ЗУБНАЯ ЩЕТКА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
TOOTHBRUSH (VERSIONS) AND METHOD OF ITS MANUFACTURING

Изобретение относится к удерживаемой и приводимой в действие рукой зубной щетке или к зубной щетке с приводом, которая включает в себя ручку и головку.
Головка обычной зубной щетки обычно содержит плоскую или немного деформированную поверхность, к которой прикрепляются элементы для чистки. Обычно элементами для чистки являются пряди пластичного материала (материалов), сложенные в пучки или другие блоки. Блоки прядей прикрепляются к головке либо перед, либо после формования ручки зубной щетки.
Предпринимались различные попытки для обеспечения гибкости прикрепления щетины. Предлагались также различные подходы, в которых поверхность головки, содержащая щетину, не является плоской. Например, патент США №1688581 раскрывает зубную щетку, содержащую несущий элемент для щетины, который просто загибается внутрь в полую головку. Несущий элемент для щетинок может загибаться наружу посредством манипулирования проводом, вмонтированным в зубную щетку.
Целью настоящего изобретения явилось создание зубной щетки, которая обеспечивает гибкое перемещение элементов для чистки зубов за счет изолирования расплавленных проксимальных участков элементов для чистки, которое позволяет элементам для чистки зубов перемещаться независимо друг от друга во время операции чистки щеткой, повышая качество ухода за полостью рта.
Указанная цель достигается за счет того, что зубная щетка согласно изобретению содержит ручку; участок для ухода за полостью рта, прикрепленный к ручке, причем участок для ухода за полостью рта дополнительно включает в себя выступающую вверх перегородку для образования периферийного несущего элемента; мембрану, соединенную с периферийным несущим элементом и выполненную с возможностью прикрепления элементов для чистки зубов, множество элементов для чистки зубов, соединенных с мембраной, каждый из которых имеет расплавленный участок, причем элементы для чистки зубов отстоят один от другого; участок мембраны, проходящий вниз из ее нижней стороны в направлении, противоположном элементам для чистки зубов, причем участок мембраны расположен между соседними элементами для чистки зубов, чтобы изолировать расплавленные участки каждого из элементов для чистки зубов один от другого.
Предпочтительно, по меньшей мере, один из множества элементов для чистки зубов содержит пучок щетинок.
Предпочтительно пучок щетинок выполнен из нейлона.
Предпочтительно множество элементов для чистки зубов прикрепляются к мембране с использованием образования пучков без фиксатора.
Предпочтительно участок мембраны, проходящий вниз из ее нижней стороны имеет дугообразную форму.
Предпочтительно мембрана имеет выпуклую форму.
Предпочтительно мембрана является упругогибкой, когда к ней прикладывается усилие для чистки.
Указанная цель также достигается за счет того, что зубная щетка согласно изобретению содержит ручку; участок для ухода за полостью рта, соединенный с ручкой, при этом участок для ухода за полостью рта включает в себя выступающую вверх перегородку для образования периферийного несущего элемента; мембрану, соединенную с периферийным несущим элементом и выполненную с возможностью прикрепления множества элементов для чистки зубов; причем каждый из множества элементов для чистки зубов прикреплен к мембране таким образом, чтобы отстоять один от другого и перемещаться независимо от других, и каждый из множества элементов для чистки зубов имеет расплавленный участок; и по меньшей мере, одну перегородку, расположенную между множеством элементов для чистки зубов и изолирующую расплавленные участки множества элементов для чистки зубов таким образом, чтобы предотвратить соединения расплавленных участков друг с другом.
Предпочтительно множество элементов для чистки зубов включает в себя пучки щетинок.
Предпочтительно пучки щетинок выполнены из нейлона.
Предпочтительно, по меньшей мере, один из элементов для чистки зубов содержит эластомер.
Предпочтительно множество элементов для чистки зубов прикрепляются с использованием способа образования пучка без фиксатора.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна перегородка сформована в мембране.
Предпочтительно, по меньшей мере, одна перегородка выполнена из эластомера.
Предпочтительно зубная щетка дополнительно включает в себя второе множество элементов для чистки зубов, прикрепленных к мембране и расположенных между множеством элементов для чистки зубов.
Предпочтительно зубная щетка дополнительно включает в себя источник питания и приводную систему для перемещения участков участок для ухода за полостью рта для перемещения, по меньшей мере, одного элемента для чистки зубов.
Дополнительно указанная цель достигается за счет того, что при осуществлении способа изготовления зубной щетки согласно изобретению соединяют мембрану с периферийным несущим элементом головки зубной щетки; выполняют множество перегородок в мембране; обеспечивают множество элементов для чистки зубов на мембране и между множеством перегородок; нагревают проксимальный участок множества элементов для чистки зубов таким образом, чтобы проксимальный участок расплавлялся для прикрепления каждого из множества элементов для чистки зубов к мембране и при этом расплавленный участок каждого из множества элементов для чистки зубов изолируют от расплавленного участка каждого из других элементов для чистки зубов посредством множества перегородок.
