沿中空驱动轴具有集成光导的口腔保健个人用具和刷头的制作方法

本实施例大体上涉及口腔保健个人用具，并且更具体地，涉及一种沿中空驱动轴具有集成光导的口腔保健个人用具或牙刷及其制造方法。

背景技术：

在口腔保健领域中，存在多种想要在刷头的尖端处将光引入用户口中的原因。一个原因是照亮检查区域。另一原因是对反射光性质进行分析。仍存在其他原因。然而，为了通过可交换或可移除刷头输送光，需要接口和光路以允许光进入、穿过和离开可移除刷头。具体地，这种接口和光路对于个人护理用具(诸如具有绕其纵向轴线旋转的可旋转刷头的电动牙刷)将是非常需要的。另外，将期望具有简单且成本有效的接口和光路。

因此，需要一种用于克服现有技术中的问题的改进的方法和装置。

技术实现要素：

根据一个方面，一种口腔护理个人用具被配置成与可移除刷头一起使用，可移除刷头具有第一光导，该第一光导具有暴露于驱动轴容纳腔的光入射表面，驱动轴容纳腔在可移除刷头的基座中具有至少一个键表面。用具包括：手柄，其包括壳体；致动器，其具有中空驱动轴；以及第二光导，其同轴地设置在中空驱动轴的第一端与第二端之间。用具进一步包括：后挡块(stop)连接适配器，其被联接至中空驱动轴的第二端和第二光导；光耦合器，其耦合至第二光导的光入射表面；光源，其将光发射到光耦合器的光输入表面中；以及前挡块连接适配器，其联接至中空驱动轴的第一端和第二光导。

致动器设置在壳体内。致动器包括具有纵向轴线以及第一端和第二端的中空驱动轴。中空驱动轴的第一端延伸超过(i)致动器的第一端和(ii)壳体外部。另外，致动器可操作以用于使中空驱动轴绕纵向轴线旋转。

第二光导包括光轴、光出射表面和光入射表面。第二光导沿其光轴相应地同轴地设置在中空驱动轴的第一端与第二端之间。在一个实施例中，第二光导的一部分延伸超过中空驱动轴的第一端。

后挡块连接适配器包括延伸穿过其中的孔口(aperture)。孔口包括：(i)具有内部径向邻接表面的第一孔口，其联接至中空驱动轴的第二端；以及(ii)小于第一孔口的第二孔口，其联接至第二光导的第二端。第二孔口在中空驱动轴的第二端处操作以将第二光导同轴地悬挂在中空驱动轴的内部内。

光耦合器包括光输入表面和光出射表面。光耦合器设置在后挡块连接适配器的第二孔口内，其中，光出射表面光耦合到第二光导的光入射表面。另外，光源设置在壳体内，并且可操作以将光发射到光耦合器的光输入表面中。

前挡块连接适配器具有延伸穿过其中的孔口。孔口包括：(i)具有内部径向邻接表面的第一孔口，其联接至中空驱动轴的第一端；以及(ii)小于第一孔口的第二孔口，其联接至第二光导的第一端。前挡块连接适配器的第二孔口在中空驱动轴的第一端处操作以将第二光导同轴地悬挂在中空驱动轴的内部内。因此，第二光导不直接接触中空驱动轴。相反，第二光导沿其长度尺寸经由径向间隙与中空驱动轴分离。

前挡块连接适配器进一步包括外部尖端和外部基座部分。外部基座部分包括至少一个键表面，该至少一个键表面与刷头的基座的驱动轴容纳腔的至少一个键表面互补。在操作中，响应于经由前挡块连接适配器在驱动轴容纳腔内的插入而将可移除刷头物理上联接至手柄，外部基座部分的至少一个键表面与驱动轴容纳腔的至少一个键表面配对，以使得能够进行以下两个操作：(i)经由中空驱动轴的旋转使刷头旋转及(ii)通过第二光导从光源传输光并且将光传输至第一光导中。

在一个实施例中，光耦合器包括准直透镜元件。另外，光源包括选自由光电二极管、led和激光器组成的组中的一个。在另一实施例中，光源与光耦合器物理上分离。在另一实施例中，光源物理上耦合至光耦合器。

