ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА, СНАБЖЕННАЯ ЭЛЕМЕНТОМ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПИТАНИЕМ Российский патент 2008 года по МПК A61C17/34 A61C17/26 A46B13/00 A61N5/06 A61N7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электрическим зубным щеткам, в которых используется подвижный держатель щетины в сочетании со светоизлучающим элементом, который освещает область чистки и служит основанием для подвижного держателя щетины. В некоторых вариантах зубной щетки имеется съемная головка.

Уровень техники

Зубная щетка, которая излучает свет или генерирует другие виды излучения от одного или нескольких элементов с электропитанием, может быть выполнена различными способами. Ручная или электрическая зубная щетка может иметь элементы с электропитанием, расположенные в ручке или другой удаленной от головки области, и передавать излучения от элементов с электропитанием к головке зубной щетки при помощи передатчика, например при помощи волоконно-оптического кабеля. Однако излучения, переданные посредством передатчика типа волоконно-оптического кабеля, зачастую ослабляются. Например, излученный светоизлучающим элементом свет, который проходит по волоконно-оптическому кабелю, может уменьшить свою силу света и (или) плотность потока по мере прохождения по волоконно-оптическому передатчику. Альтернативно, элемент с электропитанием может располагаться на головке зубной щетки. Однако элемент с электропитанием, расположенный на головке электрической зубной щетки, должен иметь такие размеры и такое расположение, чтобы оставалось место для щетины и механизма электрической зубной щетки. Механизм зубной щетки, особенно приводной вал, занимает значительную часть места, имеющегося в головке и суженной части зубной щетки. Кроме того, увеличение размеров головки и (или) ручки зубной щетки с целью расширить место, чтобы можно было вместить элемент с электропитанием, может привести к тому, что зубная щетка окажется слишком большой для эффективной и удобной чистки поверхностей полости рта. Поэтому желательно иметь электрическую зубную щетку, у которой элемент с электропитанием расположен на головке зубной щетки таким образом, чтобы не затруднять работу механизма. Кроме того, желательно, чтобы элемент с электропитанием располагался на головке зубной щетки таким образом, чтобы не требовались никакие волоконно-оптические и (или) другие передатчики для передачи излучения от элемента с электропитанием к головке электрической зубной щетки.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на расширение арсенала технических средств вышеуказанного назначения и представляет электрическую зубную щетку для применения в полости рта, содержащую ручку, головку и суженную часть, расположенную между ручкой и головкой.

Ручка имеет внутреннюю полость. Во внутренней полости, находящейся в ручке, расположен двигатель и источник электропитания, и двигатель функционально соединен с подвижным держателем щетины при помощи приводного вала.

Головка содержит по меньшей мере один элемент с электропитанием, выполненный в виде ультразвукового преобразователя, и по меньшей мере один подвижный держатель щетины, причем ультразвуковой преобразователь электрически связан с источником электропитания и снабжен ультразвуковым рупором, проходящим от ультразвукового преобразователя к поверхности головки, а двигатель функционально соединен с валом для движения держателя щетины.

Настоящее изобретение представляет также приводной вал для электрической зубной щетки, причем приводной вал расположен между двигателем и подвижным держателем щетины и приводной вал огибает элемент с электропитанием, расположенный на зубной щетке, и при этом работающий приводной вал не касается элемента с электропитанием.

Настоящее изобретение представляет также приводной вал, содержащий элемент с электропитанием, причем элемент с электропитанием расположен на приводном валу.

Настоящее изобретение представляет также электрическую зубную щетку, содержащую головку с подвижным держателем щетины, ручку, имеющую расположенный внутри нее двигатель, светоизлучающий элемент и приводной вал, функционально соединяющий двигатель с подвижным держателем щетины, причем по меньшей мере часть приводного вала является прозрачной.

Настоящее изобретение представляет также электрическую зубную щетку, содержащую ручку, головку, светоизлучающий элемент, приводной вал, расположенный между светоизлучающим элементом и частью зубной щетки, из которой испускается свет, и отражающие элементы, которые отражают свет, идущий от светоизлучающих элементов вокруг приводного вала, к той части головки, из которой испускается свет.

Настоящее изобретение представляет также головную часть электрической зубной щетки для соединения с ручкой, причем головная часть содержит элемент с электропитанием, по меньшей мере один подвижный держатель щетины и по меньшей мере один канал.

Краткое описание чертежей

Изобретение может принимать материальную форму в отдельных частях и сочетании частей, варианты осуществления 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 в соответствии с настоящим изобретением.

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

ФИГ.2а 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.3а представляет вид сбоку в разрезе головной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.3b представляет частичный вид спереди головки и суженной части варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.3с представляет частичный вид спереди линзы светоизлучающего элемента.

ФИГ.4 представляет подробный вид сбоку в разрезе головки электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.5 представляет подробный вид сбоку в разрезе головки электрической зубной щетки, изображенной на ФИГ.1.

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

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

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

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

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

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

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

ФИГ.9 представляет вид в перспективе другого варианта осуществления электрической зубной щетки по настоящему изобретению, в котором зубная щетка содержит головку и суженную часть, которые могут быть отделены от ручки.

ФИГ.10 представляет вид в перспективе головки и суженной части еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.11 представляет вид спереди головки и суженной части варианта осуществления, изображенного на ФИГ.10.

ФИГ.11а представляет вид сзади головки и суженной части варианта осуществления, изображенного на ФИГ.10.

ФИГ.12 представляет вид сбоку головки и суженной части варианта осуществления, изображенного на ФИГ.10.

ФИГ.13 представляет вид сбоку в разрезе варианта осуществления, изображенного на ФИГ.10.

ФИГ.14 представляет частичный вид спереди варианта осуществления приводного вала зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.15 представляет частичный вид спереди варианта осуществления приводного вала зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.15а представляет частичный вид спереди варианта осуществления приводного вала зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.15b представляет частичный вид сбоку варианта осуществления приводного вала, изображенного на ФИГ.15а.

ФИГ.16 представляет частичный вид спереди варианта осуществления приводного вала зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.17 представляет частичный вид сзади варианта осуществления приводного вала зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.18 представляет частичный вид спереди варианта осуществления приводного вала зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.19 представляет вид с торца в разрезе приводного вала, светоизлучающего элемента и отражателей зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.20 представляет вид с торца в разрезе приводного вала и светоизлучающего элемента зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.21 представляет вид с торца в разрезе приводного вала и светоизлучающего элемента зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.22 представляет вид сбоку в разрезе варианта осуществления электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.23 представляет вид сбоку в разрезе варианта осуществления электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.24 представляет вид спереди в разрезе варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.25 представляет вид сбоку в разрезе варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.26 представляет вид спереди в разрезе варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.27 представляет вид сбоку в разрезе варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.28 представляет вид спереди варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.29 представляет вид спереди варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

ФИГ.30 представляет вид спереди варианта осуществления головки и суженной части электрической зубной щетки согласно настоящему изобретению.

Подробное описание вариантов осуществления

В общем, настоящее изобретение относится к инструменту для ухода за полостью рта, используемому во рту, имеющему один или несколько элементов с электропитанием, в том числе, в частности, светодиоды, светоизлучающие элементы, использующие элементы накаливания, лазерные элементы, галогенные элементы, неоновые элементы, флюоресцентные элементы, плазменные элементы, ксеноновые элементы, элементы с нитью для чистки зубов, элементы для массажа, скребущие элементы, теплоизлучающие элементы, элементы, испускающие звуковые волны, элементы, испускающие ультразвук, элементы, испускающие электрический ток, элементы, испускающие вещество, и (или) любое сочетание этих элементов. Такие инструменты для ухода за полостью рта могут включать в себя, в частности, электрические зубные щетки, электрические устройства для чистки зубов ниткой, устройства для полировки зубов, устройства для массажа десен и т.д. В настоящем описании термин «элемент с электропитанием» включает в себя любой элемент с электропитанием, который может преобразовывать электрическую энергию в месте расположения элемента. Например, светоизлучающий элемент может преобразовывать электрическую энергию в свет в месте своего нахождения, например, на головке электрической зубной щетки. Для простоты далее будет рассмотрен вариант осуществления в виде электрической зубной щетки с головкой, на которой расположен светоизлучающий элемент. Такие электрические зубные щетки могут использоваться в качестве средства личной гигиены для чистки зубов и десен с использованием механического движения, когда активируется элемент с электропитанием. Настоящее изобретение относится также к электрической зубной щетке, имеющей сменную или съемную головку и (или) суженную часть. Кроме того, настоящее изобретение относится к комплектам, включающим в себя зубную щетку согласно настоящему изобретению.

