FR3003462A1 - IMPROVED DEVICE FOR GUIDING AND PROTECTING AGAINST FLUIDS OF A MECHANICAL ASSEMBLY OF A BIKE-CRANK TYPE, IN PARTICULAR FOR A TOOTHBRUSH. - Google Patents
IMPROVED DEVICE FOR GUIDING AND PROTECTING AGAINST FLUIDS OF A MECHANICAL ASSEMBLY OF A BIKE-CRANK TYPE, IN PARTICULAR FOR A TOOTHBRUSH. Download PDFInfo
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de transmission d'un mouvement proche d'une translation circulaire à un élément à entraîner (6) caractérisé en ce qu'il comporte un palier de guidage (7) assurant en une seule pièce le guidage en translation et la liberté de rotation-oscillation d'un bras de transmission du mouvement animé par un ensemble mécanique de type excentrique (4) placé dans un carter ou boîtier (1). Cet ensemble mécanique, protégé par un système d'étanchéité souple (8) destiné à la protection du mécanisme situé à l'intérieur du carter ou boîtier et réalisé dans un matériau extensible et compressible, en forme de soufflet qui relie le carter ou boîtier au bras de transmission du mouvement (5) tout en ménageant une liberté de mouvement suffisante, permet au bras de transmission de se déplacer et d'imprimer à la partie active interchangeable connectée à son extrémité libre extérieure, le mouvement proche de la translation circulaire. Le mouvement de déplacement généré par le dispositif dans un plan pratiquement parallèle à la surface à traiter permet, par l'intermédiaire d'une partie active appropriée et correctement orientée, de produire l'action nettoyante, massante et (ou) polissante dont les applications sont multiples, en particulier dans le domaine médical et son application à une brosse à dents électrique.The present invention relates to a device for transmitting a movement close to a circular translation to a driving element (6) characterized in that it comprises a guide bearing (7) ensuring in one piece the guiding in translation and the freedom of rotation-oscillation of a transmission arm of the movement animated by an eccentric type mechanical assembly (4) placed in a housing or casing (1). This mechanical assembly, protected by a flexible sealing system (8) for the protection of the mechanism located inside the housing or housing and made of an expandable and compressible material, in the form of bellows which connects the housing or housing to transmission arm of the movement (5) while allowing sufficient freedom of movement, allows the transmission arm to move and print to the interchangeable active part connected to its outer free end, the movement close to the circular translation. The movement movement generated by the device in a plane substantially parallel to the surface to be treated allows, through an appropriate and properly oriented active part, to produce the cleaning, massaging and / or polishing action whose applications are multiple, particularly in the medical field and its application to an electric toothbrush.
Description
00 3 46 2 1 La présente invention concerne la fiabilisation d'un ensemble mécanique de type excentrique en associant un dispositif de guidage solide et précis de la chaîne de transmission du mouvement à un dispositif optimisé de protection du mécanisme contenu dans le carter contre les fluides externes. On connaît par le brevet FR 2 842 095 un mécanisme qui transmet à la partie active d'un appareil de nettoyage, de massage ou de polissage, mais plus particulièrement à une brosse à dents électrique, un mouvement proche d'une translation circulaire continue, le mouvement de cet ensemble mécanique se faisant dans un plan pratiquement parallèle à la surface à traiter. Les dispositifs existant actuellement sur le marché dans ce domaine d'application ont des mouvements différents ou présentent un guidage qui ne protège pas suffisamment le système « bielle-manivelle » contre les forces de réaction qui pourraient être exercées, lors de leur utilisation, sur la chaîne de transmission du mouvement ou présentent une étanchéité moins efficace pour la protection optimale de l'intérieur du corps de brosse et pour la liaison corps de brosse-partie active. Ces différents inconvénients peuvent être à l'origine d'une fiabilité altérée ou insuffisante ou d'une hygiène plus difficile à assurer dans le cadre d'une application médicale ou paramédicale. La conception du guidage et la protection du mécanisme par une étanchéité optimisée sont donc des facteurs importants de fiabilité, de longévité et d'hygiène pour une application médicale ou paramédicale.The present invention relates to the reliability of a mechanical assembly of the eccentric type by combining a solid and precise guide device of the motion transmission chain to an optimized device for protecting the mechanism contained in the casing against fluids. external. Patent FR 2 842 095 discloses a mechanism that transmits to the active part of a cleaning, massage or polishing apparatus, but more particularly to an electric toothbrush, a movement close to a continuous circular translation, the movement of this mechanical assembly being in a plane substantially parallel to the surface to be treated. Devices currently existing on the market in this field of application have different movements or have a guide that does not sufficiently protect the "crank-handle" system against the reaction forces that could be exerted, when they are used, on the machine. movement transmission chain or have a less effective seal for the optimal protection of the inside of the brush body and for the brush body-active part connection. These various disadvantages can be at the origin of altered or insufficient reliability or a more difficult hygiene to ensure in the context of a medical or paramedical application. The design of the guide and the protection of the mechanism by an optimized seal are therefore important factors of reliability, longevity and hygiene for a medical or paramedical application.