DE19543958A1 - Electric toothbrush with combined pendulum and reciprocation movement - Google Patents
Electric toothbrush with combined pendulum and reciprocation movementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einer gleichzeitig in eine Pendelbewegung um ihre Längs achse und in eine in Richtung der Längsachse hin- und hergehende Bewegung versetzbaren Zahnbürstenachse, auf welcher in einem Zahnbürstengehäuse eine Gabel angeordnet ist, die in einem Schenkel eine in Längsrichtung der Zahnbürstenachse verlaufende Nut und in ihrem anderen Schenkel eine quer zur Zahnbürstenachse ausgerichtete Nut aufweist und bei der durch beide Nuten eine beiden Nuten gemeinsame gehäusefeste Hauptachse führt, auf der zwei Zahnräder gelagert sind, welche jeweils einen in eine der Nuten greifenden Exzenter aufweisen und die von einer Mo torwelle eines Motors der Zahnbürste über Getriebe ange trieben sind.The invention relates to an electric toothbrush one at the same time in a pendulum motion around its length axis and back and forth in the direction of the longitudinal axis Moving toothbrush axis, on which arranged a fork in a toothbrush housing is in a leg in the longitudinal direction of the Toothbrush axis and groove in their other Leg a groove aligned transversely to the toothbrush axis has and in the two grooves through both grooves common main axis fixed to the housing leads on the two Gears are stored, each one in one of the Have grooved eccentrics and the Mo Tor shaft of a toothbrush motor via gearbox are driven.
Eine Zahnbürste der vorstehenden Art ist Gegenstand der EP-A-0 628 291. Bei der Zahnbürste nach dieser Schrift wird das mit seinem Exzenter die Pendelbewegung der Zahn bürstenachse herbeiführende Zahnrad unmittelbar von dem auf der Motorwelle angeordneten Ritzel angetrieben. Die ses Zahnrad treibt über ein Getriebe das zweite Zahnrad an, welches mittels des zweiten Exzenters die hin- und hergehende Bewegung der Zahnbürstenachse erzeugt. Die beiden Exzenter ermöglichen es, für die beiden Bewegungen der Zahnbürstenachse durch unterschiedliche Exzentrizitä ten unterschiedliche Amplituden zu erhalten. Durch das zwischengeschaltete Getriebe wird es möglich, die Fre quenz der pendelnden Bewegung gegenüber der hin- und her gehenden Bewegung stark zu reduzieren. A toothbrush of the above type is the subject of EP-A-0 628 291. In the toothbrush according to this document with its eccentric this becomes the pendulum movement of the tooth Brush-inducing gear directly from the driven pinion arranged on the motor shaft. The This gear drives the second gear via a gear to which the back and forth by means of the second eccentric generated movement of the toothbrush axis. The two eccentrics allow for the two movements the toothbrush axis by different eccentricity to obtain different amplitudes. By the intermediate gear it becomes possible to the Fre sequence of the oscillating movement compared to the back and forth greatly reduce walking movement.
Die Anordnung des Getriebes zwischen dem ersten und zwei ten Zahnrad führt in der Praxis zu Platzproblemen, da dieses Getriebe zwischen den Schenkeln der Gabel der Zahnbürstenachse angeordnet werden muß.The arrangement of the transmission between the first and two In practice, the gearwheel leads to space problems because this gear between the legs of the fork of the Toothbrush axis must be arranged.