В настоящем описании термин «светоизлучающий» элемент включает в себя элемент, который преобразует электрическую энергию в свет. В одном варианте осуществления светоизлучающий элемент согласно настоящему изобретению - это светодиод. В настоящем описании термин «свет» охватывает спектр видимого и невидимого (то есть ультрафиолетового и инфракрасного) света. В описанных здесь различных вариантах осуществления зубных щеток могут применяться светоизлучающие элементы с самыми различными характеристиками. Что касается длины волны, то светоизлучающие элементы, используемые в описанных здесь зубных щетках, могут излучать свет с центральной длиной волны между примерно 10 нм и примерно 10⁶ нм. В одном варианте осуществления зубной щетки согласно настоящему изобретению свет, излучаемый светоизлучающим элементом, может быть больше чем примерно 370, 390, 410, 430, 450, 470, 490, 510, 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, 690, 710 нм и (или) меньше чем примерно 770, 750, 730, 710, 690, 670, 650, 630, 610 нм. В другом варианте осуществления излучаемый свет может иметь длину волны больше чем примерно 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480 и (или) 490 нм и (или) меньше чем примерно 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430, 420 нм. Следует иметь в виду, что конкретный диапазон выбранных длин волн может зависеть от того, какого цвета требуется свет. В одном варианте осуществления излучаемый свет может быть синего цвета.

В одном варианте осуществления электрическая зубная щетка содержит вытянутый корпус, или ручку, головку и суженную часть, расположенную между головкой и ручкой. На головке может быть расположен один или несколько светоизлучающих элементов, которые прилегают к, находятся на или находятся в одном или нескольких неподвижных или подвижных держателях щетины, имеющих на себе множество щетинок. Вставка светоизлучающего элемента в головку электрической зубной щетки может создать помехи механизму электрической зубной щетки, особенно функциональному соединению между приводным валом и подвижным(и) держателем(ями) щетины, в зависимости от расположения светоизлучающего элемента. Чтобы не допустить возникновения такой помехи, один или несколько светоизлучающих элементов могут быть установлены таким образом, чтобы светоизлучающий элемент не располагался между двигателем и подвижным держателем щетины. В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий элемент может быть помещен в центр или на оси движения держателя щетины, совершающего колебательные движения. Кроме того, светоизлучающий элемент может выступать в роли стержня, который служит контактной поверхностью и (или) центром или осью вращения подвижного держателя щетины. Когда светоизлучающий элемент помещают внутрь подвижного держателя щетины, особенно в качестве оси и (или) центра вращения, светоизлучающий элемент не расположен между двигателем и подвижным держателем щетины, а потому приводной вал может быть функционально соединен с подвижным держателем щетины, не испытывая помех со стороны светоизлучающего элемента. Кроме того, светоизлучающий элемент может сделать более точным движение подвижного держателя щетины, препятствуя нежелательным перемещениям подвижного держателя щетины. Например, светоизлучающий элемент, служащий в качестве стержня в центре колеблющегося держателя щетины, может воспрепятствовать невращательному или неколебательному движению колеблющегося держателя щетины. Светоизлучающий элемент может быть неподвижен или он может быть прикреплен к подвижному держателю щетины таким образом, чтобы элемент перемещался вместе с держателем щетины. В других вариантах осуществления светоизлучающий элемент расположен на дальнем конце головки зубной щетки, дальнем по отношению к подвижному держателю щетины. Этот вариант осуществления также позволяет избежать помех функциональному соединению между подвижным держателем щетины и приводным валом.

В других вариантах осуществления, в которых светоизлучающий элемент расположен между двигателем и подвижным держателем щетины, функциональное соединение между приводным валом и подвижным держателем щетины может обеспечивать приводной вал, огибающий светоизлучающий элемент, приводной вал, который служит основанием или опорой для светоизлучающего элемента, приводной вал, который проходит над светоизлучающим элементом, причем по меньшей мере часть приводного вала прозрачна для излучаемого света, приводной вал, который проходит под светоизлучающим элементом, и (или) такая модификация светоизлучающего элемента, когда приводной вал становится частью светоизлучающего элемента. В некоторых вариантах осуществления держатель щетины может содержать область, обычно расположенную в центре держателя, которая пропускает свет. Эта область может быть выполнена из прозрачного или полупрозрачного материала, или эта область может быть отверстием или другой зоной, практически лишенной щетинок, обеспечивая тем самым прохождение света. Эта область может располагаться в любой части головки зубной щетки, в том числе в центре подвижного держателя щетины. Или же электрическая зубная щетка может иметь светоизлучающий элемент, расположенный на одной части головки зубной щетки, и элемент с электропитанием другого типа, например элемент, испускающий ультразвук, расположенный на другой части головки зубной щетки.

Головка содержит продольную ось, один или несколько подвижных держателей щетины или носителей 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 движение самого различного типа. Неподвижные держатели щетины и размещение расположенных на них щетинок могут быть также самыми различными. Например, неподвижные щетинки могут частично или полностью окружать подвижные держатели щетины или могут располагаться в промежутке между подвижными держателями щетины. 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 из 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 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 и 5617601 и в заявках на получение патента США 2003/0134567 и 2003/0163881, 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 светоизлучающих элементов. Альтернативно, 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. Непрерывную работу выключатель обеспечивает за счет наклонной конструкции, когда кнопку нажимают и сдвигают вперед, как в обычном выключателе с фиксацией. Соединение этих двух функций в одном выключателе позволяет потребителю опробовать устройство и проверить его работу до покупки и при этом включать его на продолжительное время, как только оно извлечено из упаковки. С помощью переключателя можно также включать один или несколько светоизлучающих элементов. Светоизлучающие элементы включаются при каждом включении двигателя, однако электрическая зубная щетка может также иметь выключатель, предназначенный для включения светоизлучающего элемента.

Обратимся теперь к чертежам, на которых изображены исключительно варианты осуществления изобретения и которые не преследуют цель ограничить само изобретение. На ФИГ.1 изображена электрическая зубная щетка 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Электрическая зубная щетка может применяться в качестве средства личной гигиены для чистки зубов и десен. Электрическая зубная щетка, изображенная на ФИГ.1, содержит ручку 12 и суженную часть 14, прикрепленную к ручке 12. К суженной части 14 прикреплена головка 16. Как правило, головка крупнее суженной части 14, которая обычно меньше ручки 12.

На ФИГ.2 изображена головка 16, имеющая продольную ось 19 и содержащая подвижный держатель 20 щетины и один или несколько опциональных неподвижных держателей 22 щетины. В этом варианте осуществления неподвижные держатели 22 щетины расположены с противоположных сторон подвижного держателя 20 щетины. Подвижный держатель 20 щетины в этом варианте осуществления расположен в центре головки 16. Подвижный держатель 20 щетины содержит множество щетинок 24, закрепленных и удерживаемых на держателе 20. Подвижный держатель щетины может совершать колебательные или вращательные движения вокруг оси движения, приблизительно перпендикулярной продольной оси 19 головки 16, хотя возможны и другие вышеописанные типы движения. Вдоль этой оси движения подвижного держателя щетины расположен элемент с электропитанием 74, описанный здесь более подробно. В одном конкретном варианте осуществления (изображенном на ФИГ.2а) электрическим элементом является светоизлучающий элемент 75 типа светодиода, расположенный на головке зубной щетки и в целом ниже или под ней, так что поверхность светоизлучающего элемента не выступает над несущей щетину поверхностью подвижного держателя щетины (как показано на ФИГ.22). В некоторых вариантах взаимного расположения подвижный держатель щетины вращается на светоизлучающем элементе или вокруг него или совершает иной тип движения относительно светоизлучающего элемента, который может быть неподвижным. В идеальном случае при таком взаимном расположении светоизлучающий элемент 75 может служить основанием, тем самым выступает в роли опорной контактной поверхности для подвижного держателя 20 щетины. Вышеуказанная ось движения может проходить через светоизлучающий элемент и в зависимости от формы и ориентации светоизлучающего элемента быть коллинеарной ему.

