DE102007063818B3

DE102007063818B3 - Electric toothbrush with associated charging station

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Publication number: DE102007063818B3
Application number: DE102007063818.5A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2027-11-14

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 JP H07-298 505 A zeigt ein Ladegerät zum gleichzeitigen induktiven Aufladen von mehreren elektrischen Zahnbürsten. Die Zahnbürsten stehen dabei in einer transparenten, zylindrischen Hülse, die auf den unteren Teil der Ladestation aufgesetzt ist und die die Behälterwand der Ladestation bildet. Die Primärspule verläuft um den unteren Teil der Ladestation außen herum.The JP H07-298 505 A shows a charger for simultaneous inductive charging of multiple electric toothbrushes. The toothbrushes stand in a transparent, cylindrical sleeve, which is placed on the lower part of the charging station and which forms the container wall of the charging station. The primary coil runs around the lower part of the charging station on the outside.

Die US 4 556 837 A betrifft ein Ladegerät zum gleichzeitigen induktiven Aufladen von mehreren elektronischen klinischen Thermometern. Die elektronischen klinischen Thermometer stehen dabei mit der Messspitze nach unten in einem becherförmigen Behälter in einem zylindrischen Hohlraum in dem Ladegerät, wobei sich in dem becherförmigen Behälter auch eine Desinfektionslösung befinden kann. Die Primärspule verläuft um den zylindrischen Hohlraum in dem Ladegerät außen herum.The US 4 556 837 A concerns a charger for simultaneous inductive charging of several electronic clinical thermometers. The electronic clinical thermometer stand with the probe tip down in a cup-shaped container in a cylindrical cavity in the charger, which may also be a disinfectant solution in the cup-shaped container. The primary coil extends around the cylindrical cavity in the charger outside.

Aus der DE 296 18 742 U1 ist bekannt, eine wiederaufladbare elektrische Zahnbürste, ein elektrisches Ladeteil und einen Spülbecher mittels angeformter Steckverbindungen, welche als mittig runde Dome ausgebildet sind, zu einer raumsparenden funktionalen Einheit zu verbinden. Die Steckverbindungen stehen dabei miteinander in einer nicht näher bezeichneten Wirkverbindung. Das Ladeteil dient als Aufstellsockel für den Spülbecher, und die Zahnbürste ist innerhalb des Spülbechers gehaltert. Auf dem oberen Rand des Spülbechers ist eine Abdeckung als Staubschutz lösbar gehaltert.From the DE 296 18 742 U1 It is known to connect a rechargeable electric toothbrush, an electrical charging part and a rinsing cup by means of molded-on connectors, which are formed as a central round dome, to a space-saving functional unit. The connectors stand together in an unspecified operative connection. The loading section serves as a mounting base for the rinsing cup, and the toothbrush is held within the rinsing cup. On the upper edge of the rinsing cup a cover as a dust cover is releasably supported.

Die DE 26 08 458 A1 betrifft eine induktiv aufladbare elektrische Zahnbürste mit einem sockelartigen Ladegerät, wobei die Zahnbürste in eine Vertiefung im Oberteil des Ladegerätes einsteckbar ist. Zwischen die eingesteckte Zahnbürste und das Ladegerät wird ein abnehmbares, an die Raumform des Ladegerätes angepasstes und das Ladegerät vor Verschmutzung schützendes Schürzenteil zwischengefügt.The DE 26 08 458 A1 relates to an inductively chargeable electric toothbrush with a socket-like charger, wherein the toothbrush can be inserted into a recess in the upper part of the charger. Between the inserted toothbrush and the charger a removable, adapted to the spatial form of the charger and the charger is protected from contamination protective skirt part between.

