PL185516B1 - Elektryczna szczoteczka do zębów - Google Patents

Abstract

1. Elektryczna szczoteczka do zebów, wyposazona w uchwyt i czesc szczotkowa, przy czym w uchwycie umieszczony jest silnik elektryczny sprzegniety czynnie po- przez walek z czescia szczotkowa, na której koncu zamocowana jest obrotowa wokól swojej osi obsada szczeciny, przy czym os obrotu walka do sprzegania czesci szczot- kowej i os obrotu obsady szczeciny sa umieszczone w przyblizeniu poprzecznie wzgledem siebie, znamienna tym, ze czesc szczotkowa (3) sprzezona jest z uchwytem (2) poprzez walek (20) ruchomo wzgledem osi uchwytu (2) z mozliwoscia wykonywania oscylacyjnego ruchu obsady (26) szczeciny (4) czesci szczotkowej (3) w kierunku równo- leglym do osi (27) obsady (26). Fi g 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektryczna szczoteczka do zębów.

Elektryczna szczoteczka do zębów znana jest z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 94/12121 Al, gdzie w części szczotkowej umieszczony jest ułożyskowany obrotowo wałek szczotkowy, który może być napędzany zmiennokierunkowo za pomocą silnika elektrycznego. Obsada szczeciny j’est ułożyskowana obrotowo w części szczotkowej, przy czym oś obrotu wałka szczotki i oś obrotu obsady szczeciny są umieszczone w przybliżeniu poprzecznie do siebie. W przykładzie wykonania na fig. 9 międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 94/12121 Al przewidziany jest element teowy, który składa się z drążka wzdłużnego i kołka poprzecznego. Drążek ten jest umocowany w otworze wałka szczotkowego umieszczonym w przybliżeniu równolegle, ale poza osią obrotu tego wałka. Kołek poprzeczny umocowany jest w otworze obsady szczecinowej umieszczonym w przybliżeniu równolegle, ale poza osią obrotu tej obsady. Drążek wzdłużny obraca się w swoim otworze i przesuwa w kierunku osi obrotu wałka szczotkowego. Kołek poprzeczny obraca się w swoim otworze, ale nie może poruszać się w nim w kierunku osi obrotu obsady szczecinowej. Efektem naprzemiennego ruchu obrotowego wałka szczotkowego wokół jego osi obrotu jest po pierwsze to, że również obsada szczecinowa wykonuje naprzemienny ruch obrotowy wokół swojej osi. Po drugie obsada szczecinowa wykonuje skokowy ruch postępowozwrotny, gdyż kołek poprzeczny nie ma możliwości przesuwu w swoim otworze, przy czym ten ruch skokowy odbywa się równolegle do osi obrotu obsady szczecinowej. Częstotliwość naprzemiennego ruchu obrotowego obsady szczecinowej jest identyczna z częstotliwością jej skokowego ruchu postępowo-zwrotnego. Dzięki takiemu ruchowi postępowo-zwrotnemu obsady szczeciny wykonują ruch wykałaczkowy, co umożliwia usunięcie osadu z powierzchni zębów użytkownika. Zmiennokierunkowy ruch obrotowy obsady nadaje szczecinom ruch wycierania, co pozwala usunąć z powierzchni zębów w szczególności osad oderwany ruchem wykałaczkowym. W ten sposób użytkownik ma możliwość dobrego oczyszczenia zębów.

Jednakże ten znany układ ma skomplikowaną konstrukcję, a poza tym trzeba uwzględnić to, że środki konstrukcyjne służące do wytworzenia ruchu oscylacyjnego obsady szczecinowej znajdują się tuż pod tą obsadą. Do tej strefy szczoteczki przenika podczas użytkowania

185 516 pasta do zębów, ślina i woda, przy czym zwłaszcza pasta i zawarte w niej cząstki ścierne przyczyniają się do stosunkowo szybkiego zużycia ruchomych części mechanicznych. Ponadto tylko obsada szczecinowa, a nie cała część szczotkowa wykonuje dodatkowy ruch posuwisto-zwrotny, co nieprzyjemnie odczuwa część użytkowników. Wreszcie ze względu na specjalną konstrukcję tej znanej elektrycznej szczoteczki do zębów istnieje sztywne powiązanie między częstotliwością ruchu postępowo-zwrotnego obsady szczecinowej i częstotliwością oscylacyjnego ruchu obrotowego tej obsady. Tak więc na przykład nie ma możliwości dalszego zwiększenia częstotliwości ruchu skokowego obsady szczecinowej przy użyciu prostych środków konstrukcyjnych, żeby uzyskać efektywny ruch wykałaczkowy szczecin na powierzchni zębów, i utrzymać przy tym częstotliwość oscylacyjnego ruchu obrotowego. Wreszcie to fazowo sztywne sprzężenie obu ruchów obsady szczecinowej powoduje odczuwane nieprzyjemnie przez użytkownika wibracje obsady, co utrudnia dokładne ustawienie wolnych końców szczeciny na powierzchni zębów.

Celem wynalazku jest stworzenie elektrycznej szczoteczki do zębów, która pozwali usprawnić czyszczenie zębów.

Elektryczna szczoteczka do zębów wyposażona w uchwyt i część szczotkową przy czym w uchwycie umieszczony jest silnik elektryczny sprzęgnięty czynnie poprzez wałek z częścią szczotkową na której końcu zamocowana jest obrotowa wokół swojej osi obsada szczeciny, przy czym oś obrotu wałka do sprzęgania części szczotkowej i oś obrotu obsady szczeciny są umieszczone w przybliżeniu poprzecznie względem siebie, charakteryzuje się według wynalazku tym, że część szczotkowa sprzężona jest z uchwytem poprzez wałek ruchomo względem osi tego uchwytu z możliwością wykonywania oscylacyjnego ruchu obsady szczeciny części szczotkowej w kierunku równoległym do osi obsady. Dzięki temu sprzężona z uchwytem część szczotkowa wykonuje względem uchwytu oscylacyjny ruch odchylny albo skokowy, który jest ukierunkowany równolegle do osi.

Korzystnie, obsada części szczotkowej osadzona jest obrotowo odchylnie wokół osi obsady lub z możliwością skokowego ruchu powrotnego wzdłuż osi obsady.

Korzystnie, wałek uchwytu jest umieszczony w wahaczu, którego oś wahań jest usytuowana poprzecznie do osi przebiegającej w kierunku wzdłużnym wałka, przy czym zwłaszcza oś wahań jest zamocowana w uchwycie szczoteczki.

Ponadto dobrze jest, gdy częstotliwość ruchu odchylnego albo skokowego jest większa, korzystnie około dwa do trzech razy, od częstotliwości ruchu obrotowego.

Korzystnie, kierunek ruchu obrotowego i kierunek ruchu odchylnego albo skokowego są w zasadzie prostopadłe do siebie.

Amplituda ruchu odchylnego albo skokowego, w szczególności obsady szczecinowej lub też końców szczeciny, może mieścić się w zakresie między około ± 0,02 mm i około ±0,2 mm, korzystnie około ± 0,05 mm.

Częstotliwość ruchu obrotowego według preferowanej odmiany realizacji powinna być ustawiona na około 60 do 70, korzystnie około 65 Hz, natomiast częstotliwość ruchu odchylnego albo skokowego na około 120 do 210 Hz, w szczególności około 165 Hz.

Częstotliwości ruchu obrotowego oraz ruchu odchylnego lub skokowego dobiera się korzystnie tak, aby jednakowa faza nakładającej się oscylacji wystąpiła dopiero po wielu cyklach drgań, w szczególności po więcej niż czterech cyklach.

