DE102019120648A1

DE102019120648A1 - Drucksensorsystem und Verfahren für eine elektrische Zahnbürste

Info

Publication number: DE102019120648A1
Application number: DE102019120648.0A
Authority: DE
Inventors: Bryan J. Dishon
Original assignee: Ranir LLC
Current assignee: Ranir LLC
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2020-02-20
Also published as: CN110786950A; CA3050892C; US20200037749A1; GB2576114B; CA3050892A1; US11324307B2; GB201910925D0; GB2576114A

Abstract

Druckrückmeldesystem, welches das Drucklevel oder die Kraftausübung auf einen Bürstenkopf kontinuierlich überwacht und so programmiert ist, dass es einem Nutzer basierend auf der Menge des Drucks ein Rückmeldesignal gibt. Das Drucklevel wird als Funktion der Änderung der Geschwindigkeit der Antriebswelle überwacht. Das System umfasst ein Gehäuse, einen Motor, eine Antriebswelle zur Anbringung an einen Bürstenkopf, ein Rückmeldegerät, einen Sensor, der eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle erkennen kann, und einen Mikroprozessor. Der Mikroprozessor ist so programmiert, dass er das Rückmeldegerät als Funktion der gemessenen Änderung der Rotationsgeschwindigkeit aktiviert. Der Sensor kann ein Hall-Effekt-Sensor sein oder ein anderer Sensor, der auf ein Magnetfeld reagiert. Ein Magnet kann auf der Antriebswelle positioniert sein, oder auf einem anderen Abschnitt des Systems, welches sich als eine Funktion der Antriebswelle bewegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Bereitstellung eines oder mehrerer Sensorsysteme in elektrischen oder manuellen Zahnbürsten ist bekannt, um den Druck zu bestimmen, der auf das Borstenfeld während des Putzens ausgeübt wird. Üblicherweise misst ein Sensor irgendeiner Art die auf die Borsten ausgeübte Kraft. In manchen Fällen umfasst der Sensor eine Feder, einen Momentarm und einen Schalter, in welchem die auf das Borstenfeld ausgeübte Kraft eine Aktion der Feder verursacht, welche wiederum einen Momentarm antreibt. Wenn die Kraft einen Schwellenwert oder Auslösewert erreicht, wird ein Schalter betätigt, welcher dem Nutzer ein Signal übermittelt, dass die ausgeübte Kraft das Schwellenlevel erreicht hat. Der Nutzer hat dann die Möglichkeit, den Druck auf ein akzeptables Level zu reduzieren.
Diese Systeme können auch verwendet werden, um sicherzustellen, dass zumindest auch eine Minimalmenge an Druck durch den Nutzer auf das Borstenfeld ausgeübt wird. Drucksensorsysteme sind jedoch bei typischen elektrischen oder manuellen Zahnbürsten oft schwierig umzusetzen. Diese Systeme können die Gesamtkosten der Zahnbürste auch wesentlich erhöhen und sind häufig ungenau.
Typischerweise gibt es bei derartigen Drucksensorsystemen keine ständige Überwachung der Druckinformation sondern nur einen Hinweis darauf, wenn der ausgeübte Druck den Schwellenwert erreicht hat, der auf übermäßigen Druck hinweist. Es besteht ein Bedarf an kompakten, einfachen und günstigen Sensorsystemen für eine Zahnbürste, insbesondere eine solche, die eine ständige Drucküberwachung bereitstellt, sodass sie angepasst werden kann, um ein gewünschtes Feedback bereitstellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Druckrückmeldungssystem für einen Bürstenkopf zur Verfügung, welches durchgehend das Drucklevel oder die Kraft auf den Bürstenkopf überwacht und so programmiert ist, dass einem Nutzer ein Rückmeldesignal basierend auf der Druckmenge gegeben wird.
