Устройство для гигиены полости рта, имеющее характеристики щетинок для эффективной очистки
Предложено устройство для очистки полости рта, например зубная щетка (10) или помещаемое в рот устройство (20), которое включает щетиночную конструкцию, содержащую основной элемент и область щетинок для контакта с зубами и очистки зубов, при этом щетиночная область (17, 26) имеет щетинки с плотностью 2-7%, и при этом отдельные щетиночные нити имеют жесткость, характеризующуюся отклонением, составляющим не более 50% их длины при давлении кончиков щетинок, равном 6 ньютон/см2, и при этом отклонение достигает 50% при давлении кончиков щетинок, равном 85 ньютон/см2. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится в целом к устройствам для очистки зубов, например зубным щеткам и помещаемым в рот устройствам, и, более конкретно, относится к расположению щетинок на устройстве.
Для достижения эффективной очистки зубов щетиночной областью, или являющейся частью чистящего элемента зубной щетки, или помещаемым в рот устройством для очистки зубов, важно поддерживать по меньшей мере пороговый уровень давления кончиков щетинок на зубы. Было обнаружено, в частности, у зубных щеток, управляемых пользователем, или ручных, или электрических, что пользователь обычно не прикладывает достаточного усилия, то есть достаточной нагрузки, к зубам для достижения необходимого уровня давления кончиков щетинок для эффективной очистки. Обычно давление кончиков щетинок является достаточным для удаления только 40%, то есть верхнего участка, бляшки, имеющейся на зубах. Остальной участок бляшки, то есть участок, ближайший к зубной поверхности, является более прочным и требует большего давления кончиков щетинок для удаления, чем прикладывается обычно. Однако совершенно необходимо удалить этот оставшийся участок бляшки для эффективной очистки зубов и достижения хорошего здоровья зубов.
Соответственно, необходимо, чтобы пользователь создавал эффективные давления кончиков щетинок, используя приемлемое среднее усилие. Щетиночная область, имеющая конкретные характеристики, способствует достижению требуемого давления кончиков щетинок для эффективной очистки посредством приемлемого(ой) усилия/нагрузки, прикладываемого(ой) пользователем, без причинения пользователю дискомфорта.
Соответственно, в настоящем документе раскрыто устройство для чистки зубов, содержащее: ручку; и узел чистящей головки, продолжающийся от ручки, при этом узел чистящей головки включает в себя элемент чистящей головки, содержащий основной элемент и область щетинок для контакта с зубами и очистки зубов, при этом щетиночная область имеет плотность щетинок в диапазоне 2-7%, и при этом отдельные щетиночные нити имеют жесткость, отличающуюся отклонением щетинок составляющим не более 50% их длины при давлении кончиков щетинок, равном 6 ньютон/см2, таким образом, эффективно поддерживая давление кончиков щетинок в диапазоне для эффективной очистки.
Фиг. 1 и 2 - виды сверху расположения двух щетиночных областей, одной для зубной щетки и одной для помещаемого в полость рта устройства.
Фиг. 3 - увеличенное изображение щетиночной области зубной щетки, использующей отдельную нить.
Фиг. 4 - вид, показывающий максимальное отклонение одной нити при прикладывании определенного уровня усилия/нагрузки.
Фиг. 5 - вид щетиночной области с пучками, содержащими небольшое количество нитей.
Фиг. 6 - график, представляющий требуемую область давления кончиков щетинок в зависимости от плотности щетинок.
Фиг. 7 - график давления кончиков щетинок по отношению к проценту удаленной бляшки и уровню комфорта.
Фиг. 8 - схема, показывающая перекрывание зон действия отдельных щетиночных нитей в щетиночной области.
На фиг. 1 представлена зубная щетка, в целом обозначенная ссылочной позицией 10, которая включает в себя участок 12 ручки и узел 14 чистящей головки, при этом узел чистящей головки включает в себя чистящий элемент с основной пластинкой 15 для щетинок и щетиночной областью 17. Зубная щетка 10 может представлять собой или ручную зубную щетку или электрическую зубную щетку, с приводной системой, обозначенной ссылочной позицией 18, которая вызывает выбранное движение узла чистящей головки и щетиночной области, например вращательное возвратно-поступательное движение на выбранный угол, например 11°, или другой эффективный угол, например в диапазоне 9-20°.