Eine wesentlich kompakter und einfacher aufgebaute Zahn bürste ist in der DE-B-03 27 876 beschrieben. Bei ihr werden beide Bewegungen der Zahnbürstenachse mit nur ei nem einzigen Exzenter erzeugt. Dadurch ergibt sich zwangsläufig für die pendelnde Bewegung die gleiche Fre quenz wie für die in Axialrichtung hin- und hergehende Bewegung der Zahnbürstenachse, was oftmals als nachteilig angesehen wird. Als für die Praxis vorteilhaft hat sich bei dieser Zahnbürste jedoch herausgestellt, daß ihr Zahnbürstenkopf mit der Zahnbürstenachse um die Hauptach se relativ zum übrigen Bereich ihres Handstückes gekippt werden kann.A much more compact and simple tooth brush is described in DE-B-03 27 876. With her are both movements of the toothbrush axis with only egg created a single eccentric. This results in inevitably the same fre for the oscillating movement quenz as for the reciprocating in the axial direction Movement of the toothbrush axis, which is often considered a disadvantage is seen. Has proven to be beneficial in practice with this toothbrush, however, it turned out that you Toothbrush head with the toothbrush axis around the main axis se tilted relative to the rest of her handpiece can be.
Eine Zahnbürste, welche zwei voneinander gänzlich unab hängige Getriebe zum Antrieb zweier Exzenter zeigt, durch welche zum einen die pendelnde und zum anderen die hin- und hergehende Bewegung der Zahnbürstenachse erzeugt wird, ist in der US-A-4,710,995 beschrieben. Diese Zahn bürste ist jedoch durch eine große Anzahl von Zahnrädern aufwendig und unerwünscht sperrig ausgebildet und bietet im Gegensatz zu der genannten DE-B-03 27 876 nicht die Möglichkeit des Verschwenkens des Zahnbürstenkopfes.A toothbrush, which two completely independent from each other hanging gear for driving two eccentrics shows through which on the one hand the commuting and on the other the and generated movement of the toothbrush axis is described in US-A-4,710,995. This tooth However, brush is by a large number of gears complex and undesirably bulky and offers in contrast to the aforementioned DE-B-03 27 876 not the Possibility of pivoting the toothbrush head.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektri sche Zahnbürste der eingangs genannten Art so auszubil den, daß zwei unterschiedliche Bewegungen der Zahnbür stenachse mit unterschiedlichen Frequenzen erzeugbar sind, ohne daß die Zahnbürste deshalb kompliziert und großvolumig ausgebildet sein muß, und die zugleich ein Verschwenken ihres Zahnbürstenkopfes ermöglicht. The invention is based on the problem of an electri To train a toothbrush of the type mentioned at the beginning that two different movements of the toothbrush stenachse can be generated with different frequencies are without the toothbrush complicated and must be large-volume, and at the same time a Swiveling your toothbrush head allows.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Motorwelle über zwei voneinander unabhängige Getriebe mit den beiden Zahnrädern verbunden ist und die Hauptach se zugleich einen die Zahnbürstenachse aufweisenden Zahn bürstenkopf schwenkbar lagert.This problem is solved according to the invention in that the motor shaft via two independent gears is connected to the two gears and the main axis se at the same time a tooth having the toothbrush axis brush head swivels.
Durch diese Gestaltung kann man die Frequenz der beiden Bewegungen der Zahnbürstenachse völlig unabhängig vonein ander durch unterschiedliche Auslegungen der beiden Ge triebe festlegen. Da im Gegensatz zur US-A-4,710,995 die beiden Exzenter koaxial auf einer Hauptachse angeordnet sind, ermöglicht es die erfindungsgemäße Gestaltung der Zahnbürste, ihren Zahnbürstenkopf genau so zu verschwen ken, wie das bei der elektrischen Zahnbürste gemäß der DE-B-03 27 876 vorgesehen ist. Weil nicht mehr die eine Bewegung von der anderen abgeleitet wird, sondern beide Exzenter von der Motorwelle angetrieben werden, treten bei der Anordnung des die Drehzahl der Motorwelle stark herabsetzenden Getriebes zur Erzeugung der Pendelbewegung keine Platzprobleme auf, weil dieses Getriebe nicht mehr zwischen den Schenkeln der Gabel der Zahnbürstenachse an geordnet werden muß.With this design you can control the frequency of the two The movements of the toothbrush axis are completely independent other by different interpretations of the two Ge determine shoots. In contrast to US-A-4,710,995 the two eccentrics arranged coaxially on a main axis are, the inventive design of the Toothbrush to wipe your toothbrush head just like that as with the electric toothbrush according to the DE-B-03 27 876 is provided. Because no longer one Movement is derived from the other, but both Eccentrics are driven by the motor shaft in the arrangement of the speed of the motor shaft strong reducing gear to generate the pendulum motion no space problems because this gear no longer between the legs of the fork of the toothbrush axis must be ordered.
