WO2017050612A1 - Bürstenkopf - Google Patents

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WO2017050612A1
WO2017050612A1 PCT/EP2016/071581 EP2016071581W WO2017050612A1 WO 2017050612 A1 WO2017050612 A1 WO 2017050612A1 EP 2016071581 W EP2016071581 W EP 2016071581W WO 2017050612 A1 WO2017050612 A1 WO 2017050612A1
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WO
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adapter
brush head
angle
cleaning element
brush
Prior art date
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PCT/EP2016/071581
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ueli Breitschmid
Marco ZAVALLONI
Original Assignee
Curaden Ag
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Priority to JP2018534004A priority patent/JP7050681B2/ja
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    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures
    • A46B2200/108—Inter-dental toothbrush, i.e. for cleaning interdental spaces specifically

Definitions

  • the invention relates to a brush head for a sonic toothbrush, comprising a brush neck, wherein the brush neck in a distal region a cleaning element with an alignment axis, in particular a plurality of filaments for cleaning teeth and in a proximal region an adapter for coupling the brush head with a vibrator and for transmission of vibrations of the vibrator to the cleaning element. Furthermore, the invention relates to a sonic toothbrush with a brush head and a manufacturing method for producing the brush head. State of the art
  • a sonic toothbrush is understood to mean a device with which teeth can be cleaned.
  • the brush head of the sonic toothbrush is typically driven magnetically or via piezoelements.
  • the brush head can oscillate in a frequency range of about 250 to 300 Hertz.
  • the teeth are cleaned by the vibrated bristles.
  • the known brush heads have the disadvantage that they do not exhaust the cleaning potential of the sonic toothbrushes.
  • the object of the invention is to provide a brush head associated with the aforementioned technical field for a sonic tooth breasts, which can achieve a particularly good cleaning effect.
  • an adapter axis with the alignment axis encloses an angle greater than 90 °, preferably an angle of 91 ° to 1 20 °, more preferably an angle of 95 ° to 105 °, particularly preferably an angle of 98 ° to 102 °.
  • the brush heads of sonic toothbrushes have no kink.
  • brush heads for sonic toothbrushes are executed exclusively without kinking, whereby a vibration transmission direction is in each case perpendicular to the bristle direction.
  • a radical brush head which is extremely effective in cleaning teeth, is created by the radical departure from the traditional construction of the brush heads for sonic toothbrushes according to the invention.
  • the kink in the direction of the cleaning element allows better accessibility, especially on the inside of the lower anterior teeth.
  • the cleaning element respectively the filaments, vibrates laterally so that a much better cleaning can be achieved, especially in the lower jaw. Measured at the bristles also a larger amplitude is achieved, so that within the Oscillation movement can be cleaned with larger movements. If the kink points in the opposite direction (backwards), it in turn allows optimum cleaning in the interdental spaces. Also in this embodiment, the above-mentioned effects occur. Obviously, the vibrations are optimally transmitted by the angled cleaning element so that an improved cleaning effect can be achieved with the sonic toothbrush.
  • the optimum angle between the alignment axis and the adapter axis an angle of 9 1 ° to 1 20 °, preferably an angle of 95 ° to 105 °, more preferably an angle of 98 ° 102 ° includes.
  • This angle is typically, but not necessarily, also present as a kink in the bust neck.
  • the alignment axis is to be understood in the present case as the axis of the cleaning element. In a conventional toothbrush, this refers to an axis of a filament. In the case of a plurality of filaments, which are arranged, for example, on a curved surface, the alignment axis is understood as an average value of the individual axes. On the other hand, in the case of a single bristle for cleaning the interdental spaces, the alignment axis can also be referred to as a wire direction to which the filaments are fastened all around.
  • the cleaning element may have both an angle of 91 ° to 1 20 ° and a complementary angle of 60 ° to 89 °. Whether the cleaning element is bent forwards (angle less than 90 °) or backwards (angle greater than 90 °) depends on the type of cleaning element. For example, if a brush head with several filament tufts is used, then the kink preferably has an angle smaller than 90 ° - the cleaning element is thus bent inwards towards the neck of the brush, whereby the inside of the lower front teeth can be ideally achieved.
  • the kink preferably has an angle greater than 90 °, whereby the cleaning element is bent backwards, away from the brush neck.
  • This arrangement is particularly ergonomic for cleaning along the contour of the teeth respectively of the gums.
  • the cleaning element is arranged on an opposite side of the enclosed angle of the second portion.
  • the kink points backwards, so that the cleaning element facing away from the first section.
  • the brush neck has a first portion comprising the adapter and a second portion comprising the cleaning element, wherein a first major axis of the first portion and a second major axis of the second portion at an angle of 150 ° to 1 79 °, preferably an angle of 165 ° 1 75 °, more preferably include an angle of 169 ° to 171 °.
  • the brush neck may also have another shape, which does not directly reflect the line of action of the adapter.
  • the person skilled in a variety of such forms are known.
  • the second main axis and the alignment axis are oriented at right angles to each other. In variants, however, other orientations between the two axes may be present.
  • the cleaning element preferably has a plurality of filament tufts, wherein outwardly disposed filament tufts protrude beyond internal filament tufts.
  • the cleaning element preferably has a concave surface. It has been shown in experiments that it allows a particularly good cleaning effect can be achieved.
  • the filament tufts can be provided.
  • exactly one filament tuft may be provided, which does not necessarily have to have a concave surface.
  • the brush neck comprises a front part and a rear part, wherein the front part comprises the cleaning element and wherein the front part and the rear part are encapsulated with each other.
  • the vibration behavior of the brush head can be adjusted so that an optimal cleaning of teeth can be achieved.
  • the bust neck can also be produced in one piece.
  • the front part and the rear part can also be connected to each other in another way, for example by gluing, welding such as ultrasonic welding, with mechanical joining techniques such as clip connections or the like.
