Капа для чистки зубов с регулируемыми длиной дуги и/или шириной дуги
Изобретение относится к области медицины, в частности к устройствам для чистки зубов, и предназначено для чистки всей зубной дуги. Капа для чистки зубов содержит узел дугообразного основания, первый гибкий стержневой элемент, две боковые каретки и приводной узел. Узел дугообразного основания содержит два боковых участка и промежуточный центральный участок. Передние концы двух боковых участков соединены с возможностью поворота с противоположными концами центрального участка таким образом, что задние концы боковых участков являются перемещаемыми наружу и внутрь, с обеспечением регулируемой ширины капы. Первый гибкий стержневой элемент с винтовой резьбой соединен на его свободных концах с задними концами боковых участков узла основания, чтобы поддерживать аркообразную форму стержневого элемента, подобную форме узла основания. Две боковые каретки установлены на противоположных сторонах стержневого элемента и содержат установленные на них элементы для чистки зубов. Приводной узел для перемещения двух боковых кареток расположен вдоль противоположных сторон стержня для чистки зубов. Изобретение позволяет пользователю индивидуально настроить устройство для адаптации к его внутриротовой геометрии. 9 з.п. ф - лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится, в общем, к приспособлениям-капам для чистки зубов и, в частности, относится к капе с регулируемыми геометрическими характеристиками конструкции.
Приспособления-капы для чистки зубов известны и обладают преимуществом внутренне присущей способности эффективной и быстрой чистки, при которой все поверхности всех зубов пользователя очищаются одновременно, надежно и равномерно, без необходимости какого-либо управления пользователем. Надежная чистка приспособлением-капой обеспечивается легче, чем, например, зубной щеткой, в том числе электрической зубной щеткой. Однако в процессе осуществления приспособлений-кап для чистки зубов следует решить некоторые задачи, в том числе эффективного привода очищающего участка приспособления и адаптации к диапазону изменения внутриротовых геометрических характеристик. Внутриротовая геометрия пользователей может изменяться по ширине, т.е. в поперечном направлении, а также по длине, т.е. в переднезаднем направлении.
Известны различные способы индивидуальной настройки капы соответственно внутриротовой геометрии пользователя, включая подрезание капы до правильной длины или использование в капе материала, который можно смягчать в кипящей воде и затем подгонять соответственно внутриротовой геометрии пользователя, но данные способы обычно не одобряются потребителем, как показали группы испытуемых и опрашиваемых. Другой способ эффективной индивидуальной настройки капы соответственно индивидуальным геометрическим характеристикам состоит в сканировании специалистом-стоматологом дентальной геометрии пользователя и затем в подгонке или адаптации капы к данной конфигурации. Недостаток данной системы, несмотря на реальную эффективность при индивидуальной настройке, состоит в том, что необходимо участие специалиста, что включает значительные дополнительные затраты и требует больших временных затрат.
Соответственно желательно обеспечить устройство капы, которое может быть легко индивидуально настроено пользователем для адаптации к внутриротовой геометрии пользователя, в частности к разным значениям ширины и длины.
Соответственно капа для чистки зубов содержит: узел дугообразного основания, содержащий два боковых участка и промежуточный центральный участок, при этом передние концы двух боковых участков соединены с возможностью поворота с противоположными концами центрального участка таким образом, что задние концы боковых участков являются перемещаемыми наружу и внутрь, с обеспечением регулируемой ширины капы; первый гибкий стержневой элемент с винтовой резьбой, соединенный на его свободных концах с задними концами боковых участков узла основания, чтобы поддерживать аркообразную форму стержня, подобную форме узла основания; две боковые каретки, установленные на противоположных сторонах стержневого элемента, причем боковые каретки содержат установленные на них элементы для чистки зубов; и приводной узел для привода двух боковых кареток вдоль противоположных сторон стержня для чистки зубов.
Фиг. 1 - вид сверху части системы капы, описанной и заявленной в настоящей заявке.
Фиг. 2 - вид сверху системы, показанной на фиг. 1, с двумя очищающими элементами.
Фиг. 3 - вид в разрезе участка очищающего элемента системы, показанной на фиг. 2.