Eine große Frequenzdifferenz zwischen der Pendelbewegung und der hin- und hergehenden Bewegung der Zahnbür stenachse läßt sich mit geringem baulichen Aufwand und ohne Platzprobleme für die Anordnung der Getriebe errei chen, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zur Erzeugung der Pendelbewegung der Zahnbür stenachse die Motorwelle über ein auf ihr angeordnetes Ritzel dasjenige Zahnrad antreibt, welches den in die in Längsrichtung der Zahnbürstenachse verlaufende Nut ein greifenden Exzenter aufweist und wenn zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung der Zahnbürstenachse auf der Motorwelle zusätzlich zu dem Ritzel ein Umlaufge triebe angeordnet ist, welches ein ebenfalls auf der Mo torwelle gelagertes Mitnehmerzahnrad antreibt, das sei nerseits mit dem Zahnrad kämmt, welches den in die in Querrichtung der Zahnbürstenachse verlaufende Nut ein greifenden Exzenter aufweist.A large frequency difference between the pendulum motion and the reciprocating movement of the toothbrush stenachse can be built with little construction effort and Achieve no space problems for the arrangement of the gearbox chen, if according to an advantageous development of Invention for generating the pendulum movement of the toothbrush stenachse the motor shaft over a arranged on it Pinion drives the gear that the in the Groove extending in the longitudinal direction of the toothbrush axis engaging eccentric and when to generate the back and forth movement of the toothbrush axis the motor shaft in addition to the pinion a Umlaufge shoots is arranged, which is also on the Mo drive shaft-mounted driving gear that is on the other hand, meshes with the gearwheel which drives the Groove extending transversely to the toothbrush axis gripping eccentric.
Das Umlaufgetriebe ist besonders einfach aufgebaut und an einem Ort in der Zahnbürste angeordnet, wo der erforder liche Platzbedarf keine Schwierigkeiten bereitet, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Um laufgetriebe eine auf einem mit der Motorwelle umlaufen den Exzenter drehbar gelagerte Zahnscheibe aufweist, wel che in eine gehäusefeste Innenverzahnung der Zahnbürste kämmt und wenn die Zahnscheibe axiale Mitnehmerbolzen hat, die in radiale Nuten des Mitnehmerzahnrades eingrei fen.The epicyclic gearbox is particularly simple in construction and on a place in the toothbrush where the required no space problems if according to another development of the invention the order running gear one revolve on one with the motor shaft has the eccentric rotatable toothed pulley, wel into an internal toothing of the toothbrush combs and if the toothed disc axial driving pin has that in radial grooves of the driving gear fen.
Das Umlaufgetriebe benötigt lediglich einfach gestaltete und deshalb kostengünstig herstellbare Bauteile, wenn die Verzahnung der Zahnscheibe und die Innenverzahnung zy kloidenkurvenförmig ausgebildet sind.The epicyclic gearbox only requires simple designs and therefore inexpensive to manufacture components if the Toothed toothing and the internal toothing zy are formed in a cloidal curve.
Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus der Zahnbürste trägt es bei, wenn das Ritzel am vorderen Ende eines auf der Motorwelle drehfest angeordneten Aufsteckteils vorge sehen ist, welches an der dem Ritzel abgewandten Ende den mit der Motorwelle umlaufenden Exzenter und dazwischen einen koaxial zur Motorwelle verlaufenden zylindrischen Bereich für die Lagerung der Zahnscheibe hat.To further simplify the construction of the toothbrush it helps if the sprocket is on the front end of one the motor shaft rotatably arranged plug-on part can be seen which at the end facing away from the pinion with the motor shaft rotating eccentric and in between a cylindrical one coaxial to the motor shaft Has area for the storage of the lock washer.
