Brevet FR2570940A1 — publié le 19860404

La présente invention concerne une brosse b poils rétractables, notamment pour le brossage de sur- faces de relief complexe et par exemple pour le brossage des dents. Les brosses traditionnelles comportent des touffes de poils dont une première extrémité est emprisonnée dans une tête de brosse, dont cette extrémité est solidaire, et dont une deuxième extrémité est libre et utilisée pour le brossage t les extrémités libres respectives des différentes touffes présentent une surface enveloppe qui peut se déformer légèrement par flexion des poils au contact d'une surface b brosser mais qui, cependant, lorsque cette surface présente un relief trop prononcé, ne peut s'adapter avec suffisamment de précision à cette surface et, surtout, assurer un contact avec cette dernière moyennant une pression partout suffisante pour assurer un brossage correct. Ainsi, dans le cas des brosses à dents, la volonté de l'utilisateur de faire pénétrer les poils de la brosse dans l'espace inter-dentaire, exprimée par une application énergique de la brosse contre les dents, ne fait que conduire à l'application d'un effort excessif sur ces dernieres et sur la gencive sans que l'effort appliqué soit pour autant suffisant dans l'espace inter-dentaire, et le brossage n'est pas satisfaisant. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient, en proposant une brosse dont les touffes de poils puissent se rétracter élastiquement, indépendamment des unes des autres, vers l'intérieur de la brosse de façon b permettre une adaptation perma nente de la surface enveloppe définie par les extrémités libres de ces touffes b la surface à brosser, et ceci sans qu'il en résulte de différence notable dans l'inten- sité de l'effort appliqué sur les différentes zones de cette dernière par les différentes touffes de poils. A cet effet, il est proposd selon l'invention une brosse comportant une tête de brosse rigide et un nombre déterminé de touffes de poils dont chacune présente une première extrémité emprisonnée dans la tête de brosse et une deuxième extrémité libre destinée au contact avec une surface à brosser, cette brosse se caractérisant en ce que la tête de brosse présente - une paroi rigide (6) solidaire de la tête de brosse (1) et présentant une première face (7), une deuxième face (8), et une pluralité d'alésages (9) traversant cette paroi (6) de la première face (7) de celle-ci à la deuxième face (8) suivant des axes respectifs (10) déterminés, lesdits alésages (9) étant prévus en un nombre identique à celui des touffes de poils (3) et chacun d'entre eux recevant l'une respective de.ces touffes (3), au coulissement relatif suivant l'axe respectif (10), cette touffe (3) étant alors orientée suivant cet axe (10) et présentant sa deuxième extrémité (15) en saillie par rapport à la deuxième face (8) de la paroi (6) et une zone (16), intermédiaire entre lesdites extrémités (14, 15), engagée dans l'alésage respectif (9), cette zone intermédiaire (16) et l'alésage (9) présentant transversalement audit axe (10) des sections respectives complémentaires, - un bloc (5) d'un matériau élastiquement compressible, présentant une face (25) élastiquement déformable sensiblement ponctuellement, superposée à la première face (7) de la paroi (6) en regard desdits alésages (9) et des premières extrémités (14) des touffes (3), ledit bloc (5) dtant en appui contre la tête de brosse (1) b l'opposd de ladite face (25) du bloc (5), pour établir un contact entre cette face (25) du bloc (5) et la première face (7) de la paroi (6), - des moyens de butée mutuelle (14, 13) imposant une limite audit coulissement dans un sens allant de la première face (7) vers la deuxième face (8) de la paroi (6), pour établir un contact entre la première extrémité (14) e chaque touffe (3) et ladite face (25) du bloc (5). D'autres E,aractéristiques et avantages de la brosse selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. Sur ces dessins - la figure 1 montre une brosse à dents réalisée conformdment à la présente invention, en coupe par un premier plan médian tel que le plan I-I de la figure 