Brevet FR2724298A1 — publié le 19960315

La présente invention concerne une brosse à dents d'un type nouveau alliant et conjuguant des données mécaniques et électroniques pour quantifier un nombre précis de va-et-vient, notamment horizontaux et/ou verticaux, lors du brossage des dents. Plus particulièrement, l'invention concerne une brosse à dents perfectionnée, utilisable familialement, pour une hygiène buccodentaire. Cette brosse à dents comprend un dispositif rendant possible la mise en oeuvre d'une comptabilisation rapide et fiable du nombre de va-et-vient ou mouvements qu'effectue l'utilisateur de la brosse à dents, afin d'éliminer au mieux la plaque dentaire et tous les dépôts alimentaires mous. En effet, l'utilisateur d'une brosse à dents classique ne peut, en aucun cas, comptabiliser le nombre important de va-et-vient horizontaux et verticaux, sans une aide extérieure. On a cherché à résoudre ce problème de diverses façons. Par exemple, le document US-A-4 716 614 relate un dispositif destiné aux spécialistes bucco-dentaires (quoique adaptable à un usage domestique) selon lequel on calcule essentiellement la pression exercée sur les dents lors du brossage au moyen d'une pluralité de jauges de contrainte. Grâce à un microprocesseur adapté, ce dispositif est apte à mesurer également la fréquence du brossage, sa durée et sa direction, et toutes les moyennes possibles y relatives. Il s'agit d'un dispositif hyper-sophistiqué qui présente l'inconvénient majeur pour un usage domestique simple- de devoir être taré avec une grande précision avant toute utilisation. Le document WO-A-87 05 402 concerne un détecteur piézoélectrique à bille (ou masselotte) qu'il est clairement illusoire d'utiliser dans une brosse à dents, puisqu'il faut alors, pour l'utilisateur, tenir la brosse dans un axe déterminé, rien n'étant prévu pour signaler à l'utilisateur une mauvaise utilisation axiale de la brosse. En outre, une utilisation à très basse fréquence d'une brosse à dents ainsi équipée ne permet pas à la masselotte de venir frapper avec une force suffisante l'élément piézo-électrique, ce dont résulterait une grave erreur de comptage. La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients au moyen d'une brosse à dents simple à réaliser et à utiliser, et d'un coût non prohibitif pour un usage domestique. L'invention se rapporte donc à une brosse à dents comportant un manche d'une certaine flexibilité dont une extrémité porte des poils de brossage et une partie centrale porte au moins une jauge de contrainte reliée à une unité électronique, la jauge de contrainte émettant un signal électrique représentatif de la déformation du manche qui est fonction du mouvement de la brosse. Selon l'invention, la au moins une jauge de contrainte ne délivre un signal à l'unité électronique que lorsque le mouvement de la brosse a atteint une amplitude déterminée, l'unité électronique comprenant au moins un compteur comptabilisant le nombre de fois où l'amplitude précitée a été atteinte. Selon un aspect de l'invention, la brosse à dents comprend deux jauges de contrainte délivrant chacune un signal déterminé différent respectivement lorsque le mouvement de la brosse atteint l'amplitude déterminée dans l'un ou dans l'autre des axes sensiblement perpendiculaires de brossage des dents, les compteurs étant au nombre de deux pour comptabiliser le nombre atteint dans chacun de ces axes. Selon un autre aspect de l'invention, la jauge est constituée par au moins un élément résistif électrique variable présentant une résistance fonction de la force appliquée au manche de la brosse. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes préférés de réalisation donnés à titre non limitatif et à laquelle quatre planches de dessins sont annexées sur lesquelles les Figures 1 et 2 représentent schématiquement en coupe deux modes de réalisation d'une brosse à dents conforme à l'invention ; les Figures 3 à 5 illustrent schématiquement divers modes de connexion électrique de la jauge selon l'invention ; et la Figure 5 représente schématiquement un diagramme en blocs illustrant le fonctionnement de l'invention. En référence maintenant aux Figures sur lesquelles les éléments identiques portent les mêmes références numériques, on a représenté Figures 1 et 2 une brosse à dents selon l'invention dans deux modes préférés de réalisation donnés à titre d'exemples seulement. La brosse à dents comprend deux parties séparables 2, 8. La première partie, ou partie supérieure, 2 a son extrémité qui porte les poils 1 de la brosse. La deuxième partie, ou partie inférieure, 8 est celle qui enferme la partie électronique, comme on va le voir ciaprès. La partie supérieure est, bien sûr, mais non nécessairement, interchangeable, de manière à ce que plusieurs membres d'une même famille puisse utiliser la brosse à dents dans des conditions d'hygiène normales. La partie inférieure 8 est substantiellement creuse, de manière à accueillir une unité