Зубная щетка
Зубная щетка включает ручку и головку. Головка включает первую секцию, имеющую чистящие элементы, проходящие наружу от ее внешней поверхности. Шаровой шарнир установлен в головке смежно с первой секцией с возможностью поворота. Шаровой шарнир также включает чистящие элементы, проходящие наружу от его внешней поверхности. Головка включает упругий материал, принуждающий шаровой шарнир находиться в своей начальной позиции после вращательного движения чистящих элементов шарового шарнира. Изобретение обеспечивает эффективную чистку зубов за счет дополнительной подвижности чистящих элементов. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 8 ил.
Предпосылки изобретения
Настоящее изобретение относится в первую очередь к вручную удерживаемой и управляемой зубной щетке, которая должна включать ручку и головку. В стандартных ручных зубных щетках чистящие элементы, такие как пучки щетины, установлены в головке. После наложения зубной пасты на чистящие элементы пользователь вставляет головку щетки в рот и чистит зубы известным способом.
Обычно головка зубной щетки представляет собой конструкцию из одной части, удлиненной и симметричной по форме с каждой стороны продольной центральной линии. Обычно головка включает зафиксированные щетинки, проходящие наружу с одной поверхности головки. Были сделаны попытки обеспечить дополнительную гибкость щетинок, позволив некоторое перемещение щетинок во время использования зубной щетки. Множество патентов, например, описывают использование штифтового или шарикового шарнира, установленного в головке зубной щетки и позволяющего такое перемещение. Патент США № 5491866, например, описывает шарнирную зубную щетку, в которой штифтовой шарнир соединяет ручку и головку. Все щетинки установлены на поворачивающейся головке. Патент США № 3398421 описывает зубную щетку, в которой головка включает пару носителей, каждый из которых удерживается шаровым элементом; кроме того, единичный шаровой элемент использован для всех носителей. Никакие другие щетинки в головку не вставляются. Аналогичный метод описан в патентных рефератах японской публикации № 06327517.
Другой подход состоит в наличии множества индивидуально установленных групп щетинок, закрепленных на соответствующем шаре, как, например, описано в патенте США № 2263802 и русском патенте SU 1752336. Головка не включает никаких фиксированных щетинок. Аналогичный метод использован в щетке для волос, описанной в патенте США № 4114222.
Патент США № 4654922 описывает зубную щетку с универсальным шарниром для двух сегментов, находящихся вне головки, с шарнирами, расположенными продольно. Соответственно головка действительно включает две отдельных секции, которые проходят снаружи головки. Сама головка также может быть соединена с ручкой шаровой опорой с защелкой.
Патент США № 6088870 описывает зубную щетку, имеющую гибко установленные щетинки, которые установлены в упругой решетчатой сети.
Сущность изобретения
Задача данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить зубную щетку, в которой головка зубной щетки дополнительно к фиксированным чистящим элементам включает чистящие элементы, например щетинки, установленные на шаровом шарнире, чтобы обеспечивать дополнительную степень подвижности.
В соответствии с данным изобретением удлиненная головка прикреплена к концу ручки. Головка имеет внешнюю поверхность, от которой отходит множество чистящих элементов. Кроме того, головка включает дополнительный набор чистящих элементов, установленных на шаровом шарнире, расположенном в основном перпендикулярно внешней поверхности, так что эти чистящие элементы могут двигаться в различных направлениях, в том числе вдоль продольной оси головки.
В предпочтительном варианте реализации изобретения шаровой шарнир расположен ниже внешней поверхности головки. Шаровой шарнир включает проходящий наружу ствол, который в своей начальной позиции перпендикулярен внешней поверхности головки. На стволе установлен носитель для чистящих элементов. Ствол окружен эластомерным материалом, принуждающим ствол к возврату на свою начальную позицию.
Шаровой шарнир может быть установлен на головку как отдельный компонент, который защелкивается на месте или может быть соединен внутри полости головки гибким, упругим эластомером. Шаровой шарнир может быть собран посредством запрессовывания формовочным процессом.
