BRPI0607957A2 - sistema carregador portátil para uma escova de dentes acionada recarregável, escova de dentes acionada recarregável, carregador para carregar um dispositivo recarregável, e, método de carregar um dispositivo recarregável - Google Patents

Abstract

SISTEMA CARREGADOR PORTáTIL PARA UMA ESCOVA DE DENTES ACIONADA RECARREGáVEL, ESCOVA DE DENTES ACIONADA RECARREGáVEL, CARREGADOR PARA CARREGAR UM DISPOSITIVO RECARREGáVEL, E, MéTODO DE CARREGAR UM DISPOSITIVO RECARREGáVEL. Um dispositivo recarregável é fornecido tendo um motor e uma bateria de pequena capacidade acoplada ao motor. A bateria de pequena capacidade tem uma capacidade de armazenagem suficiente para um uso médio do dispositivo até alguns usos médios do dispositivo. Um carregador podem também ser fornecido para carregar um dispositivo recarregável. O carregador pode ter circuitos de carga e um indicador indicando um estado de recarga do dispositivo recarregável. O carregador pode ter uma bateria de grande capacidade, com uma capacidade de armazenagem maior do que uma bateria de pequena capacidade do dispositivo recarregável. A bateria de grande capacidade fornece suficiente energia elétrica para recarregar a bateria de pequena capacidade. O carregador pode ter um fio de força para receber energia de uma fonte de energia de corrente alternada. São também fornecidos métodos para utilizar um dispositivo recarregável e para carregar um dispositivo recarregável.

Description

"SISTEMA CARREGADOR PORTÁTIL PARA UMA ESCOVA DEDENTES ACIONADA RECARREGÁVEL, ESCOVA DE DENTESACIONADA RECARREGÁVEL, CARREGADOR PARA CARREGARUM DISPOSITIVO RECARREGÁVEL, E, MÉTODO DE CARREGAR UMDISPOSITIVO RECARREGÁVEL"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um dispositivo acionadorecarregável. Em particular, a presente invenção refere-se a um dispositivoacionado recarregável, tendo uma bateria de pequena capacidade rapidamenterecarregável, tal como uma escova de dentes acionada rapidamenterecarregável, e a uma unidade de carga para carregar o dispositivo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Escovas de dentes têm estado disponíveis por algum tempo.As escovas de dentes acionadas têm vantagens em relação às escovas dedentes manuais (não acionadas) pelo fato de darem movimento às cerdas emvelocidades muito mais elevadas do que possível manualmente e podem dardiferentes tipos e direções de movimento. Estes movimentos, geralmente emcombinação com movimento manual da escova de dentes pelo usuário, podemfornecer superior limpeza à das escovas de dentes manuais. As escovas dedentes acionadas convencionais são acionadas por baterias descartáveis ourecarregáveis, que acionam um motor elétrico que, por sua vez, aciona acabeça da escova de dentes. As baterias das escovas de dentes convencionaissão baterias de dimensão padrão volumosas, que fornecem bastante energiapara numerosas (mais do que algumas) sessões de limpeza média, sem seremsubstituídas ou recarregadas.

A Fig. 1 mostra um exemplo de uma escova de dentesacionada, como representada na Patente US No. 6.813.793 de Eliav. A escovade dentes 5 tem um portador de cerdas conformado em disco, que é acionadoem uma maneira vibrante ou oscilante, juntamente com as cerdas fixadas nele.A escova de dentes 5 tem uma parte de cabo 10 em uma extremidadeproximal da escova de dentes e uma cabeça 11 em uma extremidade distai daescova de dentes. A parte de cabo 10 tem compartimentos para conter ummotor 14 e baterias 15 e 16. A cabeça 11 inclui um suporte de cerdasgenericamente circular 13. Um eixo rotativo 12 estende-se do motor 14 para acabeça 11. Um acoplamento de eixo 17 pode ser localizado ao longo do eixo12 e pode ser configurado para prover que o eixo 12 seja separado em umponto entre o motor 14 e a cabeça 11. Isto pode permitir que o eixo sejaremovido da escova de dentes 5, p. ex., para limpeza ou substituição.

As baterias 15 e 16 das escova de dentes acionadasconvencionais são baterias de dimensão padrão, volumosas, tais comobaterias de tamanho AA. As baterias armazenam suficiente energia paraoperar o motor 14 para numerosas (mais do que algumas) sessões de limpezamédia, sem requerer substituição das baterias ou sem recarregar as baterias.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Os aspectos da presente invenção fornecem um dispositivorecarregável, tendo um motor e uma bateria de pequena capacidade acopladoao motor. A bateria de pequena capacidade pode ter uma capacidadesuficiente para uso médio do dispositivo até alguns usos médios dodispositivo.

Os aspectos da presente invenção também fornecem umcarregador para carregar um dispositivo recarregável. Em uma construção, ocarregador indica quando a escova tem suficiente energia para pelo menos umuso médio. O carregador pode ter circuitos de carga e um indicador indicandoum estado de recarga do dispositivo recarregável. O carregador pode ter umabateria de grande capacidade, com uma capacidade de armazenagem maior doque uma bateria de pequena capacidade de um correspondente dispositivorecarregável a ser carregado pelo carregador. A bateria de grande capacidadefornece suficiente energia elétrica para recarregar a bateria de pequenacapacidade.