  • the brush neck can also consist of more than two parts.
  • the front part of a first plastic and the rear part of a second plastic wherein the second plastic has a lower hardness than the first plastic.
  • the first plastic may have a lower hardness than the second plastic.
  • the vibration generator can be realized, for example, with one or more piezo elements or with electromagnets.
  • the brush head may include the pin.
  • other transmission means for the vibration are known to those skilled in the art. In particular, instead of a pin, a bayonet closure or other connection techniques known to those skilled in the art can be used.
  • the adapter and the pin are designed such that when introduced into the adapter pin anti-rotation and fixation in the adapter axis can be achieved.
  • the pin and the adapter serve not only to transmit the vibrations, but also the mounting of the brush head on the vibrator.
  • a particularly simple design and thus cost sonic toothbrush is achieved because no separate fasteners must be provided.
  • an anti-rotation can also be achieved via an outer contour of the brush head in the region of the adapter.
  • the outer contour can be accommodated in a correspondingly shaped recess of a housing of the vibration generator.
  • the brush head can also be connected via a screw with a lock with the housing.
  • the fixation is formed in the adapter axis by a latching nose of Ada pters, which is latched into a N ut of the pin.
  • Ada pters a latching nose of Ada pters
  • the locking lug can be formed for this purpose, for example, on the inside of a laterally slotted sleeve.
  • the brush head on a detent on a housing of the vibrator einrastba r be.
  • the locking lug and a frictional engagement may be provided to achieve a fixation in the adapter axis.
  • the frictional engagement would have to be designed in such a way that the brush head can not come off the pin during operation of the Schallza brush.
  • the rotation is formed by a lateral flattening of the pin and by a corresponding shape of the adapter. Also, a particularly simple and inexpensive attachment of the brush head is achieved on the pin. In variants, the rotation between the brush head and a housing of the sound generator can be achieved.
  • the pin at the distal end, following the groove, the flattening.
  • a flattening may also be formed in a middle region laterally of the pin.
  • the flattening could serve both as anti-rotation and as a receptacle for a latch.
  • a front part comprising a receptacle for a cleaning element, and a rear part are cast together.
  • the term potting here refers to a fusion of the interfaces of the front part and the back part during the molding of these parts.
  • the rear part has a lower hardness than the front part.
  • the vibration behavior can be adjusted for optimum cleaning effect.
  • the front part and the rear part are formed a plastic, which each have a similar degree of crystallinity.
  • an optimal connection between the two parts can be achieved in the manufacturing process.
  • the back part and the front part may also have the same hardness but other physical differences, such as different elasticities.
  • frequencies of 2000 to 8000 hertz (oscillations per second) are provided.
  • the frequencies can also be higher, for example at 10kHz, 50kHz or even lower, for example at 200 Hz or 500 Hz.
  • Fig. 1 a is a schematic representation of a cross section along a
  • Fig. 1 b is a side view according to Figure 1 a;
  • Fig. 2a is a schematic representation of a cross section along a
  • FIG. 2b shows a side view according to FIG. 2a;
  • Fig. 3 is a schematic representation of the first embodiment in the direction of
  • Fig. 4 is a schematic representation of a cross section along a
  • Fig. 5a is a schematic representation of the vibrator with the pin in a side view
  • Fig. 5b is an illustration according to FIG 5a by an angle of 90 ° to a
  • FIG. 1a shows a schematic illustration of a cross section along a longitudinal axis through a brush head 100 of a first embodiment with a forwardly inclined head part.
  • FIG. 1 b shows a side view according to FIG. 1 a.
  • the brush head 100 comprises a brush neck 110, on which distally the cleaning element 130, in the present case a plurality of filament tufts, and proximally an adapter 1 20 for coupling to a vibration generator 300 or to a base unit are arranged.
  • the base unit typically includes the drive, d. H. the vibrator and power supply, such as a battery or a power supply, and also serves as a handle for the sonic toothbrush.
  • the brush head 100 is divided into a first section 1 1 1 with the adapter 1 20 and in a second section 1 13 with the cleaning element.
  • the first section 1 1 1 and the second section 1 13 each have a main axis 1 1 2 and 1 14 on.
  • the adapter has an adapter axis 12 1, which in the present case coincides with the first main axis 1 1 2.
  • the adapter axis 1 2 1 denotes a coupling direction between the brush head 100 and the vibration generator 300.
  • the brush neck 110 is widened substantially conically in the direction of the proximal end.
  • the second main axis 1 14 is in this case angled to the first main axis 1 1 2 by an angle of 10 °, so that the cleaning element 130 is slightly bent forward, in the direction of the cleaning element 130.
  • the angle can be chosen otherwise, for example, the angle may have a value between 8 ° and 12 °.
  • the cleaning member 130 has an alignment axis 131, which in the present case coincides with the mean direction of the filaments. This alignment axis 13 1 intersects the first major axis correspondingly at an angle of 80 ° on the side of the cleaning element 130. Thus, the insides of the front incisors can be cleaned very well.
  • the brush neck 1 10 consists essentially of two different materials.
  • the brush neck 1 10 comprises a front part 140, on which the Cleaning element 1 30 is attached.
  • the front part extends from the adapter 1 20 to the distal end of the brush head 100.
  • the adapter 1 20 is present part of the front part 140.
  • the brush neck 1 10 includes a rear part 1 50, which is the back, that is, the cleaning element 1 30 opposite side, a covers.
  • the rear part 1 50 consists of a softer material than the front part 140.
  • the adapter 1 20 serves to receive a pin 3 10 of the vibrator 300. This is described in detail with reference to Figu r 4 (see below).
  • FIG. 2a shows a schematic representation of a cross section along a longitudinal axis through a brush head 200 of a second embodiment with the head part inclined backwards.
  • FIG. 2b also shows a side view according to FIG. 2a.