W korzystnym rozwinięciu wynalazku stosunek częstotliwości ruchu obrotowego i ruchu skokowego jest wartością skończoną ułamkiem okresowym lub ułamkiem nieokresowym. Tak więc stosunek częstotliwości tych ruchów można swobodnie dobierać w tych ramach. Mając na przykład zadaną częstotliwość ruchu obrotowego można łatwo ustalić potrzebną wartość większej częstotliwości ruchu skokowego poprzez odpowiedni dobór stosunku częstotliwości.

W innym korzystnym rozwinięciu wynalazku częstotliwości ruchu obrotowego i ruchu skokowego są niezależne od siebie. Za pomocą odpowiednich środków konstrukcyjnych można swobodnie ustalać te częstotliwości zupełnie niezależnie na wymaganą w danym przypadku wartość.

185 516

Korzystnie, ruch obrotowy i ruch oscylacyjny obsady wytwarzane są przez silnik elektryczny, przy czym zwłaszcza ruch obrotowy i ruch skokowy obsady szczecinowej wytwarza tylko jeden silnik elektryczny. Różne częstotliwości ruchu obrotowego i skokowego mogą być wytwarzane na przykład za pomocą przekładni albo podobnego środka. Stosunek częstotliwości tych ruchów wynika wtedy z przełożenia przekładni. Ale jest też możliwe wytwarzanie tych częstotliwości bez przekładni, przykładowo za pomocą sprzęgła lub podobnego elementu, który włącza się na przykład między ruch skokowy i mający mniejszą częstotliwość ruch obrotowy.

W innym korzystnym ukształtowaniu wynalazku, ruch obrotowy wytwarzany jest przez silnik elektryczny a ruch skokowy pochodzi od niezależnych środków napędowych. Przewidziano więc dwa niezależne od siebie środki napędowe ruchu obrotowego i ruchu skokowego. W ten sposób można łatwo ustawić wymaganą wartość częstotliwości tych ruchów całkowicie niezależnie od siebie. Ponadto jest też możliwe ustawienie wymaganej wartości stosunku częstotliwości ruchu obrotowego i ruchu skokowego.

Korzystnie, ruch skokowy wytwarza następny silnik elektryczny, oscylator elektromagnetyczny albo wzbudnik piezoelektryczny, a do wytwarzania ruchu obrotowego wykorzystuje się silnik elektryczny. Ruch skokowy jest wtedy wytwarzany przez drugi środek napędowy, którym jest korzystnie drugi silnik elektryczny. Poprzez odpowiednie wysterowanie obu silników elektrycznych można wtedy ustawiać niezależnie od siebie częstotliwość ruchu obrotowego i częstotliwość ruchu skokowego.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku, ruch skokowy obsady szczeciny może być wyłączany po przekroczeniu określonej siły działającej na szczeciny. Wyłączenie może odbywać się samoczynnie lub może być dokonywane ręcznie przez użytkownika.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku, ruch obrotowy jest zmiennokierunkowy i odbywa się wokół osi usytuowanej w przybliżeniu równolegle do szczecin obsady. Okazało się, że w ten sposób powstaje korzystny ruch ścierający szczecin, który umożliwia szczególnie korzystne usuwanie odspojonego osadu a także pozwala odspajać dalszy osad z powierzchni zębów.

Korzystnie, część szczotkowa i wałek są elementami składowymi wahacza, który jest ułożyskowany odchylnie w uchwycie szczoteczki na osi usytuowanej w przybliżeniu poprzecznie do osi wałka uchwytu.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku, do wytwarzania wibracji przewidziany jest umieszczony na wałku silnika elektrycznego mimośród, do którego przylega wysięgnik wahacza. A więc mimośród wałka silnika wytwarza wibracje, a wysięgnik przylegający do mimośrodu przenosi wibracje na wahacz. Można zatem łatwo wprawiać wahacz w wibrację i wytwarzać ruch wykałaczkowy szczecin. Potrzeba tylko kilku dodatkowych elementów konstrukcyjnych, które można wytwarzać szczególnie efektywnie. Ponadto poprzez ukształtowanie mimośrodu można łatwo wpływać na rodzaj i intensywność wibracji.

W korzystnym rozwinięciu wynalazku wysięgnik jest zaopatrzony w krążek, do którego przylega mimośród. Ogranicza się przez to lub całkowicie eliminuje tarcie mimośrodu o wysięgnik. Wytwarzaniu wibracji nie towarzyszy więc ścieranie, co czyni taki sposób ich wytwarzania szczególnie przydatnym w codziennym zastosowaniu.

Według innej odmiany wykonania korzystnie jest także nasadzić na wałek silnika tulejkę mimośrodową lub podobny element, na którym wspiera się na przykład łożysko kulkowe. Środki takie dają możliwość prostej i efektywnej technologicznie realizacji mimośrodu.

W następnym korzystnym rozwinięciu wynalazku jako mimośród umieszczone jest łożysko, w szczególności łożysko kulkowe z mimośrodowym pierścieniem wewnętrznym umieszczonym na wałku silnika. Wysięgnik wahacza przylega do pierścienia zewnętrznego łożyska kulkowego. Wykorzystując łożysko kulkowe eliminuje się jakiekolwiek straty na tarcie między wałkiem silnika i wysięgnikiem, a więc wytwarzaniu wibracji nie towarzyszy ścieranie. Poprzez ukształtowanie mimośrodowości pierścienia wewnętrznego można łatwo wpływać na rodzaj i intensywność wibracji. Powstaje zatem stabilny i trwały układ wytwarzania wibracji wahacza i wprawiania szczecin w ruch wykałaczkowy.

185 516

Korzystnie, wahacz ma rozciągającą się w kierunku części szczotkowej rurkę, w której jest umieszczony wałek, przy czym rurka jest wyprowadzona z uchwytu za pomocą elementu elastycznego, w szczególności elastycznej przepony.

Korzystnie, wałek silnika elektrycznego i wałek stanowiący w szczególności część składową wahacza są połączone ze sobą przegubowym czworobokiem.

Korzystnie, wahacz jest ułożyskowany na korpusie, umieszczonym w uchwycie.

Korzystnie, na korpusie jest umocowany silnik elektryczny, przy czym zwłaszcza korpus jest umocowany elastycznie w uchwycie.

Korzystnie, wałek jest ułożyskowany w uchwycie trwale względem osi oraz jest połączony sprzęgłem wyrównawczym z wałkiem szczotkowym.

Korzystnie, element sprzęgający, w szczególności rurka uchwytu, jest ułożyskowany w uchwycie z możliwością odchylania względem osi.