Outros aspectos da presente invenção fornecem métodos parautilizar um dispositivo recarregável e para carregar um dispositivorecarregável. Estes e outros aspectos são consignados em relação às figuras edescrição relacionada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma vista em seção transversal de uma escova dedentes acionada convencional;

A Fig. 2A é uma vista em seção transversal de uma escova dedentes acionada recarregável, de acordo com uma forma de realização dapresente invenção;

A Fig. 2B é uma vista em seção transversal de um carregadorde escova de dentes que pode ser usado com a escova de dentes da Fig. 2A, deacordo com outra forma de realização da invenção;

A Fig. 2C é uma vista lateral do carregador de escova dedentes da Fig. 2B, mostrando aspectos funcionais do carregador;

A Fig. 3 é uma vista lateral de um carregador de escova dedentes de acordo com uma outra forma de realização da invenção;

A Fig. 4 é um fluxograma ilustrando um método para utilizarum dispositivo recarregável de acordo com uma forma de realização adicionalda invenção; e

A Fig. 5 é um fluxograma ilustrando um método pararecarregar um dispositivo recarregável de acordo com mais uma forma derealização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Uma escova de dentes acionada recarregável 100 é mostradana Fig. 2A para conter um ou mais aspectos da invenção. E entendido,entretanto, que os aspectos da invenção podem ser aplicáveis a uma largavariedade de dispositivos acionados, que podem tirar proveito de umaconfiguração de recarga relativamente rápida, uma configuração de bateria derelativamente baixa capacidade, suficiente para um ou alguns usos e/ou umaconfiguração de carga portátil. Por exemplo, os aspectos da invenção podemser aplicáveis a escovas de dentes acionadas, tendo um ou mais portadores decerdas móveis, um ou mais elementos de limpeza móveis e/ou outras seçõesacionadas (p. ex., seções vibrantes, elementos eletricamente carregados,dispositivos de bombeio para bombear uma solução de limpeza etc.). Outrosaspectos da invenção podem ser aplicáveis para uma larga variedade de outrosdispositivos acionados. Por exemplo, escovas acionadas tais como polidoresde sapatos, dispositivos de cuidados pessoais acionado, tais como cortadoresde cabelo de nariz ou cortadores de unha, dispositivos de preparação dealimentos acionados, tais como abridores de lata ou misturadores manuais eoutros dispositivos acionados podem tirar proveito dos aspectos da invenção.

No forma de realização do exemplo da Figura 2A, uma escovade dentes acionada recarregável 100 tem uma parte de cabeça 102 em umaextremidade, suportando um portador de cerdas móvel 104, e uma parte decabo 106 na extremidade oposta. A parte de cabo 106 tem um ou maiscompartimentos IlOe 112 para conter um motor acionado 114 e uma bateria116. O motor 114 é operativamente conectado ao portador de cerdas móvel104, tal como por um eixo rotativo 118, estendendo-se do motor até a parte decabeça. O motor pode acionar o portador de cerdas móvel de várias maneiras,tais como vibrando, girando ou oscilando-o juntamente com as cerdas 108fixadas nele. Outrossim, outras configurações de escova de dentes acionadasão contempladas, em que o motor aciona as cerdas para vibrarem,levantarem ou de outro modo moverem-se, sem o uso de um portador móvel.

Por exemplo, a escova de dentes pode vibrar como descrito na Patente US No.6.802.097 de Hafliger et al., que é incorporada aqui por referência.

Como mostrado, uma escova de dentes 100 inclui uma parte depescoço 120, conectando a parte de cabo e a parte de cabeça, que tambémsuporta o eixo 118. O pescoço 120 pode ser configurado para ser separado emum ponto entre o motor e a parte de cabeça. Isto pode permitir que a parte decabeça seja removida da escova de dentes para intercambiabilidade comoutras partes de cabeça, para limpeza e para substituição etc.

O motor 114 é eletricamente conectado com a bateria 116 eum comutador 122. Ele pode também ser conectado a aparelho de controleopcional (não mostrado). Por exemplo, os circuitos de carga da bateria podemser incluídos para controlar a taxa de recarga da bateria, ou circuito decontrole de velocidade pode ser usado para fornecer ao usuário diversasopções de velocidade. O motor 114, bateria 116 e comutador 122 sãoconectados em série, com o pólo positivo da bateria sendo conectado aomotor via um fio em forma de mola 124. O fio negativo da bateria éconectado ao motor através do comutador 122 (a conexão de fio negativo aomotor não é mostrada). Os conectores de carga 126 e 128 estendem-se atravésda região de base da parte de cabo 106, para receber uma entrada de cargaelétrica. Os respectivos dos conectores 126, 128 são conectados diretamente aum dos fios da bateria 116. Eles podem também ser conectados aos circuitosde carga da bateria (não mostrados), que podem ser conectados à bateria paracontrolar a taxa de recarga da bateria e/ou para reduzir a possibilidade desobrecarga ou por outro lado avaria da bateria.