Der in Radialrichtung im Gehäuse der elektrischen Zahn bürste zur Verfügung stehende Platz wird optimal genutzt, wenn die Gabel in Bezug auf die Längsachse der Zahnbür stenachse nach einer Seite hin versetzt ist, wenn das Zahnrad mit dem die Pendelbewegung erzeugenden Exzenter zwischen den beiden Schenkel der Gabel und mit seinem Ex zenter nach außen weisend und das andere Zahnrad an der Außenseite des anderen Schenkels angeordnet ist. Eine solche Zahnbürste kann besonders schlank ausgebildet wer den.The radial in the housing of the electric tooth brush available space is used optimally, if the fork is in relation to the longitudinal axis of the toothbrush axis is offset to one side if that Gearwheel with the eccentric that produces the pendulum motion between the two legs of the fork and with his ex centered outward and the other gear on the Outside of the other leg is arranged. A such a toothbrush can be made particularly slim the.
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 inThe invention permits numerous embodiments. For there is a further clarification of their basic principle of shown in the drawing and will be below wrote. This shows in
Fig. 1 einen perspektivischen Längsschnitt durch einen für die Erfindung wesentlichen Bereich einer erfindungsgemäßen Zahnbürste, Fig. 1 is a perspective longitudinal section of the essential area for the invention of a toothbrush according to the invention,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende, jedoch um 90° gedrehte Ansicht der Zahnbürste mit einem weggelassenen Außenteil, Fig. 2 is a like FIG. 1, but rotated by 90 ° view of the toothbrush with a omitted outer part
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Bauteile, Fig. 3 is an exploded view of the components shown in FIGS. 1 and 2,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Bereich der Zahnbürste, Fig. 4 shows a longitudinal section through the part shown in Figs. 1 and 2 region of the toothbrush,
Fig. 5 einen gegenüber Fig. 4 um 90° gedrehten Längs schnitt. Fig. 5 a longitudinal section compared to Fig. 4 rotated by 90 °.
Die Fig. 1 zeigt teilweise einen Motor 1, dessen vordere Stirnseite fest mit einem Außenteil 2 verbunden ist. Durch dieses Außenteil 2 führt eine Hauptachse 3 quer hindurch, auf der schwenkbar Arme 4, 5 eines Zahnbürsten kopfes 6 gehalten sind. Im Zahnbürstenkopf 6 ist axial verschieblich und radial drehbar eine Zahnbürstenachse 7 angeordnet, welche zum Verbinden mit einer nicht gezeig ten Aufsteckbürste ausgebildet ist. Die Zahnbürstenachse 7 endet an ihrer dem Motor 1 zugewandten Seite mit einer in Fig. 1 gesehen relativ zur Zahnbürstenachse 7 nach unten hin seitlich versetzten Gabel 8, welche zwei Schen kel 9, 10 hat. Im Schenkel 10 ist eine quer zur Zahnbür stenachse 7 ausgerichtete Nut 11 zu erkennen, in die ein Exzenter 12 eines oberhalb des Schenkels 9 auf der Hauptachse 3 gelagerten Zahnrades 13 eingreift. Dieser Exzenter 12 erzeugt durch seine Umlaufbewegung eine Ver schiebebewegung der Zahnbürstenachse in Längsrichtung der Zahnbürstenachse. Fig. 1 partially shows a motor 1 , the front end of which is firmly connected to an outer part 2 . Through this outer part 2 , a main axis 3 runs transversely, on the pivotable arms 4 , 5 of a toothbrush head 6 are held. In the toothbrush head 6 , a toothbrush axis 7 is arranged axially displaceable and radially rotatable, which is designed for connection to a plug-on brush, not shown. The toothbrush axis 7 ends on its side facing the motor 1 with a fork 8 seen in FIG. 1 relative to the toothbrush axis 7 downwards, which has two legs 9 , 10 . In the leg 10 a transverse to the tooth brush stenachse 7 aligned groove 11 can be seen, in which an eccentric 12 engages a gear 13 mounted above the leg 9 on the main axis 3 . This eccentric 12 generates by its orbital movement a sliding movement of the toothbrush axis in the longitudinal direction of the toothbrush axis.
