DE9218401U1

DE9218401U1 - Electromechanical toothbrush

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Publication number: DE9218401U1
Application number: DE9218401U
Authority: DE
Original assignee: Carisius Christensen Dr GmbH
Current assignee: Carisius Christensen Dr GmbH
Priority date: 1992-12-19
Filing date: 1992-12-19
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2002-12-20

Description

Dr. Carisius Christensen GmbH Langestraße 94 6370 OberurselDr. Carisius Christensen GmbH Langestrasse 94 6370 Oberursel

Electromechanical toothbrush

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Zahnbürste nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromechanical toothbrush according to the preamble of claim 1.

Für die gesunderhaltende Pflege der Zähne hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, daß die mechanische Säuberung die wichtigste Vorbeugemaßnahme gegen Angriffe des Zahnschmelzes durch Säuren oder Bakterien darstellt. Hierzu dienen seit langem Zahnbürsten, die aus einem Stiel und einem Kopf bestehen, wobei in den Kopf quer zur Längsrichtung von Stiel und Kopf und einseitig abstehend Büschel von Borsten aus Naturstoffen oder Synthetik eingesetzt sind. Der Benutzer einer solchen Zahnbürste versucht bei der Zahnpflege durch möglichst variantenreiche sinnvolle Bewegung der Zahnbürste im Mund jeden Punkt der Zahnoberflächen unter sanftem Druck zu bestreichen, um evtl. an den Zähnen anhaftende Speisenreste zu lockern und zu entfernen.When it comes to maintaining healthy teeth, it has been recognized that mechanical cleaning is the most important preventive measure against attacks on tooth enamel by acids or bacteria. Toothbrushes have long been used for this purpose. They consist of a handle and a head, with tufts of bristles made of natural or synthetic materials inserted into the head, perpendicular to the length of the handle and head and protruding on one side. When brushing their teeth, the user of such a toothbrush tries to brush every point on the tooth surface with gentle pressure by using as many different and sensible movements of the toothbrush in the mouth as possible, in order to loosen and remove any food residue that may be stuck to the teeth.

In jüngerer Zeit sind elektromechanische Zahnbürsten entwickelt worden, mit deren Hilfe die angestrebte Wirkung müheloser und schneller erreicht werden soll. Diese Geräte weisen in einem Handgriff eine Energiequelle oder einen Energiespeicher und, einen kleinen Elektromotor auf, der über ein Getriebe auf einen auf den Handgriff aufsteckbaren Bürstenkopf wirkt und dessen Borstenbüschel in rasche Bewegung versetzt.Electromechanical toothbrushes have recently been developed that are designed to achieve the desired effect more easily and quickly. These devices have an energy source or energy storage unit in a handle and a small electric motor that acts via a gear on a brush head that can be attached to the handle and sets its bristle tufts in rapid motion.

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Dabei werden mehrere Arten von Bewegungsübertragungen unterschieden:Several types of motion transmission are distinguished:

Bei einer ersten Art der Bewegungsübertragung wirkt die drehende Abtriebswelle des Elekromotors über ein zwischengeschaltetes Getriebe auf einen Kurbelzapfen, der sich in einer exzentrisch auf der Bürstenwelle angeordneten Kulisse bewegt und so die Bürstenwelle in eine alternierende Winkelbewegung versetzt. Der mit mehreren feststehenden Längsreihen von Borstenbüscheln versehene Bürstenkopf gleicht dem einer herkömmlichen Zahnbürste und wird drehfest auf die stirnseitig aus dem Handgriff austretende Bürstenwelle gesteckt, so daß sich deren Winkelbewegung dem Bürstenkopf mitteilt. Die Borstenbüschel bestreichen also beim Einschalten des Elektromotors einen Winkelsektor. Dieser beschreibt den Arbeitsbereich der elektromechanischen Zahnbürste. Es hat sich gezeigt, daß der Winkelausschlag der Borstenbüschel nicht zu groß gewählt werden darf, da es sonst zu Irritationen des Zahnfleischs durch zu heftige Berührung mit den mit erheblicher Geschwindigkeit sich bewegenden Borsten kommen kann. Der Schwenkwinkel der Bürstenwelle ist daher bei diesem Bürstenkonzept auf ca. 45 Winkelgrade begrenzt.In the first type of motion transmission, the rotating output shaft of the electric motor acts via an intermediate gear on a crank pin, which moves in an eccentrically arranged slot on the brush shaft and thus sets the brush shaft in an alternating angular movement. The brush head, which is equipped with several fixed longitudinal rows of bristle tufts, is similar to that of a conventional toothbrush and is attached in a rotationally fixed manner to the brush shaft that emerges from the front of the handle, so that its angular movement is communicated to the brush head. When the electric motor is switched on, the bristle tufts therefore cover an angular sector. This describes the working range of the electromechanical toothbrush. It has been shown that the angular deflection of the bristle tufts must not be chosen too large, as this can otherwise lead to irritation of the gums due to excessive contact with the bristles, which move at considerable speed. The swivel angle of the brush shaft is therefore limited to approx. 45 degrees with this brush concept.

