зубная щетка с разделяемыми электрическими соединениями

Формула изобретения

1. Электрическая зубная щетка, содержащая:

головку, суженную часть и ручку, головка содержит элемент с электропитанием и держатель щетины;

ручка имеет внутреннюю полость, которая содержит источник электропитания и двигатель для движения держателя щетины, причем ручка содержит первичную обмотку в электрической связи с источником электропитания, а головка - вторичную обмотку, электрически связанную с элементом с электропитанием.

2. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что головка дополнительно содержит выпрямитель.

3. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вал, соединенный с двигателем для движения держателя щетины.

4. Электрическая зубная щетка по п.3, отличающаяся тем, что вал проходит через суженную часть.

5. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что суженная часть прикреплена к ручке с возможностью разъединения.

Описание изобретения к патенту

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 10 ⁶ 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 или полупрозрачных участков для пропуска света от элемента 75, например участки 422 и 420.

Когда светоизлучающий элемент расположен внутри головки, то светоизлучающий элемент может располагаться между держателями щетины и не находиться на оси вращения (колебания) подвижного держателя щетины, как показано в качестве примера на ФИГ.6, на котором для большей ясности не изображены щетинки.

Во всех вышеописанных вариантах осуществления светоизлучающий элемент расположен в, на, под или непосредственно рядом с подвижным и (или) неподвижным держателем щетины, чтобы свет направлялся на область чистки с максимальной эффективностью. Кроме того, расположение светоизлучающих элементов может быть таким, чтобы основное направление светового излучения было в целом перпендикулярно к верхней поверхности держателей щетины и (или) в целом параллельно направлению щетинок держателя щетины. Другими словами, светоизлучающий элемент расположен таким образом, чтобы осевая линия 90 светоизлучающего элемента была в целом перпендикулярна верхней поверхности головки и (или) держателя щетины, что лучше всего показано на ФИГ.4. Осевая линия 90 обычно проходит через линзу 92 или выходное отверстие светоизлучающего элемента. Когда светоизлучающий элемент расположен внутри, на или под подвижным и (или) неподвижным держателем щетины, цилиндрическая область или объем вокруг осевой линии 90 светоизлучающего элемента может быть практически лишена щетины, чтобы свет распространялся к поверхности чистки без помех со стороны щетинок. Обычно диаметр цилиндрического объема, который может быть практически лишен щетины, больше, чем примерно 0,6, 0,7, 0,8, 0,9 и (или) 1,0 см, и (или) меньше, чем примерно 2,0, 1,5, 1,4, 1,3, 1,2, 1,1 и (или) 1,0 см. Подвижный держатель щетины может иметь по меньшей мере одно кольцо щетинок, которые окружают светоизлучающий элемент, как показано в качестве примера на ФИГ.5.

На ФИГ.7-10 изображены другие головка, держатель щетины и конфигурации щетинок для электрических зубных щеток с подсветкой, каждая из которых содержит одну или несколько лампочек или светоизлучающих элементов. На ФИГ.7 изображена зубная щетка 500, имеющая 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 щетинок или пучков 532. На втором держателе 522 щетины расположен светоизлучающий элемент 575 и опциональные щетинки 534.

На ФИГ.8 изображена еще одна зубная щетка 600, содержащая головку 616 и суженную часть 614 в соответствии с настоящим изобретением. Головка 616 включает в себя единственный держатель 620 щетины, имеющий расположенный в нем светоизлучающий элемент 675 и щетинки 632.

На ФИГ.9 изображена еще одна зубная щетка с головкой 716 и суженной частью 714, имеющая единственный расположенный на ней держатель 720 щетины. Держатель 720 содержит щетинки 732. На головке 716 непосредственно рядом с держателем 720 щетины расположен светоизлучающий элемент 775. Однако светоизлучающий элемент 775 не расположен на держателе щетины.

На ФИГ.10 изображена еще одна зубная щетка 800 с головкой 816 и суженной частью 814, имеющая первый держатель 820 щетины, который подвижен, и второй держатель 822 щетины, который фиксирован или неподвижен. Оба держателя щетины имеют 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 822 щетины имеет множество пучков щетинок 834, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 875.

На ФИГ.11-13 и, в частности, на ФИГ.11 изображена еще одна электрическая зубная щетка 1000 с подсветкой, имеющая узел 1016, состоящий из головки и суженной части, и ручку 1012. На узле 1016, состоящем из головки и суженной части, расположен светоизлучающий элемент 1075. Узел, состоящий из суженной части и головки, соединен с ручкой 1012 с возможностью отсоединения по границе 1015 соединения и содержит соответствующие конструктивные элементы для их физического соединения и для установления электрической связи между светоизлучающим элементом и источником энергии. На ФИГ.12 и 13, изображены головка и суженная часть 1016, которые дополнительно содержат подвижный держатель 1020 щетины и неподвижный держатель 1022 щетины. На неподвижном держателе 1022 щетины расположен светоизлучающий элемент 1075.

Головка и суженная часть 1016 содержат два небольших штырька или выступающих элемента 1036 (изображены штриховой линией), расположенных внутри торцевого участка суженной части 1032. Выступающие элементы имеют такие размеры, чтобы входить в Г-образную прорезь 1042 или принимающую область, расположенную на ответном торцевом участке 1040 ручки 1012. Ширина Г-образных прорезей 1042 немного превышает ширину небольших выступающих элементов, что позволяет небольшим выступающим элементам входить в Г-образные прорези. Глубина Г-образной прорези практически равна высоте небольших выступающих элементов, чтобы небольшие выступающие элементы могли входить в Г-образные прорези.

