Beschreibung
Elektrische Zahnbürste
Die Erfindung betrifft eine elektrische Zahnbürste mit einer Zahnbürstenachse, welche von einem Zahnbürstengetriebe in eine Pendelbewegung um ihre Längsachse versetzbar ist und bei der das Zahnbürstengetriebe zur Erzeugung der Pendelbewegung einen um eine quer zur Zahnbürstenachse ausgerichtete Drehachse umlaufenden Antriebskörper hat, der mit der Zahnbürstenachse über ein Koppelteil gekoppelt ist.
Eine Zahnbürste der vorstehenden Art ist in den Figuren 6 und 7 der EP 0 628 291 Bl gezeigt und im Text des Patentes 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 eingreifen, damit es zusammen mit dem Koppelteil um die Längsachse der Zahnbürstenachse kippen kann. Durch dieses erforderliche Spiel neigt das Getriebe zu starkem Verschleiß 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 Antriebskörper greifenden Armes vorgesehen ist, wirkt die das Koppelteil in die gewünschte pendelnde Bewegung versetzende Kraft nur einseitig über diesen Arm, so dass größere Kräfte nicht übertragen werden können und unerwünschte 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 beispielsweise in der US 4,710,995 beschrieben. Dieses Zahnbürstengetriebe ist jedoch relativ aufwendig gestaltet und deshalb teuer in der Herstellung.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektrische Zahnbürste der eingangs genannten Art so auszubilden, 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 ausgerichteten Schrägzylinder anliegen, und dass die Querschnittsfläche des Schrägzylinders in der Ebene der Abgriffkörper eine Kreisfläche bildet.
Dadurch, dass gemäß der Erfindung die Abgriffkörper an gegenüberliegenden Seiten gegen einen schräg zur Drehachse 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 Zahnbürstengetriebe auch dann funktionstüchtig, wenn es mit recht groben Toleranzen gefertigt wird.
Konstruktiv besonders einfach ist die Zahnbürste gestaltet, wenn der Schrägzylinder an einem Kronenrad vorgesehen 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 Zahnbürstenachse ausgerichteten Stift gebildet sind und wenn diese Stifte über die Mantelfläche des Schrägzylinders greifen. Ein solches Zahnbürstengetriebe hat sich als besonders reibungsarm erwiesen.
Bei dem zuvor genannten Zahnbürstengetriebe mit zwei parallelen Stiften als Abgriffkörper müssen die Schwenkachse des Koppelteils und die Längsachse des Schrägzylinders sich schneiden, damit das Zahnbürstengetriebe nicht klemmt. Der Antriebskörper kann mit unterschiedlichem Höhenabstand zur Drehachse des Ritzels angeordnet werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schrägzylinder den Grund einer schräg verlaufenden, umlaufenden Nut eines Zylinderteils des Antriebskörpers bildet und die Abgriffkörper in diese Nut eingreifen. Gegenüber dem zuvor präzisierten Getriebe hat die Ausführungsform 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 Zerstörung ihres Zahnbürstengetriebes. Das kann man bei der erfindungsgemäßen 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 Zahnbürste geleitet werden, so dass es zu keiner Beanspruchung des Zahnbürstengetriebes kommt.
Für die ordnungsgemäße Funktion des Zahnbürstengetriebes ist es erforderlich, dass die Zahnbürstenachse axial fixiert ist, weil anderenfalls die Abgriffkörper sich vom Zentrum des Schrägzylinders weg bewegen können. Eine Verschiebung der Zahnbürstenachse in das Gehäuse der Zahnbürste hinein kann ohne ein zusätzliches Bauteil ausgeschlossen werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Gabel des Koppelteils auf der der Zahnbürstenachse gegenüberliegenden Seite durch ein Jochteil geschlossen ist und das Jochteil mit einem zur Zahnbürstenachse koaxialen Anschlag gegen eine gehäusefeste Platte anliegt.
