ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА С ДВУХСТОРОННЕЙ ДВИЖУЩЕЙСЯ ГОЛОВКОЙ
ELECTRIC TOOTHBRUSH WITH DOUBLE-SIDED MOVING HEAD

Настоящее изобретение относится к электрической зубной щетке и, в частности, к электрической зубной щетке с головкой с движущимися элементами для чистки зубов и движущимся скребком для чистки зубов.
Поскольку конструкция зубных щеток разрабатывается с целью улучшения чистки зубов и десен, сложность зубных щеток и их функций возрастает. Электрические зубные щетки являются примером усилий по улучшению чистки зубов за счет того, что они содержат один или несколько наборов чистящих элементов.
Согласно Американской стоматологической ассоциации, главным источником неприятного запаха у здоровых людей является микробный налет на языке, поскольку бактериальный налет создает скопление микроорганизмов и частиц органических веществ, которые и вызывают неприятный запах изо рта. Язык дает прибежище для роста микроорганизмов, поскольку наличие сосочков на поверхности языка создает уникальный участок, обеспечивающий чрезвычайно большую площадь поверхности, способствующую накоплению бактерий полости рта. Анаэробная флора и бактерии, обитающие на языке, играют важную роль в развитии хронического неприятного запаха изо рта. В общем, бактерии вырабатывают летучие соединения серы (ЛСС). Если имеется достаточное накопление соединений серы, это может привести к дурному или неприятному запаху изо рта.
Поэтому на поверхность головки обычной зубной щетки, противоположной поверхности, на которой расположены элементы для чистки зубов, были добавлены скребки для чистки тканей полости рта.
Предпочтительна электрическая зубная щетка со скребком для чистки зубов, у которой уменьшены или преодолены некоторые или все недостатки, присущие предыдущему уровню техники. Конкретные задачи и преимущества очевидны для специалистов в этой области, особенно хорошо информированных или квалифицированных в этой области техники, с точки зрения следующего описания настоящего изобретения и подробного описания некоторых вариантов осуществления.
Принцип настоящего изобретения можно использовать, чтобы получить электрическую зубную щетку с головкой с движущимися элементами для чистки зубов и движущимся скребком для чистки зубов. По первому аспекту настоящего изобретения электрическая зубная щетка содержит ручку с узкой частью. Головка смонтирована на узкой части и содержит первую поверхность и противоположную вторую поверхность. Первый блок пучков смонтирован на головке, причем этот блок пучков содержит элементы для чистки зубов, продолжающиеся наружу от первой поверхности. Скребок для чистки тканей полости рта смонтирован на головке и содержит множество элементов для чистки тканей полости рта, продолжающихся наружу от второй поверхности. Приводной узел сконфигурирован таким образом, чтобы первый блок пучков и скребок для чистки тканей полости рта перемещались относительно головки.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения электрическая зубная щетка содержит ручку с узкой частью. Головка смонтирована на узкой части и содержит первую поверхность и противоположную вторую поверхность. Первый блок пучков смонтирован на головке, причем первый блок пучков содержит элементы для чистки зубов, продолжающиеся наружу от первой поверхности, и участок основания блока пучков с выполненной в нем первой прорезью. Скребок для чистки тканей полости рта смонтирован на головке и содержит множество выступов, продолжающихся наружу от второй поверхности, и участок основания скребка для чистки тканей полости рта с выполненной в нем второй прорезью. Источник питания смонтирован внутри ручки. Электродвигатель функционально присоединен к источнику питания. Приводной вал приводится во вращение электродвигателем и содержит смещенный участок, который зацепляет первые прорези и участка основания блока пучков, и участка основания скребка для чистки тканей полости рта, чтобы заставить первый блок пучков и скребок для чистки тканей полости рта совершать колебательное движение.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения электрическая зубная щетка содержит ручку с узкой частью. Головка смонтирована на узкой части и содержит первую поверхность и противоположную вторую поверхность. Первый блок пучков смонтирован на головке, щетинки первого блока пучков продолжаются наружу от первой поверхности, участок основания блока пучков содержит выполненную в нем первую прорезь. Скребок для чистки тканей полости рта смонтирован на головке и содержит множество шишечек, продолжающихся наружу от второй поверхности, и участок основания скребка для чистки тканей полости рта содержит выполненную в нем вторую прорезь. Батарея смонтирована внутри ручки. Электродвигатель функционально присоединен к батарее. Приводной вал приводится во вращение электродвигателем и имеет смещенный участок, который зацепляет первые прорези и участка основания блока пучков, и участка основания скребка для чистки тканей полости рта, чтобы заставить первый блок пучков и скребок для чистки тканей полости рта совершать колебательное движение.