Die Fig. 1 läßt weiterhin zwischen den Schenkeln 9 und 10 der Gabel 8 ein Zahnrad 14 erkennen, welches ebenfalls drehbar auf der Hauptachse 3 angeordnet ist. Dieses Zahn rad 14 wird von einem Ritzel 15 angetrieben, welches am vorderen Ende eines Aufsteckteils 16 angeformt ist, das seinerseits drehfest auf einer Motorwelle 17 aufgeschoben ist.The Fig. 1 also can be between the legs 9 and 10 of the fork 8 detect a gear 14 which is also arranged rotatably on the main axis 3. This toothed wheel 14 is driven by a pinion 15 , which is formed on the front end of a plug-on part 16 , which in turn is pushed onto a motor shaft 17 in a rotationally fixed manner.
Das Aufsteckteil 16 bildet zugleich einen Bestandteil ei nes Umlaufgetriebes 18, welches über ein Mitnehmerzahnrad 19 das Zahnrad 13 auf später noch erläuterte Weise an treibt.The plug-on part 16 also forms part of egg nes epicyclic gear 18 , which drives the gear 13 via a driving gear 19 in a manner to be explained later.
Die Fig. 2 zeigt beide auf der Hauptachse 3 gelagerten Zahnräder 13, 14 von der Seite. Zusätzlich zur Fig. 1 ist zu erkennen, daß das Zahnrad 14 ebenfalls einen Ex zenter 20 hat, der in eine in Längsrichtung der Zahnbür stenachse 7 verlaufende Nut 21 des Schenkels 10 der Gabel 8 greift. Durch die Umlaufbewegung dieses Exzenters 20 pendelt die Zahnbürstenachse 7 um ihre Längsachse. Schräg von vorn sieht man in Fig. 2 das Mitnehmerzahnrad 19, welches das Zahnrad 13 antreibt. FIG. 2 shows both on the main shaft 3 mounted gears 13, 14 from the side. In addition to Fig. 1 it can be seen that the gear 14 also has an Ex center 20 which engages in a longitudinal direction of the toothbrush axis 7 extending groove 21 of the leg 10 of the fork 8 . Due to the orbital movement of this eccentric 20, the toothbrush axis 7 oscillates about its longitudinal axis. The driver gear 19 , which drives the gear 13 , can be seen obliquely from the front in FIG. 2.
Die Explosionsdarstellung gemäß Fig. 3 zeigt, daß das Außenteil 2 eine Innenverzahnung 22 hat, in welche eine Zahnscheibe 23 mit einer Außenverzahnung 24 zu kämmen vermag. In beiden Fällen handelt es sich vorzugsweise um eine Zykloidenverzahnung. Diese Zahnscheibe 23 sitzt auf einem Exzenter 25 des Aufsteckteils 16 an der dem Ritzel 15 gegenüberliegenden Seite. Die Zahnscheibe 23 hat meh rere axiale Mitnehmerbolzen 26, welche im montierten Zu stand in das Mitnehmerzahnrad 19 eingreifen.The exploded view according to FIG. 3 shows that the outer part 2 has an internal toothing 22 , in which a toothed disk 23 is able to mesh with an external toothing 24 . In both cases it is preferably a cycloid gear. This toothed disc 23 is seated on an eccentric 25 of the plug-on part 16 on the side opposite the pinion 15 . The toothed disk 23 has a plurality of axial driving bolts 26 which, in the assembled state, engage in the driving gear 19 .