在另一实施例中，前挡块连接适配器的外部尖端部分经由垂直于前挡块连接适配器的长度尺寸延伸的邻接表面而与外部基座部分分离。另外，前挡块连接适配器的邻接表面在(i)第二光导的光出射表面与(ii)第一光导的光入射表面之间建立间隙间距，以使得来自光源的光传输通过该间隙间距。

根据又一个实施例，口腔保健个人用具进一步包括可移除刷头。可移除刷头包括在其第一端处的尖端和在其第二相对端处的基座。基座包括具有至少一个键表面的驱动轴容纳腔。可移除刷头进一步包括在远离基座的尖端附近的刷毛区域。刷毛区域包括横向于或垂直于可移除刷头的长度尺寸延伸的刷毛的平面。

可移除刷头进一步包括第一光导、反射镜元件和窗口。第一光导包括光轴、光出射表面和光入射表面，并且沿其光轴分别设置在可移除刷头的第一端和第二端的中间。反射镜元件设置在可移除刷头内并且在第一光导的光出射表面附近，以用于反射光，该光垂直于第一光导的光轴经由第一光导的光出射表面离开。窗口包括光学透明材料。窗口设置在刷毛区域内，并与反射镜元件间隔开。离开第一光导的光出射表面的光被反射镜元件反射通过窗口。在一个实施例中，第一光导沿其光轴是直的。在另一实施例中，第一光导包括聚碳酸酯光导。

在又一个实施例中，可移除刷头进一步包括至少第一支撑脊和第二支撑脊，至少第一支撑脊和第二支撑脊配置成沿其长度尺寸将第一光导悬挂在可移除刷头内。悬挂的第一光导仅在支撑脊处接触可移除刷头，并且在其他部位经由第一光导与可移除刷头之间的径向间隙与可移除刷头物理分离。在一个实施例中，至少第一支撑脊和第二支撑脊包括径向向内延伸的脊，该脊具有部分圆形或弯曲的横截面形状。在另一实施例中，反射镜元件包括选自由以下各项组成的组中的一个：(i)固定至第一光导或第一光导的一部分的反射镜元件；以及(ii)单独的反射镜元件。

根据又一个实施例，可移除刷头进一步包括上支撑构件和下支撑构件。上支撑构件包括具有驱动轴容纳腔的基座，并且下支撑构件包括反射镜元件。另外，至少第一支撑脊和第二支撑脊包括第一支撑脊，其中，第一支撑脊的第一半设置在上支撑构件上，并且第一支撑脊的第二半设置在下支撑构件上。第二支撑脊在可移除刷头的基座内的驱动轴容纳腔的上端处被设置在上支撑构件内。更进一步地，第一支撑脊在第一光导的靠近光出射表面的端部附近但与该端部间隔开一定距离处。第二支撑脊在第一光导的靠近光入射表面的相对端处。另外，第二支撑脊用作第一光导的端部挡块。

根据另一实施例，一种制造口腔保健个人用具的方法，该口腔保健个人用具被配置成与可移除刷头一起使用，可移除刷头具有第一光导，该第一光导具有暴露于驱动轴容纳腔的光入射表面，驱动轴容纳腔在可移除刷头的基座中具有至少一个键表面，包括提供手柄和提供被设置在壳体内的致动器，手柄包括壳体。致动器包括具有纵向轴线的中空驱动轴，中空驱动轴具有第一端和第二端。在一个实施例中，中空驱动轴的第一端延伸超过(i)致动器的第一端和(ii)壳体外部。致动器可操作以用于使中空驱动轴绕纵向轴线旋转。

另外，方法包括提供第二光导，该第二光导具有光轴、光出射表面和光入射表面。第二光导沿其光轴相应地(respectively)同轴地设置在中空驱动轴的第一端与第二端之间。在一个实施例中，第二光导的一部分延伸超过中空驱动轴的第一端。方法进一步包括提供后挡块连接适配器，该后挡块连接适配器具有延伸穿过其中的孔口，孔口包括：(i)具有内部径向邻接表面的第一孔口，其联接至中空驱动轴的第二端；以及(ii)小于第一孔口的第二孔口，其联接至第二光导的第二端。后挡块连接适配器的第二孔口在中空驱动轴的第二端处操作以将第二光导同轴地悬挂在中空驱动轴的内部内。

