Зубная щетка с разделяемыми электрическими соединениями

Зубная щетка с разделяемыми электрическими соединениями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электрическим зубным щеткам, имеющим отдельную головку щетки, в которых используют один или несколько элементов на головке щетки, требующих источника электрической энергии. Более конкретно, настоящее изобретение относится к зубным щеткам, питающимся от батареи, в которых между головкой и ручкой зубной щетки используются избирательно подключаемые электрические разъемы.

Уровень техники

Известны электрические зубные щетки, использующие сменную или взаимозаменяемую головку щетки, которая присоединяется к ручке или корпусу с возможностью отсоединения. Например, в патенте Российской Федерации №2122819 раскрыта электрическая зубная щетка, содержащая ручку с внутренней полостью, батареи, головку, элемент с электропитанием и электрический разъем. В патенте США 5404608 раскрыта электрическая зубная щетка, имеющая ручку с чистящим компонентом, вставляемым посредством нажатия. В патентах США 4880382 и 5435034 раскрыты электрические зубные щетки, имеющие головки щетки, которые являются сменными или снимаемыми с ручки или корпуса щетки. В обоих патентах 4880382 и 5435034 используется пазовый механизм сцепления головки щетки с ручкой щетки. В патенте США 5465444 описана электрическая зубная щетка, имеющая головку щетки, которая, как утверждается, «натягивается» на ручку.

Однако существует потребность в электрической зубной щетке, имеющей съемную головку щетки, снабженную элементом с электропитанием, а именно: существует потребность в съемной головке щетки, которая может легко и надежно соединяться и разъединяться с ручкой или корпусом зубной щеткисовместно с избирательно подключаемым электрическим разъемом между головкой и ручкой.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает инструмент для ухода за полостью рта, используемый во рту и содержащий ручку, имеющую внутреннюю полость, и головку, которая может отсоединяться от ручки и присоединяться к ручке. Головка включает в себя по меньшей мере один элемент с электропитанием. Инструмент для ухода за полостью рта содержит также по меньшей мере один электрический разъем, причем электрический разъем обеспечивает электрическое соединение между головкой и ручкой при присоединении головки к ручке.

Краткое описание чертежей

Изобретение может быть воплощено в виде отдельных частей и сочетаний частей, воплощения которых более подробно описаны ниже в настоящем описании и проиллюстрированы прилагаемыми чертежами, являющимися составной частью описания.

ФИГ.1 представляет вид в перспективе электрической зубной щетки, имеющей съемную головку щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.2 представляет вид сверху электрической зубной щетки, изображенной на ФИГ.1.

ФИГ.3 представляет вид сбоку в разрезе электрической зубной щетки, изображенной на ФИГ.1.

ФИГ.4 представляет подробный частичный вид в разрезе головки зубной щетки, изображенной на ФИГ.1.

ФИГ.4а представляет вид сбоку в разрезе головки варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.5 представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.6 представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.7 представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.8 представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.9 представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.10 представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.11 представляет вид в перспективе варианта осуществления электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению, в котором зубная щетка включает в себя головку и суженную часть, которая может быть отделена от ручки.

ФИГ.12 и 13 представляют частичные виды сбоку, иллюстрирующие установку сменной головки и суженной части на ручку электрической зубной щетки с подсветкой, изображенной на ФИГ.11.

ФИГ.13а и 13b представляют частичные виды сбоку, иллюстрирующие вариант осуществления зубной щетки согласно настоящему изобретению, в котором зубная щетка содержит электропроводные полимеры.

ФИГ.13с представляет покомпонентное изображение, иллюстрирующее вариант осуществления зубной щетки согласно настоящему изобретению, в котором зубная щетка содержит электропроводные полимеры.

ФИГ.13d представляет частичный вид сбоку, иллюстрирующий вариант осуществления зубной щетки согласно настоящему изобретению, в котором зубная щетка содержит электропроводные полимеры.

ФИГ.14 представляет схему электрических соединений, которую можно использовать в настоящем изобретении.