Для присоединения головки и суженной части к ручке пользователь совмещает небольшие выступающие элементы с небольшими выступами на верхней поверхности 1044 Г-образных прорезей. Пользователь толкает или вжимает головку и суженную часть 1016 вниз, так чтобы небольшие выступающие элементы уперлись в нижнюю поверхность 1046 Г-образных прорезей 1042. Когда небольшие выступающие элементы упираются в нижнюю поверхность 1046 Г-образных прорезей, пользователь поворачивает головку и суженную часть 1016 примерно на 90 градусов относительно ручки 1012, фиксируя таким образом головку на месте, как показано на ФИГ.13. Верхняя поверхность каждого выступающего элемента оказывается зафиксирована под верхней поверхностью каждой Г-образной прорези 1042. Таким образом, пользователь выполняет действие «нажать и повернуть» в отношении совместно действующих штырьков и направляющих прорезей, чтобы полностью закрепить головку на ручке и обеспечить фиксированное соединение этих двух компонентов.

На сочленяемых участках суженной части и ручки расположены один или несколько электрических контактов, обеспечивающих разъемное электрическое соединение между ними. Например, первый набор совмещаемых электрических контактов, представляющих положительное электрическое соединение между ручкой и суженной частью, расположен в пределах сочленяемого участка суженной части и ручки и обеспечивает электрическую связь с одним или несколькими светоизлучающими элементами на головке, например с элементом 1075 на ФИГ.13. Второй набор совмещаемых электрических контактов, представляющих отрицательное или заземляющее электрическое соединение, также расположен между суженной частью и ручкой. После соединения суженной части и ручки первый и второй наборы контактов вступают в электрическую связь друг с другом. Пример первого набора электрических контактов 1052 (изображен штриховой линией) и 1054 приведен на ФИГ.12. Эти контакты после соединения головки и ручки обеспечивают электрическую связь между светоизлучающим элементом 1075 и источником энергии электрической зубной щетки. Хотя изображенные электрические контакты отделены от штырьков и прорезей, которые механически соединяют суженную часть и ручку, возможен вариант, когда электрический контакт 1054 расположен на дне Г-образной прорези 1042, а электрический контакт 1052 является частью штырька 1036, так что когда штырек 1036 входит в Г-образную прорезь, устанавливается электрическая связь между головкой и ручкой. В этом варианте осуществления штырек и Г-образная прорезь могут быть полностью или частично выполнены из проводящего материала. Второй (заземляющий) набор электрических контактов может быть расположен на противоположной, аналогично расположенной системе из щели и штырька (не показана), находящейся напротив первого штырька 1036 и первой прорези 1042. Возможно применение других конфигураций и методов подачи электрической энергии к одному или нескольким светоизлучающим элементам, расположенным на съемных суженной части и головке. Например, можно применить подпружиненные контакты. Кроме того, хотя настоящий вариант осуществления описан в отношении головки и суженной части, отделяемых от ручки, возможен вариант, когда в головке, которая отделяется от суженной части, в то время как суженная часть неподвижно прикреплена к ручке, могут также применяться электрические соединения по настоящему изобретению.

В другом варианте осуществления (изображенном на ФИГ.13а-b) головка 1003 и ручка 1005 зубной щетки 1001 содержат электропроводящие подложки, в том числе, в частности, металлы и (или) электропроводящие полимеры. Одна часть 1007 головки 1003 может содержать проводящую подложку, соединенную с отрицательным электродом 1023 элемента с электропитанием, в том числе, в частности, светодиода 1075, а другая часть 1009 головки 1003 может содержать проводящую подложку, соединенную положительным электродом 1021 светодиода 1075. Эти электропроводящие части головки могут быть отделены друг от друга изолирующим материалом 1011. Эти материалы могут быть слоистыми или состоять из частей, которые в собранном виде образуют головку. Части ручки зубной щетки могут также содержать электропроводящие подложки, причем одна электропроводящая часть 1013 ручки соединена с положительным полюсом 1017 батареи, а другая электропроводящая часть 1015 ручки соединена с отрицательным полюсом 1019 батареи. Когда головку и корпус соединяют друг с другом, электропроводящая часть ручки, соединенная с положительным полюсом батареи, соединяется с электропроводящей частью головки, соединенной с положительным электродом элемента с электропитанием, расположенного на головке, в том числе светодиода 1075, в то время как электропроводящая часть ручки, соединенная с отрицательным полюсом батареи, соединяется с электропроводящей частью головки, соединенной с отрицательным полюсом элемента с электропитанием, расположенного на головке, в том числе светодиода 1075, таким образом замыкая электрическое соединение. В другом варианте осуществления части ручки 1027 и головки 1025, которые вступают в контакт друг с другом при соединении головки и ручки, могут содержать слой полимера, обладающего электропроводящими свойствами. Этот слой может быть поделен на электропроводящие части 1035, 1031, 1043, 1039, между которыми расположен изолирующий материал 1037, 1033, 1045, 1041. При соединении головки и корпуса электропроводящая часть ручки 1043, соединенная с положительным полюсом батареи, соединяется с электропроводящей частью головки 1035, соединенной с положительным электродом элемента с электропитанием, расположенного на головке, в том числе светодиода 1075, в то время как электропроводящая часть ручки 1039, соединенная с отрицательным полюсом батареи, соединяется с электропроводящей частью головки 1031, соединенной с отрицательным полюсом элемента с электропитанием, расположенного на головке, в том числе светодиода 1075, таким образом замыкая электрическое соединение. Слой электропроводящего полимера может быть соединен с батареей и (или) светодиодом при помощи проводов, которые впрессованы в слой электропроводящего полимера.