2, - la figure 2 montre cette brosse en coupe par un deuxième plan approximativement médian, perpendiculaire au premier, tel que le plan II-II de la figure 1, - la figure3 illustre, sur un détail agrandi de la figure 1, les possibilités de rétraction élastique des touffes de poils d'une brosse réalisée conformément à la présente invention. Waturellement, bien que ces figures illustrent une brosse à dents, le domaine d'application de la présente invention n'est pas limité à ce type de brosse et l'homme du métier adaptera à d'autres types de brosses les dispositions qui vont être décrites, sans pour autant sortir du cadre de cette invention. Sur les figures, on a désigné par 1 une tête plate d'une brosse telle qu'une brosse à dents, présentant une face plane 2 sur laquelle cette tête 1 porte une pluralité ae touffes 3 de poils, disposées suivant des orientations respectives approximativement paral lèles entre elles et perpendiculaires à la face 2. Dans la tête de brosse 1 est aménagée une cavité 4 qui débouche dans la,face 2, laquelle l'entoure de toutes parts, et qui présente dans l'exemple illustré la forme générale d'un parallélépipède rectangle, définie par la face 2, par une face de fond 21 également planeet parallèle à la face 2, et par un chant 24 perpendiculaire aux faces 2 et 21 ; à l'intérieur de la cavité 4 est logé un bloc 5 d'un matériau élastiquement compressible, présentant lorsqu'il n'est pas comprimé une forme complémentaire de celle de la cavité 4, à savoir dans cet exemple la forme d'un parallélépipède rectangle délimité par une face 25 plane, coplanaire avec la face 2, une face 26 plane et parallèle à la face 25, en contact à plat avec la face de fond 21 de la cavité 4, et un chant 27 perpendiculaire aux faces 25 et 26, et épousant le chant 24 de la cavité 4. Le bloc 5 est en un matériau élastomère choisi pour sa faculté de subir, au moins au niveau de sa face 25 et à proximité immédiate de celle-ci, des déformations élastiques approximativement ponctuelles par compression, et pour son caractère anisotrope au moins à proximité immédiate de cette face 25 ; dans le cas d'une brosse à dents, il est de préférence hydrophobe pour ne pas s'imbiber d'eau. Le bloc 5 est emprisonné dans la cavité 4 par superposition à plat, à sa face 25 supposée non ddformée ainsi qu'à la.face 2 de la tête de brosse 1, d'une plaque 6 réalisée comme la tête de brosse 1 en un matériau rigide et par exemple en matière plastique, et solidarisée avec la tête de brosse 1. La plaque 6 présente une première face plane 7 tournée vers la face 2 et vers la cavité 4, cette face 7 étant en contact à plat avec la face 2 et, lorsque la face 25 du bloc 5 n'est pas déformée, avec cette face 25 du bloc 5, et une deuxième face 8 également plane, parallèle à la face 7, et tournée à l'opposé de la cavité 4, vers l'extérieur de la tête de brosse 1. Ces deux faces 7 et 8 sont reliées par un chant 19 qui leur est sensiblement perpendiculaire et par lequel la plaque 6 est encastrée à force à l'intérieur d'un rebord continu 20 que la tête de brosse 1 présente autour de la face 2, en saillie par rapport à celle-ci, sensiblement perpendiculairement à elle, à distance de la cavité 4 t la solidarisation de la plaque 6 avec la tête de brosse 1 peut être améliorée par collage ou thermosoudage mutuel du rebord 20, par un bord 23 de celui-ci affleurant la face 8 de la plaque 6, et de la plaque 6, à la jonction 22 du chant 19 de cette plaque 6 et de la face 8 de celle-ci; d'autres modes de solidarisation mutuelle de la plaque 6 et de la tête de brosse 1, et d'autres modes de montage du bloc 5 à l'intérieur de la tête de brosse 1 peuvent être choisis sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. Approximativement perpendiculairement aux faces 7 et 8, la plaque 6 et percée de part en part d'alésages 9 en un nombre identique à celui des touffes 3, dont chacun de ces alésages 9 reçoit l'une. A cet effet, chaque alésage 9 présente deux zones cylindriques de révolution autour d'un tOme axe respectif 10 approximativement perpendiculaire aux faces 7 et 8, à raison d'une zone 11 de plus petit