ЧИСТЯЩИЙ ПРИБОР
CLEANING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к чистящему прибору. Чистящий прибор предпочтительно представляет собой ручной чистящий прибор, предпочтительно прибор для обработки поверхности. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения прибор представляет собой прибор для чистки зубов. В предпочтительном варианте осуществления изобретения прибор представляет собой электрическую зубную щетку, имеющую систему подачи текучей среды, предназначенную для подачи текучей среды к зубам пользователя. Эта текучая среда может представлять собой зубную пасту или текучую среду для улучшенной чистки межзубного пространства. Как вариант, прибор может не включать в себя какой-либо щетины или других элементов для чистки зубов, и он может быть выполнен в виде специального прибора для чистки межзубных промежутков. Изобретение также относится к чистящему инструменту, предназначенному для использования в приборе для чистки зубов, и к рукоятке, предназначенной для использования в приборе для чистки зубов.
Уровень техники
Электрические зубные щетки в общем содержат чистящий инструмент, который соединен с рукояткой. Чистящий инструмент содержит ствол и головку щетки с щетиной для чистки зубов. Головка щетки содержит неподвижный участок, который соединен со стволом, и по меньшей мере один подвижный участок, который является подвижным относительно неподвижного участка, например, может совершать возвратно-поступательное, колебательное, вибрирующее, поворотное или вращательное движение, чтобы расположенная на нем щетина выполняла чистку. Ствол вмещает приводной вал, который соединен с узлом передачи, расположенным в рукоятке. Узел передачи, в свою очередь, соединен с двигателем, который приводится в действие с помощью батареи, расположенной в рукоятке. Приводной вал и узел передачи преобразуют вращательное или колебательное движение двигателя в требуемое движение подвижного участка головки щетки относительно неподвижного участка головки щетки.
Известно, что в электрическую зубную щетку встраивается узел для получения струи текучей среды для чистки межзубных промежутков. Например, в документе US 8522384 описана электрическая зубная щетка, в которой рукоятка зубной щетки ограничивает камеру для текучей среды, предназначенную для хранения такой жидкости, как вода, а сдвигаемая крышка позволяет получать доступ к камере для текучей среды для ее наполнения пользователем. Путь протекания текучей среды соединяет камеру для текучей среды с соплом, расположенным на неподвижном участке головки щетки. Насос, расположенный на пути протекания текучей среды, приводится в действие при включении пользователем исполнительного элемента, расположенного на рукоятке, чтобы перекачивать текучую среду из камеры для текучей среды к соплу для ее выпуска из сопла под давлением.
Раскрытие сущности изобретения
Первым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; систему подачи текучей среды, предназначенную для подачи струи рабочей текучей среды на зубы пользователя, причем по меньшей мере часть системы подачи текучей среды является подвижной относительно рукоятки при движении прибора вдоль зубов пользователя; датчик, обеспечивающий выходной сигнал, который меняется при движении упомянутой по меньшей мере части системы подачи текучей среды относительно рукоятки; и схему управления, предназначенную для запуска подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя в зависимости от выходного сигнала датчика.
Часть системы подачи текучей среды, которая является подвижной относительно рукоятки, предпочтительно содержит сопло, из которого струю рабочей текучей среды подают на зубы пользователя. Сопло предпочтительно проходит вдоль оси сопла, которая проходит через выход текучей среды, расположенный на кончике сопла. Ось сопла может быть расположена по существу перпендикулярно продольной оси рукоятки.
Сопло предпочтительно выполнено из упругого материала, например эластомерного материала или резины.
Сопло может быть подвижным относительно рукоятки так, чтобы выход текучей среды мог двигаться относительно оси сопла. Например, сопло может быть выполнено с возможностью сгибания. Например, когда сопло перемещают вдоль зубов пользователя при использовании прибора, кончик сопла может отклоняться относительно основания сопла, особенно когда сопло примыкает к стороне зуба после попадания в межзубный промежуток. Это отклонение сопла относительно рукоятки может привести к изменению выходного сигнала датчика, в ответ на что схема управления может активировать подачу струи рабочей текучей среды на зубы, чтобы сдвинуть вещество, расположенное в промежутке.
Как вариант, сопло может быть подвижным относительно рукоятки в направлении, которое проходит в целом параллельно или вдоль оси сопла. Сопло предпочтительно поджато для движения относительно рукоятки в таком направлении, чтобы принуждать сопло прижиматься к зубам пользователя при использовании прибора. Когда сопло входит в межзубный промежуток при перемещении вдоль зубов пользователя, это движение сопла относительно рукоятки приводит к изменению выходного сигнала датчика, в ответ на что схема управления активирует подачу струи рабочей текучей среды на зубы, чтобы удалить содержимое промежутка.
Датчик может быть выполнен с возможностью непосредственного определения движения сопла относительно рукоятки. Например, датчик может быть расположен возле сопла. Как вариант, датчик может быть выполнен с возможностью определения движения компонента, который соединен с соплом и движется вместе с ним. Например, с соплом может быть соединен рычаг, и датчик может быть выполнен с возможностью определения движения рычага относительно рукоятки.
Часть системы подачи текучей среды, которая является подвижной относительно рукоятки, предпочтительно содержит канал для текучей среды, предназначенный для передачи струи рабочей текучей среды к соплу. Сопло предпочтительно движется вместе с каналом для текучей среды. Например, канал для текучей среды может быть соединен непосредственно с соплом. В качестве альтернативы, конец канала для текучей среды может сцепляться с основанием сопла или примыкать к нему, так что сопло толкается вдоль оси сопла в ответ на перемещение канала для текучей среды относительно рукоятки.
Сопло предпочтительно поджато для движения относительно рукоятки в таком направлении, чтобы сопло стремилось прижиматься к зубам пользователя при использовании прибора. Как упомянуто выше, сопло может быть соединено с рычагом, а этот рычаг может быть пожат для движения относительно рукоятки в таком направлении, чтобы сопло прижималось к зубам пользователя при использовании прибора. Например, рычаг может быть вынужден двигаться в этом направлении посредством упругого элемента, который сцеплен с рычагом. Как вариант, рычаг может быть упруго деформирован так, что при его расслаблении сопло подталкивалось к зубам пользователя. В этом случае канал для текучей среды движется вместе с соплом, когда оно толкается к зубам пользователя.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения канал для текучей среды поджат для движения относительно рукоятки в таком направлении, чтобы принуждать сопло прижиматься к зубам пользователя при использовании прибора. Таким образом, канал для текучей среды может служить для пожатия сопла для движения относительно рукоятки в таком направлении, чтобы сопло прижималось к зубам пользователя при использовании прибора. Как обсуждалось выше, сопло может быть соединено с концом канала для текучей среды, так что оно движется с каналом для текучей среды относительно рукоятки. Как вариант, сопло может быть прикреплено к корпусу прибора с помощью упругого средства, например упругого кольцевого фланца, проходящего наружу от сопла, который направляет сопло к концу канала для текучей среды, так что оно движется с каналом для текучей среды, когда канал для текучей среды движется относительно рукоятки. Этот фланец также может обеспечивать уплотнение между соплом и корпусом, которое препятствует попаданию выпускаемой рабочей текучей среды или другого материала в корпус прибора из окрестностей сопла.
Канал для текучей среды может двигаться относительно рукоятки одним из нескольких способов. Например, канал для текучей среды может сдвигаться, поворачиваться или иным образом смещаться относительно рукоятки. Как вариант, канал для текучей среды может быть растяжимым или расширяемым.
Вторым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку и систему подачи текучей среды, содержащую сопло для подачи струи рабочей текучей среды на зубы пользователя, и канал для текучей среды, предназначенный для передачи рабочей текучей среды к соплу, причем канал для текучей среды является подвижным относительно рукоятки, а сопло может двигаться вместе с каналом для текучей среды, причем канал для текучей среды поджат для движения в таком направлении, чтобы принуждать сопло прижиматься к зубам пользователя при использовании прибора.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения канал для текучей среды является подвижным относительно рукоятки вокруг оси. Канал для текучей среды предпочтительно выполнен с возможностью поворота вокруг оси. Эта ось предпочтительно по существу перпендикулярна продольной оси рукоятки. Ось предпочтительно расположена под углом к оси сопла, и более предпочтительно по существу перпендикулярна оси сопла.
Канал для текучей среды предпочтительно обладает такой жесткостью, что канал для текучей среды не деформируется, не сгибается и не перекручивается, когда канал для текучей среды движется относительно рукоятки или когда сопло прижимается к зубам пользователя при использовании прибора. Канал для текучей среды предпочтительно выполнен из металлического или пластикового материала. Однако если для пожатия сопла к зубам пользователя используется рычаг, то канал для текучей среды может быть выполнен из более гибкого материала, чтобы канал для текучей среды мог свободно двигаться относительно рукоятки.
Канал для текучей среды предпочтительно пожат для движения относительно рукоятки с помощью упругого элемента. Упругий элемент может сцепляться с компонентом, к которому присоединен канал для текучей среды. Например, сопло может быть соединено с рычагом, а этот рычаг может быть пожат для движения относительно рукоятки. Когда рычаг движется относительно рукоятки, канал для текучей среды может двигаться относительно рукоятки, предпочтительно вокруг оси. Как вариант, упругий элемент может сцепляться с каналом для текучей среды. Упругий элемент предпочтительно оказывает усилие на канал для текучей среды или рычаг, которое имеет достаточную величину, чтобы сопло могло перемещаться, противодействуя смещающему усилию упругого элемента, когда его прижимают к зубам пользователя, и не оказывая при этом излишнего усилия на зубы, некомфортного для пользователя.
Упругий элемент может быть расположен между корпусом и каналом для текучей среды, так чтобы принуждать канал для текучей среды двигаться вокруг оси в таком направлении, чтобы сопло прижималось к зубам пользователя во время использования прибора. Упругий элемент может быть выполнен в виде пружины или другого гибкого элемента. Упругий элемент может сцепляться непосредственно с каналом для текучей среды, либо он может сцепляться с компонентом прибора, который соединен с каналом для текучей среды, и двигаться вместе с ним. Такой компонент может представлять собой опору, чтобы канал для текучей среды мог двигаться относительно рукоятки, или рычаг, соединенный с каналом для текучей среды.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения упругий элемент образует часть системы подачи текучей среды, при этом предпочтительно он выполнен в виде упругого канала для текучей среды, который соединен с поворачиваемым или подвижным каналом для текучей среды. Этот упругий канал для текучей среды может быть перекручен, согнут, сжат или деформирован иным образом, чтобы оказывать усилие на поворотный канал для текучей среды, которое заставляет его двигаться относительно рукоятки в таком направлении, чтобы сопло прижималось к зубам пользователя при использовании прибора.
Таким образом, система подачи текучей среды может содержать сопло, из которого струя рабочей текучей среды подается на зубы пользователя, сравнительно жесткий канал для текучей среды, который может поворачиваться вокруг оси, и сравнительно гибкий, упругий канал для текучей среды, предназначенный для того, чтобы заставить поворотный канал для текучей среды поворачиваться вокруг оси в таком направлении, чтобы принуждать сопло прижиматься к зубам пользователя при использовании прибора.
Поворотный канал для текучей среды предпочтительно расположен между соплом и упругим каналом для текучей среды. Например, упругий канал для текучей среды может быть соединен с одним концом поворотного канала для текучей среды, при этом сопло соединено или сцеплено иным способом с другим концом поворотного канала для текучей среды.
Поворотный канал для текучей среды предпочтительно имеет несколько участков. Например, канал для текучей среды может иметь первый участок и второй участок, который проходит в ином направлении по сравнению с первым участком. Другими словами, канал для текучей среды предпочтительно не является линейным. Упругий канал для текучей среды предпочтительно соединен с первым участком. Второй участок может быть расположен под углом к первому участку, при этом он может быть по существу перпендикулярным первому участку. Как вариант, второй участок может быть изогнут. Сопло предпочтительно соединено или сцеплено иным образом со вторым участком так, что по меньшей мере часть второго участка предпочтительно по существу лежит на одной прямой с соплом. Если второй участок изогнут, то по меньшей мере концевая часть второго участка, которая сцеплена с соплом, может лежать на одной прямой с соплом. Первый участок предпочтительно является прямым, при этом он предпочтительно длиннее, чем второй участок, так что поворотный канал для текучей среды может иметь в целом L-образную форму.
Датчик предпочтительно выполнен с возможностью выдавать выходной сигнал, который меняется при движении подвижной части системы подачи текучей среды относительно рукоятки, то есть, в этом варианте осуществления изобретения, при движении сопла, поворотного канала для текучей среды или упругого канала для текучей среды. Датчик может быть выполнен в виде датчика движения.
Датчик может быть устроен так, чтобы непосредственно обнаруживать движение подвижной части системы подачи текучей среды. Например, датчик может быть выполнен в виде оптического датчика, такого как камера или фотоэлемент, для приема света, отраженного от подвижной части системы подачи текучей среды. Как вариант, подвижная часть системы подачи текучей среды может быть выполнена из магнитного материала, при этом датчик выполнен с возможностью обнаружения движения этой магнитной части системы подачи текучей среды, исходя из изменения магнитного поля, определяемого датчиком. Например, датчик может представлять собой датчик Холла.
Как вариант, датчик может быть выполнен с возможностью обнаружения движения компонента, который движется вместе с подвижной частью системы подачи текучей среды. Этот компонент может содержать светоотражающий компонент или светоизлучающий компонент. Как вариант, компонент может содержать деформируемый элемент, который соединен с подвижной частью системы подачи текучей среды, а датчик может быть выполнен с возможностью обнаружения деформации этого деформируемого элемента. Например, деформируемый элемент может быть выполнен в виде упругого стержня, который соединен с подвижной частью системы подачи текучей среды, а датчик может быть выполнен в виде тензодатчика, выдающего сигнал, который изменяется при натяжении деформируемого элемента.
Предпочтительно компонент содержит магнит, а датчик предпочтительно выполнен с возможностью обнаружения перемещения магнита, исходя из изменения магнитного поля, детектируемого датчиком, когда магнит перемещается относительно датчика. Магнит может быть непосредственно соединен с подвижной частью системы подачи текучей среды. Как вариант, чтобы упростить сборку, магнит может быть присоединен к компоненту, который сам соединен или находится на подвижной части системы подачи текучей среды. Например, прибор может содержать опору, чтобы подвижная часть системы подачи текучей среды могла двигаться относительно рукоятки. Опора предпочтительно может двигаться относительно рукоятки вместе с подвижной частью системы подачи текучей среды. В предпочтительном варианте осуществления изобретения опора соединена с поворотным каналом для текучей среды.
Магнит может быть непосредственно соединен с опорой. Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения прибор содержит рычаг, который соединен с опорой так, чтобы двигаться вместе с ней, при этом магнит присоединен к части рычага или ограничивает ее. Магнит предпочтительно соединен со свободным концом рычага.
Рычаг предпочтительно является подвижным относительно опоры. Рычаг предпочтительно имеет первый конец, который соединен с опорой для движения вместе с ней, и второй конец, который находится на расстоянии от первого конца. Магнит или магнитный материал предпочтительно расположен на втором конце рычага. Рычаг предпочтительно может поворачиваться относительно опоры вокруг второй оси поворота. Вторая ось поворота может быть расположена на первом конце рычага, либо она может быть расположена между концами рычагов, при этом расстояние между второй осью поворота и вторым концом рычага больше, чем расстояние между второй осью поворота и первым концом рычага. В результате, для данного поворота рычага вокруг второй оси поворота, который происходит в результате поворота опоры относительно рукоятки, величина перемещения второго конца рычага вокруг второй оси поворота больше, чем величина перемещения опоры относительно рукоятки.