方法还进一步包括提供具有光输入表面和光出射表面的光耦合器。光耦合器设置在后挡块连接适配器的第二孔口内，其中，光出射表面光耦合到第二光导的光入射表面。另外，方法包括提供设置在壳体内的光源。光源配置成将光发射到光耦合器的光输入表面中。

更进一步地，方法包括提供前挡块连接适配器，该前挡块连接适配器具有延伸穿过其中的孔口，孔口包括：(i)具有内部径向邻接表面的第一孔口，其联接至中空驱动轴的第一端；以及(ii)小于第一孔口的第二孔口，其联接至第二光导的第一端。前挡块连接适配器的第二孔口在中空驱动轴的第一端处操作以将第二光导同轴地悬挂在中空驱动轴的内部内。第二光导不直接接触中空驱动轴，而是沿第二光导的长度尺寸经由径向间隙与中空驱动轴分离。前挡块连接适配器进一步包括外部尖端和外部基座部分。外部基座部分包括至少一个键表面，该至少一个键表面与刷头的基座的驱动轴容纳腔的至少一个键表面互补。在操作中，响应于经由前挡块连接适配器在驱动轴容纳腔内的插入而将可移除刷头物理上联接至手柄，外部基座部分的至少一个键表面与驱动轴容纳腔的至少一个键表面配对，以使得能够进行以下两个操作：(i)经由中空驱动轴的旋转使刷头旋转及(ii)通过第二光导从光源传输光并且将光传输至第一光导中。

在方法的另一实施例中，提供前挡块连接适配器的步骤进一步包括：经由垂直于前挡块连接适配器的长度尺寸延伸的邻接表面，将前挡块连接适配器的外部尖端部分与外部基座部分分离。另外，前挡块连接适配器的邻接表面在(i)第二光导的光出射表面与(ii)第一光导的光入射表面之间建立间隙间距，以使得来自光源的光传输通过该间隙间距。

根据再一实施例，方法进一步包括提供可移除刷头，其中，可移除刷头包括在其第一端处的尖端和在其第二相对端处的基座。基座包括具有至少一个键表面的驱动轴容纳腔。可移除刷头进一步包括远离基座的、尖端附近的刷毛区域，该刷毛区域包括横向于或垂直于可移除刷头的长度尺寸延伸的刷毛的平面。另外，方法包括提供第一光导，其中，第一光导包括光轴、光出射表面和光入射表面，并且沿其光轴相应地被设置在可移除刷头的第一端和第二端的中间。方法进一步包括提供反射镜元件和窗口。反射镜元件设置在可移除刷头内，在第一光导的光出射表面附近，以用于反射光，该光垂直于第一光导的光轴经由第一光导的光出射表面离开。窗口包括光学透明材料，并且设置在刷毛区域内，并与反射镜元件间隔开。离开第一光导的光出射表面的光被反射镜元件反射通过窗口。

在又一个方法实施例中，提供可移除刷头的步骤进一步包括提供至少第一支撑脊和第二支撑脊，至少第一支撑脊和第二支撑脊被配置成沿其长度尺寸将第一光导悬挂在可移除刷头内。悬挂的第一光导仅在支撑脊处接触可移除刷头，并且在其他部位经由第一光导与可移除刷头之间的径向间隙与可移除刷头物理分离。

在再一方法实施例中，提供可移除刷头的步骤进一步包括提供上支撑构件和下支撑构件。上支撑构件包括具有驱动轴容纳腔的基座，并且下支撑构件包括反射镜元件。另外，至少第一支撑脊和第二支撑脊包括第一支撑脊，其中，第一支撑脊的第一半设置在上支撑构件上，并且第一支撑脊的第二半设置在下支撑构件上。此外，第二支撑脊在可移除刷头的基座内的驱动轴容纳腔的上端处设置在上支撑构件内。更进一步地，第一支撑脊在第一光导的靠近光出射表面的端部附近但与该端部间隔开一定距离。第二支撑脊在第一光导的靠近光入射表面的相对端处。另外，第二支撑脊用作第一光导的端部挡块(endstop)。