In einer Ausführungsform überwacht das System das Drucklevel auf den Bürstenkopf als eine Funktion der Änderung bei der Geschwindigkeit der Antriebswelle, die sich vom Motor erstreckt. Das System umfasst ein Gehäuse, einen Motor innerhalb des Gehäuses, eine Antriebswelle, die mit dem Motor verbunden ist und die einen Abschnitt hat, der sich vom Gehäuse aus zur Anbringung an den Bürstenkopf erstreckt, ein Rückmeldegerät, einen Sensor, der eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle erkennen kann; und einen Mikroprozessor, der mit dem Sensor und dem Rückmeldegerät verbunden ist, wobei der Mikroprozessor so programmiert ist, dass er ein Signal aussendet, um das Rückmeldegerät als eine Funktion der Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle zu aktivieren, welche durch den Sensor erkannt wird.
In einer Ausführungsform umfasst das System einen Magnet, der sich in wiederholender oder oszillierender Weise als Funktion der Bewegung der Antriebswelle bewegt, und einen Sensor, der basierend auf der Bewegung des Magnets ein Signal erzeugt. Der Sensor kann ein Hall-Effekt-Sensor sein oder ein anderer Sensor, der auf ein Magnetfeld reagiert. Der Magnet kann auf der Antriebswelle positioniert sein oder auf einem anderen Abschnitt des Systems, das sich als Funktion der Antriebswelle bewegt.
Die Antriebswelle ist mit dem Motor verbunden und sorgt für eine Bewegung des Systems. In einer Ausführungsform ist die Antriebswelle eine Rotationsantriebswelle und in einer spezielleren Ausführungsform oszilliert die Antriebswelle um eine Rotationsachse. Die rotierende, oszillierende Bewegung kann durch einen Nocken- oder Getriebemechanismus innerhalb des Gehäuses bereitgestellt werden, welches zwischen dem Motor und der Antriebswelle angeordnet ist.
Der Mikroprozessor kann so angeordnet sein, dass er das Rückmeldegerät aktiviert, sodass dieses den Nutzer bei einem vorbestimmten Schwellenwert alarmiert. Bei einer Ausführungsform basiert der Schwellenwert auf einer gemessenen Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle oder eines anderen bewegbaren Abschnitts. Beispielsweise kann die Antriebswelle bei einer ersten Rotationsgeschwindigkeit arbeiten, wenn keine Last auf den Bürstenkopf ausgeübt wird, und bei einer zweiten Rotationsgeschwindigkeit, wenn der Bürstenkopf in Gebrauch ist und eine Kraft auf den Bürstenkopf oder den Borstenträger ausgeübt wird. Der Mikroprozessor kann so programmiert werden, dass dem Rückmeldegerät signalisiert wird, wenn die Geschwindigkeitsänderung zwischen der ersten Rotationsgeschwindigkeit und der zweiten Rotationsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Bei einer Ausführungsform ist der Schwellenwert zwischen 5000 und 7000 RPM und bei einer anderen Ausführungsform ist der Schwellenwert bei ungefähr 6000 RPM. Bei einer Ausführungsform überwacht das System kontinuierlich die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit von der ersten Rotationsgeschwindigkeit, wenn der Bürstenkopf in Betrieb ist, und signalisiert dem Rückmeldegerät, sich wärend der Perioden einzuschalten, bei denen der Schwellenwert überschritten wurde, und während der Perioden auszuschalten, wenn der Schwellenwert nicht erreicht wird.
In einer Ausführungsform ist das Rückmeldegerät an dem Gehäuse positioniert. In einer anderen Ausführungsform ist das Rückmeldegerät mindestens eines aus der Menge von einem lichtemittierenden Gerät, einem Signalgerät und einem haptischen Gerät.
Der Bürstenkopf kann einen Hals umfassen, dessen erstes Ende mit einem Abschnitt des Gehäuses verbunden ist und dessen zweites Ende einen Borstenträger stützt, wobei der Bürstenkopf eine Bürstenwelle umfassen kann, die so durch die Antriebswelle angetrieben wird, dass sie sich um eine erste Achse dreht, wobei der Borstenträger so durch die Bürstenwelle angetrieben wird, dass er sich um eine zweite Achse dreht.
