L'utilisation d'appareils électriques est notoirement très dangereuse lorsque le dispositif devant assurer l'étanchéité des organes sous tension de leur interrupteur de commande vient à céder de façon imprévue et qu'un liquide conducteur, notamment de l'eau pénètre dans 1'enceinte qui leur est réservée.
Ce danger est particulièrement grand dans les appareils pour soins corporels soit parce que l'usager les emploie lorsque son corps est en partie plongé dans l'eau ou qu'il n'est pas suffisamment isolé du sol, par exemple dans le cas de l'utilisation d'un séchoir à cheveux dans une salle de bains, soit encore parce que ces appareils sont précisément destinés à travailler dans un milieu liquide conducteur, notamment lorsqu'il s'agit de brosses à dents électriques.
La présente invention a pour objet un appareil pour soins corporels, notamment une brosse à dents électrique dont le but est d'obvier à ces inconvénients et qui est caractérisé par le fait qu'au moins certains de ses éléments sont assemblés et coopèrent entre eux avec des tolérances suffisamment faibles pour que, soumis à un liquide conducteur, la résistance de ce liquide entre lesdits éléments soit suffisante pour empêcher toute décharge dangereuse pour l'usager.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention constituant une brosse à dents électrique :
La fig. 1 en est une coupe transversale à la hauteur de ses organes de commande.
La fig. 2 une coupe selon II-II de la fig. 1.
La fig. 3 une coupe selon 111-111 de la fig. 2.
La fig. 4 représente une coupe selon IV-IV d'un détail de la fig. 1.
La brosse à dents représentée (fig. 2) comprend un boîtier 10 formant poignée et moulé en matière plastique, dans lequel est logé un moteur électrique destiné à imprimer un mouvement oscillant à une tige 11 sur laquelle vient se fixer amoviblement une brosse non représentée. Le stator du moteur est formé par une bobine non représentée et par deux armatures allongées 12 délimitant un entrefer dans lequel oscille un rotor 13 formé d'un aimant permanent. Ce rotor est monté sur un axe 14 dont l'extrémité libre présente la tige 11 et qui est pivoté dans un bloc 15 de matière plastique isolante fixé aux armatures 12. 16 et 17 sont des ressorts destinés à rappeler raxe 14 en sa position médiane d'équilibre après chacune des oscillations que lui a imprimées le moteur dans un sens ou dans l'autre.
Une capote 18, en matière élastiquement défor- mable, est fixée d'une part à la tige 11 et d'autre part, sur une portée du bloc 15 assurant en outre l'étanchéité de la brosse à la partie antérieure du boîtier.
Lorsque l'entrefer est le siège d'un champ magnétique alternatif, l'aimant est soumis à un système de forces qui le fait osciller à une fréquence égale à celle du champ appliqué.
Le dispositif de commande de l'arrêt ou de la mise en marche de la brosse est constitué par un interrupteur électrique comprenant deux poussoirs 19 et 20 montés à la partie antérieure du boîtier dans des positions diamétralement opposées, correspondant aux points où l'usager tient normalement le boîtier, par une bascule 21 disposée entre ces poussoirs et montée de manière articulée dans un évidement du bloc 15, par une tige 22 soumise à l'action de la bascule 21 et susceptible de coulisser dans une ouverture 23 du bloc 15, et enfin par un commutateur logé dans un évidement 24 pratiqué dans ce bloc et formé d'une part par une lame 25 soumise à l'action de la fig. 22 et d'autre part par un contact fixe correspondant 26.
Cette lame et ce contact sont par exemple reliés par des conducteurs non représentés au
Appareil pour soins corporels dessin, l'un à une borne de la source d'alimentation du moteur et l'autre à l'une des extrémités de son enroulement d'excitation connecté par la seconde de celles-ci à l'autre borne de cette source.
