Зубная щетка
Зубная щетка содержит ручку и головку, прикрепленную к ручке. Головка выполнена в форме основания, имеющего направленную вверх стенку для образования периферического каркаса. На каркасе установлена мембрана с образованием внутренней полости между основанием, стенкой и самой мембраной. На мембране закреплены чистящие элементы. Мембрану можно изгибать, чтобы изменять ее форму во время использования, и затем возвращать в первоначальную форму. Предусмотрено два варианта выполнения зубной щетки и два варианта способа ее изготовления. Изобретение обеспечивает качественную очистку зубов за счет обеспечения повышенной гибкости чистящих элементов и возможности их взаимодействия с передней и верхней сторонами зубов. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 16 ил.
Настоящее изобретение относится к зубной щетке, которой чистят зубы вручную, или к зубной щетке, снабженной приводом, содержащей ручку и головку. К головке прикреплены чистящие элементы, например пучки щетинок. После наложения зубной пасты на чистящие элементы потребитель вводит головку щетки в рот и чистит зубы известным образом.
Головка обычной зубной щетки, как правило, имеет плоскую или слегка переменную поверхность, к которой прикреплены чистящие элементы. Обычно в качестве чистящих элементов используются щетинки из полимерного материала (материалов), сформированные в виде пучков или других групп. Группы щетинок прикрепляются к головке либо до, либо после формования ручки зубной щетки.
Предпринимались различные попытки обеспечения гибкости закрепления щетинок. Предпринимались различные подходы, в которых поверхность головки, несущая щетинки, не была плоской.
В патенте США №1688581, например, описана зубная щетка, у которой элемент, несущий щетинки, обычным образом вогнут внутрь полой головки. Элемент, несущий щетинки, может быть выгнут наружу путем манипуляций проволокой, вмонтированной в зубную щетку.
В патенте США №5483722 описана зубная щетка с упругой гибкой опорой, несущей щетинки, расположенные параллельно ручке. Различные варианты выполнения зубной щетки включают такие, в которых опоры выгнуты внутрь или наружу.
Патент США №5325560 относится к ортодонтичной зубной щетке, включающей различные ряды щетинок, в том числе расположенные посередине в продольном направлении ряды щетинок, закрепленных на гибком элементе над воздушным карманом.
В патенте США №5799354 описана зубная щетка с качающейся конструкцией, у которой части основания соединены между собой посредством шарниров. Зубная щетка также содержит полое пространство под частями основания.
В патенте США №5454133 описана зубная щетка, содержащая закрытую систему проходов для несжимаемой среды, например сжатого газа, который проходит под элементами основания, несущими щетину.
В патенте США №6088870 описана головка зубной щетки с эластично закрепленными щетинками путем использования гибкой упругой решетчатой структуры таким образом, что щетинки отклоняются во время процесса чистки зубов, приспосабливаясь к различным криволинейным поверхностям зубов.
В патенте США №2003243 описаны блоки, содержащие группы щетинок, закрепленные на гибкой проволоке, прикрепленной к жесткой головке зубной щетки (стр.1, колонка 2, строки 45-55). Благодаря гибкости этой несущей проволоки щетинки удобно прилегают к зубам при чистке.
В патенте США №2706825 описан разборный держатель щетинок зубной щетки, выгибающийся вверх и вниз относительно продольной оси тела зубной щетки. Положение этого гибкого элемента изменяется при пользовании щеткой. Это способствует увеличению давления щетки на зубы, а перемещение щетки позволяет вводить щетку в контакт с зубами с различной степенью прилегания (колонка 2, строки 15-18).
В патенте США №4520526 описана зубная щетка, содержащая гибкую часть в ручке, наличие которой позволяет головке перемещаться относительно ручки зубной щетки в одной плоскости. В этом патенте предложено за счет гибкости исключать возможность повреждения нежного зубного материала и ткани десен (колонка 1, строки 42-44). Сходные конструкции зубной щетки, в которых обеспечивается гибкость головки и таким образом уменьшается истирание зубного материала и десен, рассмотрены в патенте США №5146645.
Другие подходы к гибкому креплению элементов зубной щетки описаны в патентах США №3355546 и №5839149. В этих патентах предложено головку зубной щетки располагать под поверхностью прикуса зубов в плоскости, перпендикулярной плоскости зубов. Головка щетки, ориентированная таким образом, содержит короткие щетинки посередине головки, которые прижимаются к поверхности прикуса, в результате чего более длинные наружные щетинки, поворачиваясь, сопрягаются с боковой стороной зубов и линией десны.
В патенте США №5987690 описана зубная щетка, содержащая связи между ручкой и головкой, посредством которых улучшено отклонение головки таким образом, что свободные кончики щетинок сохраняют параллельность относительно ручки при использовании щетки.
В патенте США №6003189 описан гибкий участок зубной щетки, расположенный между ручкой и головкой, предназначенный для поглощения части силы, прикладываемой пользователем к зубной щетке. В этот участок вставлены эластичные средства для поглощения толчков, чтобы отклонять головку в нерабочее положение.
В патенте США №6141817 описана головка зубной щетки с центральной продольной осью, расположенной под серединой гибкого элемента, содержащего щетинки. Центральная ось ограничивает деформацию середины гибкого элемента. Головка с каждой стороны центральной оси, балансируя, наклоняется так, что при этом обеспечивается возможность большего перемещения гибкого элемента и, таким образом, отклонения наружу наружных щетинок. Отклонение наружу способствует улучшению проникновения щетинок в межзубные промежутки (колонка 2, строки 40-46).
В европейской патентной публикации №0454625 А1 описан кулачок в ручке зубной щетки, который можно использовать для изменения углового положения головки относительно ручки.
Другие попытки, предпринимавшиеся ранее в данной области для обеспечения формы подвижности чистящих элементов, описаны в патенте США №5228466 и в международной заявке WO 90/01281, в которых раскрыта зубная щетка, у которой ручка и головка шарнирно соединены в продольном направлении так, чтобы создать смещаемые щетинки, широко расставленные относительно ряда зубов.