本公开的实施例有利地提供一种克服了本领域中的问题的手柄与刷头的光导接口。

在阅读和理解以下详细描述之后，对于本领域的普通技术人员而言，更进一步的优点和益处将变得明显。

附图说明

本公开的实施例可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤布置的形式。因此，附图是出于图示各种实施例的目的，并且不应被解释为限制实施例。在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。另外，应注意，附图可能未按比例绘制。

图1是根据本公开的实施例的个人护理用具的透视图，该个人护理用具配置为与具有集成光导的可移除刷头一起使用，该个人护理用具包括具有中空驱动轴的致动器和同轴设置的第二光导；

图2是根据本公开的实施例的个人护理用具的部分横截面图；

图3是根据本公开的实施例的与个人护理用具一起使用的具有集成光导的可移除刷头的横截面图；

图4是示出根据本公开的实施例的与个人护理用具一起使用的具有集成光导的可移除刷头的第一光导和反射镜的俯视图；

图5是根据本公开的实施例的与个人护理用具一起使用的具有集成光导的可移除刷头的分解横截面图；

图6a是根据本公开的实施例的具有集成光导的可移除刷头的具有平坦表面的光导支撑脊的横截面图；

图6b是根据本公开的另一实施例的具有集成光导的可移除刷头的具有弯曲表面的光导支撑脊的横截面图；

图7是根据本公开的实施例的个人护理用具的俯视部分剖视图像视图，该个人护理用具包括具有中空驱动轴的致动器和同轴设置的第二光导；

图8是用于根据本公开的实施例的个人护理用具的中空驱动轴和第二光导的前挡块连接适配器的横截面图；

图9是用于根据本公开的实施例的个人护理用具的中空驱动轴和第二光导的前挡块连接适配器的尖端的透视图；以及

图10是用于根据本公开的实施例的个人护理用具的中空驱动轴和第二光导的后挡块连接适配器、光耦合器和光源的横截面图。

具体实施方式

参照在附图中描述和/或图示并在以下描述中详细描述的非限制性示例，更完全地解释了本公开的实施例和其各种特征和有利的细节。应注意，附图中图示的特征不必按比例绘制，并且即使没有在本文中明确说明，如本领域的技术人员将认识到，可以将一个实施例的特征与其他实施例一起采用。可以省略对公知部件和处理技术的描述，以免不必要地使本公开的实施例不清楚。本文中使用的示例仅旨在促进对可以实践本发明的实施例的方式的理解，并且进一步使得本领域的技术人员能够实践该实施例。因此，本文中的示例不应被解释为限制本公开的实施例的范围，该范围仅由所附权利要求书和适用法律来定义。

应理解，本公开的实施例不限于本文中描述的特定方法、协议、设备、装置、材料、应用等，因为它们可以变化。还要理解，本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的而使用，并且不旨在限制如所要求的实施例的范围。必须注意，除非上下文另有明确指定，否则如本文和所附权利要求书中所使用，单数形式“一”、“一个”和“该(the)”包括复数指示物。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开的实施例所属领域的普通技术人员通常理解成的含义相同的含义。尽管与本文中描述的那些方法或材料相似或等效的任何方法和材料都可以用于实践或测试实施例，但描述了优选的方法、设备和材料。

如根据本文中的公开内容将理解，构造一种个人护理用具或牙刷，其中，光导通过致动器的驱动轴将光从牙刷的主体朝向牙刷头输送。另外，刷头包括集成光导，该集成光导以将光从驱动轴引入刷毛区域的方式构造。刷头与优选地在驱动轴的中心具有光导接口的牙刷的主体结合使用。

相对于如本文中所使用的光纤或光导，已经认识到光纤是复杂的并且整合起来相对昂贵。在本公开的实施例中，光导优选地包括聚碳酸酯(pc)光导。聚碳酸酯以低成本提供期望的最佳性能。在其他实施例中，光导可以包括其他合适的材料。例如，更昂贵的材料可以具有更好的光学质量，但是，它们也可能不太理想，因为它们通常很难加工或非常易碎，例如石英。另外，根据本公开的实施例的设计有利地提供了一种简单的设计，该设计能够将光从刷头的基座输送到牙齿或牙龈。

在一种类型的电动牙刷中，牙刷的刷头绕纵向轴线旋转。这意味着任何手柄与刷头的接口都需要(i)允许进行该旋转，或(ii)随其旋转。如根据本文中的公开内容将理解，本公开的实施例通过将光路放置在旋转中心(即，使用其中放置有光导的中空驱动轴)来有利地解决该问题。