Bei einer anderen Ausführungsform der beschriebenen Bewegungsübertragung ist der Winkelbewegung der Bürstenwelle in der Weise eine Axialbewegung überlagert, daß sich resultierend eine diagonal zu beiden Einzelbewegungen verlaufende Gesamtbewegung ergibt. Dies soll den Reinigungseffekt verbessern.In another embodiment of the described motion transmission, an axial movement is superimposed on the angular movement of the brush shaft in such a way that the result is an overall movement that runs diagonally to both individual movements. This is intended to improve the cleaning effect.

Bei einer anderen elektromechanischen Zahnbürste (DE-27 36 286) ist der Bürstenkopf feststehend ausgebildet und die darin in zwei Längsreihen drehbar gelagerten Borstenbüschel sind mit Zahnrädern versehen, die mitIn another electromechanical toothbrush (DE-27 36 286), the brush head is fixed and the bristle tufts, which are rotatably mounted in two longitudinal rows, are equipped with gears that

einer durch den Stiel geführten Zahnstange kämmen. Diese Zahnstange erhält über einen Kurbeltrieb eine hin- und hergehende Bewegung von dem im Handgriff eingebauten Elektromotor. Da der Teilkreishalbinesser der Zahnräder auf den Wellen der Borstenbüschel klein ist gegen den Kurbelradius, erzeugt der Antrieb mehr als eine Umdrehung der Borstenbüschel bei jedem Hub der Zahnstange.a rack that runs through the handle. This rack receives a back and forth movement from the electric motor built into the handle via a crank drive. Since the pitch circle radius of the gears on the shafts of the bristle tufts is small compared to the crank radius, the drive generates more than one revolution of the bristle tufts with each stroke of the rack.

Eine andere, in der Praxis verbreitete, Ausführung einer elektromechanischen Zahnbürste weist einen kreisförmigen, ebenfalls feststehenden, Bürstenkopf auf, dessen Borstenbüschel in einem im Bürstenkopf drehbar gelagerten Borstenträger gehalten sind. Die aus der Stirnseite des Handgriffs austretende Bürstenwelle vollführt eine Winkelbewegung, die durch den hohlen Bürstenstiel weitergeleitet und mittels Kegelradsegmenten auf den Borstenträger übertragen wird. Da es bei dieser Art der Reinigung darauf ankommt, daß der Borstenträger eine möglichst großen Winkelweg zurücklegt, damit die Elastizität der Borsten nicht den Weg aufzehrt und die Borstenspitzen regungslos verharren, ist der Winkelausschlag der Bürstenwelle deutlich größer als 45 Winkelgrade und liegt eher bei 2 mal 45°.Another design of an electromechanical toothbrush that is widely used in practice has a circular, also fixed, brush head, the tufts of bristles of which are held in a bristle holder that is rotatably mounted in the brush head. The brush shaft that emerges from the front of the handle performs an angular movement that is passed on through the hollow brush shaft and transferred to the bristle holder by means of bevel gear segments. Since it is important for this type of cleaning that the bristle holder covers as large an angle as possible so that the elasticity of the bristles does not consume the path and the bristle tips remain motionless, the angular deflection of the brush shaft is significantly greater than 45 degrees and is more like 2 x 45°.

Bei der Benutzung elektromechanischer Zahnbürsten besteht häufig der Wunsch nach einem Wechsel des Bewegungsablaufs der Borstenbüschel, sei es, weil ein Handgriff durch mehrere Personen als Antrieb für verschiedene Aufsteckbürsten genutzt wird und die Benutzer unterschiedliche Gewohnheiten beim Zähneputzen haben, sei es, weil hartnäckig festsitzende Speisenreste gelöst werden sollen. Wegen der unterschiedlich großen Winkelausschläge derWhen using electromechanical toothbrushes, there is often a desire to change the movement of the bristle tufts, either because one handle is used by several people to drive different brush heads and users have different habits when brushing their teeth, or because stubborn food particles need to be removed. Due to the different angles of the