Korzystnie, wałek jest osadzony w uchwycie z możliwością ruchu oscylacyjnego lub ciągłego ruchu obrotowego wokół osi albo skokowego ruchu postępowo-zwrotnego w kierunku osi.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku, elementów konstrukcyjnych niezbędnych do wytworzenia ruchu odchylnego albo skokowego nie trzeba umieszczać w samej części szczotkowej, ponieważ na wałek działają już w uchwycie potrzebne do wytworzenia tego ruchu składowe w postaci ruchu odchylnego lub skokowego. Uchwyt jest z reguły hermetycznie szczelny względem pasty do zębów, wilgoci albo tym podobnych czynników, a więc nie trzeba obawiać się przedwczesnego zużycia części mechanicznych znajdujących się w uchwycie. Ponadto cała nasadzana na wałek część szczotkowa i/lub wałek są wprawiane w ten ruch odchylny lub skokowy, co odczuwa przyjemnie większość użytkowników. Wreszcie istnieje możliwość swobodnego nastawiania częstotliwości ruchu odchylnego albo skokowego a więc wyeliminowane jest sztywne sprzężenie między częstotliwościami ruchu skokowego albo ruchu odchylnego lub też oscylacyjnego ruchu obrotowego obsady szczecinowej. Według pierwszego szczególnie korzystnego ukształtowania wynalazku część szczotkowa wykonuje ruch odchylny albo skokowy, która jest usytuowana w zasadzie poprzecznie do osi wzdłużnej wałka. W szczególności część szczotkowa może być ułożyskowana w uchwycie z możliwością obrotu wokół osi na zasadzie wahacza albo podobnego mu elementu. Należy wskazać w tym miejscu na to, że pod pojęciem ruchu odchylnego rozumie się ruch części szczotkowej i/lub wałka na całej długości, przykładowo wokół osi obrotu, a pod pojęciem ruchu skokowego - ruch części szczotkowej i/lub wałka lub też ich zakończenia. Część szczotkowa i/lub wałek wykonują razem ruch odchylny jak na przykład wahacz, natomiast ruch zakończeń tego wahacza, zwłaszcza przy dłuższym ramieniu dźwigni, można uznać za skokowy. Wreszcie poprawa oczyszczania zębów zależy w zasadzie od tego, czy szczeciny poruszają się jak wykałaczki, a więc wykonują ruch w zasadzie wzdłuż osi szczecin lub też osi wzdłużnej albo osi obrotu obsady szczecinowej, o czym decyduje w zasadzie ruch skokowy wolnego końca części szczotkowej i/lub wałka.

Nadzwyczaj korzystne okazało się umieszczenie w uchwycie osi obrotu, wokół której może odchylać się część szczotkowa i/lub wałek. Dzięki temu przy użyciu prostych środków konstrukcyjnych można wprawiać szczeciny w ruch obrotowy wokół osi obsady szczecinowej i w ruch skokowy wzdłuż tej osi.

Przy różnych częstotliwościach obu ruchów obsady szczecinowej krzywa ruchów wypadkowych ma bardzo nieregularny przebieg. Ten nieregularny przebieg powtarza się po określonej liczbie cykli obu ruchów składowych. Według stanu techniki ruch skokowy ma dwa razy większą częstotliwość niż oscylacyjny ruch obrotowy, tak że nieregularny przebieg powtarza się z okresowością cykli oscylacji. W związku z częstym występowaniem nieregularnego przebiegu ruchu i związanym z tym niespokojnym ruchem obsady szczecinowej użytkownik szczoteczki nie zawsze może pewnie i trwale docisnąć wolne końce szczeciny do zębów albo tez ustawić celowo szczecinę na powierzchni zębów. Jeżeli jednak stosunek częstotliwości ruchu obrotowego oraz ruchu odchylnego lub skokowego dobierze się tak, że iloraz po skróceniu identycznych błędów ma dwie korzystnie duze liczby pierwsze lub też iloczyny liczb pierwszych, to nieregulamości krzywej wypadkowego ruchu obsady szczecinowej

185 516 występują rzeczywiście rzadko. Im rzadsze są te nieregulamości, tym spokojniejszy jest ruch obsady szczeciny i tym łatwiej użytkownik może dokładnie ustawić wolne końce szczeciny na zębach. Ilorazy liczb pierwszych poszczególnych częstotliwości mogą przyjmować przykładowo następujące wielkości: 23/9, 13/5, 27/10, 28/11, 34/13, 171/65. Przy takich proporcjach iloraz obu częstotliwości zmienia się tylko nieznacznie, ale jednakowa faza występuje po różnej ilości cykli drgań albo oscylacji, mianowicie 9, 5, 10, 11, 13, 65. Im większa jest liczba cykli drgań, tym regularniejszy i spokojniejszy jest wypadkowy ruch obsady szczecinowej.

W efekcie okazało się, że dzięki takiemu zróżnicowaniu częstotliwości ruchu skokowego i ruchu obrotowego następuje znaczna poprawa w czyszczeniu zębów użytkownika. Polega to na tym, że z jednej strony większa częstotliwość ruchu skokowego obsady szczeciny wzmaga efekt wykałaczkowy szczecin, a więc uzyskuje się znaczną poprawę w usuwaniu osadu z powierzchni zębów użytkownika. Z drugiej strony ruch ścierania nie odbywa się z tą większą częstotliwością a więc unika się zbyt szybkiego przemieszczania szczecin po powierzchni zębów. Ścieranie odbywa się z mniejszą częstotliwośccią tak że odspojone osady są pewnie usuwane z powierzchni zębów i następuje odspajanie jeszcze innych osadów. Tak więc większa częstotliwość ruchu skokowego obsady szczecinowej sprzyja odspajaniu osadów z powierzchni zębów, natomiast mniejsza częstotliwość ruchu obrotowego obsady szczecinowej zapewnia dobre usuwanie jak też odspajanie dalszych osadów.

Jak już wspomniano, ruch skokowy obsady szczecinowej wytwarza efekt wykałaczkowy szczecin, co pozwala usuwać osad (plaque) z powierzchni zębów. Efekt ten jest jeszcze silniejszy przy większej według wynalazku częstotliwości ruchu skokowego. Wiadomo, ze wielu użytkowników elektrycznych szczoteczek do zębów dociska często ze zbyt dużą siłą końce szczecin do powierzchni zębów. Efektem tego jest wprawdzie wzmocnienie działania wykałaczkowego szczecin, ale zbyt duża siła działająca na powierzchnię zębów lub na dziąsła może przynieść szkody. Unika się tego wyłączając ruch skokowy, gdy siła działająca na szczeciny przekracza ustaloną wartość, co pozwala wyeliminować ewentualne uszkodzenia. Wyłączenie ruchu skokowego sygnalizuje też użytkownikowi w wyczuwalny i/albo akustyczny sposób, że dociska on szczoteczkę zbyt mocno do powierzchni zębów. Użytkownik wyczuwa ruch wykałaczkowy szczecin jako wibracje na powierzchni zębów i rozpoznaje wyłączenie tego ruchu. Tak więc opisane wyłączenie ruchu skokowego spełnia w szczególnie korzystny sposób funkcję ochronną i stanowi sygnał dla użytkownika.

W następnym korzystnym ukształtowaniu wynalazku użytkownik może sam wyłączać ruch skokowy, czyli może dowolnie włączać i wyłączać ruch skokowy obsady szczecinowej a więc i efekt wykałaczkowy szczecin na powierzchni zębów. Może to być celowe na przykład wówczas, gdy użytkownik chce tylko masować dziąsła i odczuwa jako nieprzyjemny ruch wykałaczkowy. W tym przypadku użytkownik może wyłączyć tymczasowo ruch wykałaczkowy.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku ruch skokowy obsady szczecinowej jest w przybliżeniu równoległy do szczecin. Gdy użytkownik przystawi szczeciny w przybliżeniu prostopadle do powierzchni zębów, to szczeciny działaj ą jak wykałaczki także w przybliżeniu prostopadle do powierzchni zębów. Uzyskuje się więc szczególnie skuteczny ruch wykałaczkowy szczecin, co usprawnia usuwanie osadu i oczyszczanie powierzchni zębów.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku wałek i/lub sprzężona z uchwytem część szczotkowa są elementami składowymi wahacza, który jest ułożyskowany odchylnie w uchwycie w przybliżeniu poprzecznie do jego osi obrotu. Podczas ruchu wahacza umieszczona na wolnym końcu części szczotkowej obsada szczeciny wykonuje skokowy ruch posuwisto-zwrotny. Dzięki usytuowaniu osi wahacza w przybliżeniu poprzecznie do wałka ruch skokowy obsady odbywa się prawie albo w zasadzie w kierunku szczecin. Ponadto dobierając odległość obsady szczeciny od osi wahacza można uzyskać ruch skokowy obsady szczeciny w kierunku w przybliżeniu równoległym do szczecin. Efektem jest wspomniany już ruch wykałaczkowy szczecin i poprawa oczyszczania powierzchni zębów. Tak więc ukształtowanie wałka i części szczotkowej jako elementów składowych wahacza stwarza specjalną możliwość uzyskania ruchu skokowego obsady szczeciny w sposób prosty i efektywny.

