Гибкая зубная щетка и способ ее изготовления

Группа изобретений относится к гибким зубным щеткам и способу их производства, и направлена на повышение эффективности очистки, полировки и отбеливания зубов и массажа десен. Зубная щетка включает головку, которая имеет множество чистящих элементов и гибкую упругую мембрану, и ручку. Одна группа чистящих элементов фиксированно установлена на головке, а другая группа чистящих элементов прикреплена к гибкой мембране так, что мембрана способна изгибаться, меняя свою первоначальную ориентацию в течение пользования зубной щеткой, и затем восстанавливаться, принимая свою первоначальную ориентацию произвольно в течение использования. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к зубной щетке, ручной или с двигателем, которая включает ручку и головку. На головке установлены чистящие элементы, такие как пучки щетины. Когда зубная паста нанесена на чистящие элементы, потребитель вставляет головку в рот и чистит зубы известным способом.

Головка стандартной зубной щетки обычно имеет плоскую или немного изогнутую поверхность, к которой прикреплены чистящие элементы. Обычно чистящие элементы являются нитями пластического материала (материалов), сформированными в пучки или иные группировки. Нити прикрепляются к головке до или после изготовления зубной щетки.

Хорошо известно, что в зубоврачебной гигиене идеальная методика чистки - ход вверх/вниз вдоль вертикальной поверхности зубов, который массирует десны при очистке зубов. Тем не менее, из-за множества причин, включая сложность эргономики, торопливость, недостаток образования, немногие пользователи применяют зубные щетки для осуществления рекомендуемого способа чистки зубов. Скорее типичный потребитель чистит зубы щеткой горизонтальным движением, а не вертикальным перемещением. Различные подходы были предприняты другими изобретателями, чтобы переводить горизонтальное перемещение щетки в частично вертикальное перемещение щетинок или чистящих элементов.

Перевод горизонтального перемещения чистящих элементов в вертикальное выполнен в патенте США №4,783,869 путем использования спиральных бороздок на подвижной оси внутри ручки зубной щетки. Бороздка принимает штырек, который движется в бороздке. Этот механизм заставляет головку зубной щетки частично вращаться или вибрировать, когда ручка перемещается влево-вправо или наоборот во рту потребителя. Это вращение или вибрирование заставляет чистящие элементы перемещаться в вертикальной плоскости, перпендикулярной перемещению ручки зубной щетки.

Патент США №5,481,775 описывает сформированное стимулирующее основание для головки зубной щетки, выровненное вдоль продольной оси головки. Подвижный дугообразный блок, включающий чистящие элементы, гибко установлен в головке зубной щетки. Блок свободно скользит на головке таким способом, при котором чистящие элементы могут перемещаться в вертикальном направлении, в целом поперечном направлению типичного движения зубной щетки влево-вправо.

Патент США №5,528,786 описывает вращательное крепление чистящих элементов, позволяющее этим элементам перемещаться вверх и вниз в согласии с ходом влево-вправо вдоль зубов.

Общее описание гибкого крепления в головке зубной щетки для чистящих элементов содержится в патенте США №5,839,149. В этой части чистящие элементы установлены в гибкой мембране, удерживаемой в подковообразном расширении ручки.

Патент США №2,083,217 от 8 июня 1937 г. описывает две или три округлые секции щетки, которые размещены в пределах чаш 5 и 5', что могут быть привинчены в соединительных полостях в ручке зубной щетки так, чтобы они могли быть удалены и заменены, как и требуется (страница 2, строки 52-70). Все секции щетки содержат негибкие чистящие элементы и расположены с интервалами друг от друга вдоль продольной оси ручки на расстоянии меньшем, чем толщина зуба, чтобы щетка действовала как на языковых (внутренних) поверхностях, так и лицевых (внешних) поверхностях (страница 2, от колонки 1, строки 71 до колонки 2, строки 9).

Патент США №2,706,825 от 26 апреля 1955 г. описывает сменную головку со щеткой для зубной щетки. Гибкая головка движется волнообразно таким образом, чтобы ряды щетинок перемещались в направлении, выровненном с осью ручки зубной щетки.

Патент США №5,355,546 от 18 октября 1998 г. и патент США 5,839,149 от 24 ноября 1998 г. описывают чистящие элементы, установленные на гибкую мембрану, поддерживаемую между подковообразным расширением ручки.