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Bürstenwellen bei dem eingangs und dem letztbeschriebenen Antriebskonzept ist es aber nicht ohne weiteres möglich - selbst nicht beim Vorliegen geeigneter Anschlußmaße - auf einen Handgriff zur Aufnahme eines oszillierenden Bürstenkopfes einen mit einem rotierenden Borstenträger zu verwenden und umgekehrt. Im ersten Fall ist die Reinigungswirkung infolge des vorliegenden verhältnismäßig geringen Winkelausschlags der Bürstenwelle zu gering, weil die Elastizität der Borsten die Bewegung fast vollständig aufzehrt. Im zweiten Fall ist der Winkelausschlag der oszillierenden Bürstenwelle für den direkten Antrieb des oszillierenden Bürstenkopfes zu groß, so daß es zu Zahnfleischreizungen oder gar zu Verletzungen kommen kann.However, with the drive concept described at the beginning and the last, it is not immediately possible - even if suitable connection dimensions are available - to use a handle for holding an oscillating brush head with one with a rotating bristle holder and vice versa. In the first case, the cleaning effect is too low due to the relatively small angular deflection of the brush shaft, because the elasticity of the bristles almost completely absorbs the movement. In the second case, the angular deflection of the oscillating brush shaft is too large for the direct drive of the oscillating brush head, so that gum irritation or even injury can occur.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Zahnbürste anzugeben, die einen beliebigen Austausch von Bürstenköpfen verschiedener Antriebssysteme ermöglicht und diese auch jeweils zufriedenstellend antreibt.The invention is therefore based on the object of specifying an electromechanical toothbrush which enables any exchange of brush heads of different drive systems and also drives them satisfactorily in each case.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.This problem is solved by the measures specified in the characterizing part of claim 1.

Die erfindungsgemäße elektromechanische Zahnbürste mit einer in einem Handgriff untergebrachten Antriebseinheit, bestehend aus einer Energiequelle oder einem Energiespeicher und einem Elektromotor, der über eine Getriebekette mit einer stirnseitig aus dem Handgriff herausragenden Abtriebswelle verbunden ist, derart, daß die Abtriebswelle durch den Elektromotor in Drehschwingungen versetzbar ist, ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß erste Zahnbürsten-EinsätzeThe electromechanical toothbrush according to the invention with a drive unit housed in a handle, consisting of an energy source or an energy storage device and an electric motor, which is connected via a gear chain to an output shaft protruding from the front of the handle, such that the output shaft can be set into torsional vibrations by the electric motor, is characterized in detail in that first toothbrush inserts

rait einem Schaft und einem daran befestigten Bürstenkopf mit fest angeordneten Borstenbüscheln vorgesehen sind, wobei der Schaft drehfest auf die Abtriebswelle aufsteckbar ist, und daß zweite Zahnbürsten-Einsätze mit einem Schaft und einem daran befestigten Bürstenkopf mit auf einer darin drehbar gelagerten Bürstenscheibe fest angeordneten Borstenbüscheln vorgesehen sind, wobei der Schaft drehfest auf einen konzentrisch zur Abtriebswelle des Handgriffs angeordneten Ansatz und eine im hohlen Schaft drehbar gelagerte Aufsteckwelle drehfest auf die Abtriebswelle des Handgriffs aufsteckbar ist, durch die die Bürstenscheibe in Drehschwingungen antreibbar ist.rait a shaft and a brush head attached to it with fixed bristle tufts are provided, whereby the shaft can be attached to the output shaft in a rotationally fixed manner, and that second toothbrush inserts are provided with a shaft and a brush head attached to it with bristle tufts fixed on a brush disk rotatably mounted therein, whereby the shaft is rotatably attached to an attachment arranged concentrically to the output shaft of the handle and a plug-on shaft rotatably mounted in the hollow shaft can be attached to the output shaft of the handle in a rotationally fixed manner, by means of which the brush disk can be driven in torsional vibrations.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß eine einzige, in einem Handgriff untergebrachte, Antriebseinrichtung zum Antrieb verschiedenartiger Zahnbürsten-Einsätze mit unterschiedlichen Wirkungsmechanismen geeignet ist.The measures according to the invention result in the advantage that a single drive device housed in a handle is suitable for driving different types of toothbrush inserts with different mechanisms of action.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Winkelausschlag der Abtriebswelle kleiner als 45° ist. Dadurch ergibt sich eine ausreichend kleine Winkelauslenkung der ersten Zahnbürsten-Einsätze.A further development of the invention consists in the angular deflection of the output shaft being less than 45°. This results in a sufficiently small angular deflection of the first toothbrush inserts.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Winkelausschlag 30° beträgt. Hierdurch läßt sich die angestrebte sanfte mechanische Behandlung des Mundraumes mit den ersten Zahnbürsteneinsätzen erzielen.Another development of the invention is that the angle deflection is 30°. This allows the desired gentle mechanical treatment of the oral cavity to be achieved with the first toothbrush inserts.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Bürstenscheibe der zweiten Zahnbürsteneinsätze mittels einer Hebelübersetzung durch die Aufsteckwelle antreibbar. Dadurch ergibt sich eine einfache, schmutzunempfindliche und wenig störanfällige Bewegungsübertragung von der Aufsteckwelle im hohlen Schaft des Zahnbürsten-Einsatzes auf die Bürstenscheibe.According to another development of the invention, the brush disk of the second toothbrush insert can be driven by means of a lever transmission through the plug-on shaft. This results in a simple, dirt-resistant and less susceptible to failure movement transmission from the plug-on shaft in the hollow shaft of the toothbrush insert to the brush disk.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das mittlere Übersetzungsverhältnis der Hebelübersetzung größer als die Zahl 1 ist. Dabei ist vorteilhaft, daß auch bei Zahnbürsten-Einsätzen mit drehbaren Bürstenscheiben die Aufsteckwelle nur mit geringer Winkelauslenkung angetrieben werden brauchtAn advantageous design is that the average gear ratio of the lever transmission is greater than the number 1. This has the advantage that even with toothbrush inserts with rotating brush disks, the plug-on shaft only needs to be driven with a small angular deflection