Aus der US 6 666 875 B1 ist schließlich ein Aufladesystem für induktiv aufladbare chirurgische Instrumente bekannt, wobei die Instrumente gemäß einer Ausführungsform in ein Laborgefäß und dieses auf eine Ladestation gestellt werden. Die Ladestation weist eine einzige, unter dem Boden des Laborgefäßes angeordnete Primärspule auf. Sowohl die Instrumente als auch das Laborgefäß sind sauber, d. h. gewaschen und desinfiziert (oder sterilisiert). Auf diese Weise sind die Instrumente von der (unsauberen) Ladestation getrennt und können ohne das Risiko einer Kontamination aufgeladen werden.From the US Pat. No. 6,666,875 B1 Finally, a charging system for inductively chargeable surgical instruments is known, wherein the instruments are placed in a single embodiment in a laboratory vessel and this on a charging station according to one embodiment. The charging station has a single, arranged under the bottom of the laboratory vessel primary coil. Both the instruments and the laboratory vessel are clean, ie washed and disinfected (or sterilized). In this way, the instruments are separated from the (dirty) charging station and can be recharged without the risk of contamination.

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:

1 eine erste Ausführung, bei der die Ladestation in die Halterung des Zahnputzglases integriert ist; 1 a first embodiment in which the charging station is integrated in the holder of the dentifrice glass;

2 eine zweite Ausführung, bei der die Ladestation ebenfalls in die Halterung des Zahnputzglases integriert ist; 2 a second embodiment, in which the charging station is also integrated in the holder of Zahnputzglases;

3 eine dritte, eine erfindungsgemäße Variante aufweisende Ausführung, bei der sich die Ladestation unterhalb des Zahnputzglases befindet; 3 a third embodiment having a variant according to the invention, in which the charging station is located below the toothbrush glass;

4 eine vierte, erfindungsgemäße Ausführung, bei der die Zahnbürste nicht senkrecht im Zahnputzglas steht. 4 a fourth, inventive embodiment in which the toothbrush is not vertical in the dentifrice glass.

Erste AusführungFirst execution

In einer ersten, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (1) steht das Zahnputzglas 3 in einer oben offenen, zylinderförmigen Halterung 2 und wird auf der Unterseite nur durch eine kleine Verjüngung dieses Zylinders gehalten. In einem Hohlraum zwischen der Innen- und der Außenwand des Zylinders befindet sich die Primärspule 4, wobei die Windungen der Primärspule 4 um den gesamten Zylinder herumlaufen. Die Sekundärspule 5 befindet sich unter der Gehäuseoberfläche der Zahnbürste 1, wobei die Windungen der Sekundärspule 5 annähernd denselben Durchmesser wie das Gehäuse der Zahnbürste 1 haben. Beide Spulen 4, 5 haben etwa dieselbe Höhe. Diese beträgt fast die Höhe des Zahnputzglases 3, wobei das Zahnputzglas 3 nur soweit aus der Halterung heraussteht, dass man es bequem mit den Fingern greifen und herausnehmen kann. Durch die große Höhe der beiden Spulen 4, 5 und damit die große Windungszahl lässt sich auch – trotz des relativ geringen Wirkungsgrades durch den großen Abstand zwischen Primärspule 4 und Sekundärspule 5 – eine ausreichend große elektrische Leistung induktiv übertragen.In a first embodiment not according to the invention ( 1 ) stands the toothbrush glass 3 in an open-top, cylindrical holder 2 and is held on the bottom only by a small taper of this cylinder. In a cavity between the inner and the outer wall of the cylinder is the primary coil 4 where the turns of the primary coil 4 to walk around the entire cylinder. The secondary coil 5 is located under the housing surface of the toothbrush 1 where the turns of the secondary coil 5 approximately the same diameter as the housing of the toothbrush 1 to have. Both coils 4 . 5 have about the same height. This is almost the height of the toothbrush glass 3 , where the toothbrush glass 3 only so far out of the holder that you can comfortably grasp it with your fingers and take out. Due to the high height of the two coils 4 . 5 and thus the large number of turns can also be - despite the relatively low efficiency due to the large distance between the primary coil 4 and secondary coil 5 - inductively transmit a sufficiently large electrical power.