Auch die Fixierung der Zahnbürstenachse gegen ein Herausbewegen aus dem Gehäuse der Zahnbürste kann ohne ein zusätzliches 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.l einen Längsschnitt durch eine elektrische Zahnbürste nach der Erfindung,
Fig.2 eine Seitenansicht eines Zahnbürstengetriebes der Zahnbürste,
Fig.3 eine perspektivische Seitenansicht des Zahn-
bürstengetriebes nach Figur 2,
Fig.4 einen Schnitt durch das Zahnbürstengetriebe entlang der Linie VI - VI in Figur 2,
Fig.5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Zahnbürstengetriebes gemäß der Erfindung,
Fig.6 eine Seitenansicht des Zahnbürstengetriebes,
Fig.7 eine Detailansicht des Bereiches des Durchtritts der Zahnbürstenachse durch das Geh- häuse der elektrischen Zahnbürste,
Fig.8 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Zahnbürstengetriebes,
Fig.9 einen Längsschnitt durch das Zahnbürstengetriebe nach Figur 8,
Fig.10 eine Explosionsdarstellung des Zahnbürstengetriebes nach den Figuren 8 und 9.
Die Figur 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 Zahnbürstengetriebe 4 und ein Koppelteil 9 wird eine Zahnbürstenachse 5 angetrieben, welche aus dem Gehäuse 1 herausragt und auf die eine nicht gezeigte, übliche Aufsteckbürste gesteckt werden kann. Wenn der Motor 1 arbeitet, dann führt die Zahnbürstenachse 5 eine pendelnde Bewegung um ihre Längsachse aus.
Der Motor 2 treibt ein um eine Drehachse 26 drehbares Ritzel 6 an, welches mit einem als Kronenrad ausgebildeten Antriebskörper 7 kämmt. Dieser Antriebskörper 7 ist um eine quer zur Zahnbürstenachse 5 ausgerichtete Drehachse 8 drehbar in dem Gehäuse 1 gelagert. Wie die Figur 2 zeigt, hat der Antriebskörper 7 ein Kronenrad 10 und koaxial zu seiner Drehachse 8 ein Zylinderteil 11 mit einer 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 Figuren 3 und 4 zeigen, ist das Koppelteil 9 an der dem Antriebskörper 7 zugewandten Ende als Gabel 14 ausgebildet. Diese hat zwei Zinken 15, 16, welche auch in Figur 2 zu erkennen sind und die jeweils einen Abgriffkörper 17, 18 tragen, der mit seinem vorderen Ende in die Nut 12 eingreift und gegen den Schrägzylinder 13 anliegt.
Treibt das Ritzel 6 das Kronenrad 10 an, dann rotiert das Zylinderteil 11. Dadurch werden die in die Nut 12 eingreifenden Abgriffkörper 17, 18 in den Figuren 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 Figuren 5 und 6 ist der Schrägzylinder 13 nicht mehr als Grundfläche einer Nut, sondern als schräg zum Kronenrad 10 ausgerichteter, relativ langer Zylinder ausgebildet. Bei den Abgriff örpern 17, 18 handelt es sich um parallel zueinander und parallel zur Zahnbürstenachse 5 ausgerichtete Stifte 19, 20, welche gabelartig über die Mantelfläche des Schrägzylinders 13 greifen.
Die Figur 6 verdeutlicht, dass bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 die Schwenkachse 25 des Koppelteils 9 und die Achse des Schrägzylinders 13 sich in einem Punkt schneiden müssen.
Die Figur 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 Zahnbürstengetriebe 4 beanspruchen können.
In Figur 8 wird gezeigt, dass die Gabel 14 des Koppelteils auf der der Zahnbürstenachse 5 gegenüberliegenden Seite durch ein Jochteil 24 geschlossen sein kann. Dieses Jochteil 24 hat an der der Zahnbürstenachse 5 gegenüberliegenden 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 Verschieben in das Innere der Zahnbürste gesichert. Die axiale Sicherung in entgegengesetzter Richtung erfolgt durch einen Bund 28 der Zahnbürstenachse 5.
Wie die Figur 9 zeigt, liegt dieser Bund 28 von der Innenseite der Zahnbürste her gegen eine Schulter 29 des Gehäuses 1 an. Ebenfalls zu erkennen ist in der Figur 9 der Anschlag 27, welcher gegen die gehäusefeste Platte 31 anliegt.
Die Explosionszeichnung gemäß Figur 10 verdeutlicht zusätzlich 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
Gehäuse 21 Anschlagflansch Motor 22 Anlagefläche Akkumulator 23 Zylinder Zahnbürstengetriebe 24 Jochteil Zahnbürstenachse 25 Schwenkachse
Ritzel 26 Drehachse Antriebskörper 27 Anschlag Drehachse 28 Bund Koppelteil 29 Schulter Kronenrad 30 Lagerteil
Zylinderteil 31 Platte Nut Schrägzylinder Gabel Zinke
Zinke Abgriffkörper Abgriffkörper Stift Stift