Embora a bateria 116 seja mostrada como uma única unidade,entende-se que a bateria pode incluir uma única unidade ou uma pluralidadede unidades ou células primárias e/ou secundárias dispostas em paralelo, emsérie ou em uma combinação delas. Além disso, entende-se que o termo"bateria" como aqui usado significa um dispositivo que armazena energiaelétrica, converte a energia armazenada em energia elétrica e/ou gerar energiaelétrica. Por exemplo, o termo bateria pode incluir um capacitor ou umconjunto de capacitores, um condensador ou um conjunto de condensadores,que armazenam potencial elétrico. Em outro exemplo, o termo bateria podeincluir uma pilha(s) de substância química seca(s), tal(ais) como uma bateriaalcalina convencional, ou pode incluir uma pilha(s) úmida(s), tal(ais) comouma bateria de elemento ácido e chumbo convencional, que converte energiaarmazenada em uma forma química em energia elétrica. Em um outroexemplo, o termo bateria pode incluir uma pilha de combustível, que geraenergia elétrica via um processo químico entre um combustível (p. ex.,hidrogênio) e um oxidante.

O motor 114 é um motor DC convencional, que para fins deexemplo, é adaptado para operar com uma fonte de energia de 3 - 4 volts.

Para usos normais da escova de dentes, o motor fornece cerca de 1 onça-polegada (72,0 gf cm) de torque, gira a cerca de 3000 revoluções por minuto epuxa cerca de 200 miliampères de corrente. Entende-se que o motor poderiater uma variedade de torques e velocidades, dependendo da configuraçãodesejada, e que poderia operar com uma variedade de fontes de energia. Porexemplo, o motor 114 pode ser adaptado para operar com uma fonte deenergia de cerca de 3 volts a cerca de 12 volts. Ele pode fornecer torque decerca de uma a 10 onças-polegada (720,1 gf cm) de torque, girar a cerca de2000 - 5000 revoluções por minuto e puxar cerca de 10 a 100 miliampères decorrente.

E ainda entendido que configurações alternativas para o motor114 e a forma de realização de exemplo 100 são possíveis, tendo uma largafaixa de características de desempenho, que pode ser maior ou menor do queaquela das escovas de dentes acionadas convencionais. Por exemplo, ummotor de pequeno torque pode ser apropriado para configurações de escovade dentes em que as cerdas levantam ou vibram em vez de girar, ou um motorde grande torque pode ser apropriado para configurações de escova de dentesem que múltiplas seções de cerda movem-se simultaneamente. Em umexemplo alternativo, a configuração de escova de dentes que aplica uma cargaelétrica na boca do usuário, sem mover as seções de cerda, o motor pode seromitido completamente e a bateria pode ser usada para fornecer a cargaelétrica.

Por exemplo, a bateria 116 da forma de realização 100 é umbateria recarregável, que é adaptada para ser carregada relativamente rápido epara fornecer uma voltagem de saída relativamente consistente. Como citadoacima, a bateria 116 pode ser uma pluralidade de baterias ou elementos debateria conectados em série e/ou em paralelo, como necessário, para forneceruma desejada voltagem e capacidade de armazenagem. Além disso, a bateria116 pode fazer uso de uma variedade de tecnologias de bateria recarregável,sozinhas ou em combinação, tais como tecnologias de bateria recarregável deníquel-cádmio, hidreto de metal-níquel, íon de lítio, alcalina ou outras. Para aconfiguração exemplo da escova de dentes 100, a bateria 116 é uma bateria deníquel-hidreto metálico, tendo três pequenos elementos de 1,2 volt conectadosem série (não mostrados), cada um tendo um diâmetro total de cerca de 10mm. A bateria 116 fornece uma saída coletiva de 3,6 volts e tem umacapacidade de armazenagem de cerca de 50 miliampères-hora. Como tal, abateria 116 é capaz de acionar o motor 114 por cerca de 15 minutos, quandototalmente carregada, com base no motor puxando cerca de 200 miliampèresde corrente (isto é, bateria de 50 miliampères-hora / corrente de 200miliampères χ 60 minutos/hora).

O motor 114 e a bateria 116 são configurados de modo que abateria seja capaz de operar o motor 114 para alguns usos ou sessões médiosda escova de dentes, cada um dos quais pode ser de cerca de um a cincominutos. Como aqui usado, um único uso ou sessão média refere-se a umperíodo ou faixa de períodos para operar o dispositivo acionado, que é umperíodo normal de um único uso para a maioria dos usuários do tipo dedispositivo particular. Para a escova de dentes acionada 100, um uso médio éo período ou faixa de períodos em que a maioria das pessoas utilizam umaescova de dentes acionada para escovar seus dentes em uma única escovação.Em uma construção, a escova de dentes 100 é configurada demodo que um único uso médio é provido em menos do que uma carga total dabateria. Somente cerca de 10% a 30% da bateria 116 são necessários para aconfiguração exemplo de escova de dentes 100, a fim de acioná-la para umúnico uso médio. A bateria de pequena capacidade 116, em sua capacidadetotal de 50 miliampères-hora, pode acionar o motor 114 por cerca de 15minutos, que é cerca de três ou mais usos médios da escova de dentes. Alémdisso, a bateria 116 pode fornecer energia para um uso médio de cerca de uma 5 minutos, quando a bateria é carregada a cerca de 1/3 de sua capacidade dearmazenagem.