Innerhalb der Sekundärspule 5 befindet sich ein röhrenförmiger Spulenkern 6 aus einem ferromagnetischen Material. Der Spulenkern 6 hat, wie hinreichend bekannt, die Aufgabe, die magnetische Flussdichte des durch die Primärspule 4 erzeugten Magnetfeldes und damit deren Induktivität zu erhöhen. Durch seine röhrenförmige Ausbildung kann der Raum in seinem Inneren für weitere Bauteile genutzt werden.Inside the secondary coil 5 there is a tubular spool core 6 made of a ferromagnetic material. The coil core 6 has, as is well known, the task of determining the magnetic flux density of the primary coil 4 generated magnetic field and thus to increase their inductance. Due to its tubular design, the space in its interior can be used for other components.

Die Halterung 2 mit integrierter Ladestation wird über ein Kabel 7 und einen Stecker 8 an eine Steckdose angeschlossen oder alternativ fest verdrahtet und kann z. B. wie gewohnt ihrerseits an der Wand befestigt werden. Der für die Ladestation nötige Trafo und die Elektronik können entweder in der Halterung 2 selbst oder bei der Ausführung mit Stecker 8 in diesem untergebracht werden. Die Anordnung des Kabels 7 und des Steckers 8 gilt entsprechend auch für die weiteren Ausführungen.The holder 2 with integrated charging station is via a cable 7 and a plug 8th connected to a power outlet or alternatively hardwired and z. B. as usual, in turn attached to the wall. The transformer required for the charging station and the electronics can either be in the holder 2 itself or in the version with plug 8th to be accommodated in this. The arrangement of the cable 7 and the plug 8th applies accordingly also for the other versions.

Zweite AusführungSecond execution

In einer zweiten, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (2) haben die Primärspule 4 und die Sekundärspule 5 nur eine geringe Höhe, der Spulenkern 6 in der Sekundärspule 5 hat dafür jedoch die Form eines massiven Zylinders. Die geringe Höhe der beiden Spulen 4, 5 ist dabei nötig, damit im Inneren der Zahnbürste 1 genügend Platz für die restlichen Komponenten wie den Akku, den Motor und die sonstige Elektronik und Mechanik bleibt. Durch die massive Ausführung des Spulenkerns 6 steigt jedoch gegenüber der ersten Ausführung die Induktivität der Primärspule 4 und damit die induktiv übertragbare elektrische Leistung im Verhältnis zur Höhe der beiden Spulen 4, 5.In a second embodiment not according to the invention ( 2 ) have the primary coil 4 and the secondary coil 5 only a small amount, the coil core 6 in the secondary coil 5 but has the shape of a massive cylinder. The low height of the two coils 4 . 5 it is necessary to use it inside the toothbrush 1 enough space for the remaining components such as the battery, the engine and the other electronics and mechanics remains. Due to the massive design of the spool core 6 However, compared to the first embodiment, the inductance of the primary coil 4 and thus the inductively transferable electrical power in proportion to the height of the two coils 4 . 5 ,

Die Anordnung innerhalb der Zahnbürste 1 entspricht bei dieser Ausführung der zweiten oben beschriebenen, bekannten Ausführung. Dadurch ist es möglich, eine Zahnbürste 1 in dieser bekannten Ausführung unverändert zu verwenden, was den zusätzlichen Konstruktionsaufwand erheblich verringert.The arrangement inside the toothbrush 1 corresponds in this embodiment, the second described above, known design. This makes it possible to use a toothbrush 1 to use unchanged in this known design, which significantly reduces the additional design effort.