Предпочтительно при обеспечении множества перегородок перегородки вформовывают в головку зубной щетки.
Предпочтительно при соединении мембраны соединяют мембрану таким образом, что она является по существу куполообразной.
Предпочтительно при соединении мембраны дополнительно соединяют мембрану таким образом, что при приложении усилия для чистки она является упругогибкой.
Далее изобретение будет пояснено более подробно соссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет перспективный вид зубной щетки.
Фиг.2 - вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.1.
Фиг.3 - вид спереди зубной щетки, показанной на фиг.1-2.
Фиг.4 - вид в разрезе по линии 4-4, показанной на фиг.3.
Фиг.5 - вид спереди зубной щетки с приводом.
Фиг.6 - перспективный вид зубной щетки, содержащей упругие участки в головке и ручке для обеспечения сгибания щетки, щетинок и ручки для более эффективной чистки зубов и управления в соответствии с другим вариантом осуществления.
Фиг.7 - вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.6.
Фиг.8 - вид сверху зубной щетки, показанной на фиг.6-7.
Фиг.9 - вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.6, изображающий прогиб в свободном участке под щетиной и участке ручки.
Фиг.10 - вид сверху зубной щетки с приводом в соответствии с вариантом осуществления, проиллюстрированным на фиг.6-9.
Фиг.11 - перспективный вид зубной щетки, выполненной в соответствии с еще одним вариантом осуществления.
Фиг.12 - вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг.11.
Фиг.13 - вид сверху зубной щетки, показанной на фиг.11-12.
Фиг.14 - вид с торца зубной щетки, показанной на фиг.11-13 в первоначальном закрытом положении.
Фиг.15 - вид в разрезе по линии 15-15, показанной на фиг.13, но с головкой щетки в ее повернутом раскрытом положении и без некоторых элементов для чистки.
Фиг.16 - вид спереди зубной щетки с приводом в соответствии с вариантом осуществления, проиллюстрированным на фиг.11-15.
Фиг.17 - вид сзади головки зубной щетки в соответствии с одним вариантом осуществления.
Фиг.18 - вид элемента для чистки головки зубной щетки, показанной на фиг.17, в разрезе, выполненном по линии 18-18.
Фиг.19 - вид сзади альтернативного устройства головки зубной щетки, показанного на фиг.17.
Фиг.20 - вид сзади головки зубной щетки, показанной на фиг.17, схематично иллюстрирующий дополнительные признаки.
Фиг.21 - вид сзади головки зубной щетки в соответствии с альтернативным вариантом осуществления.
Фиг.22 - вид в разрезе перегородки головки зубной щетки, показанной на фиг.21.
Фиг.23 - вид сзади альтернативного устройства головки зубной щетки, показанного на фиг.21.
Фиг.1-4 представляют зубную щетку 10 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Как показано на данных чертежах, зубная щетка 10 согласно изобретению включает в себя ручку 12 и головку 14. Ручка 12 может включать в себя соответствующую подушечку 16 для захвата, выполненную из эластомера. Основное внимание данного усовершенствования направлено, главным образом, на устройство головки 14. Как показано на фиг.4, головка 14 содержит основание 18 с выступающей вверх перегородкой 20 для образования периферийного несущего элемента, продолжающегося в наружном направлении над основанием 18. В одном варианте осуществления к несущему элементу 20 по всей его периферии прикреплена мембрана 22. Мембрана 22 в ее первоначальном неиспользованном состоянии является выпуклой или изогнутой в наружном направлении, как лучше всего показано на фиг.4. Выпуклый изгиб создается как в продольном, так и в поперечном направлениях, таким образом образуется куполообразная наружная поверхность 24, с которой соединяются элементы 26 для чистки.
В одном варианте осуществления элементы для чистки в виде пучков или щетинок прикрепляются посредством методов технологии в процессе формования (in-molded technology - IMT). При использовании методов IMT пучки, предпочтительно, прикрепляются во время формования ручки зубной щетки или, по меньшей мере, во время формования головки, которая является частью зубной щетки, к которой прикрепляются пучки и другие материалы. Как показано на фиг.1-4 и фиг.5, для мембраны 22 используются тонкие в сечении материалы, для того чтобы она была гибкой и упругой. Например, поперечное сечение, показанное на фиг.4, выполнено наподобие полумесяца, таким образом образуя куполообразную форму.
В качестве альтернативы данная зубная щетка является особенно пригодной для элементов для чистки в виде пучков или щетинок, прикрепляемых посредством способа образования пучка без фиксатора. В процессе изготовления зубной щетки способом AFT, подробно описанном в патенте США № 6779851, нейлон подается в предварительно сформованную пластину, которая может быть изготовлена из любого термопласта или эластомера или их комбинации. Данный нейлон может быть подвергнут обработке для получения пучков щетины, имеющих различные размеры и формы. Неиспользуемый или проксимальный конец нейлона нагревается и расплавляется для удержания нейлона в головке щетки при приложении соответствующего тянущего усилия. Затем данная пластина головки может быть соединена посредством ультразвуковой сварки с предварительно сформованной ручкой, которая содержит периферийную стенку или корпус, на который будет опираться пластина головки, и который сплавляется с ручкой.