Это может позволить преобразовать сравнительно небольшие перемещения подвижной части системы подачи текучей среды относительно рукоятки в сравнительно большие перемещения второго конца рычага относительно рукоятки. Это может упростить обнаружение движения подвижной части системы подачи текучей среды относительно рукоятки и может позволить расположить датчик в удобном месте в приборе, чтобы обнаруживать движение второго конца рычага. Например, датчик может быть расположен в рукоятке прибора, чтобы упростить его соединение со схемой управления, которая также предпочтительно расположена в рукоятке прибора. Батарея для подачи питания на схему управления также предпочтительно расположена в рукоятке прибора. Батарея предпочтительно представляет собой перезаряжаемую батарею.
Прибор предпочтительно содержит головку и ствол, проходящий между головкой и рукояткой. Сопло предпочтительно выступает наружу из головки. Упругий канал для текучей среды предпочтительно расположен в стволе. Поворотный канал для текучей среды, таким образом, проходит между стволом и головкой. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый участок поворотного канала для текучей среды расположен в стволе, а второй участок поворотного канала для текучей среды расположен в головке.
Сопло предпочтительно является подвижным относительно головки. Сопло предпочтительно поджато для движения относительно головки в направлении от головки.
Сопло предпочтительно может двигаться между дальним положением и ближним положением относительно головки. Сопло предпочтительно поджато для перемещения в сторону дальнего положения. Схема управления предпочтительно выполнена с возможностью активации подачи рабочей текучей среды на зубы пользователя в ответ на перемещение сопла к дальнему положению или от него.
Схема управления может быть выполнена с возможностью активации подачи рабочей текучей среды на зубы пользователя в зависимости от величины, выдаваемых датчиком значений. Предпочтительно, схема управления выполнена с возможностью активации подачи рабочей текучей среды на зубы пользователя в зависимости от скорости изменения выдаваемых датчиком значений. Сигнал, выдаваемый датчиком, предпочтительно представляют собой напряжение.
r
r
В предпочтительном варианте осуществления изобретения схема управления выполнена с возможностью считывать выходной сигнал датчика через заданные промежутки времени, чтобы получить последовательность S отсчетов выходного сигнала датчика. Например, заданный интервал может принимать значение от 5 до 25 мс, а в предпочтительных вариантах осуществления изобретения - 10 мс. Скорость S изменения отсчетов S выходного сигнала датчика вычисляется на основе разности между соседними отсчетами S выходного сигнала датчика. В предпочтительном варианте осуществления изобретения S вычисляется каждые 10 мс.
a
r
a
a
Схема управления также выполнена с возможностью определения средней скорости изменения S выходного сигнала датчика путем вычисления среднего значения для n последних значений S. Целое число n предпочтительно лежит в диапазоне от 5 до 40, а в предпочтительном варианте осуществления изобретения составляет 10. Значение S также вычисляется каждые 10 мс. Из значения S на периоде 100 мс можно определить, имеется ли тенденция к перемещению сопла к дальнему положению, перемещению из дальнего положения или к тому, что оно останется в сравнительно неподвижном положении относительно рукоятки, например в дальнем положении.
a
a
a
a
Схема управления предпочтительно выполнена с возможностью активации подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя в зависимости от значения S. Схема управления может быть выполнена с возможностью активации подачи рабочей текучей среды на зубы пользователя в зависимости от изменения со временем значения S. Например, схема управления может быть выполнена с возможностью активировать подачу рабочей текучей среды к зубам пользователя, если (i) значение S поднялось выше или упало ниже первого заданного порогового значения, что показывает, что сопло перемещается к дальнему положению, и (ii) значение S впоследствии упало ниже или поднялось выше второго заданного порогового значения, что показывает, что сопло расположено в межзубном промежутке или движется из межзубного промежутка в ближнее положение.
Преимущество, связанное с активацией подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя в ответ на перемещение сопла из дальнего положения заключается в том, что рабочая текучая среда не выпускается из сопла, когда прибор отводят от зубов пользователя, например, в конце чистки.
Как было упомянуто выше, поворотный канал для текучей среды предпочтительно является подвижным вокруг оси поворота. Когда сопло перемещается между дальним и ближним положениями относительно головки, сопло, тем самым, предпочтительно перемещается вдоль криволинейного пути, предпочтительно имеющего форму дуги, центр которой расположен на оси поворота канала для текучей среды. Величина углового перемещения кончика сопла вокруг оси поворота предпочтительно составляет от 1 до 5°. В предпочтительном варианте осуществления изобретения кончик сопла перемещается вокруг оси поворота на угол приблизительно 2,5°, когда сопло перемещается из дальнего положения в ближнее положение. Таким образом, можно считать, что сопло поджато для перемещения в плоскости, содержащей ось сопла, и вдоль изогнутого или кругового пути в этой плоскости. Когда сопло находится в дальнем положении, ось сопла предпочтительно расположена под углом 90° к продольной оси рукоятки.
Чтобы упростить перемещение сопла вдоль зубов пользователя при использовании прибора, головка предпочтительно содержит средство для взаимодействия с зубами пользователя, причем сопло может перемещаться относительно средства взаимодействия, когда его перемещают между дальним и ближним положениями. Для комфорта пользователя средство взаимодействия может быть выполнено из упругого или эластомерного материала. Средство взаимодействия может иметь по существу плоскую верхнюю поверхность, изогнутую верхнюю поверхность или ступенчатую верхнюю поверхность. Например, средство взаимодействия может иметь вогнутую верхнюю поверхность. Когда сопло находится в дальнем положении относительно головки, кончик сопла предпочтительно выступает наружу за пределы по меньшей мере части средства взаимодействия, так что, когда сопло прижимается к зубам пользователя, сопло перемещается из дальнего положения в ближнее положение.
Прибор может быть выполнен в виде специального прибора для чистки межзубных промежутков, предназначенного для чистки зазоров между зубами пользователя. Когда сопло перемещается вдоль зубов пользователя, вход сопла в промежуток между соседними зубами определяется на основе изменения выходного сигнала датчика, которое происходит при перемещении магнита относительно датчика. Для такого прибора средство взаимодействия может содержать единственный упругий элемент, который окружает сопло. Как вариант, средство взаимодействия может содержать несколько упругих элементов, расположенных возле сопла. Упругие элементы могут быть расположены с противоположных сторон или концов головки либо вокруг сопла. Например, упругие элементы могут быть расположены по кругу вокруг сопла. Упругие элементы могут быть выполнены из эластомерного материала.
Как вариант, прибор может быть выполнен в виде зубной щетки, которая имеет дополнительную функцию улучшенной чистки межзубных промежутков путем выброса струи рабочей текучей среды в межзубный промежуток. Если прибор выполнен в виде зубной щетки, то средство взаимодействия предпочтительно содержит множество щетинок. Щетинки предпочтительно расположены вокруг сопла и могут быть расположены по кругу вокруг сопла.
Множество щетинок могут быть прикреплены к неподвижному участку головки, который не перемещается относительно рукоятки. Как вариант или в качестве дополнения, множество щетинок могут быть прикреплены к подвижному участку головки, который перемещается относительно рукоятки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения прибор содержит щетку, содержащую держатель щетины и множество щетинок, установленных на держателе щетины, причем держатель щетины может перемещаться относительно рукоятки. Сопло предпочтительно смещено для перемещения относительно щетки в направлении от щетки.
В дополнение к перемещению сопла относительно щетки, щетка предпочтительно может перемещаться относительно сопла. Таким образом, перемещение щетки относительно сопла, чтобы концы щетинок проходили по поверхностям зубов пользователя, может быть независимым от перемещения сопла относительно рукоятки, которое вызывает подачу струи рабочей текучей среды к зубам пользователя. Это может предотвратить какие-либо случайные или нежелательные включения подачи рабочей текучей среды на зубы пользователя в результате перемещения щетинок относительно рукоятки.
Держатель щетины может двигаться поступательно, вращаться, поворачиваться или вибрировать относительно сопла. В предпочтительном варианте осуществления изобретения держатель щетины выполнен с возможностью вращения вокруг сопла и предпочтительно вокруг оси сопла, когда сопло находится в дальнем положении. Щетка предпочтительно проходит по меньшей мере частично вокруг сопла. Например, держатель щетины может быть изогнутым или частично кольцеобразным, например С-образным, чтобы частично проходить вокруг сопла. Как вариант, держатель щетины может иметь кольцеобразную форму или иную форму, чтобы окружать сопло. Например, держатель щетины может содержать отверстие, через которое выступает сопло.
Третьим объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; систему подачи текучей среды, предназначенную для подачи струи рабочей текучей среды на зубы пользователя, причем система подачи текучей среды содержит сопло, из которого на зубы пользователя подается струя рабочей текучей среды; щетку, содержащую держатель щетины и множество щетинок, установленных на держателе щетины, причем щетка проходит по меньшей мере частично вокруг сопла; и приводной узел, предназначенный для приведения в движение держателя щетины относительно сопла.
Прибор предпочтительно включает в себя приводной узел для приведения в движение держателя щетины и узел передачи для преобразования вращательного движения, создаваемого приводным узлом, в орбитальное движение держателя щетины. Приводной узел предпочтительно расположен в рукоятке прибора. Приводной узел предпочтительно содержит двигатель, который питается от батареи, и первый набор шестерен.
Узел передачи предпочтительно содержит второй набор шестерен, кривошип и шатун, который соединяет держатель щетины с кривошипом. Шатун предпочтительно расположен в стволе. Поворотный или подвижный канал для текучей среды также предпочтительно расположен в стволе, так что этот канал для текучей среды предпочтительно расположен вдоль шатуна.
Система подачи текучей среды может содержать источник рабочей текучей среды под давлением и клапан. Источник рабочей текучей среды под давлением и клапан предпочтительно расположены в рукоятке прибора. Схема управления предпочтительно выполнена с возможностью открывать клапан на период времени, зависящий от выходного сигнала датчика. Клапан предпочтительно открывается на такое время, которого достаточно, чтобы струя рабочей текучей среды под давлением, имеющая выбранный объем, прошла из источника к соплу для подачи на зубы пользователя. Этот промежуток времени предпочтительно составляет менее 1 секунды, более предпочтительно, менее 0,5 секунды, и даже еще более предпочтительно, менее 0,25 секунды.
Клапан предпочтительно представляет собой электромагнитный клапан.
Рабочая текучая среда предпочтительно представляет собой жидкую рабочую текучую среду, предпочтительно воду. Если рабочая текучая среда является жидкостью, то источник рабочей текучей среды под давлением предпочтительно выполнен в виде гидравлического аккумулятора. Гидравлический аккумулятор предпочтительно представляет собой аккумулятор пружинного типа и газовый аккумулятор. Аккумулятор предпочтительно содержит камеру для хранения рабочей текучей среды под давлением. Аккумулятор предпочтительно выполнен с возможностью хранения рабочей текучей среды под давлением в диапазоне от 4 до 7 бар. Камера предпочтительно имеет емкость от 0,1 до 1 мл.
Использование сочетания гидравлического аккумулятора и электромагнитного клапана может позволить подавать на зубы пользователя струи рабочей текучей среды по существу под равномерным давлением и одинаковой продолжительности.
Система подачи текучей среды предпочтительно содержит насос для подачи рабочей текучей среды в аккумулятор, когда электромагнитный клапан находится в закрытом положении. Насос устроен так, чтобы всасывать рабочую текучую среду через вход для текучей среды. Насос предпочтительно выполнен в форме диафрагменного насоса. Как вариант, насос может представлять собой поршневой насос. Первый обратный клапан предпочтительно расположен между входом для текучей среды и насосом, чтобы рабочая текучая среда не могла возвращаться к входу для текучей среды. Второй обратный клапан предпочтительно расположен между насосом и аккумулятором, чтобы рабочая текучая среда не могла вернуться к насосу из аккумулятора.
Четвертым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий систему подачи текучей среды, содержащую вход для текучей среды, насос для втягивания рабочей текучей среды через вход для текучей среды, гидравлический аккумулятор для приема рабочей текучей среды от насоса, сопло, имеющее выход для текучей среды, и клапан, расположенный между аккумулятором и соплом, причем у клапана имеется открытое положение, при котором аккумулятор может подавать струю рабочей текучей среды к соплу, и закрытое положение, при котором аккумулятор повторно заполняется под действием насоса; и схему управления для включения насоса и для управления положением клапана.
Емкость камеры аккумулятора может быть по существу такой же, что и объем одной струи рабочей текучей среды. Например, камера может иметь объем около 0,25 мл, и одна струя рабочей текучей среды может иметь объем около 0,25 мл. В этом случае аккумулятор по существу опорожняется после подачи одной струи рабочей текучей среды к соплу, так что необходимо пополнение перед тем, как можно будет подать другую струю рабочей текучей среды. Время, необходимое для пополнения аккумулятора, предпочтительно составляет от 0,25 до 1 секунды, и схема управления предпочтительно устроена так, чтобы в течение этого времени препятствовать подаче рабочей текучей среды к соплу, независимо от выходного сигнала датчика.
Как вариант, емкость камеры аккумулятора может быть больше, чем объем одной струи рабочей текучей среды. Например, камера может иметь объем около 0,75 мл, а одна струя рабочей текучей среды может иметь объем около 0,25 мл. В этом случае электромагнитный клапан удерживается в открытом положении посредством схемы управления в течение времени, необходимого для выхода из аккумулятора выбранного объема рабочей текучей среды. Например, электромагнитный клапан можно удерживать в открытом положении в течение периода времени от 1 до 100 мс, более предпочтительно от 5 до 50 мс, и в предпочтительном варианте осуществления - в течение 30 мс, чтобы можно было подать к соплу одну струю рабочей текучей среды, имеющую объем 0,25 мл.
В этом случае аккумулятор по существу опорожняется после подачи к соплу трех струй рабочей текучей среды, хотя время, необходимое для пополнения аккумулятора после подачи этих струй рабочей текучей среды к соплу, увеличится, например, до времени в диапазоне от 0,75 до 3 секунд, в виду большей емкости аккумулятора. В противоположность увеличению объема камеры аккумулятора, можно уменьшить объем одной струи рабочей текучей среды. Например, камера может иметь объем около 0,25 мл, а одна струя рабочей текучей среды может иметь объем около 0,08 мл. В этом случае электромагнитный клапан удерживается в открытом положении посредством схемы управления в течение времени, необходимого для выхода из аккумулятора выбранного объема рабочей текучей среды, например в течение примерно 10 мс, чтобы сделать возможной подачу к соплу одной струи рабочей текучей среды, имеющей объем 0,08 мл. В этом последнем случае аккумулятор по существу опорожняется после подачи к соплу трех струй рабочей текучей среды, но время, необходимое для пополнения аккумулятора после подачи этих струй рабочей текучей среды к соплу, останется в диапазоне от 0,25 до 1 секунды.
Как обсуждалось выше, схема управления может быть устроена так, чтобы подавать одну струю рабочей текучей среды в зависимости от выходного сигнала датчика. Тем не менее, схема управления может быть устроена так, чтобы подавать последовательность струй рабочей текучей среды в зависимости от выходного сигнала датчика. В пределах последовательности промежутки времени между последовательными струями рабочей текучей среды предпочтительно имеют по существу одинаковую длительность, предпочтительно от 1 до 25 мс, и более предпочтительно от 2 до 10 мс, так что всю последовательность струй можно подать в единственный межзубный промежуток. Это может приводить к небольшому изменению положения кончика сопла относительно межзубного промежутка между последовательными струями и, следовательно, потенциально улучшать удаление материала из межзубного промежутка.
Пятым объектом настоящего изобретения предложен прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; систему подачи текучей среды для подачи рабочей текучей среды на зубы пользователя; и схему управления для активизации подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя в зависимости от полученного входного сигнала, причем схема управления устроена так, чтобы для каждого входного сигнала активировать подачу последовательности струй рабочей текучей среды к зубам пользователя. Входной сигнал может быть создан датчиком. Как вариант, входной сигнал может быть сгенерирован в ответ на действие пользователя с прибором, например нажатие кнопки прибора.