  • the brush head 200 differs from the brush head 100 substantially by the formation of the cleaning element 230 and the bend, which is inclined by an angle of 10 ° in the direction opposite to the brush head 100 direction.
  • the brush head 200 comprises a brush neck 2 10 on which distally the cleaning element 230, in the present case a wire provided with laterally arranged bristles, and proximally an adapter 220 for coupling to a vibration generator 300, respectively to a base device (see above), are arranged.
  • the brush head 200 is divided into a first section 2 1 1 with the adapter 220 and in a second section 2 13 with the cleaning element 230 a.
  • the first section 2 1 1 and the second section 2 13 each have a main axis 2 1 2 and 2 14 respectively.
  • the adapter 220 has an adapter axis 22 1, which in turn coincides with the first main axis 2 1 2.
  • the adapter axis 1 2 1 also designates a coupling direction between the brush head 200 and the vibration generator 300.
  • the brush neck 2 10 is widened substantially conically in the direction of the proximal end.
  • the second main axis 2 14 is bent relative to the first main axis 2 1 2 in this case by an angle of 10 °, so that the Cleaning element 230 slightly backwards, against the direction of the cleaning element 230 is kinked.
  • the angle can be chosen otherwise, for example, the angle can have a value between 8 ° and 1 2 °.
  • the cleaning element 230 has an alignment axis 23 1, which in this case coincides with the direction of the wire. This alignment axis 23 1 intersects the first main axis 2 1 2 correspondingly at an angle of 100 ° on the side of the cleaning element 230.
  • the insides of the front incisors can be cleaned particularly well.
  • the brush neck 2 10 again consists essentially of two different materials (see above).
  • the adapter 220 is, however, identical to the adapter 1 20 formed.
  • a closing element which can be displaced along the neck of the brush in the longitudinal direction is formed on the side of the brush neck 2 10 opposite the cleaning element, with which the exchangeable cleaning element 230 can be fixed to the brush neck 2 10. This closure element is clearly visible in FIG. 2b.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the first embodiment of the brush neck 1 10 in the longitudinal direction as a plan view of the adapter. It can be seen that the Ada pter 1 20 is formed substantially circular cylindrical.
  • the adapter 1 20 has four locking lugs 1 22, which are each interrupted by a slot 1 23.
  • FIG. 4 shows the adapter 1 20 as a schematic representation of a cross section along a longitudinal axis.
  • the adapter 1 20 serves to r Aufna hme a pin 3 10 with a flattening 31 1 and a groove 3 1 2 (see Figures 5a, 5b).
  • the adapter 1 20 has a substantially circular cylindrical Aufna hme, which has a lateral flattening and locking lugs 1 22 in Aufna hmenground.
  • the receptacle essentially has a shape of a cylinder jacket which has at least one lateral slot 1 23 in the opening direction as well as inwardly projecting latching noses 1 23. Due to the slot 1 23, the receptacle in the edge region and thus the latching lug 1 23 is resilient.
  • FIG. 5a shows a schematic representation of the vibration generator 300 with the pin 3 10 in a side view.
  • FIG. 5a shows a representation according to FIG. 5a, but rotated through an angle of 90 ° about a longitudinal axis.
  • the vibration generator 300 is preferably based on piezoelectric elements or magnets and transmits the vibration or the ultrasonic vibration to a pin 310 which is fixedly connected to the vibration generator 300.
  • the brush head 100 or 200 is preferably connected to the vibrator 300 only via this pin 3 10.
  • the pin 3 10 In a distal region, the pin 3 10 a flattening 3 1 1 on.
  • the pin 310 has a ut 31 2 for receiving the locking lugs 1 22 and 222, respectively.
  • the pin 310 and the adapter 1 20 and 220 are formed such that the pin 310 can be secured against rotation by the flattening 31 1 and held by the groove 3 1 2 respectively the locking lugs 1 22, 222 axially secured. Further, the pin 310 may also be held in the adapter 1 20, 220 via frictional engagement, so that a vibration transmission is not impaired.
  • the vibration generator 300 is illustrated schematically in the present case. Typically, this is installed in a housing which can be ergonomically grasped by the user and which can include other components such as the accumulator, a power supply, control units, displays for the user, etc.
  • a brush head for sonic toothbrushes is created, which allows a particularly good and efficient cleaning of teeth.

Abstract

Ein Bürstenkopf (100, 200) für eine Schallzahnbürste umfasst einen Bürstenhals (110, 210), wobei der Bürstenhals (110, 210) in einem distalen Bereich ein Reinigungselement (130, 230) mit einer Ausrichtungsachse (131, 231), insbesondere mehrere Filamente zur Reinigung von Zähnen, umfasst. Weiter umfasst der Bürstenhals (110, 210) in einem proximalen Bereich einen Adapter (120, 220) mit einer Adapterachse (121, 221) zur Kopplung des Bürstenkopfs (100, 200) mit einem Schwingungserzeuger (300) und zur Übertragung von Schwingungen des Schwingungserzeugers (300) zum Reinigungselement (130, 230). Die Adapterachse (121, 221) schliesst mit der Ausrichtungsachse (131, 231) einen Winkel grösser 90°, vorzugsweise einen Winkel von 91° bis 120°, weiter vorzugsweise einen Winkel von 95° bis 105°, besonders bevorzugt einen Winkel von 98° 102° ein.

Description

Bürstenkopf
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Bürstenkopf für eine Schallzahnbürste, umfassend einen Bürstenhals, wobei der Bürstenhals in einem distalen Bereich ein Reinigungselement mit einer Ausrichtungsachse, insbesondere mehrere Filamente zur Reinigung von Zähnen und in einem proximalen Bereich einen Adapter zur Kopplung des Bürstenkopfs mit einem Schwingungserzeuger und zur Übertragung von Schwingungen des Schwingungserzeugers zum Reinigungselement umfasst. Weiter betrifft die Erfindung eine Schallzahnbürste mit einem Bürstenkopf sowie ein Herstellungsverfahren zur Herstellung des Bürstenkopfs. Stand der Technik
Unter einer Schallzahnbürste wird ein Gerät verstanden, mit welchem Zähne gereinigt werden können. Der Bürstenkopf der Schallzahnbürste wird typischerweise magnetisch oder über Piezoelemente angetrieben. Der Bürstenkopf kann zum Beispiel in einem Frequenzbereich von ca. 250 bis zu 300 Hertz schwingen. Die Zähne werden durch die in Schwingung versetzten Borsten gereinigt.