本发明人已经认识到，为使反射损失最小化，光导应尽可能被空气包围。这意味着光导需要悬挂在刷头内部以及中空驱动轴内部，并支撑在最少的位置上。而且，在一个实施例中，光需要以90度角从电刷场内离开刷头。出于其他目的或实施例，这种情况可以是不同的。在一个实施例中，刷头被分成多个零件，如将在本文中进一步论述。注意，也可以在例如生产刷头中组合零件，以使零件总数最小化。

现在参照图1，图示了根据本公开的实施例的配置成与具有集成光导的可移除刷头20一起使用的个人护理用具10的透视图。个人护理用具10包括驱动系统，该驱动系统包括具有中空驱动轴18和同轴设置的第二光导的致动器14。在一个实施例中，个人护理用具10包括具有刷头的电子牙刷。致动器14通常设置在个人护理用具10的手柄16内。致动器14驱动中空驱动轴，可移除刷头20安装在该中空驱动轴上。

现在转向图2，更详细地示出了图1的个人护理用具10的部分横截面图。刷头20包括沿其长度尺寸设置的第一光导28、反射镜或反射镜元件30以及设置在反射镜30与刷毛之间的窗口32。另外，刷头20可以经由前挡块连接适配器34联接到手柄16，如将在本文中参照图8进一步论述。设置在手柄16内的致动器14包括中空驱动轴18(图3)和沿其光轴同轴设置在中空驱动轴内的第二光导36。在图2中还标识了光耦合器64和光源66，如将在下文中进一步论述。

现在参照图3，示出了根据本公开的一个实施例的与个人护理用具10一起使用的具有集成光导的可移除刷头20的横截面图。

可移除刷头20进一步包括第一光导28、反射镜元件30和窗口32。第一光导28包括光轴、光出射表面28b和光入射表面28a，并且沿可移除刷头20的长度轴设置。反射镜元件30设置在可移除刷头20内并且在第一光导28的光出射表面附近，以用于反射光，该光垂直于第一光导的光轴经由第一光导的光出射表面离开。包括光学透明材料的窗口32设置在刷毛区域内或之下，并与反射镜元件30间隔开。离开第一光导28的光出射表面的光被反射镜元件30反射通过窗口32。在一个实施例中，第一光导28沿其光轴是直的。在另一实施例中，第一光导28包括聚碳酸酯光导。

在一个实施例中，反射镜元件30包括抛光的不锈钢。由于抛光的不锈钢元件的制造简单性和成本，所以使用抛光的不锈钢元件是有利的。取决于来自个人护理用具的照明的预期目的，反射镜元件的其他实施例是可能的。例如，反射镜元件30可以包括在第一光导28本身中产生的反射镜表面。可以通过从第一光导的端部切割出多面角(例如45度)并用高度反射涂层涂覆该多面角的外部表面来产生反射镜表面。换句话说，反射镜元件30可以包括(i)固定在第一光导28或作为其一部分的反射镜元件和/或(ii)单独的反射镜元件。

在一个实施例中，窗口32包括具有给定的光学传输特性的材料，该材料适合于预期的刷头应用。窗口32在刷头中的反射镜元件30上方的区域中位于刷头20内。当使用口腔保健用具或牙刷时，窗口32密封并保护反射镜元件30和第一光导28的光出射表面免受液体、碎屑和牙膏的损害。窗口32优选地包括聚碳酸酯。也可能使用其他合适的光学透明材料。

图4是示出具有集成光导的可移除刷头20的第一光导28和反射镜元件30的俯视图。反射镜元件30与第一光导28分离。

现在参照图5，示出了与个人护理用具10一起使用的具有集成光导的可移除刷头22的分解横截面图。在一个实施例中，可移除刷头20进一步分别包括上和下支撑构件56和58。上支撑构件56包括具有至少一个键表面46的驱动轴容纳腔44。下支撑构件58包括反射镜元件30。另外，至少上和下支撑构件56、58各自具有第一支撑脊50的一部分，其中，第一支撑脊50的第一部分设置在上支撑构件56上，并且第一支撑脊50的第二部分在与第一支撑脊的第一部分的位置重合的位置处设置在下支撑构件58上。第一支撑脊50在第一光导28的在光出射表面处的最末端附近但在该最末端之外。第二支撑脊52在驱动轴容纳腔44的上端处设置在上支撑构件56内。另外，第二支撑脊52用作第一光导28的端部挡块。