Число струй в одной последовательности предпочтительно составляет от двух до десяти. Объем рабочей текучей среды, подаваемой к зубам пользователя в последовательности струй, предпочтительно составляет от 0,1 до 1 мл. В одной последовательности струй каждая струя рабочей текучей среды предпочтительно имеет по существу один и тот же объем, который предпочтительно принимает значение от 0,05 до 0,5 мл, и более предпочтительно от 0,005 до 0,25 мл.
Емкость камеры аккумулятора может быть по существу такой же, что и объем рабочей текучей среды, выпускаемой из прибора в одной последовательности струй рабочей текучей среды. Например, камера может иметь объем около 0,25 мл, и в одной последовательности струй рабочей текучей среды может выпускаться объем рабочей текучей среды около 0,25 мл. В этом случае необходимо заново заполнять камеру перед тем, как можно будет подать другую последовательность струй рабочей текучей среды. Как вариант, емкость камеры аккумулятора может быть больше, чем объем рабочей текучей среды, выпускаемой из прибора в одной последовательности струй рабочей текучей среды. Например, камера может иметь объем около 0,75 мл, а одна последовательность струй рабочей текучей среды может иметь объем около 0,25 мл. В этом случае необходимо заново заполнять камеру после подачи трех последовательностей струй рабочей текучей среды.
Прибор предпочтительно содержит резервуар для хранения рабочей текучей среды, предпочтительно жидкой рабочей текучей среды, из которого рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Резервуар предпочтительно имеет емкость от 5 до 50 мл. Например, резервуар для текучей среды, имеющий емкость 25 мл, используемый в сочетании с аккумулятором, имеющим объем 0,25 мл, может подавать достаточное количество рабочей текучей среды в аккумулятор для подачи к зубам пользователя 100 струй или 100 последовательностей струй по 0,25 мл рабочей текучей среды.
Резервуар для текучей среды предпочтительно является пополняемым. Таким образом, резервуар для текучей среды предпочтительно содержит отверстие, через которое пользователь может пополнить резервуар рабочей текучей средой. Отверстие может быть расположено в стенке, которая отделяет резервуар для текучей среды, или он может быть расположен на расстоянии от резервуара и может сообщаться с резервуаром через канал для текучей среды, который проходит от отверстия до резервуара.
Схема управления может быть выполнена с возможностью генерировать оповещение, чтобы напомнить пользователю о том, что резервуар необходимо пополнить. Например, аккумулятор может содержать датчик, который подает на схему управления сигнал, показывающий объем рабочей текучей среды, находящейся в аккумуляторе. Датчик может содержать датчик давления, который подает сигнал, показывающий давление рабочей текучей среды, находящейся в аккумуляторе. Например, датчик может выдавать сигнал на схему управления, когда давление в аккумуляторе превысило заданное пороговое значение. Как вариант, датчик может быть выполнен в виде датчика, который контактирует с частью аккумулятора, такой как поршень или мембрана, которая перемещается, когда аккумулятор заполняется рабочей текучей средой. Например, этот датчик может выдавать сигнал на схему управления, когда мембрана коснулась датчика. Схема управления может быть выполнена с возможностью отключать насос при получении такого сигнала во время пополнения аккумулятора после подачи рабочей текучей среды на сопло. Если такой сигнал не получен в течение заданного периода времени, например от 0,5 до 2 секунд, после включения насоса, это может говорить о том, что в резервуаре имеется недостаточное количество рабочей текучей среды, чтобы полностью заполнить аккумулятор. В этом случае схема управления предпочтительно выполнена так, чтобы после истечения этого периода времени вырабатывать оповещение, чтобы напомнить пользователю о том, что необходимо заполнить резервуар. Это оповещение может быть реализовано в виде визуального оповещения, отображенного на дисплее прибора, либо в виде звукового оповещения.
Рукоятка прибора может содержать резервуар для текучей среды. Например, резервуар может полностью располагаться в корпусе рукоятки. Как вариант, наружная стенка рукоятки может по меньшей мере частично ограничивать резервуар. По меньшей мере часть этой наружной стенки может быть прозрачной, чтобы пользователь мог видеть объем рабочей текучей среды, содержащейся в резервуаре. Чтобы наполнить такой резервуар, пользователь может вручную открыть отверстие путем перемещения крышки на корпусе рукоятки либо путем удаления пробки или иного закрывающего приспособления из отверстия.
Резервуар может содержаться внутри ствола. Как указано выше, наружная стенка ствола может по меньшей мере частично ограничивать резервуар, и по меньшей мере часть этой наружной стенки может быть прозрачной, чтобы пользователь мог видеть объем рабочей текучей среды, содержащейся в резервуаре.
В качестве альтернативы расположению резервуара в стволе, резервуар может быть присоединен к стволу так, чтобы он располагался снаружи ствола. Благодаря этому резервуар при необходимости можно отсоединить от ствола для наполнения или замены. Как вариант, резервуар может быть частично ограничен наружной стенкой, соединенной со стволом. Кроме того, по меньшей мере часть этой наружной стенки может быть прозрачной, чтобы пользователь мог видеть объем рабочей текучей среды, содержащейся в резервуаре.
Чтобы максимизировать емкость резервуара и обеспечить сравнительно равномерное распределение веса по продольной оси прибора, резервуар предпочтительно проходит вокруг ствола или окружает его.
Прибор предпочтительно содержит чистящий инструмент, присоединенный к рукоятке. Чистящий инструмент содержит сопло системы подачи текучей среды. Чистящий инструмент предпочтительно содержит головку и ствол прибора.
Чистящий инструмент предпочтительно присоединен к рукоятке с возможностью отсоединения. Это может позволить заменить чистящий инструмент, например, если был исчерпан резервуар, который не является заполняемым, или если щетинки и/или сопло прибора износились. Это также может позволить присоединять к рукоятке другой чистящий инструмент, например, предназначенный для использования другим пользователем.
Шестым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; и чистящий инструмент, присоединенный к рукоятке с возможностью отсоединения, причем чистящий инструмент содержит сопло для подачи струи рабочей текучей среды на зубы пользователя, ствол, проходящий между рукояткой и соплом, и резервуар, предназначенный для хранения рабочей текучей среды, причем резервуар присоединен к стволу и проходит вокруг него.
Резервуар предпочтительно содержит наружную стенку, которая окружает часть ствола. Эта часть ствола предпочтительно расположена возле рукоятки прибора. По меньшей мере часть этой наружной стенки предпочтительно является прозрачной и предпочтительно выполнена из прозрачного пластика, чтобы пользователь мог видеть объем рабочей текучей среды, содержащейся в резервуаре. В предпочтительном варианте осуществления изобретения наружная стенка представляет собой единый формованный компонент, выполненный из прозрачного материала.
Наружная стенка резервуара предпочтительно имеет изогнутую форму, выпуклую форму или многогранную форму. Наружная стенка может иметь эллипсоидальную, сфероидальную или сферическую кривизну.
Как было упомянуто выше, прибор может содержать отверстие, через которое резервуар заполняется рабочей текучей средой. Отверстие может находиться на виду, при этом в него вставлена пробка или иное закрывающее приспособление с возможностью извлечения, чтобы не допустить утечку рабочей текучей среды из резервуара через отверстие. Предпочтительно, отверстие расположено на наружном поясе, который является подвижным относительно рукоятки между первым положением, в котором отверстие открыто, позволяя заполнять резервуар, и вторым положением, в котором отверстие закрыто. Это может позволять пользователю легко и быстро открывать отверстие, чтобы заполнять резервуар.
Седьмым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; резервуар для хранения рабочей текучей среды; систему подачи текучей среды, предназначенную для получения рабочей текучей среды из резервуара и подачи струи рабочей текучей среды к зубам пользователя; и наружный пояс, содержащий отверстие, причем пояс является подвижным относительно рукоятки между первым положением, в котором отверстие открыто, позволяя заполнять резервуар, и вторым положением, в котором отверстие закрыто.
Когда пояс находится во втором положении, отверстие может быть в положении, когда оно примыкает к уплотнению, которое не допускает утечку рабочей текучей среды через отверстие. Это уплотнение может быть расположено на внутренней поверхности стенки или другой части рукоятки, обращенной к отверстию, когда пояс находится во втором положении. Когда пояс находится во втором положении, отверстие предпочтительно соединено с системой подачи текучей среды, так что рабочая текучая среда может быть подана в систему подачи текучей среды через это отверстие, а не из дополнительного отверстия.
Пояс может скользить относительно рукоятки. Предпочтительно, пояс может поворачиваться относительно рукоятки и предпочтительно вокруг продольной оси рукоятки. Пояс может быть присоединен к корпусу рукоятки так, чтобы двигаться относительно корпуса рукоятки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения пояс присоединен к чистящему инструменту прибора, и предпочтительно он расположен вокруг ствола. Пояс может поворачиваться вокруг продольной оси ствола. Пояс может иметь изогнутую форму, выпуклую форму или многогранную форму, и он может иметь эллипсоидальную, сфероидальную или сферическую кривизну.
Пояс может быть отдельным от резервуара. Отверстие может быть соединено с резервуаром посредством гибкого канала, имеющего конец, который соединен с отверстием и который движется вместе с поясом, когда его перемещают между первым положением и вторым положением.
Как вариант, пояс может по меньшей мере частично ограничивать резервуар и может образовывать часть наружной стенки резервуара. Таким образом, по меньшей мере часть наружной стенки резервуара может двигаться относительно рукоятки, когда участок с поясом наружной стенки движется между первым положением и вторым положением. Между подвижной частью резервуара и другими частями резервуара, относительно которых движется эта часть резервуара, могут быть размещены уплотнения, чтобы предотвратить утечку рабочей текучей среды между этими частями резервуара. Тем не менее, в предпочтительном варианте осуществления изобретения весь резервуар, включая пояс, наружную стенку и другой компонент, который ограничивает резервуар, является подвижным относительно рукоятки.
Например, резервуар может содержать внутреннюю стенку, которая соединена с наружной стенкой и которая движется вместе с наружной стенкой относительно рукоятки. Внутренняя стенка может иметь кольцеобразную или трубчатую форму, и она расположена вокруг ствола, образуя втулку, окружающую ствол. Концы внутренней стенки могут быть соединены с наружной стенкой, например, с использованием сварки или клея.
Вся внутренняя стенка вместе с наружной стенкой может быть выполнена из сравнительно жесткого пластика, так что емкость резервуара является фиксированной и ограничена внутренними поверхностями наружной стенки и внутренней стенки. Как вариант, часть внутренней стенки резервуара или отдельный компонент, который частично ограничивает резервуар, может перемещаться относительно наружной стенки, чтобы изменять объем резервуара. Этот подвижный элемент может перемещаться под действием поршня или другого устройства, которое приводит в действие схема управления, чтобы сократить объем резервуара, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Это может предотвратить образование воздушной пробки в резервуаре, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Поршень может быть приведен в действие схемой управления одновременно с включением насоса для всасывания текучей среды из резервуара, так что сокращение объема резервуара равно объему рабочей текучей среды, которую всасывают из резервуара с помощью насоса.
Как вариант, этот подвижный элемент может перемещаться в ответ на разность давлений на его поверхностях, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Прибор может содержать расширительную камеру, прилегающую к подвижному элементу, предпочтительно с одной стороны от подвижного элемента, которая увеличивается в объеме при уменьшении объема резервуара, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды.
Восьмым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; резервуар для хранения рабочей текучей среды, причем резервуар по меньшей мере частично ограничен стенкой, предпочтительно наружной стенкой, и подвижным элементом, который может перемещаться относительно стенки, чтобы изменять объем резервуара; систему подачи текучей среды, предназначенную для получения рабочей текучей среды из резервуара и подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя; и расширительную камеру, прилегающую к подвижному элементу, которая увеличивается в объеме при уменьшении объема резервуара, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды.
Расширительная камера может содержать газ под давлением, который оказывает усилие на подвижный элемент, что приводит к тому, что подвижный элемент перемещается, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Тем не менее, расширительная камера предпочтительно открыта в атмосферу, чтобы принимать окружающий воздух, когда объем расширительной камеры увеличивается.
Наружная стенка предпочтительно выполнена из сравнительно жесткого материала, а подвижный элемент предпочтительно выполнен из сравнительно гибкого материала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижный элемент содержит мембрану или диафрагму, которая расширяется в ответ на разность давлений на ее поверхностях.
Наружная стенка предпочтительно окружает мембрану. Мембрана предпочтительно имеет кольцеобразную или трубчатую форму, и у нее предпочтительно имеются противоположные концы, которые соединены с наружной стенкой, предпочтительно в диаметрально противоположных местах на наружной стенке. Стенка и мембрана предпочтительно проходят вокруг общей продольной оси, так что когда мембрана расширяется, мембрана расширяется наружу от продольной оси.
Мембрана предпочтительно проходит вокруг расширительной камеры, так что на поверхность мембраны оказывают сравнительно равномерное усилие, чтобы вытягивать мембрану в сторону резервуара, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Это может способствовать равномерному расширению мембраны, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды. Чтобы минимизировать число компонентов прибора, мембрана предпочтительно по меньшей мере частично ограничивает расширительную камеру. Например, мембрана может быть расположена между расширительной камерой и резервуаром и образовывать барьер между ними. Расширительная камера предпочтительно имеет кольцеобразную форму. Расширительная камера может быть ограничена мембраной и стволом чистящего инструмента прибора. Как вариант, расширительная камера может быть ограничена мембраной и стенкой, которая ограничивает отверстие, через которое воздух поступает в расширительную камеру. Стенка расширительной камеры предпочтительно проходит вокруг ствола и коаксиально ему. Стенка расширительной камеры предпочтительно соединена с наружной стенкой и мембраной, и она предпочтительно может двигаться вместе с наружной стенкой, когда она движется относительно ствола. Другими словами, и резервуар и расширительная камера предпочтительно могут двигаться или поворачиваться относительно ствола.
При расширении мембраны размер и форма мембраны достигают размера и формы наружной стенки резервуара. Другими словами, когда мембрана находится в полностью расширенной конфигурации, что случается, когда резервуар пуст, размер и форма мембраны предпочтительно по существу такие же, что и у наружной стенки резервуара. Когда мембрана находится в полностью сжатой или спущенной конфигурации, что случается, когда резервуар был заполнен, размер и форма подвижного элемента предпочтительно по существу такие же, что и у стенки расширительной камеры. Таким образом, расширительная камера предпочтительно имеет максимальный объем, который по существу такой же, что и максимальный объем резервуара.
Как было упомянуто выше, наружная стенка резервуара предпочтительно является прозрачной, что позволяет пользователю видеть содержимое резервуара и, если рабочей текучей средой является вода, мембрану. По меньшей мере часть мембраны предпочтительно выполнена из цветного материала или содержит другой идентификатор, который служит для того, чтобы отличать один чистящий инструмент прибора от других. Это может позволить нанести на чистящий инструмент идентификатор, который может служить для того, чтобы отличать этот чистящий инструмент от чистящих инструментов других пользователей прибора, либо чтобы отличить прибор от других аналогичных приборов. Например, чистящий инструмент может образовывать один набор одинаковых чистящих инструментов, где каждый чистящий инструмент в этом наборе инструментов имеет такой соответствующий отличающийся идентификатор.
Девятым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; чистящий инструмент, содержащий резервуар для хранения рабочей текучей среды, причем резервуар по меньшей мере частично ограничен прозрачной наружной стенкой и внутренней стенкой, при этом на внутреннюю стенку нанесен идентификатор, чтобы пользователь мог идентифицировать чистящий инструмент; и систему подачи текучей среды, предназначенную для получения рабочей текучей среды из резервуара и подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя.