Figurenliste

1 ist eine teilweise perspektivische Draufsicht nach einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Magnet in einer ersten Position;
2 ist eine teilweise Draufsicht davon, mit dem Magnet in einer zweiten Position;
3 ist eine Perspektivansicht nach einer Ausführungsform der Erfindung, positioniert in einer Aufspannvorrichtung;
4 ist eine Perspektivansicht davon, wobei der Bürstenkopf unter Einfluss eines hohen Drucks steht;
5 ist eine graphische Darstellung von Testergebnissen unter Verwendung der Aufspannvorrichtung;
6 ist eine Explosionsansicht eines Bürstenkopfs nach einer Ausführungsform; und
7 ist eine Explosionsansicht eines beispielhaften Bürstenkopfs und einer Antriebseinheit.

Bevor die Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben werden, muss klargestellt werden, dass die Erfindung nicht auf die Betriebsdetails oder Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten limitiert ist, wie sie in der folgenden Beschreibung festgelegt oder in den Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung kann in diversen anderen Ausführungsformen eingesetzt werden und auf alternative Weisen genutzt oder ausgeführt werden, wie sie nicht ausdrücklich hier offenbart sind. Es muss auch klargestellt werden, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie zum Zwecke der Beschreibung dienen und nicht als darauf beschränkt betrachtet werden sollen. Die Verwendung von „einschließlich“ und „umfassend“ und Varianten davon sind dafür gedacht, die Gegenstände zu umfassen, die im Folgenden genannt sind, sowie Äquivalente davon als auch zusätzliche Gegenstände und Äquivalente davon. Des Weiteren wird in der Beschreibung diverser Ausführungsformen eine Nummerierung verwendet. Falls nicht ausdrücklich anders erwähnt, soll die Verwendung der Nummerierung nicht als beschränkend auf eine bestimmte Reihenfolge oder Anzahl von Komponenten verstanden werden. Die Verwendung einer Nummerierung soll ferner auch nicht so verstanden werden, dass irgendwelche zusätzlichen Schritte oder Komponenten vom Umfang der Erfindung ausgeschlossen werden, die mit den nummerierten Schritten oder Komponenten kombiniert oder dazu genommen werden können.
BESCHREIBUNG DER DERZEITIGEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine elektrische Zahnbürste 10, welche einen Bürstenkopf 12 umfasst, der an einer Antriebseinheit 14 befestigt werden kann. Bei einer Ausführungsform ist der Bürstenkopf 12 ein Ersatzkopf, der auf die Antriebseinheit 14 gesteckt werden kann. Der Bürstenkopf 12 umfasst einen Borstenträger 18, der ein oder mehrere Putzelemente 20 trägt. Eine Betätigung der Antriebseinheit 14 führt zu einer Oszillation des Borstenträgers 18 und der Putzelemente 20.
Bei einer Ausführungsform umfasst der Bürstenkopf 12 einen rohrförmigen Hals 22, der den Borstenträger 18 an einem Ende 15 trägt und ein offenes Ende 17 gegenüber dem Borstenträger 18 zur Anbringung an die Antriebseinheit 14 aufweist. Ein Beispiel des Bürstenkopfs 12 wird in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt, weist der Bürstenkopf 12 den Hals 22, den Borstenträger 18 und Borsten 20 auf, die von dem Borstenträger 18 getragen werden. Eine Bürstenwelle 26 erstreckt sich innerhalb des rohrförmigen Halses 22 und weist ein erstes Ende 28 auf, welches den Borstenträger 18 aufnimmt und ein gegenüberliegendes Ende 30, welches eine Antriebswelle aufnimmt, die sich von der Antriebseinheit 14 erstreckt. Die Bürstenwelle 26 erstreckt sich entlang einer Längsachse und ist zur Rotation fähig, und im Speziellen zu einer rotierenden Oszillation, um die Längsachse. Ein Abschnitt der Bürstenwelle 26 kann sich durch eine optionale Hülse 32 erstrecken, welche in das offene Ende 17 des rohrförmigen Halses 22 zur lösbaren Montage an die Antriebseinheit 14 durch Schnapppassung oder Friktionspassung eingeführt werden kann.