В патенте США №1616484 описана зубная щетка, шарнирно сопряженная вдоль длины ручки так, что две отстоящие друг от друга секции головки могут быть расположены обратной стороной друг к другу. В патенте США №1616484 описана шарнирная зубная щетка, которая может быть применена для чистки зубов в трех различных направлениях. В патентах США №5528782 и №5269083 описаны щетинки, закрепленные с возможностью качания. В патенте США №5799354 описано применение полого пространства для обеспечения шарнирного эффекта. В патенте США №1924152 описана зубная щетка, содержащая ряды резиновых щетинок. В патенте США №301644 описана зубная щетка, содержащая ряды щетинок, закрепленных в резиновых язычках.
В патенте США № Des. 421843 показана зубная щетка, у которой поверхности, несущие щетинки, расположены не в одной плоскости.
В патенте США №4240452 описана зубная щетка с эластичным основанием, у которой пластинка, несущая щетинки, закреплена поверх резиновых трубок.
В ряде патентов описаны некоторые устройства для массажа зубов и/или десен, содержащие неплоские поверхности. Например, в патенте Великобритании №524135 описано устройство для массажа десен, содержащее полую резиновую головку, заполненную воздухом, для обеспечения воздушной подушки для элементов, предназначенных для массажа десен. В патенте США №1058273 описано массажное устройство, содержащее внутреннее воздушное пространство. В патенте США №2148483 описан массажный аппарат для зубов и десен и приспособление, содержащее полость, заполненную воздухом. В патенте США №2176309 также описан массажный аппарат для десен, содержащий воздушные карманы.
В различных патентах описаны также жесткие щетки, имеющие куполообразные наружные поверхности. Примерами этих патентов могут служить патенты США №3739419, №4500939 и №5581840.
Аналогично этому в патенте США № Des. 892299 описана туалетная щетка с выпуклой поверхностью, несущей щетинки.
Задачей настоящего изобретения является создание головки зубной щетки, содержащей поверхность, несущую чистящие элементы, имеющую куполообразную или трампообразную форму для обеспечения повышенной гибкости чистящих элементов.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание зубной щетки, у которой головка может быть повернута относительно шарнирной оси коллинеарно продольной оси головки.
Еще одной дополнительной задачей настоящего изобретения является создание такой зубной щетки, в которой используются чистящие элементы, которые могут обволакивать края зубов для одновременного контакта как с передней, так и с верхней сторонами зубов.
Еще одной дополнительной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления такой зубной щетки.
Согласно одному варианту настоящего изобретения зубная щетка содержит ручку, головку, прикрепленную к ручке и имеющую размеры, подходящие для использования в полости рта пользователя, причем головка выполнена в форме основания, имеющего направленную вверх стенку для образования периферического каркаса, тонкую упругую мембрану из эластомерного материала, имеющую окружную периферию, соответствующую форме периферического каркаса, причем мембрана установлена непосредственно на указанном каркасе посредством закрепления окружной периферии мембраны к каркасу для образования внутренней полости между мембраной и основанием и стенкой, причем стенка имеет поверхности крепления для приема и закрепления окружной периферии мембраны к внутреннему участку каркаса и для охватывания полости в головке, причем поверхности крепления наклонены внутрь относительно указанной полости, при этом мембрана имеет первоначальное состояние, когда зубная щетка не используется, причем мембрана в первоначальном состоянии является выпуклой и имеет первоначальную куполообразную форму, по меньшей мере один чистящий элемент на мембране, выступающий наружу от головки, при этом мембрана может изгибаться, изменяя свою первоначальную форму, во время использования зубной щетки, а затем восстанавливаться в первоначальной форме произвольно во время использования зубной щетки.
Предпочтительно, чтобы чистящие элементы представляли собой щетинки, прикрепленные к мембране технологией заформования.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения головка зубной щетки имеет овальную форму и мембрана также имеет овальную форму. Мембрана является выпуклой как в ее продольном, так и в ее поперечном направлении.
Предпочтительно, чистящие элементы являются пучками щетинок.
Секция зубной щетки может содержать снабженные приводом чистящие элементы.
По меньшей мере часть щетинок головки выполнена по типу трампа так, чтобы обеспечить легкую деформацию щетинок при использовании, что позволяет улучшить их контакт с зубами и чистку зубов. Давление, оказываемое на щетинки при чистке зубов, обеспечивает отклонение головки вместе со щетинками, но гибкая головка сконструирована так, чтобы возвращаться в ее первоначальное положение, как только давление на щетинки снимается. Во время перехода от большого давления к отсутствию давления на ручку щетинки остаются в постоянном контакте с зубами благодаря гибкости, присущей головке зубной щетки.
Согласно другому варианту настоящего изобретения создан упрощенный и эффективный способ изготовления зубной щетки, включающий формование головки с участком основания, содержащим направленную вверх стенку для создания каркаса, включающего периферическую поверхность крепления на стенке, причем поверхность крепления наклонена внутрь относительно полости, и ручку, прикрепленную к головке, прикрепление поверхности, несущей щетинки, к каркасу так, чтобы она была прикреплена к периферической поверхности крепления, причем поверхность, несущая щетинки, является мембраной куполообразной формы, изготовленной из эластомерного материала, прикрепление куполообразной мембраны к периферической поверхности крепления стенки таким образом, чтобы мембрана и стенка охватывали указанную полость, и прикрепление щетинок к мембране технологией заформовки.
Согласно способу щетинки могут быть прикреплены к мембране, а мембрана может быть прикреплена к головке до формования ручки, либо после формования ручки, либо во время формования ручки.