électronique 9 et une source de puissance électrique 10, par exemple une pile, et est fermée à son extrémité inférieure par un bouchon 11. Un moyen d'alarme 6, tels que des diodes électroluminescentes et/ou des haut-parleurs miniatures, fournit un signal lorsque le comptage prévu dans l'un ou l'autre axe est atteint. Un bouton 7 est prévu pour remettre les compteurs à zéro avant toute utilisation de la brosse. Des conducteurs électriques 18 relient l'unité électronique 9 et les éléments 6, 7, ... situés dans la partie supérieure de la deuxième partie 8 du manche de la brosse. Selon l'invention, deux jauges de contrainte sont disposées sensiblement au point de jonction entre la première partie 2 et le deuxième partie 8 du manche de la brosse. Ces jauges sont, par exemple, constituées par un élément résistif électrique variable dont la résistance varie en fonction de la force de déformation (flexion, couple de torsion, ...) qu'elles subissent par l'intermédiaire du corps d'épreuve dont elles sont solidaires. De telles jauges sont bien connues et sont commercialisées, par exemple, par VISHAY S.A., Malakoff, France. Dans le mode de réalisation de la Figure 1, la partie supérieure 2 du manche de la brosse est emboîtée sur un ergot 3 faisant saillie de la partie inférieure 8 du manche de la brosse. Les jauges sont alors constituées par deux rubans collés sur cet ergot 3 de façon substantiellement perpendiculaire l'un par rapport à l'autre et portant chacun l'élément résistif précité de forme allongée et disposé sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du manche. A cet effet, l'ergot 3 affecte, de façon favorable, une forme substantiellement carrée en coupe radiale. Comme on le comprend, dans ce cas, l'ergot 3 constitue le corps d'épreuve de la jauge. Dans le mode de réalisation illustré Figure 2, l'ergot 3 est un cylindre creux définissant un orifice axial dans lequel est introduit à force une capsule étanche 4 enfermant les deux jauges. Ce mode de réalisation est préféré lorsque la partie supérieure 2 du manche de la brosse est souvent interchangée. Toutefois, on préfère le mode de réalisation de la Figure 1 lorsque la brosse à dents est du type jetable. Ici, c'est le cylindre creux qui constitue le corps d'épreuve. Sur les Figures 3 à 5, on a représenté plusieurs modes possibles de branchement d'une jauge de contrainte à l'unité électronique 9 de la brosse à dents de l'invention. Ces différents modes de branchement sont prévus pour qu'au repos de la brosse ou bien à faible mouvement de celle-ci, il n'y ait pratiquement pas de consommation d'énergie. Figure 3, l'homme du métier reconnaîtra un pont de Wheaston dont la jauge 20 constitue l'une de jambes. Le pont est normalement en équilibre de manière qu'aucune tension n'apparaît entre les bornes de sortie 20 tant que la jauge n'a pas subi une flexion. Figures 4 et 5, la jauge de contrainte 20 est couplée à un condensateur 26. Elle est disposée en série avec une résistance 24 entre les bornes de la source d'alimentation électrique. La sortie est prélevée entre l'une des bornes de la pile et le point de jonction entre la résistance 24 et la jauge 20, par l'intermédiaire d'un condensateur 26 de valeur élevée, par exemple un condensateur chimique. Là encore, il n'y a aucun signal entre les bornes de sortie 22 tant qu'une flexion n' est pas subie par la jauge 20. Un circuit additionnel peut également être prévu dans l'unité électronique 9 dans le but d'une réduction de la consommation d'énergie, de manière à éviter de disposer un bouton marche-arrêt sur la brosse. Ce circuit additionnel peut mettre en état de sommeil l'unité électronique dès lors qu'aucun mouvement de la brosse n'est détecté. Alternativement, l'unité électronique 9 peut comporter un circuit de temporisation mettant hors service l'ensemble après un temps d'attente déterminé. Un bouton 7 de remise à zéro des compteurs peut alors servir pour remettre en service l'unité électronique. L'unité électronique 9, comme représenté Figure 6, comprend essentiellement un détecteur de seuil 30 et un compteur 31. Le détecteur de seuil 30 permet de ne pas prendre en compte un mouvement d'une amplitude insuffisante. Un signal de remise à zéro peut être appliqué au compteur 31 au moyen du bouton 7. Le compteur 31 commande l'émission d'un signal déterminé lorsque le comptage a atteint un nombre déterminé. Le signal est choisi parmi les signaux lumineux, sonores, vibratoires et une combinaison de ceux-ci. Dans l'exemple représenté, le signal est lumineux. L'homme du métier aura compris que la brosse à dents qui vient d'être décrite est particulièrement économique, car elle ne requiert pas de jauges de contrainte coûteuses, et que les jauges utilisées ne nécessitent aucun tarage préalable, puisque le signal émis est analysé en tout-ou-rien par l'unité électronique. En outre, du fait de l'absence de toute masselotte, la brosse peut être tenue comme l'utilisateur le désire, sans pour autant apporter un comptage erroné. Enfin, il n'y a aucun effet inertiel parasite. Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement être les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après. Par exemple, au lieu d'être réalisée en deux parties séparées, la brosse à dent peut être monolithique, les éléments constitutifs étant alors introduits dans le corps du manche par son extrémité inférieure lors de la fabrication. Autre exemple, le moyen d'alarme de fin de brossage peut être constitué par un petit vibreur s'adaptant mieux à une utilisation par une personne ayant un handicap auditif ou visuel. REVENDICATIONS 1 - Brosse à dents comportant un manche d'une certaine flexibilité dont une extrémité porte des poils de brossage (1) et une partie centrale porte au moins une jauge de contrainte (20) reliée à une unité électronique (9), la dite jauge de contrainte (20) émettant un signal électrique représentatif de la déformation du dit manche qui est fonction du mouvement de la dite brosse, caractérisée en ce que la dite au moins une jauge de contrainte (20) ne délivre un signal à la dite unité électronique (9) que lorsque le mouvement de la dite brosse a atteint une amplitude déterminée, la dite unité électronique (9) comprenant au moins un compteur (31) comptabilisant le nombre de fois où la dite amplitude a été atteinte. 2 - Brosse à dents selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend deux jauges de contrainte délivrant chacune un signal déterminé différent respectivement lorsque le mouvement de la dite brosse atteint la dite amplitude déterminée dans l'un ou dans l'autre des axes sensiblement perpendiculaires de brossage des dents, les dits compteurs étant au nombre de deux pour comptabiliser le nombre atteint dans chacun des dits axes. 3 - Brosse à dents selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la dite jauge (20) est constituée par un élément résistif électrique variable de forme allongée d'axe parallèle à l'axe longitudinal de la dite brosse et présentant une résistance fonction de la force appliquée au dit manche de la brosse. 4 - Brosse à dents selon la revendication 2 caractérisé en ce que les dites jauges comprennent chacune un élément résistif variable de forme allongée d'axe parallèle à l'axe longitudinal de la dite brosse et disposé dans des plans perpendiculaires. 5 - Brosse à dents selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce que la dite jauge (20) constitue l'une des jambes d'un pont de Wheaston. 6 - Brosse à dents selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce que la dite jauge (20) est couplée à un condensateur (26) en série ou en parallèle pour ne délivrer aucune tension à l'équilibre. 7 - Brosse à dents selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le manche est réalisés en deux parties (2, 8) séparables l'une de l'autre, la première (2) comportant l'extrémité portant les poils (1) et la deuxième (8) enfermant la partie électronique (9), les deux parties étant susceptibles de stemboîter l'une dans l'autre. 8 - Brosse à dents selon la revendication 7 caractérisée en ce que la dite au moins une jauge (20) est disposée sensiblement au point de jonction des dites deux parties (2, 8) de la brosse. 9 - Brosse à dents selon la revendication 7 caractérisée en ce que la dite au moins une jauge (20) est collée sur l'extrémité de la dite deuxième partie (8) en contact de la dite première partie (2). 10 - Brosse à dents selon la revendication 7 caractérisée en ce que la dite au moins une jauge (20) est introduite dans un orifice axial ménagé dans la dite deuxième partie (8) en regard de la dite première partie (2). 11 - Brosse à dents selon la revendication 10 caractérisée en ce que la dite au moins une jauge (20) est enfermée dans une capsule (4) introduite à force dans le dit orifice axial. 12 - Brosse à dents selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la dite unité électronique (9) comprend un détecteur de seuil (30) d'une valeur déterminée relié à la sortie de la dite jauge (20), de manière à n incrémenter le dit compteur associé (31) que lorsque l'amplitude du mouvement dans un axe a dépassé le seuil déterminé. 13 - Brosse à dents selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la dite unité électronique (9) émet un signal déterminé lorsqu'au moins un des dits compteurs (31) atteint un comptage déterminé. 14 - Brosse à dents selon la revendication 13 caractérisée en ce que les dits compteurs (31) sont remis à zéro après un temps déterminé suivant le moment où ils ont tous atteint le dit comptage déterminé. 15 - Brosse à dents selon la revendication 13 caractérisée en ce que les dits compteurs (31) sont remis à zéro par l'utilisateur avant utilisation de la brosse. 16 - Brosse à dents selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 caractérisée en ce que le dit signal est choisi parmi les signaux lumineux, sonores, vibratoires et une combinaison de ceux-ci.