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß in dem aus Energiequelle oder Energiespeicher und Elektromotor gebildeten Stromkreis ein magnetisch betätigbarer Schalter zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Stromkreises angeordnet ist. Dadurch läßt sich der Antrieb vollkommen wasserdicht gestalten.Another advantageous embodiment consists in the fact that a magnetically actuated switch for selectively opening and closing the circuit is arranged in the circuit formed by the energy source or energy storage device and the electric motor. This allows the drive to be designed to be completely waterproof.

Eine Weiterbildung der elektromechanischen Zahnbürste sieht vor, daß außen auf dem Handgriff ein zwischen zwei Endlagen axial verschiebbarer Schaltring mit einem Permanentmagneten zum Einwirken auf den im Innern des Handgriffs angeordneten magnetisch betätigbaren Schalters vorgesehen ist. Diese Ausführung ergibt eine besonders elegante Betätigung des innenliegenden Schalters ohne die Notwendigkeit von Durchbrüchen oder Leitungsdurchführungen durch die Wand des Handgriffs, welche die Dichtigkeit gefährden könnten.A further development of the electromechanical toothbrush provides that a switching ring with a permanent magnet is provided on the outside of the handle, which can be moved axially between two end positions and which acts on the magnetically actuated switch arranged inside the handle. This design results in a particularly elegant actuation of the internal switch without the need for openings or cable feedthroughs through the wall of the handle, which could endanger the tightness.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigen Fig.l schematisch die vollständige Zahnbürste mit verschiedenen Einsätzen, Fig.2 ebenfalls schematisch einen Zahnbürsten-Einsatz mit sich drehenden Borsten in Seitenansicht im gleichen Maßstab, Fig.3 im Längsschnitt die Befestigung der ersten Art von Zahnbürsten-Einsätzen, Fig.4 im Längsschnitt die Befestigung der zweiten Art von Zahnbürsten-Einsätzen, Fig.5 den Kopf des Zahnbürsten-Einsatzes nach Fig.2 in vergrößertem Maßstab in Längsschnittdarstellung, Fig.6. ein Detail aus Fig.5 in Draufsicht. Gleiche Bauteile mit gleicher Funktion sind in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen.Fig. 1 shows a schematic view of the complete toothbrush with various inserts, Fig. 2 also shows a schematic view of a toothbrush insert with rotating bristles in a side view on the same scale, Fig. 3 shows a longitudinal section of the attachment of the first type of toothbrush insert, Fig. 4 shows a longitudinal section of the attachment of the second type of toothbrush insert, Fig. 5 shows the head of the toothbrush insert according to Fig. 2 on an enlarged scale in a longitudinal section, Fig. 6 shows a detail from Fig. 5 in a top view. Identical components with the same function are provided with the same reference symbols in the drawing.