Патент США №6,219,874 от 24 апреля 2001 г. описывает гибкое крепление чистящих элементов зубной щетки, выполненное сегментированными участками головки зубной щетки, которые связаны гибкими петлями.

Патент США №6,338,176 В1 от 15 января 2002 г. описывает круглые секции чистящих щетинок, установленных на индивидуальных панелях, которые вращаются в пределах тела зубной щетки. Это преобразует движение зубной щетки взад-вперед в круговое движение чистящих элементов (колонка 1, строки 11-13). Щетинки, связанные с каждой панелью, имеют переменную высоту, чтобы соответствовать неправильностям, промежуткам, карманам и контурам естественного зубного образования (колонка 1, строки 40-45). Вращающиеся чистящие элементы могут быть дополнены смежными к ним фиксированными чистящими элементами (фиг.11; колонка 5, строки 43-49).

Патенты США на промышленный образец №273,635 от 1 мая 1984, и №D450,929S от 27 ноября 2001 г. иллюстрируют округлые группы чистящих элементов. Другое размещение трех круглых групп чистящих элементов описано в патенте Дании №127,188, датированном 18 сентября 1948 г.

В патенте США №5325560 от 5 июля 1994 г. раскрыта зубная щетка, содержащая ручку, головку, закрепленную на ручке и имеющую форму основания, имеющего вертикальную стенку для создания каркаса, имеющего область для прикрепления упругой мембраны, установленной в каркасе, чистящие элементы, расположенные в мембране и проходящие из головки. Мембрана способна сгибаться для изменения своей первоначальной ориентации в процессе использования зубной щетки и затем восстанавливаться для принятия своей первоначальной ориентации произвольно при использовании зубной щетки.

В публикации WO 01/03540 от 18 января 2001 г. раскрыт способ изготовления зубной щетки, включающий стадии формования ручки и головки с основанием, имеющим вертикальную стенку для создания каркаса, и установку упругой мембраны, несущей щетинки, прикрепленные к ней посредством формования при формовании ручки.

Целью настоящего изобретения является создание зубной щетки, обеспечивающей повышение эффективности очистки, полировки и отбеливания зубов и массажа десен.

Согласно изобретению создана зубная щетка, содержащая ручку, головку, закрепленную на ручке и имеющую форму основания с вертикальной стенкой для создания каркаса, имеющего область для прикрепления упругой мембраны, установленной в каркасе, при этом стенка включает наклонные внутрь поверхности для прикрепления упругой мембраны, группы чистящих элементов, расположенных в мембране и проходящих из головки, причем мембрана имеет сжатые участки, создающие множество взаимосвязанных выровненных секций, и способна сгибаться для изменения своей первоначальной ориентации в процессе использования зубной щетки и затем восстанавливаться для принятия своей первоначальной ориентации произвольно при использовании зубной щетки.

Группы чистящих элементов могут содержать щетинки, закрепленные в мембране посредством формования.

Группы чистящих элементов могут включать по меньшей мере две по существу круглые группы щетинок.

По меньшей мере один дополнительный чистящий элемент может быть установлен в фиксированной позиции в головке.

По меньшей мере одна пара чистящих элементов может быть размещена в фиксированной позиции в головке и расположена на участке между по существу круглыми группами чистящих элементов на мембране.

Выровненные секции могут быть по существу круглыми и уменьшающимися в размере по направлению от ручки к концу головки.

Согласно изобретению создан способ изготовления зубной щетки, содержащий следующие операции:

формование головки, закрепленной на ручке и имеющей основание с вертикальной стенкой для создания каркаса, включающей наклоненные внутрь поверхности;

установка мембраны, включающей гибкий упругий материал, в указанных наклоненных внутрь поверхностях;

прикрепление щетинок к мембране посредством формования.

Прикрепление щетинок к мембране может осуществляться при формовании ручки.

Настоящее изобретение предлагает зубную щетку, имеющую многочисленные группы чистящих элементов ("острова"), уникальным образом установленные в головке зубной щетки, причем такая установка облегчает гибкую ориентацию этих групп относительно чистящихся зубов и десен. В частности, группы чистящих элементов установлены относительно головки зубной щетки с использованием поперечной, гибкой мембраны, проходящей от периферии чистящих элементов к боковым стенкам головки зубной щетки.

