Зубная щетка (варианты)

Зубная щетка содержит рукоятку и головку, крепящуюся к рукоятке и имеющую ось изгиба. Головка выполнена из гомогенного материала и имеет большую гибкость, чем рукоятка. Головка имеет форму, которая является сужающейся от ближнего к дальнему ее концу для улучшения ее гибкости. Чистящие элементы расположены в пазах головки. Предусмотрен второй вариант выполнения зубной щетки, в которой чистящие элементы закреплены в головке при помощи скобок, выровненных по оси изгиба головки. Изобретение обеспечивает качественную очистку зубов и упрощение сборки головки зубной щетки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Предшествующий уровень техники

Настоящее изобретение относится к зубной щетке, как ручной, так и к щетке с приводом, которая включает в себя рукоятку и головку. К головке крепятся чистящие элементы, такие как пучки щетинок и/или эластомерные щетки. Когда на чистящие элементы наносится зубная паста, пользователь помещает головку в рот и чистит зубы известным способом.

Головка традиционной зубной щетки, как правило, имеет плоскую или слегка измененную поверхность, к которой крепятся чистящие элементы. Как правило, чистящие элементы являются нитями из пластикового материала (материалов), собранными в пучки, узлы или другие группы. Задача многих зубных щеток состоит в том, чтобы приспособить профиль чистящих элементов к профилю очищаемых зубов. Достижение этой задачи усложняется проблемой подбора профиля зубной щетки к сложной поверхности обычного ряда человеческих зубов. Последние, как правило, расположены по С-образным кривым, что требует от зубной щетки соответствия и выпуклой внешней кривой и вогнутой внутренней кривой. Дополнительно зубная щетка должна обладать способностью чистить неровности на поверхности зубов, также как и внутреннюю межзубную область.

В известных технических решениях были предприняты различные попытки для приведения в соответствие сложной формы человеческого рта и соответствующих сложностей в чистке зубов и десен во рту. Одним из подходов к этой проблеме является создание гибкой головки зубной щетки.

Патент США №2706825 описывает съемную головку со щетинками для зубной щетки. Съемная головка является волнообразной таким образом, что ряды щетинок движутся в направлении, совпадающем с осью рукоятки зубной щетки.

Патент США №5651158 описывает рукоятку зубной щетки с сегментированной головкой, в которой соединяющиеся сегменты сцепляются при помощи эластомерного материала. Сегменты изначально сориентированы поперек продольной оси зубной щетки, но могут также быть сориентированы параллельно ее оси.

Патент США №6408476 описывает другую форму сегментированной головки зубной щетки, с поперечными пазами и эластомерными участками, соединяющими сегменты. Также описывается способ изготовления такой головки.

Применение эластомерного материала внутри складок рукоятки зубной щетки является предметом Патента США № 5903949.

Публикация № WO96/02165 Международной Заявки описывает пружинистую гибкую головку зубной щетки со щетинками, содержащую щетинки с, как правило, вогнутой поверхностью. Головка, будучи гибкой, может изгибаться при чистке зубов для размещения различных профилей зубов пользователя. Пазы, поперечные или параллельные продольной оси зубной щетки, наполненные эластомерным материалом, обеспечивают изгиб по длине или поперек зубной щетки (страницы 4-5).

Концевой участок головки зубной щетки гибко присоединен к остальной жесткой части головки в описании публикации № WO 97/07707 Международной Заявки. Гибкий пластичный материал образует связующее звено (шарнир), который соединяет две части головки (страницы 2-3). При использовании концевой участок головки может быть отогнут назад относительно остальной жесткой части головки, таким образом позволяя головке лучше приспосабливаться к изогнутой форме зубов пользователя.

Другая гибкая головка зубной щетки описана в описании к Европейскому Патенту № ЕР 0577656 В1.

Краткое содержание изобретения

Обычным явлением среди вышеупомянутых подходов к обеспечению гибкой головки является применение различных материалов по всей головке для достижения заданной гибкости. Большинство из вышеописанных образцов предшествующего уровня техники используют эластомерные материалы в соединениях в конструкции головки для обеспечения этой гибкости. Настоящее изобретение предлагает достичь гибкости, применяя гомогенные материалы для головки вместо отдельных участков головки с изменяющимися физическими свойствами. Такой подход предлагает значительное облегчение сборки гибкой головки зубной щетки.

Предпочтительный материал для образования головки обладает достаточной жесткостью для поддержания структуры головки и удержания чистящих элементов на месте внутри головки, в то же время обладая желаемой гибкостью. Такая желаемая смесь качеств может быть достигнута смешиванием одного или более материалов перед формовкой. В предпочтительной смеси используется большой процент (до приблизительно 50%) термопластического эластомера (ТРЕ) с полипропиленом. Процент соответствующих компонентов будет изменяться с геометрией головки, в более тонкой головке обычно необходимо меньше ТРЕ для гибкости.

