DE19954294A1 - Elektrische Zahnbürste - Google Patents

Abstract

Bei einer elektrischen Zahnbürste ist eine Zahnbürstenachse (5) von einem Zahnbürstengetriebe (4) in eine Pendelbewegung um ihre Längsachse versetzbar. Hierzu hat das Zahnbürstengetriebe (4) ein Koppelteil (9), welches mit einer Gabel versehen ist, deren Zinken mit jeweils einem Abgriffkörper an gegenüberliegenden Seiten gegen einen schräg zur Drehachse (8) des Antriebskörpers (7) ausgerichteten Schrägzylinder anliegen. Die Querschnittsfläche des Schrägzylinders bildet in der Ebene der Abgriffkörper eine Kreisfläche.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einer Zahnbürstenachse, welche von einem Zahnbürstenge­ triebe in eine Pendelbewegung um ihre Längsachse versetz­ bar ist und bei der das Zahnbürstengetriebe zur Erzeugung der Pendelbewegung einen um eine quer zur Zahnbürs­ tenachse ausgerichtete Drehachse umlaufenden Antriebskör­ per hat, der mit der Zahnbürstenachse über ein Koppelteil gekoppelt ist.

Eine Zahnbürste der vorstehenden Art ist in den Fig. 6 und 7 der EP 0 628 291 B1 gezeigt und im Text des Paten­ tes knapp beschrieben. Der Antriebskörper ist bei dieser Zahnbürste als quer zur Zahnbürstenachse ausgerichteter, zur Drehachse koaxialer Zylinder ausgebildet, in welchem eine umlaufende Nut vorgesehen ist, welche über ihren Verlauf wie üblich gleich tief in den Zylinder eindringt. Das Koppelteil muss bei dieser Zahnbürste mittels eines Abgriffteils mit viel Spiel in die schräge Nut eingrei­ fen, damit es zusammen mit dem Koppelteil um die Längs­ achse der Zahnbürstenachse kippen kann. Durch dieses er­ forderliche Spiel neigt das Getriebe zu starkem Ver­ schleiß und erfordert die Einhaltung enger Toleranzen, damit es überhaupt zu arbeiteten vermag. Da lediglich ein Arm mit einem Abgriffteil am freien Ende des über den An­ triebskörper greifenden Armes vorgesehen ist, wirkt die das Koppelteil in die gewünschte pendelnde Bewegung ver­ setzende Kraft nur einseitig über diesen Arm, so dass größere Kräfte nicht übertragen werden können und uner­ wünschte Kippmomente auftreten.

Um solche Mängel zu vermeiden, benutzt man zur Erzeugung einer Pendelbewegung einer Zahnbürstenachse üblicherweise einen umlaufenden Exzenter, welcher in eine radiale Nut eines fest mit der Zahnbürstenachse verbundenen Bauteils eingreift. Ein solches Zahnbürstengetriebe ist beispiels­ weise in der US 4,710,995 beschrieben. Dieses Zahnbürs­ tengetriebe ist jedoch relativ aufwendig gestaltet und deshalb teuer in der Herstellung.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektri­ sche Zahnbürste der eingangs genannten Art so auszubil­ den, dass sein zur Erzeugung der Pendelbewegung dienendes Zahnbürstengetriebe möglichst einfach aufgebaut ist, spielarm zu arbeiten vermag und zu seiner Herstellung keine hohen Fertigungsgenauigkeiten erforderlich sind.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Koppelteil eine Gabel hat, deren Zinken mit jeweils einem Abgriffkörper an gegenüberliegenden Seiten gegen einen schräg zur Drehachse des Antriebskörpers ausgerich­ teten Schrägzylinder anliegen, und dass die Querschnitts­ fläche des Schrägzylinders in der Ebene der Abgriffkörper eine Kreisfläche bildet.

Dadurch, dass gemäß der Erfindung die Abgriffkörper an gegenüberliegenden Seiten gegen einen schräg zur Dreh­ achse des Antriebskörpers ausgerichteten Schrägzylinder anliegen und die Querschnittsfläche des Schrägzylinders in der Ebene der Abgriffkörper eine Kreisfläche bildet, arbeitet das erfindungsgemäße Zahnbürstengetriebe sehr spielarm und vermag relativ hohe Kräfte zu übertragen, ohne dass es hierzu besonders robust dimensioniert sein muss. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Zahnbürstenge­ triebe auch dann funktionstüchtig, wenn es mit recht gro­ ben Toleranzen gefertigt wird.