Чертежи
Фиг. 1 - вид в перспективе зубной щетки в соответствии с изобретением;
фиг. 2 - боковой вид сверху зубной щетки, показанной на фиг.1;
фиг. 3 - передний вид сверху зубной щетки, показанной на фиг. 1-2;
фиг. 4 - вид сечения, взятого по фиг. 3 вдоль линии 4-4;
фиг. 5 - вид, аналогичный фиг. 4, в другой фазе действия;
фиг. 6 - вид альтернативной формы изобретения, аналогичный фиг. 4-5;
фиг. 7 - вид в плане альтернативы, показанной на фиг. 6, и
фиг. 8 - передний вид сверху следующей зубной щетки в соответствии с изобретением.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к зубным щеткам, которые помещаются в рот во время использования. Хотя на чертежах показана зубная щетка ручного обслуживания, следует понять, что раскрытие данного изобретения может быть использовано для зубных щеток механического или электрического обслуживания, где участок головки зубной щетки вибрирует, например, посредством типа двигателя, показанного в патенте США № 5625916, все подробности которого включены здесь посредством ссылки. Такая зубная щетка может включать по меньшей мере одну вибрирующую или вращающуюся секцию и может также включать по меньшей мере одну секцию, в которой чистящие элементы установлены в шаровом шарнире, как описано ниже.
Фиг. 1-3 показывают зубную щетку 10 в соответствии с изобретением. Как показано здесь, зубная щетка 10 включает ручку 12 и головку 14. Головка 14 включает фиксированную секцию 16, имеющую внешнюю поверхность 18, от которой проходят различные чистящие элементы 19, 20. Головка 14 также включает секцию, расположенную около ручки 12, которая включает шаровой шарнир 22, имеющий чистящие элементы 24. Использование шарового шарнира 22 вводит дополнительную степень подвижности, отличающуюся от изгиба прядей щетинок, если щетинки используются как чистящие элементы.
Шаровой шарнир 22 может быть установлен в головке 14 любым пригодным способом. Фиг. 4, например, показывает муфту 26, расположенную в углублении 28 с внутренней стороны головки 14, противоположной внешней поверхности 18. Шаровой шарнир 22 включает шейку или ствол 30, соединенный с носителем 32 с чистящими элементами 24, установленными на носителе 32. Ствол 30 может быть окружен эластомерным материалом 34, чтобы заполнить отверстие в головке 14, необходимое для размещения шарового шарнира, при этом все еще позволяя универсальный тип движения шарового шарнира 22.
Как показано на фиг. 4, дно носителя 32 вогнуто, чтобы соответствовать выпуклой внешней поверхности эластомера 34 и головки 14 и облегчать поворачивание носителя 32. Как также показано, шаровой шарнир 22, ствол 30 и носитель 32 являются единым целым.
Фиг. 5 показывает шаровой шарнир 22 в состоянии во время использования, где шаровой шарнир 22 вращается по направлению к ручке 12.
Преимущество включения эластомерного материала, такого как эластомерный материал 34 или упругая прокладка 38 (фиг. 6) вокруг ствола 30 шарового шарнира 22, состоит в том, что эластомер 34 или прокладка 38 обеспечивают дополнительное движение при возврате шарового шарнира 22 в свое начальное положение покоя, где ствол 30 обычно перпендикулярен продольной оси или внешней поверхности головки 14.
Фиг. 6-7 показывают альтернативный способ установки шарового шарнира 22. Как показано здесь, в головке 14 образовано гнездо 36, которое обычно имеет сферическую форму. Над гнездом 36 установлена упругая прокладка из эластомера 38. Носитель 32 имеет опорные ребра 40, прижимающиеся к прокладке 38. Во время сборки шаровой шарнир 22 защелкивается в своей позиции через центральное отверстие в прокладке 38. Когда шаровой шарнир 22 находится в гнезде 36, ребра 40 касаются прокладки 38. Вместо формирования структуры шарового шарнира как отдельного компонента шаровой шарнир может быть включен в головку 14 посредством формовочного процесса.
В обоих вариантах осуществления на фиг. 1-5 и фиг. 6-7 шаровой шарнир 22 расположен погруженным ниже внешней поверхности головки 14. Носитель 32 чистящих элементов расположен выше внешней поверхности и установлен для вращательного движения благодаря связи со стволом 30. Ствол 30 окружен эластомерным материалом 34 или эластомерной прокладкой 38, чтобы отклонять ствол 30 на его начальную позицию перпендикулярно внешней поверхности головки 14.