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique un dispositif de transmission d'un mouvement proche d'une translation circulaire continue à un élément à entraîner caractérisé en ce qu'il comporte un palier assurant en une seule pièce le guidage en translation et la liberté de rotation-oscillation d'un bras de transmission du mouvement, placé dans un carter ou boîtier à l'intérieur duquel est installé un ensemble mécanique de type excentrique entraîné par un motoréducteur qui anime un pignon conique entraînant une roue conique avec excentrique liée au bras de transmission du mouvement, cet ensemble mécanique permettant au bras de transmission de se déplacer et d'imprimer à la partie active interchangeable connectée à son extrémité libre extérieure, le mouvement proche de la translation circulaire. Il comporte selon une deuxième caractéristique un système d'étanchéité souple destiné à la protection du mécanisme situé à l'intérieur du carter ou boîtier, et réalisé dans un matériau extensible et compressible, en forme de soufflet qui relie le carter ou boîtier au bras de transmission du mouvement tout en ménageant une liberté de mouvement suffisante pour le bon fonctionnement du dispositif.The device according to the invention overcomes these disadvantages. According to a first characteristic, it comprises a device for transmitting a movement close to a continuous circular translation to an element to be driven, characterized in that it comprises a bearing ensuring in one piece the guiding in translation and the freedom of movement. rotation-oscillation of a motion transmission arm, placed in a casing or casing inside which is installed a mechanical assembly of eccentric type driven by a geared motor which drives a bevel gear driving a conical wheel with eccentric connected to the arm of transmission of the movement, this mechanical assembly allowing the transmission arm to move and print to the interchangeable active part connected to its outer free end, the movement close to the circular translation. It comprises, according to a second characteristic, a flexible sealing system intended to protect the mechanism situated inside the casing or casing, and made of an expandable and compressible bellows-shaped material which connects the casing or casing to the casing arm. transmission of movement while providing sufficient freedom of movement for the proper functioning of the device.
Selon des modes particuliers de réalisation : - Le système d'étanchéité souple et élastique en forme de soufflet est fixé d'une part sur le carter ou boîtier et d'autre part sur une protubérance située sur le bras de transmission du soufflet. - Les deux extrémités du soufflet peuvent être configurées en forme de joints toriques et venir se placer dans les gorges correspondantes, permettant ainsi une fixation fiable tout en assurant l'étanchéité du dispositif. - Le soufflet peut être fixé à au moins l'une de ses extrémités par collage. - Le soufflet fixé sur le bras de transmission peut comporter à ce niveau un 10 prolongement libre et souple pouvant être légèrement comprimé par la partie active lors de sa connexion et s'opposer ainsi au passage de fluides entre l'extrémité du soufflet et celle de la partie active connectée. - Le palier de guidage (7) est une pièce unique qui comporte un alésage permettant le guidage précis en translation de l'arbre de transmission qui la traverse et qui comporte 15 également un axe de rotation situé dans un plan perpendiculaire à l'axe du mouvement de translation, pour permettre l'oscillo-rotation simultanée nécessaire au dispositif - L'ensemble mécanique de type excentrique peut comporter une roue à excentrique (4) composée d'une roue conique reliée à une partie cylindrique centrée sur le même axe de rotation, elle même prolongée par une partie cylindrique excentrée sur laquelle est 20 connecté l'arbre de transmission par l'intermédiaire de sa partie femelle. L'association de l'action de cette roue à excentrique et de celle du palier de guidage (7) permet d'imprimer à l'arbre de transmission (5) le mouvement proche de la translation circulaire continue de son extrémité libre à laquelle est connecté l'élément à entraîner. L'invention concerne l'application d'un tel dispositif à l'entraînement d'un 25 appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et plus particulièrement à une brosse à dents mécanisée. Les dessins annexés illustrent l'invention : A titre d'exemple non limitatif, les figures 1 et 2 représentent une version du dispositif en coupe dans deux plans perpendiculaires. 