É entendido que são possíveis muitas outras configurações,que podem permitir que o respectivo dispositivo acionado opere durante umúnico uso até alguns usos, quando totalmente carregada. Por exemplo, umafaixa de estados de bateria menos totalmente carregada pode energizar orespectivo dispositivo durante um único uso médio, tal como cerca de 10% a90% da capacidade de armazenagem da bateria. Por exemplo, em umaconfiguração de baixa capacidade, a bateria pode prover um único uso dodispositivo, com base em uma carga substancialmente total, que pode ser decerca de 90% a 95% de sua capacidade. Em uma configuração de usoprolongado, cerca de 70% a 90% de sua capacidade de armazenagem podemenergizar um único uso, com capacidade adicional para energizar um usoprolongado. Em uma configuração de capacidade moderada, a bateria pode tersuficiente capacidade para energizar o respectivo dispositivo para alguns usos,quando a bateria é totalmente carregada. Em uma configuração de altacapacidade de escova de dentes, a escova de dentes pode ser capaz de operardurante diversos usos (p. ex., cerca de 4 a 6 usos médios), quando totalmentecarregada. Tal configuração mais altamente acionada pode ser vantajosa parauma escova de dentes tendo partes de cabeça intercambiáveis 108, para usocom múltiplos usuários. Como tal, uma única carga permite que algunsusuários operem a escova de dentes substancialmente continuamente duranteum curto período, sem recarregá-la entre usos pelos diferentes usuários.

Em geral, entretanto, a bateria 116 é uma bateria decapacidade relativamente pequena, que tem a vantagem de ser rapidamenterecarregável à capacidade total e/ou ser rapidamente recarregável a umacapacidade menor do que total durante um único uso ou durante alguns usos.

Assim, o usuário pode ter a escova de dentes rapidamente recarregadasuficientemente para permitir que seja usada dentro de um curto período. Acapacidade relativamente pequena da bateria 116 permite que ela sejarecarregada rapidamente a sua capacidade total, em comparação com asbaterias de grande capacidade convencionais. Além de sua pequenacapacidade, a taxa de recarga da bateria 116 pode ser ainda melhorada,fornecendo-se uma corrente de alta carga, em comparação com asnecessidades de corrente do motor. Por exemplo, fornecendo-se uma altacorrente de recarga de cerca de 1000 miliampères à bateria 116, que ésignificativamente mais elevada do que a corrente de 200 miliampèresfornecida pela bateria 116 ao motor 114 durante operação, carregar-se-ásubstancialmente a bateria em cerca de 4,5 minutos. Isto adota um fator derecarga de cerca de 1,5 para as configurações de bateria e de carregador. Se abateria 116 tiver uma capacidade de cerca de 50 miliampères hora e se acorrente de recarga for de cerca de 1000 miliampères, o tempo de recargaideal seria de cerca de 0,05 hora (50 miliampères hora / 1000 miliampères) oucerca de 3 minutos. Com a suposição de um fator de recarga de 1,5, o tempode recarga estimado cai para em torno de 4,5 minutos. Assim, o motor 114 daconfiguração exemplo pode operar a escova de dentes 100 por cerca de 15minutos em uma única carga de bateria 116 e a bateria pode ser recarregadaem cerca de 4,5 minutos.

A bateria 116 é também recarregável dentro de um períodomais curto, de modo que ela tem uma capacidade suficiente para um únicouso. Por exemplo, a bateria 116 pode ser recarregada a cerca de 34% decapacidade (isto é, cerca de 17 miliampères hora) em cerca de um terço dovalor do tempo de recarga (isto é, cerca de 1,5 minutos) de uma recarga total.

Assim, em um pouco mais de um minuto, a escova de dentes 100 pode sersuficientemente carregada para prover o usuário com um único uso médio.