Важное преимущество достигается за счет обеспечения электрической зубной щетки с головкой с движущимися элементами для чистки зубов и движущимся скребком для чистки зубов. В частности, в некоторых вариантах осуществления зубной щетки обеспечивается улучшенная чистка, а также уменьшение неприятного запаха изо рта.
Эти и дополнительные особенности и преимущества, описанные в настоящем документе, будут более понятны при изучении следующего подробного описания некоторых вариантов осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан вид снизу зубной щетки в сечении.
На фиг. 2 показан вид сверху в перспективе головки зубной щетки по фиг. 1.
На фиг. 3 показан вид в сечении участка головки зубной щетки по фиг. l.
На фиг. 4 показан вид в сечении участка альтернативного варианта осуществления головки зубной щетки по фиг. 1.
На фиг. 5 показан вид снизу альтернативного варианта осуществления участка головки зубной щетки по фиг. 1.
На фиг. 6 показан вид в сечении участка альтернативного варианта осуществления головки зубной щетки по фиг. 1.
На фиг. 7 показан вид в сечении участка другого альтернативного варианта осуществления головки зубной щетки по фиг. 1.
На фиг. 8 показан вид в сечении участка еще одного альтернативного варианта осуществления головки зубной щетки по фиг. 1.
Упомянутые выше чертежи необязательно выполнены в масштабе и представлены в качестве иллюстрации принципов настоящего изобретения. Некоторые особенности электрической зубной щетки, показанные на чертежах, увеличены или укрупнены относительно других, чтобы упростить объяснение и понимание. Одни и те же номера выносок используются для аналогичных или идентичных компонентов и особенностей, показанных на различных альтернативных вариантах осуществления. Электрические зубные щетки, описанные в настоящем документе, обладают конфигурацией и компонентами, определяемыми, отчасти, их назначением и условиями, в которых они используются.
Со ссылкой на чертежи, на фиг. 1 зубная щетка 10 содержит ручку 12 на первом конце зубной щетки, головку 14 на втором конце зубной щетки и вращающийся вал 16, продолжающийся от ручки 12 до головки 14. В ручке 12 предусмотрены отделения для удержания приводного узла 19, содержащего электродвигатель 20 и источник 21 питания. В некоторых вариантах осуществления источник 21 питания состоит из двух батарей 22 и 24. Муфта 26 сцепления валов выполнена с возможностью захвата одного конца вала 16 и позволяет извлекать вал для чистки или замены.
Головка 14 может быть сменной, или она может быть постоянно присоединена к ручке 12. Головка 14 содержит множество элементов для чистки зубов на ее первой поверхности 18. Используемый в настоящем документе термин "элементы для чистки зубов" охватывает любой тип структуры, который обычно используется или пригоден для ухода за полостью рта (например, чистка зубов, полировка, отбеливание зубов, массаж, стимуляция и т.д.) за счет непосредственного соприкосновения с участками зубов и десен. Такие элементы для чистки зубов включают в себя, но не ограничиваются этим, пучки щетинок, которые могут быть выполнены различной формы и размера, и эластомерные чистящие элементы, которые могут быть выполнены различной формы и размера, или комбинацию пучков щетинок и эластомерных чистящих элементов. Элементы для чистки зубов могут быть расположены на головке 14 в любой конфигурации.
В показанном варианте осуществления головка 14 содержит пучки щетинок, которые могут быть выполнены со щетинками из одного и того же или разных материалов щетинок (таких как щетинки из нейлона, спиральные щетинки, резиновые щетинки и т.д.). Кроме того, хотя элементы для чистки зубов головки 14 могут быть расположены таким образом, чтобы они были в основном перпендикулярны первой поверхности 18 головки 14, некоторые или все элементы для чистки зубов могут быть расположены под различными углами по отношению к первой поверхности 18. Когда первая поверхность 18 содержит пучки щетинок, тем самым можно выбрать комбинацию конфигураций щетинок, материалов щетинок и ориентаций щетинок для достижения конкретных ожидаемых результатов и рабочих характеристик, таким образом, добиваясь максимальной или усиленной чистки, полировки, отбеливания зубов, массажа и стимуляции.