Ein Bewegungsumwandlungsmechanismus zwischen der Bürstenwelle 26 und dem Borstenträger 18 führt zu einer rotierenden Oszillation des Borstenträgers 18 um eine Trägerachse, die transversal zur Längsachse der Bürstenwelle 26 ist. Eine Ausführungsform eines Bewegungsumwandlungsmechanismus gemäß der in 6 gezeigten Ausführungsform wird im US-Patent 9,439,741 von Dishon beschrieben, dessen Gegenstand hier durch Bezugnahme umfasst ist. Eine andere Ausführungsform eines Bewegungsumwandlungsmechanismus, welcher ein Kegelrad umfasst, wird im US-Patent 6,021,538 von Kressner offenbart, dessen Gegenstand hier ebenfalls durch Bezugnahme enthalten ist.
Unter Bezugnahme auf 7 umfasst die Antriebseinheit 14 einen Griffabschnitt 40 und eine Antriebswelle 42, die sich vom Griffabschnitt 40 erstreckt. Ein Montageabschnitt 44 der Antriebseinheit 14 nimmt die Hülse 32 oder einen anderen Abschnitt des Bürstenkopfs 12 zur Anbringung der Antriebseinheit 14 an den Bürstenkopf 12 auf. Wenn der Bürstenkopf 12 auf die Antriebseinheit aufgesteckt wird, erstreckt sich die Antriebswelle 42 entlang der Längsachse, die durch die Bürstenwelle 26 definiert wird, und nimmt das Ende 30 der Bürstenwelle 26 auf, sodass die Rotation der Antriebswelle 42 um die Längsachse zu einer Rotation der Bürstenwelle 26 um dieselbe Achse führt.
Die Antriebseinheit 14 umfasst einen elektrischen Motor 50, der betätigt werden kann, um die Antriebswelle 42 zu bewegen. Bei einer Ausführungsform ist der Motor 50 ein DC Motor, der durch eine Batterie betrieben wird. Der Motor 50 und die Batterie können innerhalb des Griffabschnitts 40 der Antriebseinheit 14 positioniert sein und durch einen Schalter an der Außenseite der Antriebseinheit 14 betätigt werden. Eine Motorwelle erstreckt sich vom Motor 50 und kann durch den Motor 50 zur Rotation angetrieben werden. Eine Getriebe- oder Nockenanordnung wandelt die Rotation der Motorwelle in eine rotierende Oszillationsbewegung der Antriebswelle 42 um.
Die 1-4 stellen die Struktur und den Betrieb des Systems zur Erkennung der Druckmenge dar, die auf die Borsten 20 und den Borstenträger 18 ausgeübt wird, und zur Bereitstellung einer Rückmeldung an den Nutzer, wenn der gemessene Druck einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Bei einer Ausführungsform misst das System die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 42 unter Verwendung eines Sensors, der ein Magnetfeld mit einem Magneten untersuchen kann, der an der Antriebswelle 42 oder einem anderen bewegbaren Abschnitt der Antriebseinheit 14 oder des Bürstenkopfs 12 positioniert ist. In der dargestellten Ausführungsform misst das System die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 42 unter Verwendung eines Hall-Effekt-Sensors 62 und eines Magnets 60. In einer anderen Ausführungsform kann das System einen anderen Sensor verwenden, wie einen TMR (Tunnelmagnetwiderstand)-Sensor in einer ähnlichen Weise wie der Hall-Effekt-Sensor. Das System bestimmt den Druck der Borsten 24 und des Borstenträgers 18 als eine Funktion der gemessenen Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit.