На ФИГ.3 изображена ручка 12, которая дополнительно содержит внутреннюю полость 30, вмещающую двигатель 32. Внутренняя полость 30 в целом проходит вдоль оси 34 и вмещает двигатель 32 и один или несколько источников электропитания типа батареи 60. В сочетании с выключателем 52 могут использоваться переключающие элементы или контакты 50 и 54 для выборочного включения двигателя 32 и светоизлучающего элемента 75. В этом варианте осуществления двигатель 32 приводит в движение подвижный держатель 20 щетины посредством вращающегося вала 44. Вал 44 совершает вращательные или колебательные движения вокруг оси 19. 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. Внутри головки зубной щетки расположен светоизлучающий элемент 75. Имеется выключатель 52 для управления работой электрической зубной щетки, который функционально связан с двигателем 32. Кроме того, выключатель 52 устроен таким образом, чтобы управлять работой одного или нескольких светоизлучающих элементов зубной щетки. Такая работа может быть кратковременной или непрерывной. Когда выключатель 52 замкнут, замыкается цепь между батареей 60, расположенной внутри полости 30 ручки 12, двигателем 32 и светоизлучающим элементом 75.

На ФИГ.3а-3b изображены варианты осуществления электрической зубной щетки, в которых по меньшей мере часть светоизлучающего элемента является стержнем и (или) контактной поверхностью, служащей осью или центром вращения подвижного держателя щетины. Для защиты светоизлучающего элемента от повреждения в результате соприкосновения с подвижным держателем щетины светоизлучающий элемент может быть расположен внутри защитной стойки, а внешние поверхности светоизлучающего элемента или линзы светоизлучающего элемента могут быть покрыты защитным материалом. Покрытие на внешних поверхностях может иметь несколько слоев и может содержать различные материалы. Эти материалы могут включать в себя полимеры, металлы и (или) любой другой материал, который укрепляет поверхности светоизлучающего элемента. Кроме того, чтобы сделать движение подвижного держателя щетины вокруг светоизлучающего элемента более гладким, светоизлучающий элемент может быть покрыт материалом, снижающим трение. Если линза служит стержнем для подвижного держателя щетины, нижняя часть линзы 13 может быть матовой, а не прозрачной и (или) полупрозрачной, а верхняя часть линзы 9 может быть прозрачной и (или) полупрозрачной, чтобы из верхней части линзы излучался свет, как изображено на ФИГ.3с.

В одном варианте осуществления головки зубной щетки 1200, изображенном на ФИГ.3а, приводной вал 1202 содержит отверстие 1204, а подвижный держатель 1206 щетины содержит выступ 1208. Выступ 1208 входит в отверстие 1204 и тем самым функционально соединяет приводной вал 1202 с подвижным держателем 1206 щетины. Подвижный держатель 1206 щетины также содержит отверстие 1210. Светоизлучающий элемент 1275 входит в отверстие 1210, когда подвижный держатель щетины прикрепляют к головке 1212 зубной щетки. При включении зубной щетки движение приводного вала 1202 передается подвижному держателю 1206 щетины, который совершает колебательные движения вокруг светоизлучающего элемента 1275. В этом варианте осуществления приводной вал совершает возвратно-поступательные движения.

В варианте осуществления головки зубной щетки 1300, изображенном на ФИГ.3b, подвижный держатель 1302 щетины содержит отверстие 1304, и приводной вал 1306 входит в отверстие 1304, тем самым функционально соединяя приводной вал 1306 и подвижный держатель 1302 щетины. Когда электрическая зубная щетка работает, движение приводного вала 1306 передается подвижному держателю 1302 щетины, который совершает колебательные движения вокруг светоизлучающего элемента 1375. В этом варианте осуществления зубной щетки приводной вал совершает конусообразное движение.

На ФИГ.4 изображен вариант осуществления зубной щетки, имеющей неподвижный светоизлучающий элемент 75, соединенный со стойкой 91 и (или) расположенный внутри стойки, которая неподвижна и прикреплена к головке 95 зубной щетки в точке 93. В этом варианте осуществления подвижный держатель 97 щетины совершает колебательные или вращательные движения вокруг неподвижного светоизлучающего элемента 75, расположенного внутри стойки 91. Этот светоизлучающий элемент 75, расположенный внутри стойки 91, служит осью вращения для подвижного держателя 97 щетины на головке 95 зубной щетки. От светоизлучающего элемента 75 сквозь стойку 91 и далее вдоль головки 95 и суженной части (не показано) к источнику питания (не показан) могут идти положительный вывод 87 и отрицательный вывод 89.

На ФИГ.5 изображен вариант осуществления, в котором электропитание подается на светоизлучающий элемент 75 при помощи пары электрических контактов 76 и 77, которые создают скользящий контакт с выделенной зоной контакта, находящейся на нижней стороне подвижного держателя 20 щетины, как показано в качестве примера на ФИГ.4. От выключателя и источника питания к контактам 76 и 77 могут идти электрические провода (не показаны), обеспечивающие подачу электроэнергии от источника питания к светоизлучающему элементу. Провода могут идти от ручки через суженную часть 14 к головке 16. Провода могут прилегать к внутренней стенке суженной части 14, так чтобы они не препятствовали движению вала 44. В альтернативном варианте провода могут быть заделаны в суженную часть 14.

Предполагается, что вдоль внешнего края подвижного держателя 20 щетины могут быть расположены кольцевые электропроводящие контактные зоны 80 и 82, которые находятся в электрической связи с парой неподвижных контактов 76 и 77, расположенных внутри головки. Электропроводящие контактные зоны 80 и 82 изолированы друг от друга непроводящим материалом. От электропроводящих контактных зон к светоизлучающему элементу могут идти электрические выводы 84 и 86. На ФИГ.5 изображен светоизлучающий элемент 75, находящийся в контакте с подвижным держателем 20 щетины или находящийся внутри него. В этом варианте осуществления светоизлучающий элемент жестко прикреплен к подвижному держателю 20 щетины и потому перемещается вместе с держателем щетины. Как показано на чертеже, держатель 20 щетины и светоизлучающий элемент 75 совершают колебательные движения вокруг оси 90. В одном варианте осуществления верхняя поверхность светоизлучающего элемента, например, линза 81, находится на одном уровне с верхней поверхностью 92 подвижного держателя 20 щетины, хотя, при желании, верхняя поверхность может быть выше верхней поверхности 92. На верхней поверхности 92 может располагаться щетина (не показана). Могут иметься дополнительные светоизлучающие элементы, расположенные в неподвижных держателях 22 щетины или на них (ФИГ.2).

ФИГ.1-5 в совокупности изображают другие характерные особенности варианта осуществления зубной щетки 10. Например, зубная щетка может иметь одну или несколько областей для держания, например 70 и 72, и, как уже говорилось, выключатель 52, который может избирательно располагаться в области 56 выключателя, расположенной на ручке 12. При включении светоизлучающий элемент освещает определенную область, конкретно область чистки, к которой направлена лицевая поверхность головки.

В другом, связанном варианте осуществления 300 светоизлучающий элемент 375 расположен в отверстии 88, которое проходит сквозь подвижный держатель 320 щетины, что лучше всего видно на ФИГ.6, так что светоизлучающий элемент неподвижен, а подвижный держатель 320 щетины совершает колебательные или вращательные движения вокруг неподвижного светоизлучающего элемента 375. На ФИГ.6 изображен вариант осуществления зубной щетки 300, имеющей головку 316 и суженную часть 314 с подвижным держателем 320 щетины, расположенным на головке. На держателе 320 закреплено множество щетинок 332. Головка может содержать область неподвижных щетинок 322. В этом варианте осуществления светоизлучающий элемент 375 жестко прикреплен к головке 316. Светоизлучающий элемент 375 может частично заходить в отверстие 88 или он может быть расположен ниже нижней поверхности подвижного держателя 320 щетины и полностью находиться внутри головки 316. Осевая линия, или ось, светоизлучающего элемента 375 может также быть осью вращения или колебания подвижного держателя 320 щетины. В некоторых вышеприведенных вариантах осуществления, особенно в том, где светоизлучающий элемент расположен ниже подвижного держателя 320 щетины, подвижный держатель щетины может быть выполнен из прозрачного или полупрозрачного материала. Эта особенность способствует передаче света от одного или нескольких светоизлучающих элементов к области чистки. Такое взаиморасположение может защитить светоизлучающий элемент от воздействия слюны, воды и составов для ухода за полостью рта, используемых совместно с электрической зубной щеткой. Возможен также вариант, когда держатель щетины выполнен из цветного или тонированного материала.