Идентификатор может представлять собой цвет. Например, внутренняя стенка может быть выполнена из цветного материала. Как вариант, идентификатор может содержать один или несколько алфавитно-цифровых символов, отлитых или выполненных иным способом на внутренней стенке. Как упоминалось выше, внутренняя стенка может быть выполнена из сравнительно гибкого материала и может содержать мембрану, которая может перемещаться относительно наружной стенки.
Система подачи текучей среды предпочтительно содержит систему каналов чистящего инструмента и систему каналов рукоятки. Система каналов рукоятки предпочтительно содержит вход для текучей среды для приема рабочей текучей среды из резервуара и несколько каналов для передачи рабочей текучей среды между входом для текучей среды, насосом, аккумулятором, электромагнитным клапаном и выходным отверстием для текучей среды. Система каналов чистящего инструмента предпочтительно содержит входное отверстие для приема струи рабочей текучей среды из выходного отверстия рукоятки, гибкий или упругий канал для текучей среды, поворотный канал для текучей среды и сопло.
Как было упомянуто выше, чистящий инструмент предпочтительно присоединен к рукоятке с возможностью отсоединения. Когда чистящий инструмент присоединен к рукоятке, входное отверстие чистящего инструмента выровнено с выходным отверстием рукоятки. Входное отверстие или выходное отверстие может содержать внутреннее соединение, а другое отверстие из входного отверстия и выходного отверстия может содержать наружное соединение или трубку, которая выступает от корпуса чистящего инструмента и которая вставляется во внутреннее соединение, когда чистящий инструмент присоединяют к рукоятке.
Для выравнивания входного отверстия с выходным отверстием при присоединении чистящего инструмента к рукоятке, рукоятка предпочтительно содержит неповоротный первый соединитель, а чистящий инструмент предпочтительно содержит второй соединитель для соединения с первым соединителем, чтобы соединить рукоятку с чистящим инструментом. Первый соединитель предпочтительно представляет собой охватываемый соединитель, проходящий параллельно продольной оси рукоятки, а второй соединитель предпочтительно представляет собой охватывающий соединитель, в который вставляется охватываемый соединитель. Охватываемый соединитель предпочтительно выполнен в виде стержня или втулки, выступающих от наружной поверхности рукоятки. Как вариант, второй соединитель может быть выполнен в виде охватываемого соединителя, а первый соединитель может быть выполнен в виде охватывающего соединителя.
Чтобы упростить выравнивание входного отверстия чистящего инструмента с выходным отверстием рукоятки, охватываемый соединитель и выходное отверстие рукоятки предпочтительно расположены в радиальном направлении на расстоянии от продольной оси рукоятки. Чтобы присоединить чистящий инструмент к рукоятке, пользователь визуально выравнивает чистящий инструмент в продольном направлении с рукояткой и поворачивает чистящий инструмент относительно рукоятки или наоборот, так что охватываемый соединитель выравнивается с охватывающим соединителем. Затем, охватываемый соединитель вставляется в охватывающий соединитель, и одновременно входное отверстие чистящего инструмента выравнивается с выходным отверстием рукоятки или входит в него.
Десятым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий чистящий инструмент; и рукоятку, соединенную с чистящим инструментом с возможностью отсоединения, причем рукоятка содержит неповоротный первый соединитель, а система каналов рукоятки содержит выходное отверстие рукоятки, расположенное на расстоянии от первого соединителя, причем как первый соединитель, так и выходное отверстие рукоятки расположены на торцевой поверхности рукоятки и в радиальном направлении на расстоянии от продольной оси рукоятки; при этом чистящий инструмент содержит второй соединитель для соединения с первым соединителем, чтобы присоединять рукоятку к чистящему инструменту, а система каналов чистящего инструмента содержит входное отверстие чистящего инструмента, которое выравнивается с выходным отверстием рукоятки, когда чистящий инструмент присоединяется к рукоятке.
Чистящий инструмент предпочтительно содержит держатель щетины, множество щетинок, установленных на держателе щетины, и узел передачи, соединенный с держателем щетины, а рукоятка предпочтительно содержит приводной узел, предназначенный для приведения в действие узла передачи, чтобы перемещать держатель щетины относительно рукоятки. Рукоятка предпочтительно содержит соединительный элемент приводного узла, предназначенный для соединения с соединительным элементом узла передачи, расположенным на чистящем инструменте. Соединительный элемент приводного узла предпочтительно находится на расстоянии от продольной оси рукоятки, охватываемого соединителя и выходного отверстия рукоятки. Выходное отверстие рукоятки предпочтительно находится на угловом расстоянии от соединительного элемента приводного узла. Выходное отверстие рукоятки предпочтительно расположено диаметрально противоположно относительно соединительного элемента приводного узла. Охватываемый соединитель предпочтительно расположен под углом, более предпочтительно посередине между выходным отверстием рукоятки и соединительным элементом приводного узла.
Соединительный элемент приводного узла предпочтительно может поворачиваться относительно рукоятки. Предпочтительно, соединительный элемент приводного узла выступает от корпуса рукоятки, и его вставляют в соединительный элемент узла передачи, когда чистящий инструмент присоединяют к рукоятке.
Охватываемый соединитель рукоятки и охватывающий соединитель чистящего инструмента образуют защелкивающийся разъем для соединения чистящего инструмента с рукояткой.
Как обсуждалось выше, прибор может содержать схему управления для активации подачи рабочей текучей среды к зубам пользователя в зависимости от выходного сигнала датчика. Датчик предпочтительно выполнен с возможностью обнаружения движения части системы подачи текучей среды относительно рукоятки. Чтобы снизить риск нежелательного выхода струй рабочей текучей среды, когда сопло не расположено в межзубном промежутке пользователя, например, во время работы с прибором, прибор предпочтительно имеет первый режим работы, в котором подача струи рабочей текучей среды к зубам пользователя заблокирована, и второй режим работы, в котором разрешена подача струи рабочей текучей среды к зубам пользователя, при этом схема управления устроена так, чтобы во время использования прибора можно было автоматически осуществлять переход между первым режимом работы и вторым режимом работы в зависимости от обнаруженного рабочего параметра прибора.
Одиннадцатым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий систему подачи текучей среды, предназначенную для подачи струи рабочей текучей среды к зубам пользователя; и схему управления, предназначенную для управления подачей струи рабочей текучей среды к зубам пользователя; при этом прибор имеет первый режим работы, в котором подача струи рабочей текучей среды к зубам пользователя заблокирована, и второй режим работы, в котором разрешена подача струи рабочей текучей среды к зубам пользователя, при этом схема управления устроена так, чтобы во время использования прибора можно было автоматически осуществлять переход между первым режимом работы и вторым режимом работы в зависимости от обнаруженного рабочего параметра прибора.
Можно детектировать один из множества рабочих параметров прибора, чтобы осуществить переход между режимами работы прибора. Например, рабочий параметр может быть одним из следующих:
- рабочее состояние (включен или выключен) двигателя для управления вращением держателя щетины;
- величина тока, потребляемого двигателем;
- величина нагрузки, приложенной к прибору во время использования, такая как усилие, прикладываемое к чистящему инструменту через средство зацепления, усилие, приложенное к соплу, или усилие, приложенное к рукоятке, когда ее держит пользователь;
- ориентация прибора;
- объем рабочей текучей среды в аккумуляторе; и
- положение пояса относительно рукоятки.
Схема управления предпочтительно устроена так, чтобы осуществлять переход между первым режимом работы и вторым режимом работы, если детектированный рабочий параметр прибора превосходит ненулевое пороговое значение.
В дополнение, или в качестве альтернативы, к подаче струи рабочей текучей среды к соплу в зависимости от выходного сигнала датчика, схема управления может быть устроена так, чтобы активировать подачу текучей среды к зубам пользователя в ответ на действие пользователя с прибором. Это действие пользователя с прибором может представлять собой нажатие кнопки на приборе.
Например, у прибора может иметься "автоматический" режим или первый режим подачи текучей среды, который может выбрать пользователь и при котором струя рабочей текучей среды подается к зубам пользователя в зависимости от выходного сигнала датчика. Если этот режим не был выбран пользователем, или пользователем выбран "ручной" или второй режим подачи, то струя рабочей текучей среды подается к зубам пользователя в зависимости от действия пользователя с прибором.
Если чистящий инструмент содержит подвижный держатель щетины, то обнаруженный рабочий параметр предпочтительно содержит величину тока, потребляемого двигателем для перемещения держателя щетины. Приводной узел и узел передачи предпочтительно выполнены так, чтобы генерировать постоянную скорость перемещения держателя щетины относительно рукоятки. При первой активации прибора или при включении пользователем прибор, скорее всего, не контактирует с зубами пользователя. В результате, ток, потребляемый двигателем, скорее всего, будет сравнительно небольшим, и предпочтительно он будет ниже установленного порогового значения, так что прибор будет в первом режиме работы при первом включении.
Если щетинки прижимают к зубам пользователя, то сопротивление движению держателя щетины увеличивается в зависимости от усилия, с которым щетину прижимают к зубам. Чтобы поддерживать постоянную скорость движения держателя щетины, двигатель потребляет больше тока в зависимости от усилия, действующего на держатель щетины. Схема управления детектирует величину тока, потребляемого двигателем, и если ток превосходит пороговое значение, показывающее ток, необходимый для перемещения щетины по зубам пользователя, то схема управления осуществляет переход во второй режим работы. Если детектированный ток опускается ниже порогового значения, то схема управления осуществляет обратный переход в первый режим работы.
Как было упомянуто выше, сопло предпочтительно может перемещаться между ближним положением и дальним положением. В дальнем положении кончик сопла предпочтительно поднимается по меньшей мере над некоторыми свободными концами щетинок. Когда щетину прижимают к зубам пользователя, щетинки будут отклоняться, сокращая расстояние между концами щетинок и держателем щетины и одновременно перемещая кончик сопла к держателю щетины и, таким образом, в ближнее положение. В зависимости от того, насколько сильно щетинки сгибаются при использовании и, таким образом, от жесткости щетины, перемещение сопла относительно головки можно определить, исходя из изменения выходного сигнала, полученного от датчика, и это можно использовать в качестве индикатора нагрузки, оказываемой на головку при использовании прибора. Это может быть особенно полезно, если щетинки установлены на неподвижном держателе щетины или непосредственно на головке прибора.
Двенадцатым объектом настоящего изобретения является прибор для чистки зубов, содержащий рукоятку; чистящий инструмент, соединенный с рукояткой, причем часть чистящего инструмента является подвижной относительно рукоятки при перемещении чистящего инструмента вдоль зубов пользователя, при этом упомянутая часть чистящего инструмента является подвижной вокруг первой оси; рычаг, у которого имеется первый конец, соединенный с упомянутой частью чистящего инструмента, чтобы двигаться вместе с ним, и второй конец, который находится на расстоянии от первого конца, при этом рычаг шарнирно подвижен относительно упомянутой части чистящего инструмента вокруг второй оси, которая находится на расстоянии от первой оси; и датчик, предназначенный для генерации выходного сигнала, который меняется в зависимости от относительного положения датчика и второго конца рычага.
Как было упомянуто выше, чистящий инструмент предпочтительно присоединен к рукоятке с возможностью отсоединения. Это может позволить оснастить рукоятку набором одинаковых чистящих инструментов, каждый из которых имеет соответствующий отличный от других идентификатор. Это также может позволить оснастить рукоятку набором различных чистящих инструментов. Например, набор чистящих инструментов может быть выбран из двух или нескольких из следующих инструментов: чистящий инструмент первого типа с соплом и подвижной щеткой, чистящий инструмент второго типа с соплом и неподвижной щеткой, чистящий инструмент третьего типа с соплом и без щетки и чистящий инструмент четвертого типа с подвижной щеткой и без сопла. Также может быть предусмотрено множество соответствующих различных чистящих инструментов одного и того же типа, например, чистящие инструменты первого типа со щетиной различной жесткости или с соплами, имеющими соответствующие различные размеры выходного отверстия.
Прибор предпочтительно представляет собой ручное устройство, которое включает в себя все вышеупомянутые компоненты прибора.
Чистящие инструменты могут продаваться как отдельные изделия, например как запасные части или как альтернативные чистящие инструменты, предназначенные для использования с имеющейся рукояткой.
Тринадцатым объектом настоящего изобретения является чистящий инструмент для прибора для чистки зубов, содержащего рукоятку, к которой присоединяют чистящий инструмент с возможностью отсоединения, причем чистящий инструмент содержит ствол; и систему каналов чистящего инструмента, содержащую сопло для подачи струи рабочей текучей среды к зубам пользователя и подвижный канал для текучей среды, который является подвижным относительно ствола, а сопло является подвижным вместе с каналом для текучей среды, причем канал для текучей среды поджат для движения в тактом направлении, чтобы принуждать сопло прижиматься к зубам пользователя при использовании прибора.
Четырнадцатым объектом настоящего изобретения является чистящий инструмент для прибора для чистки зубов, содержащего рукоятку, к которой присоединяется чистящий инструмент с возможностью отсоединения, рукоятка, содержащая приводной узел, причем приводной узел содержит двигатель и соединительный элемент приводного узла; при этом чистящий инструмент содержит систему каналов чистящего инструмента, содержащую систему подачи текучей среды, содержащую сопло для подачи струи рабочей текучей среды на зубы пользователя; щетку, содержащую держатель щетины и множество щетинок, установленных на держателе щетины, причем щетка проходит вокруг сопла; и узел передачи, соединенный с держателем щетины для перемещения держателя щетины относительно сопла, причем узел передачи содержит соединительный элемент узла передачи для соединения с соединительным элементом приводного узла, когда чистящий инструмент присоединен к рукоятке.
Пятнадцатым объектом настоящего изобретения является чистящий инструмент для прибора для чистки зубов, содержащего рукоятку, к которой присоединяется чистящий инструмент с возможностью отсоединения, причем чистящий инструмент содержит ствол; сопло для подачи струи рабочей текучей среды на зубы пользователя; и резервуар для хранения рабочей текучей среды, причем резервуар соединен со стволом и проходит вокруг него.
Шестнадцатым объектом настоящего изобретения является чистящий инструмент для прибора для чистки зубов, содержащего рукоятку, к которой присоединяется чистящий инструмент с возможностью отсоединения, причем чистящий инструмент содержит ствол; резервуар для хранения рабочей текучей среды; и наружный пояс, содержащий отверстие, причем пояс является подвижным относительно ствола между первым положением, в котором, когда чистящий инструмент присоединен к рукоятке, отверстие открыто, позволяя заполнять резервуар, и вторым положением, в котором, когда чистящий инструмент присоединен к рукоятке, отверстие закрыто.
Семнадцатым объектом настоящего изобретения является чистящий инструмент для прибора для чистки зубов, содержащий рукоятку, к которой присоединен чистящий инструмент с возможностью отсоединения, причем рукоятка содержит систему каналов рукоятки, при этом чистящий инструмент содержит резервуар для подачи рабочей текучей среды в систему каналов рукоятки, при этом резервуар по меньшей мере частично ограничен стенкой и подвижным элементом, который является подвижным относительно стенки, чтобы изменять объем резервуара; систему каналов чистящего инструмента, предназначенную для получения струи рабочей текучей среды из системы каналов рукоятки и подачи струи рабочей текучей среды к зубам пользователя; и расширительную камеру, прилегающую к подвижному элементу, которая увеличивается в объеме при уменьшении объема резервуара, когда рабочая текучая среда подается в систему каналов рукоятки.
Рукоятка прибора также может предоставляться отдельно от чистящего инструмента, например как запасная часть для прибора или для использования другим пользователем. Например, для использования пользователями различных возрастов могут быть предоставлены рукоятки, имеющие соответствующие различные формы.
