgesehen sein würde.
Durch die oszillierende Bewegung des drehbeweglichen Borstenträgers 2 im kleineren Drehwinkelbereich von etwa 40 DEG kann Plaque noch ausreichend von den Zähnen entfernt werden und wird wirksam verhindert, dass das Zahnfleisch im Randbereich der Zähne verletzt oder abgeschürft wird. Insbesondere entspricht dieser Drehwinkelbereich der mittleren Fläche der Vorderzähne und der Prämolaren auf der bukkalen und lingualen Seite, so dass beim Zähneputzen dieser Zähne der kleinere Drehwinkelbereich wesentlich optimaler ist. Ferner kann die oszillierende Drehbewegung des Borstenträgers 2 im kleineren Drehwinkelbereich nach passender Instruktion, beispielsweise durch den Zahnarzt, dazu benutzt werden, das Zahnfleisch leicht zu massieren. Eine solch schonende Zahnreinigung ist erst durch die erfindungsgemässe Zahnbürste möglich.
The invention relates to a toothbrush according to the preamble of claim 1.
Such a toothbrush is known, for example, from WO-A-91/07 116. It describes an electrically rotating toothbrush with a rotatable bristle holder, in which the bristle holder is arranged at an angle to a longitudinal central axis of a brush part. The bristle holder is driven by a bevel gear in such a way that the drive shaft of the bristle holder acts as an axial securing means for the bristle holder. A certain amount of wear and tear is accepted when the drive shaft transmits torque to the bristle carrier via the bevel gear. The drive shaft has a keyhole-like shape in the region facing the bristle carrier, and the carrier tube receiving the drive shaft is tapered abruptly in a transition region, so that the rotational movement of the drive shaft is restricted and an alternating rotational movement is to take place as a result.
In addition to the fact that the wear caused by the bevel gear mechanism is not negligible, this known toothbrush has the disadvantage of defining a single alternating rotary movement for the bristle carrier. If the alternating rotary movement is to be carried out in a different angle range, a change in a reversing device connected to the electric motor is necessary. The influence of a different shape of the drive shaft and the transition area of the carrier tube on the alternating rotary movement cannot be seen from the description in this publication.
The invention is based on the object of improving a toothbrush of the generic type in such a way that a change in the angle of rotation range can be carried out in a simple and practical manner.
This object is achieved by a toothbrush with the features of patent claim 1.
The invention has the advantage that the angle of rotation range can be changed without replacing the toothbrush and during operation, which enables very gentle cleaning of the teeth in more sensitive areas. Actually, with an alternating rotary movement in a smaller rotation angle range, a kind of vibration takes place through the bristle ends, i.e. the bristle ends remain more or less in place and only change their angular position with respect to the teeth and gums. This creates a light massage of the gums, which in many cases is more desirable than a strong cleaning effect.
Further advantages of the invention follow from the dependent patent claims and the following description. There, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the purely schematic drawings. It shows:
1 in cross section a toothbrush with a plug-on part and a handle part,
2 shows a partial cross section and a partial view through the plug-on part of the toothbrush in a first position of the angle of rotation range,
3 shows the same plug-on part as seen in FIG. 2 in the direction of arrows A and arrows B,
4 shows a partial cross section and a partial view through the plug-on part of the toothbrush in a second position of the angle of rotation range, and
5 the same push-on part as seen in FIG. 4 in the direction of arrows A and arrows B.
In the figures, the same reference numerals have been used for the same elements, and explanations for a respective element apply equally to all the figures, unless stated otherwise.
1 shows an electrically driven toothbrush 1 with a rotatable bristle carrier 2 with bristles 3. The toothbrush 1 has a housing 5, which consists of a plug-on part 6 with a head part 7 and a handle part 8, which are releasably connected to one another in the manner of a clamp connection. An intermediate drive 10 with a motion converter 11, a coupling shaft 12, a bearing bush 13 and a receiving part 14 are provided in the grip part 8. The motion converter 11 converts the continuous rotary motion of an electric motor (not shown) into an alternating rotary motion of the clutch shaft 12 in a manner known per se. The coupling shaft 12 is rotatably supported in the bearing bush 13 in the handle part 8. The receiving part 14 establishes the releasable clamping connection between the handle part 8 and the plug-on part 6.
In the plug-on part 6, a transmission means 16 designed as a drive shaft is rotatably mounted. This storage is formed by a sleeve 17 which is fastened with an actuating member 18 designed as a slide. In the area of the sleeve 17, the diameter of the drive shaft 16 is suddenly made smaller, so that the drive shaft 16 can be axially displaced with the sleeve 17. In practice, the sleeve 17 is open on one side with a U-shaped cross section. The slide 18 thus forms, together with the sleeve 17, a switching arrangement in order to shift the drive shaft 16 into different switching positions. The slider 18 is slidably guided in a guide slot 19 in the plug-on part 6. On the drive side, the drive shaft 16 has a fork-shaped end 21 with two parallel legs 22.