Die bekannten Bürstenköpfe haben den Nachteil, dass diese das Reinigungspotential der Schallzahnbürsten nicht ausschöpfen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörenden Bürstenkopf für eine Schallzahnbrüste zu schaffen, welcher eine besonders gute Reinigungswirkung erzielen kann.
Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung schliesst eine Adapterachse mit der Ausrichtungsachse einen Winkel grösser 90°, vorzugsweise einen Winkel von 91° bis 1 20°, weiter vorzugsweise einen Winkel von 95° bis 105°, besonders bevorzugt einen Winkel von 98° bis 102° ein.
Üblicherweise weisen die Bürstenköpfe von Schallzahnbürsten keinen Knick auf. Traditionell werden Bürstenköpfe für Schallzahnbürsten ausschliesslich ohne Knick ausgeführt, womit eine Schwingungsübertragungsrichtung jeweils rechtwinklig zur Borstenrichtung liegt. Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, dass durch die erfindungsgemäss radikale Abkehr von der traditionellen Konstruktion der Bürstenköpfe für Schallzahnbürsten ein in der Reinigung von Zähnen äusserst effizienter Bürstenkopf geschaffen wird.
Der Knick in Richtung des Reinigungselements (d. h. nach vorne) erlaubt eine bessere Zugänglichkeit vor allem bei der Innenseite der unteren Frontzähne. Weiter schwingt damit das Reinigungselement, respektive die Filamente seitlich stark aus, so dass insbesondere im Unterkiefer eine wesentlich bessere Reinigung erzielt werden kann. An den Borsten gemessen wird zudem eine grössere Amplitude erreicht, so dass innerhalb der Schwingungsbewegung mit grösseren Bewegungen gereinigt werden kann. Weist der Knick in entgegengesetzter Richtung (nach hinten), erlaubt er wiederum ein optimales Reinigen in den Zahnzwischenräumen. Auch in dieser Ausführungsform treten die obengenannten Effekte auf. Offensichtlich werden die Schwingungen durch das abgewinkelte Reinigungselement derart optimal übertragen, dass eine verbesserte Reinigungswirkung mit der Schallzahnbürste erreicht werden kann. Es hat sich zudem in einer Vielzahl von Experimenten gezeigt, dass der optimale Winkel zwischen der Ausrichtungsachse und der Adapterachse einen Winkel von 9 1 ° bis 1 20°, vorzugsweise einen Winkel von 95° bis 105°, besonders bevorzugt einen Winkel von 98° bis 102° einschliesst. Dieser Winkel liegt typischerweise, aber nicht zwangsläufig, auch als Knick im Bü rstenhals vor.
Die Ausrichtungsachse ist vorliegend als Achse des Reinigungselements zu verstehen. Bei einer herkömmlichen Zahnbürste bezeichnet diese eine Achse eines Filaments. Bei mehreren Filamenten, welche zum Beispiel auf einer gewölbten Fläche angeordnet sind, wird mit der Ausrichtungsachse ein Mittelwert der einzelnen Achsen verstanden. Anderseits kann die Ausrichtungsachse aber bei einer einzelnen Borste zur Reinigung der Zahnzwischenräume auch als eine Drahtrichtung bezeichnet werden, an welchem rundum die Filamente befestigt sind.
Das Reinigungselement kann sowohl einen Winkel von 91 ° bis 1 20° als auch einen komplementären Winkel von 60° bis 89° aufweisen. Ob das Reinigungselement nach vorne (Winkel kleiner 90°) oder nach hinten (Winkel grösser 90°) abgeknickt ist, hängt von der Art des Reinigungselements ab. Wird zum Beispiel ein Bürstenkopf mit mehreren Filamentbüscheln eingesetzt, dann weist der Knick vorzugsweise einen Winkel kleiner als 90° auf - das Reinigungselement ist damit nach innen, hin zum Bürstenhals gebogen, womit ideal die Innenseite der unteren Frontzähne erreicht werden kann.
Wird jedoch ein einzelner Fila mentbüschel, zum Beispiel zur Reinigung der Zahnzwischenräume eingesetzt, so weist der Knick vorzugsweise einen Winkel grösser 90° auf, womit das Reinigungselement nach hinten, vom Bürstenhals weg geknickt ist. Diese Anordnung ist besonders ergonomisch für die Reinigung entlang der Kontur der Za hnhälse respektive des Zahnfleischs. Bevorzugt ist deshalb das Reinigungselement auf einer dem eingeschlossenen Winkel gegenüberliegenden Seite des zweiten Abschnitts angeordnet. Damit weist der Knick nach hinten, so dass das Reinigungselement vom ersten Abschnitt weg weist. Die Versuche haben gezeigt, dass unabhängig von der Knickrichtung ein Winkel von 100° oder 101 ° besonders optimal ist. Eine gute Wirkung tritt ab einem Winkel von 95° auf, eine sehr gute Wirkung wird ab einem Winkel von ungefähr 8° erreicht.
Vorzugsweise weist der Bürstenhals einen ersten Abschnitt umfassend den Adapter sowie einen zweiten Abschnitt umfassend das Reinigungselement auf, wobei eine erste Hauptachse des ersten Abschnitts und eine zweite Hauptachse des zweiten Abschnitts einen Winkel von 150° bis 1 79°, vorzugsweise einen Winkel von 165° bis 1 75°, besonders bevorzugt einen Winkel von 169° bis 171 ° einschliessen.