La bascule 21 est constituée par une plaquette en matière isolante aux bords arrondis en 21a et 21b et présentant une découpure de forme générale trapé zoidale 21c par laquelle elle est engagée sur une partie arrondie 15b du bloc 15 constituant une rotule de pivotement de cette bascule. Cette plaquette présente en outre dans sa partie centrale une ouverture 21d de forme oblongue au travers de laquelle passent l'axe 14 et le ressort 17, ainsi qu'une découpure 21e s'étendant sur sa face inférieure le long d'une partie de son bord 21a.
La face 21f délimitée par cette découpure (fig. 4) présente deux rainures de section générale triangulaire 21g et 21h, de profondeur différente. Ces rainures sont destinées à recevoir la tête 22a de la tige 22 selon que la bascule est dans la position représentée en trait plein au dessin (fig. 1 et 4) dans laquelle la tête est engagée dans la rainure 21g, ou dans celle esquissée en trait mixte, dans laquelle cette tête est introduite dans la rainure 21h.
Le contact 25 est formé d'une lamelle conductrice de forme annulaire entourant le col 15c du bloc 15 et fixé en 25a sur un support isolant annulaire 27 engagé dans l'évidement 24 de ce bloc et sur lequel est également fixé le contact 26 constitué par une partie métallique. Ce support 27 est enfermé dans l'évidement 24 par un bouchon 28 de matière plastique coulée de sorte que le commutateur que forment les contacts 25 et 26 est entièrement disposé dans une enceinte ne communiquant avec l'extérieur que par l'ouverture 23 dans laquelle est engagée la tige 22.
Celle-ci est montée étanche dans ce bloc au moyen d'un joint annulaire 29 ajusté à force, d'une part, sur la face externe de la partie supérieure de cette tige et, d'autre part, contre la paroi d'un évi- dement 15d de dimension radiale correspondant à celle de la tête 22a.
Lorsque la bascule 21 et la tige 22 occupent la position représentée au dessin (fig. 1, 2 et 4) la lamelle 25 est distante du contact 26 et le moteur non alimenté.
Lorsque au contraire la bascule 21 est conduite par action sur le poussoir 20, dans sa position représentée en trait mixte en fig. 1, la tige 22 est poussée à l'intérieur de l'ouverture 23 du bloc 15 d'une longeur suffisant à faire fléchir la lame 25 pour lui faire toucher le contact 26 : le moteur est alimenté et entraîne la tige 11 en un mouvement oscillant. La tige 22 est maintenue en cette position parce que sa tête est alors engagée dans la rainure 21h de la bascule 21. Pour arrêter ce moteur, il suffit d'agir sur le poussoir 19 en pressant dans le sens f représenté.
L'épaisseur de la portion du bloc 15 dans laquelle est pratiquée l'ouverture 23 ainsi que les dimensions radiales de cette ouverture et de la tige 22 sont calculées de manière à assurer la sécurité de l'usager même si un liquide conducteur de l'électricité, eau ou solution de dentifrice par exemple venait à pénétrer jusque dans 1'enceinte dans laquelle sont disposés la lame 25 et le contact 26. Il se pourrait en effet que, à la suite d'usure mécanique ou d'attaque chimique, la capote 18 et le joint 29 ne soient plus en mesure d'assurer l'étanchéité de l'intérieur de la brosse à dents et que en conséquence le liquide puisse pénétrer dans cette enceinte en s'infiltrant par l'espace libre compris entre la tige 22 et la paroi de l'ouverture 23.
On comprendra que dans ce cas le courant élec- trique se propage dans le liquide jusqu'à atteindre la partie du corps de l'usager se trouvant sur le cheminement liquide de moindre résistance chimique.
Bien entendu l'intensité du courant est alors d'autant plus élevée que cette résistance est faible et peut usuellement atteindre des valeurs relativement élevées pouvant être dangereuses pour l'usager de la brosse.
Pour éviter précisément que cette intensité ne soit pas trop élevée, la section de l'espace compris entre la paroi de l'ouverture 23 et la tige 22 ainsi que la longueur de cette ouverture ont été calculées de manière à assurer au tube de liquide, susceptible de se former entre cette paroi et cette tige, une résistance ohmique maximum, suffisant à limiter le courant pouvant passer dans ce tube à une valeur acceptable pour l'usager. Cette mesure constructive constitue l'application directe de la formule :
1 s couramment utilisÚe pour le calcul de la rÚsistance d'un conducteur métallique : cette formule est éga- lement applicable à un conducteur liquide dont la résistivité, qui peut facilement être déterminée en laboratoire, variera selon le pH du liquide.
