DE19803311A1 - Electric toothbrush - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einem Bürstenkopf, in welchem koaxial zueinander zwei kreisförmige Borstenträger um eine gemeinsame Achse dreh bar gelagert sind und bei der zum Erzeugen einer Drehbe wegung der beiden Borstenträger um die gemeinsame Achse eine von einem Motor der Zahnbürste angetriebene Stange an ihrem den Borstenträgern zugewandten Ende mit diesen verbunden ist.The invention relates to an electric toothbrush a brush head in which two coaxially to each other rotate circular bristle holders around a common axis are stored in the bar and to generate a rotary movement of the two bristle holders around the common axis a rod driven by a toothbrush motor at their end facing the bristle carriers with these connected is.
Eine elektrische Zahnbürste der vorstehenden Art ist Ge genstand der EP 0 624 079 B1. Bei der in dieser Schrift beschriebenen Zahnbürste ist die Stange als um ihre Längsachse drehbar in der Zahnbürste angeordnete Welle ausgebildet, welche vom Motor der Zahnbürste in eine um ihre Längsachse pendelnde Bewegung versetzbar ist. Die Verbindung dieser als Welle ausgebildeten Stange mit den beiden Borstenträgern erfolgt durch jeweils einen axial in die Stange hineinführenden und in ihr axial verschieb lichen Bolzen, welcher an seinem der Stange abgewandten Ende einen radial zu der Stange ausgerichteten Stift hat, der in den jeweiligen Borstenträger eingreift.An electric toothbrush of the above type is Ge subject of EP 0 624 079 B1. In the in this document The toothbrush described is the rod as around her Longitudinally rotatable shaft arranged in the toothbrush trained, which by the motor of the toothbrush in a its longitudinal axis oscillating movement is displaceable. The Connection of this shaft designed as a shaft with the Both bristle carriers are made axially by one leading into the rod and axially displacing it lichen bolt, which on its facing away from the rod End has a pin radially aligned with the rod, which engages in the respective bristle holder.
Bei der bekannten elektrischen Zahnbürste sind die Mittel zum Antrieb der beiden Borstenträger relativ aufwendig gestaltet und erfordern relativ viel Platz. Weiterhin läßt sich das Antriebsprinzip für die beiden Borstenträ ger nur bei einer Zahnbürste verwirklichen, welche eine Zahnbürstenachse hat, die eine um ihre Längsachse pen delnde Drehbewegung ausführt. Es sind jedoch auch elek trische Zahnbürsten verbreitet, bei denen die Zahnbürs tenachse eine hin- und hergehende, lineare Schiebebewe gung in Richtung ihrer Längsachse ausführt.In the known electric toothbrush, the means are relatively expensive to drive the two bristle carriers designed and require a relatively large amount of space. Farther can the drive principle for the two bristles only with a toothbrush that has a Toothbrush axis has a pen around its longitudinal axis delndende rotary movement. However, they are also electrical trical toothbrushes, where the toothbrush a reciprocating, linear sliding movement execution in the direction of its longitudinal axis.
Die EP 0 613 666 A1 zeigt bereits eine elektrische Zahn bürste mit zwei koaxial zueinander angeordneten, schei benförmigen Borstenträgern, welche ebenfalls von einer einzigen Stange angetrieben werden. Die Stange hat jedoch im Gegensatz zu der Zahnbürste nach der zuvor erläuterten Schrift nur einen aus ihrer borstenträgerseitigen Stirn fläche herausführenden Stift, der mit unterschiedlich ab gewinkelten Bereichen jeweils in einen Schlitz des einen und in einen Schlitz des anderen Borstenträgers ein greift. Dadurch kommt es ebenfalls bei einer Drehbewegung der Stange zu einer entgegengesetzt gerichteten, pendeln den Drehbewegung der Borstenträger.EP 0 613 666 A1 already shows an electrical tooth brush with two coaxially arranged shis ben-shaped bristle carriers, which are also from a single rod are driven. The rod, however, has in contrast to the toothbrush according to the previously explained Font only one from her bristle-side forehead surface leading out pin with different starting angled areas each in a slot of one and into a slot in the other bristle holder takes hold. This also results in a rotary movement the rod to an opposite, commute the rotational movement of the bristle holder.