在组装时，在一个实施例中，由每个支撑脊50和52提供的固定连接与第一光导28的外部表面连续360度接触。然而，其他支撑连接或变型(例如间歇的360度支撑接触)也是可能的。在图5的所图示实施例中，每个支撑脊50和52沿光导的纵向轴线在相应的支撑位置处绕光导的圆周延伸360度。在优选实施例中，如在图6a和6b中所示，每个支撑脊包括在刷头上和下支撑构件或元件的内壁上的弯曲的向内延伸的脊部分或零件。弯曲的脊在微观水平上将具有最小的接触，这将导致最小的光学损失。

第一和第二支撑脊50和52配置成将第一光导沿其长度尺寸悬挂在可移除刷头内。悬挂的第一光导28仅在支撑脊处接触可移除刷头20，并且在其他部位经由第一光导28与可移除刷头20之间的径向间隙54与可移除刷头物理分离。在一个实施例中，至少第一和第二支撑脊50、52分别包括径向向内延伸的脊，其具有部分圆形或弯曲的横截面形状(图6b)。

另外，第一和第二支撑脊50、52可以分别包括根据给定刷头的特定要求所确定的不同的横截面形状。例如，图6a是根据一个实施例的具有平坦表面的光导支撑脊的横截面图。图6b是根据本公开的另一实施例的具有弯曲表面的光导支撑脊的横截面图。

相对于如图5中所示的实施例，刷头的上支撑构件56的支撑脊(50、52)相对于第一光导28的每一端提供至少一个接触区域。在组装期间，第一光导28放置在上支撑构件56中。下支撑构件58还为第一光导提供至少一个接触区域。刷头20包括相对于反射镜元件30的位置放置的窗口32，以使从第一光导28发出的光能够离开刷头20。组合和/或细分这些元件的方式的变型也可以是可能的。

在一个实施例中，在附接下支撑构件58或后盖之前，将第一光导28放置在上支撑构件56中。第一光导28的近端压合在上支撑构件56的基座部分内。各个部件零件能够轻微变形，因此可以使用紧密配合。确切的配合取决于用于各个部件的材料的选择。

现在参照图7，示出了个人护理用具10的俯视部分横截面图ew，该个人护理用具包括具有中空驱动轴18的致动器14。中空驱动轴包含第二光导36，该第二光导同轴地设置在中空驱动轴的第一端与第二端之间，如图2中所示。中空驱动轴18的第一端延伸超过(i)致动器14的第一端和(ii)手柄16外部。另外，致动器14可操作以用于使中空驱动轴18绕驱动轴的纵向轴线旋转。用具10进一步包括：后挡块连接适配器62，其联接至中空驱动轴18的第二端和第二光导36；光耦合器64，其耦合至第二光导36的光入射表面；光源66，其将光发射到光耦合器64的光输入表面中；以及前挡块连接适配器34，其联接至中空驱动轴18的第一端和第二光导36。

如根据本文中的论述将理解，本公开的实施例的核心特征是在传动系中使用中空轴。传动系还适当地适于保持合适的传动系旋转操作特性。在中空驱动轴内部，光导通过端部挡块定位并固持在其位置。在一个实施例中，在中空驱动轴18的从致动器14的后端伸出的后端处，可以将来自光源66的光引入光导36中。

光源66可以以两种方式之一相对于光导36放置。在第一种方式中，如图2中所示，光源66物理耦合到光导36或光耦合器64上。在这种实施例中，就效率而言，物理耦合提供了最佳的执行。然而，这种实施例将意味着光源66与驱动轴18一起旋转，并且因此到光源的电连接将需要足够灵活以允许旋转并且足够耐用以使产品的寿命持久。

在第二种方式中，如图7中所示，光源66位于距光导36(和/或光耦合器64，例如准直透镜)的后方很小的距离处。该后一实施例有利地将光源66放置在刷柄16的静态零件上，这使得其对应的构造更加可靠。另外，光源66与光导36(和/或光耦合器64)之间的距离应足够大，以允许光源经受自顶向下的跌落测试，但不能太大，以便最大化对应的光耦合效率。