In Varianten kann der Bürstenhals auch eine anderweitige Form aufweisen, welche nicht direkt die Wirkungslinie des Adapters wiederspiegelt. Dem Fachmann sind eine Vielzahl von solchen Formen bekannt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die zweite Hauptachse und die Ausrichtungsachse zueinander rechtwinklig orientiert. In Varianten können aber auch andere Orientierungen zwischen den beiden Achsen vorliegen.
Bevorzugt weist das Reinigungselement mehrere Filamentbüschel auf, wobei aussenliegende Filamentbüschel über innenliegende Filamentbüschel hinausragen. Damit weist das Reinigungselement vorzugsweise eine konkave Oberfläche auf. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass damit eine besonders gute Reinigungswirkung erzielt werden kann.
In Varianten können aber auch andere Anordnungen der Filamentbüschel vorgesehen sein. Insbesondere kann auch genau ein Filamentbüschel vorgesehen sein, welcher nicht zwingen eine konkave Oberfläche aufweisen muss. Vorzugsweise umfasst der Bürstenhals einen Frontteil und einen Rückteil, wobei der Frontteil das Reinigungselement umfasst und wobei der Frontteil und der Rückteil miteinander vergossen sind. Damit wird ein besonders kostengünstiger Bürstenkopf geschaffen. Mit der Wahl der Materialien für den Frontteil und den Rückteil kann das Schwingungsverhalten des Bürstenkopfs derart eingestellt werden, dass eine optimale Reinigung von Zähnen erreicht werden kann.
In Varianten kann der Bü rstenhals auch einstückig hergestellt werden. Weiter können der Frontteil und der Rückteil auch anderweitig miteinander verbunden werden, zum Beispiel durch Kleben, Schweissen wie Ultraschallschweissen, mit mechanischen Verbindungstechniken wie Clipverbindungen oder dergleichen. Weiter kann der Bürstenhals auch aus mehr als zwei Teilen bestehen.
Bevorzugt besteht der Frontteil aus einem ersten Kunststoff und der Rückteil aus einem zweiten Kunststoff, wobei der zweite Kunststoff eine geringere Härte als der erste Kunststoff aufweist. Mit dieser Ausbildung des Bürstenhalses wird eine besonders optimale Schwingungsübertragung erreicht.
In Varianten können auch andere Materialien für die Front- und Rückteile eingesetzt werden, zum Beispiel Metalle, wie zum Beispiel Aluminium und dergleichen. Ebenso kann prinzipiell auch der erste Kunststoff eine geringere Härte als der zweite Kunststoff aufweisen. Bevorzugt weist die Schallzahnbürste einen Schwingungserzeuger mit einem Stift zum Einführen in den Adapter auf, wobei mit dem Stift eine Schwingung vom Schwingungserzeuger zum Reinigungselement übertragbar ist. Damit wird eine besonders effiziente Schwingungsübertragung erreicht. Der Schwingungserzeuger kann zum Beispiel mit einem oder mehreren Piezoelementen oder mit Elektromagneten realisiert sein. In Varianten kann auch der Bürstenkopf den Stift umfassen. Weiter sind dem Fachmann auch andere Übertragungsmittel für die Schwingung bekannt. Insbesondere kann statt eines Stifts auch ein Bajonettverschluss oder andere dem Fachmann bekannte Verbindungstechniken eingesetzt werden. Vorzugsweise sind der Adapter und der Stift derart ausgebildet, dass bei in den Adapter eingeführtem Stift eine Verdrehsicherung und eine Fixierung in der Adapterachse erreichbar sind. Damit dienen der Stift und der Adapter nicht nur zur Übertragung der Schwingungen, sondern auch der Montage des Bürstenkopfs am Schwingungserzeuger. Da mit wird wiederum eine besonders einfach aufgebaute und damit kostengünstige Schallzahnbürste erreicht, da keine separaten Befestigungsmittel vorgesehen sein müssen.
In Varianten kann eine Verdrehsicherung auch über eine Aussenkontur des Bürstenkopfs im Bereich des Adapters erreicht werden. Dazu kann die Aussenkontur in einer entsprechend geformten Ausnehmung eines Gehäuses des Schwingungserzeugers aufgenommen sein. Weiter kann der Bürstenkopf auch über einen Schraubverschluss mit einer Arretierung mit dem Gehäuse verbindbar sein.
Vorzugsweise ist die Fixierung in der Adapterachse durch eine Rastnase des Ada pters ausgebildet, welche in eine N ut des Stifts einrastbar ist. Damit wird eine besonders einfach axiale Fixierung des Bürstenkopfs am Stift erreicht. Die Rastnase kann dazu zum Beispiel an der Innenseite einer seitlich geschlitzten Hülse ausgebildet sein.
Alternativ kann der Bürstenkopf auch über eine Rastnase an einem Gehäuse des Schwingungserzeugers einrastba r sein. Weiter kann statt der Rastnase auch ein Reibschluss vorgesehen sein, um eine Fixierung in der Adapterachse zu erreichen. Der Reibschluss müsste jedoch derart ausgebildet sein, dass beim Betrieb der Schallza hnbürste der Bürstenkopf sich nicht vom Stift lösen kann.
Bevorzugt ist die Verdrehsicherung durch eine seitliche Abflachung des Stifts sowie durch eine entsprechende Form des Adapters ausgebildet. Auch damit wird eine besonders einfache und kostengünstige Befestigung des Bürstenkopfs am Stift erreicht. In Varianten kann auch die Verdrehsicherung zwischen dem Bürstenkopf und einem Gehäuse des Schallerzeugers erreicht werden.
Bevorzugt weist der Stift am distalen Ende, im Anschluss an die Nut, die Abflachung auf. In Varianten kann eine Abflachung auch in einem mittleren Bereich seitlich des Stifts ausgebildet sein. Damit könnte die Abflachung sowohl als Verdrehsicherung als auch als Aufnahme für eine Rastnase dienen.