Кроме того, проводящая подложка может также содержать проводящие частицы. Когда эта проводящая подложка бездействует, она не проводит электрический ток и может служить изолятором. Однако, когда проводящую подложку сжимают, проводящие частицы уплотняются, что приводит к образованию электропроводящей подложки. Эта подложка может быть слоем 1043 и 1039 полимера на соединяющихся частях зубной щетки, как показано на ФИГ.13с и 13d. Наконец, возможен вариант разъема, содержащего любое сочетание частей зубной щетки, образованного из проводящих подложек и (или) обычных электрических контактов. Например, один компонент разъема может представлять головку, содержащую проводящий полимер и изолирующий слой между электропроводящими частями головки, а ответная часть может представлять обычные контакты, содержащие металл, расположенные на или в ручке зубной щетки.

Следует иметь в виду, что описанные здесь разъемные узлы могут включать в себя любое число контактов. В настоящем описании один контакт иногда называется «положительным» или обозначается знаком «(+)». А другой контакт может называться «отрицательным» или обозначаться знаком «(-)». Специалисту в данной области техники будет понятно, что эта терминология относится к относительному электрическому потенциалу контактов и что такое обозначение используется для установления правильного электрического соединения между источником питания, то есть батареей, и элементами с электропитанием, предусмотренными на зубной щетке и (или) на головке. Такая терминология и ее применение в настоящем описании не должны накладывать ограничения на тип соединения, используемого для элементов с электропитанием. Например, некоторые светоизлучающие элементы могут создавать или излучать свет независимо от их соединения с источником питания или с цепью питания.

Кроме того, следует иметь в виду, что контакты могут быть расположены в различных частях зубных щеток и иметь самые различные конфигурации. Например, настоящее изобретение включает в себя, в частности, наличие положительного (+) и отрицательного (-) набора контактов на головке и наличие другого набора из положительного (+) и отрицательного (-) контактов на ручке, так что при соединении головки и ручки соответствующие положительные (+) контакты вступают в электрическую связь друг с другом и соответствующие отрицательные (-) контакты вступают в электрическую связь друг с другом. Возможен также вариант, когда имеется три или более положительных (+) контакта для обеспечения многих электрических путей, например, для многих элементов с электропитанием на головке щетки, и два отрицательных (-) контакта, которые обеспечивают единую или общую «землю» для совокупности элементов с электропитанием. В альтернативном варианте питание многих элементов с электропитанием может осуществляться при помощи одной электрической цепи, в которой используется два положительных контакта и два отрицательных контакта в области, где происходит разрыв электрической цепи. Следует иметь в виду, что указанные контакты или наборы контактов могут располагаться на, вокруг или внутри зубных щеток настоящего изобретения в любой конфигурации.

Описанные здесь контактные узлы могут иметь различную форму. Например, набор или множество контактов могут быть объединены в единый узел или могут образовывать единый узел. Один такой узел может располагаться на или внутри одной части зубной щетки, например головки, а другой узел может располагаться на или внутри другой части зубной щетки ,например ручки. При соединении указанных частей контактные узлы устанавливают электрическую связь. Контактные узлы, установившие электрическую связь, могут обеспечивать множество электрических соединений между электрическими проводниками, для множества электрических цепей, электрических путей и т.д.

На ФИГ.15 и 16 изображена другая зубная щетка варианта осуществления 1100 в соответствии с настоящим изобретением. Зубная щетка 1100 содержит ручку 1112 и узел 1116 головки, который может быть отделен от ручки 1112. Головка 1116 включает в себя подвижный носитель 1120 щетины, имеющий множество расположенных и удерживаемых на нем щетинок 1122. Далее, головка 1116 включает в себя множество светоизлучающих элементов 1120, которым требуется источник электрической энергии. Ручка 1112 определяет область сцепления, в общем расположенную вблизи одного из ее концов, и, в частности, включает в себя элемент 1140, который выступает из торца 1113 ручки 1112 и в общем находится на одной прямой с продольной осью ручки 1112. Элемент 1140 окружает часть приводного вала 1150, который также выступает из ручки 1112. Элемент 1140 включает в себя направляющую 1142, отходящую в радиальном направлении (или вбок) от элемента 1140. Направляющая 1142 проходит по всей длине или практически по всей длине элемента 1140. По крайней мере, на части направляющей 1142 расположен электропроводящий контакт 1160.

На ФИГ.16 изображен вид головки 1116 с торца, и на нем видна принимающая область 1170, которая находится во внутренней полости, имеющейся в головке 1116, и к которой имеется доступ с торца головки 1116. Размеры и ориентация принимающей области 1170 таковы, чтобы она входила в зацепление с элементом 1140 ручки 1112 после присоединения или повторного присоединения головки 1116 к ручке 1112. Следует иметь в виду, что в головке 1116 имеется соответствующая принимающая область для приводного вала, которая обеспечивает передачу движения приводного вала 1150 подвижному носителю 1120 щетины. В принимающей области 1170 расположен также электропроводящий контакт 1172. Контакт 1172 расположен внутри принимающей области 1170 таким образом, чтобы при присоединении головки 116 к ручке 112 контакт 1172 оказывался в электрической связи с контактом 1160.

