DE19508932A1

DE19508932A1 - Elektrische Zahnbürste

Info

Publication number: DE19508932A1
Application number: DE1995108932
Authority: DE
Original assignee: FINALPINA AG
Current assignee: FINALPINA AG
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-19

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einem Griffteil, welches eine Zahnbürstenachse hat, die von einem im Griffteil angeordneten Elektromotor in eine entlang ihrer Längsachse gerichtete hin- und hergehende Hubbewegung versetzbar ist und welche eine auf das Griff teil mittels einer äußeren Kupplung lösbar befestigten Aufsteckbürste mit einem Zahnbürstenkopf hat, in der eine Schubstange axial verschieblich, jedoch um ihre Längs achse unverdrehbar angeordnet ist, welche bei mit dem Griffteil verbundener Aufsteckbürste mittels einer inne ren Kupplung mit bei der Zahnbürstenachse Verbindung hat.

Eine elektrische Zahnbürste der vorstehenden Art ist Ge genstand der EP-B-254 397. Bei dieser Zahnbürste kommt es zu einem Schließen der äußeren und inneren Kupplung aus schließlich durch eine Axialverschiebung der Aufsteckbür ste in Richtung des Griffteils. Die äußere Kupplung er folgt ausschließlich durch einen Reibschluß. Das kann zur Folge haben, daß bei Schwergängigkeit der Schubstange und der Getriebemittel zur Erzeugung der gewünschten Drehbe wegung der einzelnen Borstenträger im Zahnbürstenkopf die Zahnbürstenachse bei ihrem aus dem Griffteil heraus ge richteten Vorwärtshub die Aufsteckbürste vom Griffteil stößt anstatt die Schubstange in der Aufsteckbürste zu verschieben und dadurch die gewünschte Drehbewegung zu erzeugen. Weiterhin ist ein solches unbeabsichtigtes Lö sen der Aufsteckbürste vom Griffteil während der Benut zung der elektrischen Zahnbürste möglich, wenn man mit tels des Griffteils den Zahnbürstenkopf gegen die Zähne drückt und gleichzeitig am Griffteil zieht. Hiervon abge sehen ist bei der bekannten Zahnbürste die innere Kupp lung sehr kompliziert gestaltet und deshalb relativ teuer in der Herstellung.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektri sche Zahnbürste der eingangs genannten Art so zu gestal ten, daß ein einfaches Verbinden der Aufsteckbürste mit dem Griffteil möglich wird, ohne daß die Gefahr eines un gewollten Lösens der Aufsteckbürste vom Griffteil be steht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kupplungen zum gleichzeitigen Ein- und Auskup peln durch Verdrehung der Aufsteckbürste relativ zum Griffteil ausgebildet sind.

Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung wird die Auf steckbürste so mit dem Griffteil verbunden, daß sie durch Axialkräfte nicht von ihm gelöst werden kann. Diese Ver bindung kann durch einen Formschluß erfolgen. Dadurch führen auch höhere Axialkräften nicht zu einem un beabsichtigten Lösen der Aufsteckbürste vom Griffteil. Da die äußere Kupplung durch eine Drehung zwischen ihrer Einkuppel- und Auskuppelstellung bewegt werden kann, sind keine hohen Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile erforderlich, um ein zuverlässiges Halten der Aufsteck bürste zu erreichen.

Beide Kupplungen können sehr unterschiedlich gestaltet sein; wichtig für die Erfindung ist nur, daß sie bei Dre hung der Aufsteckbürste relativ zum Griffteil jeweils gleichzeitig öffnen bzw. schließen. Besonders einfach ist die innere Kupplung gestaltet, wenn gemäß einer vorteil haften Weiterbildung der Erfindung die innere Kupplung zumindest einen Rastvorsprung an der Zahnbürstenachse oder der Schubstange und eine den Rastvorsprung aufneh mende Rastausnehmung in der Schubstange oder der Zahnbürstenachse hat und wenn die Rastausnehmung zum Freigeben des Rastvorsprungs bei Drehung der Schubstange um ihre Längsachse relativ zur Zahnbürstenachse ausgebil det ist.