In einem Verfahren zu r Herstellung eines Bürstenkopfs, insbesondere für eine Schallzahnbürste, werden ein Frontteil, umfassend eine Aufnahme für ein Reinigungselement, und ein Rückteil zusammen vergossen. Der Begriff Vergiessen bezeichnet hierbei eine Verschmelzung der Grenzflächen des Frontteils und des Rückteils während dem Formen dieser Teile. Dazu können die beiden Teile in Giessformen einzeln hergestellt und danach zusammengepresst werden. In einer besonders bevorzugten Variante wird der Bürstenhals somit in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt, so dass die Produktionskosten tief gehalten werden können. Nach der Herstellung des Bürstenhalses ist lediglich das Reinigungselement mit diesem zu verbinden, um den Bürstenkopf fertig zu stellen. Damit wird ein besonders kosteneffizientes Herstellungsverfahren geschaffen. Dem Fachmann ist klar, dass zu dieser Herstellungsmethode beliebig viele Alternativen existieren. So können die beiden Teile (Front- und Rückteil) auch separat hergestellt und anschliessend verklebt oder verschweisst werden.
Vorzugsweise weist der Rückteil eine geringere Härte als der Frontteil auf. Damit kann das Schwingungsverhalten für eine optimale Reinigungswirkung angepasst werden. Vorzugsweise sind der Frontteil und der Rückteil a us Kunststoff ausgebildet, welche jeweils einen ä hnlichen Kristalinitätsgrad aufweisen. Damit kann im Herstellungsprozess eine optimale Verbindung zwischen den beiden Teilen erreicht werden.
In Varianten können der Rückteil und der Frontteil auch dieselbe Härte, aber andere physikalische Unterschiede, wie zum Beispiel unterschiedliche Elastizitäten, aufweisen. Im Betrieb der Schallzahnbürste sind Frequenzen von 2000 bis 8000 Hertz (Schwingungen pro Sekunde) vorgesehen. Die Frequenzen können aber auch höher, zum Beispiel bei 10kHz, 50kHz oder auch tiefer, zum Beispiel bei 200 Hz oder 500 Hz liegen. Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 a eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang einer
Längsachse durch einen Bürstenkopf einer ersten Ausführungsform mit nach vorne geneigtem Kopfteil;
Fig. 1 b eine Seitenansicht gemäss Figur 1 a; Fig. 2a eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang einer
Längsachse durch einen Bürstenkopf einer zweiten Ausführungsform mit nach hinten geneigtem Kopfteil;
Fig. 2b eine Seitenansicht gemäss Figur 2a;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der ersten Ausfü hrungsform in Richtung der
Längsrichtung auf den Adapter;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang einer
Längsachse durch den Adapter;
Fig. 5a eine schematische Darstellung des Schwingungserzeugers mit dem Stift in einer Seitenansicht; Fig. 5b eine Darstellung gemäss Figur 5a um einen Winkel von 90° um eine
Längsachse rotiert.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 a zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang einer Längsachse durch einen Bürstenkopf 100 einer ersten Ausführungsform mit nach vorne geneigtem Kopfteil. Die Figu 1 b zeigt schliesslich eine Seitenansicht gemäss der Figur 1 a. Der Bürstenkopf 100 umfasst einen Bürstenhals 1 10, an welchem distal das Reinigungselement 130, vorliegend eine Mehrzahl von Filamentbüscheln, und proximal einen Adapter 1 20 zum Ankoppeln an einen Schwingungserzeuger 300 respektive an ein Basisgerät, angeordnet sind. Das Basisgerät (nicht dargestellt) umfasst dabei typischerweise den Antrieb, d. h. den Schwingungserzeuger sowie Energieversorgung, zum Beispiel ein Akku oder ein Netzgerät, und dient zudem als Handgriff für die Schallzahnbürste.
Der Bürstenkopf 100 ist in einen ersten Abschnitt 1 1 1 mit dem Adapter 1 20 und in einen zweiten Abschnitt 1 13 mit dem Reinigungselement aufgeteilt. Der erste Abschnitt 1 1 1 und der zweite Abschnitt 1 13 weisen jeweils eine Hauptachse 1 1 2 respektive 1 14 auf. Der Adapter weist eine Adapterachse 12 1 auf, welche vorliegend mit der ersten Hauptachse 1 1 2 übereinstimmt. Die Adapterachse 1 2 1 bezeichnet eine Koppelungsrichtung zwischen dem Bürstenkopf 100 und dem Schwingungserzeuger 300. Im Bereich des Adapters 120 ist der Bürstenhals 1 10 in Richtung des proximalen Endes hin im Wesentlichen konisch aufgeweitet. Die zweite Hauptachse 1 14 ist zur ersten Hauptachse 1 1 2 vorliegend um einen Winkel von 10° geknickt, so dass das Reinigungselement 130 geringfügig nach vorne, in Richtung des Reinigungselements 130 geknickt ist. Der Winkel kann aber anderweitig gewählt sein, zum Beispiel kann der Winkel einen Wert zwischen 8° und 12° aufweisen. Das Reinigungselement 130 weist eine Ausrichtungsachse 131 auf, welche vorliegend mit der mittleren Richtung der Filamente übereinstimmt. Diese Ausrichtungsachse 13 1 schneidet die erste Hauptachse entsprechend in einem Winkel von 80° auf der Seite des Reinigungselements 130. Damit können die Innenseiten der vorderen Schneidezähne besonders gut gereinigt werden.