Фиг. 4 - вид сверху системы капы, которая содержит два боковых очищающих элемента и передний очищающий элемент.
Фиг. 5 - вид сверху, показывающий перемещение боковых очищающих элементов во время работы приспособления.
Фиг. 6 - вид сверху, показывающий перемещение переднего очищающего элемента во время работы приспособления.
Фиг. 7 - вид сверху другого варианта осуществления системы капы.
Фиг. 1 представляет вид сверху капы для чистки зубов, очищающий участок которой выполнен с возможностью вставки в рот пользователя. Капа, обозначенная, в общем, позицией 10 на фиг. 1, содержит узел 12 основания. Узел 12 основания в показанном варианте осуществления содержит три жестких элемента 14, 16 и 18. Жесткие элементы 14 и 16 расположены с противоположных сторон капы и соответствуют боковым дентальным областям рта, промежуточный жесткий элемент 18 расположен между двумя боковыми элементами 14 и 16 и соответствует передней дентальной области. Два боковых элемента 14 и 16 соединены с противоположными концами промежуточного жесткого элемента посредством шарниров 20, 22 или аналогичных элементов, что допускает поворот боковых элементов из стороны в сторону. Данное перемещение боковых элементов основания допускает индивидуальную настройку (изменять) под ширину внутриротовой геометрии, как показано стрелками вблизи задних концов 25 и 27 элементов 14 и 16 основания.
Три элемента основания формируют конструктивную основу для капы 10. В показанном варианте осуществления два боковых элемента основания выполнены из жесткого материала, являются плоскими и обычно составляют около 0,5 дюймов (12,7 мм) по ширине вдоль большей части их длины и 0,1-0,3 дюймов (2,54-7,62 мм) по толщине, однако, приведенные размеры могут изменяться. Промежуточный элемент основания также составляет около 0,5 дюймов (12,7 мм) по ширине и 0,1-0,3 дюймов (2,54-7,62 мм) по толщине. Три элемента основания могут изменяться по своей точной периферической конфигурации. На нескольких фигурах показано одинаковое устройство.
На узле 12 основания установлен гибкий стержень 30. Стержень 30 содержит винтовую резьбу, при этом винтовая резьба на одной стороне капы нарезана в одном направлении, а на другой стороне нарезана в противоположном направлении. Гибкий стержень в показанном варианте осуществления имеет диаметр, приблизительно, 1/8 дюймов (3,2 мм,) и соединен на своих противоположных свободных концах 33, 35 с задними концами двух боковых элементов, чтобы поддерживать аркообразную форму стержня, так что он, по существу, следует конфигурации узла основания.
Узел 36 электродвигателя с редуктором соединен со стержнем, чтобы приводить в движение резьбовой стержень, и закреплен к узлу основания в крайнем переднем месте капы. Узел электродвигателя с редуктором, соединенный как со стержнем, так и с узлом основания, помогает поддерживать конфигурацию стержня относительно узла основания, т.е. чтобы стержень соответствовал форме узла основания, как наиболее отчетливо показано на фиг. 1.
Когда электродвигатель работает, винтовая резьба на одной стороне капы будет вращаться в одном направлении, а винтовая резьба на другой стороне капы будет вращаться в другом направлении. На фиг. 2 показаны очищающие каретки 40, 42, установленные на две противоположные стороны стержня 30, который прикреплен на его концах к задним концам соответствующих им боковых элементов основания, как отмечено выше, таким образом, что стержень следует форме узла элементов основания. В показанном варианте осуществления каждая очищающая каретка приблизительно равна 1 дюйм (25,4 мм) в длину и 0,7 дюймов (18 мм) в ширину, и 1 дюйм (25,4 мм) в высоту. Боковые каретки обычно очищают молярные области зубов. Каретки имеют поперечное сечение в форме буквы H, как показано на фиг. 3, с очищающими щетинками 43, расположенными на внутренних поверхностях формы H. Щетинки приспособлены для очистки поверхностей зубов; конфигурация H каретки обеспечивает в результате, что щетинки механически контактируют с зубами и очищают их как на верхней, так и на нижней челюстях одновременно, включая боковые поверхности и плоские верхние поверхности зубов. Следует понимать, что хотя каретки в показанном варианте осуществления имеют щетинки для чистки зубов, возможно использование других устройств для чистки зубов, включая накладки или другие аналогичные очищающие элементы. Каретки перемещаются на стержне таким образом, что крайние задние концы кареток 46 и 44 перемещаются за конец стержня на некоторую величину длины каретки, вплоть до 2/3 длины.