dlambtre, adjacente à la face 8 de la plaque 6, et d'une zone 12 de plus grand diamatre, adjacente à la face 7 s ces zones 11 et 12 sont reliées par un épaulement 13 annulaire, perpendiculaire à l'axe 10. Si l'on considère un alesage 9 déterminé et la touffe 3 correspondante, présentant une première extrémité 14 de montage sur la tête de brosse ou extrémité emprisonnée et une deuxième extrémité 15 de brossage ou extrémité libre, la touffe 3 presente entre ces deux extrémités 14 et 15 une zone intermédiaire 16 montée à coulissement, suivant l'axe 10, dans la zone 11 de l'alésage 9 et présentant à cet effet, transversalement à l'axe 10, une section aussi proche que possible de celle de la zone 11 t au niveau de sa première extrémité 14, par contre, elle présente transversalement à l'axe 10 une section supérieure, mais toutefois au plus égale à celle de la zone 12 de l'alésage 9, de façon à être emprisonnée entre l'épaulement 13 et la face 25 du bloc 5, avec possibilité d'6loigz=ent vis-b-vis de l'épaulement 13 vers la cavité 4 moyennant une défor maton élastique de la face 25 du bloc 5 et de retour jusqu'à une position en butée contre l'épaulement 13, mais sans possibilité de dépassement de ce dernier vers la face 8 de la plaque 10 ; avantageusement, dans la zone intermédiaire 16 de coulissement dans la zone 11 de l'alésage 9, les poils de la touffe 3 sont agglomérés par exemple par soudure dans le cas fréquent où ces poils sont réalisés en matériau synthétique, et l'augmentation de section transversale de la touffe à la première extrémité 14 de celle-ci peuvent avantageusement être obtenue par fusion dans cette hypothèse, ou encore par tout autre moyen ; en tout cas, la première extrémité 14 de la touffe 3 reste indépendante du bloc 5, c'est à-dire n'est pas solidarisée avec ce dernier, selon un mode de rdalisation particulièrement avantageux de la brosse. Entre la zone intermédiaire 16 et la deuxième extrémité 15 de la touffe 3, en saillie par rapport à la face 8 de la plaque 6, les poils de cette touffe sont par contre indépendants, sur une longueur propre à communiquer aux poils de la touffe toute flexibilitd désirée. Dans un état de repos de la brosse, c'est-àdire lorsqu'aucune pression n'est appliquée aux touffes 3 dans un sens allant vers l'intérieur de la cavité 4 suivant l'axe 10 respectif, la face 25 du bloc 5, non défor mée,c'est-à-dire plane et en contact à plat avec la face 7 de la plaque 6, maintient les extrémités 14 des diffdren- tes touffes 3 en butée contre les épaulements respectifs 13 comme le montrent les figures 1 et 2 ; alors, les extrémités 15 des différentes touffes définissent une surface enveloppe 18 parfaitement définie, par exemple plane. Si les touffes 3 sont amenées en contact sous pression, approximativement parallèlement aux axes 10, avec une surface 17 présentant une forme différente d'une forme complémentaire de celle de la surface enveloppe 18, comme le montre la figure 3, il en résulte l'application aux touffes 3 d'efforts dirigés approximativement suivant les axes 10 respectifs et qui provoquent un escamotage des touffes 3 en contact avec les zones de la surface 17 comparativement en saillie, par coulissement de ces touffes 3 dans les alésages respectifs 9, suivant les axes respectifs 10, moyennant une déformation élastique, ponctuelle, de la face 25 du bloc 5 repoussée par la première extrémité 14 de ces touffes ; la forme de la surface enveloppe 18 s'adapte ainsi avec précision à celle de la surface 17 ; lorsque l'on déplace la brosse sur la surface 17, les touffes 3 libérées par les zones comparativement en saillie tendent à reprendre leurs positions initiales par coulissement en sens inverse sous l'action du bloc 5 en appui par sa face 26 contre la face 21 de la cavité 4 et dont la face 25, tendant élastiquement à reprendre sa forme initiale, tend à ramener la première extrémité 14 de ces touffes 3 au contact de l'épaulement 13, alors que les touffes 3 amenées au contact de zones comparativement en saillie s'escamotent de la façon décrite précédemment ; lorsque, enfin, on dégage la brosse de la surface 17, toutes les touffes 