1 zeigt die elektrische Zahnbürste 10, wobei ein Abschnitt eines Griffs 40 abgeschnitten ist, um die inneren Komponenten freizulegen. Wie dargestellt, ist ein Dauermagnet 60 an der oszillierenden Antriebswelle 42 angebracht. In einer alternativen Ausführungsform kann der Magnet 60 an jeden anderen bewegbaren Abschnitt der Antriebseinheit 14 angebracht werden, welche einem durch den Nutzer ausgeübten Druck ausgesetzt ist, einschließlich einer Rotationsmotorwelle oder einem Abschnitt der Getriebe- oder Nockenstruktur. Ein Hall-Effekt-Sensor 62 ist angrenzend an der Antriebswelle 42 montiert, wobei die rotierende Oszillation der Antriebswelle 42 den Magnet 60 wiederholt in und aus der Nähe des Hall-Effekt-Sensors 62 bewegt.
Der Hall-Effekt-Sensor 62 ist mit einem Mikroprozessor 64 verbunden, der wirksam mit der Batterie und mindestens einem Rückmeldegerät verbunden ist, das dem Nutzer ein Signal übermitteln kann. Das Rückmeldegerät kann ein visuelles Rückmeldegerät sein wie eine LED-Lampe oder ein Bildschirm, ein akustisches Gerät wie ein Lautsprecher oder ein haptisches Gerät wie ein Motor-Impulsgeber. In der dargestellten Ausführungsform (eine Ausführungsform im Prototypenstil), weist der Mikroprozessor 64 einen ersten Mikroprozessorabschnitt 66 und einen zweiten Mikroprozessorabschnitt 68 auf. In einer Produktionsversion kann der Mikroprozessor 64 ein einzelnes konsolidiertes Element sein.
Wie dargestellt weist das Drucksensorsystem zwei LED-Lampen auf, die als Rückmeldegeräte fungieren. Eine erste LED-Lampe 70 (die primär zu Prototyp-Zwecken umfasst ist), leuchtet, wenn sich der Magnet 60 in der Nähe des Hall-Effekt-Sensors 62 befindet. Beispielhaft zeigt 1 den Dauermagnet 60, der an die Antriebswelle 42 angebracht ist und aus der Nähe des Hall-Effekt-Sensors hinausrotiert. Im Ergebnis ist die erste LED-Lampe 70 ausgeschaltet. 2 zeigt den Dauermagnet 60, der in der Nähe des Hall-Effekt-Sensors rotiert. Im Ergebnis ist die erste LED-Lampe 70 angeschaltet. Obwohl es eine kommerzielle Version des Systems nicht verlangt, stellt die LED 70 eine Darstellung bereit, die zeigt, wie das System den Druck auf den Bürstenkopf kontinuierlich überwacht, indem die Bewegung und die Geschwindigkeit des Magnets und der Antriebswelle aktiv beobachtet wird.
3 und 4 zeigen eine elektrische Zahnbürste 10 nach einer Prototyp-Ausführungsform der Erfindung, wobei die Prototyp-Zahnbürste 10 innerhalb einer Befestigung 100 positioniert ist, die ein Gewicht 102 hat, welches variierende Druckmengen auf den Bürstenkopf 12 ausüben kann. 3 und 4 zeigen des Weiteren eine zweite LED-Lampe 72, die für den Nutzer als primäres Rückmeldegerät fungiert. Obwohl die zweite LED-Lampe 72 in der Prototyp-Ausführungsform so dargestellt ist, dass sie außen mit der elektrischen Zahnbürste 10 verkabelt ist, kann eine Produktionsversion der elektrischen Zahnbürste 10 die zweite LED 72 aufweisen, die an die Antriebseinheit 14 an einer Stelle positioniert ist, die für den Nutzer sichtbar ist. In einer anderen Ausführungsform kann die LED 72 jede andere Art Rückmeldegerät sein, einschließlich eines Geräts, welches kabellos mit dem Mikroprozessor 64 verbunden ist, wie ein Mobiltelefon oder eine Uhr.