Восемнадцатым объектом настоящего изобретения является рукоятка для прибора для чистки зубов, содержащего чистящий инструмент, к которому присоединяется рукоятка с возможностью отсоединения, причем чистящий инструмент содержит сопло, через которое струя рабочей текучей среды подается на зубы пользователя, при этом рукоятка содержит входное отверстие; насос для всасывания рабочей текучей среды через входное отверстие; гидравлический аккумулятор для приема рабочей текучей среды от насоса; выход для текучей среды, который сообщается с соплом, когда чистящий инструмент присоединен к рукоятке; клапан, расположенный между аккумулятором и выходом для текучей среды, причем клапан имеет открытое положение, при котором аккумулятор может подавать струю рабочей текучей среды на выход для текучей среды, и закрытое положение, при котором аккумулятор заполняется под действием насоса; и схему управления для управления положением клапана.
Девятнадцатым объектом настоящего изобретения является рукоятка для прибора для чистки зубов, содержащего чистящий инструмент, к которому присоединяется рукоятка с возможностью отсоединения, при этом чистящий инструмент содержит резервуар для хранения рабочей текучей среды и подвижный пояс, имеющий отверстие, сообщающееся с резервуаром, при этом рукоятка содержит корпус, в котором имеется углубленный участок для открытия отверстия, когда чистящий инструмент соединен с рукояткой, а пояс находится в первом положении относительно корпуса; и систему каналов рукоятки, содержащую вход для текучей среды для приема рабочей текучей среды от резервуара, когда чистящий инструмент соединен с рукояткой, а пояс находится во втором положении относительно корпуса.
Один или несколько из вышеупомянутых объектов изобретения также можно применять в более общем смысле для чистящего устройства или чистящего прибора. Устройство может представлять собой прибор для обработки поверхности. Например, устройство может быть выполнено в виде устройства, предпочтительно ручного устройства, для чистки рабочей поверхности, в котором щетка устроена так, чтобы примыкать к рабочей поверхности, а сопло устроено так, чтобы во время чистки подавать чистящую текучую среду на рабочую поверхность.
Двадцатым объектом настоящего изобретения является прибор для обработки поверхности, содержащий рукоятку; систему подачи текучей среды, содержащую сопло для подачи струи рабочей текучей среды на поверхность; щетку для взаимодействия с поверхностью, причем щетка содержит держатель щетины и множество щетинок, установленных на держателе щетины, причем щетка проходит по меньшей мере частично вокруг сопла; и приводной узел, предназначенный для приведения в движение держателя щетины относительно сопла.
Двадцать первым объектом настоящего изобретения является прибор для обработки поверхности, содержащий систему подачи текучей среды, содержащую вход для текучей среды, насос для всасывания рабочей текучей среды через вход для текучей среды, гидравлический аккумулятор для приема рабочей текучей среды от насоса, сопло, имеющее выход для текучей среды, и клапан, расположенный между аккумулятором и соплом, причем у клапана имеется открытое положение, при котором аккумулятор может подавать струю рабочей текучей среды к соплу, и закрытое положение, при котором аккумулятор повторно заполняется под действием насоса; и схему управления для включения насоса и для управления положением клапана.
Двадцать вторым объектом настоящего изобретения является прибор для обработки поверхности, содержащий рукоятку и чистящий инструмент, присоединенный к рукоятке с возможностью отсоединения, причем чистящий инструмент содержит сопло для подачи струи рабочей текучей среды на поверхность, ствол, проходящий между рукояткой и соплом, и резервуар, предназначенный для хранения рабочей текучей среды, причем резервуар присоединен к стволу и проходит вокруг него.
Двадцать третьим объектом настоящего изобретения является прибор для обработки поверхности, содержащий рукоятку, резервуар для хранения рабочей текучей среды; систему подачи текучей среды, предназначенную для получения рабочей текучей среды из резервуара и подачи струи рабочей текучей среды на поверхность; и наружный пояс, содержащий отверстие, причем пояс является подвижным относительно рукоятки между первым положением, в котором отверстие открыто, позволяя заполнять резервуар, и вторым положением, в котором отверстие закрыто.
Двадцать четвертым объектом настоящего изобретения является прибор для обработки поверхности, содержащий рукоятку резервуар для хранения рабочей текучей среды, причем резервуар по меньшей мере частично ограничен стенкой и подвижным элементом, который может перемещаться относительно стенки, чтобы изменять объем резервуара; систему подачи текучей среды, предназначенную для получения рабочей текучей среды из резервуара и подачи рабочей текучей среды на поверхность; и расширительную камеру, примыкающую к подвижному элементу, которая увеличивается в объеме при уменьшении объема резервуара, когда рабочая текучая среда подается в систему подачи текучей среды.
Признаки, описанные выше применительно к первому объекту изобретения, одинаково применимы и к объектам изобретения со второго по двадцать четвертый, и наоборот.
Краткое описание чертежей
Далее только в качестве примере будут описаны предпочтительные признаки настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1(а) показан вид справа прибора для чистки зубов, на фиг. 1(b) - вид спереди прибора, а на фиг. 1(с) - вид слева этого прибора;
на фиг. 2(а) - вид слева в перспективе вышеупомянутого прибора, а на фиг. 2(b) - вид справа в перспективе вышеупомянутого прибора;
на фиг. 3 - вид справа в перспективе чистящего инструмента прибора;
на фиг. 4 - вид справа в перспективе рукоятки прибора;
на фиг. 5 - вид в перспективе приводного механизма для приведения в движение щетки относительно рукоятки;
на фиг. 6 - вид в разрезе части рукоятки;
на фиг. 7(а)-7(d) - ряд видов, которые показывают перемещение щетки и узла передачи приводного механизма относительно рукоятки;
на фиг. 8(а) - вид сверху головки чистящего инструмента, а на фиг. 8(b) - вид головки в разрезе вдоль линии А-А, показанной на фиг. 8(а);
на фиг. 9 - схематично компоненты системы подачи текучей среды, предназначенной для подачи струи рабочей текучей среды к зубам пользователя, и системы управления, предназначенной для управления системой подачи текучей среды;
на фиг. 10 - вид, соответствующий фиг. 2(а), но с удаленным наружным корпусом рукоятки;
на фиг. 11(а) - вид, аналогичный фиг. 2(b), но с удаленным наружным корпусом рукоятки и с поясом чистящего инструмента, находящимся в первом положении относительно рукоятки, а на фиг. 11(b) - вид, соответствующий фиг. 11(а), но с поясом, находящимся во втором положении относительно рукоятки;
на фиг. 12(а) - вид в разрезе резервуара чистящего инструмента, при этом мембрана резервуара находится в полностью сжатой конфигурации, на фиг. 12(b) - вид, аналогичный фиг. 12(а), но мембрана находится в частично расширенной конфигурации, а на фиг. 12(с) - вид, аналогичный фиг. 12(а), но мембрана находится в почти полностью расширенной конфигурации;
на фиг. 13(а) и 13(b) - вид в разрезе диафрагменного насоса системы подачи текучей среды, при этом насос находится в состоянии всасывания и выпуска соответственно;
на фиг. 14(а) и 14(b) - виды в разрезе пружинного аккумулятора системы подачи текучей среды, при этом камера аккумулятора находится в пустом и полном состоянии соответственно;
на фиг. 15(а) и 15(b) - виды в разрезе альтернативного газового аккумулятора системы подачи текучей среды, при этом камера аккумулятора находится в пустом и полном состоянии соответственно;
на фиг. 16(а) - вид в разрезе электромагнитного клапана системы подачи текучей среды, а на фиг. 16(b) - электромагнитный клапан в разобранном виде;
на фиг. 17(а) - вид спереди чистящего инструмента и сопрягаемых компонентов корпуса и рукоятки, на фиг. 17(b) - вид справа чистящего инструмента и сопрягаемых компонентов корпуса и рукоятки, и на фиг. 17(с) - вид сбоку в разрезе, где сечение проходит вдоль линии Е-Е, показанной на фиг. 17(а);
на фиг. 18(а) - вид в перспективе системы каналов чистящего инструмента, на фиг. 18(b) - вид, аналогичный фиг. 18(а), но с добавлением поворотной опоры для канала для текучей среды системы каналов чистящего инструмента, на фиг. 18(с) - вид, аналогичный фиг. 18(b), но с добавлением неподвижного направляющего элемента, и на фиг. 18(d) - вид, аналогичный фиг. 18(b), но с добавлением узла передачи, части щетки и системы обнаружения движения опоры;
на фиг. 19(а) - вид сбоку узла, показанного на фиг. 18(d) с соплом в дальнем положении относительно чистящего инструмента, а на фиг. 19(b) - вид, аналогичный фиг. 19(а), с соплом в ближнем положении относительно чистящего инструмента;
на фиг. 20 - заполнение резервуара рабочей текучей средой; и
на фиг. 21(а)-(f) - перемещение чистящего инструмента по зубам пользователя и выход рабочей текучей среды в межзубный промежуток.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 и 2 показаны внешние виды варианта выполнения прибора 10 для чистки зубов. В этом варианте осуществления изобретения прибор выполнен в виде ручного прибора, выполненного в виде электрической зубной щетки, имеющей встроенный узел подачи рабочей текучей среды для улучшенной чистки межзубных промежутков.
Прибор 10 содержит рукоятку 12 и чистящий инструмент 14. Рукоятка 12 содержит наружный корпус 16, который держит пользователь во время применения прибора 10. Корпус 16 предпочтительно выполнен из пластика и предпочтительно имеет в целом цилиндрическую форму. Рукоятка 12 содержит несколько пользовательских кнопок 18, 20, 22, которые расположены в соответствующих отверстиях, выполненных в корпусе 16, чтобы они были доступны пользователю. Рукоятка 12 также содержит дисплей 24, который расположен так, чтобы он был виден пользователю при использовании прибора. В этом варианте осуществления изобретения дисплей 24 также расположен в соответствующем отверстии в корпусе 16.
Чистящий инструмент 14 содержит ствол 26 и головку 28. Ствол 26 имеет продолговатую форму, которая служит для расположения головки 28 на расстоянии от рукоятки 12, чтобы пользователю было проще пользоваться прибором 10. Головка 28 содержит щетку 29, которая содержит держатель 30 щетины и множество щетинок 32, установленных на держателе 30 щетины. Как более подробно описано ниже, держатель 30 щетины является подвижным относительно ствола 26 и рукоятки 12. Чистящий инструмент 14 также содержит резервуар 34 для текучей среды, предназначенный для хранения рабочей текучей среды, и сопло 36 для подачи одной или нескольких струй рабочей текучей среды на зубы пользователя во время использования прибора 10. Резервуар 34 для текучей среды соединен со стволом 26. Резервуар 34 для текучей среды проходит по меньшей мере частично вокруг ствола 26. Щетка 29 проходит по меньшей мере частично вокруг сопла 36. Резервуар 34 для текучей среды и сопло 36 также более подробно описаны ниже.
Чистящий инструмент 14 присоединен к рукоятке 12 с возможностью отсоединения. Как показано на фиг. 3 и 4, рукоятка 12 содержит охватываемый соединитель 38, предпочтительно в виде штыря или втулки, который вставляется в соответствующий охватывающий соединитель 40, предпочтительно в виде гнезда, чистящего инструмента 14. Охватываемый соединитель 38 предпочтительно выступает наружу от вогнутой торцевой поверхности 42 корпуса 16, предпочтительно в направлении, параллельном продольной оси Х рукоятки 12. Торцевая поверхность 42 образует углубление, в которое вставляется выпуклая торцевая поверхность чистящего инструмента 14 так, что, как показано на фиг. 1-3, часть наружной поверхности чистящего инструмента 14 закрыта или охвачена рукояткой 12, когда чистящий инструмент 14 присоединен к рукоятке 12.
Охватываемый соединитель 38 расположен в радиальном направлении на расстоянии от продольной оси Х рукоятки 12, и охватывающий соединитель 40 также расположен в радиальном направлении на расстоянии от продольной оси Y чистящего инструмента 14. Чтобы присоединить чистящий инструмент 14 к рукоятке 12, пользователь визуально выравнивает продольную ось Х рукоятки с продольной осью Y чистящего инструмента 14, а также выравнивает в угловом направлении соединители 38, 40 перед тем, как толкать чистящий инструмент 14 в сторону рукоятки 12, чтобы вставить охватываемый соединитель 38 в охватывающий соединитель 40. Предпочтительно, чтобы соединители 38, 40 образовывали защелкивающееся соединение, когда охватываемый соединитель 38 полностью вставлен в охватывающий соединитель 40. Соединители 38, 40 можно впоследствии разъединить путем разделения рукоятки 12 и чистящего инструмента 14.
Как было упомянуто выше, чистящий инструмент 14 включает в себя держатель 30 щетины, который является подвижным относительно ствола 26. Как показано на фиг. 5-8, прибор 10 содержит приводной механизм 50 для приведения в движение держателя 30 щетины относительно ствола 26. Приводной механизм 50 содержит узел 52 передачи, соединенный с держателем 30 щетины, и приводной узел 54 для приведения в действие узла 52 передачи, чтобы перемещать держатель 30 щетины относительно ствола 26.
Рукоятка 12 содержит приводной узел 54 приводного механизма 50. Приводной узел 54 содержит двигатель 56, предпочтительно в виде электродвигателя постоянного тока, который приводится в действие посредством схемы 58 управления (показанной на фиг. 10) в ответ на нажатие пользователем одной или нескольких кнопок на рукоятке 12, как описано ниже. Питание на двигатель 56 подается от батареи 60 (также показана на фиг. 10), расположенной в рукоятке 12. Батарея 60 может представлять собой неперезаряжаемую батарею, к которой пользователь может получить доступ через съемную крышку 62, расположенную в основании рукоятки 12. Как вариант, батарея 60 может представлять собой перезаряжаемую батарею, которую при необходимости пользователь может заряжать с помощью известного беспроводного зарядного устройства.
Двигатель 56 соединен с зубчатой передачей, расположенной в рукоятке 12. Зубчатая передача содержит первую прямозубую шестерню 64, соединенную с вращающимся валом двигателя 56, и вторую прямозубую шестерню 66, которая находится в зацеплении с первой прямозубой шестерней 64 и установлена на оси 68 для вращения вокруг оси, которая в целом параллельна оси вращения двигателя 56. Вторая прямозубая шестерня 66 соединена с соединительным элементом 70 приводного узла, который выступает наружу из торцевой поверхности 42 корпуса 16 и который вращается относительно корпуса 16 при включении двигателя 56. Соединительный элемент 70 приводного узла также находится на расстоянии от продольной оси Х рукоятки 12 и предпочтительно на угловом расстоянии от охватываемого соединителя 38.
Чистящий инструмент 14 содержит узел 52 передачи приводного механизма 50. Узел 52 передачи содержит соединительный элемент 72 узла передачи, который соединен с соединительным элементом 70 приводного узла и в который предпочтительно вставлен соединительный элемент 70, когда чистящий элемент 14 соединен с рукояткой 12. Соединительный элемент 72 узла передачи соединен с зубчатой передачей, расположенной в чистящем инструменте 14. Зубчатая передача содержит первое колесо 74 ортогональной передачи, которое соединено с соединительным элементом 72 узла передачи, и второе колесо 76 ортогональной передачи, которое находится в зацеплении под прямым углом с первым колесом 74 ортогональной передачи, так что второе колесо 76 ортогональной передачи вращается вокруг оси, перпендикулярной продольной оси Y чистящего инструмента 14.