185 516

Jeżeli silnik elektryczny jest sprzężony ze środkami do wytwarzania wibracji, które działają na przeciwległy do części szczotkowej wysięgnik wahacza, wprawia się wahacz w wibrację, a więc w bardzo szybki ruch odchylny wokół jego osi. Obsada szczecinowa na wolnym końcu części szczotkowej wykonuje tym samym bardzo szybki skokowy ruch posuwisto-zwrotny. Gdy użytkownik przystawi do zębów obsadę szczecinową, to w efekcie skokowego ruchu tej obsady powstaje wspomniany ruch wykałaczkowy szczecin i następuje odspajanie osadu od powierzchni zębów. Za pomocą wahacza i opisanego wytwarzania wibracji powstaje więc w prosty i celowy sposób ruch wykałaczkowy szczecin.

Jeżeli wysięgnik wyposażony jest w krążek, do którego przylega pierścień zewnętrzny łożyska kulkowego, zostaje zmniejszone tarcie. Ponadto w tym przypadku pierścień zewnętrzny łożyska może mieć również kształt mimośrodowy, co daje w efekcie nakładanie się dwóch ruchów mimośrodowych, mianowicie ruchów pierścienia wewnętrznego i pierścienia zewnętrznego łożyska kulkowego. Pozwala to wpływać w jeszcze większym stopniu na wibracje wahacza i na ruch wykałaczkowy szczecin.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku jako środek do wytwarzania wibracji przewidziany jest ułożyskowany na wysięgniku krążek mimośrodowy, który przylega do wałka silnika. W takim ukształtowaniu mimośród jest przyporządkowany wysięgnikowi, a na wałku silnika nie ma żadnego elementu konstrukcyjnego. Krążek mimośrodowy przylega tylko do wałka silnika, czyli w ten sposób wytwarzane są drgania wahacza i ruch wykałaczkowy szczecin. Do takiego ukształtowania potrzeba tylko kilka dodatkowych części, co umożliwia proste i efektywne wytwarzanie. Między wałkiem silnika i krążkiem mimośrodowym występuje małe tarcie, tak że ukształtowanie takie jest trwałe.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku przewidziany jest element sprężynujący, w szczególności sprężyna zginana, za pomocą której wysięgnik jest dociskany do mimośrodu wałka silnika lub też mimośród wysięgnika jest dociskany do wałka silnika. Tak więc sprężyna zginana zapewnia zawsze przyleganie mimośrodu do wysięgnika lub też do wałka silnika, czyli zapewnione jest wytwarzanie wibracji. Również poprzez sprężynę zginaną można wpływać na siłę przylegania mimośrodu do wysięgnika albo do wałka silnika. Dzięki temu wytwarzanie wibracji wpływa tylko nieznacznie hamująco na silnik elektryczny i na jego obciążenie. Alternatywnie można zastosować sprężynę płytkową albo sprężynę śrubową lub podobny element.

W korzystnym rozwinięciu wynalazku po przekroczeniu siły działającej na szczecinę obsady następuje odsunięcie wysięgnika od mimośrodu wałka silnika lub też mimośrodu wysięgnika od wałka silnika. Dobierając odpowiednio siłę nacisku sprężyny można ustalać siłę, z jaką sprężyna dociska wysięgnik do mimośrodu lub też mimośród do wałka silnika. Po przekroczeniu tej siły wysięgnik odchodzi od mimośrodu lub też mimośród odchodzi od wałka silnika, w efekcie czego wahacz nie jest juz wprawiany w wibracje i obsada szczecinowa nie może wykonywać skokowego ruchu postępowo-zwrotnego. Jak wspomniano, stanowi to dla użytkownika sygnał informujący o zbyt silnym docisku szczecin do powierzchni zębów. Sprężyna pozwala więc zrealizować opisaną funkcję ochronną i informacyjną w prosty i efektywny, a także niezawodny i skuteczny sposób.

W korzystnym ukształtowaniu wynalazku wahacz ma po stronie części szczotkowej rurkę, w której jest ułożyskowany wałek, przy czym rurka jest wyprowadzona elastycznie z uchwytu. Rurka z osadzonym na niej wahaczem stanowią wolny koniec wahacza, wyprowadzony z uchwytu. Na tą wystającą część rurki można nasadzić część szczotkową. W stanie włączenia wahacz jest wprawiany w wibracje i obsada szczecinowa wykonuje skokowy ruch posuwisto-zwrotny. Aby wyprowadzenie rurki z uchwytu nie utrudniało tego ruchu, przewidziane jest elastyczne połączenie między rurką i uchwytem, dzięki czemu wahacz może wibrować bez przeszkód i nie ma zakłóceń w skokowym ruchu obsady szczecinowej. Tak więc elastyczne wyprowadzenie rurki z uchwytu zapewnia w prosty i skuteczny sposób kontynuację ruchu skokowego. Ponadto zaletą połączenia elastycznego jest to, że uniemożliwia ono przenikanie zanieczyszczeń a w szczególności wody do wnętrza elektrycznej szczoteczki do zębów.

1O

185 516

Jeżeli wałek silnika elektrycznego i wałek będący częścią składową wahacza są połączone ze sobą czworobokiem przegubowym, to wałek silnika elektrycznego wykonuje ruch wirowy, który jest przekształcany za pomocą czworoboku przegubowego na zmiennokierunkowy ruch obrotowy wałka stanowiącego wahacz. W efekcie sprzężona z tym wałkiem obsada szczecinowa wykonuje także naprzemienny ruch obrotowy. Taki czworobok przegubowy stwarza wypróbowaną możliwość prostego i efektywnego przekształcania opisanego ruchu. Zaletą takiego czworoboku jest także to, że ruch wibracyjny wałka nie wpływa na zmiennokierunkowy ruch obrotowy wałka. Przegubowy czworobok kompensuje w szczególności ruchy odchylne wałka, które praktycznie nie występują i nie mają negatywnego wpływu na wałek silnika elektrycznego. Przy tym kompensacja ta odbywa się poprzez połączenia poszczególnych części składowych przegubowego czworoboku, w szczególności poprzez wzajemny luz tych części. Zatem czworobok przegubowy wytwarza zmiennokierunkowy ruch obrotowy niezaleznie od wytwarzania ruchu wibracyjnego.

Jeżeli w ukształtowaniu wynalazku przewidziano korpus, na którym jest ułożyskowany wahacz i który jest umieszczony w uchwycie to nie ma bezpośredniego przenoszenia wibracji wytwarzanych przez wahacz na uchwyt. Takie rozwiązanie czyni przyjemniejszym użytkowanie elektrycznej szczoteczki do zębów i stwarza użytkownikowi pewien komfort. Ponadto podczas produkcji szczoteczki do zębów można łatwo sprawdzać poza uchwytem działanie wahacza i wytwarzanie wibracji. Można też łatwo naprawiać i/lub korygować korpus i umocowane na nim części konstrukcyjne. Daje to znaczące korzyści pozwalając obniżyć koszty produkcji i konserwacji elektrycznej szczoteczki do zębów.