Da die Zahnbürstenachse sich bei laufendem Elektromotor aus dem Griffteil zunehmend heraus und wieder zunehmend hinein bewegt, kann es vorkommen, daß sich die Zahnbür stenachse bei ausgeschaltetem Elektromotor in eine so weit in das Griffteil hineingefahrene Stellung befindet, daß die innere Kupplung nicht in Eingriff gelangen kann, weil die zu kuppelnden Teile axialen Abstand haben. Dem könnte man dadurch begegnen, daß man die Zahnbürste so gestaltet, daß sich bei ausgeschaltetem Elektromotor die Zahnbürstenachse stets in ihrer ausgefahrenen Stellung befindet, was jedoch erheblichen technischen Aufwand be dingen würde. Hierauf kann gemäß einer anderen Weiterbil dung der Erfindung verzichtet werden, gemäß der der Rast vorsprung an einem radial zur Zahnbürstenachse federnden Federarm der Schubstange angeordnet ist und die Zahnbür stenachse an ihrer der Schubstange zugewandten Stirnseite eine den Rastvorsprung radial nach außen auslenkende Ab weisschräge hat. Wenn es bei einer solchen Zahnbürste beim Aufschieben der Aufsteckbürste nicht zu einem Kup peln der inneren Kupplung kommt, weil sich die Zahnbür stenachse in ihrer am weitesten eingezogenen Stellung be findet, dann kommt es zu einem Einkuppeln der inneren Kupplung, sobald nach dem Einschalten der Zahnbürste die Zahnbürstenachse ihren ersten Hub in Richtung der Auf steckbürste macht. Die Verrastung des Rastvorsprunges in der Rastausnehmung kann bei dieser Ausführungsform in beide Bewegungsrichtungen formschlüssig sein, so daß ein unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung ausgeschlossen ist.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß der Rastvor sprung an seiner der Zahnbürstenachse zugewandten Seite eine Einlaufschräge zum Auslenken des Rastvorsprunges bei axialer Bewegung der Zahnbürstenachse zur Schubstange bis zum Erreichen der Rastausnehmung hat. Hierdurch wirken beim Einkuppeln der inneren Kupplung nach dem Aufstecken der Aufsteckbürste auf den Griffteil besonders geringe Axialkräfte. Die Einlaufschräge des Rastvorsprunges hat zusätzlich den Vorteil, daß der Federarm mit dem Rastvor sprung im ausgekuppelten Zustand weniger weit radial nach außen schwingen muß als wenn er nicht abgeschrägt wäre. Weiterhin ist diese Ausführung mit der Abweisschräge we niger verschleißempfindlich als eine Ausführung mit einer scharfen Kante.

Die innere Kupplung ist besonders einfach gestaltet und vermag eine zuverlässige Verbindung zwischen der Zahnbür stenachse und der Schubstange herzustellen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Rastausneh mung durch einen tangentialen Einschnitt in der Zahnbür stenachse oder der Schubstange gebildet ist. Die Ausra stung der inneren Kupplung kommt bei einer solchen Aus führungsform dadurch zustande, daß nach einer entspre chenden Drehung sich der Rastvorsprung nicht mehr im Be reich der Rastausnehmung befindet.

Das zwangsläufige Einkuppeln der inneren Kupplung beim ersten Auswärtshub der Zahnbürstenachse nach dem Ein schalten der elektrischen Zahnbürste läßt sich besonders zuverlässig und mit geringem baulichen Aufwand verwirkli chen, wenn zwei in Bezug auf die Längsachse um 180° ver setzte Federarme mit jeweils einem Rastvorsprung und ent sprechend zwei um 180° versetzte Rastausnehmungen vorge sehen sind.

Der Gefahr eines Verklemmens der Bauteile der inneren Kupplung beim Aufschieben der Aufsteckbürste oder beim ersten Auswärtshub der Zahnbürstenachse kann man dadurch auf einfache Weise begegnen, daß die beiden Rastausneh mungen am vorderen Ende der Zahnbürstenachse und die bei den Federarme mit dem jeweiligen Rastvorsprung am dieser zugewandten Ende der Schubstange vorgesehen sind.