Кривошип 78 соединен со вторым колесом 76 ортогональной передачи так, что ось кривошипа 78 расположена на расстоянии от оси вращения второго колеса 76 ортогональной передачи. При вращении второго колеса 76 ортогональной передачи кривошип 78 перемещается по круговой орбитальной траектории с центром на оси вращения второго колеса 76 ортогональной передачи. Первый конец 80 продолговатого шатуна 82 соединен с кривошипом 78, чтобы перемещаться вместе с кривошипом 78 вокруг оси вращения второго колеса 76 ортогональной передачи. Шатун 82 расположен в стволе 26. Другой конец шатуна 82 соединен с боковой поверхностью держателя 30 щетины. Поперечное перемещение шатуна 82 относительно ствола 26 ограничено парой параллельных направляющих элементов 84, 86, соединенных со стволом 26, каждый из которых взаимодействует с соответствующей боковой поверхностью шатуна 82 так, что орбитальное перемещение кривошипа 78 приводит к орбитальному перемещению держателя 30 щетины по круговой орбитальной траектории относительно ствола 26.
Как было упомянуто выше, щетка 29, которая содержит держатель 30 щетины и щетинки 32, проходит по меньшей мере частично вокруг сопла 36. В этом варианте осуществления изобретения держатель 30 щетины окружает сопло 36. Как показано на фиг. 7 и 8, держатель 30 щетины имеет кольцеобразную форму и предпочтительно расположен на расстоянии от сопла 36 так, что держатель 30 щетины перемещается относительно сопла 36. Центром орбитальной траектории держателя 30 щетины предпочтительно является сопло 36. Радиус орбитальной траектории предпочтительно составляет от 0,5 до 1 мм.
Сопло 36 образует часть системы 100 подачи текучей среды, предназначенной для приема рабочей текучей среды из резервуара 34 для текучей среды и подачи струй рабочей текучей среды на зубы пользователя во время использования прибора 10. Кончик сопла 36 содержит выход 102 для текучей среды, через который струи рабочей текучей среды подаются на зубы пользователя. Система 100 подачи текучей среды схематично показана на фиг. 9. В целом, система 100 подачи текучей среды содержит вход 104 для текучей среды для приема рабочей текучей среды из резервуара 34 для текучей среды. В этом варианте осуществления изобретения рабочая текучая среда представляет собой жидкость, предпочтительно воду. Система 100 подачи текучей среды содержит насос 106 для всасывания рабочей текучей среды из резервуара 34 для текучей среды через вход 104 для текучей среды и для подачи рабочей текучей среды в гидравлический аккумулятор 108. Первый обратный клапан 110 расположен между входом 104 для текучей среды и насосом 106, а второй обратный клапан 112 расположен между насосом 106 и аккумулятором 108. Электромагнитный клапан 114 расположен по потоку после аккумулятора 108. Схема 58 управления управляет перемещением электромагнитного клапана 114 между закрытым положением, которое необходимо, когда рабочая текучая среда с помощью насоса 106 подается в аккумулятор 108, и открытым положением, которое необходимо, чтобы осуществить подачу струи рабочей текучей среды из аккумулятора 108 к соплу 36.
Вход 104 для текучей среды, насос 106, аккумулятор 108 и электромагнитный клапан 114 расположены в рукоятке 12. Другими словами, первая часть системы 100 подачи текучей среды расположена в рукоятке 12, а вторая часть системы 100 подачи текучей среды расположена в чистящем инструменте 14. Система 100 подачи текучей среды, таким образом, содержит систему 116 каналов рукоятки, которая расположена в рукоятке 12, и систему 118 каналов чистящего инструмента, которая расположена в чистящем инструменте 14. Как показано также на фиг. 3 и 4, вход 104 для текучей среды образует вход для текучей среды системы 116 каналов рукоятки, а выходное отверстие 120 рукоятки образует выход для текучей среды системы 116 каналов рукоятки.
Резервуар 34 для текучей среды соединен со стволом 26 чистящего инструмента 14 и по меньшей мере частично проходит вокруг него. В этом варианте осуществления изобретения резервуар 34 для текучей среды имеет кольцеобразную форму, так что он окружает ствол 26. Резервуар 34 для текучей среды предпочтительно расположен на конце ствола 26, удаленном от головки 28, или ближе к этому концу. Резервуар 34 для текучей среды предпочтительно имеет емкость от 5 до 50 мл, причем в этом варианте осуществления изобретения он имеет емкость 25 мл.
Вход 104 для текучей среды предназначен для приема рабочей текучей среды из резервуара 34 для текучей среды, поэтому в данном варианте осуществления изобретения вход 104 для текучей среды расположен на вогнутой торцевой поверхности 42 корпуса 16 рукоятки 12. Как показано на фиг. 10-12(с), рабочая текучая среда подается на вход 104 для текучей среды системы 116 каналов рукоятки из отверстия 122 для текучей среды, которое сообщено с резервуаром 34 для текучей среды. Отверстие 122 для текучей среды расположено на наружном поясе 124 чистящего инструмента 14. Пояс 124 является подвижным относительно как рукоятки 12, так и ствола 26 чистящего инструмента 14. В этом варианте осуществления изобретения пояс 124 может поворачиваться относительно и рукоятки 12 вокруг продольной оси Y чистящего инструмента 14. Чтобы повернуть пояс 124 относительно рукоятки 12, пользователь одной рукой берет рукоятку 12, а другой рукой поворачивает пояс 124 вокруг продольной оси Y в требуемом угловом направлении.
Пояс 124 может двигаться относительно рукоятки 12 между первым положением, показанным на фиг. 11(а), и вторым положением, показанным на фиг. 11(b). Второе положение отстоит на некоторое угловое расстояние от первого положения, предпочтительно на угол в диапазоне от 60 до 180°, в данном варианте осуществления изобретения - на угол около 90°.
Когда пояс 124 находится в первом положении относительно рукоятки 12, как также показано на фиг. 1-3 и 10, отверстие 122 открыто, позволяя пользователю заполнить резервуар 34 для текучей среды. Отверстие 122 открыто благодаря выемке 126 на корпусе 16 рукоятки 12. Выемка 126 содержит изогнутую стенку 128. Изогнутая стенка 128 имеет такую форму, что при заполнении или пополнении резервуара 34 для текучей среды пользователем рабочая текучая среда направляется к открытому отверстию 122.
Когда пояс 124 находится во втором положении относительно рукоятки 12, то отверстие 122 закрыто рукояткой 12, так что отверстие 122 недоступно пользователю. Поскольку отверстие 122 также служит для подачи рабочей текучей среды в систему 116 каналов рукоятки, во втором положении отверстие 122 расположено так, что сообщается с входом 104 для текучей среды. Торцевая поверхность 42 корпуса 16 содержит кольцеобразное уплотнение или уплотнительное кольцо 130, которое проходит вокруг входа 104 для текучей среды. Когда пояс 124 находится во втором положении, уплотнение 130 примыкает к кольцеобразному участку поверхности пояса 124, который окружает отверстие 122, чтобы не допустить утечку рабочей текучей среды из резервуара 34 для текучей среды. Один или несколько ограничителей могут быть выполнены на резервуаре 34 для текучей среды или рукоятке 12 или и на том, и на другом элементе, чтобы не допустить движение пояса 124 за пределы первого положения и второго положения.
Пояс 124 может быть расположен на расстоянии от резервуара 34 для текучей среды, но в этом варианте осуществления изобретения пояс 124 образует часть наружной стенки 132 резервуара 34 для текучей среды. Наружная стенка 132 резервуара 34 для текучей среды, таким образом, является подвижной относительно рукоятки 12 и ствола 26 чистящего инструмента 14. Наружная стенка 132 предпочтительно является прозрачной, чтобы пользователь мог видеть содержимое резервуара 34 для текучей среды и получать к нему доступ, если требуется пополнить резервуар 34 для текучей среды перед использованием прибора 10.
Наружная стенка 132 резервуара 34 для текучей среды проходит вокруг ствола 26 чистящего инструмента 14. Наружная стенка 132 предпочтительно имеет форму, которая является симметричной относительно продольной оси Y чистящего инструмента 14. Наружная стенка 132 предпочтительно имеет криволинейную форму, более предпочтительно выпуклую криволинейную форму, но, как вариант, наружная стенка 132 может иметь многоугольную или многогранную форму. В этом варианте осуществления изобретения наружная стенка 132 имеет сферическую кривизну. Наружная стенка 132 имеет диаметрально противоположные круглые отверстия 134, 136, которые центрированы на продольной оси Y чистящего инструмента 14, чтобы ствол 26 чистящего инструмента 14 мог пройти через них.
Резервуар 34 для текучей среды также содержит внутреннюю стенку 138, которая соединена с наружной стенкой 132. Наружная стенка 132 и внутренняя стенка 138 ограничивают емкость резервуара 34 для текучей среды. Внутренняя стенка 138 имеет трубчатую форму и так же окружает ствол 26 чистящего инструмента 14. Концы 140, 142 внутренней стенки 138 предпочтительно имеют круглую форму и соединены с наружной стенкой 132 так, чтобы образовывать герметичное уплотнение между наружной стенкой 132 и внутренней стенкой 138.
Таким образом, внутренняя стенка 138 движется вместе с наружной стенкой 132, когда пояс 124, который в этом варианте осуществления изобретения образует часть наружной стенки 132, движется относительно рукоятки 12. Можно считать, что весь резервуар 34 для текучей среды может двигаться относительно рукоятки 12, когда пояс 124 движется между своим первым и вторым положениями относительно рукоятки 12.
Внутренняя стенка 138 имеет наружную поверхность 144, которая обращена к наружной стенке 132 резервуара 34 для текучей среды. Так как внутренняя стенка 138 видна пользователю через наружную стенку 132, то на наружную поверхность 144 внутренней стенки 138 может быть нанесен идентификатор, чтобы пользователь мог идентифицировать чистящий инструмент 14. Например, идентификатор может представлять собой цветной участок наружной поверхности 144 внутренней стенки 138 или один или несколько буквенно-цифровых символов, отлитых или выполненных иным образом на наружной поверхности 144 внутренней стенки 138.
На фиг. 12(а) показан резервуар 34 для текучей среды, когда он был наполнен рабочей текучей средой. В этом варианте осуществления изобретения наружная стенка 132 выполнена из сравнительно жесткого материала, а внутренняя стенка 138 выполнена из сравнительно гибкого материала. Толщину внутренней стенки 138 и материал, из которого выполнена внутренняя стенка 138, выбирают так, чтобы по меньшей мере часть внутренней стенки 138 могла перемещаться относительно наружной стенки 132 в ответ на изменение давления, действующего на внутреннюю стенку 138, когда рабочая текучая среда высасывается из резервуара 34 для текучей среды с помощью насоса 106. В этом варианте осуществления изобретения внутренняя стенка 138 выполнена в виде мембраны или диафрагмы, у которой имеются концы 140, 142, прикрепленные к наружной стенке 132, и которая может расширяться в ответ на изменение давления, действующего на поверхности 144, 146 внутренней стенки 138, когда рабочая текучая среда высасывается из резервуара 34 для текучей среды. На фиг. 12(а) показана внутренняя стенка 138 в полностью сжатой конфигурации или состоянии, в котором емкость резервуара 34 для текучей среды максимальна.
В этом варианте осуществления изобретения чистящий инструмент 14 содержит расширительную камеру 148, которая прилегает к внутренней стенке 138. Расширительная камера 148 имеет объем, который увеличивается по мере уменьшения объема резервуара 34 для текучей среды. В этом варианте осуществления изобретения расширительная камера 148 открыта в атмосферу, чтобы атмосферный воздух мог поступать в расширительную камеру 148, когда внутренняя стенка 138 перемещается к наружной стенке 132 по мере подачи рабочей текучей среды в систему 100 подачи текучей среды. Расширительная камера 148 показана на фиг. 12(b) и 12(с), на которых внутренняя стенка 138 изображена в частично расширенной конфигурации и в почти полностью расширенной конфигурации соответственно. Расширительная камера 148 ограничена внутренней поверхностью 146 внутренней стенки 138 и наружной поверхностью 150 стенки 152 расширительной камеры. Стенка 152 расширительной камеры также имеет в целом трубчатую форму и выполнена из сравнительно жесткого материала. Концы стенки 152 расширительной камеры также соединены с концами наружной стенки 132 и внутренней стенки 138 резервуара 34 для текучей среды, так что стенка 152 расширительной камеры движется вместе с резервуаром 34 для текучей среды, когда пояс 124 движется относительно рукоятки 12. Стенка 152 расширительной камеры предпочтительно выполнена в виде втулки, которая проходит вокруг наружной стенки ствола 26 и может перемещаться относительно нее. В стенке 152 расширительной камеры выполнено одно или несколько отверстий или проходов 154, чтобы при расширении внутренней стенки 138 атмосферный воздух мог поступать в расширительную камеру 148, например, из пути прохождения воздуха, который проходит между стволом 26 и стенкой 152 расширительной камеры.
По мере расширения внутренней стенки 138 до полностью расширенной конфигурации размер и форма внутренней стенки 138 приближаются к размеру и форме наружной стенки 132. Другими словами, когда внутренняя стенка находится в полностью расширенной конфигурации, что случается, когда резервуар 34 для текучей среды пуст, размер и форма внутренней стенки 138 по существу такие же, что и размер и форма наружной стенки 132 резервуара 34 для текучей среды. Таким образом, максимальный объем расширительной камеры 148 предпочтительно по существу совпадает с максимальным объемом резервуара 34 для текучей среды.
Рабочая текучая среда забирается из резервуара 34 для текучей среды с помощью насоса 106 системы 100 подачи текучей среды. Насос 106 сообщен с входом 104 для текучей среды через канал 156 для текучей среды системы 116 каналов рукоятки. Насос 106 предпочтительно выполнен в виде диафрагменного насоса, который включает в себя обратные клапаны 110, 112 системы 100 подачи текучей среды. Как показано на фиг. 13(а) и 13(b), насос 106 содержит двигатель 160, приводимый в действие посредством схемы 58 управления. Двигатель 160 также питается от батареи 60. Двигатель 160 приводит в действие зубчатую передачу 162, которая соединена с центром диафрагмы 164 посредством кривошипа 166. Диафрагма 164 ограничивает насосную камеру 168, у которой имеется вход 170 и выход 172. При включении двигателя 160 диафрагма 164 перемещается между первой конфигурацией, показанной на фиг. 13(а), и второй конфигурацией, показанной на фиг. 13(b). Когда диафрагма 164 перемещается в первую конфигурацию, первый обратный клапан 110 переводится в открытое положение, а второй обратный клапан 112 переводится в закрытое положение, как показано на фиг. 13(а). Это позволяет втянуть рабочую текучую среду в расширяющуюся насосную камеру 168 через вход 170. При последующем перемещении диафрагмы 164 во вторую конфигурацию первый обратный клапан 110 переводится в закрытое положение, а второй обратный клапан 112 переводится в открытое положение, как показано на фиг. 13(b). Это позволяет вытолкнуть рабочую текучую среду из сжимающейся насосной камеры 168 через выход 172.
Когда второй обратный клапан 112 находится в открытом положении, а электромагнитный клапан 114 - в закрытом положении, рабочая текучая среда проходит по каналу 174 для текучей среды в аккумулятор 108. Первый вариант выполнения аккумулятора 108 показан на фиг. 14(а) и 14(b), на которых аккумулятор 108 выполнен в виде аккумулятора пружинного типа. Аккумулятор 108 содержит отверстие 180 для приема рабочей текучей среды из канала 174 для текучей среды и для передачи полученной рабочей текучей среды в камеру 182. Камера 182 ограничена упругой мембраной 184, которую подпружиненный поршень 186 толкает к отверстию 180 и, таким образом, в таком направлении, что рабочая текучая среда вынуждена течь обратно из камеры 182 через отверстие 180. Когда рабочая текучая среда поступает в камеру 182 от насоса 106, мембрана под действием рабочей текучей среды в камере 182 толкается в сторону от отверстия 180, как показано на фиг. 14(b), противодействуя смещающему усилию пружины 188. Для того чтобы ограничивать перемещение поршня 186 в сторону от отверстия 180, может быть предусмотрен ограничитель. Ограничитель может содержать датчик, который генерирует выходной сигнал для схемы 58 управления при контакте с поршнем 186. Если второй обратный клапан 112 находится в закрытом положении и электромагнитный клапан 114 остается в закрытом положении, то объем рабочей текучей среды удерживается под давлением в камере 182.