Jeżeli korpus jest umocowany elastycznie w uchwycie, to pozwala to wyeliminować przenoszenie wibracji wytwarzanych przez wahacz z korpusu na uchwyt, dzięki czemu zwiększa się komfort obsługi szczoteczki.

Korzystne okazało się przy tym, gdy na przykład wałek jest ułożyskowany w uchwycie bez możliwości odchylania względem osi oraz jest połączony sprzęgłem wyrównawczym z wałkiem szczotkowym. W takim przypadku tylko wahacz wprawia się w ruch odchylny iub skokowy, natomiast wałek jest ułożyskowany z możliwością obrotu tylko wokół swojej osi wzdłużnej.

Dalsze cechy, zalety i możliwości zastosowania wynalazku wynikają z poniższego opisu przykładów realizacji elektrycznej szczoteczki do zębów, przedstawionych na rysunku, którego figury przedstawiają schematycznie: fig. 1 - pierwszy przykład wykonania elektrycznej szczoteczki do zębów w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - elektryczną szczoteczkę do zębów z fig. 1 w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 1, fig. 3 - elektryczną szczoteczkę do zębów z fig. 1 w przekroju w płaszczyźnie B-B na fig. 1, fig. 4 - drugi przykład wykonania elektrycznej szczoteczki do zębów w przekroju wzdłużnym, fig. 5 - trzeci przykład wykonania elektrycznej szczoteczki do zębów w przekroju wzdłużnym.

Na fig. 1 do 3 przedstawiono pierwszy przykład wykonania elektrycznej szczoteczki do zębów 1, która jest przewidziana do czyszczenia zębów użytkownika, w szczególności do usuwania osadu z powierzchni zębów.

Szczoteczka ta ma uchwyt 2 o kształcie w przybliżeniu cylindrycznym i wydłużonym. Na uchwyt 2 nasadzona jest część szczotkowa 3, która ma również cylindryczny, wydłużony kształt. Średnica uchwytu 2 dobrana jest tak, aby użytkownik mógł pewnie ująć w rękę szczoteczkę 1 za uchwyt 2. Część szczotkowa 3 ma średnicę mniejszą niż uchwyt 2, żeby ułatwić wprowadzanie części 3 do jamy ustnej.

Z wolnego końca części szczotkowej 3 wystaje wiele szczecin 4, za pomocą których użytkownik może czyścić zęby.

Uchwyt 2 ma obudowę 5 z umieszczonym w niej korpusem 6.

Korpus 6 posiada kształt wydłużony, częściowo cylindryczny i rozciąga się prawie na całej długości obudowy 5 i uchwytu 2. Korpus 6 na końcu po stronie części szczotkowej 3 jest utrzymywany elastycznie w obudowie 5 za pomocą przekładki 7 z tworzywa sztucznego albo gumy lub podobnego materiału.

Na korpusie 6 zamocowano silnik elektryczny 8, akumulator 9 i inne elementy elektroniczne, jak na przykład cewkę ładowania 10 i tym podobne. Wymienione elementy są roz185 516 mieszczone posobnie w kierunku wzdłużnym uchwytu 2. Poza tym na korpusie 6 ułożyskowany jest wahacz 11, który może odchylać się wokół osi 12. Wahacz 11 wraz z osią 12 umieszczone są w strefie uchwytu 2 od strony części szczotkowej 3. Wahacz 11 wystaje częściowo z uchwytu 2.

Elementami składowymi wahacza 11 są rurka 13, wysięgnik 14 oraz dwa wsporniki 15, 16. Rurka 13 wahacza 11 przechodzi przez otwór 17 na końcu uchwytu 2 po stronie części szczotkowej 3 i wystaje z uchwytu 2. Między rurką 13 i obudową 5 uchwytu 2 przewidziano pierścieniową przeponę 18 z tworzywa sztucznego albo gumy lub podobnego materiału, za pomocą której rurka 13 jest wyprowadzona elastycznie z uchwytu 2. Do umocowania rurki 13 w obudowie 5 uchwytu 2 przewidziano skuwkę 19, która opasuje pierścieniowo przeponę 18.

Przynajmniej wystająca z uchwytu 2 część rurki 13 ma w przekroju określony kształt konturu. Na tę wystającą część rurki 13 można nasadzić część szczotkową. 3, przy czym część szczotkowa 3 przynajmniej na końcu od strony uchwytu 2 ma w przekroju kontur o kształcie odpowiadającym konturowi zewnętrznemu rurki 13. Przyporządkowane sobie kontury są przy tym ukształtowane tak, że część szczotkową 3 można nasadzić tylko w jednym położeniu kątowym na uchwyt 2.

Kontur może mieć przykładowo kształt gwiazdy albo trójkąta albo podobnej figury.

Po nasadzeniu części szczotkowej 3 na rurkę 13 wahacza 11 część szczotkowa 3 stanowi następny element składowy wahacza 11.

W rurce 13 wahacza 11 umieszczony jest wałek 20 ułożyskowany obrotowo z jednej strony na wystającym z uchwytu 2 wolnym końcu rurki 13 a z drugiej strony na wsporniku 15. Wałek 20 przebiega w przybliżeniu w kierunku wzdłużnym uchwytu 2 i części szczotkowej 3 i ma oś 21. Wałek 20 stanowi następny element składowy wahacza 11 oraz wystaje z rurki 13 i na swoim wolnym końcu ma w przekroju określony kształt konturu.

Oś 12 wahacza 11 i oś 21 wałka 20 są usytuowane w przybliżeniu poprzecznie do siebie.

Na rurkę 13 wahacza 11 można nasadzić część szczotkową 3, która ma rurkę nośną 22, w której jest ułożyskowany obrotowo wałek szczotkowy 23. Po nasadzeniu części 3 wałek 23 jest umieszczony koncentrycznie z osią 21 i ma wycięcie 24 na swoim wolnym końcu po stronie uchwytu 2. Wycięcie 24 ma wewnętrzny kontur odpowiadający konturowi zewnętrznemu wałka 20 wystającego z rurki 13. Przy tym przyporządkowane sobie kontury ukształtowano tak, że wałek 20 można wetknąć w wycięcie 24 w kilku położeniach kątowych. Kontur może być na przykład kwadratowy.

Na wolnym końcu rurki nośnej 22 a więc i na wolnym końcu części szczotkowej 3 umocowana jest kopułka 25, w której umieszczona jest obsada 26 z umocowanymi w niej szczecinami 4. Obsada 26 szczeciny 4 ma kształt krążka i jest ułożyskowana obrotowo wokół osi 27, która przechodzi przez środek krążka obsady 26. Z obsady 26 wystają szczeciny 4 w przybliżeniu równolegle do osi 27.

Oś 27 obsady 26 szczeciny 4 jest w przybliżeniu poprzeczna do osi 21 wałka 20 i również w przybliżeniu poprzeczna do osi 12 wahacza 11.

Dwa stożkowe segmenty zębate 28, 29 umożliwiają przekształcenie naprzemiennego ruchu obrotowego wałka szczotkowego 23 wokół osi 21 w naprzemienny ruch obrotowy obsady 26 wokół osi 27.

Trzeba zauważyć, że można zrealizować także w inny sposób wspomniane przekształcenie naprzemiennego ruchu obrotowego z wałka szczotkowego 23 na obsadę 26. Istnieje na przykład możliwość realizacji takiego przekształcenia według wymienionego już jako stan techniki międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 94/12121 Al, w szczególności według fig. 1 i 7 tego opisu. W zgłoszeniu tym następuje wyraźne powołanie się na ujawnioną treść WO 94/12121 Al.