A escova de dentes 100 é uma pequena escova de dentesacionada leve, que é comparável em tamanho e peso a uma escova de dentesmanual convencional. Isto é largamente devido à bateria de pequenacapacidade, rapidamente recarregável 116, que é relativamente pequena eleve, em comparação com as baterias descartáveis convencionais e bateriasrecarregáveis. Os pequenos tamanho e peso podem ser desejáveis para muitosusuários e provê economias de custo associadas com economias de materiaisde escova de dentes. Por exemplo, se a bateria 116 tiver um diâmetro de 7mm, que é quase uma redução de 50% de tamanho de uma bateria AA padrão(cerca de 14,5 mm de diâmetro), a escova de dentes 100 pode ter uma reduçãode tamanho total de cerca de 20 a 40% em comparação com uma escova dedentes acionada convencional, empregando uma bateria de tamanho AA ouum pr de baterias de tamanho AA axialmente alinhadas. Como muitas escovade dentes acionadas convencionais incluem um par de baterias dimensionadasAA, dispostas lado-a-lado, a redução de peso e tamanho podem ser mesmomais substanciais. O diâmetro externo DD da escova de dentes 100, mostradana Fig. 2A em uma parte de cabo 1096, pode ser de cerca de 10 mm, que aproximadamente o tamanho de um cabo de escova de dentes manual. Econtemplado que outros tamanhos de cabo são possíveis, com base notamanho e arranjo da bateria. Por exemplo, a bateria 116 pode ter umdiâmetro D de cerca de 5 mm a cerca de 13 mm ou, mais particularmente,cerca de 10 mm. Vários tamanhos de cabos de escova de dentes, que sãomenores do que as escovas de dentes acionadas convencionais, podem serfornecidos via o uso de baterias de menores diâmetros em vários arranjos, taiscomo um arranjo linear.

Com referência agora às Figs. 2B e 2C, um carregador 200 égeralmente mostrado de acordo com uma forma de realização da invenção. Ocarregador 200 é uma unidade de combinação de carga/suporte que recarregaa escova de dentes 100, bem como a retém durante a armazenagem. Eentendido que várias formas de realização de carregador 200 são possíveis,que cooperam com outros dispositivos acionados e que podem não armazenaro respectivo dispositivo acionado. Como ilustrado na Fig. 2B, o carregador200 inclui uma unidade de base 202, tendo um berço 204 formado em umaparte de topo da unidade de base. O berço é adaptado para receber uma regiãoextrema de parte de cabo 106, para suportar a escova de dentes 100 enquantosendo armazenada entre usos.

Como mostrado na Fig. 2C, o carregador 200 pode ser umaunidade portátil, operada a bateria. Como tal, o carregador 200 inclui umcompartimento de bateria 206, formado na unidade de base 202, circuitos derecarga 208 e contatos de carga 210. Ele pode também incluir indicadores decarga 212. O compartimento da bateria 206 é configurado para aceitar uma oumais baterias substituíveis 214. A unidade operada por bateria fornece umacombinação de carregador/escova de dentes portátil, que pode tirar proveitodos benefícios da escova de dentes leve 100, enquanto retendo as vantagensde um sistema portátil.

As baterias 214 fornecem uma fonte de energia para recarregara escova de dentes 100. As baterias são baterias descartáveis convencionais,tais como baterias de tamanho-D e/ou baterias recarregáveis. Elas podemtambém incluir um suprimento de energia portátil alternativo, tal como umapilha termelétrica, para fornecer energia elétrica. Como mostrado, ocarregador 200 é configurado para operar utilizando quatro baterias detamanho padrão, tais como baterias tamanho-D, que fornecem uma fonte deenergia para o carregador 200. As baterias dimensionadas-D fornecem cadauma cerca de 1,5 voltas de saída e são serialmente conectadas para fornecercerca de 6 volts de saída coletivamente. A capacidade de armazenagem paraas baterias de tamanho-D é de cerca de 12000 miliampères hora, que é umagrande capacidade em comparação com a bateria de pequena capacidade 116,usada na escova de dentes acionada 100. Umjogo fresco de baterias tamanho-D 214, armazenando 12000 miliampères hora de energia, pode carregarbateria de pequena capacidade 116, que tem uma capacidade de cerca de 50miliampères hora, cerca de 240 vezes (isto é, 12000 miliampères hora / 50miliampères hora). A estimativa de 240 recargas supõe uma perda de 25% doprocesso de recarga, visto que as quatro baterias 214 fornecem cerca de 6voltas de eletricidade para carregar a bateria de pequena capacidade 116 de4,5 volt.

Como mostrado na Fig. 2C, as baterias 214 podem serconectadas para recarregar os circuitos 208, que podem opcionalmente serlocalizados dentro da escova de dentes 100. Os circuitos de recarga 208incluem circuitos de recarga convencionais, que controlam a taxa em que asbaterias recarregáveis são recarregadas e que poderiam incluir ummicrocontrolador (não mostrado) para controlar o processo de carga. Porexemplo, os circuitos de recarga 208 podem inicialmente fornecer uma altacorrente para uma rápida recarga das baterias 116, de acordo com instruçõesdo microcontrolador, e então reduzir a corrente para fornecer uma carga lentapara armazenagem de mais longo termo da escova de dentes 100 dentro docarregador 200. Os circuitos de carga podem também alterar a corrente decarga como necessário, para reduzir os efeitos de memória da bateria 116 oupara de outro modo melhorar o processo de carga ou para proteger o aparelhoou pessoas. Eles podem também deixar de carregar as baterias 116, para evitarsobrecarregá-las ou evitar uma condição insegura.