В качестве альтернативы, второй вариант выполнения аккумулятора 190 показан на фиг. 15(а) и 15(b), на которых аккумулятор 190 выполнен в виде газового аккумулятора. Аналогично аккумулятору 108, аккумулятор 190 содержит отверстие 192 для приема рабочей текучей среды из канала 174 для текучей среды и для передачи полученной рабочей текучей среды в камеру 194. Камера 194 ограничена упругой мембраной 196, которую заполненная газом камера 198 толкает к отверстию 192 и, таким образом, в таком направлении, что рабочая текучая среда должна течь обратно из камеры 194 через отверстие 192. Когда рабочая текучая среда поступает в камеру 194 от насоса 106, мембрана под действием рабочей текучей среды в камере 182 толкается в сторону от отверстия 192, как показано на фиг. 15(b), противодействуя смещающему усилию, оказываемому на мембрану 196 газом в заполненной газом камере 198. Если второй обратный клапан 112 находится в закрытом положении и электромагнитный клапан 114 остается в закрытом положении, то объем рабочей текучей среды удерживается под давлением в камере 194. Кроме того, может быть предусмотрен ограничитель, чтобы ограничивать перемещение мембраны 196 в строну от отверстия 192. Ограничитель может содержать датчик, который генерирует выходной сигнал для схемы 58 управления при контакте с мембраной 196.
На фиг. 16(а) показан вид в разрезе электромагнитного клапана 114, а на фиг. 16(b) - в разобранном виде. Электромагнитный клапан 114 содержит корпус 200 сердечника, который содержит вход 202 для текучей среды электромагнитного клапана 114, и нижний корпус 204 клапана, который содержит выход 206 для текучей среды электромагнитного клапана 114. Уплотнительное кольцо 208 образует уплотнение между корпусом 200 сердечника и нижним корпусом 204 клапана. Нижний корпус 204 клапана ограничивает седло 210 клапана, к которому посредством пружины 214, расположенной между корпусом 200 сердечника и сердечником 212, прижимается сердечник 212. Катушка 216 расположена вокруг корпуса 200 сердечника, а магнитопровод 218 расположен вокруг катушки 216. Катушка 216 соединена со схемой 58 управления, которая выборочно подает питание на катушку 216, чтобы создать магнитное поле, которое будет тянуть сердечник 212 от гнезда 210 клапана и тем самым переводить электромагнитный клапан 114 из закрытого положения, показанного на фиг. 16(а), в открытое положение, чтобы рабочая текучая среда могла пройти от входа 202 для текучей среды к выходу 206 для текучей среды. Если питание на катушку 216 не подается, то пружина 214 прижимает сердечник 212 к седлу 210 клапана, переводя электромагнитный клапан 214 в закрытое положение.
Выход 206 для текучей среды электромагнитного клапана 114 соединен с выходным отверстием 120 рукоятки посредством канала 222 для текучей среды. Как показано на фиг. 4, выходное отверстие 120 рукоятки расположено вблизи входа 104 для текучей среды на торцевой поверхности 42 корпуса 16. Выходное отверстие 120 рукоятки также находится на расстоянии от продольной оси Х рукоятки 12, и в этом варианте осуществления изобретения оно расположено диаметрально противоположно охватываемому соединителю 38. Выходное отверстие 120 рукоятки также находится на угловом расстоянии от соединительного элемента 70 приводного узла. Чистящий инструмент 14 содержит входное отверстие 224 чистящего инструмента, в которое подается рабочая текучая среда из выходного отверстия 120 рукоятки. Входное отверстие 224 чистящего инструмента предпочтительно выполнено в виде охватываемого соединителя, который вставляется в выходное отверстие 120 рукоятки. Как вариант, входное отверстие 224 чистящего инструмента может быть выполнено в виде охватывающего соединителя, а выходное отверстие 120 рукоятки может быть выполнено в виде охватываемого соединителя, который вставляется во входное отверстие 224 чистящего инструмента.
Входное отверстие 224 чистящего инструмента обеспечивает вход для текучей среды системы 118 каналов чистящего инструмента. Выход 102 для текучей среды сопла 36 обеспечивает выход текучей среды системы 118 каналов чистящего инструмента. Как показано на фиг. 17 и 18, система 118 каналов чистящего инструмента содержит несколько каналов для передачи рабочей текучей среды из входного отверстия 224 чистящего инструмента к соплу 36. В этом варианте осуществления изобретения система каналов чистящего инструмента содержит сравнительно жесткий первый канал 230 для текучей среды, предпочтительно выполненный из пластика или металла, и сравнительно гибкий второй канал 232 для текучей среды, предпочтительно выполненный из упругого эластичного материала, например из ПВХ.
Второй канал 232 для текучей среды проходит между первым каналом 230 для текучей среды и входным отверстием 224 чистящего инструмента. Первый канал 230 для текучей среды содержит продолговатый первый участок 234, который проходит в стволе 26 рядом с шатуном 82, и второй участок 236. Один конец первого участка 234 соединен со вторым каналом 232 для текучей среды, а другой конец первого участка 234 соединен со вторым участком 236 первого канала 230 для текучей среды. Второй участок 236 расположен под углом относительно первого участка 234, и в этом варианте осуществления изобретения он выполнен в виде изогнутого участка канала, который согнут под углом около 90°, чтобы передавать рабочую текучую среду в сопло 36. Сопло 36 соединено со вторым участком 236 первого канала 230 для текучей среды.
Первый канал 230 для текучей среды соединен со сравнительно жесткой опорой 240. Опора 240, в свою очередь, соединена с держателем 242 опоры, который удерживается в неподвижном положении в стволе 26 и относительно него. Опора 240 может перемещаться относительно держателя 242 опоры и, таким образом, относительно ствола 26. В этом варианте осуществления изобретения опора 240 соединена с держателем 242 опоры так, чтобы поворачиваться вокруг оси Р1 поворота. Ось Р1 поворота проходит через ствол 26 и по существу перпендикулярна продольно сои Y чистящего инструмента 14.
Первый канал 230 для текучей среды, таким образом, может поворачиваться относительно ствола 26 чистящего инструмента 14 и, тем самым, также может поворачиваться относительно рукоятки 12. Направляющий элемент 244 соединен с держателем 242 опоры, чтобы направлять поворотное движение первого канала 230 для текучей среды относительно ствола 26. В виду соединения сопла 36 с первым каналом 230 для текучей среды, любое перемещение первого канала 230 для текучей среды относительно ствола 26 приводит к перемещению сопла 36 вместе с первым каналом 230 для текучей среды. Это, в свою очередь, приводит к перемещению сопла 36 относительно щетки 29, соединенной со стволом 26. В этом варианте осуществления изобретения первый канал 230 для текучей среды имеет такую форму, что поворотное движение первого канала 230 для текучей среды вокруг оси Р1 поворота приводит к тому, что сопло 36 перемещается относительно щетки 29 по круговой траектории, которая проходит вокруг оси Р1 поворота.
Сопло 36 может перемещаться относительно щетки 29 между первым, или дальним, положением относительно щетки 29 и вторым, или ближним, положением относительно щетки 29. В дальнем положении кончик сопла 36 выступает наружу за пределы концов щетинок 32, в то время как в ближнем положении кончик сопла 36 втянут относительно концом щетинок 32.
Направляющий элемент 244 может содержать ограничители для того, чтобы не допускать перемещение сопла 36 за пределы дальнего положения, показанного на фиг. 19(а), и за пределы ближнего положения, показанного на фиг. 19(b). Расстояние, которое проходит кончик сопла 36, когда сопло 36 перемещается из дальнего положения в ближнее положение, предпочтительно лежит в диапазоне от 1 до 5 мм, и в этом варианте осуществления изобретения оно составляет 3 мм. Когда сопло 36 находится в дальнем положении, ось Z сопла предпочтительно по существу перпендикулярна продольной оси Y чистящего инструмента 14. Когда первый канал 230 для текучей среды поворачивается вокруг оси Р1 поворота, кончик сопла 36 перемещается относительно щетки 29 по круговой траектории, центр которой проходит через ось Р1 поворота. Угловое перемещение кончика сопла 36 вокруг оси Р1 поворота, когда сопло 36 перемещается из дальнего положения в ближнее положение, предпочтительно составляет около 2,5°.
Первый канал 230 для текучей среды поджат для движения вокруг оси Р1 поворота в таком направлении, чтобы толкать сопло 36 в сторону дальнего положения относительно щетки 29. В стволе 26 может быть расположен отдельный поджимающий элемент, чтобы принуждать первый канал 230 для текучей среды или опору 240 поворачиваться в этом направлении вокруг оси Р1 поворота. В этом варианте осуществления изобретения первый канал 230 для текучей среды принуждается к перемещению в этом направлении с помощью второго канала 232 для текучей среды. Как было упомянуто выше, второй канал 232 для текучей среды предпочтительно выполнен из упругого материала, так что его можно присоединить между первым каналом 230 для текучей среды и входным отверстием 224 чистящего инструмента путем упругой деформации. Один конец второго канала 232 удерживается в неподвижном положении относительно ствола 26 с помощью входного отверстия 224 чистящего инструмента. Входное отверстие 224 чистящего инструмента, в свою очередь, соединено с держателем 242 опоры посредством соединителя 246, на котором установлено второе колесо 76 ортогональной передачи, чтобы поворачиваться относительно него. Другой конец второго канала 232 для текучей среды, который соединен с первым каналом 230 для текучей среды, может свободно перемещаться относительно ствола 26. Внутреннее усилие, создаваемое в упруго деформированном второй канале 232 для текучей среды, действует в таком направлении, чтобы заставлять этот подвижный конец второго канала 232 для текучей среды перемещаться относительно неподвижного конца второго канала 232 для текучей среды. Это, в свою очередь, принуждает первый канал 230 для текучей среды поворачиваться в вышеупомянутом направлении относительно оси Р1 поворота, что заставляет сопло 36 двигаться в сторону дальнего положения относительно щетки 29.
Для обнаружения перемещения опоры 240 и, таким образом, перемещения первого канала 230 для текучей среды и сопла 36, которые перемещаются с опорой 240, относительно рукоятки 12 и ствола 26 чистящего инструмента 14 предусмотрен датчик 250. Датчик 250 соединен со схемой 58 управления. В этом варианте осуществления изобретения датчик 250 выполнен в виде датчика Холла, который обнаруживает перемещение магнита 252, соединенного с опорой 240, и который генерирует выходной сигнал в виде напряжения, зависящего от относительного положения датчика 250 и магнита 252. Схема 58 управления может принимать выходной сигнал от датчика 250 и считывать его каждые 10 мс или с частотой 100 Гц, чтобы генерировать дискретные выходные сигналы или дискретное напряжение S каждые 10 мс.
r
r
Схема управления выполнена с возможностью генерировать из дискретных выходных сигналов, получаемых каждые 10 мс, скорость S изменения дискретных выходных сигналов из разницы между последовательными выходными сигналами. Таким образом, схема управления выполнена с возможностью вычислять значение S каждые 10 мс.
a
r
a
r
Схема управления также выполнена с возможностью определять среднюю скорость S изменения выходного сигнала датчика путем вычисления среднего значения для 10 последних значений S. Значение S, таким образом, также вычисляется каждые 10 мс из значений S, вычисленных в течение предыдущих 100 мс.
Магнит 252 соединен с рычагом 254, который, в свою очередь, соединен с опорой 240. Рычаг 254 содержит первый конец 256, который вставлен в гнездо 258, выполненное в опоре 240, так что первый конец 256 рычага 254 может поворачиваться в гнезде 258. Магнит 252 соединен со вторым концом 260 рычага 254. Длина рычага 254 выбирается так, чтобы магнит 252 был расположен вблизи торцевой поверхности чистящего инструмента 14, обращенной к рукоятке 12, когда чистящий инструмент 14 соединен с рукояткой 12. Благодаря этому датчик 250 может быть расположен в рукоятке 12, и, таким образом, упрощается соединение датчика 250 со схемой 58 управления.
Рычаг 254 предпочтительно может поворачиваться относительно опоры 240 вокруг второй оси Р2 поворота. Вторая ось Р2 поворота расположена на расстоянии от первой оси Р1 поворота и по существу параллельно ей. Вторая ось Р2 поворота проходит через гнездо 258, в которое вставлен первый конец 256 рычага 254, так что заданное перемещение первого конца 256 рычага 254 через перемещение опоры 240 вокруг оси Р1 поворота приводит к большему перемещению второго конца 260 рычага 254 вокруг второй оси Р2 поворота. Это необходимо для усиления перемещения магнита 252 относительно датчика 250 по сравнению с перемещением, которое получилось бы, если бы магнит 252 был непосредственно соединен с опорой 240. Перемещение рычага 254 вокруг второй оси Р2 поворота направляется посредством пары ограничителей 262, между которыми расположен рычаг 254 и которые соединены со стволом 26.
При использовании пользователь сначала заполняет резервуар 34 для текучей среды рабочей текучей средой, которая в этом варианте осуществления изобретения является водой. Как показано на фиг. 20, пользователь может поместить прибор 10 под носик крана и включить воду, так чтобы вода из носика поступала в выемку 126 корпуса 16 рукоятки 12. Если пояс 124 находится в первом положении, так что отверстие 122 открыто, изогнутая стенка 128 направляет воду через отверстие 122 в резервуар 34 для текучей среды. Так как наружная стенка 132 резервуара 34 для текучей среды прозрачна, то пользователь может видеть заполнение резервуара 34 для текучей среды и сжатие внутренней стенки 138 резервуара 34 для текучей среды под весом воды в резервуаре 34 для текучей среды. Когда резервуар 34 для текучей среды заполняется водой, воздух выходит из расширительной камеры 148. После заполнения резервуара 34 для текучей среды пользователь перемещает пояс 124 во второе положение, чтобы соединить отверстие 122 с входом 104 системы 100 подачи текучей среды.
Пользователь включает прибор 10, нажимая на кнопку 22, нажатие на которую обнаруживает схема 58 управления. Затем пользователь может выбрать режим работы прибора 10, нажимая кнопку 20. Выбранный в текущий момент режим работы прибора 10 отображается на дисплее 24, и пользователь может осуществлять переключение между различными доступными режимами работы, нажимая на кнопку 20 до тех пор, пока желаемый режим работы не отобразится на дисплее 24. В этом варианте осуществления изобретения имеется шесть различных доступных пользователю режимов работы:
Режим
Чистка щеткой
Подача струи вручную
Автоматическая подача струи
1
Вкл.
Выкл.
Выкл.
2
Вкл.
Вкл.
Выкл.
3
Вкл.
Выкл.
Вкл.
4
Выкл.
Вкл.
Выкл.
5
Выкл.
Выкл.
Вкл.
6
Вкл.
Вкл.
Вкл.
Если выбран какой-либо из режимов 1-3 или 6, то схема 58 управления включает двигатель 56, чтобы перемещать щетку 29 относительно рукоятки 12 для чистки зубов 300, как показано на фиг. 21, к которым пользователь прижимает щетку 29. Приводной механизм 50 и двигатель 56 выполнены с возможностью создавать перемещение держателя 30 щетины вокруг сопла 36 со скоростью от 4000 до 6000 оборотов в минуту, причем каждый оборот представляет собой поворот кривошипа 78 на 360° и, таким образом, одно орбитальное перемещение держателя 30 щетины на 360° вокруг сопла 36.