Die elektromechanische Zahnbürste nach Fig.l weist einen Handgriff 1 auf, der in üblicher Weise einen (nicht dargestellten) Energiespeicher und einen (ebenfalls nicht dargestellten) Elektromotor mit nachgeschaltetem Getriebe enthält. Die Abtriebswelle 2 des Getriebes ragt aus einer Stirnwand des Handgriffs 1 heraus und weist an ihrem handgriffernen Ende eine Abflachung 3 auf. Ein Schaltring 4 ist axial auf dem Handgriff zwischen zwei Endlagen bewegbar angeordnet und trägt einen Permanentmagneten, der durch die Wand des Handgriffs hindurch auf einen magnetisch beeinflußbaren Kontakt im MotorStromkreis wirkt und diesen je nach Stellung des Schaltrings schließt oder unterbr i cht.The electromechanical toothbrush according to Fig. 1 has a handle 1, which in the usual way contains an energy storage device (not shown) and an electric motor (also not shown) with a downstream gear. The output shaft 2 of the gear protrudes from an end wall of the handle 1 and has a flattened area 3 at its end near the handle. A switching ring 4 is arranged axially on the handle so that it can move between two end positions and carries a permanent magnet which acts through the wall of the handle on a magnetically influenced contact in the motor circuit and closes or interrupts this depending on the position of the switching ring.

In einem im wesentlichen rechteckigen Gehäuse 5 ist ein Ladegerät mit Netzanschluß 6 untergebracht, das über Kontakte oder induktiv wirkende Übertragungsmittel aufA charger with a mains connection 6 is housed in an essentially rectangular housing 5, which is connected to the mains via contacts or inductively acting transmission means.

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den Energiespeicher im Handgriff 1 wirkt, wenn dieser mit seiner von der Abtriebswelle 2 abgewandten Stirnseite auf dem Gehäuse 5 abgelegt ist, und den Energiespeicher lädt. Auf dem Gehäuse sind weiter zwei Sätze von Zahnbürsten-Einsätzen, jeweils bestehend aus einem ersten Zahnbürsten-Einsatz 7 und einem zweiten Zahnbürsten-Einsatz 8, angeordnet und durch eine Schutzhaube 9 hygiensch abgedeckt. Die Zahnbürsten-Einsätze 7 mit in mehreren Reihen fest im Kopf des Einsatzes angeordneten Borstenbüscheln 10 sind zum drehfesten Aufstecken auf die Abtriebswelle 2 bestimmt, die Zahnbürsten-Einsätze 8 weisen drehbar gelagerte Borstenbüschel 11 auf, die von der Abtriebswelle 2 durch die hohlen Schäfte der Zahnbürsten-Einsätze 8 antreibbar sind, wenn diese auf den gehäusefesten Ansatz 12 aufgesteckt sind.the energy storage in the handle 1 acts when the handle is placed on the housing 5 with its front side facing away from the output shaft 2 and charges the energy storage. Two sets of toothbrush inserts are also arranged on the housing, each consisting of a first toothbrush insert 7 and a second toothbrush insert 8, and are hygienically covered by a protective cover 9. The toothbrush inserts 7 with bristle tufts 10 arranged in several rows in the head of the insert are intended for rotationally fixed attachment to the output shaft 2, the toothbrush inserts 8 have rotatably mounted bristle tufts 11 which can be driven by the output shaft 2 through the hollow shafts of the toothbrush inserts 8 when these are attached to the attachment 12 fixed to the housing.

Fig.2 zeigt einen Zahnbürsten-Einsatz 8 aus Fig.l in Seitenansicht. Darin sind die Winkelanordnung des Kopfes 13 und die Anordnung der Borstenbüschel 11 an dem Kopf 13 erkennbar.Fig.2 shows a toothbrush insert 8 from Fig.1 in a side view. The angular arrangement of the head 13 and the arrangement of the bristle tufts 11 on the head 13 can be seen there.

Fig.3 zeigt die Verbindung eines Zahnbürsten-Einsatzes 7 mit fest angeordneten Borstenbüscheln auf der Abtriebswelle 2 der Antriebseinheit. Der Schaft 30 des Zahnbürsten-Einsatzes 7 weist dazu eine zu dem Querschnittsverlauf der Abtriebswelle 2 komplementäre Innenkontur auf, so daß der Schaft 30 drehfest auf der Abtriebswelle 2 befestigbar ist. Dabei bewirkt die Abflachung 3 am Ende der Abtriebswelle die Drehmitnahme. Eine im Schaft 30 ausgebildete Feder 31 rastet mit einer am freien Ende angeordneten Erhebung 32 in eine entsprechende Rastung 33 der Abtriebswelle 2 und sichert den Einsatz gegen unbeabsichtigte Loslösung von der Antriebseinheit.Fig.3 shows the connection of a toothbrush insert 7 with fixed bristle tufts on the output shaft 2 of the drive unit. The shaft 30 of the toothbrush insert 7 has an inner contour that is complementary to the cross-sectional profile of the output shaft 2, so that the shaft 30 can be attached to the output shaft 2 in a rotationally fixed manner. The flat 3 at the end of the output shaft causes the rotation to take place. A spring 31 formed in the shaft 30 engages with a raised portion 32 at the free end in a corresponding catch 33 on the output shaft 2 and secures the insert against unintentional detachment from the drive unit.