Прозрачные или полупрозрачные держатель щетины и (или) головка могут быть выполнены из различных материалов. В качестве примеров таких материалов можно привести полистирол (PS), поликарбонат (PC), полиметилметакрилат (РММА), полиэтилентерефлаталгликоль (PETG) (промышленно выпускаемой под маркой Eastoman BR003), ацетопропилат целлюлозы (CAP) и их сочетания. Возможен вариант, когда для облегчения обработки этих материалов они подвергаются одному или нескольким циклам термообработки.

В каждом вышеприведенном варианте осуществления светоизлучающий элемент расположен в, на, вокруг, ниже или непосредственно прилегает к подвижному и (или) неподвижному держателю щетины, так что свет направляется на область чистки самым эффективным способом из всех возможных. Кроме того, светоизлучающие элементы могут быть размещены таким образом, чтобы основное направление светового излучения было в общем перпендикулярно верхней поверхности держателей щетины, то есть в общем параллельно направлению щетинок держателя щетины. В одном варианте осуществления светоизлучающий элемент может быть расположен таким образом, чтобы осевая линия 90, или ось, движения светоизлучающего элемента была в общем перпендикулярна верхней поверхности головки и (или) держателя щетины, что лучше всего видно на ФИГ.4. Осевая линия 90 обычно проходит через линзу 81 или отверстие светоизлучающего элемента 75. Когда светоизлучающий элемент расположен внутри, на или ниже подвижного и (или) неподвижного держателя щетины, цилиндрическая область, содержащая светоизлучающий элемент, или объем вокруг осевой линии 90 светоизлучающего элемента может быть свободен от щетинок, так чтобы свет передавался к поверхности чистки без помех со стороны щетинок. Диаметр цилиндрической области, которая свободна от щетинок, может быть больше чем примерно 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 мм и меньше чем примерно 20, 18, 16, 15, 14, 12, 10, 8, 6, 4, 2 мм. Однако подвижный держатель щетины может иметь по меньшей мере одно кольцо щетинок, которые окружают светоизлучающий элемент, как изображено в качестве примера на ФИГ.6. Могут также иметься дополнительные пучки щетинок или внутреннее кольцо пучков щетинок.

На ФИГ.7а и 8 изображены головки зубных щеток, держатели щетины и взаимные расположения щетинок для вариантов осуществления зубной щетки, сделанной согласно настоящему изобретению, которые все содержат один или несколько светоизлучающих элементов.

На ФИГ.7а изображен вариант осуществления зубной щетки 600, имеющей головку 616 и суженную часть 614 в соответствии с настоящим изобретением. Головка 616 содержит единственный держатель 620 щетины, на котором расположен светоизлучающий элемент 675. Держатель 620 щетины содержит одно или несколько концентрических колец щетинок или пучков щетинок 632.

На ФИГ.8 изображена еще одна зубная щетка 800, имеющая головку 816 и суженную часть 814. Головка 816 содержит первый держатель 820 щетины, который является подвижным, и второй держатель 822 щетины, который фиксирован или неподвижен. На обоих держателях щетины расположен светоизлучающий элемент 875. Первый держатель 820 щетины имеет множество пучков 832 щетинок, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 875, а второй держатель 834 щетины имеет множество пучков 822 щетинок, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 875. На ФИГ.8а изображен еще один вариант осуществления настоящего изобретения. Головка и суженная часть зубной щетки 900 содержат три держателя щетины 902, 906 и 908 и два светоизлучающих элемента 975 и 976. Светоизлучающий элемент 976 расположен на держателе 902 щетины, находящемся на дальнем конце головки 904 зубной щетки 900. Светоизлучающий элемент 975 расположен на подвижном держателе 906 щетины, расположенном в центре головки зубной щетки 900. Наконец, держатель 908 щетины расположен на ближнем к ручке 914 конце головки зубной щетки. Держатели 902 и (или) 908 щетины могут быть или подвижными, или неподвижными.

На ФИГ.9 изображена еще одна электрическая зубная щетка 1000, имеющая головку 1016, суженную часть 1014 и ручку 1012. На головке 1016 расположен светоизлучающий элемент 1075. Суженная часть и ручка являются сменными и соединены с возможностью разъединения в точке 1015 и содержат соответствующие структуры для их физического сцепления и для установления электрического соединения между светоизлучающим элементом и источником питания.

На ФИГ.10-13 изображен еще один вариант осуществления зубных щеток по настоящему изобретению. Зубная щетка 1100 содержит головку 1116 и ручку или корпус (не показан) и суженную часть 1114, расположенную между головкой и ручкой. Хотя этот определенный вариант осуществления изображен и описан имеющим съемные головку и суженную часть, настоящее изобретение никоим образом не ограничивается этой конфигурацией. На головке 1116 расположен первый подвижный держатель 1120 щетины и опциональный второй держатель 1122 щетины. Второй держатель 1122 щетины может быть подвижным. Однако существует вариант, когда второй держатель щетины является неподвижным. Каждый из держателей щетины содержит множество отверстий или углублений, предназначенных для удерживания пучков щетинок. Например, первый держатель 1120 щетины содержит множество углублений или отверстий, в которые вставляются щетинки 1124. Опциональный второй держатель 1122 щетины также содержит множество углублений или отверстий, в которые вставляются щетинки 1126. Следует иметь в виду, что в зубной щетке 1100 может использоваться одна или несколько совокупностей фиксированных или неподвижных щетинок вместо или в дополнение к первому держателю 1120 щетины и связанным с ним щетинкам 1124 и второму держателю щетины 1122 и связанным с ним щетинкам 1126.

Зубная щетка 1100 содержит один или несколько светоизлучающих компонентов, расположенных на или внутри головки 1116 щетки. Например, как показано в ФИГ.11 и 12, головка щетки содержит первый светоизлучающий элемент 1175 и второй светоизлучающий элемент 1185. В одном варианте осуществления первый светоизлучающий элемент 1175 расположен в пределах центра первого держателя 1120 щетины и, в частности, его центр совпадает с центром держателя щетины. Как показано на ФИГ.12, первый светоизлучающий элемент 1175 также может быть расположен под первым держателем 1120 щетины. Такое взаимное расположение описано более подробно в настоящем описании. Внутри головки 1116 зубной щетки расположен также второй светоизлучающий элемент 1185. Второй светоизлучающий элемент 1185 может быть расположен внутри головки 1116 щетки, что лучше всего показано на ФИГ.12. Однако, как показано на ФИГ.11, оба светоизлучающих элемента 1175 и 1185 могут находиться снаружи или быть видимыми на внешней поверхности головки 1116 зубной щетки. Светоизлучающий(ие) элемент(ы) может также быть расположен между первым держателем 1120 щетины и вторым держателем 1122 щетины, как показано на ФИГ.11. Второй держатель 1122 щетины может содержать вырез 1127. Эта область выреза может позволить светоизлучающему элементу быть снаружи, и свет, исходящий от светоизлучающего элемента, не встречает препятствий со стороны держателя 1122 щетины. Держатель щетины может также содержать прозрачный и (или) полупрозрачный материал, что позволяет свету беспрепятственно проходить сквозь держатель щетины. Кроме того, области над светоизлучающим элементом могут быть практически свободны от щетинок. Этот второй держатель 1122 щетины может быть неподвижен или может совершать движение, в том числе, в частности, колебательное, вращательное, возвратно-поступательное движение и (или) любое сочетание движений.