ФИГ.15 представляет частичное покомпонентное изображение, иллюстрирующее крепление узла головки и суженной части зубной щетки к ручке зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.15а представляет частичный вид, иллюстрирующий крепление головки к ручке зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.15b представляет частичное покомпонентное изображение, иллюстрирующее соединяющий компонент, идущий от головки зубной щетки, в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.15с представляет детализированный вид в разрезе электрической зубной щетки, иллюстрирующий соединение головки и ручки зубной щетки.

ФИГ.15d представляет частичное покомпонентное изображение в разрезе, иллюстрирующее головку и суженную часть зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.16 представляет вид с торца узла головки и суженной части, изображенной на ФИГ.15.

ФИГ.17 представляет детализированное частичное покомпонентное изображение, иллюстрирующее крепление узла головки и суженной части к ручке зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.18 представляет вид с торца ручки и узла головки и суженной части для варианта осуществления, изображенного на ФИГ.17.

ФИГ.19 представляет частичное покомпонентное изображение, иллюстрирующее крепление узла головки и суженной части к ручке зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.20 представляет детализированный вид в перспективе части электрического разъема в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.21 представляет частичное покомпонентное изображение зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.22 представляет частичный детализированный вид сбоку съемной головки и суженной части зубной щетки, изображенной на ФИГ.21.

ФИГ.23 представляет частичный вид в разрезе зубной щетки, изображенной на ФИГ.21 и 22, иллюстрирующий соединение головки и суженной части.

ФИГ.24 представляет вид в перспективе протирающего элемента и разъема в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.25 представляет частичный вид в разрезе зубной щетки, иллюстрирующий соединение головки и суженной части.

ФИГ.26 представляет вид в разрезе зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующий индукционное соединение.

ФИГ.27 представляет частичный вид зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующий индукционное соединение.

ФИГ.28 представляет частичный вид зубной щетки, изображенной на ФИГ.27, иллюстрирующий индукционное соединение.

ФИГ.29 представляет частичное покомпонентное изображение зубной щетки, изображенной на ФИГ.27, иллюстрирующее индукционное соединение.

ФИГ.30 представляет частичный вид зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующий емкостное соединение.

ФИГ.31 представляет частичное покомпонентное изображение зубной щетки, изображенной на ФИГ.30, иллюстрирующее емкостное соединение.

Подробное описание вариантов осуществления

Все опубликованные издания, патенты и заявки на получение патента, приводимые в настоящем описании, включены в него для справки. В общем, настоящее изобретение относится к инструменту для ухода за полостью рта, используемому во рту, имеющему сменные или съемные головку и (или) суженную часть и один или несколько элементов с электропитанием на головке щетки, в том числе, в частности, светоизлучающие элементы. Такие инструменты для ухода за полостью рта могут включать в себя, в частности, электрические зубные щетки, механические устройства для чистки зубов ниткой, устройства для массажа десен и т.д. Ради простоты далее настоящее изобретение будет рассмотрено в виде электрической зубной щетки. Такие электрические зубные щетки могут применяться в качестве средства личной гигиены для чистки зубов и десен с использованием механизированного движения, когда активируется элемент с электропитанием, например светоизлучающий элемент, который может осветить зону чистки, включая зубы и десны. Настоящее изобретение охватывает все типы элементов с электропитанием, используемых или предусмотренных на головке зубной щетки. Кроме того, настоящее изобретение относится к применению и встраиванию избирательно подключаемых электрических разъемов в электрическую зубную щетку, имеющую съемную головку щетки, что обеспечивает электрическую связь между головкой зубной щетки и ручкой зубной щетки. Кроме того, головка зубной щетки может содержать суженную часть, к которой может быть прикреплена ручка зубной щетки. Далее, ручка зубной щетки может включать в себя суженную часть, к которой может быть прикреплена головка зубной щетки. Для простоты в дальнейшем будут рассматриваться соединения между головкой и ручкой зубной щетки. Однако следует иметь в виду, что это рассмотрение также относится к соединениям между головкой и суженной частью и (или) к узлу головки и суженной части, соединенному с ручкой и (или) корпусом. Все эти соединения имеют сходные элементы, но различное положение соединения на зубной щетке.