如本文中先前所论述，为使反射损失最小化，光导应尽可能被空气包围。根据本公开的实施例，光导36形成中空驱动轴18的内芯，在光导与中空驱动轴的内壁之间具有间隙。为了将光导36保持在中空驱动轴18内的适当位置，通过两端处的连接适配器或间隔片将光导固持在其中，如图8至10中所图示并在下文所论述。

图8示出了用于中空驱动轴18和第二光导36的前挡块连接适配器34的横截面图。第二光导36包括光轴68、光出射表面70和光入射表面72(图10)。第二光导36沿其光轴相应地同轴地设置在中空驱动轴18的第一端与第二端之间。在一个实施例中，第二光导36的一部分延伸超过中空驱动轴18的第一端(图8)。

前挡块连接适配器34具有延伸穿过其中的孔口。孔口包括：(i)具有内部径向邻接表面74的第一孔口a1，其联接至中空驱动轴18的第一端；以及(ii)小于第一孔口的第二孔口a2，其联接至第二光导36的第一端。前挡块连接适配器34的第二孔口a2在中空驱动轴18的第一端处操作以将第二光导36同轴地悬挂在中空驱动轴的内部内。因此，第二光导36不直接接触中空驱动轴18。相反，第二光导36沿其长度尺寸经由径向间隙76与中空驱动轴18分离。

如图8中所示，前挡块连接适配器34进一步包括至少一个键表面84，该至少一个键表面与刷头20的驱动轴容纳腔44的至少一个键表面46互补(图5)。在操作中，响应于经由前挡块连接适配器34在驱动轴容纳腔44内的插入而将可移除刷头20物理地联接至手柄16，至少一个键表面84与驱动轴容纳腔44的至少一个键表面46配对(图5)，以使得能够进行以下两个操作：(i)经由中空驱动轴的旋转使刷头旋转及(ii)通过第二光导36从光源66传输光并且将光传输至第一光导28中。注意，连接适配器的特定横截面形状并非要求，只要存在至少一个平坦侧面或特征，该平坦侧面或特征配置成用作与刷头20中的容纳腔44的键表面46的键表面84即可。在另一实施例中，键表面84是垂直于前挡块连接适配器的长度尺寸延伸的邻接表面84，如图8中所示。另外，前挡块连接适配器的邻接键表面84在(i)第二光导36的光出射表面与(ii)第一光导28的光入射表面之间建立间隙间距86(如图2中所示)，以使得来自光源66的光传输通过该间隙间距。气隙86可以辅助防止在将刷头20安装到手柄16期间和/或在使用期间对相应光导的任何损坏，尤其是因为驱动轴通常能够在轴向方向上在给定的公差量内移动。然而，气隙的存在可能不是功能要求。在一个实施例中，气隙为几毫米的数量级；然而，取决于在此之前光导的有效性，更大的间隙是可能的。路径可以设计得越直，可以越过的间隙越大。例如，间隙可以包括高达大约1cm或更大的间距。优选地，光导跨间隙彼此光学对准。针对任何给定的实现，光传输的效率随着匹配表面的比率而降低。可接受的损失取决于给定牙刷实现所需的光信号。

为了辅助进一步理解本实施例，图9示出了用于中空驱动轴并且在个人护理用具10的第二光导(36)的光出射表面(70)的端部处的前挡块连接适配器34的透视图。

现在参照图10，示出了用于个人护理用具10的中空驱动轴18和第二光导36的后挡块连接适配器62、光耦合器64和光源66的横截面图。后挡块连接适配器62包括延伸穿过其中的孔口。孔口包括：(i)第一孔口b1，其联接至中空驱动轴18的第二端；以及(ii)小于第一孔口b1的第二孔口b2，其联接至第二光导36的第二端。第二孔口b2在中空驱动轴18的第二端处操作以将第二光导36同轴地悬挂在中空驱动轴18的内部内。光耦合器64包括光输入表面92和光出射表面94。光耦合器64设置在后挡块连接适配器62的第二孔口b2内，其中，光出射表面光学耦合到第二光导36的光入射表面。另外，光源66设置在手柄16内，并且可操作以将光发射到光耦合器64的光输入表面92中。