Из-за применения в головке более мягкого материала удержание чистящих элементов в головке может потребовать особого внимания. Таким образом, следует уделить специальное внимание помещению скобок для правильного крепления чистящих элементов. Как вариант, группы или пучки чистящих элементов могут быть укреплены в гибкой головке согласно настоящему изобретению при помощи техники формирования под давлением (IMT) для размещения и удержания щетинок зубной щетки. В процессе формирования щетинки предпочтительно крепятся при образовании рукоятки зубной щетки или по меньшей мере при образовании головки.

Описание чертежей

Фиг.1 - фрагмент вида сверху головки зубной щетки, показывающий размещение групп щетинок (пучков) и скобок, удерживающих щетинки в головке.

Фиг.2 - схематичный фрагмент вида сверху одного пучка щетинок, помещенного в отверстие гибкой головки этой зубной щетки.

Фиг.3 - фрагмент боковой вертикальной проекции, частично вырезанный, показывающий гибкую обшивку щетинок в головке зубной щетки.

Фиг.4 - поперечное сечение вида с торца, взятое по линии 4-4 с Фиг.3, с пунктирной линией движения щетинок внутри гибкой головки.

Фиг.5 - фрагмент вида сбоку электрической зубной щетки, имеющей гибкую съемную головку.

Подробное описание изобретения

Зубная щетка 10 согласно настоящему изобретению включает в себя рукоятку 12 и головку 14. Головка 14 предпочтительно изготовлена из гибкого пластичного материала, содержащего смесь термопластических эластомеров, например продаваемых под маркой KRATON®, и полипропилена. Эта смесь и смеси, подобные ей, обеспечивают уникальную комбинацию гибкости и структурной целостности для головки зубной щетки.

Желаемая гибкость головки 14 также является функцией ее формы и толщины. Таким образом, как показано на Фиг.3, толщина головки 14 может постепенно уменьшаться или быть конической по направлению к дальнему концу зубной щетки 10 для улучшения гибкости головки 14.

В то время как целью настоящего изобретения является обеспечение гибкости головки 14, рукоятка 12, как правило, должна быть более жесткой, чтобы пользователь мог контролировать силу прижатия зубной щетки 10 к зубам. Для достижения этой задачи желательно включить более жесткий пластик в по меньшей мере участок рукоятки 12 зубной щетки 10. Для достижения этого соединения гибкой головки и относительно жесткой рукоятки, могут быть несколько подходов. Гибкая смесь KRATON® и полипропилена может быть применена как внутренний материал 16 для рукоятки, окруженный более жесткой пластиковой оболочкой 18. И наоборот, сердцевина 16 может быть изготовлена из более жесткого материала и оболочка 18 может быть изготовлена из ТРЕ и полипропиленовой смеси. Как показано на Фиг.3, последнее воплощение обеспечивает мягкую на ощупь рукоятку и таким образом является желательной особенностью в большинстве применений.

Применение более гибкого материала смеси для головки 14 представляет некоторые особые результаты, относящиеся к размещению и удержанию чистящих элементов 20 в головке 14. При изгибе гибкой головки 14 отверстия 22 в головке 14, которые удерживают чистящие элементы 20, могут быть вытянуты или расширены, как показано на Фиг.2. Более конкретно один размер отверстия 22 может быть увеличен, как показано расстояниями, показанными на Фиг.2. Такое увеличение отверстия 22 может ослабить удержание конца пучка 24 чистящих элементов 20, помещенных в головку 14. Для минимизации вероятности того, что какая-либо из групп чистящих элементов 20 может быть вырвана из отверстия 22 в головке 14, желательно тщательно сориентировать скобки 26, применяемые для крепления конца пучка чистящих элементов 20 в отверстии 22. Таким образом, как показано на Фиг.1, если головка 14 изгибается вдоль линии, перпендикулярной продольной оси зубной щетки 10, как показано стрелками на фигуре, скобки 26 предпочтительно выровнены с осью изгиба. Таким образом, имеет место минимальное движение скобок при изгибе.

Альтернативным средством для улучшения удержания чистящих элементов 20 в гибкой головке 14 является процесс формования под давлением. Описания этого процесса, используемого для изготовления зубных щеток, можно найти в Патентах США № 5390984; 5533791 и 5609890, описание которых приводится здесь в качестве ссылки.

В процессе формования под давлением концы пучков 24 чистящих блоков 20 удерживаются на месте в процессе образования головки 14. Закругленные концы 24 принимают грибообразную форму (см. Фиг.3 и 4), которая по существу окружена смесью ТРЕ/полипропилен, используемой для формования головки 14. Такая грибообразная форма помогает удержать концы пучка 22 чистящих элементов 20 на месте, даже когда одна ось головки 14 растягивается. Для дополнительного улучшения удержания чистящих элементов 20 в головке 14 процесс формования под давлением может быть исполнен с местным нагревом для частичного расплавления концов пучков 24 чистящих элементов 20, так что между концами 24 образуется перемычка (мост) 25. Как показано на Фиг.4, эта перемычка 25 объединяет различные группы чистящих элементов на концах 24. Гибкая головка 14 затем напрессовывается на перемычку 25. Это значительно улучшает удержание чистящих элементов 20 в головке 14. Такое перемыкание особенно эффективно при удержании чистящих элементов 20 на месте, когда головка 14 изгибается в направлении, когда чистящие элементы движутся вбок относительно продольной оси зубной щетки 10, как показано на Фиг.4.