В одном варианте осуществления представлена электрическая зубная щетка с подсветкой, которая включает в себя удлиненную ручку, головку и суженную часть, отходящую от головки с образованием узла головки и суженной части. Этот узел головки и суженной части может крепиться к ручке. Настоящее изобретение включает в себя варианты осуществления, в которых головка и суженная часть в виде единого комплексного узла выполнены с возможностью отсоединения от ручки зубной щетки. Однако возможен вариант, когда узлом также могут быть суженная часть и ручка, от которых отсоединяется головка. Вдоль участков сопряжения или соединения съемных частей расположен отсоединяемый электрический разъем, описанный в настоящем описании. На головке, рядом, на или внутри неподвижных или подвижных держателей щетины или любого их сочетания могут быть расположены один или несколько светоизлучающих элементов. Держатели щетины могут иметь распложенные на них щетинки, а щетинки могут быть скомпонованы в одну или несколько групп пучков. Эти аспекты в большей степени подробности описаны в настоящем описании.

Далее, зубные щетки содержат электрический разъем. Электрический разъем - это система компонентов на головке, суженной части и (или) ручке зубной щетки, которые при соединении обеспечивают электрический тракт и электрическую связь между головкой и ручкой. Поскольку головка выполнена с возможностью отсоединения от ручки зубной щетки, электрический разъем может быть сконструирован таким образом, чтобы электрическое соединение могло разрываться или отсоединяться при снятии головки и могло быть быстро подключено при присоединении головки. Электрический разъем содержит по меньшей мере один электрический вход и по меньшей мере один электрический выход. Электрический разъем может включать в себя, в частности, компоненты, которые вступают в механический контакт с каждым другим «контактом», индуктивные компоненты, которые электрически соединяют головку с ручкой посредством магнитного поля, и емкостные компоненты, которые электрически соединяют головку с ручкой посредством электрического поля, создаваемого при образовании конденсатора. Вдоль зоны соединения между ручкой, или корпусом, и головкой предусмотрен электрический разъем, примеры которого приведены в настоящем описании. Зубная щетка также может иметь более одного разъема. Возможен также вариант, когда, если суженная часть отходит от головки и (или) ручки, часть разъема расположена на суженной части.

Обеспечение взаимного расположения с быстрым разделением соединения между головкой щетки и ручкой в электрической зубной щетке дает несколько преимуществ. Во-первых, головку или, если требуется, ручку щетки можно легко заменить. Головка щетки может быть с легкостью заменена на другую головку в зависимости от конкретных предпочтений потребителя. Более того, такое быстрое и простое соединение обеспечивает легкость сборки, а также способствует решению проблем хранения и транспортировки благодаря тому, что относительно большую длину щетки можно значительно сократить.

В некоторых вариантах осуществления в зубной щетке, имеющей съемную головку, используется элемент, выступающий наружу из ручки или головки зубной щетки, который входит в соответствующее углубление, прорезь или принимающую область, имеющуюся в ответной части зубной щетки. Этот элемент и принимающая область обеспечивают совместно избирательное отсоединение головки от ручки и обратное присоединение головки к ручке. При таком взаимном расположении электрический разъем располагают вблизи элемента и его приемной области. Например, если разъем содержит два электропроводящих контакта, то первый контакт может быть расположен на элементе, а второй контакт может быть расположен внутри приемной области. Расположение контактов таково, что при присоединении головки к ручке и тем самым закреплении головки в приемной области контакты образуют электрическое соединение друг с другом, обеспечивая тем самым электрический путь между ручкой и головкой зубной щетки.

В альтернативном варианте осуществления в узле крепления между корпусом и головкой щетки может применяться конфигурация с винтом и резьбой, когда или в корпусе, или в головке имеется ввинчивающийся элемент, выступающий в радиальном направлении, а во втором компоненте имеется паз или углубление, предназначенный для приема резьбового элемента. Обеспечивается соответствующий электрический разъем, например, на сочленяющихся поверхностях узла крепления могут быть расположены электрические контакты.