На фиг. 2 представлено в целом помещаемое в рот устройство 20 для очистки зубов с приводным узлом 22. Приводной узел 22 может располагаться в части, которая продолжается от помещаемого в рот устройства, как представлено, или части самого помещаемого в рот устройства для использования без помощи рук. Помещаемое в рот устройство может включать в себя верхнюю и нижнюю желобковые секции 24, 25 для вмещения верхней и нижней челюстей или один желобок только для одной из челюстей. Для очистки зубов к поверхности желобков прикреплена или в поверхность желобков встроена щетиночная область, представленная в целом ссылочной позицией 26.
Настоящее изобретение направлено на физические характеристики щетиночной области как части участка чистящего элемента узла чистящей головки для зубной щетки, или ручной, или электрической, или как части участка узла щетинок помещаемого в рот устройства, что усиливает очищающую эффективность устройства посредством поддержания повышенной величины давления кончиков щетинок при данном усилии, прикладываемом пользователем. В частности, в качестве примера, для тех зубных щеток, которые имеют среднюю нагрузку, создаваемую пользователем, равную 100 граммам, щетиночная область, описанная и представленная в настоящем документе, включает в себя конкретные величины плотности щетинок и жесткости щетинок, которые приводят к увеличенной величине давления кончиков щетинок, что, в свою очередь, является эффективным для значительного улучшения очистки. Эти величины плотности щетинок и жесткости существуют, как предполагают, для поддержания эффективных уровней давления кончиков щетинок при среднем значении уровней усилия, прикладываемого пользователем. Использование традиционно высокой плотности щетинок и недостаточной жесткости, напротив, приводит к недостаточному давлению кончиков щетинок для эффективной очистки при среднем значении усилия, прикладываемого пользователем, равного, в одном примере, 100 граммам.
Как указано выше, достаточный уровень давления кончиков щетинок необходим для достижения эффективной чистки посредством удаления значительного участка плотной бляшки. Плотность щетинок и жесткость щетинок являются важными факторами в поддержании давления кончиков щетинок, достаточного для выполнения требуемой очистки, без необходимости чрезмерных величин усилия. Фиг. 7 представляет собой график, показывающий увеличение удаления бляшки по одной оси относительно давления кончиков щетинок (линия 23), и удобство (пользовательский опыт) по другой оси относительно давления кончиков щетинок (линия 31). График показывает, что при величине выше 25 ньютон/см2, представленной ссылочной позицией 27, удаление бляшки не увеличивается значительно при прикладывании дополнительного давления кончиков щетинок. Типичная величина давления кончиков щетинок для имеющихся традиционных зубных щеток, в которых нагрузка прилагается пользователем (100 граммов в примере) с традиционной щетиночной областью, составляет 6 ньютон/см2, что отмечено ссылочной позицией 29 на графике. При давлении кончиков щетинок, составляющем 85 ньютон/см2, представленном ссылочной позицией 33, дискомфорт становится значительным.
На фиг. 3 представлен один вариант осуществления чистящего элемента 33, который является частью узла чистящей головки для использования в зубной щетке и который имеет щетиночную область с требуемыми характеристиками плотности щетинок и жесткости для поддержания эффективного давления щетинки. Чистящий элемент 31 включает в себя основную пластину 32 для щетинок, к которой прикреплено или на которой установлено множество отдельных щетиночных нитей 34-34, содержащих щетиночную область 36. Первой характеристикой имеющейся щетиночной области является плотность щетинок. Общая площадь поперечного сечения отдельной нити, разделенная на площадь зоны всей щетиночной области, определяет плотность щетинок. В настоящем варианте осуществления плотность щетинок составляет 2-7%, предпочтительно 2% и 3%. Эта величина плотности щетинок существенно ниже плотности щетинок традиционных щетиночных областей, используемых для очистки полости рта. Обычно отдельные нити в имеющейся конструкции щетиночной области располагаются с равными промежутками по площади щетиночной области для создания хорошей полной чистящей зоны действия согласно ходу 37 отдельных щетинок 39, который обычно составляет приблизительно 1 мм для обычной щетиночной нити. Обычно некоторое перекрывание зоны 38 действия каждой щетинки 39 создает хороший общий чистящий эффект, как представлено на фиг. 8.