Auch bei dem durch diese Schrift bekannten Antriebsmittel ist es erforderlich, daß die Zahnbürstenachse um ihre Längsachse eine umlaufende oder hin- und hergehende Dreh bewegung ausführt. Deshalb ist dieses Antriebsprinzip ebenfalls nicht für Zahnbürsten geeignet, bei denen eine Zahnbürstenachse eine lineare, in Richtung ihrer Längs achse hin- und hergehende Schiebebewegung ausführt.Also with the drive means known from this document it is necessary that the toothbrush axis around Longitudinal axis a rotating or reciprocating rotation movement. That is why this drive principle also not suitable for toothbrushes where one Toothbrush axis is linear, in the direction of its longitudinal axis reciprocating sliding movement executes.
Eine elektrische Zahnbürste mit einer als Schubstange ausgebildeten Stange, welche eine in Richtung ihrer Längsachse hin- und hergehende Schiebebewegung ausführt und dabei über ein elastisches Verbindungsglied einen drehbar gelagerten, kreisscheibenförmigen Borstenträger antreibt, ist Gegenstand der EP 0 651 978. Die in dieser Schrift erläuterte Zahnbürste hat jedoch nur einen einzi gen Borstenträger, so daß ihr Antrieb relativ einfach gestaltet sein kann.An electric toothbrush with a push rod trained rod, which one towards their Longitudinal reciprocating sliding movement and one via an elastic connecting link rotatable, disk-shaped bristle holder drives is the subject of EP 0 651 978. The in this Scripture-explained toothbrush, however, has only one gene bristle carrier, so that their drive relatively easy can be designed.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektri sche Zahnbürste der eingangs genannten Art mit zwei koa xial zueinander angeordneten, drehbaren Borstenträgern so zu gestalten, daß die Borstenträger durch eine Schiebe bewegung einer Zahnbürstenachse antreibbar sind.The invention is based on the problem of an electri cal toothbrush of the type mentioned with two koa xial arranged, rotatable bristle carriers so to shape that the bristle holder by a sliding Movement of a toothbrush axis can be driven.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stange als ausschließlich linear in Richtung ihrer Haupterstreckung verschiebliche, in der Zahnbürste ange ordnete Schubstange ausgebildet ist, die an ihrem bors tenträgerseitigen Ende eine Gabel mit zwei Armen auf weist, und daß jeweils ein Arm mit einem Borstenträger zur Drehachse der Borstenträger versetzt Verbindung hat.This problem is solved according to the invention in that the rod as being exclusively linear in the direction of their Main extension slidable in the toothbrush arranged push rod is formed on her bors a fork with two arms points, and that each have an arm with a bristle carrier has offset connection to the axis of rotation of the bristle carrier.
Eine solche elektrische Zahnbürste benötigt zum Antrieb der Borstenträger lediglich ein motorisch in eine hin- und hergehende Schiebebewegung versetzbares Bauteil. Es ist deshalb möglich, übliche Zahnbürsten mit einer eine lineare Schiebebewegung ausführenden Zahnbürstenachse, wie sie beispielsweise in der DE 38 30 649 beschrieben ist, ausschließlich durch Austausch ihrer Aufsteckbürste in die erfindungsgemäße Zahnbürste zu verwandeln, bei der zwei kreisförmige, koaxiale Borstenträger eine alternie rende Drehbewegung ausführen. Im Gegensatz zu den bisher bekannten elektrischen Zahnbürsten mit zwei koaxialen Borstenträgern ist bei der erfindungsgemäßen Zahnbürste das Getriebe für die Umwandlung der Schiebebewegung in eine alternierende Drehbewegung sehr einfach gestaltet, so daß die erfindungsgemäße Zahnbürste sehr kostengüns tig herstellbar ist. Weiterhin beansprucht das Getriebe wenig Platz, so daß der Zahnbürstenkopf klein ausgeführt werden kann und deshalb beim Zähnebürsten gut im Mund zu führen ist und ein elegantes Aussehen erhalten kann.Such an electric toothbrush is required for the drive the bristle holder is only a motor into a and hereby sliding movement displaceable component. It is therefore possible to use standard toothbrushes with one toothbrush axis performing linear sliding movement, as described for example in DE 38 30 649 only by replacing your brush head to transform into the toothbrush according to the invention, in which two circular, coaxial bristle holders an alternie Carry out rotating movement. In contrast to the previous ones known electric toothbrushes with two coaxial Bristle holders are in the toothbrush according to the invention the gearbox for converting the sliding movement into an alternating rotary movement is made very simple, so that the toothbrush according to the invention is very inexpensive is producible. Furthermore, the transmission is stressed little space so that the toothbrush head runs small can be and therefore well in the mouth when brushing teeth lead and can get an elegant look.
Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung be steht darin, daß die Arme radial zu der Achse der Bors tenträger federnd ausgebildet sind und mittels eines Drehgelenkes mit dem jeweiligen Borstenträger Verbindung haben. Diese federnde Ausbildung der Arme ermöglicht es den mit jeweils einem Borstenträger verbundenen Armen, sich dem linearen Hub der Schubstange der durch die Dreh bewegung der Borstenträger um ihre Achse kreisbogenförmi gen Bewegungsbahn des Drehgelenkes anzupassen. Dabei kann man die Arme so ausbilden, daß sie in einer Grundstel lung keine Vorspannung haben. Möglich ist es jedoch auch, die Arme in einer Spreizstellung vorzuspannen. Dann ge langen die Borstenträger bei ausgeschalteter Zahnbürste jeweils in eine Mittelstellung zwischen den beiden Tot punkten.A particularly simple embodiment of the invention be is that the arms are radial to the axis of the bor tträger are resilient and by means of a Swivel joint with the respective bristle holder connection to have. This resilient design of the arms makes it possible the arms connected to a bristle holder, the linear stroke of the push rod by the rotation movement of the bristle holder in a circular arc around its axis adapt to the path of movement of the swivel joint. It can to train the arms so that they are in a basic position have no preload. However, it is also possible to pretension the arms in a spread position. Then ge extend the bristle holder with the toothbrush switched off each in a middle position between the two dead score.
Alternativ ist jedoch auch eine Ausführungsform möglich, bei der die Arme starr ausgebildet sind und zur Verbin dung mit den Borstenträgern jeweils einen an einem Arm oder einem Borstenträger befestigten, parallel zu der Achse ausgerichteten Zapfen aufweisen, welcher in eine im Wesentlichen radial zu der Achse verlaufende Nut des je weils anderen Bauteils eingreift. Diese Ausführungsform führt dazu, daß die Winkelgeschwindigkeit der Borsten träger über den Hub der Schubstange zunächst bis zum hal bem Hub ansteigt und dann wieder abnimmt. Hierdurch lau fen die Borstenträger bei jeder Drehrichtungsumkehr weni ger ruckartig an, was zu einem ruhigeren Lauf führt und für die Zahnreinigung vorteilhaft ist. Es ist sogar mög lich, durch einen vom exakten radialen Verlauf der Nuten abweichenden Verlauf die Winkelgeschwindigkeit der Bors tenträger in Abhängigkeit vom Hub zu beeinflussen, um die jeweils gewünschte Effekte zu erzielen.Alternatively, however, an embodiment is also possible, where the arms are rigid and connected with the bristle holders, one on each arm or attached to a bristle holder, parallel to the Axis aligned pin, which in a Groove of the each running essentially radially to the axis because other component intervenes. This embodiment causes the angular velocity of the bristles Carrier over the stroke of the push rod initially up to half bem increases and then decreases again. Hereby lukewarm the bristle carriers open a little each time the direction of rotation is reversed jerky, which leads to a quieter run and is beneficial for teeth cleaning. It is even possible Lich, by one of the exact radial course of the grooves deviating course the angular velocity of the boron to influence the carrier depending on the stroke in order to to achieve the desired effects.
Die Borstenträger rotieren jeweils mit entgegengesetztem Drehsinn, wenn die Arme an gegenüberliegenden Seiten der Achse mit den Borstenträgern verbunden sind.The bristle carriers rotate in opposite directions Sense of rotation when the arms are on opposite sides of the Axis are connected to the bristle carriers.