Dans le cas de la brosse à dents représentée, cette résistance est choisie suffisamment grande pour que l'usager ne ressente, en cas de défaut d'étan- chéité, aucune secousse électrique véritable, mais seulement un faible picotement ; les valeurs du courant de fuite mesurées pour cette brosse ont été par exemple de 5 à 5, 5 mA sous une tension de 200 V environ et de 3 à 4, 5 mA pour une tension de 100 V.
L'invention n'est bien entendu pas limitée à ce qui est décrit ou représenté au dessin. En particulier, on comprendra que, bien que ron ne se soit référé qu'à l'utilisation de l'interrupteur dans une brosse à dents, celui-ci pourra être utilisé avantageusement dans d'autres appareils pour soins corporels, tel un
séchoir à cheveux ou un appareil à masser, ou même dans d'autres appareils devant travailler en contact
avec un liquide, tels que les appareils électro-ména-
gers par exemple.
The use of electrical devices is notoriously very dangerous when the device which has to ensure the tightness of the live parts of their control switch suddenly fails and a conductive liquid, in particular water, enters 1 ' enclosure reserved for them.
This danger is particularly great in personal care devices either because the user uses them when his body is partly immersed in water or when it is not sufficiently isolated from the ground, for example in the case of 'use of a hair dryer in a bathroom, or also because these devices are specifically intended to work in a conductive liquid medium, in particular when it comes to electric toothbrushes.
The present invention relates to an appliance for body care, in particular an electric toothbrush, the aim of which is to obviate these drawbacks and which is characterized by the fact that at least some of its elements are assembled and cooperate with each other with tolerances low enough so that, when subjected to a conductive liquid, the resistance of this liquid between said elements is sufficient to prevent any dangerous discharge for the user.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the present invention constituting an electric toothbrush:
Fig. 1 is a cross section at the height of its control members.
Fig. 2 a section along II-II of FIG. 1.
Fig. 3 a section on 111-111 of FIG. 2.
Fig. 4 shows a section along IV-IV of a detail of FIG. 1.
The toothbrush shown (FIG. 2) comprises a housing 10 forming a handle and molded in plastic, in which is housed an electric motor intended to impart an oscillating movement to a rod 11 on which a brush, not shown, is removably fixed. The stator of the motor is formed by a coil, not shown, and by two elongated armatures 12 delimiting an air gap in which oscillates a rotor 13 formed of a permanent magnet. This rotor is mounted on an axle 14, the free end of which has the rod 11 and which is pivoted in a block 15 of insulating plastic material fixed to the frames 12. 16 and 17 are springs intended to return the axle 14 to its central position d 'balance after each of the oscillations that the motor has given it in one direction or the other.
A hood 18, made of an elastically deformable material, is fixed on the one hand to the rod 11 and on the other hand to a bearing surface of the block 15 further ensuring the sealing of the brush to the front part of the housing.
When the air gap is the seat of an alternating magnetic field, the magnet is subjected to a system of forces which causes it to oscillate at a frequency equal to that of the applied field.
The device for controlling the stopping or starting of the brush consists of an electric switch comprising two push buttons 19 and 20 mounted at the front part of the housing in diametrically opposed positions, corresponding to the points where the user holds normally the housing, by a latch 21 disposed between these pushers and mounted in an articulated manner in a recess of the block 15, by a rod 22 subjected to the action of the latch 21 and capable of sliding in an opening 23 of the block 15, and finally by a switch housed in a recess 24 made in this block and formed on the one hand by a blade 25 subjected to the action of FIG. 22 and on the other hand by a corresponding fixed contact 26.
This blade and this contact are for example connected by conductors not shown in
Apparatus for personal care drawing, one at one terminal of the motor power source and the other at one end of its excitation winding connected by the second thereof to the other terminal of this source.