Согласно еще одному варианту настоящего изобретения создана зубная щетка, содержащая ручку и головку, причем головка содержит открытую область, частично охваченную эластомерной частью, причем эластомерная часть содержит участок, выступающий из открытой области в головку, причем эластомерный материал легко поддается деформации в открытую область и в выступающий участок для изменения его первоначальной ориентации во время использования зубной щетки, а затем восстанавливается для принятия своей первоначальной ориентации после использования зубной щетки, причем головка содержит чистящие элементы на эластомерной части в открытой области и в выступающем участке, при этом ручка включает открытую область, по меньшей мере частично окруженную эластомерной частью, причем эластомерный материал легко поддается деформации в открытую область ручки.
Согласно еще одному другому варианту настоящего изобретения способ изготовления зубной щетки включает формование головки и ручки, прикрепленной к головке, причем часть головки содержит открытую область, частично окруженную эластомерной частью, причем эластомерная часть содержит участок, выступающий из открытой области в головку, при этом часть легко поддается деформации в открытую область и в выступающую часть, при этом ручка включает открытую область по меньшей мере частично окруженную эластомерной частью, причем эластомерный материал легко поддается деформации в открытую область ручки, прикрепление чистящих элементов к эластомерной части в открытой области и в выступающей части технологией заформовки.
Согласно еще одному другому варианту настоящего изобретения создана зубная щетка, содержащая ручку, головку, прикрепленную к ручке, причем головка имеет продольную ось, шарнирный элемент, проходящий коллинеарно продольной оси и разделяющий головку на две продольные секции, расположенные бок о бок, соединенные с шарнирным элементом, причем шарнирный элемент ограничен головкой, и множество чистящих элементов на каждой из секций, выступающих наружу от секций в направлении от продольной оси, причем шарнирный элемент образует шарнирную ось, выполненную из упругого материала, действующую в качестве пружины, при этом секции поворачиваются из первоначального положения и возвращаются в первоначальное положение, причем расположенные бок о бок продольные секции образуют тупой угол относительно друг друга в первоначальном положении.
В предпочтительном применении этого варианта изобретения каждая из расположенных бок о бок секций содержит внутренние ряды чистящих элементов и наружные ряды чистящих элементов.
При этом внутренний ряд чистящих элементов установлен во внутреннем контейнере, а наружный ряд чистящих элементов установлен в наружном контейнере, расположенном вдоль боковой стороны и присоединенном к внутреннему контейнеру.
Торцевые концы внутренних рядов чистящих элементов образуют клин, направленный к шарнирной оси. Торцевые концы внутренних рядов чистящих элементов образуют тупой угол относительно друг друга.
Наружные ряды чистящих элементов выполнены более длинными, чем внутренние ряды чистящих элементов.
Предпочтительно, внутренние ряды чистящих элементов имеют зазоры в каждом из внутренних рядов, причем зазоры в рядах смещены относительно друг друга для образования шахматного рисунка расположения. При этом внутренние ряды чистящих элементов являются щетинками, закрепленными технологией заформовки.
Наружные ряды чистящих элементов являются щетинками для удаления зубного налета, установленными в один ряд.
Предпочтительно, щетинки каждого ряда, закрепленные технологией заформовки, установлены в заформовочном контейнере, проходящем к отдаленному концу головки, а щетинки для удаления зубного налета каждого ряда установлены в контейнере для щетинок, расположенном вдоль боковой стороны, и присоединены к заформовочному контейнеру в каждой из секций, причем заформовочные контейнеры проходят дальше от ручки, чем контейнеры для щетинок, а боковая пластинка прилегает в продольном направлении к каждому из контейнеров для щетинок и расположена против заформовочного контейнера на остальной длине заформовочного контейнера в каждой из секций, для создания ровной непрерывной наружной боковой поверхности головки в каждой из секций.
Заформовочные контейнеры и боковые пластины изготовлены из гибкого материала, и внутренние контейнеры изготовлены из мягкого гибкого материала за одно целое с шарнирным элементом.
Предпочтительно, заформовочные контейнеры выполнены за одно целое с шарнирным элементом, а контейнеры для щетинок изготовлены из жесткого пластикового материала.
При этом внутренние контейнеры проходят наружу от ручки на большее расстояние, чем наружные контейнеры, а каждая из секций содержит боковую пластинку, прилегающую в продольном направлении к наружному контейнеру и расположенную против внутреннего контейнера на остальной длине внутреннего контейнера, для создания ровной непрерывной наружной боковой поверхности головки в каждой из секций.
Предпочтительно, ручка содержит участок с углублением для ее удерживания.
На фиг.1 изображен перспективный вид зубной щетки согласно настоящему изобретению;
на фиг.2 изображен вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.1;
на фиг.3 изображен вид спереди зубной щетки, показанной на фиг.1 и 2;
на фиг.4 изображено поперечное сечение 4-4 на фиг.3;
на фиг.5 изображен вид спереди зубной щетки согласно настоящему изобретению, снабженной приводом;
на фиг.6 изображен вид в перспективе зубной щетки, снабженной эластичными областями в головке и ручке для обеспечения возможности отклонения щетки, щетинок и ручки для лучшей чистки зубов и регулирования, согласно дополнительному варианту выполнения настоящего изобретения;
на фиг.7 изображен вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.6;
на фиг.8 изображен вид сверху зубной щетки, показанной на фиг.6-7;
на фиг.9 изображен вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.6, на котором показано отклонение в открытой области под щетинками и в области ручки;
на фиг.10 изображен вид сверху зубной щетки, снабженной приводом, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг.6-9;
на фиг.11 изображен перспективный вид зубной щетки согласно еще одному другому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.12 изображен вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.11;
на фиг.13 изображен вид сверху зубной щетки, показанной на фиг.11-12;
на фиг.14 изображен вид с торца зубной щетки, показанной на фиг.11-13, в ее первоначальном закрытом положении;
на фиг.15 изображено поперечное сечение 15-15 на фиг.13, но с головкой щетки в ее развернутом открытом положении и с удаленными некоторыми чистящими элементами;
на фиг.16 изображен вид спереди зубной щетки, снабженной приводом, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг.11-15.