Damit sich der Zahnbürsten-Einsatz 7 frei gegenüber dem an der Stirnseite des Handgriffs 1 vorgesehenen Ansatz 12 verdrehen kann, wenn er der Bewegung der Abtriebswelle 2 folgt, ist die Innenkontur des Schaftes 30 am Stirnende zu einer Grundbohrung 34 aufgeweitet. Dabei ist die Länge der Grundbohrung größer als die freie Länge des Ansatzes 3 und der Durchmesser der Grundbohrung 34 größer als die größte Diagonale der Außenkontur des Ansatzes 2.So that the toothbrush insert 7 can rotate freely relative to the attachment 12 provided on the front side of the handle 1 when it follows the movement of the output shaft 2, the inner contour of the shaft 30 is widened at the front end to form a base hole 34. The length of the base hole is greater than the free length of the attachment 3 and the diameter of the base hole 34 is greater than the largest diagonal of the outer contour of the attachment 2.

Der Schaft 40 des Zahnbürsten-Einsatzes 8 (Fig.4) enthält drehbar gelagert eine Aufsteckwelle 18, deren stirnseitiges Ende eine zur Kontur der Abtriebswelle komplementäre Innenkontur aufweist, so daß beim Aufstecken des Zahnbürsten-Einsatzes 8 eine axiale, drehfeste Verbindung der Abtriebswelle 2 mit der Aufsteckwelle 18 erfolgt. Dabei bewirkt die Abflachung 3 am Ende der Abtriebswelle 2 wiederum die Drehmitnahme.The shaft 40 of the toothbrush insert 8 (Fig. 4) contains a rotatably mounted slip-on shaft 18, the front end of which has an inner contour that is complementary to the contour of the output shaft, so that when the toothbrush insert 8 is plugged in, an axial, rotationally fixed connection of the output shaft 2 to the slip-on shaft 18 is made. The flattening 3 at the end of the output shaft 2 in turn causes the rotational drive.

Im Gegensatz zu den Zahnbürsten-Einsätzen 7 sollen die Zahnbürsten-Einsätzen 8 während der Benutzung fest mit dem Gehäuse des Handgriffs 1 verbunden sein. Der Ansatz 12 des Gehäuses 1 ist daher formschlüssig von der komplementären Innenkontur 44 des Schaftes 17 umfaßt. Eine am Ende der Aufsteckwelle 18 ausgebildete Feder 41 rastet mit einer am freien Ende angeordneten Erhebung 42 in eine entsprechende Rastung 33 der Abtriebswelle 2 und sichert den Einsatz gegen unbeabsichtigte Loslösung von der Antriebseinheit.In contrast to the toothbrush inserts 7, the toothbrush inserts 8 should be firmly connected to the housing of the handle 1 during use. The projection 12 of the housing 1 is therefore positively enclosed by the complementary inner contour 44 of the shaft 17. A spring 41 formed at the end of the plug-on shaft 18 engages with a projection 42 arranged at the free end in a corresponding catch 33 of the output shaft 2 and secures the insert against unintentional detachment from the drive unit.

Wie aus Fig.5 ersichtlich, weist der Kopf 13 des Zahnbürsten-Einsatzes 8 einen nach oben erweiterten Becher 14 auf, in dessen Mittelachse ein Stift 15 alsAs can be seen from Fig.5, the head 13 of the toothbrush insert 8 has an upwardly widened cup 14, in the central axis of which a pin 15 acts as

Achse für die drehbar gelagerte Borstenscheibe 16 unter einem Winkel zum Schaft 17 angeordnet ist. Ein Stopfen 27 aus thermoplastischem Werkstoff sichert die Borstenscheibe 16 auf dem Stift 15. Der Winkel, den der Stift 15 mit der Mittelachse des Schafts 17 einschließt, bestimmt sich aus den gewünschten Gebrauchseigenschaften der vollständigen elektromechanischen Zahnbürste und beträgt im ausgeführten Beispiel ca. 80°.Axis for the rotatably mounted bristle disk 16 is arranged at an angle to the shaft 17. A plug 27 made of thermoplastic material secures the bristle disk 16 on the pin 15. The angle that the pin 15 encloses with the central axis of the shaft 17 is determined by the desired usage properties of the complete electromechanical toothbrush and is approximately 80° in the example shown.