На ФИГ.15а-с изображен вариант осуществления зубной щетки 1101 в соответствии с настоящим изобретением. Зубная щетка 1101 содержит ручку 1119 и съемную головку 1103. Головка включает в себя соединительный элемент 1107, который действует совместно с принимающей областью 1109, имеющейся в ручке 1119. На соединительном элементе 1107 расположены компоненты электрического разъема, например контакты 1111 и 1117 (как показано на ФИГ.15b), и после соединения головки с ручкой (как показано на ФИГ.15с) эти компоненты вступают в электрическую связь с другими компонентами разъема, например с контактами 1115 и 1125, расположенными в принимающей области ручки 1119. Когда головка соединяется с ручкой (как показано на ФИГ.15с), головка оказывается в электрической связи с ручкой, и компоненты разъема, расположенные на головке, входят внутрь ручки 1119, что защищает их от попадания воды. Возможен также вариант, когда компоненты электрического разъема, расположенные на ручке, могут входить внутрь головки зубной щетки (как показано на ФИГ.15d). Головка содержит принимающую область 1125, а компоненты разъема, расположенные на ручке, находятся на соединительном элементе 1127, выступающем из ручки. В принимающей области расположены компоненты электрического разъема, расположенные на головке, например контакты 1131 и 1133. После соединения головки 1103 с ручкой 1119 электрические контакты 1131 и 1333, расположенные в принимающей области 1125, оказываются в электрической связи с компонентами разъема, расположенными на ручке, а именно с электрическими контактами 1135 и 1137, расположенными на соединительном элементе 1127, выступающем из ручки. В области сочленения между ручкой 1123 и головкой 1103 может применяться уплотнение, в том числе, в частности, уплотнительное кольцо 1123, что в еще большей степени препятствует попаданию влаги во внутренние полости электрической зубной щетки и нарушению электрической связи между контактами.

На ФИГ.17 и 18 изображен еще один вариант осуществления зубной щетки 1200 в соответствии с настоящим изобретением. Зубная щетка 1200 содержит ручку 1212 и съемную голову 1216. Ручка 1212 включает в себя соединительный элемент 1240, который действует совместно с принимающей областью 1270, имеющейся в головке 1216. На торце ручки расположен контакт 1260, который после присоединения головки 1216 к ручке 1212 вступает в электрическую связь с другим электропроводящим контактом 1272, расположенным на ответном торце головки 1216. На ФИГ.18 изображена конфигурация контактов 1260 и 1272. Следует иметь в виду, что в области зацепления ручки 1212 и головки 1216 могут быть расположены один или несколько направляющих элементов, которые обеспечивают правильное положение, например поворот головки 1216 относительно ручки 1212.

На ФИГ.19 изображен еще один вариант зубной щетки 1300 в соответствии с настоящим изобретением. Зубная щетка 1300 содержит ручку 1312 и головку 1316, которые выполнены с возможностью избирательного соединения друг с другом. Ручка 1312 включает в себя цилиндрический элемент 1340. Вдоль элемента 1340 располагается контакт 1360. Головка 1316 содержит внутреннюю принимающую область 1370, размеры и ориентация которой таковы, чтобы образовать соединение с элементом 1340. В области 1370 расположен еще один контакт 1372. При соединении головки 1316 с ручкой 1312 контакты 1360 и 1372 находятся в электрической связи и создают электрический тракт или путь между головкой 1316 и ручкой 1312.

На ФИГ.20 изображена часть еще одного варианта осуществления зубной щетки 1400 в соответствии с настоящим изобретением. Изображение относится к области зацепления либо ручки 1412, либо головки 1416 зубной щетки 1400. В области зацепления расположен пандус, или наклонный элемент, 1450, имеющий расположенный на нем электропроводящий контакт 1470. Контакт 1470 может быть расположен на наклонной поверхности элемента 1450 или может находиться в другом месте области зацепления, например, в частности, на участках, показанных на ФИГ.20 штриховыми линиями, изображающими альтернативные варианты расположения контакта 1470, а именно 1470а, 1470b, 1470с и 1470d.

На ФИГ.21-23 изображен еще один вариант осуществления зубной щетки 1510 согласно настоящему изобретению. Зубная щетка 1510 содержит ручку 1512, суженную часть 1514, выступающую из торца ручки 1512, и съемную головку 1516. На головке 1516 установлен подвижный носитель 1520 щетины, имеющий множество выступающих из него щетинок. Между подвижным носителем щетины 1520 и торцом головки 1516, к которому прикреплена суженная часть 1514, расположено множество фиксированных или неподвижных щетинок 1522. Следует иметь в виду, что ручка 1512 и суженная часть 1514 в общем и целом содержат двигатель и приводной механизм, описанные в настоящем описании. На ФИГ.21 изображен дальний конец приводного вала 1530, выступающий из ручки и суженной части. Головка 1516 содержит один или несколько элементов с электропитанием, например, таких, какие были описаны выше. Головка 1516 соединяется с суженной частью 1514 при помощи соединительного конструктивного элемента 1550 следующим образом.