Если выбран какой-либо из режимов 2-6, то схема 58 управления сначала включает насос 106, чтобы заполнить аккумулятор 108. При закрытом электромагнитном клапане 114 насос 106 работает в течение некоторого периода времени, в этом варианте осуществления изобретения около 500 мс, чтобы забрать объем воды из резервуара 34 для текучей среды и передать этот объем воды в аккумулятор 108. В этом варианте осуществления изобретения объем воды, который забирают из резервуара 34 для текучей среды за каждый период времени, пока включен насос 106, составляет около 0,25 мл. Когда этот объем воды поступает в аккумулятор 108, давление воды в камере 182 аккумулятора 108 составляет около 5,5 бар (примерно 550 кПа). Насос 106 может быть отключен схемой 58 управления по истечении этого периода времени или в ответ на получение выходного сигнала, сгенерированного датчиком, расположенным в аккумуляторе 108. После подачи этого объема воды в аккумулятор 108 второй обратный клапан 112 находится в закрытом положении, чтобы не дать воде вернуться к насосу 106 из аккумулятора 108.
Если пользователь выбрал режим 2, режим 4 или режим 6, то струя воды выпускается из сопла 36 в ответ на нажатие пользователем кнопки 18. Нажатие кнопки 18 обнаруживается с помощью схемы 58 управления. Схема 58 управления активирует катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы переместить электромагнитный клапан 114 в открытое положение. Это позволяет поршню 186 аккумулятора 108 быстро сместиться к отверстию 180, чтобы вытеснить объем воды из аккумулятора 108 в виде струи воды под давлением. Время, занимаемое вытеснением этого объема воды из аккумулятора 108, предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 50 мс, и в этом варианте осуществления изобретения оно составляет около 30 мс. Струя воды проходит через электромагнитный клапан 114 и систему 118 каналов чистящего инструмента, чтобы выйти через выход сопла 36. Если сопло 36 расположено в межзубном промежутке или выровнено с ним, то струя воды, выпущенная из сопла 36, может смыть содержимое межзубного промежутка.
Схема 58 управления обеспечивает пополнение аккумулятора 108 после подачи струи воды в систему 118 каналов чистящего инструмента. Схема 58 управления выполнена с возможностью переводить электромагнитный клапан 114 в закрытое положение и включать насос 106, чтобы передать следующий объем воды из резервуара 34 для текучей среды в аккумулятор 108. Схема 58 управления выполнена с возможностью исключать открытие электромагнитного клапана 114, в ответ на нажатие пользователем кнопки 18, до тех пор, пока аккумулятор 108 не будет полностью заполнен водой, т.е. примерно на период 500 мс после выхода из сопла 36 последней струи воды.
Если пользователь выбрал режим 3, режим 5 или режим 6, то струя воды выпускается из сопла 36 в зависимости от выходного сигнала датчика 250. Таким образом, если выбран режим 6, то струя воды выпускается из сопла 36 в зависимости от выходного сигнала датчика 250 или в ответ на нажатие пользователем кнопки 18. На фиг. 21(а)-21(f) схематично показано применение прибора 10 для чистки зубов 300 пользователя. Когда щетка 29 перемещается по зубам пользователя, кончик сопла 36 взаимодействует с зубами пользователя. Усилие, которое прикладывается к соплу 36, когда сопло 36 прижимается к зубам пользователя, превышает смещающее усилие, прикладываемое к каналу 230 для текучей среды вторым каналом 232 для текучей среды, так что сопло 36 перемещается из дальнего положения в ближнее положение. При прохождении щеткой 29, например, по зубу 302 положение сопла 36 относительно ствола 26 будет меняться в зависимости от контуров зуба 302 и усилия, с которым головку 28 прижимают к зубу 302.
Схема 58 управления изначально находится в первом или "исходном" состоянии. Когда щетка 29 проходит от зуба 302 к соседнему зубу 304, сопло 36 располагается напротив межзубного промежутка между этими зубами, как показано на фиг. 21(с). В этом положении усилие, действующее на сопло 36 при его взаимодействии с зубами пользователя, исчезает. Это позволяет второму каналу 232 для текучей среды заставить первый канал 230 для текучей среды повернуться вокруг оси Р1 поворота, в результате чего сопло 36 быстро смещается в дальнее положение. Это движение первого канала 230 для текучей среды вокруг оси Р1 поворота приводит к тому, что опора 240 движется относительно держателя 242 опоры, что, в свою очередь, заставляет магнит 252 быстрее сместиться относительно датчика 250 в положение, показанное на фиг. 19(а).
a
a
a
Это создает быстрое изменение сигнала, выдаваемого датчиком 250 в схему 58 управления, и, таким образом, сравнительно быстрое изменение значения S, вычисляемое схемой 58 управления. В этом варианте осуществления изобретения S имеет сравнительно большое отрицательное значение, когда сопло 36 быстро смещается в дальнее положение. Когда значение S опускается ниже первого порогового значения, что случается, когда кончик сопла 36 входит в межзубный промежуток, схема 58 управления переходит во второе состояние, которое является состоянием "готовности".
a
Теперь, когда кончик сопла 36 расположен в межзубном промежутке, значение S быстро возрастает. Этот рост может быть до значения около нуля или значения больше нуля при удалении сопла 36 от своего дальнего положения, когда кончик сопла 36 начинает перемещаться по зубу 304.
a
Когда значение S затем поднимется выше второго порогового значения, которое больше, чем первое пороговое значение, то схема 58 управления перейдет в третье состояние, или состояние "выпуска", в котором схема 58 управления активирует катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы открыть электромагнитный клапан 114. Как было описано выше, открытие электромагнитного клапана 114 приводит к подаче струи воды, как показано ссылочной позицией 306 на фиг. 21(е), из сопла 36 в межзубный промежуток между зубами.
После подачи струи воды в систему 118 каналов чистящего инструмента схема 58 управления будет пополнять аккумулятор 108. Схема 58 управления выполнена с возможностью переводить электромагнитный клапан 114 в закрытое положение и включать насос 106, чтобы передать следующий объем воды из резервуара 34 для текучей среды в аккумулятор 108. Схема 58 управления выполнена с возможностью исключать открытие электромагнитного клапана 114, в ответ на выходной сигнал, полученный от датчика 250, до тех пор, пока аккумулятор 108 не будет полностью заполнен водой, т.е. примерно на период 500 мс после выхода из сопла 36 последней струи воды. Как только аккумулятор 108 будет заполнен, схема 58 управления вернется в свое первое, "исходное", состояние.
Прибор 10 может быть выполнен с возможностью снижать риск нежелательного выхода струй рабочей текучей среды, когда сопло 36 не находится в межзубном промежутке пользователя, например при обращении с прибором 10, когда пользователем был выбран какой-либо из режимов 2, 3 или 6. В каждом из этих режимов двигатель 56 включается, чтобы перемещать держатель 30 щетины относительно рукоятки 12. Чтобы поддерживать постоянную скорость перемещения держателя 30 щетины относительно рукоятки 12, двигатель 56 может потреблять переменное количество тока, при этом величина потребляемого тока меняется, когда создается сопротивление движению щетки 29 вокруг сопла 36. Величина тока, потребляемого двигателем 56, таким образом, может указывать на то, что головка 29 щетки прижата к зубам пользователя.
Схема 58 управления может быть выполнена с возможностью отслеживать ток, который потребляет двигатель 56. Если ток, потребляемый двигателем 56 ниже заданного порогового значения, то это может говорить о том, что щетку 29 не используют для чистки зубов пользователя, например, когда прибор 10 был только что включен пользователем, или резервуар 34 для текучей среды заполняется пользователем при включенном приборе 10. В этом случае прибор 10 переходит в первый режим работы, в котором подача струи воды на зубы пользователя запрещена, независимо от нажатия кнопки 18 (в режиме 2 или режиме 6) или выходного сигнала датчика 250 (в режиме 3 или режиме 6).
Если ток, потребляемый двигателем 56, превышает заданное пороговое значение, то это может указывать на то, что щетка 29 используется для чистки зубов пользователя. В этом случае прибор 10 переходит во второй режим работы, в котором подача струи воды на зубы пользователя разрешена. Ток, потребляемый двигателем 56, постоянно отслеживается с помощью схемы 58 управления, и схема 58 управления выполнена с возможностью автоматически осуществлять переход между первым режимом работы и вторым режимом работы, если обнаруженный ток опускается ниже или поднимается выше порогового значения.
Второе, более высокое, пороговое значение также может быть предварительно задано в схеме 58 управления. Если ток, потребляемый двигателем 56, превосходит второе пороговое значение, то схема 58 управления может выдать оповещение, например звуковое оповещение или визуальное оповещение, отображаемое на дисплее 24, чтобы предупредить пользователя о том, что щетка 29 прижата к зубам пользователя слишком сильно.
В вышеприведенном варианте осуществления изобретения емкость камеры 182 аккумулятора 108 по существу такая же, что и объем одной струи рабочей текучей среды. Тем не менее, емкость камеры 182 может быть больше, чем объем одной струи рабочей текучей среды.
Во втором варианте осуществления изобретения камера имеет объем 0,75 мл, а одна струя рабочей текучей среды имеет объем 0,25 мл. В этом втором варианте осуществления изобретения схема 58 управления выполнена так, что если она находится в своем третьем состоянии, то удерживает электромагнитный клапан 114 в открытом положении в течение некоторого периода времени, позволяющего выпустить из аккумулятора 108 только требуемый объем рабочей текучей среды для создания одной струи рабочей текучей среды. Например, электромагнитный клапан 114 может быть удержан в открытом положении в течение 30 мс, чтобы допустить подачу к соплу 36 одной струи рабочей текучей среды, имеющей объем 0,25 мл. Схема 58 управления возвращается в свое первое состояние после выхода одной струи рабочей текучей среды. В этом случае при условии, что в аккумуляторе 108 имеется достаточное количество рабочей текучей среды, чтобы подать три струи рабочей текучей среды к соплу 36, схема 58 управления может пополнить аккумулятор 108 после подачи каждых трех струй рабочей текучей среды в систему 118 каналов чистящего инструмента.
В третьем варианте осуществления изобретения камера имеет объем 0,25 мл, а одна струя рабочей текучей среды имеет объем около 0,08 мл. Аналогично второму варианту осуществления изобретения, схема 58 управления выполнена так, что если она находится в своем третьем состоянии, то удерживает электромагнитный клапан 114 в открытом положении в течение некоторого периода времени, позволяющего выпустить из аккумулятора 108 только требуемый объем рабочей текучей среды для создания одной струи рабочей текучей среды. Например, электромагнитный клапан может быть удержан в открытом положении в течение примерно 10 мс, чтобы допустить подачу к соплу 36 одной струи рабочей текучей среды, имеющей объем 0,08 мл. Опять, в этом случае схема 58 управления выполнена так, чтобы пополнять аккумулятор 108 после подачи каждых трех струй рабочей текучей среды в систему 118 каналов чистящего инструмента, но время, необходимое для пополнения аккумулятора 108, в этом третьем варианте осуществления изобретения меньше, чем время, требуемое для пополнения аккумулятора 108 во втором варианте осуществления изобретения.
В каждом из вариантов осуществления изобретения с первого по третий схема 58 управления выполнена с возможностью подавать одну струю рабочей текучей среды в зависимости от полученного входного сигнала, который либо представляют собой выходной сигнал датчика 250, либо действие пользователя с прибором 10, например нажатие кнопки 18. Тем не менее, схема 58 управления может быть выполнена так, чтобы подавать последовательность струй рабочей текучей среды в зависимости от такого полученного входного сигнала. Каждая из струй рабочей текучей среды в последовательности струй предпочтительно содержит по существу один и тот же объем рабочей текучей среды.
В четвертом варианте осуществления изобретения камера 182 аккумулятора 108 имеет емкость 0,25 мл, а схема 58 управления выполнена с возможностью управлять системой 100 подачи текучей среды так, чтобы подавать одну последовательность из трех струй рабочей текучей среды, каждая из которых имеет объем около 0,08 мл, в ответ на нажатие пользователем кнопки 18 или в зависимости от выходного сигнала датчика 250, смотря какой из режимов 2-6 был выбран пользователем.
Например, если пользователь выбрал режим 2 или режим 4, то последовательность струй воды выпускается из сопла 36 в ответ на нажатие пользователем кнопки 18. Нажатие кнопки 18 определяется с помощью схемы 58 управления. Схема 58 управления активирует катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы переместить электромагнитный клапан 114 в открытое положение. Схема 58 управления удерживает электромагнитный клапан 114 в открытом положении только в течение такого периода времени, который позволяет поршню 186 аккумулятора 108 вытеснить объем воды из аккумулятора 108, чтобы получить первую струю воды под давлением. В этом варианте осуществления изобретения время, необходимое для вытеснения этого объема воды из аккумулятора 108, составляет около 10 мс, так что по истечении этого периода времени схема 58 управления отключает катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы электромагнитный клапан 114 мог перейти в закрытое положение.
Когда электромагнитный клапан 114 перейдет в закрытое положение, схема 58 управления снова активирует катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы переместить электромагнитный клапан 114 обратно в открытое положение. Опять, схема 58 управления удерживает электромагнитный клапан 114 в открытом положении только в течение такого периода времени, который позволяет поршню 186 аккумулятора 108 вытеснить второй объем воды из аккумулятора 108, чтобы получить вторую струю воды под давлением, так что в этом варианте осуществления изобретения второй период времени составляет около 10 мс.
После истечения этого периода времени схема 58 управления отключает катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы электромагнитный клапан 114 мог перейти в закрытое положение. Когда электромагнитный клапан 114 перейдет в закрытое положение, схема 58 управления снова активирует катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы переместить электромагнитный клапан 114 обратно в открытое положение. Еще раз, схема 58 управления удерживает электромагнитный клапан 114 в открытом положении только в течение такого периода времени, который позволяет поршню 186 аккумулятора 108 вытеснить третий объем воды из аккумулятора 108, чтобы получить третью струю воды под давлением, так что в этом варианте осуществления изобретения третий период времени составляет около 10 мс. После истечения этого периода времени схема 58 управления отключает катушку 216 электромагнитного клапана 114, чтобы электромагнитный клапан 114 мог перейти в закрытое положение. Затем включается насос 106 для пополнения аккумулятора 108.
В пределах последовательности струй промежуток времени между последовательными струями рабочей текучей среды предпочтительно одинаков и предпочтительно составляет от 1 до 25 мс, более предпочтительно от 2 до 10 мс, так что всю последовательность струй можно подать в единственный межзубный промежуток. Это может приводить к небольшому изменению положения кончика сопла 36 относительно межзубного промежутка при последовательных струях и, следовательно, потенциально улучшать удаление содержимого межзубного промежутка.
В этом четвертом варианте осуществления изобретения емкость камеры 182 аккумулятора 108 по существу такая же, что и объем рабочей текучей среды, выпускаемой из сопла 36 в одной последовательности струй рабочей текучей среды. Как вариант, емкость камеры 182 аккумулятора 108 может быть больше, чем объем рабочей текучей среды, выпускаемой из сопла 36 в одной последовательности струй рабочей текучей среды. Например, в пятом варианте осуществления изобретения емкость камеры 182 увеличена до 0,75 мл, но схема 58 управления выполнена с возможностью выпускать такую же одну последовательность из трех струй рабочей текучей среды, каждая из которых имеет объем 0,08 мл, в ответ на нажатие пользователем кнопки 18 или в зависимости от выходного сигнала датчика 250. Поэтому в этом пятом варианте осуществления изобретения необходимо заново заполнять аккумулятор 108 после подачи из прибора 10 трех последовательностей струй рабочей текучей среды.