Dritte AusführungThird execution

In einer dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführung (3) sind die Sekundärspule 5 und ihr Spulenkern 6 etwa genauso angeordnet wie in der zweiten Ausführung. Die Primärspule 4 jedoch befindet sich unterhalb des Zahnputzglases 3 in einem Gehäuse. Dieses Gehäuse kann gleichzeitig die Standfläche für das Zahnputzglas 3 bilden. Die zylindrische Halterung 2 für das Zahnputzglas 3 lässt sich dann z. B. auf einen schmalen Bügel reduzieren, der das Zahnputzglas 3 ganz oder teilweise umschließt und es gegen Wegrutschen und Umkippen sichert.In a third embodiment not according to the invention ( 3 ) are the secondary coil 5 and her spool core 6 arranged approximately the same as in the second embodiment. The primary coil 4 however, it is located below the dentifrice glass 3 in a housing. This housing can also serve as a stand for the toothbrush glass 3 form. The cylindrical holder 2 for the toothbrush glass 3 can then z. B. reduce to a narrow bracket, the toothbrush glass 3 completely or partially encloses and secures it against slipping and tipping over.

Innerhalb der Primärspule 4 befindet sich ein weiterer massiver, zylindrischer Spulenkern 6, um die Induktivität der Primärspule 4 zu erhöhen. Diese Ausführung zeichnet sich durch einen geringen Abstand zwischen Primärspule 4 und Sekundärspule 5 und damit einen großen Wirkungsgrad aus.Inside the primary coil 4 There is another massive, cylindrical spool core 6 to the inductance of the primary coil 4 to increase. This design is characterized by a small distance between the primary coil 4 and secondary coil 5 and thus a high degree of efficiency.

Die Anordnung innerhalb der Zahnbürste 1 entspricht bei dieser Ausführung der dritten oben beschriebenen, bekannten Ausführung. Dadurch ist es möglich, eine Zahnbürste 1 in dieser bekannten Ausführung unverändert zu verwenden. Speziell bei dieser Ausführung ist es sogar möglich, einen herkömmlichen Halter 2 für ein Zahnputzglas 3 mit dem Gegenstand der Ausführung nachzurüsten, sofern der Halter 2 unten offen ist. Dazu muss lediglich das Gehäuse mit der Primärspule 4 so angebracht werden, dass es bei eingestelltem Zahnputzglas 3 dessen Boden mit der Oberseite berührt und mittig zum Zahnputzglas 3 steht. Der Unterschied in der Wirkungsweise gegenüber der beschriebenen, bekannten Ausführung besteht dann nur in dem geringfügig erhöhten Abstand zwischen Primärspule 4 und Sekundärspule 5, der sich aus der Bodenstärke des Zahnputzglases 3 ergibt, und dem dadurch auch nur geringfügig verringerten Wirkungsgrad. Dieser Nachteil lässt sich sogar ausgleichen, indem in den Boden des Zahnputzglases 3 in der Mitte eine ferromagnetische Platte mit demselben Durchmesser wie dem des Kerns 6 der Primärspule 4 eingelassen wird, der wie eine Verlängerung des Spulenkerns 6 wirkt, wodurch die Gesamthöhe des Spaltes zwischen den Spulenkernen 6 minimiert wird.The arrangement inside the toothbrush 1 in this embodiment corresponds to the third known embodiment described above. This makes it possible to use a toothbrush 1 to use unchanged in this known embodiment. Especially in this embodiment, it is even possible, a conventional holder 2 for a toothbrush glass 3 to retrofit with the object of execution, if the holder 2 is open at the bottom. All you need is the housing with the primary coil 4 be attached so that it is set with toothbrush glass 3 whose bottom touches with the top and center to the toothbrush glass 3 stands. The difference in the mode of action with respect to the described, known embodiment is then only in the slightly increased distance between the primary coil 4 and secondary coil 5 that depends on the floor thickness of the toothbrush glass 3 yields, and thereby only slightly reduced efficiency. This disadvantage can even be compensated by putting in the bottom of the dentifrice glass 3 in the middle a ferromagnetic plate with the same diameter as that of the core 6 the primary coil 4 which is like an extension of the spool core 6 acts, reducing the overall height of the gap between the coil cores 6 is minimized.