Хотя фиг. 1-3 показывают шаровой шарнир 22 и чистящие элементы 24 расположенными между фиксированной секцией 16 и ручкой 12, возможны другие расположения, например наличие дополнительной фиксированной секции с противоположной стороны шарового шарнира 22 или наличие шарового шарнира, расположенного на удаленном или крайнем конце, и фиксированной секции, расположенной между шаровым шарниром и ручкой. Аналогично, в то время как фиг. 1-3 показывают только единственный шаровой шарнир, изобретение может использоваться с многочисленными шаровыми шарнирами.
Как наилучшим образом показано на фиг. 3, чистящие элементы 20 расположены вдоль периферии фиксированной секции 16, обычно конфигурацией в форме буквы U. Чистящие элементы 19 расположены внутри U-образной конфигурации. Чистящие элементы 19 могут быть короче, чем чистящие элементы 20, образуя чашеобразную внешнюю поверхность концов чистящих элементов 19, 20, способствуя удержанию зубной пасты на чистящих элементах. Чистящие элементы 19 могут быть пучками щетинок, в то время как чистящие элементы 20 могут быть щетинками по формовочной технологии.
По желанию, как показано на фиг. 2, внешняя поверхность 18 головки 14 может включать вогнутое углубление 46, чтобы размещать дополняющую сформированную поверхность 44 структуры шарового шарнира. Альтернативно внешняя поверхность 18 может иметь выпуклый выступ, который должен соответствовать дополняющему вогнутому участку структуры шарового шарнира, как показано на фиг. 4. Эти дополняющие поверхности облегчают плавное перемещение носителя 32 шарового шарнира.
Как показано на фиг. 4-5, внешняя поверхность головки 14 включает углубление 29, через которое проходит ствол 30. Форма и размер углубления 29 контролируют или ограничивают степень вращения, доступного для чистящих элементов 24. В этом отношении, когда головка 14 обычно сформирована из стандартной жесткой пластмассы, края углубления должны действовать как барьер, чтобы ограничивать степень вращательного действия структуры шарового шарнира. Фиг. 5, например, показывает структуру шарового шарнира, повернутую почти до предела, который должен достигаться, когда при продолжающемся движении ствол 30 касается края углубления 29.
Как показано на фиг. 6, головка 14 включает углубление 43, в котором должна быть установлена прокладка 38. Степень вращения, допустимого для структуры шарового шарнира, должна контролироваться размерами различных компонентов. Таким образом, внешняя поверхность головки 14 должна предотвратить дальнейшее вращательное действие шарового шарнира 22, когда носитель 32 касается внешней поверхности 18.
Как показано на фиг. 4-5, эластомерный материал 34 полностью заполняет открытую область в углублении 29, таким образом эффективно действуя как отклоняющая структура, чтобы принуждать шаровой шарнир 22 вернуться в свою начальную позицию, где он обычно перпендикулярен продольной оси головки 14.
Хотя фиг. 3 показывает чистящие элементы 20 в виде единственного ряда пучков щетинок, должно быть ясно, что чистящие элементы могут быть размещены в множестве рядов. В изображенном варианте осуществления желательна открытая область для размещения чистящих элементов 19.
Любая пригодная форма чистящих элементов может быть использована для чистящих элементов 19, 20 и 24. Термин "чистящие элементы" предназначен для использования в общем значении, которое может включать стандартные волоконные щетинки, или массажные элементы, или другие формы чистящих элементов, например эластомерные пальцы или стенки, размещенные формами с округлым сечением или в любом типе желаемой формы, включая прямые участки или синусоидальные участки. Там, где использованы щетинки, они могут быть установлены блоками или секциями пучков, проходя через подходящие отверстия в блоках пучков, чтобы основания щетинок были установлены внутри или ниже блока пучков.