Między wahaczem 11 i silnikiem elektrycznym 8 umieszczony jest w uchwycie 2 czworobok przegubowy 30. W związku z tym silnik 8 ma wałek 31 umieszczony w przybliżeniu równolegle do osi 21 wałka 20 i wystający z silnika 8 w kierunku wahacza 11. Na wałku 31 osadzony jest na stałe zębnik 32, który współpracuje z kółkiem zębatym czołowym 33, które może obracać się wokół osi 34 umieszczonej w przybliżeniu równolegle do wałka silnika 31. Z kółka zębatego 33 wystaje koncentryczny z osią 34 czop 35, który ułożyskowany jest na

185 516 wsporniku 36 zamocowanym na silniku elektrycznym 8. Na przeciwległej do czopa 35 stronie kółka zębatego 33 zamocowana jest na tym kółku korbka napędowa 37, która jest umieszczona w przybliżeniu równolegle do osi 34, ale w pewnym odstępie od niej. Korbka 37 jest ponadto ułożyskowana obrotowo na wsporniku 16 wahacza 11 za pośrednictwem łącznika 38 i czopa 39, przy czym czop 39 jest umieszczony koncentrycznie z osią 34.

Na korbce napędowej 37 ułożyskowany jest obrotowo korbowód 40. Jak widać zwłaszcza na fig. 2, korbowód 40 jest połączony obrotowo kołkiem 41 z korbką napędzaną 42, która jest połączona sztywno z wałkiem 20 wahacza 11 między rurką 13 i wspornikiem 15.

Na wałku 31 silnika elektrycznego 8 umieszczone jest łożysko kulkowe 43, które posiada mimośrodowy pierścień wewnętrzny 44 i koncentryczny pierścień zewnętrzny 45. Łożysko 43 jest nasadzone pierścieniem wewnętrznym 44 na wałek silnika 31, a więc pierścień ten działa jak mimośród. Do koncentrycznego pierścienia zewnętrznego 45 przylega wolny koniec wysięgnika 14 wahacza 11.

Jak można zauważyć zwłaszcza na fig. 3, w korpusie 6 przewidziane są otwory 46, 47, w których opierają się wolne końce sprężyny zginanej 48. Sprężyna 48 jest umieszczona tak, że przylega ona do wysięgnika 14 wahacza 11 i dociska go do pierścienia zewnętrznego 45 łożyska 43. Siła dociskania wysięgnika 14 do łożyska 43 zależy od stałej sprężystości sprężyny zginanej 48.

W stanie włączenia elektrycznej szczoteczki 1 według fig. 1 do 3 wałek 31 silnika elektrycznego 8 wykonuje ruch obrotowy, który jest przekształcany przez czworobok przegubowy 30 na naprzemienny ruch obrotowy wałka 20 wokół osi 21. Po nasadzeniu części szczotkowej 3 ten naprzemienny ruch obrotowy jest przenoszony poprzez stożkowe segmenty zębate 28, 29 na obsadę 26, która wykonuje również naprzemienny ruch obrotowy 49 wokół osi 27.

Kąt obrotu obsady 26 w ramach jej ruchu 49 może mieścić się w szczególności w zakresie między około ± 15° i około ± 40°, a więc całkowita droga obrotu może mieścić się między około 30° i około 80°. Korzystnie zakres kąta obrotu wynosi około ± 30° a całkowita droga obrotu wynosi około 60°, jednak możliwe są także kąty obrotu do około ± 90°.

Naprzemienny ruch obrotowy 49 obsady 26 może mieć częstotliwość między około 50 Hz i około 80 Hz, przy czym korzystna jest częstotliwość około 63 Hz.

W stanie włączenia elektrycznej szczoteczki 1 według fig. 1 do 3 wałek 31 silnika elektrycznego 8 wykonuje, jak wspomniano, wirujący ruch obrotowy. Ze względu na mimośrodowość pierścienia wewnętrznego 44 całe łożysko kulkowe 43 podlega wibracjom, a więc pierścień 44 służy do wytwarzania wibracji. Wibracje te są przenoszone na wahacz 11 poprzez wysięgnik 14 dociskany sprężyną 48 do zewnętrznego pierścienia 45 łożyska kulkowego 43. W efekcie wahacz 11 jest wprawiany w wibracyjny ruch odchylny wokół osi 12.

Jak już objaśniono, nasadzana część szczotkowa 3 jest elementem składowym wahacza 11, wskutek czego również część szczotkowa 3 z obsadą 26 jest wprawiana w wibracyjny ruch odchylny wokół osi 12. Wskutek ustawienia osi 12 w przybliżeniu poprzecznie do osi 27 obsada 26 wykonuje skokowy ruch posuwisto-zwrotny 50 ukierunkowany w przybliżeniu równolegle do osi 27. Dzięki w przybliżeniu równoległemu umieszczeniu szczecin 4 i osi 27 szczeciny 4 wykonują ruch wykałaczkowy w ich kierunku osiowym.

Droga skokowego ruchu 50 obsady 26 i wykałaczkowego ruchu szczecin 4 może mieścić się w zakresie od około ± 0,02 mm do około ± 0,2 mm, a więc całkowita droga może zawierać się między około 0,04 mm i około 0,4 mm. Korzystnie droga ruchu skokowego 50 wynosi około ± 0,05 mm a droga całkowita około 0,1 mm.

Częstotliwość skokowego ruchu 50 obsady 26 i ruchu wykałaczkowego szczecin 4 może zawierać się między około 130 Hz i około 200 Hz, korzystnie około 164 Hz. Zatem częstotliwość ruchu skokowego 50 jest większa, korzystnie znacznie większa od częstotliwości naprzemiennego ruchu obrotowego 49.

Oba ruchy 49 i 50 obsady 26 wytwarzane są przez silnik elektryczny 8. Częstotliwość skokowego ruchu postępowo-zwrotnego 50 obsady 26 odpowiada wprost prędkości obrotowej silnika 8. Ale częstotliwość naprzemiennego ruchu obrotowego 49 obsady 26 zależy od obrotów silnika 8 za pośrednictwem czworoboku przegubowego 30. Stosunek częstotliwości

185 516 ruchów 49 i 50 jest więc wartością skończoną albo ułamkiem okresowym albo ułamkiem nieokresowym.

Użytkownik wykorzystuje włączoną szczoteczkę 1 według fig. 1 do 3 do czyszczenia zębów przystawiając szczeciny 4 do powierzchni zębów. Na szczeciny 4 działa więc siła, którą oznaczono na fig. 1 odnośnikiem 51.

Jak wspomniano, wysięgnik 14 wahacza 11 jest dociskany sprężyną 48 do zewnętrznego pierścienia 45 łożyska kulkowego 43. Ponadto wysięgnik 14 naciska na łożysko 43 po tej stronie, po której umieszczona jest też obsada 26. Gdy użytkownik wywiera na szczeciny 4 obsady 26 siłę 51, która przekracza określoną wielkość, to wysięgnik 14 wahacza 11 odsuwa się od zewnętrznego pierścienia 45 łożyska 43 pokonując siłę sprężyny 48. W efekcie wibracja wytwarzana przez łożysko kulkowe 43 nie przenosi się już na wahacz 11 ani na obsadę 26 i szczeciny 4. Tak więc gdy siła 51 przekracza określoną wartość, wysięgnik 14 odchodzi od łożyska 43 i następuje wyłączenie skokowego ruchu postępowo-zwrotnego 50 i wykałaczkowego ruchu szczecin 4.

Dobierając sprężystość zginanej sprężyny 48 ustala się określoną wartość siły 51, przy której wysięgnik 14 odchodzi od łożyska kulkowego 43. Im większa jest stała sprężystości, tym silniej sprężyna 48 dociska wysięgnik 14 do łożyska 43 i tym większa jest siła 51 potrzebna do odsunięcia wysięgnika 14 od łożyska 43.