Другой значимой характеристикой настоящей щетиночной области является жесткость отдельной щетиночной нити. На фиг. 4 жесткость щетинок в представленном варианте осуществления является такой, что она поддерживает давление кончиков щетинок, равное 6 ньютон/см2, без отклонения щетинки более чем на 50% всей длины щетинки. В одном примере в настоящем документе указанная величина давления достигается при усилии, равном 100 граммам, и щетиночной области чистящего элемента, раскрытой в настоящем документе. На фиг. 4 представлено отклонение. Неотклоненная щетинка представлена ссылочной позицией 44, а отклоненная щетинка представлена ссылочной позицией 46. Величина 50%-ного отклонения представлена ссылочной позицией 48. Это является минимальной величиной жесткости щетинки для щетинок в щетиночной области, то есть для давления кончиков щетинок, составляющего 6 ньютон/см2, при котором щетинки не отклоняются больше чем на 50% их длины. Если щетинка отклоняется более чем на 50% при этой величине давления кончиков щетинок, это является слишком мягким для эффективной очистки, поскольку они ложатся поверх и не создают контакта, необходимого для эффективной очистки, и эффективность становится нелинейной. Для максимальной величины жесткости щетинок щетинки должны отклоняться на 50% их длины (не меньше) при прикладывании давления на кончиках щетинок, составляющем 85 ньютон/см2, то есть когда приложенное давление кончиков щетинок достигает 85 ньютон/см2, щетинки отклоняются на по меньшей мере 50% своей длины. Если щетинки не отклоняются на 50% своей длины, когда давление кончиков щетинок достигает 85 ньютон/см2, щетинки являются слишком жесткими, и возникает дискомфорт. Величина жесткости ниже минимальной не создает требуемого очищающего эффекта, тогда как величина более высокая, чем максимальная, вызывает дискомфорт у пользователя.
На фиг. 6 представлен график, на котором вдоль одной оси указана плотность, а вдоль другой ортогональной оси - жесткость щетинок. Область 50, ограниченная плотностью щетинок, составляющей 2-7% по одной оси, и жесткостью щетинок, представленной 50%-ным отклонением щетинок между давлениями кончиков щетинок 6-85 ньютон/см2 по другой оси, представляет рабочую область для эффективной очистки, не вызывающей дискомфорта у пользователя.
Другой характеристикой эффективной щетиночной области является физический профиль щетиночной области, то есть геометрия кончиков щетинок в щетиночной области, называемая профилем обрезки. Щетиночный профиль может, однако, быть различным, хотя предпочтительно не является плоским.
Хотя на фиг. 1 представлен вариант осуществления, использущий разнесенные равномерно отдельные нити, также могут использоваться небольшие пучки щетинок, как представлено на фиг. 5. Обычно, в настоящем варианте осуществления, если используются пучки, а не отдельные нити, пучок не должен иметь более шести нитей. Одна такая нить представлена ссылочной позицией 60 на фиг. 5. Небольшое количество нитей позволяет пучкам расходиться для некоторого расширения при использовании, но при этом остается эффективным в очистке и поддержании требуемых более высоких давлений кончиков щетинок. И здесь отдельные пучки должны быть разнесены равномерно для обеспечения хорошего покрытия зоны действия при работе, предпочтительно с некоторым перекрытием.
Хотя щетиночная область подробно описана для варианта осуществления чистящей головки, аналогичные характеристики щетиночной области применимы к щетиночной области в варианте осуществления помещаемого в рот устройства, особенно характеристики плотности щетинок и жесткости щетинок.
Вышеприведенные характеристики щетиночной области, особенно плотность щетинок, жесткость щетинок и профиль обрезки, поддерживают увеличенное давление кончиков щетинок при данной нагрузке для улучшенной эффективности удаления бляшки при равномерном покрытии. Это включает в себя уменьшение или удаление более прочной бляшки, которая не удаляется при воздействии большинства ручных и зубных устройств, с использованием усилия, прикладываемого среднестатистическим пользователем.