Im hohlen Schaft 17 ist eine Aufsteckwelle 18 drehbar gelagert, deren Verlängerung der Drehachse auf die im Becher 14 befestigte Basis des Stiftes 15 trifft. Das handgriffseitige Ende der Aufsteckwelle 18 enthält eine mit dem abgeflachten Ende 3 der Abtriebswelle 2 korrespondierende Längs-Grundbohrung. Nahe ihrem kopfseitigen Ende weist die Aufsteckwelle 18 eine aus mehreren hintereinanderliegenden Rillen bestehende Labyrinthdichtung 19 auf, die das Eindringen von schleifenden Zahnpflegemitteln in den Ringspalt und die Schaftbohrung verhindert. Das kopfseitige Ende der Aufsteckwelle enthält eine Querbohrung, in die ein Mitnahmestift 20 einseitig herausragend eingepreßt ist. Das freie Ende des Mitnahmestifts 20 greift in einen radial verlaufenden Schlitz 21 (Fig.6) einer drehfest mit der Borstenscheibe 16 verbundenen Mitnahmescheibe 22 ein. Zur Verbindung mit der Borstenscheibe 16 weist die Mitnahmescheibe 22 drei über den Umfang verteilte Durchbrüche 23 auf, die mit entsprechenden Zapfen 24 an der Unterseite der Borstenscheibe 16 korrespondieren. Nach dem Aufstecken der Mitnahmescheibe 22 auf die Zapfen 24 werden diese thermisch verformt (entsprechend Fig.5) und halten so die Mitnahmescheibe 22. Die in Fig.3 nur schematisch dargestellten Borstenbüschel 25 sind in zweiA slip-on shaft 18 is rotatably mounted in the hollow shaft 17, the extension of the rotation axis of which meets the base of the pin 15 fastened in the cup 14. The end of the slip-on shaft 18 on the handle side contains a longitudinal base bore corresponding to the flattened end 3 of the output shaft 2. Near its head end, the slip-on shaft 18 has a labyrinth seal 19 consisting of several grooves arranged one behind the other, which prevents abrasive dental care products from penetrating the annular gap and the shaft bore. The head end of the slip-on shaft contains a transverse bore into which a drive pin 20 is pressed so as to protrude on one side. The free end of the drive pin 20 engages in a radially extending slot 21 (Fig. 6) of a drive disk 22 which is connected in a rotationally fixed manner to the bristle disk 16. To connect to the bristle disk 16, the drive disk 22 has three openings 23 distributed over the circumference, which correspond to corresponding pins 24 on the underside of the bristle disk 16. After the drive disk 22 is placed on the pins 24, these are thermally deformed (according to Fig.5) and thus hold the drive disk 22. The bristle tufts 25, which are only shown schematically in Fig.3, are divided into two

konzentrischen Reihen von Grundbohrungen 26 der Borstenscheibe 22 befestigt.concentric rows of base holes 26 of the bristle disc 22.

Nach dem Einschalten des im Handgriff 1 angeordneten Elektromotors führt die Abtriebswelle 2 eine sich ständig wiederholende oszillierende Drehbewegung aus. Der Winkelweg ist dabei durch eine entsprechende Getriebeauslegung der Getriebekette zwischen Elektromotor und Abtriebswelle auf etwa 15 Winkelgrade festgelegt und entspricht damit der Größe, die sich für den Gebrauch hin- und herschwingender Zahnbürsten-Einsätze als vorteilhaft herausgestellt hat. Die Schäfte der Zahnbürsten-Einsätze 7 sind daher auch so ausgebildet, daß sie auf der Aufsteckwelle 2 befestigt und von dieser mittels des abgeflachten Endes 3 schwingend antreibbar sind.After the electric motor arranged in the handle 1 is switched on, the output shaft 2 carries out a constantly repeating oscillating rotary movement. The angular path is set at around 15 degrees by a corresponding gear design of the gear chain between the electric motor and the output shaft and thus corresponds to the size that has proven to be advantageous for the use of toothbrush inserts that swing back and forth. The shafts of the toothbrush inserts 7 are therefore also designed in such a way that they are attached to the plug-on shaft 2 and can be driven by it in an oscillating manner by means of the flattened end 3.