Следует понять, что специфическое изображение чистящих элементов показано просто для примера. Изобретение может использоваться с различными комбинациями одинаковых или различных конфигураций чистящих элементов (например, скрепленных или выполненных по формовочной технологии щетинок и т.п.) и/или с одинаковыми материалами щетинок или чистящих элементов (например, нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки и т.п.). Аналогично, в то время, как фиг. 2 показывает чистящие элементы в общем перпендикулярно внешней поверхности 18 головки 14, некоторые или все чистящие элементы могут быть наклонены под различными углами к внешней поверхности головки 14. Таким образом, можно выбирать комбинацию конфигураций чистящих элементов, материалов и ориентаций, чтобы достигать специфических требующихся результатов, предоставляющих дополнительную пользу для оздоровления полости рта, например улучшенную очистку и полировку зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.
Хотя на фиг. 1-7 показана вручную обслуживаемая зубная щетка, изобретение может также применяться, если головка включает одну или более механически или электрически обслуживаемых подвижных секций, несущих чистящие элементы. Такая подвижная секция может вибрировать вращательно, или может вибрировать линейно в продольном направлении по отношению к продольной оси головки, или может вибрировать линейно в боковом или поперечном направлении по отношению к продольной оси головки. Подвижная секция может вибрировать по направлению к внешней поверхности головки и от нее. Подвижная секция может качаться взад и вперед по отношению к внешней поверхности головки. Подвижная секция может вращаться непрерывно в одном и том же направлении, а не вибрировать. Любой пригодный движущий механизм может быть использован для получения желаемого движения подвижной секции. Там, где использованы множественные подвижные секции, все подвижные секции могут иметь одинаковый тип и направление перемещения или могут быть использованы комбинации разных движений.
На фиг. 8 показана зубная щетка 10A, включающая управляемый двигателем подвижный диск или секцию 50, имеющую чистящие элементы. Подвижная секция 50 может вращательно вибрировать, как, например, при использовании типа движущего механизма, показанного в патенте США № 5625916, или может перемещаться взад-вперед при использовании типа движущего механизма, показанного в патенте США № Re35941; все подробности обоих патентов включены здесь посредством ссылки. Кроме того, другие типы двигателей, относящиеся к вышеуказанному, могут двигать секцию 50 другими способами и в других направлениях. Хотя на фиг. 8 подвижная секция 50 показана на окончании головки, подвижная секция(секции) может быть расположена в любой желаемой позиции на головке.
Как должно быть ясно, зубная щетка 10 или 10A обеспечивает головку, которая обладает дополнительной степенью подвижности чистящих элементов. Эта дополнительная степень подвижности выполнена обеспечением чистящих элементов на структуре шарового шарнира таким образом, что чистящие элементы могут свободно двигаться фактически в любом направлении от своей начальной позиции покоя.
1. Зубная щетка, содержащая ручку, удлиненную головку, установленную на ручке, причем головка имеет внешнюю поверхность, продольную ось, первую секцию, причем фиксированные чистящие элементы установлены на упомянутую первую секцию, проходящую наружу от упомянутой внешней поверхности, при этом головка имеет вторую секцию, шаровой шарнир, установленный на второй секции, упомянутый шаровой шарнир включает носитель, чистящие элементы, установленные на упомянутом носителе, проходящие наружу от внешней поверхности, причем шаровой шарнир имеет начальную позицию, по существу, перпендикулярную продольной оси, причем шаровой шарнир выполнен с возможностью поворотного движения из начальной позиции в ответ на контакт чистящих элементов шарового шарнира с зубами пользователя, вследствие чего носитель и чистящие элементы шарового шарнира также подвижны.
2. Зубная щетка по п.1, в которой головка включает отклоняющую структуру, принуждающую шаровой шарнир возвращаться на начальную позицию.
3. Зубная щетка по п.2, в которой головка включает упругий материал, расположенный против шарового шарнира, чтобы включать отклоняющую структуру.
4. Зубная щетка по п.3, в которой шаровой шарнир включает ствол, носитель установлен на ствол, причем упомянутый гибкий материал расположен против ствола.
5. Зубная щетка по п.4, в которой головка включает гнездо, и шаровой шарнир установлен на головке путем защелкивания в упомянутом гнезде.
6. Зубная щетка по п.5, в которой шаровой шарнир проходит полностью через головку с участком шарового шарнира, открытого на поверхности головки, противоположной упомянутой внешней поверхности.