Konstruktiv besonders einfach ist die Zahnbürste gestal­ tet, wenn der Schrägzylinder an einem Kronenrad vorgese­ hen ist, in welches ein von einem Motor der Zahnbürste angetriebenes Ritzel eingreift.

Die Abgriffkörper können sehr einfach gestaltet sein, wenn sie durch jeweils einen parallel zur Zahnbürs­ tenachse ausgerichteten Stift gebildet sind und wenn diese Stifte über die Mantelfläche des Schrägzylinders greifen. Ein solches Zahnbürstengetriebe hat sich als be­ sonders reibungsarm erwiesen.

Bei dem zuvor genannten Zahnbürstengetriebe mit zwei pa­ rallelen Stiften als Abgriffkörper müssen die Schwenk­ achse des Koppelteils und die Längsachse des Schrägzylin­ ders sich schneiden, damit das Zahnbürstengetriebe nicht klemmt. Der Antriebskörper kann mit unterschiedlichem Hö­ henabstand zur Drehachse des Ritzels angeordnet werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schrägzylinder den Grund einer schräg verlaufenden, um­ laufenden Nut eines Zylinderteils des Antriebskörpers bildet und die Abgriffkörper in diese Nut eingreifen. Ge­ genüber dem zuvor präzisierten Getriebe hat die Ausfüh­ rungsform mit einer Nut den Vorteil, dass ein größerer Schwenkwinkel der Zahnbürstenachse möglich wird und dass es weniger Platz im Zahnbürstengehäuse beansprucht.

Wenn eine elektrische Zahnbürste bei einem Fall mit ihrer Zahnbürstenachse auf eine harte Oberfläche auftrifft, dann kommt es oftmals zu einer Beschädigung oder Zerstö­ rung ihres Zahnbürstengetriebes. Das kann man bei der er­ findungsgemäßen Zahnbürste auf einfache Weise dadurch verhindern, dass die Zahnbürstenachse einen sich gegen eine Anlagefläche des Gehäuses der Zahnbürste von außen her abstützenden Anschlagflansch hat. Die beim Aufprall in die Zahnbürstenachse gelangenden Kräfte können bei dieser Ausbildung unmittelbar in das Gehäuse der Zahn­ bürste geleitet werden, so dass es zu keiner Beanspru­ chung des Zahnbürstengetriebes kommt.

Für die ordnungsgemäße Funktion des Zahnbürstengetriebes ist es erforderlich, dass die Zahnbürstenachse axial fi­ xiert ist, weil anderenfalls die Abgriffkörper sich vom Zentrum des Schrägzylinders weg bewegen können. Eine Ver­ schiebung der Zahnbürstenachse in das Gehäuse der Zahn­ bürste hinein kann ohne ein zusätzliches Bauteil ausge­ schlossen werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Gabel des Koppelteils auf der der Zahn­ bürstenachse gegenüberliegenden Seite durch ein Jochteil geschlossen ist und das Jochteil mit einem zur Zahnbürs­ tenachse koaxialen Anschlag gegen eine gehäusefeste Platte anliegt.

Auch die Fixierung der Zahnbürstenachse gegen ein Heraus­ bewegen aus dem Gehäuse der Zahnbürste kann ohne ein zu­ sätzliches Bauteil erfolgen, wenn die Zahnbürstenachse innerhalb des Gehäuses der Zahnbürste einen Bund hat, mit dem sie von der Seite des Kronenrades her gegen eine ge­ häuseinnenseitige Schulter anliegt.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine elektrische Zahnbürste nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Zahnbürstenge­ triebes der Zahnbürste,

Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht des Zahn­ bürstengetriebes nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Zahnbürstengetriebe entlang der Linie VI-VI in Fig. 2,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Zahnbürstenge­ triebes gemäß der Erfindung,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Zahnbürstengetriebes,

Fig. 7 eine Detailansicht des Bereiches des Durch­ tritts der Zahnbürstenachse durch das Ge­ häuse der elektrischen Zahnbürste,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Zahnbürstengetriebes,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch das Zahnbürstenge­ triebe nach Fig. 8,

Fig. 10 eine Explosionsdarstellung des Zahnbürstenge­ triebes nach den Fig. 8 und 9.