Кроме того, если этот второй держатель щетины совершает движение, область выреза 1127 держателя щетины также может перемещаться. Этот вырез 1127 может быть расположен таким образом, что светоизлучающий элемент оказывается закрытым частично или полностью либо вообще оказывается незакрытым держателем щетины, когда держатель щетины совершает движение. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на ФИГ.6а, светоизлучающий элемент 475 расположен частично ниже первого держателя 420 щетины, который расположен в центре головки 416 зубной щетки и частично ниже второго держателя 421 щетины, расположенного на части головки 416, которая находится ближе к суженной части 414 зубной щетки 400. Держатель(и) щетины может содержать полупрозрачный и (или) прозрачный материал, что позволяет свету проходить сквозь держатель щетины, даже если светоизлучающий элемент полностью или частично закрыт держателем щетины. Кроме того, на дальнем конце головки 416 зубной щетки может быть расположен третий держатель 422 щетины, и частично под первым держателем 420 щетины и частично под третьим держателем 422 щетины может быть расположен светоизлучающий элемент 475.

В других вариантах осуществления светоизлучающий элемент может быть расположен на, в или под вторым держателем щетины, расположенным на части головки зубной щетки, находящейся ближе к суженной части, как показано на ФИГ.7, 7b и 8. На ФИГ.7 изображен вариант осуществления зубной щетки 500, имеющей головку 516 и суженную часть 514. Следует иметь в виду, что суженная часть 514 расположена между головкой 516 и ручкой зубной щетки (не показана). На головке 516 расположен единственный подвижный держатель 520 щетины, имеющий множество расположенных на нем пучков щетинок 532. На втором держателе 534 щетины расположен светоизлучающий элемент 575. Зубная щетка 500 может содержать множество неподвижных щетинок 522, расположенных на втором держателе 534 щетины. Светоизлучающий элемент 575 проходит сквозь второй держатель 524 щетины, и область над светоизлучающим элементом 575 практически свободна от щетинок. На ФИГ.7b изображен вариант осуществления зубной щетки 501, имеющей светоизлучающий элемент 575, расположенный ниже второго держателя 576 щетины, который находится в части головки, ближней к суженной части 514. Этот держатель 576 щетины является полупрозрачным или прозрачным, что позволяет пропустить свет сквозь держатель 576 щетины.

На ФИГ.8 изображена часть зубной щетки 800, имеющей головку 816 и суженную часть 814. Головка 816 имеет первый держатель 820 щетины, который подвижен, и второй держатель 822 щетины, который фиксирован или неподвижен. Оба держателя щетины содержат расположенные на них светоизлучающие элементы 875. Первый держатель 820 щетины имеет множество пучков щетинок 832, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 875, и второй держатель 834 щетины имеет множество пучков щетинок 822, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 875. Светоизлучающий элемент 875 проходит сквозь второй держатель 834 щетины, и область над светоизлучающим элементом 875 практически свободна от щетинок.

В другом варианте осуществления зубной щетки 1100, изображенном на ФИГ.11, первый светоизлучающий элемент 1175 совмещен с областью вдоль первого держателя 1120 щетины, которая практически свободна от щетинок. В частности, можно видеть, что первый светоизлучающий элемент 1175 располагается в целом ниже первого держателя 1120 щетины, доступ к нему осуществляется сквозь отверстие 1121, имеющееся в держателе 1120 щетины. Кроме того, первый светоизлучающий элемент 1175 может быть установлен таким образом, что свет, излучаемый этим элементом, не имеет помех, так как он проходит сквозь первый держатель 1120 щетины и минует множество щетинок 1124, выходящих из первого держателя 1120. В целом щетинки 1124 расположены по периметру первого держателя 1120 щетины, образуя кольцеобразную область щетинок и, в частности, образуя концентрический круг вокруг светоизлучающего элемента 1175. Остальная область над внешней поверхностью первого держателя 1120 щетины, которая практически свободна от щетинок, обозначена на ФИГ.13 как область А, которая имеет в целом цилиндрическую форму. Можно видеть, что первый светоизлучающий элемент расположен в центре области А.

На ФИГ.13 изображен также способ соединения и (или) сцепления первого светоизлучающего элемента 1175 и первого держателя 1120 щетины. Первый держатель 1120 щетины может совершать вращательные или колебательные движения непосредственно на светоизлучающем элементе 1175. То есть в некоторых вариантах осуществления светоизлучающий элемент 1175 или компонент этого элемента, такой как линза, колпачок, крышка, экран или сам светоизлучающий элемент, может представлять контактную поверхность или стержень, на котором вращается или колеблется держатель 1120 щетины. Отверстие 1121, имеющееся в держателе 1120, может быть таких размеров и такой конфигурации, чтобы способствовать движению держателя 1120 вокруг элемента 1175. Например, диаметр отверстия может быть несколько меньше, чем максимальный диаметр элемента 1175, имеющего купол, или конусообразный кончик, так что кончик элемента частично заходит внутрь отверстия 1121. В альтернативном варианте отверстие 1121 может быть таких размеров и конфигурации, что его диаметр немного больше диаметра светоизлучающего элемента 1175, так что элемент 1175 заходит далеко в отверстие 1121 или полностью проходит сквозь отверстие 1121. В этой последней конфигурации светоизлучающий элемент служит осью колебания или вращения держателя 1120 щетины.

Кроме того, зубная щетка 1100, изображенная на ФИГ.13, содержит также опциональный второй светоизлучающий элемент 1185, расположенный в целом внутри головки 1116 зубной щетки. Второй элемент 1185 служит преимущественно для того, чтобы дать свет другим прозрачным, полупрозрачным или открытым областям зубной щетки и, в частности, области головки 1116. Любой из светоизлучающих элементов 1175 и (или) 1185 может быть встроен в принимающую или монтажную структуру, имеющуюся в головке, например в стойку, которая создает полость с размером, достаточным для того, чтобы поместить в нее элемент.

Светоизлучающий элемент, например светодиод, содержит светоизлучающую подложку, то есть место, где создается свет, и линзу, то есть место, их которого излучается свет. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как изображено на ФИГ.22, светоизлучающий элемент расположен на головке зубной щетки, так что светоизлучающая подложка 1902 находится ниже и (или) вровень с верхней поверхностью 1915 головки зубной щетки. Верхняя поверхность 1915 может нести на себе щетину. Однако место, из которого излучается свет, то есть линза 1904, идет от верхней поверхности 1915 зубной щетки до дальних кончиков 1916 щетинок 1910, идущих от указанной верхней поверхности 1915. Линза 1904 может содержать эластомерный материал. Эластомерный материал может быть прозрачным и (или) полупрозрачным. В процессе применения линза, содержащая эластомерный материал, может массировать десны и в большей степени способствовать чистоте полости рта. Поверхность линзы может быть ребристой или гладкой. Или же, как показано на ФИГ.23, светоизлучающая подложка 1903 может быть расположена внутри или на верхней части стойки 1913, которая выступает над верхней поверхностью 1915 головки зубной щетки, а линза 1904 доходит до дальних концов 1916 щетинок 1910. На обоих ФИГ.22 и 23 от светоизлучающего элемента идут выводы по всей длине стержня 1913 к головке 1914 и затем проходят вдоль суженной части 1912 и ручки (не показана) для соединения с источником питания.

В другом варианте осуществления зубной щетки, изображенном на ФИГ.24 и 25, на головке 2012 зубной щетки 2000 расположены два электрических элемента. Один элемент является светоизлучающим элементом 2075, расположенным в стойке 2010, и служит в качестве центральной оси для держателя 2004 щетины, совершающего колебательные движения. Второй элемент с электропитанием является элементом 2008, испускающим ультразвук, который расположен в держателе 2006 щетины, ближнем к суженной части 2014 и (или) ручке (не показана) электрической зубной щетки. Однако возможен вариант, когда элемент, испускающий ультразвук, может быть также расположен на дальнем конце зубной щетки над светоизлучающим элементом или когда элемент, испускающий ультразвук, может частично располагаться на суженной части электрической зубной щетки.