7. Зубная щетка по п.4, в которой головка включает углубление в поверхности головки, противоположной упомянутой внешней поверхности, открытая часть шарового шарнира расположена в углублении, внешняя поверхность головки имеет углубление, упомянутый ствол проходит через углубление, и упругий материал, являющийся эластомерным материалом, заполняет упомянутое углубление.
8. Зубная щетка по п.4, в которой внешняя поверхность включает углубление, в упомянутом углублении установлена упругая прокладка, причем упругая прокладка содержит упругий материал, кроме того, упругая прокладка включает отверстие, и ствол проходит через упомянутое отверстие.
9. Зубная щетка по п.8, в которой шаровой шарнир установлен в гнезде в головке, и носитель имеет множество проходящих вниз ребер, расположенных по соседству с упругой прокладкой.
10. Зубная щетка по п.4, в которой носитель и упругий материал имеют дугообразные контактирующие поверхности.
11. Зубная щетка по п.1, в которой первая секция чистящих элементов включает первый набор чистящих элементов, расположенных, по существу, в U-образной конфигурации, и второй набор чистящих элементов, расположенный внутри упомянутой U-образной конфигурации.
12. Зубная щетка по п.10, в которой первый набор чистящих элементов проходит наружу от внешней поверхности на большее расстояние, чем второй набор чистящих элементов.
13. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы первой секции представляют собой пучки щетины.
14. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы шарового шарнира представляют собой пучки щетины.
15. Зубная щетка, содержащая ручку; продолговатую головку, установленную на ручке, причем головка имеет внешнюю поверхность; гнездо в головке, расположенное на внешней поверхности; шаровой шарнир, подвижно установленный в гнезде, расположенном внутри внешней поверхности; углубление на внешней поверхности, сообщающееся с гнездом; ствол, проходящий от шарового шарнира через углубление и к, по меньшей мере, внешней поверхности, причем шаровой шарнир и ствол имеют начальную позицию, ствол, по существу, перпендикулярен внешней поверхности; носитель установлен на ствол; чистящие элементы установлены на носитель, проходящий наружу от внешней поверхности, причем шаровой шарнир и ствол способны отодвигаться от начальной позиции в ответ на контакт чистящих элементов с зубами пользователя, и отклоняющая структура в углублении, расположенном напротив ствола, чтобы принуждать ствол к возвращению на начальную позицию.
16. Зубная щетка по п.15, в которой отклоняющая структура является упругим материалом, окружающим ствол.
17. Зубная щетка по п.16, в которой упругий материал представляет собой эластомерный материал.
18. Зубная щетка по п.17, в которой носитель и упругий материал имеют дугообразные контактирующие поверхности.
19. Зубная щетка по п.16, в которой упругий материал представляют собой упругую прокладку.
20. Зубная щетка по п.15, в которой чистящие элементы выполнены в виде щетинок.
21. Зубная щетка, содержащая ручку, удлиненную головку, установленную на ручке, причем головка имеет внешнюю поверхность, фиксированные чистящие элементы, установленные на головке и проходящие наружу от упомянутой внешней поверхности, и подвижные чистящие элементы, установленные на головке посредством, по меньшей мере, одного подвижного носителя и проходящие наружу от упомянутой внешней поверхности, при этом носитель при помощи ствола соединен с шаровым шарниром, который с возможностью вращения установлен в гнезде, расположенном ниже головки противоположно внешней поверхности головки, причем подвижные элементы выполнены с возможностью поворота из начальной позиции, по существу, перпендикулярной продольной оси головки, в ответ на контакт подвижных чистящих элементов с зубами пользователя, вызывая поворотное перемещение шарового шарнира в гнезде.
22. Зубная щетка по п.21, в которой шаровой шарнир установлен с возможностью защелкивания в гнезде.
23. Зубная щетка по п.21 или 22, в которой носитель расположен выше внешней поверхности.
24. Зубная щетка по п.21 или 22, в которой участок шарового шарнира открыт на поверхности с внутренней стороны головки.
25. Зубная щетка по п.24, в которой шаровой шарнир расположен погруженным ниже поверхности внутренней стороны головки.
26. Зубная щетка по п.21 или 22, в которой носитель, ствол и шаровой шарнир являются единым целым.
27. Зубная щетка по п.26, в которой единый ствол и шаровой шарнир проходят полностью через головку от внешней поверхности до указанной внутренней стороны.