3 reprennent leur position initiale, en butée contre les différents épaulements 13 par leurs extrémités 14 respectives, sous l'action du bloc 5 retrouvant lui-même sa forme initiale. On remarquera qu'un tel mouvement des touffes de poils 3 et de la face 25 du bloc 5 peut provoquer un effet de pompage du milieu aqueux dans lequel évolue la brosse à dents ; toute rétention d'eau à l'intérieur de la cavité 4 est avantageusement évitée par l'aménagement, dans la tête de brosse 1, de passages d'eau tels que 27 débouchant d'une part à l'intérieur de la cavité 4, et par exemple dans la face de fond 21 de celle-ci, et d'autre part à l'extérieur de la tête de brosse 1, ainsi que par le caractère de préférence hydrophobe du bloc 5. Naturellement, on peut prévoir de nombreuses variantes du dispositif qui vient d'être décrit. La forme de la surface enveloppe 18 et celle des faces 2 de la tête de brosse et 7 de la plaque 6, c'est-à-dire également la forme de la face 25 du bloc 5 à l'état non comprimé, peuvent être choisies différentes de celles qui ont été décrites ; de même, la forme et la nature des touffes 3, de même que leur rdpartition peuvent être choisies à volonté et éventuellement moduldes pour communiquer des caractéristiques différentes à différentes zones d'une même brosse. Le choix du matériau constituant le bloc 5 peut aisément être effectué par l'homme du métier en fonction des caractéristiques mécaniques, notamment d'élasticité, à communiquer à la face 25 du bloc. Par exemple, on choisira avantageusement un matériau élastomère expansé, et le caractère de préférence hydrophobe du bloc lorsque la brosse est destinée à travailler en milieu aqueux comme c'est le cas d'une brosse à dents sera alors obtenu par le choix d'un matériau cellulaire à cellules fermées, étanches à l'eau, ou d'un matériau cellulaire à peau imperméable à l'eau et continue, souple, ce matériau cellulaire pouvant alors présenter par ailleurs des cellules ouvertes , une telle peau pourra être obtenue par tout moyen connu à cet effet, directement lors de l'expansion du matériau cellulaire ou par un traitement de surface consécutif de celui-ci , modifiant en surface la structure du matériau du bloc ou aboutissant à un revêtement souple à la surface de ce matériau t à titre d'exemple non limitatif, on pourra choisir le matériau du bloc 5 dans le groupe de matières thermoplastiques comportant le poly uréthane réticulé et les polyoléfines, et notamment choisir un polypropylène, un polyéthylène, un chlorure de polyvinyle on pourra également choisir une masse de latex ; dans un mode de réalisation actuellement préféré d'une brosse à dents conformément à la présente invention, le bloc 5 est constitué de polyuréthane à cellules ouvertes, revêtu d'une peau continue, souple, imperméable à l'eau, par pul vérisation d'une peinture au latex ou au polyuréthane, mais ceci ne constitue naturellement qu'un exemple non limitatif de mise en oeuvre de l'invention, même dans le cas des brosses à dents. Dans le cas d'une brosse à dents, l'élasticité du bloc 5 sera telle que sa face 25 puisse subir une amplitude de déformation élastique localisée, approximativement ponctuelle de l'ordre de 3 mm à 5 mm sous une pression de l'ordre de 6.104 Pa (environ 6 gf/mm2) entre les touffes de poils 3 et les dents dans le cas d'une brosse comportant une trentaine de touffes, c'est-àdire pour un effort total d'application de la brosse sur les dents, suivant la direction moyenne des touffes, de l'ordre de 2N (environ 200 gf), généralement considéré comme normal , ces exemples n'ont toutefois aucun caractère limitatif ; de façon générale, quel que soit le domaine d'application de l'invention, on choisira de préférence le bloc de telle sorte que l'ensemble des touffes se rétracte sous l'action d'un effort de contact avec la surface à brosser suivant une direction moyenne de ces touffes, considéré comme usuel, optimal dans cette application. REVEND ICAT IONS 1. Brosse, comportant une tête de brosse rigide (1) et un nombre déterminé de touffes de poils (3) dont chacune présente une première extrémité (14) emprisonnée dans la