In einer Ausführungsform wird die zweite LED 72 (oder ein alternatives Rückmeldegerät) aktiviert, wenn der Druck auf den Bürstenkopf 12 einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, um den Nutzer zu alarmieren, dass er/sie mit zu viel Druck putzt. Wie oben angemerkt, misst der Hall-Effekt-Sensor 62 während des Betriebs der Zahnbürste 10 die Nähe des Magnets. In einer Ausführungsform ist der Hall-Effekt-Sensor 62 ein digitaler Sensor, insofern als dass der Sensor 62 dem Mikroprozessor 64 nur signalisiert, dass sich der Magnet 60 in der Nähe des Sensors 62 befindet, und der Sensor 62 signalisiert dem Mikroprozessor 64 nicht, wenn sich der Magnet 60 nicht in der Nähe des Sensors 62 befindet. Bei Oszillation der Antriebswelle 42 sendet der Sensor 62 wiederholt Signale aus.
Der Mikroprozessor 64 registriert die Häufigkeit, mit welcher der Hall-Effekt-Sensor 62 Signale aussendet, was einen Hinweis auf die Rotationsgeschwindigkeit (RPMs) der Antriebswelle 42 gibt, und ist mit einem Algorithmus programmiert, um festzustellen, wenn eine übermäßige oder unerwünschte Kraft auf den Bürstenkopf 12 ausgeübt wird. Ein allgemein akzeptierter Wert für übermäßige Putzkraft ist 300g und in einer Ausführungsform ist der Mikroprozessor so programmiert, dass das Rückmeldegerät (wie die LED 72) aktiviert wird, wenn der Mikroprozessor feststellt, dass ein Putzdruck von 300g erreicht oder überschritten wurde. In einer alternativen Ausführungsform kann ein anderer Wert für übermäßigen Putzdruck verwendet werden und in einer weiteren alternativen Ausführungsform kann ein Schwellenwert für einen minimal effektiven Putzdruck zusätzlich zu oder anstelle des maximalen Putzdrucks programmiert werden.
Unter Bezugnahme auf 5 bestimmt der Mikroprozessor 64 in einer Ausführungsform, ob ein übermäßiger Putzdruck erreicht wurde, als eine Funktion der Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 42 während des Betriebs. 5 zeigt die graphischen Testergebnisse der Zahnbürste 10 unter Verwendung der in den 3 und 4 gezeigten Befestigung bei unterschiedlichen Betriebsspannungen. Es ist ersichtlich, dass die resultierende Änderung der Wellengeschwindigkeit allgemein linear ist für Betriebsspannungen zwischen 2,8 V und 2,1 V, unabhängig von der Betriebsspannung. In jedem Testfall senkt die Putzkraft von 300g die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 42 um ca. 5000-7000 RPM. Im Ergebnis ist bei einer Ausführungsform der Mikroprozessor 64 so programmiert, dass die LED 72 (oder ein anderes Rückmeldegerät) aktiviert wird, wenn sich die gemessene Wellengeschwindigkeit um einen Wert im Bereich von ca. 5000-7000 RPM ändert.