Благодаря наличию свободного пространства 28 между основанием 18 и мембраной 22, когда элементы для чистки или щетинки 26 контактируют с зубами пользователя, мембрана изменяет свою первоначальную куполообразную форму, которая деформируется в другие формы. Таким образом, купол 22 содержит тонкую мембрану из материала или комбинаций материалов, которая во время чистки щеткой способна произвольно сгибаться, отклоняясь от своей первоначальной формы и вновь восстанавливая свою первоначальную форму. Щетинки 26 прикреплены к гибкому куполу и соответственно перемещаются, создавая произвольную конфигурацию и за счет этого повышают эффективность чистки зубов. Перемещающиеся пучки щетины имеют больше степеней подвижности по сравнению с другими зубными щетками и, таким образом, представляют собой другое и уникальное устройство для чистки зубов.
Как показано на фиг.3, в проиллюстрированном варианте осуществления головка 14 обычно имеет овальную форму, и мембрана 22 имеет соответствующую овальную форму. При практическом осуществлении данного изобретения в качестве элементов 26 для чистки может быть использована любая пригодная форма элементов для чистки. Термин "элемент для чистки" предполагает использование в общем смысле, который может включать в себя обычную волокнистую щетину, или элементы для массажа, или другие виды элементов для чистки, такие как эластомерные пальцеобразные выступы или перегородки, выполненные с круглым поперечным сечением или с любой требуемой формой, включая прямолинейные участки или синусоидальные участки. При использовании щетины щетинки могут прикрепляться к блокам или секциям для пучков посредством продевания через соответствующие отверстия в блоках для пучков, так что основание щетинок закрепляется в блоке для пучков или под блоком для пучков и под мембраной 22.
Необходимо понимать, что конкретная иллюстрация элементов для чистки предназначена для примера, но не для ограничения. Зубная щетка может содержать различные комбинации одинаковых или разных конфигураций элементов для чистки (такие как штапелированные щетинки или щетинки, выполненные по технологии в процессе формования, технологии образования пучка без фиксатора (AFT) и др.) и/или одинаковые материалы для щетины или элементов для чистки (например, нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки и др.). Точно так же, хотя фиг.2 изображает элементы для чистки, преимущественно перпендикулярные наружной поверхности 24 мембраны 22 или головки 14, некоторые или все элементы для чистки могут быть расположены под различными углами наклона относительно наружной поверхности головки 14. Таким образом, можно выбирать комбинацию из конфигураций элементов для чистки, материалов и ориентаций для достижения конкретных предполагаемых результатов с целью оказания дополнительных благотворных воздействий на состояние здоровья полости рта, таких как более эффективная чистка, полирование зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.
В одном варианте осуществления элементами 26 для чистки являются щетинки, выполненные по технологии IMT. Хотя фиг.1-3 изображают мембрану 22, занимающую обычно всю головку 14, изобретение может иметь такой вариант осуществления, в котором головка 14 имеет достаточный размер, чтобы она могла включать в себя другие поверхности, содержащие щетину, расположенные рядом с куполообразной мембраной 22.
Хотя фиг.1-4 изображают зубную щетку, приводимую в действие рукой, возможен также вариант осуществления, в котором головка включает в себя одну или более подвижных секций с приводом или приводимых в действие электричеством, содержащих элементы для чистки. Такая подвижная секция может вибрировать, совершая вращательные движения, или может вибрировать прямолинейно в продольном направлении относительно продольной оси головки, или может вибрировать прямолинейно в боковом или поперечном направлении относительно продольной оси головки. Подвижная секция может вибрировать взад и вперед по направлению к наружной поверхности головки и от наружной поверхности головки. Подвижная секция может качаться возвратно-поступательно относительно наружной поверхности головки. Подвижная секция может не вибрировать, а непрерывно вращаться в одном и том же направлении. Для обеспечения требуемого перемещения подвижной секции может быть использован любой пригодный приводной механизм. При использовании множества подвижных секций все подвижные секции могут быть одного типа и иметь одно направление перемещения или могут быть использованы комбинации различных перемещений.
Фиг.5 изображает зубную щетку 10А, которая включает в себя подвижный диск или секцию 30 с приводом, содержащую элементы для чистки. Подвижная секция 30 может вибрировать, совершая вращательные движения, например, посредством использования приводного механизма, показанного в патенте США № 5625916, или может совершать возвратно-поступательные перемещения, используя приводной механизм, показанный в патенте США № Re 35941, при этом все детали обоих патентов включены в данный документ посредством ссылки на них. В качестве альтернативы другие типы приводов, упомянутые выше, могут перемещать секцию 30 другими способами и в других направлениях. Хотя фиг.5 изображает подвижную секцию 30, расположенную в дистальном конце головки, подвижная секция (секции) может быть расположена в любом требуемом участке головки.