Как показано на ФИГ.22 и 23, соединительный конструктивный элемент 1550 включает в себя одну или несколько направляющих и один или несколько электрических контактов 1560, расположенных на внешней поверхности направляющих. В одном варианте осуществления соединительный конструктивный элемент 1550 включает в себя первую направляющую 1552 и вторую направляющую 1554, идущую в общем параллельно первой направляющей 1552. Каждая направляющая включает в себя по меньшей мере один контакт типа контакта 1560, изображенного на направляющей 1554, и контакт 1562, изображенный на противоположно направленной стороне направляющей 1552. Суженная часть 1514 содержит принимающую область, которая для конструкции, показанной на упомянутых чертежах, включает в себя по меньшей мере два углубления, имеющихся в суженной части 1514. Каждое углубление выполнено с возможностью и имеет размеры для приема направляющей. Как показано на ФИГ.23, на внутренней стенке принимающей области может располагаться соответствующий контакт, так что когда головка 1516 соединяется с суженной частью 1514 зубной щетки, соответствующие контактные площадки вступают в электрическую связь друг с другом. В частности, на ФИГ.23 изображены контакт 1570 и контакт 1572. Контакт 1570 находится в принимающей области, так что после соединения головки 1516 зубной щетки с суженной частью 1514 контакты 1560 и 1570 вступают в электрическую связь друг с другом. Аналогично контакт 1572 размещен и расположен в принимающей области другой направляющей, так что после установки головки на суженной части контакт 1562 вступает в электрическую связь с контактом 1572. Возможен вариант, когда один или несколько контактов могут быть установлены на выступающих наружу площадках или на смещающих элементах для обеспечения еще более надежной электрической связи с соответствующим контактом.

Кроме того, разъем не обязательно содержит контакты; электрическая связь между головкой и ручкой может быть установлена посредством индукции и (или) емкости. Посредством магнитной индукции индуктивная связь может передавать электрическую энергию от ручки к головке (как показано на ФИГ.26-29). На ФИГ.27-29 изображена ручка, содержащая первичную обмотку 1800, и головка, содержащая вторичную обмотку 1801. Первичная обмотка 1800 может быть установлена внутри вторичной обмотки 1801, и две обмотки соединены магнитным полем. Как только две обмотки оказываются соединенными магнитным полем, электрическая энергия передается от первичной обмотки ко вторичной обмотке. Первичная обмотка 1800 может быть механически соединена с источником питания, например с батареей 1803, выводами 1807 и 1809. Цепь питания содержит первичную обмотку 1800, батарею 1803, двигатель 1805 и преобразователь постоянного тока в переменный. Электрическая связь между вторичной обмоткой 1801 и светодиодом 1875 также может быть механической, при этом вторичная обмотка 1801 и светодиод 1875 могут быть соединены проводниками 1811 и 1813. Индуктивная связь может также быть установлена при помощи первичной обмотки 1800, вторичной обмотки 1801 и ферромагнитного сердечника 1819, который расположен между обеими обмотками (как в варианте осуществления 1815, изображенном на ФИГ.26). Этот ферромагнитный сердечник 1819 соединяет первичную обмотку 1800 с вторичной обмоткой 1801 при помощи магнитного поля, тем самым обеспечивая передачу электрической энергии от первичной обмотки к вторичной обмотке и включение элемента с электропитанием, например, светодиода 1875, расположенного на головке зубной щетки. В головной части щетки может быть предусмотрен выпрямитель, если элемент с электропитанием, расположенный на головке, требует питания постоянным током. В альтернативном варианте, если элемент с электропитанием, расположенный на головке, является светодиодом, то светодиод сам может служить выпрямителем, так как он обладает свойствами электрического диода.

Электрическая энергия может также передаваться элементу, расположенному на головке зубной щетки 1900, при помощи емкостной связи (как показано на ФИГ.30-31). Для обеспечения электрической связи между головкой и ручкой при помощи емкости электрический разъем содержит по меньшей мере две пластины проводника, расположенные на расстоянии друг от друга, причем одна пластина проводника 1907 имеет положительный заряд, а другая пластина проводника 1903 имеет отрицательный заряд; и таким образом образуется конденсатор. Две пластины проводника могут оказаться расположенными на требуемом расстоянии друг от друга, когда съемная головка 1911 зубной щетки соединяется с ручкой 1913 зубной щетки 1900. После образования конденсатора изменение полярности заряда в первой пластине проводника может вызвать изменение полярности заряда во второй пластине проводника, поскольку эти пластины связаны электрическим полем. Таким образом, конденсатор может проводить переменный электрический ток. При помощи этого переменного электрического тока электрическая энергия может быть передана от ручки электрической зубной щетки к головке. Один конденсатор, образованный двумя проводящими пластинами, может заменить одну пару обычных электрических контактов. Поэтому, если желательно иметь две пары электрических контактов, то желательно иметь второй набор проводников, образующих второй конденсатор, а именно одну пластину проводника 1909 и вторую пластину 1905. Пластина проводника 1907 может быть соединена с положительным выводом 1917 элемента с электропитанием (не показан), расположенного на головке 1911 зубной щетки 1900. Пластина проводника 1909 может быть соединена с отрицательным выводом 1915 элемента с электропитанием (не показан), расположенного на головке 1911 зубной щетки 1900. Пластина проводника 1905 может быть, в конечном счете, соединена с отрицательным полюсом 1919 батареи; а пластина проводника 1903 может быть, в конечном счете, соединена с положительным полюсом 1921 батареи. Однако в цепи между батареей и пластинами конденсатора может быть расположен преобразователь постоянного тока в переменный для преобразования постоянного тока в переменный. В головке зубной щетки может быть расположен выпрямитель, с которым соединяют конденсатор, если элемент с электропитанием, расположенный на головке, требует источника энергии постоянного тока. Альтернативно, если элемент с электропитанием, расположенный на головке, является светодиодом, то светодиод сам может использоваться в качестве выпрямителя благодаря свойствам электрического диода.

Как уже говорилось, зубная щетка настоящего изобретения может включать в себя один или несколько протирающих элементов для облегчения или повышения надежности электрической связи между компонентами разъема. Этот элемент может представлять собой гибкое манжетное защитное уплотнение. Протирающие элементы располагаются в непосредственной близости от одного или нескольких компонентов разъема, чтобы после соединения головки с суженной частью протирающий элемент протирал или прочищал поверхность одного или нескольких компонентов разъема, стирая тем самым мусор и (или) влагу с поверхности одного или нескольких компонентов. В частности, на ФИГ.23 изображено множество протирающих элементов, которые действуют следующим образом. Протирающий элемент 1582 помещают и располагают во внутренней полости суженной части 1514, так что когда головка 1516 перемещается относительно суженной части, чтобы соединиться с нею, протирающий элемент 1582 вытирает поверхность компонента разъема, например контакта 1562. Аналогично, в принимающей области располагают другой протирающий элемент 1588, так что во время соединения головки 1516 зубной щетки с суженной частью 1514 протирающий элемент 1588 вытирает или прочищает лицевую поверхность контакта 1560. Если на других поверхностях имеются дополнительные компоненты разъема, например на обращенных друг к другу поверхностях двух направляющих, могут быть предусмотрены дополнительные протирающие элементы типа 1584 и 1586. Следует иметь в виду, что протирающий элемент может быть расположен в любой области или на любой части зубных щеток настоящего изобретения. Например, протирающий элемент может быть расположен на головке, суженной части, ручке или на любом сочетании этих компонентов. Кроме того, в качестве протирающих элементов могут служить электрические компоненты разъема. Если компоненты разъема соединяются посредством скользящего движения и компоненты разъема содержат гибкий материал, то сами компоненты могут выступать в роли элементов, протирающих область компонента разъема. В частности, если в варианте осуществления зубной щетки настоящего изобретения используется Г-образная прорезь (как изображено на ФИГ.12-13) или принимающая область для соединения головки с корпусом зубной щетки, и компоненты разъемов содержат гибкий материал, то компоненты разъемов могут выступать в роли протирающего элемента и протирать поверхность компонента разъема в течение времени, пока длится поворотное движение, закрепляющее головку на месте. Это действие типа «нажать и повернуть» в отношении Г-образной прорези позволяет компонентам разъема вытереть и удалить влагу и другие вещества, имеющиеся в этой области, чтобы электрическое соединение могло быть осуществлено беспрепятственно.

На ФИГ.24 изображено более подробно протирающее соединение, или расположение протирающего элемента. В частности, на ФИГ.24 изображен протирающий узел 1600, имеющий первое основание 1610, содержащий гибкий, но эластичный протирающий элемент 1640, выступающий наружу от основания. Узел 1600 также включает в себя основание 1620, которое содержит электрический компонент разъема, например контакт 1630. Протирающий элемент 1640 имеет первую лицевую поверхность 1644 и вторую лицевую поверхность 1642, направленную в противоположную сторону. Две лицевые поверхности 1642 и 1644 идут от основания 1610 до точки или линии сходимости 1646. В настоящем описании она также называется кончиком протирающего элемента, таким как кончик 1646 протирающего элемента 1640. Следует иметь в виду, что, поскольку эти два основания 1610 и 1620 перемещаются друг относительно друга, обращенная наружу лицевая поверхность контакта 1630 перемещается относительно кончика 1646 протирающего элемента 1640, находясь при этом в контакте с ним. Эластичный и гибкий характер протирающего элемента, например протирающего элемента 1640, дает элементу возможность сгибаться и гнуться в зависимости от близости электрического контакта 1630 и соединения с ним.

На ФИГ.25 изображена еще одна зубная щетка согласно настоящему изобретению. А именно на ФИГ.25 изображена зубная щетка 1700, содержащая суженную часть 1714, идущую от ручки (не показана), которая соединяется со съемной головкой 1716 в соответствии с приведенным здесь описанием. От торца головки 1716 отходит соединительный элемент 1750. Соединительный элемент 1750 имеет в общем форму цилиндра. На внешней кольцевой поверхности цилиндра расположено множество контактов. В образцовом варианте осуществления, изображенном на ФИГ.25, на одной стороне или в одной области соединительного элемента 1750 расположен первый набор электрических контактов 1760 и 1762, а на другой, противоположной, стороне или области элемента 1750 расположен второй набор электрических контактов 1764 и 1766. Суженная часть содержит принимающую область 1740, размеры которой выбраны таким образом, чтобы зацеплять и удерживать элемент 1750 головки 1716. Принимающая область 1740 в общем имеет конфигурацию пустотелой трубки. Вблизи отверстия принимающей области 1740 расположен установочный элемент 1785. В некоторых областях применения может оказаться полезным проделать паз вдоль части соединительного элемента 1750, в который может входить установочный элемент 1785 при соединении головки 1716 с суженной частью 1714. Функция установочного элемента 1785 описана ниже. На внутренней поверхности принимающей области 1740 расположено множество электродов. В частности, на одном участке или части принимающей области 1740 расположены электроды 1770 и 1772, а на противоположном участке расположен другой набор электродов 1774 и 1776. Электроды 1770 и 1772 сориентированы и расположены в принимающей области 1740 таким образом, что после соединения головки 1716 с суженной частью 1714 контакты 1770 и 1772 оказываются в электрической связи с соответствующими электрическими контактами 1760 и 1762. Аналогично, внутри принимающей области 1740 расположены электроды 1774 и 1776, так что после соединения головки 1716 с суженной частью 1714, контакты 1774 и 1776 оказываются в электрической связи соответственно с контактами 1764 и 1766 на соединительном элементе 1750. Специалистам в этой области техники будет понятно, что после установления электрической связи между соответствующими наборами контактов произойдет замыкание одной или нескольких электрических цепей. Чтобы обеспечить надлежащую электрическую связь между соответствующими контактами, установочный элемент 1785 обеспечивает надлежащую ориентацию головки 1716 относительно суженной части 1714. Как говорилось выше, на соединительном элементе 1750 предусмотрен паз, или канавка, или другое углубление, в которое входит установочный элемент 1785 при соединении головки 1716 с суженной частью 1714.

В варианте осуществления, приведенном на ФИГ.25, изображен также кольцеобразный протирающий элемент 1780. Протирающий элемент 1780 в этом частном варианте осуществления имеет форму кольца. Размеры протирающего элемента 1780 таковы, что оно протирает и вступает в контакт с внешними лицевыми поверхностями по меньшей мере одного или нескольких контактов 1760, 1762, 1764 и 1766 после соединения головки 1716 с суженной частью 1714.

На ФИГ.25а-b приведен другой вариант осуществления зубной щетки, сделанной согласно настоящему изобретению. Этот вариант осуществления зубной щетки имеет подпружиненные контакты 1792 и 1793, которые необходимо сдвинуть внутрь головки щетки, чтобы осуществить соединение. Когда головка 1791 соединяется с ручкой 1790 зубной щетки, контакты 1795 и 1794 толкают подпружиненные контакты 1792 и 1793 в ручку щетки, где эти контакты соединяются с проводами, которые соединены с источником питания (не показан), электрическое соединение замыкается. Головка или ручка зубной щетки могут также включать в себя слой 1796 полимера, который сжимается. Когда головка сцепляется с ручкой зубной щетки посредством нажатия головки на ручку и последующего поворота головки для совмещения зубной щетки (как показано на ФИГ.12 и 13), этот сжимаемый слой 1796 полимера может представлять собой протирающий элемент, который протирает контакты и удаляет влагу с контактной площадки. Кроме того, этот сжимаемый слой 1796 полимера может быть уплотнением, препятствующим попаданию воды внутрь зубной щетки. Возможен вариант, когда сжимаемый слой полимера может быть также расположен на головке зубной щетки.

Протирающие элементы могут быть образованы из самых различных материалов, в том числе из этилена акрилового, этилен-пропилен монодиена (EPDM), фторэластомера, фторсиликона, нитрилового каучука (NBR-Buna-N), высоконасыщенного нитрилового каучука (HNBR), нейлона/полиамида, полиакрилатов, полихлоропрена (неопрена), полиэфирэфиркетона (PEEK), полиоксиметиленов, политетрафторметиленов, политэтрафторэтилена (PTFE - тефлон®), полиуретана/уретана, натурального каучука (NR) и их сочетаний.

В настоящем изобретении могут использоваться самые различные светоизлучающие элементы. В одном варианте осуществления светоизлучающий элемент представляет собой небольшой светодиод с низким потреблением энергии, например, промышленно выпускаемые под маркой Luxeon компанией Lumileds Lighting, LLC из Сан-Хосе, Калифорния. В число других промышленно выпускаемых осветительных устройств входят выпускаемые компанией American Opto Plus LED Corporation. Светодиод может работать от относительно низковольтного источника постоянного тока, например, в одном варианте осуществления напряжение находится в пределах от примерно 0,5 вольт до примерно 5 вольт, в другом варианте осуществления - от примерно 1 вольта до 3 вольт, а в еще одном варианте осуществления - от примерно 1,6 до примерно 2,4 вольта.

Различные варианты осуществления описанных здесь зубных щеток могут использовать светоизлучающие элементы с различными характеристиками. Что касается длины волны, то светоизлучающие элементы, используемые в описанных здесь электрических зубных щетках, излучают свет с центроидной длиной волны между примерно 10 нм и примерно 10⁶ нм, в другом варианте осуществления - от примерно 390 нм до примерно 770 нм, а в еще одном варианте осуществления - от примерно 420 нм до примерно 490 нм, а для синего света - между примерно 420 нм и примерно 480 нм. Следует иметь в виду, что конкретный диапазон выбранных длин волн зависит от того, какого цвета свет требуется получить. Поскольку считается, что синий свет может способствовать отбеливанию зубов, могут применяться светоизлучающие элементы, центроидная длина волны которых находится в синей части спектра.

На ФИГ.14 приведена принципиальная электрическая схема для настоящего изобретения. На этой схеме светоизлучающий элемент 75 и двигатель 32 включаются или запускаются одновременно с помощью выключателя 50, как показано, например, на ФИГ.1-4. Когда светоизлучающим элементом 75 является светодиод, то может иметь смысл подключить формирователь 94 тока или напряжения, который обеспечивает подачу к светодиоду постоянного напряжения или тока вне зависимости от изменений входного напряжения или тока, тем более что напряжение или ток на выходе батареи имеют склонность уменьшаться со временем. В качестве формирователя напряжения или тока в настоящем изобретении можно использовать формирователь для одноэлементного или многоэлементного светодиода ZXSC310 производства компании Zetex Semiconductors, Оулдем, Великобритания. Хотя схема, изображенная на ФИГ.14, иллюстрирует настоящее изобретение, могут применяться и другие конфигурации. Например, могут быть предусмотрены отдельные выключатели для раздельного включения светоизлучающего элемента и двигателя. Можно предусмотреть более одного светоизлучающего элемента. Можно предусмотреть светоизлучающие элементы с различными спектральными, фотометрическими, радиометрическими и колориметрическими характеристиками (например, с различными доминирующими длинами волн, длинами волн в максимуме, радиометрической мощностью и т.д.), чтобы одна зубная щетка могла иметь несколько применений (например, первый светоизлучающий элемент может быть приспособлен для использования с первым составом, активируемым светом, а второй светоизлучающий элемент может быть приспособлен для использования со вторым составом, активируемым светом). На указанной схеме описанные здесь разрываемые электрические контакты обозначены как элемент А и элемент В. Например, элемент А может включать в себя первую пару соединяемых электрических контактов, а элемент В может включать в себя вторую пару соединяемых электрических контактов, причем оба обеспечивают удаление из цепи и возвращение в цепь элемента 75, когда головку зубной щетки снимают и (или) вновь прикрепляют к ручке зубной щетки.

Следует иметь в виду, что во всех описанных здесь вариантах осуществления разъем обычно может содержать четыре контакта на зубную щетку, однако настоящее изобретение включает в себя использование любого числа контактов, в том числе четыре, шесть, восемь или больше. Если имеется четыре контакта, то обычно два контакта расположены на ручке, и два контакта расположены на головке. После соединения головки с ручкой эти два контакта оказываются в электрической связи друг с другом и продолжают электрическую цепь.

Настоящее изобретение включает в себя также использование более одного разъема, особенно в тех сферах применения, когда устанавливают электрическое соединение для двух или более элементов с электропитанием, расположенных на головке щетки. Например, применение многих разъемов возможно в случае, когда элементы с электропитанием включаются по отдельности и управляются переключателями или органами управления, расположенными на ручке зубной щетки. Далее, настоящее изобретение включает в себя применение многих источников энергии, каждый из которых предназначен для определенного элемента с электропитанием, расположенного на головке. И возможен также вариант, когда в электрических зубных щетках настоящего изобретения содержится множество электрических цепей, что требует большего числа разъемов.

Хотя предполагаемыми светоизлучающими элементами являются светодиоды, в описанных здесь зубных щетках может применяться широкий спектр других световых конфигураций, светоизлучающих элементов и (или) других элементов с электропитанием, в том числе, в частности, светоизлучающие устройства, использующие элементы накаливания, лазерные элементы, галогенные элементы, неоновые элементы, флюоресцентные элементы, плазменные элементы, ксеноновые элементы, элементы для чистки зубов ниткой, массажные элементы, скребущие элементы, теплоизлучающие элементы, элементы, испускающие звуковые волны, элементы, создающие электрический ток, элементы, выделяющие химические составы, и (или) сочетания этих элементов.

Корпус и головка щетки могут быть выполнены из широкого спектра полимеров. В нижеследующем описании полимерных материалов, используемых в настоящем изобретении, после полных названий полимеров указаны в скобках сокращения, которые широко используют специалисты в этой области техники для обозначения некоторых полимеров. Полимер может быть, например, полипропиленом («РР») или может быть выбран из группы, состоящей из других промышленно выпускаемых материалов, таких как полистирол («PS»), полиэтилен («РЕ»), акрилонитрилстирольный сополимер («SAN») и пропионат ацетилцеллюлозы («CAP»). Эти материалы могут быть смешаны с одним или несколькими дополнительными полимерами, в том числе с термоэластомером («ТРЕ»), термопластическим олефином («ТРО»), мягким термопластическим полиолефином (например, полибутиленом), или могут быть выбраны из других эластомерных материалов, таких как сополимер этилена и винилацетата («EVA») и этилен-пропиленовый каучук («EPR»). Примеры подходящих для настоящего изобретения термопластических эластомеров включают в себя блок-сополимер стирол-этилен-бутадиен-стирол («SEBS»), блок-сополимер стрирол-бутадиен-полистирол («SBS») и блок-сополимер стирол-изопрен-стирол («SIS»). Примеры подходящих термопластических олефинов для настоящего изобретения включают в себя полибутилен («PS») и полиэтилен («РЕ»).

Для производства зубных щеток настоящего изобретения могут применяться методы, известные специалистам в данной области техники, например литье под давлением.

Настоящее изобретение описано со ссылками на различные варианты осуществления. Очевидно, после прочтения и понимания настоящего описания другим лицам придет в голову мысль о внесении модификаций и видоизменений. Например, в настоящем изобретении может применяться любое число держателей щетины и вариантов расположения щетинок вместе с еще одним светоизлучающим элементом. Кроме того, любые или все аспекты или характеристики можно объединить с любыми или всеми аспектами или характеристиками указанных вариантов осуществления. Предполагается, что настоящее изобретение включает в себя все такие модификации и видоизменения, пока они не выходят за объем прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.