The rocker 21 is constituted by a plate of insulating material with rounded edges at 21a and 21b and having a generally trapezoidal trapezoidal cutout 21c by which it is engaged on a rounded part 15b of the block 15 constituting a pivoting ball of this rocker. This plate also has in its central part an oblong-shaped opening 21d through which pass the pin 14 and the spring 17, as well as a cutout 21e extending on its underside along part of its edge 21a.
The face 21f delimited by this cutout (FIG. 4) has two grooves of generally triangular section 21g and 21h, of different depth. These grooves are intended to receive the head 22a of the rod 22 depending on whether the lever is in the position shown in solid lines in the drawing (fig. 1 and 4) in which the head is engaged in the groove 21g, or in that sketched in dashed line, in which this head is introduced into the groove 21h.
The contact 25 is formed of a conductive strip of annular shape surrounding the neck 15c of the block 15 and fixed at 25a on an annular insulating support 27 engaged in the recess 24 of this block and on which is also fixed the contact 26 consisting of a metal part. This support 27 is enclosed in the recess 24 by a plug 28 of cast plastic material so that the switch formed by the contacts 25 and 26 is entirely disposed in an enclosure communicating with the outside only through the opening 23 in which is engaged the rod 22.
This is mounted tightly in this block by means of an annular seal 29 force-fitted, on the one hand, on the outer face of the upper part of this rod and, on the other hand, against the wall of a obviously 15d of radial dimension corresponding to that of the head 22a.
When the rocker 21 and the rod 22 occupy the position shown in the drawing (fig. 1, 2 and 4) the blade 25 is remote from the contact 26 and the motor is not powered.
When, on the contrary, the rocker 21 is driven by action on the pusher 20, in its position shown in phantom in FIG. 1, the rod 22 is pushed inside the opening 23 of the block 15 with a length sufficient to bend the blade 25 to make it touch the contact 26: the motor is supplied and drives the rod 11 in one movement oscillating. The rod 22 is maintained in this position because its head is then engaged in the groove 21h of the lever 21. To stop this motor, it suffices to act on the pusher 19 by pressing in the direction f shown.
The thickness of the portion of the block 15 in which the opening 23 is made as well as the radial dimensions of this opening and of the rod 22 are calculated so as to ensure the safety of the user even if a conductive liquid of the electricity, water or toothpaste solution, for example, had to penetrate into the enclosure in which the blade 25 and the contact 26 are placed. It could indeed be that, following mechanical wear or chemical attack, the hood 18 and seal 29 are no longer able to ensure the tightness of the interior of the toothbrush and that as a result the liquid can enter this chamber by infiltrating through the free space between the rod 22 and the wall of the opening 23.
It will be understood that in this case the electric current propagates in the liquid until it reaches the part of the user's body located on the liquid path of less chemical resistance.
Of course, the intensity of the current is then all the higher as this resistance is low and can usually reach relatively high values which can be dangerous for the user of the brush.
To precisely prevent this intensity from being too high, the section of the space between the wall of the opening 23 and the rod 22 as well as the length of this opening have been calculated so as to ensure the liquid tube, capable of forming between this wall and this rod, a maximum ohmic resistance sufficient to limit the current that can pass through this tube to a value acceptable to the user. This constructive measure constitutes the direct application of the formula:
1 s commonly used for the calculation of the resistance of a metallic conductor: this formula is also applicable to a liquid conductor whose resistivity, which can easily be determined in the laboratory, will vary according to the pH of the liquid.
In the case of the toothbrush shown, this resistance is chosen sufficiently large so that the user does not feel, in the event of a leak, no real electric shock, but only a slight tingling; the values of the leakage current measured for this brush were, for example, 5 to 5.5 mA at a voltage of approximately 200 V and from 3 to 4.5 mA for a voltage of 100 V.
The invention is of course not limited to what is described or shown in the drawing. In particular, it will be understood that, although ron has only referred to the use of the switch in a toothbrush, it could be used advantageously in other devices for body care, such as a
hair dryer or massager, or even in other devices to work in contact
with liquid, such as household appliances
gers for example.