Могут применяться другие конструкции крепления для того, чтобы головка и ручка зубной щетки были разъемными. Например, настоящее изобретение включает в себя, в частности, конструкции крепления, в которых используется соединение типа «штырь-гнездо», разъемное соединение при помощи стопорного штифта, разъемное соединение с фиксатором, разъемное соединение с защелкой, фрикционное соединение и сочетание этих видов соединения. Между головкой и ручкой может располагаться разделяемый электрический разъем, компоненты которого прилегают или находятся внутри областей соединения или сочленения между головкой и ручкой. Однако возможен вариант, когда компоненты разъема, расположенные на головке, могут входить в ручку зубной щетки и (или) компоненты разъема, расположенные на ручке, могут входить в головку зубной щетки.

В любом или во всех приведенных здесь вариантах осуществления могут быть предусмотрены один или несколько протирающих элементов, которые служат для протирки лицевой стороны одного или нескольких электрических разъемов в тот момент, когда головку вновь соединяют с ручкой зубной щетки. Такой протирающий элемент предоставляют и располагают таким образом, что при соединении головки и ручки протирающий элемент проходит по наружной поверхности контактов и практически полностью вытирает их. Эта операция служит для очистки лицевой стороны разъема и удаления накопившихся на ней воды и мусора. Протирающий элемент может быть образован почти из любого элемента, в том числе, в частности, из мягкой резины или другого эластомерного материала.

Головка зубной щетки содержит продольную ось и включает в себя один или несколько подвижных держателей щетины и, опционально, один или несколько неподвижных или фиксированных держателей щетины. Подвижные держатели щетины могут вращаться, поворачиваться, совершать круговые движения, колебаться, совершать возвратно-поступательные движения или совершать любое сочетание движений. Электрические зубные щетки согласно настоящему изобретению могут обеспечивать движения самого различного типа. Неподвижные держатели щетины и размещение расположенных на них щетинок могут быть также самыми различными. Примеры некоторых типов движения держателей щетины и вариантов размещения щетинок, которые можно использовать в настоящем изобретении, описаны в документах US 20030126699; US 20030084525; US 20030084524; US 20030084526; WO 03/063723 и WO 03/063722. Щетинки могут быть выполнены от обычных неэластомерных материалов типа полиэтилена или могут быть сделаны из эластомерных материалов типа природных или синтетических каучуков, полиолефинов, полиэфирамидов, сложных полиэфиров, стироловых полимеров, полиуретанов и т.д. или из сочетания материалов.

Ручка зубных щеток имеет полость, внутри которой расположен двигатель, функционально соединенный с подвижными держателями щетины. От двигателя через суженную часть и по меньшей мере в части головки проходит вал. Под действием двигателя вал может совершать вращательное, колебательное, возвратно-поступательное, круговое, вибрирующее, орбитальное движение или конусообразное движение, передавая одно или несколько движений подвижным держателям щетины. Между двигателем и валом или между валом и подвижными держателями щетины может находиться зубчатая передача для передачи движения подвижным держателями щетины. Примеры вала и (или) зубчатых передач приведены в патентах США 6360395; 5617601; 6178579; 6189693; 6360395 и 6371294, а также в других патентах и патентных публикациях, ссылки на которые приведены в настоящем описании. В ручке также находится источник питания, например одна или несколько батарей, предназначенных для питания двигателя и элементов с электропитанием, расположенных на головке зубной щетки, например, светоизлучающих элементов. В альтернативном варианте питание двигателя в электрической зубной щетке может осуществляться от внешнего источника питания. На ручке расположен выключатель для включения двигателя и (или) светоизлучающего элемента. Выключатель содержит приводную кнопку и металлический контакт. Ручное нажатие формованной приводной кнопки, которая прижимается к металлическому контакту, замыкает цепь, как в обычном выключателе без фиксации. Выключатель может также активировать один или несколько светоизлучающих элементов или другой элемент с электропитанием, расположенный на головке зубной щетки.