Ручка 12, основание 18 и несущий элемент 20 предпочтительно выполнены из твердых пластмасс, которые используются для зубных щеток, приводимых в действие рукой. Однако, как отмечается, отличительной особенностью куполообразной мембраны 22 является то, что она выполнена из гибкого упругого материала, такого как эластомер, способного перемещаться из своего первоначального положения и затем возвращаться в данное первоначальное положение.
Мембрана 22 может быть прикреплена к несущему элементу 20 любым пригодным способом. Так, например, несущий элемент 20 включает в себя скошенные внутрь поверхности для размещения мембраны 22. При осуществлении на практике данного изобретения для закрепления мембраны 22 на головке 14 могут быть использованы другие конструктивные схемы.
Фиг.6-9 изображают зубную щетку 10, приводимую в действие рукой, в соответствии с другим вариантом осуществления. Это разновидность первого варианта осуществления с использованием устройства типа батута для обеспечения перемещения вверх и вниз. Как показано на данных чертежах, зубная щетка 110 включает в себя ручку 112 и головку 114. Ручка 112 может включать в себя соответствующий участок 116, выполненный из эластомера. Данный эластомерный участок ручки предпочтительно сформован со свободным участком 118, который легко деформируется пользователем. Эластомер 16 на верхней стороне ручки 12 (если смотреть на фиг.6, 7 и 9) будет пружинить под давлением пальцев пользователя для обеспечения лучшего захвата на ручке при одновременном обеспечении более удобного ощущения ручки. Фиг.9 изображает данный эластомерный участок 116 ручки 112 во вдавленном состоянии. На данном чертеже направленная вниз стрелка изображает давление, прикладываемое пользователем зубной щетки. Таким образом, свободный участок 118 минимизирован. Как только давление пользователя снимается, свойства эластомерного участка 116 ручки 112 возвращают эластомер 116 в его первоначальную форму, изображенную на фиг.6.
Подобный гибкий деформируемый свободный участок 120 образован в головке посредством включения в головку эластомерного участка 122, перекрывающего свободный участок 120. Элементы 124 для чистки размещаются в эластомерном участке головки и прикрепляются к нему известными способами, включая технологию в процессе формования (IMT). Прикрепление щетины с использованием способов IMT обычно осуществляется во время формования ручки зубной щетки или, по меньшей мере, во время формования эластомерного участка 122 головки 114.
При использовании прикладывание давления пользователем зубной щетки вызывает такое же давление зубов на элементы 124 для чистки, как показано стрелкой на фиг.9. Это приводит к прогибу эластомерного участка 122 головки 114, который в свою очередь вызывает изменение ориентации элементов для чистки относительно очищаемых зубов. Когда давление пользователя уменьшается, свободный участок 120 головки 114 поднимается, вынуждая элементы для чистки отслеживать форму очищаемых зубов и таким образом повышая эффективность чистки зубов. Когда давление пользователя полностью снимается, свободный участок 120 возвращается в свое первоначальное положение.
Эластомерным участком 122 головки 114 должен быть материал или комбинации материалов, которые во время чистки произвольно способны сгибаться, изменяя свою первоначальную форму и восстанавливая свою первоначальную форму. Элементы для чистки, например щетинки, прикрепляются к гибкой мембране, обеспечивающей гибкую ориентацию элементов 124 для чистки, которая повышает эффективность чистки зубов. Подвижные пучки щетины имеют значительное количество степеней подвижности и, таким образом, обеспечивают исключительно высокое качество чистки зубов.
Как указано в описании вариантов осуществления, проиллюстрированных на фиг.1-5, при осуществлении на практике данного изобретения в качестве элементов 124 для чистки могут быть использованы любые пригодные виды элементов для чистки. Необходимо понимать, что конкретная иллюстрация элементов для чистки приводится только для примера. Изобретение может быть осуществлено на практике с различными комбинациями одинаковых или разных конфигураций элементов для чистки (например, штапелированных щетинок, щетинок, выполненных по технологии в процессе формования или AFT и др.) и/или с одинаковыми материалами для щетинок или элементов для чистки (такими как нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки и др.). Точно так же, хотя фиг.7 и 9 изображают элементы для чистки, расположенные преимущественно перпендикулярно эластомерному участку 122 головки 114, некоторые или все элементы для чистки могут быть расположены под разными углами наклона. Таким образом, можно выбирать комбинацию конфигураций элементов для чистки, материалов и ориентаций для достижения конкретных предполагаемых результатов с целью оказания дополнительных благоприятных воздействий на состояние здоровья полости рта, таких как более эффективная чистка, полирование зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.
Участки ручки 112 и головки 114 могут быть выполнены из жесткой пластмассы, которая используется для зубных щеток, приводимых в действие рукой. Однако, как отмечается, отличительной особенностью данной зубной щетки является использование эластомерного участка 116 ручки и/или эластомерного участка 122 головки 114, например, из эластомера, способного перемещаться из своего первоначального положения и затем возвращаться в свое первоначальное положение.