Приведенное устройство обеспечивает возможность индивидуальной настройки на разные длины приспособления. Как упоминалось выше, возможность индивидуальной настройки по ширине обеспечивается устройством элементов основания/стержня, в которой боковые элементы можно легко смещать наружу/внутрь относительно переднего элемента, для подгонки к конкретной внутриротовой геометрии пользователя.
Приспособление обычно, но не обязательно содержит также переднюю каретку 48, как показано на фиг. 4. Передняя каретка 48 является сходной по устройству с боковымм каретками 40 и 42. Передняя каретка выполнена с возможностью перемещения вдоль отдельного переднего стержня 52, чтобы чистить передние зубы. Передняя каретка перемещается собственным отдельным устройством 50 электродвигателя с редуктором. Следовательно, передняя каретка 48 приводится в движение независимо от двух боковых кареток 40 и 42 на своем собственном стержне. Устройство, показанное на фиг. 4, с двумя боковыми каретками, перемещаемыми вдоль стержня 30, и передней кареткой 48, перемещаемой вдоль стержня 52, является предпочтительным устройством, поскольку оно полностью охватывает все зубы пользователя.
Для правильной работы капа нуждается в базировании приспособления во время работы следующим образом. Когда передняя каретка 48 зафиксирована и не перемещается (не чистит), она обеспечивает возможность базирования для перемещения боковых кареток 40 и 42, которые ходят вдоль соответствующих боковых участков стержня вследствие работы редуктора 36 электродвигателя. Боковые каретки перемещаются по своим отдельным маршрутам по синусоидальной или колебательной схеме. Обычно каждая из боковых кареток будет охватывать (чистить) короткое расстояние, например 1 см или около этого, в одном местоположении, и затем поступательно перемещаться механически к следующему участку стержня, где каретки снова будут колебаться на коротком расстоянии. Данное действие продолжается, пока не охватывается все расстояние хода, и не очищаются все молярные зубы. В альтернативном варианте боковые каретки могут охватывать все расстояние хода за одно колебание. Частота колебаний является относительно низкой, обычно в диапазоне, например, от ½ до 5 Гц.
Как указано выше, на следующей стадии работы капы боковые каретки остаются неподвижными и обеспечивают базирование для перемещения/работы передней каретки, которая чистит передние зубы по мере того, как она выполняет колебания взад-вперед по передним зубам с частотой, сходной с частотой боковых кареток, ½ - 5 Гц. Схема рабочего перемещения передней каретки и двух боковых кареток такова, что общее перемещение боковых кареток будет в какой-то степени перекрывать перемещение передней каретки.
В результате работы капы вся внутриротовая (зубная) геометрия пользователя чистится/очищается тщательно и надежно. Одно важное преимущество капы состоит также в том, что никакие зубы не пропускаются случайно, например, из-за неправильных методов, применяемых пользователем при чистке щеткой, и все зубы очищаются приблизительно одинаково. Данное преимущество исключает недостаток управления человеком, при котором некоторые зоны рта неизбежно не подвергаются соответствующей тщательной очистке. Показанное устройство узла основания/стержня устраняет существенный недостаток обычных кап тем, что данное устройство в удобной форме обеспечивает требуемую возможность индивидуальной настройки под конкретного пользователя как по ширине, так и по длине капы.
Следует понимать, что, как показано на фиг. 7, можно применить две каретки 60, 62 с одним электродвигателем/редуктором 64, расположенным в крайнем переднем месте капы, с перемещением на одном стержне 66. В данном устройстве имеется неподвижный базирующий элемент 68, устанавливаемый на передних зубах, при этом две боковые каретки охватывают почти все зубы от последних моляров до передних зубов. Очень небольшая центральная часть области передних зубов будет оставаться нечищенной. Предпочтительным решением является использование трех кареток, чтобы обеспечивать полный охват всех зубов во внутриротовой геометрии.
