Электрическая зубная щетка
Изобретение относится к стоматологии. Изобретение обеспечивает предотвращение остановки электродвигателя, если будет прилагаться чрезмерная нагрузка к подвижной части головки зубной щетки. Электрическая зубная щетка содержит источник энергии, головку зубной щетки. Головка зубной щетки имеет неподвижную часть и подвижную часть и вращающийся приводной вал, функционально соединенный с источником энергии и имеющий смещенный конец, находящийся в зацеплении с прорезью вблизи одного конца гибкого заплечика, соединенного с головкой зубной щетки, посредством чего подвижная часть головки зубной щетки совершает возвратно-поступательное движение, когда смещенный конец приводного вала перемещается в прорези. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к стоматологии.
По мере того, как усовершенствуется конструкция зубных щеток в попытке улучшить чистку зубов и десен, увеличивается сложность зубных щеток и их функций. Электрические щетки являются одним примером усилий по улучшению чистки зубов посредством включения в зубные щетки одной или более подвижных групп очищающих элементов. Другой подход к улучшению чистки зубов - это использование головки зубной щетки, которая является шарнирно-сочлененной или разделенной на звенья для лучшего следования закругленному изгибу зубов, расположенных по одной линии в челюсти человека.
Однако мало было сделано для синергитического объединения этих подходов таким образом, чтобы достигать эффективной чистки всех зубов, при этом тщательно избегая нанесения вреда линии десен. Это является задачей настоящего изобретения.
Один подход к разделенной на звенья или шарнирно-сочлененной головке зубной щетки показан в патенте США №63146006 В1, выданном 13 ноября 2001 г. на имя Дугласа Хольбейна. В этом патенте описывается головка зубной щетки из двух частей, соединенных неразъемным шарниром или другим формованным за одно целое эластомерным соединителем. Согласно одному варианту, описанному в этом патенте, часть головки зубной щетки, наиболее отдаленная от ручки, обычно расположена под углом к части головки, ближайшей к ручке. Согласно этому патенту благодаря гибкому соединению двух частей под углом друг к другу головка приспосабливается к кривизне челюсти человека, а также к сравнительно прямым частям челюсти. Кроме того, гибкость, по меньшей мере, части головки обеспечивает более нежную обработку линии десен, потому что благодаря шарниру усилие, прилагаемое пользователем, является умеренным и равномернее распределенным (столбец 1, строки 61-67).
Предлагается электрическая зубная щетка согласно изобретению, в которой подвижная часть головки зубной щетки приводится в возвратно-поступательное движение вокруг шарнира, соединяющего подвижную часть головки с неподвижной частью головки. Возвратно-поступательное движение обеспечивается пульсирующим действием приводной концевой части.
Для облегчения этого движения конструкция с неразъемным шарниром, используемая в вышеупомянутом патенте, может быть заменена менее жестким шарниром, например осью вращения и шарнирным соединением. Однако конструкция шарнира может быть любого типа, не влияющего на вызываемое возвратно-поступательное движение подвижной части головки зубной щетки.
Подвижная часть головки зубной щетки может приводиться в движение с использованием приводного механизма типа, описанного в патенте США №5625916.
Другая электрическая зубная щетка описана в патенте США №6347425 В1, выданном 19 февраля 2002 г. и переуступленном заявителю. В нем описывается электрическая зубная щетка, имеющая вращающийся приводной вал, конец которого смещен от центральной продольной оси приводного вала и обеспечивает возвратно-поступательное, качательное движение группы очищающих элементов.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения подвижная часть головки зубной щетки имеет заплечик, проходящий от нее по направлению к ручке. Этот заплечик предпочтительно имеет горизонтальную прорезь для приема смещенного конца приводного вала, проходящего в ручке зубной щетки от источника движения, например электродвигателя. Этот смещенный конец приводного вала сходен с тем, который показан в обсуждавшемся выше патенте США №6347425 В1.
Прорезь в заплечике взаимодействует со смещенным концом приводного вала, образуя «предохранительную фрикционную муфту», так что если будет прилагаться чрезмерная нагрузка к подвижной части головки зубной щетки, электродвигатель, приводящий в действие зубную щетку, не будет останавливаться. Кроме того, преимуществом является то, что эта «предохранительная фрикционная муфта» обеспечивает предохранительный механизм при использовании зубной щетки. Конкретнее, предохранительная фрикционная муфта ограничивает действие подвижной части головки, если пользователь прилагает чрезмерное усилие к ручке.