Como mostrado na Fig. 2C, os contatos de carga 210 sãoeletricamente conectados aos circuitos de recarga 208. Os contatos de cargasão adaptados para fazer contato elétrico com os conectores de carga 126 e128 da escova de dentes 100. Como mostrado, os contatos de carga 210 sãopinos carregados por mola, que são propendidos em direção ao contato comos conectores de carga 126 e 128, enquanto a escova de dentes 100 éarmazenada dentro do carregador. Outras formas de realização de recarga sãotambém contempladas par uso com a presente invenção, tais como bobinaprimária do carregador 200, que recarrega as baterias 116 de um dispositivoacionado, pela indução de uma corrente em uma bobina secundária dodispositivo acionado. Assim, contato elétrico direto entre o carregador e odispositivo acionado pode não ser necessário para recarregar o dispositivoacionado.

Como mostrado, o carregador 200 inclui indicadores 212, quesuprem status de carga ou outra informação para o usuário. Por exemplo, umprimeiro indicador 212a cintila ou acende para indicar que a escova de dentes100 não tem uma carga suficiente para um único uso. Um segundo indicador212b cintila ou acende para indicar que a escova de dentes 100 tem uma cargasuficiente para um único uso. Um terceiro indicador 212c cintila ou acendepara indicar que a escova de dentes 100 foi substancialmente totalmentecarregada. Os indicadores 212 são conectados aos e controlados peloscircuitos de recarga 208, que utilizam energia das baterias 214 para acenderos indicadores. Os circuitos de recarga 208 avaliam a corrente de carga aceitapelo dispositivo acionado 100, para determinar a quantidade de cargaarmazenada em suas baterias 116. Em outras formas de realização, oscircuitos dentro do dispositivo acionado podem avaliar a condição decapacidade de suas baterias e fornecer tal informação para o carregador, quepode ativar o indicador apropriado. No total, os indicadores informam ousuário do estado de recarga do respectivo dispositivo acionado. Por exemplo,se o usuário da escova de dentes 100 colocá-la no carregador 200 quando eletiver uma bateria substancialmente descarregada 116, o indicador 212a cintilaou acende para indicar uma condição de baixa carga. Após a bateria 116 sercarregada por cerca de um a um e meio minuto a cerca de 34% de suacapacidade, de modo que pode energizar a escova de dentes para um únicouso, o indicador 212b é ativado para indicar que a escova de dentes 100 podeser usada durante um único uso. Se o usuário continuar a deixar a escova dedentes 100 dentro do carregador 200, quando a bateria 116 é substancialmentecarregada completamente, o indicador 212b cessa de cintilar ou acender e oindicador 212c então ilumina-se para indicar uma condição totalmentecarregada.

Com referência agora à Fig. 3, um carregador 300 é mostradode acordo com outra forma de realização da invenção. O carregador 300geralmente inclui os mesmos aspectos que o carregador 200, exceto comodebatido abaixo. Como com o carregador 200, o carregador 300 pode serusado com a escova de dentes 100 ou outros dispositivos recarregáveisacionados. O carregador 300 difere do carregador 200 pelo fato de seracionado por uma fonte de energia de corrente alternada, em vez de uma fontede energia de corrente contínua. Como tal, o carregador 300 inclui um circuitoretificador/transformador CA-para-CC 302 e um fio de energia de correntealternada 304, em vez de o compartimento de bateria 206 com baterias 214.Embora mostrado como entidades logicamente separadas, o circuito 302 e ocircuito de recarga 208 podem ser co-localizados em um único circuito.

O conjunto de circuitos 302 são circuitos retificadoresconvencionais, que retificam eletricidade de corrente alternada provida via fio304 para uma saída de corrente contínua e transformam-na em uma voltagemapropriada para fornecer uma corrente de carga. Assim, o carregador 300recebe um suprimento de energia alternada de 110 volt convencional econverte-o em um suprimento de energia de corrente contínua de 6 volt, viaconjunto de circuitos 302. De uma maneira similar à do carregador 200, oscircuitos de recarga 208 então controla o suprimento de energia de correntecontínua como necessário para recarregar a bateria 116 da escova de dentes100.

Em uma configuração alternada (não mostrada), o carregadorpode incluir o compartimento de bateria 206 do carregador 200 juntamentecom as baterias 214, bem como os circuitos 302 e fio de energia 304 docarregador 300. Tal carregador de combinação poderia operar como umaunidade ligada em um suprimento de energia de corrente alternada ou comouma unidade operada por bateria portátil, de acordo com as necessidades oudesejos do usuário. Além disso, tal configuração de combinação poderiafornecer uma unidade operacional, no evento de paralisação da energia decorrente alternada.

Com referência agora à Fig. 4, é mostrado um método 400para utilizar um dispositivo acionado recarregável, tal como uma escova dedentes acionada, de acordo com uma forma de realização da invenção. Ométodo 400 será debatido utilizando-se a escova de dentes exemplo 100 e ocarregador 200, como debatido acima. Entretanto, entende-se que o método400 pode ser praticado com uma larga variedade de dispositivos recarregáveise unidades de carga.