Соответственно раскрыта капа, в которой применяется сочетание жесткой пластины основания и гибкого стержня с винтовой резьбой вместе с множеством очищающих кареток, которые при посредстве электродвигателя и редуктора могут надежно очищать все зубы за одну операцию. Устройство гибкого стержня с винтовой резьбой, в котором винтовые резьбы перемещаются в противоположных направлениях вдоль двух боковых сторон, обеспечивает требуемое устройство привода. Передние зубы очищаются передней кареткой, перемещающейся на переднем стержне.
Хотя в настоящей заявке раскрыт предпочтительный вариант осуществления изобретения с целью пояснения, следует понимать, что в вариант осуществления можно вносить различные изменения, модификации и подстановки, не выходящие за пределы существа изобретения, которое определяется нижеследующей формулой изобретения.
1. Капа (10) для чистки зубов, содержащая:
узел (12) дугообразного основания, содержащий два боковых участка (14, 16) и промежуточный центральный участок (18), при этом передние концы двух боковых участков (14, 16) соединены с возможностью поворота с противоположными концами центрального участка (18) таким образом, что задние концы (25, 27) боковых участков (14, 16) являются перемещаемыми наружу и внутрь, с обеспечением регулируемой ширины капы (10);
первый гибкий стержневой элемент (30) с винтовой резьбой, соединенный на его свободных концах (33, 35) с задними концами (25, 27) боковых участков (14, 16) узла (12) основания, чтобы поддерживать аркообразную форму стержневого элемента (30), подобную форме узла (12) основания;
две боковые каретки (40, 42), установленные на противоположных сторонах стержневого элемента (30), причем боковые каретки (40, 42) содержат установленные на них элементы (43) для чистки зубов; и
приводной узел (36) для перемещения двух боковых кареток вдоль противоположных сторон стержня (30) для чистки зубов.
2. Капа (10) по п. 1, в которой боковые каретки (40, 42) сформированы и расположены так, чтобы выступать за конец первого стержневого элемента на выбранное расстояние, когда боковые каретки (40, 42) достигают свободных концов (33, 35) первого стержневого элемента (30), тем самым обеспечивая регулируемую длину капы (10), в зависимости от того, насколько выступают каретки (40, 42).
3. Капа (10) по п. 1, содержащая переднюю каретку (48), перемещающуюся по второму стержневому элементу (52) с винтовой резьбой, прикрепленному к узлу (12) основания в передней части капы (10), и соответствующий узел (50) электродвигателя и привода для перемещения передней каретки (48) взад-вперед по передним зубам вдоль второго стержневого элемента (52), при этом передняя каретка (48) также содержит установленные на ней элементы (43) для чистки зубов.
4. Капа (10) по п. 3, в которой каретки (40, 42, 48) имеют поперечное сечение в форме буквы Н, чтобы очищать боковые поверхности и верхние и нижние поверхности зубов как на верхней, так и на нижней челюстях.
5. Капа (10) по п. 3, в которой передняя каретка (48) остается неподвижной, чтобы обеспечивать базирование для перемещения боковых кареток (40, 42) и наоборот.
6. Капа (10) по п. 3, в которой ход двух боковых кареток (40, 42) и передней каретки (48) по стержневому элементу (30, 52) настроен таким образом, чтобы обеспечивать взаимное перекрытие охвата двумя боковыми каретками (40, 42) и передней кареткой (48).
7. Капа (10) по п. 1, в которой первый стержневой элемент (30) с винтовой резьбой содержит первый участок с винтовой резьбой для одной стороны капы (10) в одном направлении и второй участок с винтовой резьбой для другой стороны капы (10) в противоположном направлении.
8. Капа (10) по п. 1, в которой узел (12) основания выполнен из жесткого материала.
9. Капа (10) по п. 1, содержащая отдельный базирующий элемент (68), расположенный в передней части капы (10).
10. Капа (10) по п. 1, в которой к узлу основания (12) прикреплен узел (36) электродвигателя и редуктора для боковых кареток (40, 42).