На ФИГ.26 и 27 изображен другой вариант осуществления зубной щетки 2001, содержащий элемент, испускающий ультразвук. Элемент, испускающий ультразвук, содержит ультразвуковой преобразователь 2018 и ультразвуковой рупор 2016. Ультразвуковой преобразователь 2018 расположен на головке зубной щетки 2012, а ультразвуковой рупор 2016 проходит от ультразвукового преобразователя 2018 к поверхности зубной щетки, которая входит в контакт с зубами. В этом варианте осуществления зубы вступают в контакт через стенки 2020 и 2022. Эти стенки могут быть из эластомерного и (или) неэластометрного материала и проходить выше и (или) вокруг ультразвукового рупора 2016, создавая тем самым пространство между ультразвуковым рупором и зубами. Это пространство служит в качестве меры предосторожности для недопущения контакта зубов с ультразвуковым рупором. Стенки могут представлять собой неподвижную несущую щетину пластину 2028, и на ней могут располагаться щетинки 2026 (как показано на ФИГ.30). Стенки могут вибрировать, и помещенный поверх стенок гель может передавать вибрацию от ультразвукового элемента к поверхности зубов. Кроме того, щетинки 2024 могут располагаться вокруг стенок и (или) ультразвукового элемента. Щетинки 2024 и 2026, окружающие ультразвуковой рупор 2016 и расположенные на неподвижной пластине 2028, размещенной вокруг ультразвукового рупора 2016, могут вибрировать под воздействием испускания ультразвука ультразвуковым элементом. Эластомерные стенки 2020 и 2222, в том числе неподвижная пластина 2028, служат для удержания состава для ухода за полостью рта между эластомерными стенками и ультразвуковым рупором. Когда этот вариант осуществления зубной щетки используют для чистки зубов, состав для ухода за полостью рта входит в контакт с зубами, способствуя тем самыми передаче ультразвуковых волн от ультразвукового рупора к зубам. Состав для ухода за полостью рта может быть в виде геля. Ультразвуковой элемент можно использовать в сочетании со светоизлучающим элементом 2075, который также может быть расположен на головке зубной щетки.

В варианте 2001 осуществления зубной щетки держатель 2004 щетины, совершающий колебательные движения и расположенный вокруг светоизлучающего элемента 2075, может быть единственной подвижной поверхностью головки зубной щетки, содержащей щетинки 2024. Ультразвуковой элемент, расположенный на головке зубной щетки ближе к ручке 2014, может служить для чистки зубов. Ультразвуковой элемент обладает превосходными зубоочищающими свойствами. Щетинки 2024 могут быть расположены на неподвижных частях головки зубной щетки (как показано на ФИГ.29).

Приводной вал 2026 вариантов осуществления зубной щетки 2000 и 2001 функционально соединяет держатель 2004 щетины, совершающий колебательные движение, с двигателем (не показан) через суженную часть 2014 и конструктивно может быть выполнен таким образом, чтобы огибать ультразвуковой элемент 2008 или ультразвуковой рупор 2016 и ультразвуковой преобразователь 2018, расположенные на головке 2012 зубной щетки, как показано на ФИГ.28. Приводной вал 2026 может иметь смещенную вбок часть 2028, которая огибает ультразвуковой рупор 2016 и ультразвуковые преобразователи 2018 и затем идет внутри головки зубной щетки к держателю 2004 щетины, совершающему колебательные движения. Эта же конструкция позволит приводному валу обойти ультразвуковой элемент 2008.

Зубную щетку, выполненную согласно настоящему изобретению, можно использовать вместе с составом. Однако, если такая зубная щетка используется в сочетании с составом, в том числе, в частности, с составом для отбеливания зубов, состав может накапливаться в зонах вокруг светоизлучающего(их) элемента(ов), например, в зонах вырезов, в отверстиях, через которые светит свет и (или) в которые вставлен светоизлучающий элемент, и (или) в открытых зонах вокруг светоизлучающего(их) элемента(ов). Это накопление может снизить качество и (или) количество света, излучаемого с головки зубной щетки. Чтобы свести к минимуму накопление состава в зонах вокруг светоизлучающего(их) элемента(ов) или на светоизлучающем(их) элементе(ах), на головке и (или) внутри головки зубной щетки могут быть предусмотрены отводные каналы. На ФИГ.11 изображена головка зубной щетки, имеющая каналы 1125 и 1123, которые облегчают отвод состава из зоны вокруг светоизлучающих элементов 1175 и 1185. Канал 1125 может быть образован торцевой поверхностью первого держателя 1120 щетины и торцевой поверхностью второго держателя 1122 щетины. Альтернативно, каналы могут располагаться на, в и (или) под держателем щетины. Обычно каналы начинаются у светоизлучающего элемента, например 1185, и тянутся до боковых поверхностей 1129 головки 1116 зубной щетки. Кроме того, если держатель 1122 щетины совершает возвратно-поступательные движения, составы в канале 1125 могут встряхиваться, что может усилить отток составов от светоизлучающего элемента. Можно также предусмотреть каналы на первом подвижном держателе 1120 щетины. Эти каналы 1123 проходят от ближайшей к светоизлучающему элементу 1175 поверхности держателя щетины к торцевой поверхности 1131 подвижного держателя 1120 щетины. Эти каналы могут представлять собой пазы в держателе щетины. Если подвижный держатель 1120 щетины совершает колебательные движения, то центробежная сила, возникающая в результате колебательных движений, может увеличивать количество состава, текущего от светоизлучающего элемента 1185 к торцу 1131 держателя 1120 щетины. Каналы могут иметь любую форму, которая обеспечивает отток составов от светоизлучающего элемента. Кроме того, каналы 1130, 1132, 1133 и 1134 могут проходить сквозь головку 1116 зубной щетки, позволяя воде вытекать с обратной стороны зубной щетки, как показано на ФИГ.11а. Ширина каналов может быть больше чем примерно 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3 мм и меньше чем примерно 3, 2,5, 2, 1,5, 1 мм, длина - больше чем примерно 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30 мм и меньше чем примерно 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 мм, а глубина - больше чем примерно 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3 мм и меньше чем примерно 3, 2,5, 2, 1,5, 1 мм. Каналы могут также служить для отвода тепла, вырабатываемого электрическим элементом, расположенным на головке зубной щетки.

Если светоизлучающий элемент встроен в подвижный держатель щетины или расположен дальше него, то вносить какие-либо видоизменения в ведущий вал нет необходимости. Однако расположение светоизлучающего элемента в области между подвижным держателем щетины и двигателем может помешать работе приводного вала, препятствуя функциональному соединению приводного вала и подвижного держателя щетины. Поэтому для передачи движения подвижному держателю щетины в приводной вал можно внести видоизменения, которые упростят установление функционального соединения между подвижным держателем щетины и приводным валом. Изображенные приводные валы в общем позволяют расположить светоизлучающий элемент в любом месте зубной щетки, которое соответствует положению приводного вала. Однако ради простоты в дальнейшем описании светоизлучающий элемент будет помещен на головку и (или) в головку зубной щетки. Функциональное соединение между приводным валом и подвижным держателем щетины может обеспечиваться при помощи приводного вала, который огибает светоизлучающий элемент, приводного вала, который служит основанием или опорой для светоизлучающего элемента, приводного вала, который проходит над светоизлучающим элементом, причем по меньшей мере часть приводного вала пропускает излучаемый свет, приводного вала, который проходит ниже светоизлучающего элемента и (или) при помощи такого видоизменения светоизлучающего элемента, при котором приводной вал становится частью светоизлучающего элемента. На ФИГ.14-15 изображены приводные валы, которые огибают светоизлучающий элемент и тем самым позволяют функционально соединить приводной вал с подвижным держателем щетины, когда светоизлучающий элемент расположен между приводным валом и подвижным держателем щетины (как показано на ФИГ.7). Кроме того, если приводной вал вращается, совершает колебательные движения, круговые движения, орбитальное движение и (или) выполняет конусообразные движения, то приводной вал может быть гибким, изгибаясь вокруг светоизлучающего элемента во время работы. Если вал совершает возвратно-поступательные движения, приводной вал может гибким или жестким, лишь бы он во время работы не соприкасался со светоизлучающим элементом.