Die obige Beschreibung bezieht sich auf die derzeitigen Ausführungsformen der Erfindung. Diverse Abwandlungen und Änderungen können erfolgen, ohne vom Gedanken und den breiteren Aspekten der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, abzuweichen. Diese Ansprüche sollen so interpretiert werden, dass sie den Grundsätzen des Patentgesetzes entsprechen, einschließlich der Äquivalenzlehre. Diese Offenbarung wird zu Veranschaulichungszwecken dargestellt und soll nicht als erschöpfende Beschreibung aller Ausführungsbeispiele der Erfindung angesehen werden oder als Einschränkung des Anspruchsumfangs auf die spezifischen Elemente, die in Zusammenhang mit diesen Ausführungsbeispielen dargestellt oder beschrieben werden. Beispielsweise kann/können jede/s einzelne(n) Element/e der beschriebenen Erfindung ohne Einschränkung durch alternative Elemente ersetzt werden, die im Wesentlichen eine ähnliche Funktionalität oder einen anderweitigen adäquaten Betrieb bieten. Dies schließt zum Beispiel derzeit bekannte alternative Elemente ein, wie solche, die derzeit einem Fachmann bekannt sind, und alternative Elemente, die möglicherweise in Zukunft entwickelt werden, wie solche, die ein Fachmann nach Entwicklung als eine Alternative erkennen kann. Des Weiteren schließen die offenbarten Ausführungsbeispiele eine Vielzahl Merkmale ein, die gemeinsam beschrieben sind und die zusammen eine Anzahl von Vorteilen bieten. Die vorliegende Erfindung ist nicht rein auf diese Ausführungsbeispiele, die alle diese Merkmale umfassen oder die gesamten genannten Vorteile bieten, beschränkt, außer dies wird ausdrücklich in den erstellten Ansprüchen festgelegt. Jeglicher Bezug auf Anspruchselemente in Einzahl, beispielsweise die Verwendung der Artikel „ein“, „eine“, „die“ oder „genannte“ ist nicht als Einschränkung des Elements auf die Einzahl zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9439741 [0014]
US 6021538 [0014]

Claims

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung, in welchen ein exklusiver Besitz oder ein Privileg beansprucht wird, werden wie folgt definiert:
System zur Bestimmung einer Druckmenge, die auf einen Bürstenkopf ausgeübt wird, und zur Bereitstellung einer Rückmeldung an den Nutzer, sobald der gemessene Druck einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, wobei das System umfasst: einen Bürstenkopf; eine Antriebseinheit, die mit dem Bürstenkopf verbunden ist, wobei die Antriebseinheit eine Antriebswelle hat, die aktiviert wird, um den Bürstenkopf in Bezug auf die Antriebswelle zu bewegen; einen Magneten, der sich in wiederholender Weise als Funktion der Bewegung der Antriebswelle bewegt; einen Hall-Effekt-Sensor, der basierend auf der Bewegung des Magnets ein Signal erzeugt; ein Rückmeldegerät; und einen Mikroprozessor, der mit dem Hall-Effekt-Sensor und dem Rückmeldegerät verbunden ist, wobei der Mikroprozessor so programmiert ist, dass er das Rückmeldegerät als eine Funktion der Änderung einer Geschwindigkeit der Bewegung des Magnets aktiviert.
System nach Anspruch 1, wobei die Bewegung der Antriebswelle eine Rotationsbewegung ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Bewegung der Antriebswelle eine oszillierende Rotationsbewegung um eine Achse ist.
System nach Anspruch 3, wobei der Mikroprozessor basierend auf der Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle ein Signal erzeugt.
System nach Anspruch 4, wobei der Mikroprozessor mit einer Schwellenwertänderung der Rotationsgeschwindigkeit programmiert ist, sodass der Mikroprozessor ein Signal basierend auf einer Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit erzeugt, wenn diese einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
System nach Anspruch 5, wobei der Schwellenwert zwischen 5000 und 7000 RPM liegt.
System nach Anspruch 6, wobei der Schwellenwert bei ca. 6000 RPM liegt.
System nach Anspruch 7, wobei das Rückmeldegerät eines aus der Menge von einem lichtemittierenden Gerät, einem akustischen Gerät und einem haptischen Gerät ist.
System nach Anspruch 8, wobei das Rückmeldegerät auf der Antriebseinheit positioniert ist.