На фиг.1-4 изображена зубная щетка 10, выполненная согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на этой фигуре, зубная щетка 10 содержит ручку 12 и головку 14. Ручка 12 может содержать соответствующую подушечку 16 для удерживания, изготовленную из эластомерного материала. Изобретение, однако, в основном направлено на конструкцию головки 14. Как показано на фиг.4, головка 14 содержит основание 18 с направленной вверх стенкой 20 для образования периферического каркаса, выступающего вверх над основанием 18. Согласно настоящему изобретению к каркасу 20 прикреплена мембрана 22 вдоль ее краев. Мембрана 22 в ее первоначальном состоянии, когда щеткой не пользуются, имеет выпуклую, или выгнутую наружу, форму, как это лучше всего показано на фиг.4. Выпуклость предпочтительно имеет место как в продольном, так и в поперечном направлениях, таким образом, образуя куполообразную наружную поверхность 24, к которой присоединены чистящие элементы 26.
Изобретение во всех вариантах осуществления особенно пригодно для чистящих элементов в форме волосков или щетинок, прикрепленных посредством способа заформовки, для выполнения которого требуются в общем небольшие поперечные сечения материала, в котором постоянно прикреплены щетинки. Щетинки, для крепления которых используют технологию заформовки, предпочтительно прикрепляют во время формования ручки зубной щетки или по меньшей мере во время формования головки, представляющей часть зубной щетки, к которой прикрепляют щетинки и другие материалы. Основная особенность изобретения, показанного на фиг.1-4 и фиг.5, заключается в использовании материала, имеющего тонкое поперечное сечение, для изготовления мембраны 22. Мембрана 22 является гибкой и упругой. Поперечное сечение, показанное, например, на фиг.4, сформировано в виде полумесяца и, таким образом, представляет форму, похожую на купол.
Благодаря свободному пространству 28 между основанием 18 и мембраной, мембрану можно деформировать, переводя ее из ее первоначальной куполообразной формы в другие формы при контакте чистящих элементов, или щетинок, 26 с зубами. Таким образом, купол 22 имеет тонкую мембрану из материала или сочетания материалов, которую можно изгибать, придавая ей измененную форму, отличную от ее первоначальной формы, и она может восстанавливать свою первоначальную форму произвольно во время чистки. Щетинки 26 прикреплены к гибкому куполу и перемещаются соответствующим образом, образуя произвольную топологию, и благодаря этому повышается качество чистки зубов. Подвижные щетинки обладают большей степенью свободы перемещения, чем у других зубных щеток, и благодаря этому получено устройство для чистки зубов, обладающее отличительными и необычными свойствами.
В показанном варианте осуществления настоящего изобретения головка 14 (см. фиг.3) имеет в основном овальную форму и мембрана 22 имеет соответствующую овальную форму.
В качестве чистящих элементов 26 могут быть использованы чистящие элементы любой подходящей формы при широком использовании настоящего изобретения. Термин «чистящие элементы» предназначен для использования в широком толковании, которое может включать обычные волосяные щетинки или массажные элементы, или другие формы чистящих элементов, например эластомерные стерженьки или стенки круглого поперечного сечения, или любой желаемой формы, включая прямые участки или синусоидальные участки. Если используются щетинки, то они могут быть прикреплены к блокам пучков или к секциям путем пропуска их через соответствующие отверстия в блоках пучков таким образом, чтобы основания щетинок были закреплены в/или ниже блоков пучков и под мембраной 22.
Следует иметь в виду, что конкретные примеры чистящих элементов приведены здесь просто для иллюстрации. Изобретение может быть применено путем использования различных сочетаний одинаковых или различных чистящих элементов (например, закрепляемых скобками или заформованных щетинок, технологию без фиксирования щетинок и т.п.) и/или путем использования щетинок или чистящих элементов из одних и тех же материалов (например, щетинок из найлона, спиральных щетинок, резиновых щетинок и т.п.). Аналогично этому, хотя на фиг.2 чистящие элементы показаны, в основном, расположенными перпендикулярно к наружной поверхности 24 мембраны 22 или головке 14, некоторые или все чистящие элементы могут быть расположены наклонно под различными углами относительно наружной поверхности головки 14. Таким образом, можно выбрать сочетание конфигураций чистящих элементов, материалов и направлений для достижения конкретно желаемых результатов, для обеспечения дополнительных преимуществ в оздоровлении полости рта, например улучшенной чистки, полирования, отбеливания зубов и/или массажа десен.
Предпочтительно, однако, чтобы чистящие элементы 26 были заформованными щетинками, так как для заформовывания щетинок требуется материал, в котором закрепляют волоски, с малыми размерами поперечного сечения, а мембрана 22 в предпочтительном варианте исполнения изобретения имеет малое поперечное сечение.
Хотя на фиг.1-3 показана мембрана 22, занимающая, в основном, всю головку 14, изобретение можно практиковать и в том случае, когда головка 14 имеет достаточно большие размеры и может содержать другие поверхности, несущие щетинки, расположенные рядом с мембраной 22 куполообразной формы.
Хотя на фиг.1-4 изображена зубная щетка, которой чистят зубы вручную, изобретение может быть также использовано в случае, если головка содержит одну или большее число подвижных секций, несущих чистящие элементы, приводимых в действие механическими или электрическими средствами. Такой подвижной секции можно сообщать колебательное движение во вращательном режиме или можно сообщать линейное колебательное движение в продольном направлении относительно продольной оси головки, или можно сообщать линейное колебательное движение в поперечном направлении относительно продольной оси головки. Подвижной секции можно сообщать колебательное движение внутрь и наружу в направлении к и от наружной поверхности головки. Подвижной секции можно сообщать колебательное движение вперед и назад относительно наружной поверхности головки. Подвижной секции можно сообщать постоянное вращательное движение в одном и том же направлении скорее, чем колебательное. Любой подходящий приводной механизм можно использовать для сообщения подвижной секции желаемого движения. Если используется множество подвижных секций, то всем подвижным секциям можно сообщать одни и те же виды и направления движения или можно использовать сочетания различных движений.