In allen drei bisher beschriebenen Ausführungen stehen die Primärspule 4 und die Sekundärspule 5 dann konzentrisch zueinander (wodurch die induktive Energieübertragung den größten Wirkungsgrad hat), wenn die Zahnbürste 1 in der Mitte des Zahnputzglases 3 steht. Um dies zu erreichen, muss der Benutzer in der Gebrauchsanweisung darauf hingewiesen werden, die Zahnbürste 1 zum Aufladen stets in diese Position zu stellen. Falls dieser Hinweis als nicht ausreichend erachtet wird, kann die geforderte Position der Zahnbürste 1 z. B. auch durch eine Vertiefung in der Bodenmitte des Zahnputzglases 3 erreicht werden, die der Form des Bodens der Zahnbürste 1 entspricht. Der Benutzer ist dann gezwungen, die Zahnbürste 1 in diese Vertiefung zu stellen, da nur diese Position einen sicheren Halt der Zahnbürste 1 gewährleistet.In all three embodiments described so far are the primary coil 4 and the secondary coil 5 then concentric with each other (whereby the inductive energy transfer has the greatest efficiency) when the toothbrush 1 in the middle of the toothbrush glass 3 stands. To achieve this, the user must be advised in the instructions for use, the toothbrush 1 Always put in this position for charging. If this advice is not considered sufficient, the required position of the toothbrush 1 z. B. also by a depression in the bottom center of Zahnputzglases 3 be achieved, the shape of the bottom of the toothbrush 1 equivalent. The user is then forced to use the toothbrush 1 in this depression, because only this position a secure hold of the toothbrush 1 guaranteed.

Speziell in der dritten Ausführung kann in einer erfindungsgemäßen Variante die Notwendigkeit der mittigen Positionierung der Zahnbürste 1 umgangen werden, indem der Durchmesser der Primärspule 4 fast so groß gewählt wird wie der des Bodens des Zahnputzglases 3. Dann ist eine induktive Energieübertragung in jeder Stellung der Zahnbürste 1 im Zahnputzglas 3 möglich, allerdings wird auch nur ein Teil des Magnetfeldes dazu genutzt, wodurch der Wirkungsgrad wiederum sinkt.Especially in the third embodiment, in a variant according to the invention, the need for central positioning of the toothbrush 1 be circumvented by the diameter of the primary coil 4 almost as large as that of the bottom of the toothbrush glass 3 , Then there is an inductive energy transfer in every position of the toothbrush 1 in the toothbrush glass 3 possible, but only a part of the magnetic field is used, whereby the efficiency decreases again.

Vierte AusführungFourth version

In einer vierten, erfindungsgemäßen Ausführung (4) steht die Zahnbürste 1 – abweichend von den ersten drei Ausführungen – nicht senkrecht im Zahnputzglas 3, sondern ist von innen an dessen oberen Rand angelehnt. Am unteren Ende stützt sie sich auf der gegenüber liegenden Seite zwischen Boden und Innenwand des Zahnputzglases 3 ab. Die Zahnbürste 1 hat damit eine leichte Neigung gegenüber der Vertikalen (in 4 etwa 20 Grad). Sie hat in dieser Ausführung keinen ebenen Boden, sondern ihr Gehäuse ist am unteren Ende halbkugelförmig ausgebildet.In a fourth embodiment according to the invention ( 4 ) is the toothbrush 1 - Notwithstanding the first three versions - not vertically in the dentifrice glass 3 , but is based on the inside of its upper edge. At the lower end it is supported on the opposite side between the floor and the inner wall of the toothbrush glass 3 from. The toothbrush 1 thus has a slight inclination to the vertical (in 4 about 20 degrees). It has no flat bottom in this embodiment, but its housing is hemispherical at the bottom.

Die Anordnung der Primärspule 4 und der Sekundärspule 5 ähnelt insoweit der dritten Ausführung, als die Primärspule 4 unter dem Boden des Zahnputzglases 3 und die Sekundärspule 5 am unteren Ende der Zahnbürste 1 angeordnet ist und die induktive Aufladung durch den Boden des Zahnputzglases 3 hindurch wirkt.The arrangement of the primary coil 4 and the secondary coil 5 is similar in so far the third embodiment, as the primary coil 4 under the floor of the toothbrush glass 3 and the secondary coil 5 at the bottom of the toothbrush 1 is arranged and the inductive charging through the bottom of the dentifrice glass 3 works through.