В соответствии с настоящим изобретением между приводным валом и одним или несколькими подвижными носителями щетины, расположенными или иным образом удерживаемыми на головке щетки, используется тот или иной тип разъемного соединения. Например, между концом приводного вала, заходящим внутрь головки щетки, и подвижным носителем щетины, расположенным на головке щетки, может использоваться соединение типа «защелка». Следует иметь в виду, что в некотором местоположении или точке приводного механизма используется разъемное соединение, чтобы можно было легко отсоединить друг от друга головку щетки и ручку.

В некоторых вариантах осуществления зубной щетки, в которых компоненты разъема включают в себя контакты, эти контакты могут соединяться друг с другом непосредственно, «поверхность к поверхности», когда головка соединяется с ручкой зубной щетки. В некоторых вариантах осуществления внешние стороны соответствующих контактов в процессе соединения сдвигаются друг относительно друга по меньшей мере частично. Различные контакты могут иметь форму относительно плоских поверхностей, которые вступают в контакт друг с другом, создавая электрическое соединение. Или же контакты могут использовать соединение «штырь-гнездо», известное из уровня техники, в том числе конфигурацию типа «вилка-розетка». Для контактов могут также применяться наклонные поверхности, которые входят в контакт друг с другом или, в зависимости от конкретного варианта применения, могут, благодаря наклонной конфигурации, соединяться друг с другом с относительно большой контактирующей силой. Альтернативно или в дополнение к этому контакты могут включать в себя один или несколько пружинных элементов или других смещающих элементов, которые передают усилие одному или обоим контактам, чтобы еще более способствовать установлению электрической связи между контактами. Однако вышеуказанные конструкции могут применяться в разъемах для установления электрической связи, тем самым обеспечивая электроэнергией элемент с электропитанием, расположенный на головке зубной щетки, и без установления механического соединения, то есть посредством индуктивной или емкостной электрической связи. Независимо от типа разъема при соединении головки и ручки друг с другом разъемы имеют такую конфигурацию и расположение, чтобы обеспечить электрическую связь между головкой и ручкой.

Широкий диапазон конструкций, форм и конфигураций разъемов может применяться в зубных щетках согласно настоящему изобретению. В одном аспекте применяется конфигурация с направляющей, когда либо на головке щетки, либо на ручке имеется одна или несколько направляющих, а на другом компоненте, то есть на головке или на ручке, имеется ответная прорезь или углубление, размер или ориентация которого таковы, чтобы в него входила направляющая, когда головка и ручка соединяются друг с другом. В эти одну или несколько направляющих и прорезей могут быть встроены контакты, которые обеспечивают электрическую связь между головкой щетки и ручкой, когда головка соединяется с ручкой. В частности, одна или несколько пар контактов встроены непосредственно на внешних поверхностях направляющей(-их) или прорези(-ей). Соответствующие контакты могут быть сориентированы и расположены таким образом, что при соединении в конечном положении головки щетки и ручки контакты обеспечивают электрическую связь между головкой щетки и ручкой.

В другом варианте осуществления один или несколько контактов размещены на боковых стойках или других выступающих наружу элементах головки щетки или ручки и после соединения с соответствующим конструктивным элементом на ответной головке или ручке оказываются в состоянии электрической связи с одним или несколькими дополнительными контактами. Кроме того, ручка и (или) головка и (или) части ручки и (или) головки могут включать в себя электропроводные подложки, так что ручка и (или) головка, или их части, могут представлять собой электропроводные контакты. Независимо от места размещения контактов образующаяся электрическая связь обеспечивает передачу электроэнергии из области ручки к головке зубной щетки.

В еще одном варианте осуществления электрическая связь устанавливается посредством осевой конфигурации, при которой соответствующие контакты вступают в электрическую связь друг с другом при повороте либо головки щетки, либо ручки относительно ответного компонента. Такая конфигурация может быть получена при помощи различного взаиморасположения электрических контактов. Например, могут применяться контакты круглой, полукруглой или дугообразной формы. Контакты могут соответствующим образом располагаться на соединяющихся участках головки щетки и ручки.