Die Fig. 1 zeigt von einer elektrischen Zahnbürste ein Gehäuse 1, in welchem ein Motor 2, ein diesen Motor 2 mit elektrischer Energie versorgenden Akkumulator 3 und ein Zahnbürstengetriebe 4 angeordnet sind. Über dieses Zahn­ bürstengetriebe 4 und ein Koppelteil 9 wird eine Zahn­ bürstenachse 5 angetrieben, welche aus dem Gehäuse 1 her­ ausragt und auf die eine nicht gezeigte, übliche Auf­ steckbürste gesteckt werden kann. Wenn der Motor 1 arbei­ tet, dann führt die Zahnbürstenachse 5 eine pendelnde Be­ wegung um ihre Längsachse aus.

Der Motor 2 treibt ein um eine Drehachse 26 drehbares Ritzel 6 an, welches mit einem als Kronenrad ausgebilde­ ten Antriebskörper 7 kämmt. Dieser Antriebskörper 7 ist um eine quer zur Zahnbürstenachse 5 ausgerichtete Dreh­ achse 8 drehbar in dem Gehäuse 1 gelagert. Wie die Fig. 2 zeigt, hat der Antriebskörper 7 ein Kronenrad 10 und koaxial zu seiner Drehachse 8 ein Zylinderteil 11 mit ei­ ner schräg darin angeordneten, umlaufenden Nut 12. Diese Nut 12 ist so geformt, dass der in ihr verbleibende Kern des Zylinderteils 11 einen Schrägzylinder 13 bildet.

Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, ist das Kop­ pelteil 9 an der dem Antriebskörper 7 zugewandten Ende als Gabel 14 ausgebildet. Diese hat zwei Zinken 15, 16, welche auch in Fig. 2 zu erkennen sind und die jeweils einen Abgriffkörper 17, 18 tragen, der mit seinem vorde­ ren Ende in die Nut 12 eingreift und gegen den Schrägzy­ linder 13 anliegt.

Treibt das Ritzel 6 das Kronenrad 10 an, dann rotiert das Zylinderteil 11. Dadurch werden die in die Nut 12 ein­ greifenden Abgriffkörper 17, 18 in den Fig. 3 und 4 gesehen auf und ab bewegt, wodurch die gewünschte Schwenkbewegung des Koppelteils 9 um eine Schwenkachse 25 und damit auch der Zahnbürstenachse 5 zustande kommt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist der Schrägzylinder 13 nicht mehr als Grundfläche einer Nut, sondern als schräg zum Kronenrad 10 ausgerichteter, rela­ tiv langer Zylinder ausgebildet. Bei den Abgriffkörpern 17, 18 handelt es sich um parallel zueinander und paral­ lel zur Zahnbürstenachse 5 ausgerichtete Stifte 19, 20, welche gabelartig über die Mantelfläche des Schrägzylin­ ders 13 greifen.

Die Fig. 6 verdeutlicht, dass bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 die Schwenkachse 25 des Koppel­ teils 9 und die Achse des Schrägzylinders 13 sich in ei­ nem Punkt schneiden müssen.

Die Fig. 7 zeigt, dass die Zahnbürstenachse 5 außerhalb des. Gehäuses 1 einen Anschlagflansch 21 aufweisen kann, mit dem sie von außen her gegen eine Anlagefläche 22 des Gehäuses 1 der Zahnbürste anliegt. Dadurch werden auf die Zahnbürstenachse 5 wirkende, axiale Kräfte unmittelbar in das Gehäuse 1 eingeleitet, so dass diese nicht das Zahn­ bürstengetriebe 4 beanspruchen können.

In Fig. 8 wird gezeigt, dass die Gabel 14 des Koppel­ teils auf der der Zahnbürstenachse 5 gegenüberliegenden Seite durch ein Jochteil 24 geschlossen sein kann. Dieses Jochteil 24 hat an der der Zahnbürstenachse 5 gegenüber­ liegenden Seite einen mit dieser koaxialen Anschlag 27, mit dem es gegen eine gehäusefeste Platte 31 anliegt. Auf diese Weise ist die Zahnbürstenachse 5 gegen ein Ver­ schieben in das Innere der Zahnbürste gesichert. Die axiale Sicherung in entgegengesetzter Richtung erfolgt durch einen Bund 28 der Zahnbürstenachse 5.