Es läßt sich jedoch auch ohne vergrößerten Aufwand ein gleicher Drehsinn erreichen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung beide Arme an einer Seite der Achse mit den Borstenträgern verbunden sind.However, it can also be done without increased effort achieve the same direction of rotation if according to another Development of the invention both arms on one side of the Axis are connected to the bristle carriers.
Da der innere Borstenträger einen geringeren Durchmesser hat als der ihn ringförmig umschließende äußere Borsten träger, wird durch die Anlenkung der Arme der Schubstange an den Borstenträgern der innere Borstenträger durch den Hub der Schubstange jeweils um einen größeren Drehwinkel verdreht als der äußere Borstenträger, weil sich der zum inneren Borstenträger führende Arm näher an der Achse der Borstenträger befindet. Die mit einem Hub ausgeführten Drehwinkel lassen sich über einen großen Bereich verän dern, wenn zumindest ein Arm mit radialem Abstand zu dem Borstenträger über einen radialen Hebelarm mit dem Bors tenträger verbunden ist.Because the inner bristle carrier has a smaller diameter has as the outer bristles surrounding it in a ring sluggish, is due to the articulation of the arms of the push rod on the bristle holders the inner bristle holder through the Push rod stroke by a larger angle of rotation twisted than the outer bristle carrier, because the to inner bristle carrier leading arm closer to the axis of the Bristle holder is located. The one-stroke designs Angle of rotation can be changed over a wide range unless at least one arm is at a radial distance from the Bristle holder with a radial lever arm with the boron tträger is connected.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Drei davon sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt inThe invention permits numerous embodiments. Three of which are shown schematically in the drawing and are described below. The drawing shows in
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Getriebes zur Umwandlung einer Schiebebewegung in eine alternierende Drehbewegung, Fig. 1 is an exploded view of a gearbox for converting a sliding movement into an alternating rotational movement,
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführung von Borstenträgern des Getriebes nach Fig. 1, Fig. 2 is a comparison with FIG. 1 amended embodiment of bristle carriers of the transmission of Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Ansicht von unten auf das Getriebe nach Fig. 1, Fig. 3 is a schematic bottom view of the transmission of Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Ansicht von unten auf eine dritte Ausführungsform des Getriebes. Fig. 4 is a schematic bottom view of a third embodiment of the transmission.
Die Fig. 1 zeigt perspektivisch in Explosionsdarstellung zwei kreisförmige Borstenträger 1, 2, welche koaxial zu einander um eine gemeinsame Achse 3 drehbar gelagert sind. Diese Borstenträger 1, 2 tragen auf der dem Be trachter abgewandten Seite Borsten 4. Beide Borstenträger 1, 2 haben mit Abstand zur Achse 3 jeweils eine Bohrung 5, 6. Fig. 1 shows a perspective exploded view of two circular bristle carrier 1, 2, which are mounted coaxially rotatable to each other about a common axis 3. These bristle carriers 1 , 2 have bristles 4 on the side facing away from the viewer. Both bristle carriers 1 , 2 each have a bore 5 , 6 at a distance from the axis 3 .
Unterhalb der Borstenträger 1, 2 ist eine Schubstange 7 dargestellt, welche an ihrem freien Ende als Gabel ausge bildet ist und zwei Arme 8, 9 hat. Jeder Arm 8, 9 weist einen zu den Borstenträgern 1, 2 hin gerichteten Zapfen 10, 11 auf. Im montierten Zustand greifen der Zapfen 11 in die Bohrung 6 des Borstenträgers 2 und der Zapfen 10 in die Bohrung 5 des Borstenträger 1. Die Zapfen 10, 11 bilden dadurch in den Bohrungen 5, 6 jeweils ein Drehge lenk 12, 13.Below the bristle carrier 1 , 2 , a push rod 7 is shown, which is formed at its free end as a fork and has two arms 8 , 9 . Each arm 8 , 9 has a pin 10 , 11 directed towards the bristle carriers 1 , 2 . In the assembled state, the pin 11 engages in the bore 6 of the bristle carrier 2 and the pin 10 in the bore 5 of the bristle carrier 1 . The pins 10 , 11 thereby form in the bores 5 , 6 each have a rotary joint 12 , 13th
Da bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Bohrungen 5, 6 bei einer Drehbewegung der Borstenträger 1, 2 um die Achse 3 jeweils einen Kreisbogen beschreiben, müssen die Arme 8, 9 der Schubstange 7 sich elastisch spreizen las sen. Das ist durch die Wahl eines geeigneten Werkstoffes für die Schubstange 7 leicht zu erreichen.Since in the embodiment according to FIG. 1 the bores 5 , 6 each describe a circular arc when the bristle carrier 1 , 2 rotates about the axis 3 , the arms 8 , 9 of the push rod 7 must spread elastically. This can be easily achieved by choosing a suitable material for the push rod 7 .