Wie bereits erläutert, ist der Schaft eines Zahnbürsten-Einsatzes 8 dagegen so ausgebildet, daß das Ende des Schaftes 17 drehfest auf den Ansatz 12 des Handgriffs 2 aufsteckbar ist, wobei das abgeflachte Ende 3 der Abtriebswelle 2 in die Aufsteckwelle 18 eingreift und diese schwingend antreibt, während der Schaft 17 und damit der Bürstenkopf 13 gerätefest bleibt. Infolge der Hebelübersetzung, die aus dem Vehältnis der wirksamen Länge des Mitnehmerstiftes 20 zu dem mittleren wirksamen Radius seines Eingriffs in den radialen Schlitz 21 der Mitnahmescheibe 22 resultiert, und die größer als die Zahl 1 ist, ergibt sich für die Borstenscheibe und damit für die darauf befestigte Borstenbüschel ein Winkelweg deutlich größer als 45 Winkelgrade.As already explained, the shaft of a toothbrush insert 8 is designed in such a way that the end of the shaft 17 can be attached to the attachment 12 of the handle 2 in a rotationally fixed manner, whereby the flattened end 3 of the output shaft 2 engages in the attachment shaft 18 and drives it in an oscillating manner, while the shaft 17 and thus the brush head 13 remain fixed to the device. As a result of the leverage, which results from the ratio of the effective length of the driving pin 20 to the average effective radius of its engagement in the radial slot 21 of the driving disk 22, and which is greater than the number 1, the bristle disk and thus the tufts of bristles attached to it have an angular path significantly greater than 45 degrees.

Die gefundene Lösung für den Antrieb der sich drehenden Borstenscheibe 16 läßt weiter eine Änderung diesesThe solution found for the drive of the rotating bristle disk 16 also allows a change of this

Übersetzungsverhältnisses in einfacher Weise zu, indem entweder der Winkel der Querbohrung in der Aufsteckwelle 18 für den Mitnehmerstift 20 oder der Winkel zwischen der Mittelachse der Aufsteckwelle und der des Stiftes 15 konstruktiv verändert wird. Die erfindungsgemäße elektromechanisehe Zahnbürste ermöglicht also die wahlweise Verwendung hin- und herschwingender sowie drehender Borstenträger mit jeweils optimalem Antrieb von nur einem einzigen Handgerät aus·The gear ratio can be easily changed by either constructively changing the angle of the cross hole in the snap-on shaft 18 for the drive pin 20 or the angle between the center axis of the snap-on shaft and that of the pin 15. The electromechanical toothbrush according to the invention thus enables the optional use of bristle carriers that swing back and forth and those that rotate, each with optimal drive from just one single hand-held device.

Claims

Dr. Carisius Christensen GmbH Langestraße 94 6370 Oberursel Claims

1. Electromechanical toothbrush with a drive unit housed in a handle, consisting of an energy source or an energy storage device and an electric motor, which is connected via a gear chain to an output shaft protruding from the front of the handle, such that the output shaft can be set into torsional vibrations by the electric motor, characterized in that first toothbrush inserts (7) are provided with a shaft and a brush head attached thereto with fixedly arranged tufts of bristles, the shaft being able to be plugged onto the output shaft in a rotationally fixed manner, and that second toothbrush inserts (8) are provided with a shaft (17) and a brush head (13) attached thereto with fixedly arranged tufts of bristles on a brush disk (16) mounted rotatably therein, the shaft being able to be plugged onto an attachment (12) arranged concentrically to the output shaft (2) of the handle (1) and a hollow shaft (17) A rotatably mounted slip-on shaft (18) can be slipped onto the output shaft (3) of the handle (1) in a rotationally fixed manner, by means of which the brush disk (16) can be driven in torsional vibrations.

2. Electromechanical toothbrush according to claim 1, characterized in that the angular deflection of the output shaft (2) is less than 45°.

· 2·

3 Electromechanical toothbrush according to claim 2, characterized in that the angular deflection is more than 30°.

4. Electromechanical toothbrush according to one of claims 1 to 3, characterized in that the brush disk (16) of the second toothbrush inserts (8) can be driven by means of a lever transmission (20, 22) through the sliding shaft (18).

5. Electromechanical toothbrush according to claim 4, characterized in that the average transmission ratio of the lever transmission (20, 22) is greater than the number 1.

6. Electromechanical toothbrush according to one of the preceding claims, characterized in that a magnetically actuated switch for selectively opening and closing the circuit is arranged in the circuit formed by the energy source or energy storage device and the electric motor.

7. Electromechanical toothbrush according to claim 6, characterized in that on the outside of the handle (1) a switching ring (4) is provided which can be axially displaced between two end positions and which has a permanent magnet for acting on the magnetically actuated switch arranged inside the handle.