В еще одном варианте осуществления электрическая связь между головкой и ручкой устанавливается при помощи индукции. В этом варианте осуществления головка содержит вторичную обмотку, которая соединена с элементом с электропитанием, расположенным на головке зубной щетки, а ручка содержит первичную обмотку, которая соединена с батареей. Когда головка и ручка соединены друг с другом, первичная и вторичная обмотки связаны магнитным полем для передачи электрической энергии. Кроме того, электрическая связь между головкой и ручкой может быть установлена при помощи емкости посредством включения соответствующих проводящих материалов в ручку, которая присоединена к батарее, и в головку, которая присоединена к элементу с электропитанием, расположенному на головке. Когда головка соединяется с ручкой, возникают два отрезка проводника, разделенные расстоянием, а потому эти два отрезка проводника образуют конденсатор.

Отбор материалов для компонентов разъема также является еще одним важным аспектом настоящего изобретения. В общем, в качестве компонентов разъемов могут применяться самые различные металлические и неметаллические материалы. В число подходящих металлов входят, в частности, медь, платина, серебро, никель, алюминий, золото, вольфрам и сплавы этих металлов.

Могут применяться электропроводящие неметаллические материалы, например электропроводящие полимеры. В настоящем описании термин «электропроводящие неметаллические материалы» включает в себя материалы, содержащие один или несколько металлоидов и один или несколько металлов, например полимерные составы, содержащие металлические частицы. Часто такие составы получают посредством смешивания твердых проводящих частиц, таких как сажа, нити нержавеющей стали, серебряных или алюминиевых чешуек или никелированных нитей с электроизолирующим блочным термопластиком, например с полистиролом, полиолефинами, нейлонами, поликарбонатом, акрилонитрилбутадиенстирольными сополимерами (ABS) и т.п.

В последнее время растет интерес к замене сажи или составов с наполнением в виде металлических частиц вышеописанного типа полимерами, обладающими собственной электропроводностью, и их смесями с обычными изолирующими полимерами, в том числе, в частности, полианилинами. Полианилин (или сокращено PANI) и его синтез и получение электропроводящей формы этого полимера, например, посредством соединения полианилинов с протонными кислотами, ведущего к образованию солевых комплексов, описан в уровне техники. Кроме того, электропроводящие полимеры известны и применяются в промышленных установках, особенно при производстве электронных компонентов. Некоторые примеры составов, содержащих электропроводящие полимеры, приведены в патентах США 5256335; 5281363; 5378403; 5662833; 5958303; 6030550 и 6149840. Электропроводящие полимерные составы, особенно привлекательные для использования в описанных здесь разъемах, включают в себя полимеры, описанные в патентах США 5866043 и 6685854. В настоящем описании термин «электропроводящие неметаллические материалы» охватывает также и составы такого типа.

Еще одна электропроводящая подложка, которую можно использовать в настоящем изобретении, описана в патентах США 6291568; 6495069 и 6646540. Подложка имеет одно значение проводимости, когда находится в спокойном или неактивном состоянии, и другое значение проводимости, возникающее в результате напряжения, а именно механического или электрического напряжения. Механическое напряжение может включать в себя растяжение и (или) сжатие. Такая подложка содержит гранулированный состав, каждая гранула которого содержит по меньшей мере один практически непроводящий полимер и по меньшей мере один электропроводящий наполнитель. Проводящий наполнитель может представлять собой один или несколько металлов, другие проводящие или полупроводящие элементы и оксиды или неорганические или органические полимеры с собственной проводимостью или полупроводимостью. Размер гранул составляет обычно до 1 мм, и подходящее соотношение объемов гранул (проводника) и полимера составляет по меньшей мере 3:1. Возможен вариант, когда в настоящем изобретении используются другие подложки, которые проводят электрический ток при их сжатии.