Элементы для чистки зубов могут быть скомпонованы любым обычным способом. Например, элементы для чистки зубов могут быть пришиты скобками к головке 14. В некоторых вариантах осуществления элементы для чистки зубов в форме пучков волокон или щетинок могут быть присоединены посредством технологии кустопосадочной формовки (IMT), которая в основном требует материала с малым сечением, в котором постоянно прикреплены пучки. С помощью технологии IMT пучки могут быть присоединены при формировании ручки 12 или головки 14, которая является частью зубной щетки 10, к которой присоединяют пучки и другие материалы.
В других вариантах осуществления элементы для чистки зубов в форме пучков волокон или щетинок могут быть присоединены посредством кустопосадочной формовки без промежуточной опоры (AFT). При изготовлении щеток по технологии AFT, подробно описанной в патенте U.S. № 6779851, нейлон подается на заранее выполненную пластину, которая может быть изготовлена из термопластичного или эластомерного материала или их комбинации. Нейлон может быть выполнен в виде пучков щетинок различного размера и формы. Неиспользуемый или ближний к головке конец нейлона нагревается и расплавляется для удержания нейлона в головке щетки при приложении разумного тянущего усилия. Эта пластина головки затем может быть приварена ультразвуковой сваркой к предварительно выполненной ручке, на периферийную стенку или каркас которой должна опираться пластина головки, которая будет приварена к ручке сплавлением.
В некоторых вариантах осуществления головка 14 содержит первый блок 28 пучков на ее дальнем конце. В показанном варианте осуществления первый блок 28 пучков содержит внутреннее кольцо 30 и наружное кольцо 32, каждое из которых содержит множество пучков 34 щетинок. Очевидно, что другие формы первого блока 28 пучков охватываются объемом настоящего изобретения, например, форма яйца или овала, или любые другие пригодные формы. Первый блок 28 пучков функционально присоединен к валу 16, так что первый блок 28 пучков поворачивается с периодическим изменением направления по стрелке A, как более подробно описано далее.
Второй блок 36 пучков может быть расположен между первым блоком 28 пучков и узкой частью 16 зубной щетки 10. Второй блок 36 пучков содержит множество элементов для чистки зубов, таких как пучки 34 щетинок.
Скребок 38 для чистки тканей полости рта может быть предусмотрен на второй поверхности 40 головки 14, противоположной первой поверхности. Скребок 38 для чистки тканей полости рта функционально присоединен к валу 16, так что скребок 38 для чистки тканей полости рта поворачивается с периодическим изменением направления по стрелке B, как описано далее более подробно.
Скребок 38 для чистки тканей полости рта может быть выполнен из эластомерного материала, такого как биологически совместимый упругий материал, пригодный для использования в устройствах для гигиены полости рта. Для повышенного комфорта, а также характеристик чистки, эластомерный материал предпочтительно обладает твердостью в диапазоне от A8 до A25 по шкале твердости Шора D. В качестве примера, одним вариантом осуществления эластомерного материала является блок-сополимер стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS), изготовленный корпорацией GLS Corporation. Очевидно, что также может быть использован материал SEBS других изготовителей или другие материалы с твердостью в пределах и вне пределов указанного диапазона твердости. Для специалистов в этой области очевидны пригодные материалы для скребка 38 для чистки тканей полости рта, обеспечивающие преимущества по настоящему описанию.
Скребок 38 для чистки тканей полости рта может быть конфигурирован с множеством элементов 42 для чистки тканей полости рта, которые могут быть выполнены в виде шишечек. Используемый в настоящем документе термин "шишечка" в основном означает наличие выступа в виде столбика (без ограничения формы поперечного сечения выступа), который выступает вверх от поверхности основания. В общем случае, шишечка в таких вариантах осуществления обладает высотой больше ширины у основания шишечки (измеренной в направлении наибольшего размера шишечки). Тем не менее шишечки могут включать в себя выступы, в которых ширина и высота примерно одинаковы или в которых высота несколько меньше ширины основания. Кроме того, в некоторых случаях (например, когда шишечка сужается к кончику или содержит участок основания, который сужается до меньшего выступа), ширина основания может быть значительно больше высоты. Различные варианты осуществления элементов для чистки тканей полости рта описаны в находящемся в общей собственности патенте U.S. № 7143462, озаглавленном "Oral Care Implement" (Уход за полостью рта), полное описание которого включено в настоящий документ в качестве ссылки.