Der Bürstenhals 1 10 besteht im Wesentlichen aus zwei unterschiedlichen Materialien. Zum Einen umfasst der Bürstenhals 1 10 einen Frontteil 140, an welchem das Reinigungselement 1 30 befestigt ist. Der Frontteil erstreckt sich vom Adapter 1 20 bis zum distalen Ende des Bürstenkopfs 100. Auch der Adapter 1 20 ist vorliegend Bestandteil des Frontteils 140. Weiter umfasst der Bürstenhals 1 10 einen Rückteil 1 50, welcher die Rückseite, das heisst die dem Reinigungselement 1 30 gegenüberliegende Seite, a bdeckt. Der Rückteil 1 50 besteht aus einem weicheren Material als der Frontteil 140. Durch diese Ausbildung kann das Schwingungsverhalten des Bürstenhalses 1 10 und damit des Reinigungselements 1 30 optimiert werden. In der Herstellung wird der Bürstenhals vorzugsweise in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt.
Der Adapter 1 20 dient zur Aufnahme eines Stifts 3 10 des Schwingungserzeugers 300. Dieser ist unter Bezugnahme a uf die Figu r 4 im Detail beschrieben (siehe unten).
Die Figur 2a zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang einer Längsachse durch einen Bürstenkopf 200 einer zweiten Ausführungsform mit nach hinten geneigtem Kopfteil. Die Figur 2b zeigt weiter eine Seitenansicht gemäss der Figur 2a.
Der Bürstenkopf 200 unterscheidet sich vom Bürstenkopf 100 im Wesentlichen durch die Ausbildung des Reinigungselements 230 und des Knicks, welcher um einen Winkel von 10° in die zum Bürstenkopf 100 entgegengesetzte Richtung geneigt ist.
Der Bürstenkopf 200 umfasst einen Bürstenhals 2 10, an welchem distal das Reinigungselement 230, vorliegend ein mit seitlich angeordneten Borsten versehener Dra ht, und proximal einen Ada pter 220 zum Ankoppeln an einen Schwingungserzeuger 300 respektive an ein Basisgerät (siehe oben), angeordnet sind.
Der Bürstenkopf 200 ist in einen ersten Abschnitt 2 1 1 mit dem Adapter 220 und in einen zweiten Abschnitt 2 13 mit dem Reinigungselement 230 a ufgeteilt. Der erste Abschnitt 2 1 1 und der zweite Abschnitt 2 13 weisen jeweils eine Hauptachse 2 1 2 respektive 2 14 auf. Der Adapter 220 weist eine Adapterachse 22 1 auf, welche wiederum mit der ersten Hauptachse 2 1 2 übereinstimmt. Die Adapterachse 1 2 1 bezeichnet auch eine Koppelungsrichtung zwischen dem Bürstenkopf 200 und dem Schwingungserzeuger 300. Im Bereich des Adapters 220 ist der Bürstenhals 2 10 in Richtung des proximalen Endes hin im Wesentlichen konisch aufgeweitet. Die zweite Ha uptachse 2 14 ist zur ersten Hauptachse 2 1 2 vorliegend um einen Winkel von 10° geknickt, so dass das Reinigungselement 230 geringfügig nach hinten, entgegen der Richtung des Reinigungselements 230 geknickt ist. Der Winkel kann aber anderweitig gewä hlt sein, zum Beispiel kann der Winkel einen Wert zwischen 8° und 1 2° aufweisen. Das Reinigungselement 230 weist eine Ausrichtungsachse 23 1 auf, welche vorliegend mit der Richtung des Drahtes übereinstimmt. Diese Ausrichtungsachse 23 1 schneidet die erste Hauptachse 2 1 2 entsprechend in einem Winkel von 100° auf der Seite des Reinigungselements 230. Damit können die Innenseiten der vorderen Schneidezähne besonders gut gereinigt werden.
Der Bürstenhals 2 10 besteht wiederum im Wesentlichen aus zwei unterschiedlichen Materialien (siehe oben). Der Adapter 220 ist indes identisch zum Adapter 1 20 ausgebildet.
Schliesslich ist an der dem Reinigungselement gegenüberliegenden Seite des Bürstenhalses 2 10 ein entlang des Bürstenhalses in Längsrichtung verschiebbares Verschlusselement ausgebildet, womit das austauschbare Reinigungselement 230 am Bürstenhals 2 10 fixiert werden kann. Dieses Verschlusselement ist in der Figur 2b gut ersichtlich.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform des Bürstenhalses 1 10 in Längsrichtung als Draufsicht auf den Adapter. Dabei ist ersichtlich, dass der Ada pter 1 20 im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist. Der Adapter 1 20 weist vier Rastnasen 1 22 auf, welche jeweils durch einen Schlitz 1 23 unterbrochen sind.
Die Figur 4 zeigt den Adapter 1 20 als eine schematische Darstellung eines Querschnittes entlang einer Längsachse.
Der Adapter 1 20 dient zu r Aufna hme eines Stifts 3 10 mit einer Abflachung 31 1 und einer Nut 3 1 2 (siehe Figuren 5a, 5b). Dazu weist der Adapter 1 20 eine im Wesentlichen kreiszylindrische Aufna hme auf, welche im Aufna hmengrund eine seitliche Abflachung sowie Rastnasen 1 22 aufweist. Die Aufnahme weist im Wesentlichen eine Form eines Zylindermantels auf, welcher in Öffnungsrichtung mindestens einen seitlichen Schlitz 1 23 sowie nach innen ragende Rastnasen 1 23 aufweist. Auf Grund des Schlitzes 1 23 ist die Aufnahme im Randbereich und damit die Rastnase 1 23 federnd ausgebildet. Die seitliche Abflachung im Aufnahmengrund dient zur Aufnahme des seitlich abgeflachten Endbereichs des Stiftes 3 10. Schliesslich ist der Adapter 1 20 derart ausgebildet, dass der Stift 310 zusätzlich über Reibschluss gehalten werden kann, so dass eine Schwingungsübertragung nicht beeinträchtigt wird. Die Figur 5a zeigt eine schematische Darstellung des Schwingungserzeugers 300 mit dem Stift 3 10 in einer Seitenansicht. Die Figur 5a zeigt schliesslich eine Darstellung gemäss der Figur 5a, jedoch um einen Winkel von 90° um eine Längsachse rotiert.