Возможен также вариант осуществления, в котором головка 114 включает в себя одну или более подвижных секций с приводом или приводимых в действие электричеством, содержащих элементы для чистки.
Фиг.10 изображает зубную щетку 110А, которая включает в себя подвижный диск или секцию 150 с электроприводом, содержащую элементы для чистки. Подвижная секция 150 может быть подобна секции 30, показанной на фиг.5. Хотя фиг.10 изображает подвижную секцию 150, расположенную в одном конце головки, как на фиг.5, подвижная секция (секции) может быть расположена в любом требуемом участке головки.
В другом варианте осуществления зубная щетка включает в себя головку, разделенную в продольном направлении на расположенные рядом участки посредством гибкого шарнирного устройства, которое выполняет функции пружины для возвращения материалов головки щетки и участков для чистки в их первоначальное положение. Фиг.11-13 изображают зубную щетку 210, которая включает в себя удлиненную ручку 212 и головку 214. Часть ручки 212 может содержать выемку на участке 216 для захвата между выступами 218 и 220. Выступ 218 может продолжаться в наружном направлении на достаточное расстояние для образования крючка или уступа для обеспечения подвешивания зубной щетки в перевернутом положении.
Головка 214 и ручка 212 являются удлиненными и содержат продольную ось. Как показано на фиг.14 и 15, головка 214 включает в себя ось 222, которая продолжается коллинеарно с продольной осью или основной осью ручки и головки зубной щетки. В результате головка 214 разделяется на две расположенные рядом продольные секции 224, 226, соединенные с осью 222. Ось 222 выполнена из упругого материала, такого как эластомер, который является достаточно гибким, чтобы быть способным перемещаться и все же возвращаться в свое первоначальное положение. В результате ось 222 функционирует как ось поворота, поэтому когда элементы для чистки на секциях 224, 226 контактируют с зубами, расположенные рядом секции 224, 226 могут перемещаться или поворачиваться вокруг оси из первоначального положения, показанного на фиг.14, в раскрытое положение, показанное на фиг.15. Затем под действием упругого шарнира или оси 222 секции 224, 226 возвращаются в свое первоначальное положение. Предпочтительно шарнир или ось 222 ограничена головкой 214.
Как проиллюстрировано, каждая из секций 224, 226 включает в себя комплект элементов для чистки. Например, наружный комплект элементов 228 для чистки расположен на наружной периферии каждой секции 224, 226, а внутренний комплект элементов 230 для чистки расположен около оси 222. Предпочтительно концевые поверхности 232 внутренних элементов 230 для чистки сужаются по направлению к оси 222 поворота таким образом, что когда головка щетки находится в своем исходном положении, расположенные рядом концы 232 каждого внутреннего комплекта элементов для чистки образуют тупой угол, показанный буквой А на фиг.14.
Наружные элементы 228 для чистки продолжаются в наружном направлении от наружной поверхности секций в наружном направлении на большее расстояние, чем внутренние элементы 230 для чистки. В результате объединенные элементы для чистки выполнены с возможностью обхватывания кромки зубов для обеспечения одновременного возможного контакта как с передней, так и с верхней частью зубов, см. фиг.14. При использовании во время чистки головка щетки прижимается к кромке зубов, обеспечивая раскрытие и закрытие гибкого шарнира.
Как изображено на фиг.11-13, в предпочтительном варианте осуществления изобретения наружными комплектами элементов 228 для чистки являются пучки щетины для чистки зубного налета. Внутренними комплектами элементов 230 для чистки могут быть щетинки, выполненные посредством технологии в процессе формования (IMT), когда комплекты щетинок сплавляются вместе на одном конце, и сплавленный конец вставляется в формообразующую полость во время изготовления головки.
Фиг.15 изображает секции 224, 226 в их раскрытом положении. На фиг.15 некоторые элементы для чистки не показаны, чтобы обеспечить лучшее понимание того, каким образом прикрепляются элементы для чистки. Как показано на данном чертеже, щетинки 228 для чистки зубного налета выполнены в виде пучков щетины, вставленных в отдельные отверстия 234 в емкости 236 для щетины. Внутренними комплектами элементов 230 для чистки являются щетинки, выполненные по технологии IMT в емкости 238, выполненной по технологии IMT. Емкость 238, выполненная по технологии IMT, может быть изготовлена из мягкого гибкого эластомера как одно целое с осью 222 поворота, как показано на фиг.15.
Как показано на фиг.11-13, емкость 236 для щетины не продолжается полностью до дистального конца головки 214. Поэтому на каждой стороне головки расположены боковые пластины 240, в продольном направлении упирающиеся в емкости 236 для щетины и расположенные около емкостей 238 для продолжения длины емкостей 238 таким образом, что в результате образуется плавный контур вдоль боковой поверхности головки 214. Боковые пластины 240 могут быть также выполнены из мягкого, гибкого эластомера.