Это гибкое крепление облегчает колебание чистящих элементов в пределах 360 градусов, что, в свою очередь, направляет чистящий элемент к зубам, даже если головка зубной щетки не точно параллельна зубам потребителя.

Зубная щетка согласно настоящему изобретению обеспечивает большую подвижность чистящих элементов на головке зубной щетки, тем самым содействуя благотворному стимулированию десен.

Дополнительные чистящие элементы, размещенные по периферии "островов", облегчают чистку в областях между "островами". В предпочтительном варианте осуществления эти дополнительные чистящие элементы жестко установлены в головке зубной щетки за пределами периферии мембраны, подвижно удерживающей "острова" чистящих элементов. Эта комбинация гибкого и жесткого крепления чистящих элементов обеспечивает очень эффективную чистку зубов.

Далее изобретение описано со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает вид в перспективе ручной зубной щетки в соответствии с изобретением;

фиг.2 - вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.1;

фиг.3 - вид сверху зубной щетки, показанной на фиг.1-2;

фиг.4 - схематичный вид сверху зубной щетки, снабженной двигателем, в соответствии с этим изобретением.

На фиг.1-3 показана ручная зубная щетка 10 в соответствии с изобретением. Зубная щетка 10 включает ручку 12 и головку 14. Ручка 12 может включать соответствующую зажимающую прокладку 16, выполненную из эластомерного материала. Изобретение, тем не менее, главным образом направлено на размещение чистящих элементов относительно головки 14. Как показано на фиг.2, головка 14 имеет основание 18 с вертикальной стенкой 20 для создания периферийного каркаса, проходящего выше основания 18. Мембрана 24 прикреплена к этому каркасу полностью вдоль его периферии. Мембрана 24 предпочтительно изготавливается из эластомерного материала, позволяющего перемещения центральных "островов" чистящих элементов на 360 градусов, как показано на фиг.1 и 3. Группы 26, 28, 30 чистящих элементов продольно выровнены на головке 14 подобно островам с некоторым пространством между ними. Гибкий материал перегородки (не показан) может быть использован вместо мембраны 24.

Для облегчения чистки зубов в пространствах между группами чистящих элементов в головке 14 за пределами периферии мембраны 24 могут быть жестко установлены дополнительные пары чистящих элементов 32, 34.

Изобретение особенно пригодно для чистящих элементов в форме нитей или щетинок, прикрепляемых посредством методов формования, которое обычно требует небольших сечений материала, к которому постоянно прикрепляются нити. Нити с использованием методов формования предпочтительно прикрепляются в течение изготовления ручки зубной щетки, или, по меньшей мере, в течение изготовления головки, которая является частью зубной щетки, на которую нити и другие материалы прикрепляются.

Мембрана 24 должна быть выполнена из материала или комбинации материалов, которые могут изгибаться и изменять свою первоначальную форму, и восстанавливаться в своей первоначальной форме произвольно в течение чистки зубов. Чистящие элементы, например щетинки, прикреплены к гибкой мембране, создающей гибкую ориентацию чистящих элементов и этим действием улучшающей чистку зубов. Перемещение нитей щетинок имеет большую степень подвижности, чем у других зубных щеток и, таким образом, представляет иное и уникальное устройство для чистки зубов.

В иллюстрированном варианте осуществления этого изобретения головка 14 по существу овальной формы, а мембрана 24 имеет сжатые участки 41, 42, создающие взаимосвязанные, обычно круглые, выровненные секции 43, 44, 45 с прогрессивно одинаково уменьшающимися размерами в направлении от ручки 12 к концу головки 14.

Группы 26, 28 и 30 гибких чистящих элементов дополнены фиксированными чистящими элементами 32 и 34, обычно установленными попарно в пространствах между гибкими чистящими элементами (фиг.3). В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения фиксированные чистящие элементы 32, 34 длиннее, чем гибкие чистящие элементы. Эта конфигурация гибких и фиксированных чистящих элементов максимизирует чистящую мощность этой зубной щетки.

Любая пригодная форма чистящих элементов может быть использована для чистящих элементов в данной зубной щетке. Термин "чистящие элементы" предназначается для использования в общем значении, которое может включить стандартные волоконные щетинки или массажные элементы, или другие формы чистящих элементов, например эластомерные штырьки или стенки, размещенные в форме округлого сечения, или любой желаемой формы, включая прямые или синусоидальные участки. Там, где использованы щетинки, они могут быть установлены блоками пучков или секций, проходя через подходящие отверстия в блоках пучков так, чтобы основания щетинок были установлены внутри или ниже блоков пучков и ниже мембраны 24.