Como mostrado, o método 400 inclui a etapa 402 de acoplarum dispositivo recarregável, substancialmente descarregado em umaconfiguração de carga com um carregador. Por exemplo, o usuário podecolocar a escova de dentes 100 em uma configuração de armazenagem/cargacom o carregador 200. Outra etapa 404 inclui esperar um período entre cercade 30 segundos e 5 minutos e/ou realizar a etapa 406 de receber umaindicação de que o dispositivo recarregável está suficientemente carregadopara um único uso do dispositivo. Por exemplo, o usuário espera cerca de 30segundos a cerca de 5 minutos após instalar a escova de dentes 100 dentro docarregador 200 e/ou pode ver o indicador 212b cintilando para mostrar que aescova de dentes 100 tem uma carga suficiente para um único uso. O usuárioentão realiza a etapa 408 do desacoplamento do dispositivo recarregável docarregador e a etapa 410 de utilização do dispositivo recarregável para umúnico uso. Por exemplo, o usuário pode remover a escova de dentes 100 docarregador 200 e prosseguir escovando seus dentes. O método 400 podecontinuar repetindo o processo quando necessário, quando o dispositivorecarregável estiver substancialmente descarregado.

Com referência agora à Fig. 5, é mostrado um método 500para recarregar um dispositivo acionado, tal como uma escova de dentesacionada, de acordo com mais uma forma de realização da invenção. Ométodo 500 será também debatido utilizando-se a escova de dentes exemplo100 e o carregador 200. Entretanto, entende-se que o método 500 pode serpraticado com uma larga variedade de dispositivos recarregáveis e unidadesde carga.

Como mostrado, o método 500 inclui a etapa 502 de detectarum dispositivo recarregável sendo acoplado com um carregador e a etapa 504de determinar o estado de recarga do dispositivo recarregável. Por exemplo,os circuitos de recarga podem detectar uma conexão entre os contatos 210 docarregador 200 e os conectores 126, 128 da escova de dentes 100, quando aescova de dentes é colocada no carregador. Os circuitos de recarga avaliamainda o estado de recarga da bateria 116 dentro da escova de dentes 100. Istopode ser feito, por exemplo, fornecendo-se um suprimento de energia decarga máximo aos conectores 126 e 128, determinando-se o potencial devoltagem das baterias 214 e comparando-se a corrente de carga aceita pelaescova de dentes 100 com as curvas de corrente de carga para a escova dedentes 100. Por exemplo, se a escova de dentes 100 puxar uma correntemáxima de 1000 miliampères quando as baterias 214 fornecem uma voltagemtotal de 6 volts, os circuitos de recarga podem determinar se as baterias estãosubstancialmente carregadas. Estas etapas podem ser substancialmenterealizadas por um microcontrolador (não mostrado) dentro dos circuitos derecarga 208. Se o estado de recarga do dispositivo recarregável fordeterminado estar substancialmente descarregado, o carregador então realiza aetapa 506 de indicar um estado substancialmente descarregado e a etapa 508de carregar o dispositivo recarregável. Por exemplo, o carregador 200 podecintilar o indicador 212c, para mostrar que a escova de dentes 100 estásubstancialmente descarregada e prosseguir a carregar a escova de dentes.

O carregador pode repetidamente realizar a etapa 504 dedeterminar o estado de recarga do dispositivo recarregável. Se o carregadordeterminar que o dispositivo recarregável tem suficiente capacidade para umúnico uso, o carregador realiza a etapa 510 de indicar o estado de estarcarregado suficientemente para um único uso. Se o carregador determinar queo dispositivo recarregável foi substancialmente totalmente carregado, ocarregador realiza a etapa 512 de indicar o estado de estar totalmentecarregado. Se o carregador tiver anteriormente indicado que o estado de estarsubstancialmente descarregado ou estar suficientemente carregado para umúnico uso, o carregador realiza a etapa 514 de remover a indicação de umestado anterior, quando ele determina que o estado anterior mudou. Comoexemplo, o carregador 200 pode inicialmente cintilar o indicador 212c, parasignificar um estado substancialmente descarregado e então desligar oindicador 212c e cintilar o indicador 212b, para significar que a escova dedentes 100 foi suficientemente carregada para um único uso. A medida que acarga continua e a escova de dentes 100 torna-se substancialmente carregada,o carregador 200 pode desligar o indicador 212b e cintilar o indicador 212a.

Enquanto a presente invenção foi descrita em conexão com asmodalidades ilustradas, será apreciado e entendido que modificações podemser feitas sem partir do verdadeiro espírito e escopo da invenção. Emparticular, a invenção pode aplicar muitos dispositivos recarregáveisdiferentes, cargas, e/ou métodos para uso dos mesmos.