В качестве чистящих элементов 20 может быть использована любая форма чистящих элементов при широком использовании изобретения. Термин «чистящие элементы» должен быть использован в обычном смысле, который может включать традиционные волокнистые щетинки или массажные элементы или другие формы чистящих элементов, такие как эластомерные пальчики или стенки, расположенные по кругу в поперечном сечении, или любой другой формы, включая прямые участки или синусоидальные участки.

Следует понимать, что специальная иллюстрация чистящих элементов приведена просто в целях примера. Изобретение может быть исполнено с множеством комбинаций из одной или различных конфигураций чистящих элементов (например, прикрепленные скобками или опрессованные под давлением щетинки и т.д.) и/или из одного материала щетинок или чистящего элемента (такого как нейлоновая щетина, спиральная щетина, каучуковая щетина и т.д.). Аналогично, хотя Фиг.3-4 показывают чистящие элементы в основном перпендикулярные головке 14, некоторые или все чистящие элементы могут быть наклонены под разными углами по отношению к внешней поверхности головки 14. Таким образом, возможно выбрать комбинацию конфигураций чистящих элементов, материалов и ориентаций для достижения особых предполагаемых результатов для приобретения дополнительных преимуществ гигиены полости рта, например улучшенная чистка, полировка зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.

Изобретение может быть также выполнено, когда головка 14 включает в себя один или более работающих от электричества подвижных участков, имеющих чистящие элементы.

Фиг.5 показывает зубную щетку 10А, которая включает в себя работающий от электричества подвижный диск или отделение 40, имеющее чистящие элементы. Подвижное отделение 40 может качаться вращательно, например при помощи механизма привода, показанного в Патенте США № 5626916, или может двигаться внутрь и наружу при помощи механизма привода, описанного в Патенте США № Re35941; все подробности обоих патентов приведены здесь для ссылки. Как вариант, другие типы приводов, помимо вышеупомянутых, могут двигать отделение 40 другими способами и в других направлениях. Хотя Фиг.5 показывает подвижное отделение 40 на одном конце головки, подвижное отделение (отделения) могут быть расположены в любом желаемом месте на головке.

1. Зубная щетка, содержащая рукоятку, головку, крепящуюся к рукоятке и имеющую ось изгиба, причем головка выполнена из гомогенного материала и имеет большую гибкость, чем рукоятка, и имеет форму, которая является сужающейся от ближнего к дальнему ее концу для улучшения ее гибкости, и чистящие элементы, расположенные в пазах в головке.

2. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы крепятся к головке формованием под давлением.

3. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы крепятся к головке при помощи скобок, выровненных по оси изгиба головки зубной щетки.

4. Зубная щетка по п.2, в которой по меньшей мере некоторые из концов пучков чистящих элементов присоединяются друг к другу в течение формирования головки при помощи формования под давлением.

5. Зубная щетка по п.1, в которой головка отформована из смеси термопластического эластомера и полипропилена.

6. Зубная щетка по п.5, в которой по меньшей мере часть рукоятки отформована из смеси термопластического эластомера и полипропилена.

7. Зубная щетка по п.6, в которой по меньшей мере часть ручки окружена жесткой оболочкой.

8. Зубная щетка по п.6, в которой по меньшей мере часть ручки окружает жесткую сердцевину.

9. Зубная щетка по п.1, в которой головка зубной щетки, включая чистящие элементы, изготавливается за один этап.

10. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы включают в себя массажные элементы.

11. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы включают в себя резиновые элементы.

12. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы включают в себя эластомерные элементы.

13. Зубная щетка, содержащая рукоятку, головку, крепящуюся к рукоятке и имеющую ось изгиба, причем головка имеет большую гибкость, чем рукоятка, и имеет форму, которая является сужающейся от ближнего к дальнему ее концу для улучшения ее гибкости, и чистящие элементы, расположенные в пазах в головке, при этом чистящие элементы закреплены в головке при помощи скобок, выровненных по оси изгиба головки.

14. Зубная щетка по п.13, в которой головка выполнена из гомогенной смеси термопластического эластомера и полипропилена.

15. Зубная щетка по п.14, в которой по меньшей мере часть рукоятки отформована из смеси термопластического эластомера и полипропилена.

16. Зубная щетка по п.15, в которой по меньшей мере часть ручки окружена жесткой оболочкой.

17. Зубная щетка по п.15, в которой по меньшей мере часть ручки окружает жесткую сердцевину.

18. Зубная щетка по п.13, в которой головка зубной щетки, включая чистящие элементы, изготавливается за один этап.

19. Зубная щетка по п.13, в которой чистящие элементы включают в себя резиновые элементы.

20. Зубная щетка по п.13, в которой чистящие элементы включают в себя эластомерные элементы.