Как лучше всего показано на фиг.11-12, в каждом внутреннем ряду щетинок 230, выполненных по технологии IMT, щетинки расположены на расстоянии друг от друга или распределены таким образом, что расположенные под наклоном щетинки, выполненные по технологии IMT, каждой секции могут вставляться в промежутках между расположенными рядом щетинками, выполненными по технологии IMT, другой секции.
Хотя фиг.11-15 изображают предпочтительный вид элементов для чистки, используемых в качестве щетинок для очистки зубного налета и щетинок, выполненных по технологии IMT, любой пригодный вид элементов для чистки может быть использован в качестве элементов 228 и 230 для чистки, как уже было описано выше. Таким образом, термин "элемент для чистки" предполагает использование в общем смысле, который может включать в себя обычную волокнистую щетину или элементы для массажа или другие виды элементов для чистки, такие как эластомерные пальцеобразные выступы или перегородки, выполненные с круглым поперечным сечением или с любой требуемой формой, включая прямолинейные участки или синусоидальные участки. При использовании щетины щетинки могут прикрепляться к блокам или секциям для пучков посредством продевания через соответствующие отверстия в блоках для пучков, так что основание щетинок закрепляется в блоке для пучков или под блоком для пучков.
Точно также необходимо понимать, что конкретная иллюстрация элементов для чистки предназначена для примера, но не для ограничения. Вариант осуществления может быть использован с различными комбинациями одинаковых или разных конфигураций элементов для чистки (например, штапелированных щетинок или щетинок, выполненных по технологии IMT, AFT и др.) и/или с одинаковыми материалами для щетины или элементов для чистки (такими как нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки и др.). Точно так же, хотя фиг.12 изображает элементы для чистки, преимущественно перпендикулярные наружной поверхности головки 214, некоторые или все элементы для чистки могут быть расположены под различными углами наклона относительно наружной поверхности головки 214. Таким образом, можно выбирать комбинацию из конфигураций элементов для чистки, материалов и ориентаций для достижения конкретных предполагаемых результатов с целью оказания дополнительных благоприятных воздействий на состояние здоровья полости рта, таких как более эффективная чистка, полирование зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.
Ручка 212 может быть выполнена из обычной твердой пластмассы, которая, тем не менее, может включать в себя участок 242 мягкого эластомера около головки 214. Емкости 236 для щетинок могут быть выполнены из твердой пластмассы, при этом боковые пластины 240 и емкости 238, выполненные по технологии IMT, выполняются из мягкого эластомера. Благодаря наличию емкостей 236 для щетины, прикрепленных к емкостям 238, выполненным по технологии IMT, емкости 236 для щетины и их элементы 228 для чистки перемещаются вместе с перемещением емкостей 238, выполненных по технологии IMT, в результате контакта щетинок 230, выполненных по технологии IMT, с зубами. При необходимости емкости 236 для щетины могут быть также выполнены из мягкого эластомера.
Хотя фиг.11-13 изображают зубную щетку, приводимую в действие рукой, данное изобретение также имеет вариант осуществления, в котором головка включает в себя одну или более подвижных секций с приводом или приводимых в действие электричеством, содержащих элементы для чистки. Фиг.6 изображает зубную щетку 210, которая включает в себя подвижный диск или секцию 250 с приводом, содержащую элементы для чистки, подобную подвижным секциям зубных щеток 10А и 110А.
Фиг.17 изображает головку зубной щетки в соответствии с другим вариантом осуществления. Данная головка содержит овальный участок для ухода за полостью рта, содержащий элементы для чистки зубов или тканей в полости рта. Необходимо отметить, что хотя головка зубной щетки, показанная на фиг.17, обычно используется с зубной щеткой, приводимой в действие рукой, данная головка и способ изготовления данной головки могут быть также использованы с зубной щеткой, которая включает в себя одну или более подвижных секций с приводом или приводимых в действие электричеством, содержащих элементы для чистки.
Фиг.17 изображает головку 300 зубной щетки, содержащую периферийную перегородку или несущий элемент 302, как описано выше со ссылкой на фиг.4. Головка 300 зубной щетки также включает в себя эластомерную мембрану 304, которая соединяется с периферийным несущим элементом 302 и является основанием, к которому могут разными способами прикрепляться различные элементы для чистки зубов. Кроме того, головка 300 включает в себя элементы 308 для чистки зубов, прикрепленные к головке 300 посредством мембраны 304. Термин "элемент для чистки" предполагает использование в общем смысле, который может включать в себя обычную волокнистую щетину, или элементы для массажа, или другие виды элементов для чистки, такие как эластомерные пальцеобразные выступы или перегородки, выполненные с круглым поперечным сечением или с любой требуемой формой, включая прямолинейные участки или синусоидальные участки.