System nach Anspruch 9, wobei der Bürstenkopf einen Hals umfasst, dessen erstes Ende mit der Antriebswelle verbunden ist und dessen zweites Ende einen Borstenträger trägt, wobei der Bürstenkopf eine Bürstenwelle umfasst, der durch die Antriebswelle so angetrieben wird, dass er um eine erste Achse rotiert, wobei der Borstenträger durch die Bürstenwelle so angetrieben wird, dass er um eine zweite Achse rotiert.
Druckrückmeldesystem für einen Bürstenkopf, umfassend: einen Bürstenkopf; eine Antriebseinheit, die mit dem Bürstenkopf verbunden ist, wobei die Antriebseinheit eine Antriebswelle hat, die aktiviert wird, um den Bürstenkopf in Bezug auf die Antriebseinheit zu oszillieren; einen Magneten, der als eine Funktion der Bewegung der Antriebswelle oszilliert; einen Sensor, der ein Signal basierend auf der Oszillationsgeschwindigkeit des Magnets erzeugt; ein Rückmeldegerät; und einen Mikroprozessor, der mit dem Sensor und dem Rückmeldegerät verbunden ist, wobei der Mikroprozessor so programmiert ist, dass er das Rückmeldegerät als Funktion der Geschwindigkeitsänderung der Bewegung des Magnets aktiviert.
Druckrückmeldesystem nach Anspruch 11, wobei der Bürstenkopf eine Bürstenwelle und einen Borstenträger umfasst, wobei die Bürstenwelle zwischen der Antriebswelle und dem Borstenträger verbunden ist.
Druckrückmeldesystem nach Anspruch 11, wobei der Magnet mit der Antriebswelle verbunden ist und der Sensor in dessen Lage in Bezug auf den Magnet fixiert ist.
Druckrückmeldesystem nach Anspruch 11, wobei die Bewegung der Antriebswelle eine Rotationsbewegung ist.
Druckrückmeldesystem nach Anspruch 14, wobei der Mikroprozessor mit einer Schwellenwertänderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle programmiert ist, sodass der Mikroprozessor das Rückmeldegerät basierend auf einer Änderung der Rotationsgeschwindigkeit aktiviert, wenn diese einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
Druckrückmeldesystem nach Anspruch 15, wobei der Schwellenwert eine Änderung der Geschwindigkeit zwischen 5000 und 7000 RPM ist.
Druckrückmeldesystem für einen Bürstenkopf, umfassend: ein Gehäuse; einen Motor innerhalb des Gehäuses; eine Antriebswelle, die mit dem Motor verbunden ist und einen Abschnitt hat, der sich vom Gehäuse zur Anbringung an einen Bürstenkopf erstreckt, wobei die Antriebswelle so betrieben werden kann, dass sie mit einer Rotationsgeschwindigkeit nach Aktivierung des Motors rotiert; ein Rückmeldegerät; einen Sensor, der eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle erkennen kann; und einen Mikroprozessor, der mit dem Sensor und dem Rückmeldegerät verbunden ist, wobei der Mikroprozessor so programmiert ist, dass er ein Signal aussendet, um das Rückmeldegerät als eine Funktion der Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle, die durch den Sensor erkannt wird, zu aktivieren.
Druckrückmeldegerät nach Anspruch 17, wobei der Bürstenkopf eine Bürstenwelle umfasst, die mit der Antriebswelle und einem mit der Bürstenwelle verbundenen Borstenträger verbunden ist, wobei die Rotation der Antriebswelle zu einer Rotation der Bürstenwelle und des Borstenträgers führt.
Druckrückmeldegerät nach Anspruch 18, wobei der Sensor eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle erkennt, die durch eine Kraftausübung auf den Borstenträger entsteht.
Druckrückmeldegerät nach Anspruch 19, wobei der Mikroprozessor so programmiert ist, dass er das Signal an das Rückmeldegerät nach einer Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle sendet, sobald diese einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.