Claims (20)

1. Sistema carregador portátil para uma escova de dentesacionada recarregável, dito sistema carregador caracterizado pelo fato decompreender:uma escova de dentes acionada recarregável, tendo um motor euma bateria de pequena capacidade acoplada ao motor, a bateria de pequenacapacidade tendo uma primeira capacidade de armazenagem máxima,suficiente para pelo menos um único uso médio da escova de dentes; eum carregador eletricamente acoplado à escova de dentesrecarregável, o carregador compreendendo uma bateria de grande capacidade,configurada para carregar a bateria de pequena capacidade à máxima primeiracapacidade de armazenagem, a bateria de grande capacidade tendo umasegunda máxima capacidade de armazenagem, maior do que a primeiramáxima capacidade de armazenagem.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a primeira máxima capacidade de armazenagem ser suficiente paraenergizar a escova de dentes para uma pluralidade de únicos usos médios.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a segunda máxima capacidade de armazenagem ser duas ou maisvezes maior do que a primeira máxima capacidade de armazenagem.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a segunda máxima capacidade de armazenagem ser dez ou mais vezesmaior do que a primeira máxima capacidade de armazenagem.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a primeira máxima capacidade de armazenagem ser suficiente paraenergizar a escova de dentes por até cinco minutos e o sistema serconfigurado para carregar a bateria de pequena capacidade em um período decarga dentro de cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos do estadosubstancialmente descarregado a um estado de uso único, para operar aescova de dentes durante o único uso médio.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de o carregador compreender ainda um indicador indicando um estado debateria de pequena capacidade, o estado incluindo um estado de único uso,quando a bateria de pequena capacidade está carregada em uma capacidade deuso único suficiente para energizar a escova de dentes recarregável para umúnico uso médio, a capacidade de uso único sendo menor do que a primeiramáxima capacidade de armazenagem.

7. Escova de dentes acionada recarregável, caracterizada pelofato de compreender:um motor; euma bateria de pequena capacidade acoplada ao motor, abateria de pequena capacidade tendo uma máxima capacidade dearmazenagem, suficiente para energizar o motor entre cerca de um a cerca detrinta minutos.

8. Escova de dentes recarregável de acordo com areivindicação 7, caracterizada pelo fato de a bateria de pequena capacidade teruma capacidade de armazenagem de uso único, suficiente para energizar omotor entre cerca de um a cerca de cinco minutos, a capacidade dearmazenagem de uso único sendo menor do que a capacidade de máximaarmazenagem.

9. Escova de dentes recarregável de acordo com areivindicação 8, caracterizada pelo fato de o sistema ser configurado parasubstancialmente carregar a bateria de pequena capacidade dentro de cerca de-30 segundos a cerca de 5 minutos de um estado substancialmentedescarregado à capacidade de armazenagem de uso único.

10. Escova de dentes de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de a bateria de pequena capacidade ser selecionada dogrupo consistindo de um capacitor, uma bateria de hidreto de níquel-metal,uma bateria de níquel-cádmio, uma bateria de lítio-íon e uma bateria alcalinarecarregável.

11. Carregador para carregar um dispositivo recarregáveltendo uma bateria de pequena capacidade, a bateria de pequena capacidadetendo uma primeira máxima capacidade de armazenagem, dito carregadorcaracterizado pelo fato de compreender:contatos de carga fornecendo uma corrente de carga aodispositivo recarregável; eum indicador indicando um estado da bateria de pequenacapacidade, o indicador indicando um estado de uso único, quando a bateriade pequena capacidade é carregada a uma capacidade de uso único, acapacidade de uso único sendo mais do que um estado substancialmentecarregado da bateria de pequena capacidade e menos do que a primeiramáxima capacidade de armazenagem.

12. Carregador de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de a capacidade de uso único ser uma carga suficientepara energizar o dispositivo recarregável para um uso médio único.

13. Carregador de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de compreender ainda uma bateria de grandecapacidade, tendo uma segunda máxima capacidade de armazenagem maiordo que a primeira máxima capacidade de armazenagem, a bateria de grandecapacidade fornecendo suficiente energia elétrica para substancialmenterecarregar a bateria de pequena capacidade à primeira máxima capacidade dearmazenagem.

14. Carregador de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de o carregador ser adaptado para conexão com umsuprimento de energia de corrente alternada.

15. Carregador de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de compreender ainda um circuito de recargacontrolando a taxa de carga da bateria de pequena capacidade.

16. Carregador de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de o indicador indicar um estado descarregado,quando a bateria de pequena capacidade tiver insuficiente capacidade paraenergizar o dispositivo para um uso médio único.

17. Carregador de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de o indicador indicar um estado totalmente carregado,quando a bateria de pequena capacidade estiver substancialmente carregada àprimeira máxima capacidade de armazenagem.

18. Carregador de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de o indicador mudar entre o estado descarregado, oestado de uso único e o estado totalmente carregado, quando a bateria depequena capacidade estiver sendo carregada do estado substancialmentedescarregado para o estado totalmente carregado.

19. Método de carregar um dispositivo recarregável, ditométodo caracterizado pelo fato de compreender:detectar o dispositivo recarregável sendo acoplado com umcarregador;monitorar um estado de recarga do dispositivo recarregável;carregar o dispositivo; eindicar um estado de uso único do dispositivo recarregável,quando dispositivo recarregável é carregado suficientemente para um únicouso do dispositivo sem ser totalmente carregado.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de o dispositivo recarregável ser uma escova de dentes acionada.