30 La figure 1 représente la coupe L-L qui correspond à une vue en coupe des pièces du dispositif dans un plan qui est perpendiculaire à la surface à traiter. La figure 2 représente la coupe N-N qui correspond à une vue en coupe des pièces du dispositif dans un plan qui est parallèle à la surface à traiter. En référence à ces dessins, le dispositif selon l'invention comporte selon une 35 première caractéristique, un palier (7) assurant en une seule pièce le guidage en translation et la liberté de rotation-oscillation du bras de transmission du mouvement (5). Il est placé dans un carter ou boîtier (1) à l'intérieur duquel est installé un ensemble mécanique de type excentrique entraîné par un motoréducteur (2) qui anime un pignon conique (3) entraînant une roue conique avec excentrique (4) liée au bras de transmission du mouvement (5), cet ensemble mécanique permettant au bras de transmission de se déplacer et d'imprimer à la partie active interchangeable connectée à son extrémité libre extérieure (6) le mouvement proche de la translation circulaire. Le dispositif selon l'invention comporte, selon une deuxième caractéristique, un système d'étanchéité souple destiné à la protection du mécanisme situé à l'intérieur du carter ou boîtier et réalisé dans un matériau extensible et compressible, comme dans cet exemple, en forme de soufflet (8) qui relie le carter ou boîtier au bras de transmission du mouvement, tout en ménageant une liberté de mouvement suffisante pour le bon fonctionnement du dispositif. Ce système d'étanchéité souple et élastique en forme de soufflet est fixé d'une part sur le carter ou boîtier par son extrémité large et d'autre part sur une protubérance située sur le bras de transmission pour recevoir la partie plus étroite du soufflet. Les deux extrémités du soufflet, configurées en forme de joints toriques, viennent se placer dans les gorges correspondantes et permettent ainsi une fixation fiable tout en assurant l'étanchéité du dispositif La conception de ce soufflet s'oppose à la pénétration de fluides à l'intérieur du boîtier et permet son remplacement de façon simple en cas de besoin. Dans une variante non représentée, le dispositif selon l'invention peut comporter selon une troisième caractéristique, un prolongement libre et souple de l'extrémité du soufflet fixé sur le bras de transmission pouvant être légèrement comprimé par la partie active lors de sa connexion et s'opposer ainsi au passage de fluides entre l'extrémité du soufflet et celle de la partie active. Cette possibilité peut permettre d'améliorer l'étanchéité au niveau de la connexion de l'élément à entraîner et faciliter l'entretien et l'hygiène. L'invention concerne aussi l'application d'un tel dispositif à l'entraînement d'un appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et plus particulièrement à une brosse à 30 dents électrique. Pour l'exemple d'application de la brosse à dents électrique, le mouvement bien spécifique est imprimé à la tête de brosse dont les poils sont orientés plus ou moins perpendiculairement au plan dans lequel se déplace le bras de transmission. L'extrémité de chaque poil décrit donc le même mouvement circulaire continu, ce qui permet d'avoir en tout point de la brosse la même efficacité. De plus, cette efficacité est amplifiée par le fait que la surface traitée est supérieure à la taille de la partie active. La forme, les dimensions et les caractéristiques de cette partie active, comme celles de l'ensemble mécanique de type excentrique et celles du soufflet peuvent varier selon les modèles ou les applications envisagées. Ces modifications peuvent avoir une incidence sur l'amplitude du mouvement généré et donc sur l'importance de la surface traitée par rapport à la taille de la partie active utilisée. Sur certaines versions, un inverseur du sens de rotation du moteur électrique pourra être prévu, ainsi qu'un variateur de vitesse du moteur, augmentant encore l'efficacité et les possibilités d'utilisation du dispositif. De même, l'alimentation du moteur électrique (batterie, basse tension par exemple) pourra varier et évoluer en fonction des avancées technologiques. La position du moteur électrique d'entraînement par rapport au système bielle- manivelle pourra varier en fonction de la conception de l'appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et des impératifs techniques ou d'encombrement. Ainsi, à titre d'exemple, le moteur pourra être disposé axialement dans le carter, en prolongement de l'ensemble mécanique de type excentrique et entraînera par des engrenages à axes concourants notamment coniques (3+4) le dispositif.According to particular embodiments: - The flexible and resilient bellows-shaped sealing system is fixed on the one hand on the housing or housing and on the other hand on a protrusion located on the transmission arm of the bellows. - The two ends of the bellows can be configured in the form of O-rings and come to be placed in the corresponding grooves, allowing a reliable attachment while ensuring the tightness of the device. - The bellows can be attached to at least one of its ends by gluing. - The bellows attached to the transmission arm may comprise at this level a free and flexible extension that can be slightly compressed by the active part during its connection and thus oppose the passage of fluids between the end of the bellows and that of the active part connected. - The guide bearing (7) is a single piece which comprises a bore for precise guidance in translation of the transmission shaft which passes through it and which also comprises an axis of rotation located in a plane perpendicular to the axis of the translational movement, to allow the simultaneous oscillo-rotation necessary for the device - The mechanical assembly of eccentric type may comprise an eccentric wheel (4) composed of a conical wheel connected to a cylindrical portion centered on the same axis of rotation it itself extended by an eccentric cylindrical part on which the transmission shaft is connected via its female part. The combination of the action of this eccentric wheel and that of the guide bearing (7) makes it possible to impart to the transmission shaft (5) the movement close to the continuous circular translation of its free end to which is connected the element to train. The invention relates to the application of such a device for driving a cleaning, massage or polishing apparatus and more particularly to a