Um zu erreichen, dass die Sekundärspule 5 im Inneren der Zahnbürste 1 stets senkrecht steht, ist die Sekundärspule 5 in einem kugelförmigen Gehäuse 9 untergebracht, welches in der halbkugelförmigen Ausbildung des Gehäuses der Zahnbürste 1 gelagert ist und sich dort frei drehen kann. Durch einen geeignet gewählten, tief liegenden Schwerpunkt der Sekundärspule 5 (der z. B. dadurch erreicht wird, dass der Spulenkern 6 nach unten, aber nicht nach oben aus den Windungen herausragt) steht die Sekundärspule 5 auch bei geneigter Zahnbürste 1 stets senkrecht. Auf der oberen Hälfte des kugelförmigen Gehäuses 9 ist ein zylinderförmiger Anschlag 10 gegen die Innenseite des Gehäuses der Zahnbürste 1 angebracht. Dieser Anschlag 10 verhindert, dass sich das kugelförmige Gehäuse 9 weiter drehen kann (z. B. während die Zahnbürste 1 benutzt wird), als es für die senkrechte Stellung beim Ladevorgang nötig ist. Entsprechend verhindert ein ringförmiger Vorsprung 11 an der Innenwand des Gehäuses der Zahnbürste 1, dass das kugelförmige Gehäuse 9 innerhalb der Zahnbürste 1 nach oben rutscht. In der Mitte des zylinderförmigen Anschlags 10 tritt ein Kabel 12 aus, mit dem die Sekundärspule 5 mit der Ladeelektronik für den Akku verbunden ist. Dieses Kabel 12 ist flexibel und so lang bemessen, dass es den Bewegungen des kugelförmigen Gehäuses 9 innerhalb des durch den Anschlag 10 begrenzten Bereichs folgen kann.To achieve that the secondary coil 5 inside the toothbrush 1 is always vertical, is the secondary coil 5 in a spherical housing 9 housed, which in the hemispherical configuration of the housing of the toothbrush 1 is stored and can turn freely there. By a suitably chosen, low center of gravity of the secondary coil 5 (For example, achieved by the fact that the coil core 6 down, but not up out of the turns) is the secondary coil 5 even with an inclined toothbrush 1 always vertical. On the upper half of the spherical housing 9 is a cylindrical stop 10 against the inside of the housing of the toothbrush 1 appropriate. This stop 10 prevents the spherical housing 9 continue to rotate (eg while the toothbrush 1 is used), as it is necessary for the vertical position during charging. Accordingly prevents an annular projection 11 on the inner wall of the housing of the toothbrush 1 that the spherical housing 9 inside the toothbrush 1 slips up. In the middle of the cylindrical stop 10 a cable enters 12 out, with which the secondary coil 5 connected to the charging electronics for the battery. This cable 12 is flexible and so long that it matches the movements of the spherical housing 9 within the by the stop 10 limited area can follow.