На фиг.5 показана зубная щетка 10А, содержащая приводимый механически подвижный диск или секцию 30, содержащую чистящие элементы. Подвижный диск 30 может сообщать колебательное движение во вращательном режиме, например, путем использования приводного механизма типа, описанного в патенте США №5625916, или можно сообщать движение внутрь и наружу, используя приводной механизм типа, описанного в патенте США № Re. 35941 (все детали обоих патентов включены в настоящую заявку путем ссылки). В альтернативных вариантах осуществления с помощью других типов устройств, отличных от тех, на которые были сделаны ссылки выше, можно перемещать секцию 30 другими способами и в других направлениях. Хотя на фиг.5 показана подвижная секция 30, расположенная на отдаленном конце головки, подвижная секция (секции) может быть расположена в любом желаемом месте головки.
Ручка 12, основание 18 и каркас 20 предпочтительно изготовлены из жестких пластиковых материалов, используемых для изготовления зубных щеток, которыми чистят зубы вручную. Однако, как было отмечено выше, отличительная особенность куполообразной мембраны 22 заключается в том, что ее изготавливают из гибкого, упругого материала, например из эластомера, который можно выводить из его первоначального положения, и затем можно возвращать в это первоначальное положение.
Мембрана 22 может быть прикреплена к каркасу 20 любым подходящим образом. Так, например, каркас 20 может содержать наклоненные внутрь поверхности для приема мембраны 22. Можно использовать и другие структурные приспособления в практике настоящего изобретения для закрепления мембраны 22 на головке 14.
На фиг.6-9 изображена зубная щетка 110 для чистки зубов вручную, выполненная согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Это осуществление является предыдущим вариантом осуществления, в котором используется конструкция типа трампа для обеспечения движения вверх и вниз. Как показано на этой фигуре, зубная щетка 110 содержит ручку 112 и головку 114. Ручка 112 может содержать подходящую часть 116, изготовленную из эластомерного материала. Эту эластомерную часть ручки предпочтительно формуют с открытой областью 118, которую потребитель может легко деформировать. Эластомерная часть 116 на верхней стороне ручки 112 (см. фиг.6, 7 и 9) сжимается под давлением пальцев пользователя для обеспечения лучшего удерживания ручки и в то же время для обеспечения большего удобства при удерживании ручки. На фиг.9 показана эта эластомерная часть 116 ручки 112 в сжатом состоянии. Стрелкой, направленной вниз, на этой фигуре показано давление, приложенное пользователем зубной щетки. Открытую область 118 таким образом доводят до минимума. Как только пользователь снимает давление, благодаря свойствам эластомерной части 116 ручки 112, эластомерный материал возвращает ручке ее первоначальную форму, показанную на фиг.6.
Подобную гибкую деформируемую открытую область 120 создают в головке путем включения эластомерной части 122 в расположенную в головке открытую область 120. Чистящие элементы 124 размещены на эластомерной части головки и прикреплены к ней известными технологиями, включая технологию заформовки. Прикрепление щетинок с использованием технологии заформовки предпочтительно производят во время формования ручки зубной щетки или по меньшей мере во время формования эластомерной части 122 головки 114.
Во время использования щетки приложенное пользователем зубной щетки давление вызывает аналогичное давление зубов на чистящие элементы 124, как это показано стрелкой на фиг.9. Это вызывает отклонение эластомерной части 122 головки 114, которое, в свою очередь, вызывает переориентацию чистящих элементов относительно зубов, которые чистят этой щеткой. Когда пользователь уменьшает давление, создаваемое им, открытая область 120 головки 114 раскрывается, понуждая чистящие элементы следовать форме зубов, которые чистят, и таким образом улучшается процесс чистки зубов. Когда пользователь полностью освобождает зубную щетку от давления, открытая область 120 возвращается к своей первоначальной форме.
Эластомерная часть 122 головки 114 должна быть изготовлена из материала или сочетания материалов, которые можно прогибать так, чтобы эта часть принимала измененную форму, отличную от первоначальной формы, и чтобы она восстанавливалась, принимая свою первоначальную форму, произвольно во время чистки зубов. Чистящие элементы, например щетинки, прикрепляют к гибкой мембране, создавая гибкую ориентацию чистящих элементов 124, что позволяет улучшить процесс чистки зубов. Подвижные щетинки обладают значительными степенями свободы перемещения и благодаря этому обеспечивается эффективный процесс чистки зубов.
В качестве чистящих элементов 124 могут быть использованы чистящие элементы любой подходящей формы при широком применении настоящего изобретения, как об этом было сказано в вариантах осуществления со ссылками на фиг.1-5. Следует иметь в виду, что конкретные примеры чистящих элементов приведены здесь просто для иллюстрации. Изобретение может быть применено путем использования различных сочетаний одинаковых или различных чистящих элементов (например, закрепленных скобками или заформованных щетинок, технологию без фиксирования щетинок и т.п.) и/или путем использования щетинок или чистящих элементов из одних и тех же материалов (например, щетинок из найлона, спиральных щетинок, резиновых щетинок и т.п.). Аналогично этому, хотя на фиг.7 и 9 чистящие элементы показаны, в основном, расположенными перпендикулярно к эластомерной поверхности 122 головки 114, некоторые или все чистящие элементы могут быть расположены наклонно под различными углами. Таким образом, можно выбрать сочетание конфигураций чистящих элементов, материалов и направлений для достижения конкретно желаемых результатов, для обеспечения дополнительных преимуществ в оздоровлении полости рта, например улучшенной чистки, полирования, отбеливания зубов и/или массажа десен.