На ФИГ.14 изображен приводной вал 1400 для применения в электрической зубной щетке, содержащий часть 1402 с боковым смещением, которая огибает светоизлучающий элемент 1475. Этот вариант осуществления приводного вала позволяет функционально соединить двигатель (не показан) с подвижным держателем щетины (не показан) и обогнуть светоизлучающий элемент 1475, который может быть расположен в любом месте головки зубной щетки. Часть 1402 с боковым смещением может быть любой формы и размера, необходимых для огибания светоизлучающего элемента, чтобы приводной вал не касался светоизлучающего элемента во время работы. Форма и размер части 1402 с боковым смещением может привести к образованию областей 1401 и 1403, которые имеют достаточные размеры, чтобы приводной вал не соприкасался со светоизлучающим элементом во время работы. Размеры этих областей могут в значительной степени зависеть от движения вала и расстояния, которое проходит вал. В одном варианте осуществления, когда приводной вал совершает возвратно-поступательные движения, области 1401 и 1403 могут быть больше чем примерно 0 и меньше чем примерно 5 мм.

На ФИГ.15 изображен приводной вал, который огибает светоизлучающий элемент, расположенный на головке электрической зубной щетки. Приводной вал 1407 расщепляется на две части 1405 и 1406 с боковым смещением, эти части с боковым смещением огибают светоизлучающий элемент 1475, а затем части с боковым смещением вновь соединяются, образуя единый приводной вал 1409. Приводной вал может работать, не соприкасаясь со светоизлучающим элементом. Области 1419 и 1421 должны иметь достаточные размеры, чтобы приводной вал не соприкасался со светоизлучающим элементом во время работы. Кроме того, области 1411 и 1413 также должны иметь достаточные размеры, так чтобы приводной вал не касался светоизлучающего элемента. В варианте осуществления, где ведущий вал совершает возвратно-поступательные движения, области 1411 и 1413 могут быть больше чем примерно 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30 мм и (или) меньше чем примерно 30, 25, 20, 15, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2, 1,5, 1, 0,5 мм, а области 1419 и 1421 могут быть больше чем примерно 0 и меньше чем примерно 5 мм.

Вариант осуществления, изображенный на ФИГ.15, может привести к увеличению ширины приводного вала. Чтобы свести к минимуму это увеличение ширины приводного вала, возникающее в результате расщепления приводного вала на две части с боковым смещением, части могут быть вытянутыми в высоту, а не в ширину, как показано на ФИГ.15а и 15b. Приводной вал 1443 расщепляется на две части 1444 и 1445 с боковым смещением, которые затем соединяются, вновь образуя приводной вал 1442. Приводной вал может работать, не касаясь светоизлучающего элемента. Области 1446, 1447, 1448 и 1449 должны иметь достаточные размеры, чтобы приводной вал не касался светоизлучающего элемента во время работы. В варианте осуществления, в котором приводной вал совершает возвратно-поступательные движения, области 1446, 1447, 1448 и 1449 могут быть больше чем примерно 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30 мм и (или) меньше чем примерно 30, 25, 20, 15, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2, 1,5, 1, 0,5 мм. Высота 1450 плеч 1444 и 1445 придает им дополнительную прочность, при этом не требуется увеличивать ширину приводного вала. Высота 1450 может быть больше чем примерно 0,2, 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 15 мм и (или) меньше чем примерно 15, 13, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1,5, 1, 0,75, 0,5, 0,2 мм.

На ФИГ.16-17 изображен вариант осуществления приводного вала, в котором приводной вал служит опорой для светоизлучающего элемента. У этого приводного вала имеется часть с полостью, в которой может быть расположен светоизлучающий элемент. Приводной вал 1410 имеет вырезанную часть 1408, в ней расположен светоизлучающий элемент 1475. Как показано на ФИГ.16, выводы 1415 и 1416 светоизлучающего элемента могут быть вделаны в приводной вал 1410 и проходить по всей длине приводного вала к двигателю. Или же, как показано на ФИГ.17, выводы 1417 и 1418 могут выходить с задней стороны приводного вала 1410 и проходить по головке, суженной части и ручке зубной щетки к двигателю (не показаны).

Как уже говорилось выше, в приводные валы, которые совершают вращательные, колебательные, возвратно-поступательные, круговые, орбитальные и (или) конусообразные движения, могут быть внесены дополнительные видоизменения с тем, чтобы вделать светоизлучающий элемент на и (или) в головку зубной щетки, в том числе приводной вал может быть прозрачным или полупрозрачным, светоизлучающий элемент может располагаться под и (или) над приводным валом и светоизлучающий элемент может быть видоизменен таким образом, что приводной вал становится частью светоизлучающего элемента.

На ФИГ.18-19 изображен приводной вал, который проходит под светоизлучающим элементом. Приводной вал 1500 имеет прозрачную часть 1502 и части 1504 и 1506, которые могут быть либо прозрачными и (или) полупрозрачными, либо непрозрачными (то есть матовыми) и (или) представлять любое сочетание вышеназванного. Приводной вал располагается между светоизлучающим элементом 1575 и частью головки зубной щетки, из которой излучается свет. По меньшей мере часть приводного вала 1502 может быть прозрачной и (или) полупрозрачной. Эта прозрачная и (или) полупрозрачная часть приводного вала 1502 позволяет свету проходить от светоизлучающего элемента сквозь приводной вал и выходить из головки зубной щетки. Эта прозрачная и (или) полупрозрачная часть может быть расположена выше светоизлучающего элемента. Светоизлучающий элемент может быть расположен внутри головки зубной щетки, при этом приводной вал проходит над светоизлучающим элементом, как, например, светоизлучающий элемент 1185 и приводной вал 1141, изображенные на ФИГ.13. Часть головки зубной щетки, из которой излучается свет, может представлять собой отверстие, как, например, отверстие 1121, изображенное на ФИГ.10. Это отверстие может быть закрыто прозрачным и (или) полупрозрачным материалом, чтобы не допускать попадания воды внутрь головки зубной щетки и при этом пропускать свет, излучаемый из головки зубной щетки.

В варианте осуществления, изображенном на ФИГ.19, светоизлучающий элемент 1675 расположен ниже приводного вала 1602 электрической зубной щетки. Приводной вал 1602 может быть либо прозрачным и (или) полупрозрачным, либо непрозрачным и (или) полупрозрачным (то есть матовым). Отражатели 1600 и 1604 отражают свет, излученный светоизлучающим элементом, вокруг приводного вала 1602, тем самым позволяя свету излучаться из головки зубной щетки. Приводной вал может содержать отражающий материал, например отражающее покрытие, которое может служить для повышения качества и (или) количества света, излученного с головки зубной щетки.

На ФИГ.20 изображен светоизлучающий элемент 1775, расположенный между приводным валом 1706 и частью головки зубной щетки, из которой излучается свет. Таким образом, приводной вал не препятствует излучению света светоизлучающим элементом. Кроме того, выводы 1704 и 1702 могут располагаться в стенках головки зубной щетки и проходить по головке и ручке зубной щетки к двигателю (не показаны). Светоизлучающий элемент может быть расположен на опоре и (или) стержне, сквозь который проходит приводной вал к подвижному держателю щетины. В альтернативном варианте светоизлучающий элемент может располагаться на головке зубной щетки, так что не возникает необходимости в опоре и (или) стержне, а приводной вал может проходить под светоизлучающий элементом.

Светоизлучающий элемент может также быть видоизменен таким образом, что приводной вал становится частью светоизлучающего элемента. На ФИГ.21 светоизлучающий элемент имеет линзу 1802, форма которой позволяет подогнать приводной вал под светоизлучающий элемент 1875. Приводной вал 1800 может быть прозрачным и (или) полупрозрачным, тем самым обеспечивая прохождение света сквозь приводной вал к части головки зубной щетки, из которой излучается свет. Кроме того, конструкция, материал и (или) форма могут быть такими, чтобы увеличивать светоизлучение светоизлучающим элементом. Светоизлучающий элемент может быть расположен на внутренней стороне головки зубной щетки, как светоизлучающий элемент 1185, изображенный на ФИГ.13.