Как уже отмечалось, в зубных щетках могут применяться один или несколько элементов с электропитанием, встроенных или иным образом включенных в головку щетки, которые питаются от источника электроэнергии. В описанных здесь зубных щетках источник электроэнергии, например одна или несколько батарей, находится в ручке зубной щетки. Описанные здесь электрические разъемы устанавливают и обеспечивают электрическую связь между головкой щетки и расположенными на ней элементами с электропитанием, требующими электрической энергии, и источником энергии, обычно находящимся в ручке зубной щетки.

Обратимся теперь к чертежам, изображения на которых приведены исключительно с целью иллюстрации аспектов изобретения, а не с целью ограничить изобретение. На ФИГ.1-4 и особенно на ФИГ.1 изображена электрическая зубная щетка 10 с подсветкой согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на ФИГ.1, электрическая зубная щетка содержит ручку 12 и суженную часть 14, присоединенную к ручке 12. К суженной части 14 присоединена головка 16. Как правило, головка больше суженной части 14, которая также обычно меньше ручки 12. Суженная часть и ручка соединены с возможностью разъединения и содержат соответствующие конструктивные элементы для их физического соединения и для установления электрической связи между светоизлучающим элементом и источником энергии. Ручка 12 зубной щетки может включать в себя одну или несколько зон, облегчающих удерживание зубной щетки, например зоны 70 и 72.

На ФИГ.2 изображена головка 16, которая имеет продольную ось 19, и включает в себя подвижный держатель 20 щетины и неподвижные держатели 33 щетины. Неподвижные держатели 22 щетины расположены с противоположных сторон подвижного держателя 20 щетины. Подвижный держатель 20 щетины расположен в центре головки 16. Подвижный держатель 20 щетины поддерживает и включает в себя множество расположенных на нем щетинок 24. Подвижный держатель щетины совершает колебательные движения вокруг оси, приблизительно перпендикулярной продольной оси 19, хотя могут обеспечиваться и другие описанные выше движения.

Как показано на ФИГ.3, ручка 12 далее включает в себя полость 30, в которой расположен двигатель 32. Двигатель 32 приводит в движение подвижный держатель 20 щетины посредством вращающегося вала 44. Функциональное соединение вала 44 и двигателя 32 осуществляет зубчатая передача. Зубчатая передача содержит червячное колесо 40 и пару шестерен 42, 43. Двигатель 32 функционально соединен с червячным колесом 40. Шестерня 42 функционально соединена с шестерней 43 и червячным колесом 40. Имеется светоизлучающий элемент 75, который расположен внутри подвижного держателя 20 щетины. В настоящем описании термин «светоизлучающий» элемент относится к элементу, который преобразует электрическую энергию в свет в отличие от элемента, который просто проводит или передает свет, как, например, волоконно-оптический кабель или провод. Примером светоизлучающего элемента, используемого в настоящем изобретении, служит светодиод. В настоящем описании термин «свет» охватывает спектр видимого и невидимого (то есть, ультрафиолетового и инфракрасного) света. Этот спектр может простираться от света с доминирующей или центроидной длиной волны примерно 10 нм (далекий ультрафиолет) до света с центроидной длиной волны 10⁶ нм (инфракрасный свет), либо спектр может включать в себя видимый свет с центроидной длиной волны между примерно 370 нм и примерно 770 нм. В настоящем описании термин «центроидная длина волны» означает длину волны, которая характеризует воспринимаемый цвет света. Эта длина волны может отличаться от длины волны в максимуме, которая представляет собой длину волны, при которой интенсивность излучения светоизлучающего элемента является максимальной.