Besonders einfach ist die elektrische Zahnbürste aufge baut, wenn die beiden Federarme sich von der der Zahn bürstenachse zugewandten Seite in Richtung des Zahnbür stenkopfes erstrecken und wenn die jeweilige Abweis schräge an der der Zahnbürstenachse zugewandten Seite des Rastvorsprunges vorgesehen ist.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die innere Kupplung zum kraftabhängigen Auskuppeln bei Überlast ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, daß die innere Kupplung bei zu starken Drücken des Zahnbürstenkopfes mit seinen Borsten gegen die Zähne so lange aus- und einkuppelt, ohne daß der Zahnbürstenkopf angetrieben wird, bis die Andrück kraft wieder auf einen zulässigen Wert verringert wurde. Es kommt dann von selbst wieder zu einem Einkuppeln. Das Aus- und Einkuppeln verursacht ein deutlich wahrnehmbares Geräusch, so daß dem Benutzer die zu hohe Andrückkraft signalisiert wird.

Die Aufsteckbürste könnte durch ein Gewinde zwischen ihr und der Griffteil auf dem Griffteil gehalten sein. Ein besonders guter Halt der Aufsteckbürste auf dem Griffteil läßt sich erreichen, ohne daß hierzu ein weiter und des halb unbequemer Verdrehweg notwendig wird, wenn die äu ßere Kupplung als Bajonettverschluß ausgebildet ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Zahn bürste nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Verbindungsbe reich zwischen Griffteil und Aufsteckbürste der Zahnbürste nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Zahn bürstenachse der Zahnbürste,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den vordersten Be reich einer Schubstange der Zahnbürste.

Die Fig. 1 zeigt perspektivisch von einer elektrischen Zahnbürste ein Griffteil 1, auf welches eine Aufsteckbür ste 2 aufzustecken ist. Die Aufsteckbürste 2 hat einen Zahnbürstenkopf 3 mit Borsten 4 zum Reinigen der Zähne. Der Zahnbürstenkopf 3 führt nach dem Einschalten der Zahnbürste mittels eines Schalters 5 eine auf bekannte Weise erzeugte, im Drehsinn ständig wechselnde Drehbewe gung aus.

Zum Verbinden der Aufsteckbürste 2 mit dem Griffteil 1 dient eine äußere Kupplung 6, die als Bajonettverschluß ausgebildet ist. Hierzu hat das Griffteil 1 an seiner der Aufsteckbürste 2 zugewandten Ende zwei von der Vorder seite in das Griffteil hineinführende, L-förmige Nuten, von denen eine Nut 7 zu erkennen ist. Die Aufsteckbürste 2 hat zwei entsprechende Vorsprünge 8, welche sich in die Nuten 7 einschieben lassen. Zum Verbinden der Aufsteck bürste 2 mit dem Griffteil 1 schiebt man diese mit den Vorsprüngen 8 axial in die Nuten 7 und dreht dann die Aufsteckbürste 2 um einen geringen Winkelbetrag um ihre Längsachse. Sie ist dann axial gesichert.

In Fig. 2 ist der Verbindungsbereich zwischen Griffteil 1 und Zahnbürstenachse 2 gegenüber Fig. 1 im Längs schnitt und im Maßstab stark vergrößert dargestellt. Zu erkennen ist, daß das Griffteil 1 eine Zahnbürstenachse 9 mit zwei radial gegenüberliegenden Rastausnehmungen 10, 11 hat. Zwischen diesen Rastausnehmungen 10, 11 befindet sich auf der Zahnbürstenachse 9 auf beiden Seiten ein glatter, nicht ausgenommener Bereich 12.

Die Aufsteckbürste 2 hat in ihrem Inneren eine Schub stange 13 mit zwei der Zahnbürstenachse 9 zugewandten Fe derarmen 14, 15, welche jeweils einen Rastvorsprung 16, 17 tragen. Diese Rastvorsprünge 16, 17 greifen im verra steten Zustand in die Rastausnehmungen 10, 11 und bilden deshalb zusammen mit diesen eine innere Kupplung 18.

Zum Verbinden der Aufsteckbürste 2 mit dem Griffteil 1 schiebt man die Aufsteckbürste 2 zunächst axial auf das Griffteil 1 und dreht dann die Aufsteckbürste 2 um einen geringen Winkelbetrag um ihre Längsachse.