Ustalona wartość siły 51 może mieścić się w zakresie od około 1,5 N do około 4,0 N, korzystnie około 2,0 N.

Dodatkową albo alternatywną możliwością jest zastosowanie środków mechanicznych, za pomocą których wysięgnik 14, wahacza 11 może być odsuwany od zewnętrznego pierścienia 45 łożyska kulkowego 43. Środki te pozwalają wyłączać skokowy ruch 50 obsady 26 i wykałaczkowy ruch szczecin 4 niezależnie od siły 51, z jaką użytkownik dociska szczeciny 4 do powierzchni zębów. Środkiem takim może być przykładowo dźwignia uruchamiana przez użytkownika, którą można odsuwać wysięgnik 14 od łożyska 43. Użytkownik ma więc możliwość dowolnego włączania i wyłączania skokowego ruchu obsady 26.

Na fig. 4 przedstawiono drugi przykład realizacji elektrycznej szczoteczki do zębów 52, która pod względem budowy i działania odpowiada w wysokim stopniu elektrycznej szczoteczce 1 przedstawionej na fig. 1 do 3. Różnica jest związana tylko z wytwarzaniem wibracji wahacza 11, które w przypadku szczoteczki według fig. 4 nie powstają za pomocą łożyska kulkowego z mimośrodowym pierścieniem wewnętrznym. Dlatego poniżej opisuje się tylko te elementy konstrukcyjne, które są inne niż w szczoteczce 1 według fig. 1 do 3. Identyczne elementy oznaczono takimi samymi odnośnikami.

W elektrycznej szczoteczce do zębów 52 według fig. 4 celem wytwarzania wibracji umieszczono mimośród 53 na wałku 31 silnika elektrycznego 8. Mimośrodem tym może być przykładowo kółko lub podobny element, który jest ułożyskowany mimośrodowo albo ma mimośrodową średnicę zewnętrzną. Na wolnym końcu wysięgnika 14 wahacza 11 ułożyskowany jest krążek 54 mogący obracać się wokół osi 55 w przybliżeniu równoległej do wałka silnika 31. Krążek 54 przylega do mimośrodu 53 i podczas obracania się wałka 31 toczy się swoim obwodem po obwodzie mimośrodu 53. W efekcie wstanie włączenia szczoteczki 52 wahacz 11 jest wprawiany w wibrację przez mimośród 53 i toczący się po nim krążek 54. Wibracja ta, jak objaśniono, jest przenoszona na obsadę szczecinową 26 i wytwarza skokowy ruch postępowo-zwrotny 50.

Istnieje alternatywna możliwość użycia stopki ślizgowej zamiast krążka 54, która ślizga się po obwodzie mimośrodu 53.

Następna alternatywna możliwość polega na tym, że przewidziane jest łożysko kulkowe 43 jak na fig. 1 do 3, i że krążek 54 według fig. 4 przylega do zewnętrznego pierścienia 45 łożyska 43 i toczy się po jego obwodzie.

Następna dodatkowa lub alternatywna możliwość polega na tym, ze zewnętrzny pierścień 45 łożyska 43 nie jest koncentryczny jak na fig. 1 do 3, lecz ma kształt mimośrodowy. W szczególności w powiązaniu z krążkiem 54 wytwarza się przez to wibrację, która składa się z wibracji pochodzącej od mimośrodowego pierścienia wewnętrznego 44 i z wibracji od mimośrodowego pierścienia zewnętrznego 45.

185 516

Następna alternatywna możliwość polega na tym, ze zamiast ułożyskowanego na wysięgniku 14 krążka 54 według fig. 4 przewidziane jest mimośrodowe kółko. Można to uzyskać dzięki temu, że kółko ma mimośrodowe łożysko albo mimośrodową średnicę zewnętrzną. W tym przypadku na wałku 31 silnika 8 nie trzeba przyporządkowywać do kółka innego elementu konstrukcyjnego. Kółko mimośrodowe przylega bezpośrednio do wałka 31 i biegnie po nim w trakcie ruchu obrotowego wałka 31. Ze względu na mimośrodowość kółka, wahacz 11 jest wprawiany w wibrację, czego skutkiem jest skokowy ruch 50 obsady 26 i wykałaczkowy ruch szczecin 4.

Na fig. 5 przedstawiono trzeci przykład realizacji elektrycznej szczoteczki do zębów 56, która pod względem budowy i działania odpowiada w znacznym stopniu szczoteczce 1 z fig. 1 do 3. Różnice są związane tylko z umieszczeniem wysięgnika 14 wahacza 11, który w szczoteczce z fig. 5 nie znajduje się po tej samej stronie co obsada 26. Dlatego poniżej opisano tylko te elementy konstrukcyjne, które są inne niż w szczoteczce 1 z fig. 1 do 3. Identyczne elementy konstrukcyjne oznaczone są takimi samymi odnośnikami.

W elektrycznej szczoteczce do zębów 56 z fig. 5 wysięgnik 14 wahacza 11 naciska na zewnętrzny pierścień 45 łożyska kulkowego 43 po stronie przeciwległej do obsady 26. W efekcie wysięgnik 14 jest zawsze dociskany sprężyną zginaną 48 do łożyska kulkowego 43. Wysięgnik 14 nie odchodzi od łożyska 43 także pod wpływem siły 51 działającej na szczeciny 4. Sprężyna 48 służy w tym przypadku tylko do wstępnego naprężenia. Tak więc skokowy ruch 50 obsady 26 i wykałaczkowy ruch szczecin 4 są niezależne od siły 51.

Ze względów przestrzennych w elektrycznej szczoteczce 56 z fig. 5 czworobok przegubowy 30 znajduje się po innej stronie wahacza 11 niż w elektrycznej szczoteczce 1 z fig. 1 do 3.

Następna alternatywna możliwość polega na tym, że wibracje i związany z tym skokowy ruch 50 obsady 26 nie wytwarza się za pomocą silnika elektrycznego 8, jak to przewidziano na fig. 1 do 5, lecz za pośrednictwem niezależnych od niego środków napędowych. W efekcie częstotliwość skokowego ruchu 50 obsady 26 a zatem i częstotliwość ruchu wykałaczkowego szczecin 4 jest niezależna od częstotliwości naprzemiennego ruchu obrotowego 49 obsady 26. Jako niezależne środki napędowe ruchu skokowego 50 można przewidzieć przykładowo następny silnik elektryczny albo oscylator elektromagnetyczny albo wzbudnik piezoelektryczny.