Шишечки 42 предназначены для значительного уменьшения главного источника неприятного запаха изо рта у людей и улучшения гигиены. Шишечки 42 способствуют удалению микрофлоры и других частиц органических веществ с поверхности языка и других мягких тканей во рту. Язык, в частности, подвержен развитию бактериального налета, который, как известно, является скоплением микроорганизмов и частиц органического вещества, которые могут вызывать неприятный запах изо рта. Эту микрофлору можно обнаружить в выемках между сосочками на большей части поверхности языка, а также вдоль поверхностей мягких тканей в полости рта. При чистке или протирке вдоль поверхности языка, например, шишечками 42, обеспечивается легкое взаимодействие с мягкими тканями при достижении выемок примыкающих сосочков языка. Эластомерная конструкция шишечек 42 также позволяет им повторять естественные контуры поверхностей тканей полости рта, таких как язык, щеки, губы и десны пользователя. Кроме того, при необходимости мягкие шишечки 42 могут сгибаться в поперечном направлении и очищать поверхности мягких тканей, вдоль которых они перемещаются во рту.
Первый блок 28 пучков содержит участок 44 основания с выполненной в нем первой прорезью 46. Скребок 38 для чистки тканей полости рта также содержит участок 48 основания с выполненной в нем первой прорезью 50. В показанном варианте осуществления участок 44 основания первого блока 28 пучков и участок 48 основания скребка 38 для чистки тканей полости рта по существу цилиндрические, вложены один в другой концентрически, так что первая прорезь 46 первого блока 28 пучков и первая прорезь 50 скребка 38 для чистки тканей полости рта совмещены друг с другом. В показанном варианте осуществления участок 48 основания скребка 38 для чистки тканей полости рта обладает меньшим внешним диаметром, чем внутренний диаметр участка 44 основания первого блока 28 пучков, так что участок 48 основания скребка 38 для чистки тканей полости рта вложен в участок 44 основания первого блока 28 пучков. Однако следует понимать, что головка 14 может быть конфигурирована таким образом, что участок 44 основания первого блока 28 пучков вложен в участок 48 основания скребка 38 для чистки тканей полости рта.
Вал 16 содержит дальний конец 52, который смещен от центральной продольной оси 54 вала 16. Удаленный конец 52 продолжается в первую прорезь 46 первого блока 28 пучков и первую прорезь 50 скребка 38 для чистки тканей полости рта. Когда вал 16 приводится во вращение электродвигателем 20, удаленный конец 36 описывает круг вокруг вала 16 и с возможностью передачи приводного усилия зацепляет первую прорезь 46 первого блока 28 пучков и первую прорезь 50 скребка 38 для чистки тканей полости рта, чтобы заставить и первый блок 28 пучков, и скребок 38 для чистки тканей полости рта совершать колебательное движение. Ширина первой прорези 46 первого блока 28 пучков и первой прорези 50 скребка 38 для чистки тканей полости рта в основном может быть равна диаметру удаленного конца 52, чтобы оставлять минимальный зазор; таким образом, удерживая шум на минимальном уровне при использовании. Вал 16 предпочтительно единый, т.е. представляет собой цельную конструкцию, выполненную из одного куска тонкого стержня, которому придана форма, соответствующая показанной. Однако возможно, чтобы удаленный конец 52 был выполнен отдельно или предусмотрен и закреплен на прямой концевой части вала 16.
В некоторых вариантах осуществления участок 44 основания первого блока 28 пучков содержит вторую прорезь 56, и участок 48 основания скребка для чистки тканей полости рта содержит вторую прорезь 58, которые совмещены друг с другом. Штифт 60 вставлен через отверстие 62 в головке 14, и продолжается во вторые прорези 56, 58. Штифт 60 фиксирует первый блок 28 пучков и скребок 38 для чистки тканей полости рта, предотвращая их смещение по оси от головки 14. Подразумевается, что другие пригодные устройства и/или способы фиксации первого блока 28 пучков и скребка 38 для чистки тканей полости рта на головке 14 охватываются объемом настоящего изобретения, и другие такие пригодные устройства и/или способы очевидны для специалистов в этой области, показывая преимущества по настоящему описанию.