Das vordere Ende der Zahnbürstenachse 9 ist mit einer Ab weisschräge 19 versehen. Wenn sich beim Aufstecken der Aufsteckbürste 2 die Zahnbürstenachse 9 in ihrer der Auf steckbürste 2 am weitesten zugewandten Position befindet, dann drückt die Abweisschräge 19 die beiden Federarme 14, 15 zunächst radial nach außen. Die Rastvorsprünge 16, 17 können hierdurch beim Aufstecken über die glatten Berei che 12 der Zahnbürstenachse 9 rutschen und gelangen durch die Drehbewegung in die Rastausnehmungen 10, 11, wodurch eine formschlüssige Verbindung entsteht. Diese wird nur durch eine entgegengesetzte gegenseitige Verdrehung der Zahnbürstenachse 9 relativ zur Schubstange 13 wieder ge löst.

Wenn sich beim Aufschieben der Aufsteckbürste 2 die Zahn bürstenachse 9 in ihrer am weitesten in das Griffteil 1 eingezogenen Stellung befindet, dann kann die innere Kupplung 18 zunächst nicht kuppeln, weil die entsprechen den Teile axialen Abstand zueinander haben. Schaltet man jedoch nach dem Zustandekommen der äußeren Kupplung 6 die elektrische Zahnbürste ein, dann bewegt sich die Zahnbür stenachse 9 in Fig. 2 gesehen nach links zwischen die Federarme 14, 15 und drückt mit der Abweisschräge 19 zunächst die Rastvorsprünge 16, 17 auseinander, bis sie in die Rastausnehmungen 10, 11 zu schnappen vermögen und es dadurch zu einem Kuppeln kommt.

Zum Auskuppeln verdreht man das Griffteil 1 mit der Zahn bürstenachse 9 relativ zur Aufsteckbürste 2 und ihrer Schubstange 13 um etwa 90°. Dadurch gelangen die Rastvor sprünge 16, 17 aus den Rastausnehmungen 10, 11 heraus auf den glatten Bereich 12 der Zahnbürstenachse 9, wodurch ein axiales Auseinanderziehen der Bauteile möglich wird.

Die Fig. 3 zeigt perspektivisch die Zahnbürstenachse 9 mit ihren beiden Rastausnehmungen 10, 11. Weiterhin er kennt man, daß die Zahnbürstenachse 9 an ihrem den Rastausnehmungen 10, 11 entgegengesetzten Ende eine quer verlaufende Führung 20 hat, in die ein von einem nicht gezeigten Elektromotor angetriebener Exzenter 21 ein greift. Hierdurch führt die Zahnbürstenachse 9 eine hin- und hergehende Bewegung aus.

In Fig. 4 ist ein Teilbereich der Schubstange 13 im Schnitt dargestellt. Zu erkennen sind die beiden Feder arme 14, 15 mit den Rastvorsprüngen 16, 17. Weiterhin sind an den Rastvorsprüngen 16, 17 Einlaufschrägen 22, 23 positioniert, welche beim Einfahren der Zahnbürstenachse 9 in die Federarme 14, 15 zusätzlich zur Abweisschräge 19 die erforderliche Spreizbewegung der Rastvorsprünge 16, 17 fördern.

Nicht dargestellt ist, daß auch die der Zahnbürstenachse 9 abgewandte Kante der Rastvorsprünge 16, 17 abgeschrägt sein können. Dann würde die innere Kupplung 18 kraftab hängig aus- und einkuppeln. Den gleichen Effekt könnte man auch durch eine entsprechende Formgebung der Rastaus nehmungen 10, 11 erreichen. Wenn die innere Kupplung kraftabhängig arbeitet, dann könnte der Zahnbürstenkopf 3 stillstehen, wenn man ihn mit seinen Borsten zu stark ge gen die Zähne drückt.

Möglich wäre es auch, die Biegung der Federarme 14 oder 15 kontinuierlich zu überwachen, um ein Signal zu gewin nen, welches Aufschluß über die Andrückkraft der Borsten 4 gegen die Zähne gibt.