Кроме того, использование заплечика, проходящего от приводимой в движение части головки зубной щетки, делает возможным низкий профиль головки зубной щетки. Этот низкий, компактный профиль облегчает введение зубной щетки в рот человека и ее использование. Крышка предпочтительно перекрывает приводной вал и гибкий заплечик.
Данное изобретение может быть использовано в широком ряде потребительских упаковок и изделий. Чертежи иллюстрируют одно использование изобретения и не должны рассматриваться как единственный вариант осуществления изобретения.
Фиг.1 - перспективный вид электрической зубной щетки с приводимой в движение подвижной частью головки зубной щетки,
фиг.2 - увеличенный вид в разрезе, показывающий в одном положении подвижную часть головки зубной щетки с прикрепленным заплечиком, приводимым в движение смещенным приводным механизмом,
фиг.3 - увеличенный вид в разрезе, показывающий подвижную часть головки зубной щетки в другом положении,
фиг.4 - вид сверху, показывающий в альтернативных положениях прорезь в ушке на заплечике, прикрепленном к подвижной части головки зубной щетки,
фиг.5 - вид сверху, показывающий альтернативный вариант выполнения прорези в ушке, прикрепленном к подвижной части головки зубной щетки.
Электрическая зубная щетка 10 согласно изобретению содержит электродвигатель 12, питаемый от батареек или от повторно заряжаемого источника 14 энергии. Зубной щеткой 10 можно управлять, нажимая на включатель 16 электропитания или иным образом управляя этим включателем на корпусе зубной щетки.
Электродвигатель 12 вращается обычным образом. Приводной вал 18 соединен с электродвигателем 12 муфтой сцепления или другим средством непосредственной передачи вращения от электродвигателя к приводному валу 18.
Зубная щетка 10 содержит головку 20 из двух шарнирно-сочлененных частей, которая имеет подвижную часть 22 и неподвижную часть 24, образованную как часть всей электрической зубной щетки. Подвижная часть 22 предпочтительно имеет мягкое эластомерное покрытие 23, которое уменьшает ее удар о зубы и рот пользователя во время применения зубной щетки. Эти части головки 20 предпочтительно соединены шарниром 25, который дает возможность подвижной части 22 свободно двигаться относительно части 24. Как предполагается, часть зубной щетки 10, содержащая головку 20, могла быть выполнена с возможностью замены посредством вставления новой головки в механическую часть зубной щетки в месте, обозначенном позицией 28, или около него.
Неподвижная 24 и подвижная 22 части головки 20 зубной щетки содержат очищающие элементы 30. Очищающие элементы 30 известным образом расположены на обеих частях головки 20. При широком практическом осуществлении этого изобретения в качестве очищающих элементов 30 могут быть использованы очищающие элементы любого подходящего вида. Как подразумевается, термин «очищающие элементы» используется в общем смысле и мог бы охватывать обычные волоконные щетинки, или массажные элементы, или другие виды очищающих элементов, например эластомерные пальцы или стенки, расположенные при круглой форме поперечного сечения или по любому типу желаемой формы, включая прямые части или синусоидальные части. В тех случаях, когда используются щетинки, они могли быть закреплены в щетиночных частях или секциях, проходя через соответствующие отверстия в щетиночных частях так, чтобы основание щетинок было закреплено в щетиночной части или под ней.
Следует учесть, что конкретная иллюстрация очищающих элементов служит лишь примерным целям. Изобретение может быть осуществлено с различными комбинациями из одинаковых или разных конфигураций щетинок (как, например, щетинок, произведенных по технологии штапелирования или прошивания в форме и т.д.) и/или из одинаковых или разных материалов щетинок или очищающих элементов (как, например, найлоновых щетинок, спиральных щетинок, резиновых щетинок и т.д.). Аналогично этому, хотя на фигурах показаны очищающие элементы, по существу перпендикулярные к головке 20, некоторые или все очищающие элементы могут быть наклонены под разными углами к поверхности головки 20. Таким образом, можно выбирать комбинацию из конфигураций очищающих элементов, их материалов и ориентаций для достижения определенных намеченных результатов с целью предоставления дополнительных благоприятных действий по гигиене полости рта, как, например, улучшенной чистки зубов, полировки зубов, отбеливания зубов и/или массажа десен.
Изменения в ориентации подвижной части 22 во время работы лучше всего понять, сравнивая фиг.2 и фиг.3. Подвижная часть 22 имеет заплечик 26, прикрепленный к ней и проходящий от места подвижной части 22 вблизи последнего ряда очищающих элементов и вдоль по направлению к приводному валу 18. Этот заплечик 26 может быть формован как часть подвижной части 22 или прикреплен к ней. Заплечик 26 оканчивается ушком 32, которое предпочтительно расположено перпендикулярно к оси приводного вала 18.