Der Schwingungserzeuger 300 basiert vorzugsweise auf Piezoelementen oder Magneten und überträgt die Schwingung respektive die Ultraschallschwingung an einen Stift 310, welcher fix mit dem Schwingungserzeuger 300 verbunden ist. Der Bürstenkopf 100 respektive 200 wird vorzugsweise lediglich über diesen Stift 3 10 mit dem Schwingungserzeuger 300 verbunden. In einem distalen Bereich weist der Stift 3 10 eine Abflachung 3 1 1 auf. Weiter weist der Stift 310 eine ut 31 2 zur Aufnahme der Rastnasen 1 22 respektive 222 auf. Der Stift 310 und der Adapter 1 20 respektive 220 sind derart ausgebildet, dass der Stift 310 durch die Abflachung 31 1 verdrehgesichert und durch die Nut 3 1 2 respektive die Rastnasen 1 22, 222 axial gesichert gehalten werden kann. Weiter kann der Stift 310 auch zusätzlich über Reibschluss im Adapter 1 20, 220 gehalten sein, so dass eine Schwingungsübertragung nicht beeinträchtigt wird.
Der Schwingungserzeuger 300 ist vorliegend schemenhaft dargestellt. Typischerweise ist dieser in einem Gehäuse verbaut, welches ergonomisch vom Benutzer ergriffen werden kann und welches weitere Bauteile wie den Akkumulator, ein Netzteil, Steuergeräte, Anzeigen für den Benutzer etc. umfassen kann.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass erfindungsgemäss ein Bürstenkopf für Schallzahnbürsten geschaffen wird, welcher eine besonders gute und effiziente Reinigung von Zähnen erlaubt.

Claims

Patentansprüche
Bürstenkopf (100, 200) für eine Schallzahnbürste, umfassend einen Bürstenhals (110, 210), wobei der Bürstenhals (110, 210) a. in einem distalen Bereich ein Reinigungselement (130, 230) mit einer Ausrichtungsachse (131, 231), insbesondere mehrere Filamente zur Reinigung von Zähnen; und b. in einem proximalen Bereich einen Adapter (120, 220) mit einer Adapterachse (121, 221) zur Kopplung des Bürstenkopfs (100, 200) mit einem Schwingungserzeuger (300) und zur Übertragung von Schwingungen des Schwingungserzeugers (300) zum Reinigungselement (130, 230), umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass c. die Adapterachse (121, 221) mit der Ausrichtungsachse (131, 231) einen Winkel grösser 90°, vorzugsweise einen Winkel von 91° bis 120°, weiter vorzugsweise einen Winkel von 95° bis 105°, besonders bevorzugt einen Winkel von 98° bis 102° einschliesst.
Bürstenkopf (100, 200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhals (110, 210) einen ersten Abschnitt (111, 211), umfassend den Adapter sowie einen zweiten Abschnitt (113, 213), umfassend das Reinigungselement (130, 230), aufweist, wobei eine erste Hauptachse (112, 212) des ersten Abschnitts (111, 211) und eine zweite Hauptachse (114, 214) des zweiten Abschnitts (113, 213) einen Winkel von 150° bis 179°, vorzugsweise einen Winkel von 165° bis 175°, besonders bevorzugt einen Winkel von 168° bis 172° einschliessen.
3. Bürstenkopf (100, 200) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (130, 230) auf einer dem eingeschlossenen Winkel gegenüberliegenden Seite des zweiten Abschnitts (113, 213) angeordnet ist.
4. Bürstenkopf (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (130, 230) mehrere Filamentbüschel aufweist, wobei aussenliegende Filamentbüschel über innenliegende Filamentbüschel hinausragen.
5. Bürstenkopf (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhals (110, 210) einen Frontteil (140, 240) und einen Rückteil ( 150,
250) umfasst, wobei der Frontteil (140, 240) das Reinigungselement (130, 230) umfasst und wobei der Frontteil (140, 240) und der Rückteil (150, 250) miteinander vergossen sind.
6. Bürstenkopf (100, 200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontteil (140, 240) aus einem ersten Kunststoff und der Rückteil (150, 250) aus einem zweiten Kunststoff besteht, wobei der zweite Kunststoff eine geringere Härte als der erste Kunststoff aufweist.
7. Schallzahnbürste umfassend einen Bürstenkopf (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Schallzahnbürste nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (300) einen Stift (310) zum Einführen in den Adapter ( 120, 220) aufweist, wobei mit dem Stift (310) eine Schwingung vom Schwingungserzeuger (300) zum Reinigungselement ( 130, 230) übertragbar ist.
9. Schallzahnbürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (120, 220) und der Stift (310) derart ausgebildet sind, dass bei in den Adapter (120, 220) eingeführtem Stift (310) eine Verdrehsicherung und eine Fixierung in der Adapterachse (121, 221) erreichbar sind.
10. Schallzahnbürste nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung in der Adapterachse (121, 221) durch eine Rastnase (122, 222) des Adapters (120, 220) ausgebildet ist, welche in eine Nut (312) des Stifts (310) einrastbar ist.
11. Schallzahnbürste nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung durch eine seitliche Abflachung (311) des Stifts (310) sowie durch eine entsprechende Form des Adapters (120, 220) ausgebildet ist.
12. Schallzahnbürste nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (310) am distalen Ende, im Anschluss an die Nut (312), die Abflachung (311) aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Bürstenkopfs (100, 200), insbesondere für eine Schallzahnbürste, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frontteil (1 0, 240), insbesondere umfassend eine Aufnahme für ein Reinigungselement (130, 230), und ein Rückteil (150, 250) zusammen vergossen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückteil (150, 250) eine geringere Härte als der Frontteil (140, 240) aufweist.
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