Es ist jedoch auch möglich, die Schubstange 7 völlig starr auszubilden, was die in Fig. 2 dargestellte Aus bildung der Borstenträger 1, 2 zeigt. Bei dieser Ausfüh rungsform weisen die Borstenträger 1, 2 statt Bohrungen radial ausgerichtete Nuten 14, 15 auf, in die die Zapfen 10, 11 der Schubstange 7 zu greifen vermögen.However, it is also possible to design the push rod 7 to be completely rigid, which is shown in the formation of the bristle carrier 1 , 2 shown in FIG. 2. In this embodiment, the bristle carriers 1 , 2 have radially oriented grooves 14 , 15 instead of bores, into which the pins 10 , 11 of the push rod 7 can grip.
Die Fig. 3 verdeutlicht, daß bei der in Fig. 1 gezeig ten Ausführungsform bei einem Hub H der Schubstange 7 der äußere, durchmessergrößere Borstenträger 1 sich um einen Winkel α und zugleich der durchmesserkleinere Borstenträ ger 2 sich um einen wesentlich größeren Winkel β ver dreht. Bewegt sich in Fig. 3 gesehen die Schubstange 7 nach rechts, dann drehen sich der Borstenträger 1 im Uhr zeigersinn und der Borstenträger 2 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn. Will man hiervon abweichend einen gleichen Drehsinn erreichen, dann müßte der Arm 8 der Schubstange 7 in Fig. 3 gesehen oberhalb der Achse 3 verlaufen und dort mit dem Borstenträger 2 verbunden sein. FIG. 3 illustrates that the outer, larger diameter bristle carrier 1 α in gezeig th in FIG. 1, with a stroke H of the push rod 7 through an angle and at the same time the smaller diameter Borstenträ ger 2, ver β to a substantially larger angle rotates . If the push rod 7 moves to the right in FIG. 3, then the bristle holder 1 rotates clockwise and the bristle holder 2 counterclockwise. If one wants to achieve a digressing from the same direction, then the arm should the push rod 7 in Fig. 3 seen extending above the axis 3 and connected there to the bristle carrier 2 8 be.
Falls unterschiedliche Drehwinkel unerwünscht sind, kann man gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführung an dem durchmesserkleineren Borstenträger 2 einen radial nach außen führenden Hebelarm 16 anordnen, so daß die Anlen kung des Armes 8 der Schubstange 7 weiter außen erfolgt und dadurch beispielsweise bei gleichem Abstand von der Achse 3 der innere Borstenträger 2 sich im gleichen Maße verdreht wie der äußere Borstenträger 1. If different angles of rotation are undesirable, according to the embodiment shown in FIG. 3, a radially outwardly extending lever arm 16 can be arranged on the smaller-diameter bristle carrier 2 , so that the linkage of the arm 8 of the push rod 7 takes place further out and thereby, for example, at the same distance from the axis 3, the inner bristle holder 2 rotates to the same extent as the outer bristle holder 1 .
11
Borstenträger
Bristle holder
22nd
Borstenträger
Bristle holder
33rd
Achse
axis
44th
Borsten
Bristles
55
Bohrung
drilling
66
Bohrung
drilling
77
Schubstange
Push rod
88th
Arm
poor
99
Arm
poor
1010th
Zapfen
Cones
1111
Zapfen
Cones
1212th
Drehgelenk
Swivel
1313
Drehgelenk
Swivel
1414
Nut
Groove
1515
Nut
Groove
1616
Hebelarm
Lever arm
Claims (6)
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