The brush-side end region 24 of the coupling shaft 12 is now provided with guides in the form of longitudinal springs or grooves, which engage in the legs 22 in appropriately designed longitudinal grooves or springs. The coupling shaft 12 and the drive shaft 16 are thus connected to one another in an axially displaceable and radially fixed manner. The drive shaft 16 can be released from the clutch shaft 12 by a sufficiently large axial displacement. It is understood by the person skilled in the art that another actuating element such as a rocker arm and other common types of connection can be used for the axially displaceable and radially rotationally fixed guidance.
The configuration of the brush head is now described with reference to FIG. 2. The end region 25 of the drive shaft 16 facing the bristle carrier 2 has a radially projecting cam 26 which is guided in a recess 28 of a turntable 29. The recess 28 is formed here by two approximately radially oriented, parallel legs 30 which are integrally formed on the turntable 29, the turntable 29 being designed somewhat larger than a semicircle in the shape of a circular sector (see also FIG. 3). However, the turntable 29 can also be formed as a full circular disk with a recess 28 provided as a radially aligned slot. This turntable 29 is positively connected to the bristle carrier 2 in the manner of a snap connection.
For this purpose, guide grooves are provided on the edge of the turntable 29 and the bristle carrier 2 is provided with a radially inwardly projecting edge 31 which engages around the turntable 29. The turntable 29 also has a partially circumferential groove 32 which is rotatably guided in a radially inwardly projecting circular edge 33 at the bottom of the head part 7. On the end face of the turntable 29 facing the head part 7, a rounded cam 36 is provided on its axis of rotation 35, which cam bears against a slight indentation 38 in the head part 7. The axis of rotation 35 of the bristle carrier 2 fastened on the turntable 29 is preferably at right angles to the drive shaft 16. However, it could also be arranged at a different angle, for example by approximately 70 °, in which case the angle of the radially projecting cam 26 with the drive shaft 16 should be adapted is.
In this way, the turntable 29 with the circumferential groove 32 and the rounded cam 36 is rotatably mounted in the head part 7.
The radial cam 26 of the drive shaft 16 also has a circumferential rounded flat groove 40 which is guided in the recess or in the slot 28, the cam 26 leaving a small distance between its end and the bristle carrier 2. In the contact area with the cam 26, the recess or the slot 28 is likewise rounded accordingly. The legs 30 provide a certain elasticity with respect to the radial cam 26 of the drive shaft 16, so that, together with the above configuration, the alternating rotational movement of the drive shaft 16 causes only very little friction of the cam 26 between the legs 30. When the turntable 29 is designed as a full circular disk, the friction is comparatively somewhat greater.
A cylindrical pivot 41, which is mounted in a blind hole 42 in the head part 7, is integrally formed on the end face 25 of the drive shaft 16. This blind hole 42 is designed at least so deep that the pivot pin 41 is freely rotatable in the (largest) switching position shown.
Fig. 3 shows the push-on part 6 partly in cross-section and partly in view, with the slide 18 in an advanced, i.e. is in a switching position facing away from the grip part 8. As can be seen, the alternating rotary movement of the bristle carrier 2 connected to the turntable 29 is thereby restricted in a large angle of rotation range alpha of approximately 70 °. In Fig. 3 the slide 18 and the turntable 29 are shown in cross section along the line A-A and in the direction of arrows A or along the line B-B and in the direction of arrows B according to FIG. 2. The slider 18 there has a cylindrical web 43 which is fastened to the sleeve 17 or engages in a driving opening (not shown) in the sleeve 17.
By means of a spring element 44 made of a suitable plastic, which has two latching cams 45 on the outside, the slide 18 can now be latched into two different switching positions. These switching positions are formed by a non-illustrated, similarly shaped backdrop in the edge region of the guide slot 19. It is understood by the person skilled in the art that other designs for the snap-in switching positions can also be considered.
When the slide 18 is displaced, the sleeve 17 is thus displaced with the drive shaft 16, and the coupling shaft 12 remains axially at the same location. As a result, the radial cam 26 in the slot 28 is also displaced away from the head part 7, and the second switching position is assumed. This is shown in FIGS. 4 and 5. In this second switching position, the angle of rotation range beta for the alternating movement of the bristle carrier 2 is approximately 40 °, as can be seen from FIG. 5.
Furthermore, it goes without saying that a somewhat different switchover to the two different rotation angle ranges is also possible. For example, the turntable 29 could also be driven with a bevel gear transmission, in which the turntable 29 has two concentrically arranged bevel gear pieces and the drive shaft 16 would be elastically deflectable to a limited extent, at least in the end region. In another variant, the drive of the turntable 29 could be designed with a worm gear, a globoid wheel being connected to the turntable 29 and two different screw sections being provided on the drive shaft 16.
Due to the oscillating movement of the rotatable bristle carrier 2 in the smaller rotation angle range of approximately 40 °, plaque can still be sufficiently removed from the teeth and effectively prevents the gums from being damaged or abraded in the edge region of the teeth. In particular, this angle of rotation range corresponds to the central area of the front teeth and the premolars on the buccal and lingual side, so that the smaller angle of rotation range is significantly more optimal when brushing these teeth. Furthermore, the oscillating rotary movement of the bristle carrier 2 can be used in the smaller angle of rotation range after appropriate instruction, for example by the dentist, to massage the gums lightly. Such gentle tooth cleaning is only possible with the toothbrush according to the invention.