В устройстве, показанном на фиг.17, элементы для чистки зубов прикрепляются с использованием технологии образования пучка без фиксатора (ATF), как описано выше. На фиг.17 элементы для чистки зубов, такие как пучки щетины или эластомерные элементы, изображены в виде окружностей. Однако могут быть также использованы элементы для чистки зубов, имеющие другие формы. Например, могут использоваться такие формы, как квадратная, прямоугольная и др., как показано на фиг.19. В способе AFT элементы для чистки зубов, выполненные из нейлона, нагреваются, и проксимальный конец элементов 308а, 308b, 308c для чистки зубов расплавляется для соединения или сплавления элементов 308а-с с мембраной 304. Схематичное изображение расплавленного нейлона 310 показано на фиг.17 и фиг.19. На фиг.19 зубная щетка 350 включает в себя элементы 358а, 358b, 358c для чистки зубов, имеющие прямоугольную форму.
Фиг.18 изображает элемент 308 для чистки зубов, прикрепленный, например, посредством способа образования пучка без фиксатора. Элемент 308 для чистки зубов показан с дистальным концом 320 сверху. Снизу находится проксимальный конец 322, и показана расплавленная часть проксимального конца 322. Данное расплавление происходит при приложении нагревательного элемента и обеспечивает соединение нейлона с задней стороной мембраны 304. Показана также эластомерная подложка 325. Данная подложка 325 прикрепляется к задней стороне головки 300 и обеспечивает уплотнение головки для предотвращения скапливания зубной пасты и остатков пищи в задней части элементов для чистки зубов.
В одном варианте осуществления для обеспечения перемещения элементов для чистки зубов независимо друг от друга расплавленный нейлон, соединенный с каждым элементом для чистки зубов, не должен контактировать с расплавленным нейлоном других элементов для чистки зубов. В варианте, показанном на фиг.17, 19 и 20, элементы для чистки зубов расположены на достаточном расстоянии друг от друга, для того чтобы обеспечить отделение или изолирование расплавленного нейлона каждого элемента для чистки зубов от расплавленного нейлона других элементов для чистки зубов. Например, на фиг.20 круговые элементы 308а, 308b, 308c для чистки зубов могут быть расположены на расстоянии Х друг от друга. В одном варианте осуществления данное расстояние может находиться в пределах от 0,3 мм до 0,5 мм. Однако могут быть использованы другие числовые значения. Кроме того, края соседних участков 310а, 310b, 310c расплавленного нейлона могут находиться друг от друга на расстоянии Y, находящимся в пределах от 0,05 мм до 0,1 мм. Однако могут быть использованы и другие числовые значения. Аспекты устройств, показанных на фиг.17, 19 и 20, могут относиться к устройствам зубных щеток, показанным на фиг.1-16.
Кроме того, для обеспечения перемещения элементов 308 для чистки зубов, после того как они были нагреты и прикреплены к мембране 304, к элементам для чистки зубов обычно прикладывается усилие в направлении z. Данное усилие предназначено для ослабления крепления или отрыва нейлона по периметру головки 300. Прикладываемое усилие обычно больше, чем величина усилий для чистки, прикладываемых во время обычной операции чистки. Для преодоления данного крепления на головку 200 может быть опущена пластина посредством пневматического цилиндра, механического перемещения, гидравлического цилиндра и др. Данная пластина прижимает нейлон вниз по направлению к эластомеру на задней стороне головки. Пластина обычно перемещается на заданное расстояние при заданном усилии для разрыва связей нейлоновых элементов для чистки зубов с периметром головки. Данная операция также обеспечивает упругую гибкость элементов для чистки зубов во время чистки. Таким образом, элементы 308а-с для чистки зубов в виде щетинок прикрепляются к мембране и соответственно перемещаются, создавая произвольную конфигурацию, и посредством этого повышают эффективность чистки зубов. Перемещающиеся пучки щетины имеют больше степеней подвижности по сравнению с другими зубными щетками и, таким образом, представляют собой другое и уникальное устройство для чистки зубов.
Описанная зубная щетка и устройство элементов для чистки зубов обеспечивают не только перемещение щетинок независимо друг от друга, но также обеспечивают перемещение мембраны вокруг зуба во время чистки. Данное устройство обеспечивает одновременное перемещение элементов для чистки зубов по нескольким координатам. Например, при прикладывании усилий для чистки мембрана 304 и элементы 308 для чистки зубов могут быть упруго гибкими. Такая гибкость может включать в себя круговое вращение дистального кончика элемента для чистки зубов, как показано стрелкой 330 на фиг.18. Кроме того, данная гибкость может включать в себя сжатие мембраны 304 и элементов 308 для чистки зубов по оси z, как показано на фиг.18, для обеспечения охватывания зуба элементами для чистки зубов. Данное перемещение обеспечивает более эффективную чистку поверхностей языка и щек средством для чистки зубов, удерживаемым на элементе для чистки зубов. Кроме того, перемещение элементов для чистки зубов по оси z обеспечивает более эффективную очистку межзубных промежутков, а также очистку верхушек коренных зубов.
Фиг.21 изображает головку зубной щетки в соответствии с другим устройством. Головка 400, показанная на фиг.21, включает в себя периферийную перегородку или несущий элемент 402. Головка 400 также включает в себя эластомерную мембрану 404, соединенную с периферийным несущим элементом 402 и являющуюся основанием, к которому могут прикрепляться различные элементы для чистки зубов. Кроме того, головка 400 включает в себя элементы 408а, 408b, 408c для чистки зубов, которые соединяются с мембраной 404 посредством расплавленного нейлона 410.
В устройстве, показанном на фиг.21, головка 400 включает в себя множество перегородок или перемычек 412. Перегородки 412 могут быть сформованы в задней части головки 400 и могут выполнять функцию преграды для расплавленного нейлона 410. В одном устройстве перегородки 412 являются эластомерными и сформованы в задней части мембраны 404. Перегородки 412 обычно направлены вниз к задней стороне головки 400 и в направлении, противоположном элементам 408 для чистки зубов. Для прикрепления или фиксации элементов для чистки зубов способом образования пучка без фиксатора нагревательный элемент прикладывается к элементам 408а-с для чистки зубов, и проксимальный конец элементов 408а-с для чистки зубов сплавляется с задней стороной мембраны 404. Расплавленный нейлон 410 будет растекаться вокруг участка элементов 408а-с для чистки зубов. Перегородки 412 обычно размещаются на расстоянии D от центра элемента для чистки, как показано на фиг.23, для изолирования расплавленного нейлона каждого элемента 408а-с для чистки зубов и предотвращения соединения расплавленного нейлона 410 одного элемента для чистки зубов с расплавленным нейлоном другого элемента для чистки зубов.
В устройстве, показанном на фиг.21, один нагревательный элемент может быть использован для применения высокой температуры для расплавления нейлона при температуре текучести расплава. В альтернативном устройстве для каждого элемента для чистки зубов могут быть использованы отдельные нагревательные элементы для предотвращения контакта перегородки 412 с нагревательным элементом. В другом устройстве может быть использован один нагревательный элемент, однако данный нагревательный элемент может включать в себя автоматизированные участки, так что в предполагаемых участках контакт с нейлоновыми элементами для чистки зубов не образуется.
Фиг.22 изображает вид в разрезе устройства, показанного на фиг.21. Показан периферийный несущий элемент 402 с прикрепленной мембраной 404. Кроме того, показана перегородка или перемычка 412, сформованная в мембране 404 и продолжающаяся вниз по направлению к задней стороне головки 400. За сформованной перегородкой 412 показан элемент 408 для чистки зубов. Расплавленный нейлон, прикрепляющий элемент для чистки зубов к головке 400, не виден, поскольку перегородка 412 предотвращает протекание расплавленного нейлона вокруг него. Кроме того, показана подложка 420. Подложка может содержать эластомер и обычно уплотняет головку 400 с задней стороны (например, напротив элементов для чистки зубов) для предотвращения скапливания зубной пасты и остатков пищи на нижней части элементов для чистки зубов.
Фиг.23 изображает другое устройство в соответствии с данным вариантом осуществления. Как показано, элементы 508 для чистки зубов выполнены в виде пучков щетины, обычно имеющих прямоугольную форму. В другом устройстве показаны перегородки 512, имеющие небольшую кривизну. Данная кривизна может обеспечить форму перегородок 512, повторяющую контур куполообразной мембраны. Перегородки 512 могут быть также выполнены в других формах для приспособления к формам элементов для чистки, а также для обеспечения перемещения одних элементов для чистки зубов независимо от других элементов для чистки зубов.
Описанный вариант осуществления, в котором перегородки или перемычки используются для предотвращения соединения расплавленного нейлона, связанного с каждым элементом для чистки зубов с расплавленным нейлоном, связанным с другим элементом для чистки зубов, позволяет элементам для чистки перемещаться независимо друг от друга. Дистальный кончик элементов для чистки зубов может перемещаться по кругу, как показано стрелкой 330 на фиг.18. Кроме того, элементы для чистки зубов могут также перемещаться в направлении z для обеспечения охватывания зуба элементами для чистки зубов. Данное перемещение обеспечивает более эффективную очистку поверхностей языка и щек средством для чистки зубов, удерживаемым на элементе для чистки зубов. Кроме того, перемещение в направлении z обеспечивает более эффективную очистку межзубных промежутков, а также очистку верхушек коренных зубов.
Хотя изобретение описано на языке, характерном для определенных конструктивных признаков и/или методологических действий, необходимо понимать, что изобретение, сформулированное в прилагаемой формуле изобретения, необязательно ограничивается конкретными признаками или действиями, описанными выше. Скорее, конкретные признаки и действия, описанные выше, раскрыты в виде примерных вариантов реализации формулы изобретения. Из анализа данного описания для специалистов в данной области техники будет очевидно множество других вариантов осуществления, модификаций и изменений в пределах объема и сущности прилагаемой формулы изобретения.