С настоящим изобретением можно применять самые разнообразные светоизлучающие элементы. Светоизлучающий элемент может быть небольшим светодиодом с низким энергопотреблением, как, например, промышленно выпускаемые светодиоды под маркой Luxeon™ производства компании Lumileds Lighting, LLC, Сан-Хосе, Калифорния. В число других промышленно выпускаемых светодиодов входят светодиоды производства компании American Opto Plus LED Corporation. Светодиоды могут работать от относительно низковольтного источника постоянного напряжения, которое, например, больше чем примерно 0,5, 1, 2, 2,5, 3, 4, 5 вольт и (или) меньше чем примерно 3, 2,5, 1,5, 1 вольт. Светоизлучающий элемент может иметь диаметр больше чем примерно 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 15, 20 мм и меньше чем примерно 20, 15, 10, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 мм.

С настоящим изобретением можно использовать формирователь напряжения или тока «Формирователь для одноячеистых и многоячеистых светодиодов» ZXSC310 производства компании Zetex Semiconductors, Оулдем, Великобритания. Могут быть предусмотрены отдельные выключатели для отдельного включения светоизлучающего элемента и двигателя. Может быть предусмотрено более одного светоизлучающего элемента. Могут быть предусмотрены различные светоизлучающие элементы с различными спектральными, фотометрическими, радиометрическими и колориметрическими характеристиками (то есть с различными доминирующими длинами волн, длинами волн в максимуме, радиометрической мощностью и т.д.) с тем, чтобы одна электрическая зубная щетка имела несколько сфер применения (то есть первый светоизлучающий элемент может быть приспособлен для применения с первым составом, активируемым светом, а второй светоизлучающий элемент может быть приспособлен для применения со вторым составом, активируемым светом).

Как указывалось выше, в некоторых вариантах осуществления может быть желательно, чтобы один или несколько подвижных держателей щетины вращались, колебались или совершали движение непосредственно на поверхности и в контакте с поверхностью или участком поверхности светоизлучающего элемента. В этих вариантах взаимного расположения настоящее изобретение включает в себя применение слоя или покрытия, снижающего трение, на поверхности светоизлучающего элемента, с которым соприкасается держатель щетины. Этот слой или покрытие могут также служить для снижения износа, который в противном случае имел бы место из-за наличия соприкасающихся поверхностей. Можно применять широкий спектр материалов для покрытия, в том числе известные из уровня техники, которые можно применять в бытовой медицинской технике. Обычно такие покрытия нетоксичны и инертны, долговечны и, в зависимости от сферы применения, могут быть прозрачными или полупрозрачными. Примеры покрытий, которые можно применять в настоящем изобретении, включают в себя, в частности, тефлон и силиконовую смазку, например RT910T производства компании Refrigeration Technologies, невастан 5 производства компании Keystone Lubricants и невастан SFG компании Keystone Lubricants.

Настоящее изобретение может применяться в сочетании почти с любым составом для отбеливания зубов, например, в частности, с составами, описанными в патентах США 6.488.914; 5.851.514; 4.980.152; 3.657.413; 4.983.380; 5.084.268; 5.171.564; 5.376.006; 5.645.428; 5.713.738; RE 34.196; 5.122.365; 6.558.654; 6.555.020; 6.536.628; 6.533.582; 6.521.215; 6.514.543; 6.479.037; 6.447.757; 5.891.453 и 6.419.905. Состав не обязательно должен проявлять усиление отбеливающей способности под воздействием света. Положительный эффект может возникать просто в результате воздействия света от электрической зубной щетки на поверхность зуба перед нанесением отбеливающего состава. Кроме того, дополнительный положительный эффект может возникать вследствие большей эффективности чистки зубов благодаря освещению области чистки. В одном аспекте настоящее изобретение относится к применению описанных здесь зубных щеток во время процедуры отбеливания, при котором отбеливающее действие состава усиливается или ускоряется в результате воздействия света и теплоты, испущенных из светоизлучающего элемента электрической зубной щетки.

В некоторых вариантах осуществления может быть желательно, чтобы зубная щетка и отбеливающий состав соответствовали друг другу. То есть желательно, чтобы в том случае, если отбеливающий состав демонстрирует усиленную или ускоренную отбеливающую способность под воздействием света с определенной длиной волны или диапазоном длин волн, то и длина волны света, испущенного светоизлучающим устройством описанных здесь зубных щеток, была бы такой же или практически такой же, что и эта определенная длина волны. Например, если установлен определенный отбеливающий состав для использования с описанными здесь зубными щетками и если этот состав демонстрирует повышенные эффекты под воздействием света с длиной волны в максимуме от 430 нм до 470 нм, то зубная щетка, которую предполагается использовать в сочетании с этим составом, излучает свет с длиной волны в диапазоне от 430 нм до 470 см.

Электрическая зубная щетка может поставляться в комплекте, содержащем одну или несколько сменных головок, содержащих светоизлучающий элемент. Таким образом, головки могут быть сменными или предназначенными для использования различными членами семьи. Таким образом, различные головки в комплекте могут зачастую различаться цветом. Хотя в вышеприведенном описании ручка питается от батареи, изобретение также включает в себя другие хорошо известные источники питания, такие как шнур для подключения к сетевой розетке или перезаряжаемые аккумуляторы в сочетании с держателем щетки и одновременно зарядным устройством (не показано). В комплект может также входить одна или несколько упаковок веществ или составов для ухода за полостью рта, активируемых светом, например упаковка состава для отбеливания зубов. Кроме того, комплект может содержать другие продукты для ухода за полостью рта, не активируемые светом, и головки зубных щеток, которые не содержат светоизлучающего элемента.

Типичная продолжительность процесса чистки обычно больше чем примерно 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 300, 360, 480 секунд и (или) меньше чем примерно 600, 480, 360, 300, 150, 120, 90, 60, 45 секунд.

Все цитируемые здесь документы, в соответствующей части, приведены в настоящем описании для справки; цитирование любого документа не должно истолковываться как признание этого документа предшествующим уровнем техники по отношению к настоящему изобретению.

Несмотря на то, что были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалисту в этой области техники будет очевидно, что можно внести различные другие видоизменения и модификации, не отклоняясь от сущности и объема изобретения. Подразумевается поэтому, что прилагаемая формула охватывает все такие видоизменения и модификации, которые не выходят за объем настоящего изобретения.

Изобретение относится к электрическим зубным щеткам, снабженным элементом с электрическим питанием. Электрическая зубная щетка содержит ручку, головку и суженную часть, расположенную между ручкой и головкой. Ручка имеет внутреннюю полость, которая содержит двигатель и источник электропитания, а головка содержит держатель щетины и элемент с электропитанием, выполненный в виде ультразвукового преобразователя. Ультразвуковой преобразователь электрически связан с источником электропитания и снабжен ультразвуковым рупором, проходящим от ультразвукового преобразователя к поверхности головки, а двигатель функционально соединен с валом для движения держателя щетины. Использование изобретения позволяет расширить арсенал средств для чистки зубов и ухода за полостью рта. 6 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Электрическая зубная щетка, содержащая ручку, головку и суженную часть, расположенную между ручкой и головкой, при этом ручка имеет внутреннюю полость, которая содержит двигатель и источник электропитания, а головка содержит держатель щетины и элемент с электропитанием, выполненный в виде ультразвукового преобразователя, причем ультразвуковой преобразователь электрически связан с источником электропитания и снабжен ультразвуковым рупором, проходящим от ультразвукового преобразователя к поверхности головки, а двигатель функционально соединен с валом для движения держателя щетины.2. Электрическая зубная щетка по п.1, в которой вал выполнен с возможностью вращения.3. Электрическая зубная щетка по п.1, в которой головка и суженная часть прикреплены к ручке с возможностью разъединения.4. Электрическая зубная щетка по п.1 или 2, в которой ультразвуковой преобразователь окружен щетинками.5. Электрическая зубная щетка по п.1 или 2, в которой головка дополнительно содержит второй элемент с электропитанием.6. Электрическая зубная щетка по п.5, в которой второй элемент с электропитанием выполнен в виде светоизлучающего элемента.7. Электрическая зубная щетка по п.1 или 2, в которой ультразвуковой рупор окружен стенками из эластомерного материала.