Fig.2 Fig.3

185 516 \

Fig.4

185 516

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 60 egz Cena 4.00 zł

Claims (43)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Elektryczna szczoteczka do zębów, wyposażona w uchwyt i część szczotkową, przy czym w uchwycie umieszczony jest silnik elektryczny sprzęgnięty czynnie poprzez wałek z częścią szczotkową, na której końcu zamocowana jest obrotowa wokół swojej osi obsada szczeciny, przy czym oś obrotu wałka do sprzęgania części szczotkowej i oś obrotu obsady szczeciny są umieszczone w przybliżeniu poprzecznie względem siebie, znamienna tym, że część szczotkowa (3) sprzężona jest z uchwytem (2) poprzez wałek (20) ruchomo względem osi uchwytu (2) z możliwością wykonywania oscylacyjnego ruchu obsady (26) szczeciny (4) części szczotkowej (3) w kierunku równoległym do osi (27) obsady (26).
2. 2. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że obsada (26) części szczotkowej (3) osadzona jest obrotowo odchylnie wokół osi (27) obsady (26).
3. 3. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że obsada (26) części szczotkowej (3) jest osadzona z możliwością skokowego ruchu powrotnego wzdłuż osi (27) obsady (26).
4. 4. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że wałek (20) jest umieszczony w wahaczu (11), którego oś (12) wahań jest usytuowana poprzecznie do osi (21) przebiegającej w kierunku wzdłużnym wałka (20).
5. 5. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 4, znamienna tym, że oś (12) jest zamocowana w uchwycie (2).
6. 6. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że częstotliwość oscylacyjnego ruchu obsady (26) jest większa, korzystnie około dwa do trzech razy od częstotliwości ruchu obrotowego (49) tej obsady (26).
7. 7. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 6, znamienna tym, że kierunek ruchu obrotowego (49) obsady (26) i kierunek ruchu oscylacyjnego obsady (26) są prostopadłe do siebie.
8. 8. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że amplituda ruchu oscylacyjnego obsady (26) mieści się w zakresie między ± 0,02 mm i ± 0,2 mm, korzystnie około ± 0,05 mm.
9. 9. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 6, znamienna tym, że częstotliwość ruchu obrotowego (49) obsady (26) wynosi około 60 do 70 Hz, korzystnie około 65 Hz, a częstotliwość ruchu oscylacyjnego obsady (26) wynosi około 120 do 210 Hz, korzystnie około 165 Hz.
10. 10. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że częstotliwości ruchu obrotowego (49) obsady (26) oraz ruchu oscylacyjnego obsady (26) mająjednakowe nakładające się fazy drgań dopiero po wielu cyklach drgań, w szczególności po więcej niż czterech cyklach.
11. 11. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek częstotliwości ruchu obrotowego (49) i ruchu oscylacyjnego jest wartością skończoną.
12. 12. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek częstotliwości ruchu obrotowego (49) i ruchu oscylacyjnego jest ułamkiem okresowym.
13. 13. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek częstotliwości ruchu obrotowego (49) i ruchu oscylacyjnego jest ułamkiem nieokresowym.
14. 14. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że częstotliwości ruchu obrotowego (49) i ruchu oscylacyjnego są niezależne od siebie.
15. 15. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że ruch obrotowy (49) i ruch oscylacyjny obsady (26) wytwarzane są przez silnik elektryczny (8).
16. 16. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że ruch obrotowy (49) obsady (26) wytwarzany jest przez silnik elektryczny (8) a ruch oscylacyjny przez niezależne środki napędowe.

    185 516
17. 17. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 16, znamienna tym, że ruch oscylacyjny wytwarzany jest przez dodatkowy silnik elektryczny.
18. 18. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 16, znamienna tym, że ruch oscylacyjny wytwarzany jest przez oscylator elektromagnetyczny.
19. 19. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 16, znamienna tym, że ruch oscylacyjny wytwarzany jest przez wzbudnik piezoelektryczny.
20. 20. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 3, znamienna tym, że ruch skokowy (50) obsady (26) szczeciny (4) jest wyłączalny zależnie od określonej siły (51) działającej na szczeciny (4).
21. 21. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 20, znamienna tym, że ruch skokowy (50) obsady szczecinowej (26) jest wyłączalny samoczynnie.
22. 22. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 20, znamienna tym, że ruch skokowy (50) obsady szczecinowej (26) jest wyłączany ręcznie.
23. 23. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że ruch obrotowy (49) obsady (26) jest zmiennokierunkowy i odbywa się wokół osi (27) równolegle do szczecin (4) obsady (26).
24. 24. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że część szczotkowa (3) i wałek (20) są elementami składowymi wahacza (11), który jest ułożyskowany odchylnie w uchwycie (2) na osi (12) usytuowanej w przybliżeniu poprzecznie do osi (21) wałka (20).
25. 25. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 15, znamienna tym, że silnik elektryczny (8) jest sprzężony z elementami do wytwarzania wibracji, dołączonymi do przeciwległego do części szczotkowej (3) wysięgnika (14) wahacza (11), którego oś (12) wahań jest usytuowana poprzecznie do osi (21) wałka (20).
26. 26. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 15, znamienna tym, że silnik elektryczny (8) jest sprzężony z elementami do wytwarzania oscylacji, dołączonymi do przeciwległego do części szczotkowej (3) wysięgnika (14) wahacza (11), którego oś (12) wahań jest usytuowana poprzecznie do osi (21) wałka (20).
27. 27. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 25, znamienna tym, że elementem do wytwarzania wibracji jest umieszczony na wałku (31) silnika elektrycznego (8) mimośród (53), do którego przylega wysięgnik (14) wahacza (11).
28. 28. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 26, znamienna tym, że elementem do wytwarzania oscylacji jest umieszczony na wałku (31) silnika elektrycznego (8) mimośród (53), do którego przylega wysięgnik (14) wahacza (11).
29. 29. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 27 albo 28, znamienna tym, że wysięgnik (14) jest zaopatrzony w krążek (54), do którego przylega mimośród (53).
30. 30. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 29, znamienna tym, że mimośrodem (53) jest wałek z co najmniej dwoma garbami, do którego przylega wysięgnik (14) za pośrednictwem krążka (54).
31. 31. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 15, znamienna tym, że silnik elektryczny (8) ma wałek (31), na który nasadzona jest tulejka mimośrodowa, na której wspiera się łożysko kulkowe (43).
32. 32. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 29, znamienna tym, że mimośrodem (53) jest łożysko toczne, w szczególności łożysko kulkowe (43) z mimośrodowym pierścieniem wewnętrznym (44) umieszczonym na wałku (31) silnika elektrycznego (8).
33. 33. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 25 albo 26, znamienna tym, że wysięgnik (14) wahacza (11) jest dociskany w kierunku wałka silnika (31), w szczególności do mimośrodu (53) wałka silnika (31) za pomocą sprężyny zginanej (48).
34. 34. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 4, znamienna tym, ze wahacz (11) ma rozciągającą się w kierunku części szczotkowej (3) rurkę (13), w której jest umieszczony wałek (20), przy czym rurka (13) jest wyprowadzona z uchwytu (2) za pomocą elementu elastycznego, w szczególności elastycznej przepony (18).

    185 516
35. 35. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 15, znamienna tym, że wałek (31) silnika elektrycznego (8) i wałek (20) stanowiący w szczególności część składową wahacza (11) są połączone ze sobą przegubowym czworobokiem (30).
36. 36. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 4, znamienna tym, że wahacz (U) jest ułożyskowany w korpusie (6), umieszczonym w uchwycie (2).
37. 37. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 36, znamienna tym, że w korpusie (6) jest zamocowany silnik elektryczny (8).
38. 38. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 36, znamienna tym, że korpus (6) jest umocowany elastycznie w uchwycie (2).
39. 39. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 4, znamienna tym, że wałek (20) jest ułożyskowany w uchwycie (2) trwale względem osi (12) oraz jest połączony sprzęgłem wyrównawczym z wałkiem szczotkowym (23).
40. 40. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 34, znamienna tym, że element sprzęgający, w szczególności rurka (13) uchwytu (2), jest ułożyskowany w uchwycie (2) z możliwością odchylania względem osi (12).
41. 41. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że wałek (20) jest osadzony w uchwycie (2) z możliwością ruchu oscylacyjnego wokół osi (21) wałka (20).
42. 42. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że wałek (20) jest osadzony w uchwycie (2) z możliwością ciągłego ruchu obrotowego wokół osi (21) wałka (20).
43. 43. Elektryczna szczoteczka do zębów według zastrz. 1, znamienna tym, że wałek (20) jest osadzony w uchwycie (2) z możliwością skokowego ruchu postępowo-zwrotnego w kierunku osi (21) wałka (20).