Части ручки 112 и головки 114 могут быть изготовлены из жесткого пластикового материала, используемого для изготовления зубных щеток, которыми чистят зубы вручную. Однако, как было отмечено выше, отличительной особенностью этой зубной щетки является использование эластомерных частей 116 ручки и/или эластомерной части 122 головки 114, например эластомера, который может быть выведен из его первоначального положения и который затем сам возвращается в свое первоначальное положение.
Настоящее изобретение можно также использовать в вариантах осуществления, в которых головка 114 содержит одну или большее число подвижных секций, несущих чистящие элементы, приводимых в действие механическими или электрическими средствами.
На фиг.10 изображена зубная щетка 110А, содержащая приводимые в движение от электропривода подвижный диск или секцию 150, содержащую чистящие элементы. Подвижная секция 150 может быть подобна секции 30, изображенной на фиг.5. Хотя на фиг.10 показана подвижная секция 150, которая находится на одном конце головки, как и на фиг.5, подвижная секция (секции) может быть расположена в любом желаемом месте головки.
В другом варианте осуществления изобретения зубная щетка содержит головку, разделенную в продольном направлении на области, расположенные бок о бок, посредством гибкого шарнирного элемента, который служит в качестве пружины и предназначен для возвращения материалов головки щетки и чистящих областей в их первоначальное положение. На фиг.11-13 изображена зубная щетка 210, содержащая продолговатую ручку 212 и головку 214. Часть ручки 212 может быть снабжена углублением в области 216, расположенной между плечами 218 и 220, за которую щетку держат. Плечо 218 может выступать наружу на существенное расстояние, чтобы его можно было использовать в качестве крючка или буртика для удобства подвешивания зубной щетки в перевернутом состоянии.
Головка 214 и ручка 212 имеют продолговатую форму и продольную ось. Как показано на фиг.14 и 15, головка 214 содержит шарнирный элемент 222, проходящий коллинеарно продольной, или главной, оси ручки и головки зубной щетки. В результате этого головка 214 разделена на две продольные секции 224, 226, расположенные бок о бок, соединенные с шарнирным элементом 222. Шарнирный элемент 222 изготовлен из эластичного материала, например из эластомера, обладающего достаточной гибкостью, чтобы его можно было выводить из его первоначального положения и чтобы он снова возвращался в это первоначальное положение. Благодаря этому шарнирный элемент 222 действует как ось шарнира, а секции 224, 226, расположенные бок о бок, можно перемещать или поворачивать относительно шарнирного элемента из первоначального положения, показанного на фиг.14, в открытое положение, например, показанное на фиг.15, когда чистящие элементы, расположенные на секциях 224, 226, вводятся в контакт с зубами. Затем секции 224, 226 возвращаются в их первоначальное положение под влиянием упругого шарнира, или шарнирного элемента, 222. Предпочтительно, чтобы шарнир, или шарнирный элемент, 222 был ограничен головкой 214.
Как показано на фигурах, каждая из секций 224, 226 содержит ряды чистящих элементов. Например, у наружного края каждой секции 224, 226 расположен наружный ряд 228 чистящих элементов, а ближе к шарнирному элементу 222 - внутренний ряд 230 чистящих элементов. Предпочтительно, чтобы торцевые поверхности 232 внутренних чистящих элементов 230 сходились клином по направлению к шарнирной оси 222 так, чтобы соседние торцевые края 232 каждого внутреннего ряда чистящих элементов образовывали тупой угол, как показано буквой А на фиг.14, когда головка щетки находится в ее первоначальном положении.
Наружные ряды 228 чистящих элементов выступают наружу на большее расстояние от наружной поверхности секций, чем внутренние ряды 230 чистящих элементов. В результате соединение чистящих элементов выполнено так, чтобы они окружали край зубов для одновременного возможного контакта как с передней, так и с верхней стороной зубов (см. фиг.14). При использовании щетки ее головку прижимают к краю зубов, понуждая гибкий шарнир раскрываться и закрываться во время процесса чистки.
Как показано на фиг.11-13, при предпочтительном применении изобретения наружные ряды 228 чистящих элементов представляют собой пучки щетинок, которыми снимают зубной налет. Внутренние ряды 230 чистящих элементов могут быть щетинками, полученными технологией заформовки, при которой участки щетинок сваривают между собой у одного их конца, и сваренный конец (пучка) вставляют в полость литьевой формы во время изготовления головки.
На фиг.15 показаны секции 224, 226 в их раскрытом положении. На фиг.15 удалены некоторые из чистящих элементов, чтобы обеспечить лучшее понимание того, как установлены чистящие элементы. Как показано на этой фигуре, щетинки 228 для удаления зубного налета выполнены в форме пучков щетинок, или групп, вставленных в отдельные отверстия 234 в контейнере 236 для щетинок. Внутренние ряды 230 чистящих элементов представляют собой щетинки, закрепленные технологией заформовки, в заформовочном контейнере 238. Заформовочные контейнеры 238 могут быть изготовлены из мягкого гибкого эластомерного материала, используемого за одно целое с шарнирной осью 222, как показано на фиг.15.
Как показано на фиг.11-13, контейнер 236 для щетинок не должен проходить вплоть до дальнего конца головки 214. В соответствии с этим предусмотрены боковые пластинки 240 с каждой стороны головки, которые прилегают в продольном направлении к контейнерам 236 щетинок и расположены против контейнеров 238 на остальной длине, занимаемой контейнерами 238 так, чтобы получался плавный контур вдоль боковой стороны головки 214. Боковые пластинки 240 можно также изготавливать из мягкого гибкого эластомерного материала.
Как лучше всего показано на фиг.11-12, в каждом внутреннем ряду 230 заформованных щетинок щетинки отстоят друг от друга или расположены в шахматном порядке так, что наклонные заформованные щетинки одной секции расположены между соседними заформованными щетинками другой секции.