Da die Position der Zahnbürste 1 im Zahnputzglas 3 in dieser Ausführung der Erfindung nicht mehr eindeutig ist, sind unter dem Boden des Zahnputzglases 3 in einem Gehäuse statt einer einzelnen, senkrecht stehenden Primärspule 4 mehrere solche Spulen 4 angebracht, und zwar in dem ringförmigen Bereich, den die Sekundärspule 5 bei allen möglichen Positionen der Zahnbürste 1 im Zahnputzglas 3 überstreicht. Je nach den Abmessungen der Spulen 4 und des Zahnputzglases 3 können z. B. fünf oder sechs Primärspulen 4 vorhanden sein. Um ein möglichst gleichmäßiges, vertikal wirkendes Magnetfeld zu erzeugen, sind die Spulenkerne 6 der einzelnen Primärspulen 4 an der Oberseite mit einem ringförmigen Joch 13 verbunden, das den genannten ringförmigen Bereich bedeckt. Ähnlich wie in der dritten Ausführung lässt sich der Wirkungsgrad durch eine im Boden des Zahnputzglases 3 eingelassene ferromagnetische Platte – in diesem Fall mit der Ringform des Joches 13 – noch erhöhen.Because the position of the toothbrush 1 in the toothbrush glass 3 in this embodiment of the invention is no longer unique, are under the bottom of the dentifrice glass 3 in a housing instead of a single, vertical primary coil 4 several such coils 4 attached, in the annular area that the secondary coil 5 in all possible positions of the toothbrush 1 in the toothbrush glass 3 sweeps. Depending on the dimensions of the coils 4 and the toothbrush glass 3 can z. B. five or six primary coils 4 to be available. To create a uniform, vertically acting magnetic field, the cores are 6 the individual primary coils 4 at the top with an annular yoke 13 connected, which covers said annular area. Similar to the third embodiment, the efficiency can be through a in the bottom of the dentifrice glass 3 embedded ferromagnetic plate - in this case with the ring shape of the yoke 13 - still increase.

Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Zahnbürste 1 nach der Benutzung nicht mehr aufrecht in eine bestimmte Position im Zahnputzglas 3 gestellt werden muss, sondern einfach innerhalb des Zahnputzglases 3 losgelassen werden kann und dann selbstständig eine Position einnimmt, in der die induktive Aufladung möglich ist. Dies entspricht völlig der von einer manuellen Zahnbürste bekannten Handhabung. Zusammen mit der Nachrüstbarkeit eines herkömmlichen Halters 2 für ein Zahnputzglas 3 (wie in der dritten Ausführung) bewirkt dies, dass der Benutzer die Vorrichtungen für die Aufladung der Zahnbürste 1 praktisch gar nicht mehr wahrnimmt.This design has the advantage that the toothbrush 1 after use no longer upright in a certain position in the dentifrice glass 3 must be made, but simply within the Zahnputzglases 3 can be released and then independently assumes a position in which the inductive charging is possible. This corresponds completely to the handling known from a manual toothbrush. Together with the retrofittability of a conventional holder 2 for a toothbrush glass 3 (as in the third embodiment) this causes the user to use the devices for charging the toothbrush 1 practically no longer perceives.

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.

Claims

Combination of an inductively chargeable electric toothbrush ( 1 ), in which a secondary coil ( 5 ), with an associated charging station in which a plurality of primary coils ( 4 ) and a toothbrush glass ( 3 ), whereby the toothbrush ( 1 ) during the charging process in the toothbrush glass ( 3 ) and the plurality of primary coils ( 4 ) during the charging process below the secondary coil ( 5 ), characterized in that the position of the toothbrush ( 1 ) in the toothbrush glass ( 3 ) it is not clear that the toothbrush ( 1 ) not vertically in the toothbrush glass ( 3 ) that in the charging station a plurality of vertical primary coils ( 4 ) 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 toothbrush glass ( 3 ).

Combination according to claim 1, characterized in that the toothbrush ( 1 ) has a slight inclination relative to the vertical.

Combination according to claim 2, characterized in that the slight inclination is about 20 degrees.

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that the toothbrush ( 1 ) from the inside to the upper edge of Zahnputzglases ( 3 ) is ajar.

Combination according to claim 4, characterized in that the toothbrush ( 1 ) at its lower end on the side of the toothbrush glass ( 3 ), which is opposite the side at which the toothbrush ( 1 ) from the inside to the upper edge of Zahnputzglases ( 3 ) is ajar, between the bottom and inner wall of Zahnputzglases ( 3 ) is supported.

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that in the bottom of the toothbrush glass ( 3 ) is embedded a ferromagnetic plate.

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that the housing of the toothbrush ( 1 ) is formed hemispherical at the lower end.

Combination according to claim 7, characterized in that the secondary coil ( 5 ) even with inclined toothbrush ( 1 ) is always vertical.