mechanized toothbrush. The accompanying drawings illustrate the invention: By way of non-limiting example, Figures 1 and 2 show a version of the device in section in two perpendicular planes. Figure 1 shows the L-L section which corresponds to a sectional view of the device parts in a plane which is perpendicular to the surface to be treated. Figure 2 shows the section N-N which corresponds to a sectional view of the parts of the device in a plane which is parallel to the surface to be treated. With reference to these drawings, the device according to the invention comprises, according to a first characteristic, a bearing (7) ensuring in one piece the guiding in translation and the freedom of rotation-oscillation of the transmission arm of the movement (5). It is placed in a housing or casing (1) inside which is installed a mechanical assembly of eccentric type driven by a geared motor (2) which drives a bevel gear (3) driving a conical wheel with eccentric (4) connected to the transmission arm of the movement (5), this mechanical assembly enabling the transmission arm to move and to print to the interchangeable active part connected to its outer free end (6) the movement close to the circular translation. The device according to the invention comprises, according to a second characteristic, a flexible sealing system for protecting the mechanism situated inside the housing or housing and made of an extensible and compressible material, as in this example, in the form of bellow (8) which connects the housing or housing to the transmission arm of the movement, while providing sufficient freedom of movement for the proper operation of the device. This flexible and elastic bellows-shaped sealing system is fixed on the one hand on the casing or casing by its wide end and on the other hand on a protuberance located on the transmission arm to receive the narrower portion of the bellows. The two ends of the bellows, configured in the form of O-rings, are placed in the corresponding grooves and thus allow a reliable attachment while sealing the device The design of this bellows is opposed to the penetration of fluids to the inside the case and allows its replacement in a simple way when needed. In a variant not shown, the device according to the invention may comprise, according to a third characteristic, a free and flexible extension of the end of the bellows fixed on the transmission arm that can be slightly compressed by the active part during its connection and thus oppose the passage of fluids between the end of the bellows and that of the active part. This possibility can improve the sealing at the connection of the element to be driven and facilitate maintenance and hygiene. The invention also relates to the application of such a device to driving a cleaning, massage or polishing apparatus and more particularly to an electric toothbrush. For the example of application of the electric toothbrush, the very specific movement is printed on the brush head whose bristles are oriented more or less perpendicularly to the plane in which the transmission arm moves. The end of each hair therefore describes the same continuous circular movement, which allows to have the same efficiency at all points of the brush. In addition, this efficiency is amplified by the fact that the treated surface is greater than the size of the active part. The shape, the dimensions and the characteristics of this active part, like those of the mechanical assembly of eccentric type and those of the bellows can vary according to the models or the envisaged applications. These modifications can have an impact on the amplitude of the movement generated and therefore on the importance of the treated surface compared to the size of the active part used. On certain versions, an inverter of the direction of rotation of the electric motor can be provided, as well as a variable speed motor, further increasing the efficiency and the possibilities of use of the device. Similarly, the power supply of the electric motor (battery, low voltage for example) may vary and evolve according to technological advances. The position of the electric drive motor relative to the crank-handle system may vary depending on the design of the cleaning device, massage or polishing and technical requirements or size. Thus, for example, the motor may be arranged axially in the housing, in extension of the mechanical assembly of the eccentric type and will result in gears with intersecting axes including conical (3 + 4) the device.
Dans d'autres versions, le moteur pourra être disposé perpendiculairement au système bielle-manivelle et directement accouplé à l'excentrique. Le mouvement de déplacement généré par le dispositif dans un plan pratiquement parallèle à la surface à traiter permet, par l'intermédiaire d'une partie active appropriée et correctement orientée, de produire l'action nettoyante, massante et (ou) polissante dont les 25 applications sont multiples, en particulier dans le domaine médical.In other versions, the motor may be arranged perpendicular to the connecting rod-crank system and directly coupled to the eccentric. The movement movement generated by the device in a plane substantially parallel to the surface to be treated allows, through an appropriate and properly oriented active part, to produce the cleaning, massaging and / or polishing action of which the 25 applications are multiple, especially in the medical field.
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- 2013-03-25 FR FR1300704A patent/FR3003462B1/en not_active Expired - Fee Related
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