Хотя на фиг.11-15 изображена предпочтительная форма чистящих элементов, которые должны выполнять роль щетинок для удаления зубного налета и заформованных щетинок, в качестве чистящих элементов 228 и 230 могут быть использованы чистящие элементы любой подходящей формы, как было сказано выше. Таким образом, можно использовать термин «чистящие элементы» в широком толковании, которое может включать обычные волосяные щетинки или массажные элементы, или другие формы чистящих элементов, например эластомерные стерженьки или стенки круглого поперечного сечения, или любой желаемой формы, включая прямые участки или синусоидальные участки. Если используются щетинки, то они могут быть прикреплены к блокам пучков или к секциям путем пропуска их через соответствующие отверстия в блоках пучков таким образом, чтобы основания щетинок были закреплены в/или ниже блоков пучков.
Аналогично следует иметь в виду, что конкретные примеры чистящих элементов приведены здесь просто для иллюстрации. Изобретение может быть применено путем использования различных сочетаний одинаковых или различных чистящих элементов (например, закрепленных скобками или заформованных щетинок, технологии без фиксирования щетинок и т.п.) и/или путем использования щетинок или чистящих элементов из одних и тех же материалов (например, щетинок из найлона, спиральных щетинок, резиновых щетинок и т.п.). Аналогично этому, хотя на фиг.12 чистящие элементы показаны, в общем, расположенными перпендикулярно к наружной поверхности головки 214, некоторые или все чистящие элементы могут быть расположены наклонно под различными углами относительно наружной поверхности головки 214. Таким образом, можно выбрать сочетание конфигураций чистящих элементов, материалов и направлений для достижения конкретно желаемых результатов, для обеспечения дополнительных преимуществ в оздоровлении полости рта, например улучшенной чистки, полирования, отбеливания зубов и/или массажа десен.
Ручка 212 может быть изготовлена из обычного жесткого пластикового материала, который может, однако, включать часть 242, расположенную рядом с головкой 214, из мягкого эластомера. Контейнеры 236 для щетинок могут быть также изготовлены из жесткого пластикового материала, тогда как боковые пластинки 240 и заформованные контейнеры 238 могут быть изготовлены из мягкого эластомерного материала. Благодаря тому что контейнеры 236 для щетинок прикреплены к заформованным контейнерам 238, контейнеры 236 для щетинок и их чистящие элементы 228 движутся при перемещении заформованных контейнеров 238 в ответ на перемещение заформованных щетинок 230, которые вводятся в контакт с зубами. Если желательно, контейнеры 236 для щетинок также могут быть изготовлены из мягкого эластомерного материала.
Хотя на фиг.11-13 изображена зубная щетка, которой чистят зубы вручную, изобретение может быть также использовано в случае, если головка содержит одну или большее число подвижных секций, несущих чистящие элементы, приводимых в действие механическими или электрическими средствами. На фиг.16 изображена зубная щетка 210А, содержащая приводимые в движение от электропривода подвижный диск, или секцию, 250, содержащий чистящие элементы, подобные подвижным секциям зубных щеток 10А и 110А.
1. Зубная щетка, содержащая ручку (12), головку (14), прикрепленную к ручке (12) и имеющую размеры, подходящие для использования в полости рта пользователя, причем головка выполнена в форме основания (18), имеющего направленную вверх стенку (20) для образования периферического каркаса, тонкую упругую мембрану (22) из эластомерного материала, имеющую окружную периферию, соответствующую форме периферического каркаса, причем мембрана установлена непосредственно на указанном каркасе посредством закрепления окружной периферии мембраны к каркасу для образования внутренней полости (28) между мембраной, основанием и стенкой, причем стенка имеет поверхности крепления для приема и закрепления окружной периферии мембраны к внутреннему участку каркаса и для охватывания полости в головке, причем поверхности крепления наклонены внутрь относительно указанной полости, при этом мембрана имеет первоначальное состояние, когда щетка не используется, причем мембрана в первоначальном состоянии является выпуклой и имеет первоначальную куполообразную форму, по меньшей мере один чистящий элемент на мембране, выступающий наружу от головки, при этом мембрана может изгибаться, изменяя свою первоначальную форму во время использования зубной щетки, а затем восстанавливаться в первоначальной форме произвольно во время использования зубной щетки.
2. Зубная щетка по п.1, в которой по меньшей мере один чистящий элемент (26) содержит щетинки, прикрепленные к мембране (22) технологией заформовки.
3. Зубная щетка по п.1, в которой головка имеет овальную форму и мембрана имеет овальную форму.
4. Зубная щетка по п.3, в которой мембрана является выпуклой как в ее поперечном, так и в ее продольном направлении.
5. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы (124) являются пучками щетинок.
6. Зубная щетка по п.1, в которой секция зубной щетки содержит снабженные приводом чистящие элементы (150).
7. Способ изготовления зубной щетки, включающий формование головки (14) с участком основания (18), содержащим направленную вверх стенку (20) для создания каркаса, включающего периферическую поверхность крепления на стенке (20), причем поверхность крепления наклонена внутрь относительно полости (28), и ручку (12), прикрепленную к головке (14), прикрепление поверхности (22), несущей щетинки, к каркасу так, чтобы она была прикреплена к периферической поверхности крепления, причем поверхность (22), несущая щетинки, является мембраной куполообразной формы, изготовленной из эластомерного материала, прикрепление куполообразной мембраны (22) к периферической поверхности крепления стенки (20) таким образом, чтобы мембрана и стенка (20) охватывали указанную полость (28), и прикрепление щетинок (26) к мембране технологией заформовки.
8. Способ по п.7, при котором щетинки (26) прикрепляют к мембране (22), а мембрану прикрепляют к головке (14) до формования ручки (12).