在一个实施例中，光耦合器64包括准直透镜元件。在另一实施例中，光源66包括从光电二极管、led、激光器或其他合适的光源当中选择的光源。在又一个实施例中，光源66与光耦合器64物理上分离。在另一实施例中，光源66物理上耦合至光耦合器(未示出)。

仍然参照图10，在中空驱动轴18内的第二光导36的近端处，光耦合器64示出为漏斗形的光学接口构件，并且耦合至后挡块连接适配器62或端部挡块。在一个实施例中，光耦合器或接口构件包括准直透镜。另外，如所图示和所论述，端部挡块(诸如前挡块连接适配器和后挡块连接适配器)分别用于将第二光导36固定在中空驱动轴18的两端。

在一个实施例中，后挡块连接适配器62经由后挡块连接适配器中的孔口联接至中空驱动轴18和第二光导36。也就是说，后挡块连接适配器经由第一孔口b1在中空驱动轴的端部上方滑动，并经由第二孔口b2在第二光导上方滑动，该第二孔口提供了更紧密的配合联接部分以固持第二个光导的端部。在该实施例中，第二光导36的端部向外延伸超过驱动轴18的端部；然而，其他实施例可以包括第二光导不延伸超过驱动轴的端部。

另外，由于第二光导36作为单个直的零件更容易且更便宜地生产，所以光耦合器64或准直透镜是与第二光导分离的零件。如图10中所示，光耦合器64分别插入后挡块连接适配器62的孔口内。在一个实施例中，光耦合器64或准直透镜例如在该光耦合器或准直透镜与第二光导36之间的光学接口96处使用光学胶水粘合到该第二光导上，以确保最佳的传输。在另一实施例中，不使用胶水；然而，在准直透镜64与第二光导36之间的接口96处可能存在气隙。

在附图中具体示出的实施例的其他变型是可能的。例如，虽然中空驱动轴被图示为具有分别延伸超过致动器的第一和第二端中的每个的第一端和第二端，但是向后的延伸可能不是100％必要的。也就是说，光耦合器可以恰当地插入在致动器的端部处，这将意味着中空驱动轴的后部不会延伸超过致动器。另外，相对于第二光导的延伸超过中空驱动轴的第一端和第二端中的每个的部分，光导的超出中空驱动轴的端部的这种延伸可能不是必要的，并且可以通过连接适配器的合适的改变来避免。

另外，所图示的实施例可以容纳通过设备的第二光导的光的发送和反射光信号的接收。为了在设备的光路上容纳光源和光接收器两者，包括了光耦合器/透镜。当条件为次佳的时，也可以包括光耦合器/透镜，以使得光耦合器/透镜提供了使更多的光从光源进入第二光导的方式。然而，在仅用于通过第二光导发送光的应用中(即，仅出于照明目的，或在接收器位于不同位置的情况下)，随后可能不需要光耦合器/透镜，因为传感器或光接收器将不靠近光源，并且光源可以直接放置在第二光导的光轴上。

尽管上文仅详细描述了几个示例性实施例，但是本领域的技术人员将容易了解，在实质上不脱离本公开的实施例的新颖性教导和优点的情况下，可能对示例性实施例进行许多修改。例如，本公开的实施例可以有利地用于电动剃须刀应用中。因此，所有这种修改旨在被包括在如以下权利要求书中所限定的本公开的实施例的范围内。在权利要求书中，装置加功能的条项旨在覆盖本文中描述为执行所叙述的功能的结构，并且不仅覆盖结构等效物，而且还覆盖等效结构。

另外，在一个或多个权利要求中的括号中放置的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括(comprising/comprises)”等不排除存在除任何权利要求或说明书整体中列出的元件或步骤以外的元件或步骤。元件的单数引用不排除这种元件的复数引用，且反之亦然。一个或多个实施例可以通过包括多个不同元件的硬件和/或通过合适地编程的计算机来实施。在枚举了多种装置的设备权利要求中，这些装置中的多个装置可以被同一个硬件实现。在相互不同的从属权利要求中叙述某些测量这一事实并不指示不能有利地使用这些测量的组合。

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