На ФИГ.4 изображен светоизлучающий элемент 75, который установлен или прикреплен к подвижному держателю 20 щетины, так что элемент 75 перемещается вместе с подвижным держателем 20 щетины. При помощи пары электрических контактов 76 и 77, которые образуют скользящий контакт со специальными контактными участками, имеющимися на нижней стороне подвижного держателя 20 щетины, к светоизлучающему элементу 75 подводится электроэнергия, как показано в качестве примера на ФИГ.4. От выключателя 50 и источника 60 питания к контактам 76 и 77 могут быть проведены электрические проводники или провода для подачи электроэнергии от источника питания к светоизлучающему элементу. Провода могут проходить от ручки 12 через суженную часть 14 к головке 16. Провода прилегают к внутренней стенке суженной части 14, чтобы они не препятствовали движению вала 44. В альтернативном варианте провода могут быть заделаны в суженную часть 14. Электрические проводники могут представлять собой проводники 54 и 58, изображенные на ФИГ.3.

Если вернуться к ФИГ.3, то на ней изображен выключатель 50, который предназначен для управления работой электрической зубной щетки с подсветкой и который функционально соединен с двигателем 32. Кроме того, выключатель 50 сконструирован таким образом, чтобы включать один или несколько светоизлучающих элементов зубной щетки. Такое включение является, например, кратковременным или непрерывным. Когда выключатель 50 замкнут, замыкается цепь между батареей 60, расположенной в полости 30 ручки 10, и двигателем 32 и светоизлучающим элементом 75. Над отверстием 56 в ручке 12, через которое может быть включен выключатель 50, может быть предусмотрен защитный кожух.

Предполагается, что вдоль внешнего края подвижного держателя 20 щетины могут располагаться электропроводящие контактные участки 80 и 82, которые находятся в электрической связи с парой неподвижных контактов 76 и 77, расположенных внутри головки. Электропроводящие контактные участки 80 и 82 изолированы друг от друга непроводящим материалом. От электропроводящих контактных участков к светоизлучающим элементам могут идти электрические выводы 84 и 86. На ФИГ.4 изображен светоизлучающий элемент 75, расположенный на подвижном держателе 20 щетины или внутри него. В этом варианте осуществления светоизлучающий элемент 75 неподвижно закреплен на подвижном держателе 20 щетины и потому перемещается вместе с держателем 20 щетины. Кончик светоизлучающего элемента 75 находится на одном уровне с верхней поверхностью 21 перемещающегося держателя 20 щетины, хотя, если требуется, он может выступать над верхней поверхностью 21. Может использоваться изображенный прозрачный защитный экран или колпачок 92. В или на неподвижных держателях 22 щетины могут располагаться дополнительные светоизлучающие элементы.

На ФИГ.4а изображен неподвижный светодиод 75, который соединен со стойкой 91, которая неподвижна и закреплена на головке 95 в позиции 93 зубной щетки. Подвижный держатель 97 щетины совершает колебательные или вращательные движения вокруг неподвижного светодиода 75. От светодиода 75 сквозь стойку 91 и затем через всю головку 95 зубной щетки к источнику питания (не показан) проходят положительный вывод 87 и отрицательный вывод 89.

В другом варианте осуществления, изображенном на ФИГ.5, представлена зубная щетка 300, имеющая головку 316 и суженную часть 314. Головка включает в себя один или несколько участков неподвижных щетинок 322 и подвижный держатель 320 щетины. Подвижный держатель 320 щетины содержит пучки щетинок 332. В отверстии 88, которое проходит сквозь подвижный держатель 320 щетины, расположен светоизлучающий элемент 75. Светоизлучающий элемент 75 неподвижен, а подвижный держатель щетины 320 совершает колебательные или вращательные движения вокруг неподвижного светоизлучающего элемента 75. В этом варианте осуществления светоизлучающий элемент 75 неподвижно закреплен на головке 316. Светоизлучающий элемент 75 может частично заходить в отверстие 88, или он может располагаться ниже нижней поверхности подвижного держателя 320 щетины, так чтобы он полностью находился внутри головки 316. Осевая линия, или ось, светоизлучающего элемента 75 может быть также осью вращения или колебания для подвижного держателя 320 щетины.

На ФИГ.6 изображена еще одна зубная щетка 400, имеющая вышеописанные головку 416 и суженную часть 414. Зубная щетка 400 может дополнительно содержать светоизлучающий элемент 75, расположенный внутри головки 416, и иметь один или несколько прозрачных