Wie die Fig. 9 zeigt, liegt dieser Bund 28 von der In­ nenseite der Zahnbürste her gegen eine Schulter 29 des Gehäuses 1 an. Ebenfalls zu erkennen ist in der Fig. 9 der Anschlag 27, welcher gegen die gehäusefeste Platte 31 anliegt.

Die Explosionszeichnung gemäß Fig. 10 verdeutlicht zu­ sätzlich die Gestaltung des Zahnbürstengetriebes 4. Zu sehen sind insbesondere die Zahnbürstenachse 5 mit der Gabel 14, den Abgriffkörpern 17, 18 und dem Anschlag 27. Weiterhin sind der Motor 2, der Antriebskörper 7 und ein Lagerteil 30 zu sehen, welches den Antriebskörper 7 und die Zahnbürstenachse 5 mit der Gabel 14 aufnimmt.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Motor

3

Akkumulator

4

Zahnbürstengetriebe

5

Zahnbürstenachse

6

Ritzel

7

Antriebskörper

8

Drehachse

9

Koppelteil

10

Kronenrad

11

Zylinderteil

12

Nut

13

Schrägzylinder

14

Gabel

15

Zinke

16

Zinke

17

Abgriffkörper

18

Abgriffkörper

19

Stift

20

Stift

21

Anschlagflansch

22

Anlagefläche

23

Zylinder

24

Jochteil

25

Schwenkachse

26

Drehachse

27

Anschlag

28

Bund

29

Schulter

30

Lagerteil

31

Platte

Claims (7)

1. Elektrische Zahnbürste mit einer Zahnbürstenachse (5), welche von einem Zahnbürstengetriebe (4) in eine Pendel­ bewegung um ihre Längsachse versetzbar ist und bei der das Zahnbürstengetriebe (4) zur Erzeugung der Pendelbewe­ gung einen um eine quer zur Zahnbürstenachse (5) ausge­ richtete Drehachse (8) umlaufenden Antriebskörper (7) hat, der mit der Zahnbürstenachse (5) über ein Koppelteil (9) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kop­ pelteil (9) eine Gabel (14) hat, deren Zinken (15, 16) mit jeweils einem Abgriffkörper (17, 18) an gegenüberlie­ genden Seiten gegen einen schräg zur Drehachse (8) des Antriebskörpers (7) ausgerichteten Schrägzylinder (13) anliegen, und dass die Querschnittsfläche des Schrägzy­ linders (13) in der Ebene der Abgriffkörper (17, 18) eine Kreisfläche bildet.

2. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Schrägzylinder (13) an einem Kro­ nenrad (10) des Antriebskörpers (7) vorgesehen ist, in welches ein von einem Motor (2) der Zahnbürste angetrie­ benes Ritzel (6) eingreift.

3. Elektrische Zahnbürste nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgriffkörper (17, 18) durch jeweils einen parallel zur Zahnbürstenachse (5) ausgerichteten Stift (19, 20) gebildet sind und dass diese Stifte (19, 20) über die Mantelfläche des Schrägzy­ linders (13) greifen.

4. Elektrische Zahnbürste nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägzylinder (13) den Grund einer schräg verlaufenden, umlaufenden Nut (12) ei­ nes Zylinderteils (11) des Antriebskörpers (7) bildet und die Abgriffkörper (17, 18) in diese Nut (12) eingreifen.

5. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbürstenachse (5) einen sich gegen eine Anlagefläche (22) des Gehäuses (1) der Zahnbürste von außen her ab­ stützenden Anschlagflansch (21) hat.

6. Elektrische Zahnbürste nach zumindest einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ga­ bel (14) des Koppelteils (9) auf der der Zahnbürstenachse (5) gegenüberliegenden Seite durch ein Jochteil (24) ge­ schlossen ist und das Jochteil (24) mit einem zur Zahn­ bürstenachse (5) koaxialen Anschlag (27) gegen eine ge­ häusefeste Platte (31) anliegt.

7. Elektrische Zahnbürste nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zahnbürstenachse (5) innerhalb des Gehäuses (1) der Zahnbürste einen Bund (28) hat, mit dem sie von der Seite des Kronenrades (10) her gegen eine ge­ häuseinnenseitige Schulter (29) anliegt.