Следует понять, что специфическое изображение чистящих элементов предназначено просто для примера. Изобретение может использоваться с различными комбинациями одинаковых или разных конфигураций чистящих элементов (таких как скрепленные или выполненные посредством формования щетинок, посредством свободной от закрепления технологии и т.п.) и/или с одинаковыми материалами щетинок или чистящих элементов (например нейлоновых щетинок, спиральных щетинок, резиновых щетинок и т.п.). Аналогично в то время, как фиг.2 иллюстрирует чистящие элементы, в общем перпендикулярные к головке 14, некоторые или все чистящие элементы могут быть наклонены под различными углами к внешней поверхности головки 14. Таким образом, можно выбрать комбинацию конфигураций, материалов и ориентаций чистящих элементов, чтобы достичь специфических требующихся результатов, доставляющих дополнительную пользу для здоровья рта, например улучшенную очистку и полировку зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.

Ручка 12, включающая головку 14, предпочтительно сделана из жесткой пластмассы, использующейся для ручных зубных щеток. Как отмечено, тем не менее, характеристикой этой зубной щетки является использование гибкой упругой мембраны 24, как, например эластомера, способного как отклоняться от своей первоначальной позиции, так и возвращаться в эту первоначальную позицию.

Мембрана 24 может быть прикреплена к стенке 20 головки 14 любым пригодным способом. Стенка 20 включает наклонные внутрь поверхности для прикрепления мембраны 24.

Настоящее изобретение может также применяться, если головка 14 включает одну или несколько механически или электрически управляемых подвижных секций, несущих чистящие элементы.

На фиг.4 показана зубная щетка 10А, включающая управляемый двигателем подвижный диск или секцию 40, имеющую чистящие элементы. Подвижная секция 40 может вращательно вибрировать, например, используя тип движущего механизма, показанного в патенте США №5,625,916, или может двигаться взад-вперед, используя тип движущего механизма, показанного в патенте США №Re35,941; все детали обоих патентов включены в данное описание путем ссылки. Альтернативно другие типы двигателей, относящиеся к вышесказанному, могут перемещать секцию 40 другим образом и в других направлениях. Хотя на фиг.4 подвижная секция 50 показана на дистальном конце головки, подвижная секция или секции могут быть расположены в любой желаемой позиции на головке.

1. Зубная щетка, содержащая ручку, головку, закрепленную на ручке и имеющую форму основания с вертикальной стенкой для создания каркаса, имеющего область для прикрепления упругой мембраны, установленной в каркасе, причем вертикальная стенка включает наклонные внутрь поверхности для прикрепления упругой мембраны, группы чистящих элементов, расположенных в мембране и проходящих из головки, при этом мембрана имеет сжатые участки, создающие взаимосвязанные выровненные секции, и способна сгибаться для изменения своей первоначальной ориентации в процессе использования зубной щетки и затем восстанавливаться для принятия своей первоначальной ориентации произвольно при использовании зубной щетки.

2. Зубная щетка по п.1, в которой группы чистящих элементов содержат щетинки, закрепленные в мембране посредством формования.

3. Зубная щетка по п.1, в которой группы чистящих элементов включают по меньшей мере две, по существу, круглых группы щетинок.

4. Зубная щетка по п.1, в которой по меньшей мере один дополнительный чистящий элемент установлен в фиксированной позиции в головке.

5. Зубная щетка по п.3, в которой по меньшей мере одна пара чистящих элементов размещена в фиксированной позиции в головке и расположена на участке между, по существу, круглыми группами чистящих элементов на мембране.

6. Зубная щетка по п.1, в которой выровненные секции мембраны являются, по существу, круглыми и уменьшающимися в размере от ручки к концу головки.

7. Способ изготовления зубной щетки, содержащий следующие операции: формование головки, закрепленной на ручке и имеющей основание с вертикальной стенкой для создания каркаса, включающей наклонные внутрь поверхности; установка мембраны, включающей гибкий упругий материал, в указанных наклонных внутрь поверхностях; прикрепление щетинок к мембране посредством формования.

8. Способ по п.7, в котором прикрепление щетинок к мембране осуществляют при формовании ручки.