Хотя предпочтительный вариант осуществления раскрыт с целью иллюстрации, следует понимать, что в предпочтительном варианте осуществления может быть выполнено множество изменений, модификаций и замен без отступления от объема изобретения, определяемого нижеприведенной формулой изобретения.
1. Устройство для чистки зубов, содержащее:
ручку (12); и
узел (14) чистящей головки, продолжающийся от ручки, при этом узел чистящей головки включает в себя чистящий элемент, содержащий основной элемент (15) и область щетинок (17) для контакта с зубами и очистки зубов, при этом щетиночная область имеет плотность щетинок в диапазоне 2-7%, причем отдельные щетиночные нити имеют жесткость, такую, что отклонение щетинок составляет не более 50% их длины при давлении кончиков щетинок, равном 6 ньютон/см2, таким образом, эффективно поддерживая давление кончиков щетинок в диапазоне, соответствующем эффективной очистке.
2. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором плотность щетинок находится в диапазоне 2-3%.
3. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором отдельные нити имеют максимальную жесткость щетинок, характеризующуюся тем, что отклонение достигает 50%, когда давление кончиков щетинок достигает 85 ньютон/см2, таким образом, эффективно поддерживая давление кончиков щетинок в диапазоне для эффективной очистки, не вызывая дискомфорта у среднестатистического пользователя.
4. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором устройство является ручной зубной щеткой (10).
5. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором устройство является электрической зубной щеткой (10).
6. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором щетиночная область имеет профиль, отличный от плоского.
7. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором щетиночная область содержит отдельные щетиночные нити, по существу равномерно разнесенные друг от друга по щетиночной области и расположенные так, чтобы при работе устройства обеспечить некоторое перекрывание в зоне действия на зубах.
8. Устройство для чистки зубов по п. 1, в котором щетиночная область содержит множество пучков (60) щетинок, при этом в каждом пучке не более 6 отдельных щетиночных нитей, причем пучки щетинок по существу равномерно разнесены друг от друга по щетиночной области и расположены так, чтобы при работе устройства обеспечить некоторое перекрывание в зоне действия на зубах.
9. Устройство для очистки полости рта, содержащее:
помещаемое в рот устройство (20), имеющее один или более желобков (24, 25) для вмещения зубов пользователя;
приводной узел (22) для помещаемого в рот устройства; и щетиночную область (26), расположенную в по меньшей мере одном из желобков, содержащую набор щетинок, прикрепленных к желобкам для контакта с зубами и очистки зубов при работе помещаемого в рот устройства, при этом щетиночная область имеет плотность щетинок, равную 2-7%, и при этом отдельные щетинки имеют жесткость, характеризующуюся тем, что отклонение составляет не более 50% их длины при давлении кончиков щетинок, равном 6 ньютон/см2, эффективно поддерживая давление кончиков щетинок в диапазоне, достаточно высоком для эффективной очистки.
10. Устройство для очистки полости рта по п. 9, в котором максимальная жесткость щетинок определена отклонением, достигающим 50% при давлении кончиков щетинок, достигающем 85 ньютон/см2, таким образом, эффективно поддерживая давление кончиков щетинок в диапазоне для эффективной очистки, не вызывая дискомфорта у среднестатистического пользователя.
11. Устройство для очистки полости рта по п. 9, в котором плотность щетинок находится в диапазоне 2-3%.
12. Устройство для очистки полости рта по п. 9, в котором щетиночная область содержит отдельные щетиночные нити, по существу равномерно разнесенные друг от друга по щетиночной области и расположенные так, чтобы при работе устройства перекрывать зоны действия на зубах.
13. Устройство для очистки полости рта по п. 9, в котором щетиночная область содержит множество пучков (60), при этом в каждом пучке не более 6 щетиночных нитей, причем отдельные пучки по существу равномерно разнесены друг от друга по щетиночной области и расположены для обеспечения перекрывания зоны действия на зубах при работе устройства.