tête de brosse (1) et une deuxième extrémité (15) libre destinée au contact avec une surface à brosser (17), caractérisée en ce que la tête de brosse (1) présente - une paroi rigide (6) solidaire de la tête de brosse (1) et présentant une première face (7), une deuxième face (8), et une pluralité d'alésages (9) traversant cette paroi (6) de la première face (7) de celle-ci à la deuxième face (8) suivant des axes respectifs (10) déterminés, lesdits alésages (9) étant prdvus en un nombre identique à celui des touffes de poils (3) et chacun d'entre eux recevant l'une respective de ces touffes (3), au coulissement relatif suivant l'axe respectif (10), cette touffe (3) étant alors orientée suivant cet axe (10) et présentant sa deuxième extrémité (15) en saillie par rapport à la deuxième face (8) de la paroi (6) et une zone (16), intermédiaire entre lesdites extrémités (14, 15), engagée dans l'alésage respectif (9), cette zone intermédiaire (16) et l'alésage (9) présentant transversa- lement audit axe (10) des sections respectives compldmen- taires, - un bloc (5) d'un matériau élastiquement compressible, présentant une face (25) élastiquement déformable sensiblement ponctuellement, superposée à la première face (7) de la paroi (6) en regard desdits aldsa- ges (9) et des premières extrémités (4) des touffes~(3), ledit bloc (5) étant en appui contre la tête de brosse (1) à l'opposé de ladite face (25), pour établir un contact entre cette face (25) du bloc (5) et la première face (7) de la paroi (6), - des moyens de butée mutuelle (14, 13) imposant une limite audit coulissement dans un sens allant de la première face (7) vers la deuxième face (8) de la paroi 16), pour établir un-contact entre la première extrémité (14) de chaque touffe (3) et ladite face (25) du bloc (5). 2. Brosse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bloc (5) est en un matériau cellulaire souple. 3. Brosse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit matériau cellulaire est une matière thermoplastique choisie dans le groupe comportant les polyoléfines et le polyuréthane réticulé ou une mousse de latex. 4. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, destinée à évoluer en milieu aqueux, caractérisée en ce que ledit bloc (5) est hydrophobe. 5. Brosse selon la revendication 4 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit matériau cellulaire est un matériau à cellules fermées, étanches à l'eau. 6. Brosse selon la revendication 4 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit matériau cellulaire présente une peau imperméable à l'eau. 7. Brosse selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la tête de brosse comporte des moyens (28) de passage d'eau en regard du bloc (5), à l'opposé de ladite paroi (6). 8. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les poils de chaque touffe (3) sont agglomérés dans ladite zone intermédiaire (16). 9. Brosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les touffes de poils (3) sont indépendantes du bloc (5) et en ce que les moyens de butde (14, 13) comportent un accroissement de section de la première extrémité (4) de chaque touffe (3), par rapport & ladite zone intermédiaire (16), transversalement par rapport audit axe respectif (10). 10. Brosse selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit accroissement de section est constitué par agglomération des poils de la touffe (3). 11. Brosse selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que chaque alésage (9) présente deux zones (11, 12) dont les sections, transversalement audit axe respectif, sont différentes, à raison d'une zone (11) adjacente à la deuxième face (8) de la paroi (6) et présentant ladite section complémentaire de celle de la zone intermédiaire (16) de la touffe respective (3), et d'une zone (2) adjacente à la première face (7) de la paroi (6) et présentant une section complémentaire de la section accrue de la première extrémité (14) de la touffe respective (3), les deux zones (11, 12) de l'alésage (9) étant raccordées mutuellement par un épaulement et13) de butée pour ladite première extrémité (14) de section accrue.