Ушко 32 на одном конце заплечика 26 содержит прорезь 34 для приема смещенного конца 36 или колена приводного вала 18 (см. фиг.2 и 4). Когда приводной вал 18 вращается электродвигателем в одном направлении, смещенный конец 36 вала 18 находится в зацеплении с боковыми краями прорези 34. Это вызывает поворот заплечика 26 против часовой стрелки вокруг шарнира 25 из положения непосредственного соприкосновения с задней стороной неподвижной части 24 головки 20 (фиг.2) к положению под углом 15-30° (см. угол θ на фиг.3). При вращении приводного вала с частотой обычно в несколько сотен оборотов в минуту подвижная часть 22 головки 20 быстро движется вокруг шарнира 25, что приводит к интенсивному прохождению очищающих элементов 30 по зубам и деснам пользователя. Это быстрое движение способствует чистке зубов пользователя и стимулирует его десны.
На фиг.4 и 5 показаны альтернативные конфигурации 34 и 34А прорези 34. Прорезь 34 на фиг.4 закрыта с обоих концов для удержания смещенного конца 36 вала 18, в то время как прорезь 34А, показанная на фиг.5, допускает движение смещенного конца 36 по всей ширине ушка 32, прикрепленного к заплечику 26.
Заплечик 26 предпочтительно образован из умеренно гибкого материала, который допускает его движение независимо от подвижной части 22 головки 20 зубной щетки. Таким образом, если пользователь будет прилагать значительное усилие к концу подвижной части 22, которое будет стремиться удерживать ее в положении, показанном на фиг.4, между тем как приводной вал 18 будет вращаться, гибкость заплечика 26 будет давать возможность двигателю продолжать вращаться, даже если подвижная часть 22 головки 20 не движется или только незначительно движется. Эта гибкость заплечика 26 в сочетании с прорезью 34 или 34А в ушке 32 предотвращает остановку электродвигателя 12 в тех случаях, когда к подвижной части 22 головки 20 прилагается необычное давление.
При нормальной работе ушко 32 будет перемещаться в плоскости, перпендикулярной к оси зубной щетки и приводного вала 18, когда смещенный конец 36 этого вала вращается с валом. Величину перемещения ушка 32 и, следовательно, движения подвижной части 22 можно регулировать расстоянием между осью приводного вала 18 и смещенным концом 36 этого вала. На фиг.4 показано это перемещение, когда приводной вал 18 движется к противоположным крайним положениям при вращении. На фиг.4 сплошными линиями показано расположение ушка 32, когда подвижная часть 22 головки 20 находится в положении, показанном на фиг.2. Пунктирными линиями обозначено его положение, когда подвижная часть 22 находится в положении, показанном на фиг.3.
Для улучшения чистки зубной щетки 10 и защиты рабочих частей 18, 26 и 32 от коррозии и/или загрязнения на эти части помещена крышка 38. Крышка 38 предпочтительно выполнена гибкой или формованной для обеспечения возможности свободного движения заплечика 26 под действием приводного вала 18.
1. Электрическая зубная щетка, содержащая источник энергии, головку зубной щетки, при этом головка зубной щетки имеет неподвижную часть и подвижную часть, и вращающийся приводной вал, функционально соединенный с источником энергии и имеющий смещенный конец, находящийся в зацеплении с прорезью вблизи одного конца гибкого заплечика, соединенного с головкой зубной щетки, посредством чего подвижная часть головки зубной щетки совершает возвратно-поступательное движение, когда смещенный конец приводного вала перемещается в прорези.
2. Электрическая зубная щетка по п.1, в которой подвижная часть головки зубной щетки шарнирно соединена с неподвижной частью головки зубной щетки.
3. Электрическая зубная щетка по п.2, в которой подвижная часть головки зубной щетки гибко соединена с неподвижной частью головки зубной щетки.
4. Электрическая зубная щетка по п.1, в которой подвижная часть головки зубной щетки содержит мягкое эластомерное покрытие.
5. Электрическая зубная щетка по п.1, в которой крышка перекрывает приводной вал и гибкий заплечик.
6. Электрическая зубная щетка по п.5, в которой крышка изготовлена из гибкого материала.
7. Электрическая зубная щетка по п.5, в которой крышка формована в конфигурацию, которая допускает свободное движение в ней приводного вала и гибкого заплечика.
8. Электрическая зубная щетка по п.2, в которой подвижная часть и неподвижная часть головки зубной щетки содержат очищающие элементы.