В некоторых вариантах осуществления, как видно на фиг. 4, первый блок 28 пучков содержит второй участок 64 основания, к которому прикреплено внутреннее кольцо 30, с выполненной в нем прорезью 66. Наружное кольцо 32 прикреплено к участку 44 основания. Удаленный конец 52 вала 16 содержит V-образный сегмент 68, который ориентирован с эксцентриситетом относительно оси вращения. Первое наклонное плечо 70 сегмента 68 зацепляет первые прорези 46, 50 участков 44, 48, основания и второе наклонное плечо 72 зацепляет прорезь 66 второго участка 64 основания. По мере поворота вала внецентровое вращательное движение сегмента 68 приводит к тому, что наружное кольцо 32 вместе со скребком 38 для чистки тканей полости рта выполняет периодическое вращательное движение в первом направлении, в то время как внутреннее кольцо 30 выполняет периодическое вращательное движение во втором противоположном направлении.
В некоторых вариантах осуществления второй блок 36 пучков конфигурирован с возможностью перемещения относительно головки 14. В варианте осуществления, показанном на фиг. 5, вал 16 фиксировано прикреплен ко второму блоку 36 пучков и совершает возвратно-поступательное линейное перемещение в направлении по стрелке B, параллельно продольной оси 54 вала 16. Таким образом, при возвратно-поступательном перемещении или колебательном движении вала 16 второй блок 36 пучков совершает колебательное движение в направлении по стрелке B, параллельное продольной оси 54. Выступ 74 на удаленном конце 52 зацепляет прорезь 76, выполненную в первом блоке 28 пучков, заставляя первый блок 28 пучков совершать колебательное движение.
В другом варианте осуществления, показанном на фиг. 6, удаленный конец 52 вала 16 зацепляет прорезь 78, выполненную во втором блоке 36 пучков, чтобы заставить блок 36 пучков совершать колебательное движение вдоль плоскости, продолжающейся по существу перпендикулярно продольной оси 54 и первой поверхности 18, как указано выше, по отношению к первому блоку 28 пучков на фиг. 3.
В еще одном варианте осуществления, показанном на фиг. 7, второй блок 36 пучков приводится в колебательное движение в направлении, продолжающемся по существу перпендикулярно продольной оси 54 первой поверхности в направлении по стрелке С. В таком варианте осуществления удаленный конец 52 вала 16 может содержать второй смещенный участок 80, который зацепляет нижнюю поверхность второго блока 36 пучков по мере вращения вала 16, тем самым заставляя второй блок пучков двигаться вверх и вниз по отношению к головке 14.
Таким образом, очевидно, что второй блок 36 пучков может быть сконфигурирован так, чтобы он приводился в колебательное движение во многих направлениях. Другие направления и сопутствующие пригодные структуры для обеспечения такого направленного перемещения очевидны для специалистов в этой области, показывая преимущества по настоящему описанию.
В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 8, скребок 38 для чистки тканей полости рта перемещается относительно головки 14, но он не присоединен непосредственно к приводному валу 16. Скребок 38 для чистки тканей полости рта гибко присоединен к головке 14 за счет соединительного элемента 82. Соединительный элемент 82 упруго присоединяет скребок 38 для чистки тканей полости рта к головке 14, так что скребок 38 для чистки тканей полости рта может произвольно перемещаться или вибрировать относительно головки 14. Таким образом, по мере вращения вала 16 и колебательного движения первого блока 28 пучков, результирующая вибрация заставляет скребок 38 для чистки тканей полости рта перемещаться или вибрировать по отношению к головке 14. Соединительным элементом 82 может быть гибкий или упругий элемент любого типа, который обеспечивает перемещение скребка 38 для чистки тканей полости рта по отношению к головке 14. Соединительный элемент 82, например, может быть выполнен из эластомерного материала или резины. В других вариантах осуществления соединительным элементом 82 может быть пружина или другой упругий элемент. Соединительный элемент 82 может быть конфигурирован таким образом, чтобы обеспечивать любое нужное перемещение скребка 36 для чистки тканей полости рта, такое как слева направо, вверх и вниз, качание, подпрыгивание, вибрацию и т.д. Другие пригодные конструкции для соединительного элемента 82 очевидны для специалистов в этой области, показывая преимущества настоящего описания.
В свете предшествующего описания изобретения и описания различных вариантов осуществления для специалистов в этой области техники очевидно, что могут быть внесены различные модификации и приспособления без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения. Подразумевается, что все такие модификации и приспособления охватываются следующей формулой изобретения.