Es sei abschließend angemerkt, daß es auch möglich ist, statt wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Rastvorsprünge 16, 17 und zwei Rastausnehmungen 10, 11 nur einen Rastvorsprung 16 und eine Rastausnehmung 10 vorzusehen. Auch eine solche Ausführungsform arbeitet zu friedenstellend.

Bezugszeichenliste

1 Griffteil
2 Aufsteckbürste
3 Zahnbürstenkopf
4 Borsten
5 Schalter
6 äußere Kupplung
7 Nut
8 Vorsprung
9 Zahnbürstenachse
10 Rastausnehmung
11 Rastausnehmung
12 Bereich
13 Schubstange
14 Federarm
15 Federarm
16 Rastvorsprung
17 Rastvorsprung
18 innere Kupplung
19 Abweisschräge
20 Führung
21 Exzenter
22 Einlaufschräge
23 Einlaufschräge

Claims

1. Elektrische Zahnbürste mit einem Griffteil, welches eine Zahnbürstenachse hat, die von einem im Griffteil an geordneten Elektromotor in eine entlang ihrer Längsachse gerichtete hin- und hergehende Hubbewegung versetzbar ist und welche eine auf das Griffteil mittels einer äußeren Kupplung lösbar befestigten Aufsteckbürste mit einem Zahnbürstenkopf hat, in der eine Schubstange axial ver schieblich, jedoch um ihre Längsachse unverdrehbar ange ordnet ist, welche bei mit dem Griffteil verbundener Auf steckbürste mittels einer inneren Kupplung mit der Zahn bürstenachse Verbindung hat, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungen (6, 18) zum gleichzeitigen Ein- und Auskuppeln durch Verdrehung der Aufsteckbürste (2) rela tiv zum Griffteil (1) ausgebildet sind.

2. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die innere Kupplung (18) zumindest einen Rastvorsprung (16, 17) an der Zahnbürstenachse (9) oder der Schubstange (13) und eine den Rastvorsprung (16, 17) aufnehmende Rastausnehmung (10, 11) in der Schub stange (13) oder der Zahnbürstenachse (9) hat und daß die Rastausnehmung (10, 11) zum Freigeben des Rastvorsprungs (16, 17) bei Drehung der Schubstange (13) um ihre Längsachse relativ zur Zahnbürstenachse (9) ausgebildet ist.

3. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Rastvorsprung (16, 17) an einem ra dial zur Zahnbürstenachse (9) federnden Federarm (14, 15) der Schubstange (13) angeordnet ist und die Zahnbürsten achse (9) an ihrer der Schubstange (13) zugewandten Stirnseite eine den Rastvorsprung (16, 17) radial nach außen auslenkende Abweisschräge (19) hat.

4. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rast vorsprung (16, 17) an seiner der Zahnbürstenachse (9) zu gewandten Seite eine Einlaufschräge (22, 23) zum Auslen ken des Rastvorsprunges (16, 17) bei axialer Bewegung der Zahnbürstenachse (9) zur Schubstange (13) bis zum Errei chen der Rastausnehmung (10, 11) hat.

5. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastausnehmung (10, 11) durch einen tangentialen Ein schnitt in der Zahnbürstenachse (9) oder der Schubstange (13) gebildet ist.

6. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Bezug auf die Längsachse um 180° versetzte Federarme (14, 15) mit jeweils einem Rastvorsprung (16, 17) und entspre chend zwei um 180° versetzte Rastausnehmungen (10, 11) vorgesehen sind.

7. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei den Rastausnehmungen (10, 11) am vorderen Ende der Zahn bürstenachse (9) und die beiden Federarme (14, 15) mit dem jeweiligen Rastvorsprung (16, 17) am dieser zugewand ten Ende der Schubstange (13) vorgesehen sind.

8. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die beiden Federarme (14, 15) sich von der der Zahnbürstenachse (9) zugewandten Seite in Rich tung des Zahnbürstenkopfes (3) erstrecken und daß die je weilige Einlaufschräge (22, 23) an der der Zahnbürsten achse (9) zugewandten Seite des Rastvorsprunges (16, 17) vorgesehen ist.

9. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in nere Kupplung (18) zum kraftabhängigen Auskuppeln bei Überlast ausgebildet ist.

10. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kupplung (6) als Bajonettverschluß ausgebildet ist.