Oberhalb des Mitnehmerzahnrades 19 sieht man in Fig. 3 die beiden Zahnräder 13, 14, die Gabel 8, die Zahnbür stenachse 7 und den Zahnbürstenkopf 6.Above the drive gear 19 can be seen in Fig. 3, the two gears 13 , 14 , the fork 8 , the toothbrush axis 7 and the toothbrush head 6th
Die Fig. 4 verdeutlicht vor allem die Funktionsweise des Umlaufgetriebes 18. Man erkennt die Zahnscheibe 23, wel che auf dem Exzenter 25 drehbar angeordnet ist, so daß es durch die Umlaufbewegung des Exzenters 25 zu einer Um laufbewegung der Zahnscheibe 23 kommt. Diese greift mit ihren Mitnehmerbolzen 26 in radiale Nuten 27 des Mitneh merzahnrades 19 und versetzt das Mitnehmerzahnrad 19, welches auf einem zylindrischen Bereich 28 des Aufsteck teils 16 angeordnet ist, in eine Drehbewegung, wodurch es zum Antrieb des in allen übrigen Figuren zu sehenden Zahnrades 13 kommt. Zu sehen ist in Fig. 4 auch der Ex zenter 12 des in Fig. 5 zu sehenden Zahnrades 13, wel cher in die Nut 11 eingreift und dadurch die hin- und hergehende Bewegung der Zahnbürstenachse 7 erzeugt. FIG. 4 illustrates mainly the operation of the circulating transmission 18. It can be seen the toothed disk 23 , which che is arranged rotatably on the eccentric 25 , so that there is a running movement of the toothed disk 23 by the rotational movement of the eccentric 25 . This engages with its driver pin 26 in radial grooves 27 of the Mitneh merzahnrades 19 and enables the drive sprocket 19, which is arranged on a cylindrical portion 28 of the Shell part 16, into a rotational movement, thereby to drive the in all other figures to be seen gearwheel 13 is coming. Can be seen in Fig. 4 and the ex-centers 12 of engaging in Fig. 5 to be seen the gear wheel 13, wel cher in the groove 11 and thereby produces the reciprocating motion of the toothbrush axis 7.
In Fig. 5 erkennt man den Exzenter 12 des Zahnrades 13 und den Exzenter 20 des Zahnrades 14. Beide Exzenter 20 und 12 laufen um die Hauptachse 3 um und ermöglichen des halb ein Abknicken des Zahnbürstenkopfes 6.In Fig. 5 to 12 of the gear 13 and the eccentric 20 of the gear 14 recognizes the eccentric. Both eccentrics 20 and 12 run around the main axis 3 and half of the toothbrush head 6 can be bent.
BezugszeichenlisteReference list
1 Motor
2 Außenteil
3 Hauptachse
4 Arm
5 Arm
6 Zahnbürstenkopf
7 Zahnbürstenachse
8 Gabel
9 Schenkel
10 Schenkel
11 Nut
12 Exzenter
13 Zahnrad
14 Zahnrad
15 Ritzel
16 Aufsteckteil
17 Motorwelle
18 Umlaufgetriebe
19 Mitnehmerzahnrad
20 Exzenter
21 Nut
22 Innenverzahnung
23 Zahnscheibe
24 Außenverzahnung
25 Exzenter
26 Mitnehmerbolzen
27 Nut
28 zylindrischer Bereich 1 engine
2 outer part
3 main axis
4 arm
5 arm
6 toothbrush head
7 toothbrush axis
8 fork
9 legs
10 legs
11 groove
12 eccentrics
13 gear
14 gear
15 sprockets
16 plug-on part
17 motor shaft
18 epicyclic gear
19 drive gear
20 eccentrics
21 groove
22 internal teeth
23 tooth lock washer
24 external teeth
25 eccentrics
26 drive pins
27 groove
28 cylindrical area
Claims (6)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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AU76229/96A AU7622996A (en) | 1995-11-25 | 1996-11-13 | Electric toothbrush |
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DE1995143958 DE19543958A1 (en) | 1995-11-25 | 1995-11-25 | Electric toothbrush with combined pendulum and reciprocation movement |
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ID=7778397
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |