DE102007063818B3 - Electric toothbrush with associated charging station - Google Patents
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Abstract
Kombination einer induktiv aufladbaren elektrischen Zahnbürste (1), in welcher sich eine Sekundärspule (5) befindet, mit einer zugehörigen Ladestation, in welcher sich mehrere Primärspulen (4) befinden, und einem Zahnputzglas (3), wobei die Zahnbürste (1) sich während des Aufladevorgangs in dem Zahnputzglas (3) befindet und sich die mehreren Primärspulen (4) während des Aufladevorgangs unterhalb der Sekundärspule (5) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Zahnbürste (1) in dem Zahnputzglas (3) nicht eindeutig ist, dass die Zahnbürste (1) nicht senkrecht in dem Zahnputzglas (3) steht, dass in der Ladestation mehrere senkrecht stehende Primärspulen (4) angebracht sind und dass die mehreren senkrecht stehenden Primärspulen (4) in dem ringförmigen Bereich angebracht sind, den die Sekundärspule (5) bei allen möglichen Positionen der Zahnbürste (1) im Zahnputzglas (3) überstreicht.Combination of an inductively chargeable electric toothbrush (1), in which a secondary coil (5) is located, with an associated charging station, in which a plurality of primary coils (4) are located, and a toothbrush glass (3), wherein the toothbrush (1) during the charging process in the toothbrush glass (3) and the plurality of primary coils (4) during charging are below the secondary coil (5), characterized in that the position of the toothbrush (1) in the toothbrush glass (3) is not clear that the toothbrush (1) is not perpendicular to the toothbrush glass (3), that a plurality of vertical primary coils (4) are mounted in the charging station and that the plurality of vertical primary coils (4) are mounted in the annular region which the secondary coil (5 ) in all possible positions of the toothbrush (1) in the dentifrice glass (3) sweeps.
Description
Elektrische Zahnbürsten sind seit langem bekannt. Es werden verschiedene Antriebe, etwa mechanische oder elektromagnetische, verwendet. Die Borsten bewegen sich z. B. vibrierend, rotierend oder rotierend-oszillierend und sind meist auf einer abnehmbaren Aufsteckbürste angebracht. Für die Stromversorgung ist die Zahnbürste meist mit einem Akku ausgestattet, damit bei ihrer Benutzung kein störendes Kabel im Weg ist. Der Akku muss regelmäßig aufgeladen werden, z. B. über eine Ladestation. Erfolgt die Übertragung des Ladestroms über elektrische Kontakte, so ergeben sich in der feuchten Benutzungsumgebung Probleme mit Korrosion und Verkalkung der Kontakte sowie mit der Abdichtung der außenliegenden Kontakte gegenüber dem innenliegenden Akku und der in der Zahnbürste enthaltenen Elektronik. Daher werden elektrische Zahnbürsten oft induktiv aufgeladen: In der Ladestation befindet sich eine Primärspule und in der Zahnbürste eine Sekundärspule. Wird die Zahnbürste an die Ladestation gekoppelt, induziert ein Wechselstrom in der Primärspule eine Wechselspannung in der Sekundärspule, die in der Zahnbürste gleichgerichtet wird und den Akku auflädt.Electric toothbrushes have long been known. Various drives, such as mechanical or electromagnetic, are used. The bristles move z. B. vibrating, rotating or rotating-oscillating and are usually mounted on a removable brush attachment. For the power supply, the toothbrush is usually equipped with a rechargeable battery so that there is no annoying cable in the way of use. The battery must be charged regularly, eg. B. via a charging station. If the transfer of the charging current occurs via electrical contacts, problems arise in the wet environment of use with corrosion and calcification of the contacts and with the sealing of the external contacts relative to the internal battery and the electronics contained in the toothbrush. Therefore, electric toothbrushes are often charged inductively: in the charging station is a primary coil and in the toothbrush a secondary coil. When the toothbrush is coupled to the charging station, an alternating current in the primary coil induces an alternating voltage in the secondary coil, which is rectified in the toothbrush and charges the battery.
Bei einer ersten bekannten Anordnung einer elektrischen Zahnbürste mit Ladestation wird die Zahnbürste mit der ebenen Unterseite auf ein Plateau der Ladestation gestellt. In der Mitte dieses Plateaus ragt ein kleiner Zapfen heraus, in welchen im Inneren der Ladestation der Kern der Primärspule hineinragt. Die Zahnbürste hat auf der Unterseite ein entsprechendes Loch, das den Zapfen aufnimmt. Die Sekundärspule in ihrem Inneren ist so angeordnet, dass sie, wenn die Zahnbürste auf die Ladestation aufgesteckt ist, den Zapfen umschließt. Somit stehen Primär- und Sekundärspule konzentrisch zueinander, wodurch die Induktion den größten Wirkungsgrad hat. Das Aufstecken auf den Zapfen sichert die Zahnbürste außerdem gegen Umkippen.In a first known arrangement of an electric toothbrush with charging station, the toothbrush is placed with the flat bottom on a plateau of the charging station. In the middle of this plateau protrudes a small pin, in which protrudes inside the charging station, the core of the primary coil. The toothbrush has a corresponding hole on the bottom, which receives the pin. The secondary coil in its interior is arranged so that it, when the toothbrush is plugged onto the charging station, surrounds the pin. Thus, the primary and secondary coils are concentric with each other, whereby the induction has the greatest efficiency. Placing on the pin also secures the toothbrush against tipping over.
Bei einer zweiten bekannten Anordnung hat die Ladestation die Form eines Ringes, in den die Zahnbürste hineingestellt wird und der die Zahnbürste dann umschließt. Die Primärspule befindet sich in dem Ring und umschließt die Sekundärspule, die in der Zahnbürste auf gleicher Höhe angebracht ist.In a second known arrangement, the charging station has the shape of a ring into which the toothbrush is placed and which then surrounds the toothbrush. The primary coil is located in the ring and encloses the secondary coil, which is mounted in the toothbrush at the same height.
Bei einer dritten bekannten Anordnung hat sowohl die Zahnbürste einen durchgehend ebenen Boden als auch das Plateau der Ladestation eine durchgehend ebene Oberfläche. In diesem Fall sichern niedrige Seitenwände um das Plateau herum die Zahnbürste gegen Umkippen. Primär- und Sekundärspule sind wie in der ersten bekannten Anordnung übereinander und konzentrisch zueinander angeordnet, haben aber keinen gemeinsamen, sondern zwei eigene Kerne, die durch einen Spalt getrennt sind.In a third known arrangement, both the toothbrush has a continuous flat bottom and the plateau of the charging station has a continuous flat surface. In this case, low sidewalls around the plateau secure the toothbrush against tipping over. Primary and secondary coils are arranged one above the other and concentric to each other as in the first known arrangement, but have no common, but two separate cores, which are separated by a gap.
Die
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Zu Grunde liegendes ProblemUnderlying problem
Bei der ersten bekannten Anordnung besteht folgendes praktisches Problem: Die Zahnbürste ist nach dem Gebrauch mit einem Gemisch aus Wasser, Zahnpasta und Speichel bedeckt, das sich z. B. auch in einem Hohlraum in der Aufsteckbürste sammelt. Sofern die Zahnbürste nicht sorgfältig abgespült und abgetrocknet wird, läuft diese Flüssigkeit nach dem Aufstecken nach unten zur Ladestation, in den Spalt zwischen Zahnbürste und Ladestation hinein und auch in das Loch, das den Zapfen aufnimmt. An all diesen Stellen hinterlässt sie einen braunen, schmierigen Belag, der nach wiederholtem Antrocknen zu einer braunen, kalkigen Kruste wird. Dies lässt sich nur durch sorgfältiges Reinigen und Abtrocknen der Zahnbürste nach jeder Benutzung vermeiden, ggf. sogar getrennt für die Aufsteckbürste und das Handstück. Selbst wenn diese Reinigungsprozedur in der Gebrauchsanweisung gefordert wird, wird sie nicht unbedingt ausgeführt, da der Benutzer diesen Zusatzaufwand von einer manuellen Zahnbürste her nicht gewohnt ist. Vor allem das Loch auf der Unterseite der Zahnbürste ist schwierig zu reinigen. Mit der Zeit lassen sich die Rückstände auch gar nicht mehr vollständig entfernen, da die Kunststoffoberflächen von Zahnbürste und Ladestation angegriffen werden und sich verfärben.In the first known arrangement, there is the following practical problem: The toothbrush is after use, covered with a mixture of water, toothpaste and saliva, the z. B. also collects in a cavity in the brush attachment. Unless the toothbrush is thoroughly rinsed off and dried, this fluid, after being plugged in, runs down to the charging station, into the gap between the toothbrush and the charging station, and also into the hole that receives the spigot. In all these places it leaves a brown, greasy coating, which, after repeated drying, turns into a brown, calcareous crust. This can be avoided only by careful cleaning and drying of the toothbrush after each use, possibly even separated for the brush and the handpiece. Even if this cleaning procedure is required in the instruction manual, it is not necessarily carried out because the user is not used to this extra effort from a manual toothbrush. Especially the hole on the underside of the toothbrush is difficult to clean. Over time, the residues can not even completely remove because the plastic surfaces of toothbrush and charging station are attacked and discolored.
Prinzipiell besteht dieses Problem – wenn auch weniger stark ausgeprägt – auch bei der zweiten und dritten bekannten Anordnung, die ohne den Zapfen und das zugehörige Loch auskommen.In principle, this problem exists - although less pronounced - even in the second and third known arrangement, which do without the pin and the associated hole.
Es handelt sich aus Benutzersicht in erster Linie um ein ästhetisches, evtl. auch um ein hygienisches Problem, das von manuellen Zahnbürsten her nicht bekannt ist und die Verwendung einer elektrischen Zahnbürste somit weniger attraktiv erscheinen lässt.From the user's point of view, this is primarily an aesthetic, possibly even a hygienic problem that is not known from manual toothbrushes and thus makes the use of an electric toothbrush less attractive.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das beschriebene Problem der Verschmutzung der Ladestation zu vermeiden.The present invention is based on the object to avoid the described problem of contamination of the charging station.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe beruht auf der Idee, dass die Zahnbürste nicht direkt an die Ladestation gekoppelt wird, sondern sich während des Ladevorgangs im Zahnputzglas des Benutzers befindet.The inventive solution to this problem is based on the idea that the toothbrush is not coupled directly to the charging station, but is during the charging process in the toothbrush glass of the user.
Die Ladestation befindet sich außerhalb des Zahnputzglases, kann aber in dessen Halterung integriert sein. Das Magnetfeld für die induktive Aufladung des Akkus in der Zahnbürste wirkt durch das Zahnputzglas hindurch, da Zahnputzgläser im Allgemeinen aus einem elektrisch nicht leitenden und nicht magnetischen Material wie Glas oder Kunststoff gefertigt sind.The charging station is located outside of the dentifrice glass, but can be integrated in its holder. The magnetic field for the inductive charging of the battery in the toothbrush works through the toothbrush glass, since toothbrush glasses are generally made of an electrically non-conductive and non-magnetic material such as glass or plastic.
In einer erfindungsgemäßen Kombination einer induktiv aufladbaren elektrischen Zahnbürste, in welcher sich eine Sekundärspule befindet, mit einer zugehörigen Ladestation, in welcher sich mehrere Primärspulen befinden, und einem Zahnputzglas befindet sich die Zahnbürste während des Aufladevorgangs in dem Zahnputzglas, die mehreren Primärspulen befinden sich während des Aufladevorgangs unterhalb der Sekundärspule, die Position der Zahnbürste in dem Zahnputzglas ist nicht eindeutig, die Zahnbürste steht nicht senkrecht in dem Zahnputzglas, in der Ladestation sind mehrere senkrecht stehende Primärspulen angebracht, und die mehreren senkrecht stehenden Primärspulen sind in dem ringförmigen Bereich angebracht, den die Sekundärspule bei allen möglichen Positionen der Zahnbürste im Zahnputzglas überstreicht.In a combination according to the invention of an inductively chargeable electric toothbrush, in which there is a secondary coil, with an associated charging station, in which there are a plurality of primary coils, and a toothbrush glass, the toothbrush is in the toothbrush glass during the charging process, the plurality of primary coils are located during the Charging operation below the secondary coil, the position of the toothbrush in the dentifrice glass is not unique, the toothbrush is not vertical in the dentifrice glass, in the charging station a plurality of vertical primary coils are mounted, and the plurality of vertical primary coils are mounted in the annular region, the The secondary spool covers all possible positions of the toothbrush in the toothbrush glass.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von fünf Ausführungen beschrieben, wobei die erste, zweite, dritte und fünfte Ausführung nur zur allgemeinen Erläuterung dienen. In allen Ausführungen außer der vierten und einer Variante der dritten Ausführung steht die Zahnbürste in der Mitte des Zahnputzglases auf dessen Boden. Außer in der vierten Ausführung sind sowohl der Boden der Zahnbürste als auch der Boden des Zahnputzglases eben, damit die Zahnbürste nicht umkippt.The invention will be described below with reference to five embodiments, the first, second, third and fifth embodiments are only for general explanation. In all versions except the fourth and a variant of the third embodiment, the toothbrush is in the middle of Zahnputzglases on the ground. Except in the fourth embodiment, both the bottom of the toothbrush and the bottom of the toothbrush glass are flat so that the toothbrush does not tip over.
Es zeigen:Show it:
Erste AusführungFirst execution
In einer ersten, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (
Innerhalb der Sekundärspule
Die Halterung
Zweite AusführungSecond execution
In einer zweiten, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (
Die Anordnung innerhalb der Zahnbürste
Dritte AusführungThird execution
In einer dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (
Innerhalb der Primärspule
Die Anordnung innerhalb der Zahnbürste
In allen drei bisher beschriebenen Ausführungen stehen die Primärspule
Speziell in der dritten Ausführung kann in einer erfindungsgemäßen Variante die Notwendigkeit der mittigen Positionierung der Zahnbürste
Vierte AusführungFourth version
In einer vierten, erfindungsgemäßen Ausführung (
Die Anordnung der Primärspule
Um zu erreichen, dass die Sekundärspule
Da die Position der Zahnbürste
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Zahnbürste
Fünfte AusführungFifth version
Bei einer fünften, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (ohne Figur) ist die Ladestation oberhalb des Zahnputzglases angebracht, und zwar so, dass ihr Gehäuse von der Zahnbürste berührt wird, wenn diese mittig im Zahnputzglas steht. Die Primär- und die Sekundärspule sind dann waagrecht liegend in der Ladestation bzw. in der Zahnbürste angeordnet. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, dass dann die Anordnung der Antriebsmechanik in der Zahnbürste – etwa des Motors und der zur Aufsteckbürste führenden Welle – sehr schwierig ist, denn diese Mechanik muss zwangsläufig zur Aufsteckbürste benachbart sein und damit oberhalb der elektrischen Komponenten wie Sekundärspule und Akku liegen.In a fifth, non-inventive embodiment (without figure), the charging station is mounted above the Zahnputzglases, in such a way that their housing is touched by the toothbrush when it is centered in the toothbrush glass. The primary and secondary coils are then arranged horizontally in the charging station or in the toothbrush. However, this design has the disadvantage that then the arrangement of the drive mechanism in the toothbrush - such as the motor and the brush shaft leading to the brush - is very difficult, because this mechanism must necessarily be adjacent to the brush and thus above the electrical components such as secondary coil and battery lie.
Vorteile der erfindungsgemäßen LösungAdvantages of the solution according to the invention
Bei den beschriebenen Anordnungen, bei denen sich die Zahnbürste während des Ladevorgangs im Zahnputzglas befindet, können keine unerwünschten Ablagerungen entstehen, da das Zahnputzglas sowieso nach jeder Benutzung, also mehrmals am Tag, mit Wasser gefüllt und geleert wird, wodurch beginnende Ablagerungen regelmäßig weggespült werden. Die Ladestation kommt außerdem nicht mehr direkt mit der evtl. verschmutzten Zahnbürste in Berührung. Das eingangs beschriebene Problem kann also nicht mehr auftreten.In the arrangements described in which the toothbrush is in the toothbrush glass during charging, no unwanted deposits can occur because the toothbrush glass anyway after each use, ie several times a day, filled with water and emptied, causing incipient deposits are washed away regularly. The charging station is also no longer directly in contact with the possibly soiled toothbrush. The problem described above can therefore no longer occur.
Weiterhin entspricht die Aufbewahrung der elektrischen Zahnbürste im Zahnputzglas – insbesondere wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, die Position der Zahnbürste im Zahnputzglas während des Ladevorgangs nicht eindeutig ist – der von einer manuellen Zahnbürste her gewohnten Aufbewahrung, und die Ladestation als separater Gegenstand verschwindet. Dadurch wird die elektrische Zahnbürste weniger als ”Fremdkörper” im Badezimmer wahrgenommen, und es geht kein Platz bzw. Stellfläche durch die Ladestation mehr verloren.Furthermore, the storage of the electric toothbrush in the toothbrush glass - especially if, as provided according to the invention, the position of the toothbrush in the toothbrush glass during charging is not clear - the usual manual toothbrush ago storage, and the charging station disappears as a separate item. As a result, the electric toothbrush is perceived less as a "foreign body" in the bathroom, and there is no more space or floor space lost through the charging station.
In einem Neubau oder bei einer Badsanierung lässt sich sogar eine unter Putz verlegte Stromleitung vorsehen, die an der für den Glashalter vorgesehenen Stelle aus der Wand austritt und dort mit der im Glashalter integrierten Ladestation fest verdrahtet wird. Bei dieser sehr eleganten Ausführung ist das Vorhandensein der Ladestation dann überhaupt nicht mehr erkennbar.In a new building or in a bath renovation can even provide a laid under plaster power line, which exits at the intended place for the glass holder from the wall and is wired there with the built-in glass holder charging station. In this very elegant design, the presence of the charging station is then no longer recognizable.
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