9. Способ по п.7, при котором щетинки (26) прикрепляют к мембране (22), а мембрану прикрепляют к головке (14) после формования ручки (12).
10. Способ по п.7, при котором щетинки (26) прикрепляют к мембране во время формования ручки.
11. Зубная щетка, содержащая ручку (112) и головку (114), причем головка содержит открытую область (120), частично охваченную эластомерной частью (122), причем эластомерная часть содержит участок, выступающий из открытой области (120) в головку (114), причем эластомерный материал легко поддается деформации в открытую область (120) и в выступающий участок для изменения его первоначальной ориентации во время использования зубной щетки, а затем восстанавливается для принятия своей первоначальной ориентации после использования зубной щетки, причем головка (114) содержит чистящие элементы (124) на эластомерной части (122) в открытой области (120) и в выступающем участке, при этом ручка (112) включает открытую область (118), по меньшей мере частично окруженную эластомерной частью (116), причем эластомерный материал легко поддается деформации в открытую область (118) ручки.
12. Зубная щетка по п.11, в которой головка (114) содержит чистящие элементы (124), прикрепленные к эластомерной части технологией заформовки.
13. Способ изготовления зубной щетки, включающий формование головки (114) и ручки (112), прикрепленной к головке (114), причем часть головки содержит открытую область (120), частично окруженную эластомерной частью (122), причем эластомерная часть (122) содержит участок, выступающий из открытой области (120) в головку (114), при этом часть (122) легко поддается деформации в открытую область (120) и в выступающую часть, при этом ручка (112) включает открытую область (118), по меньшей мере частично окруженную эластомерной частью (116), причем эластомерный материал легко поддается деформации в открытую область (118) ручки, прикрепление чистящих элементов (124) к эластомерной части (122) в открытой области (120) и в выступающей части технологией заформовки.
14. Способ по п.13, при котором чистящие элементы (124) прикрепляют к эластомерной части (122) во время формования ручки (112).
15. Зубная щетка, содержащая ручку (212), головку (214), прикрепленную к ручке, причем головка имеет продольную ось, шарнирный элемент (222), проходящий коллинеарно продольной оси и разделяющий головку (214) на две продольные секции (224, 226), расположенные бок о бок, соединенные с шарнирным элементом, причем шарнирный элемент (222) ограничен головкой, и множество чистящих элементов (230, 228) на каждой из секций, выступающих наружу от секций в направлении от продольной оси, причем шарнирный элемент (222) образует шарнирную ось, выполненную из упругого материала, действующую в качестве пружины, при этом секции (224, 226) поворачиваются из первоначального положения и возвращаются в первоначальное положение, причем расположенные бок о бок продольные секции (224, 226) образуют тупой угол относительно друг друга в первоначальном положении.
16. Зубная щетка по п.15, в которой каждая из расположенных бок о бок секций (224, 226) содержит внутренние ряды (230) чистящих элементов и наружные ряды (228) чистящих элементов.
17. Зубная щетка по п.15, в которой ручка содержит участок с углублением для ее удерживания.
18. Зубная щетка по п.15, в которой внутренний ряд (230) чистящих элементов установлен во внутреннем контейнере, а наружный ряд чистящих элементов установлен в наружном контейнере, расположенном вдоль боковой стороны и присоединенном к внутреннему контейнеру.
19. Зубная щетка по п.16, в которой торцевые концы (232) внутренних рядов (230) чистящих элементов образуют клин, направленный к шарнирной оси (222).
20. Зубная щетка по п.16, в которой торцевые концы (232) внутренних рядов (230) чистящих элементов образуют тупой угол относительно друг друга.
21. Зубная щетка по п.16, в которой наружные ряды (228) чистящих элементов выполнены более длинными, чем внутренние участки (230) чистящих элементов.
22. Зубная щетка по п.16, в которой внутренние ряды (230) чистящих элементов имеют зазоры в каждом из внутреннем рядов, причем зазоры в рядах смещены относительно друг друга для образования шахматного рисунка расположения.
23. Зубная щетка по п.16, в которой наружные ряды (228) чистящих элементов являются щетинками для удаления зубного налета, установленные в один ряд.
24. Зубная щетка по п.23, в которой внутренние ряды (230) чистящих элементов являются щетинками, закрепленными технологией заформовки.
25. Зубная щетка по п.24, в которой щетинки каждого ряда (230), закрепленные технологией заформовки, установлены в заформовочном контейнере (238), проходящем к отдаленному концу головки (214), а щетинки для удаления зубного налета каждого ряда установлены в контейнере (236) для щетинок, расположенном вдоль боковой стороны, и присоединены к заформовочному контейнеру в каждой из секций, причем заформовочные контейнеры проходят дальше от ручки (212), чем контейнеры для щетинок, а боковая пластинка (240) прилегает в продольном направлении к каждому из контейнеров для щетинок и расположена против заформовочного контейнера на остальной длине заформовочного контейнера в каждой из секций для создания ровной непрерывной наружной боковой поверхности головки в каждой из секций.
26. Зубная щетка по п.25, в которой заформовочные контейнеры (238) изготовлены из гибкого материала.
27. Зубная щетка по п.25, в которой боковые пластинки (240) изготовлены из гибкого материала.
28. Зубная щетка по п.25, в которой заформовочные контейнеры (238) выполнены за одно целое с шарнирным элементом (222), а контейнеры для щетинок изготовлены из жесткого пластикового материала.
29. Зубная щетка по п.28, в которой внутренние контейнеры изготовлены из мягкого гибкого материала за одно целое с шарнирным элементом.
30. Зубная щетка по п.29, в которой внутренние контейнеры проходят наружу от ручки на большее расстояние, чем наружные контейнеры, а каждая из секций содержит боковую пластинку, прилегающую в продольном направлении к наружному контейнеру и расположенную против внутреннего контейнера на остальной длине внутреннего контейнера, для создания ровной непрерывной наружной боковой поверхности головки у каждой из секций.
