ЧИСТЯЩАЯ СЕКЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГИГИЕНИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОЛОСТИ РТА
CLEANING SECTION FOR ELECTRICAL HYGIENIC DEVICES FOR ORAL CAVITY

Область применения
Настоящее изобретение относится к чистящей секции для электрического гигиенического устройства для полости рта, и в частности, относится к чистящей секции, имеющей наклонные чистящие элементы.
Уровень техники
Известно, что чистящая секция электрического гигиенического устройства для полости рта может быть оборудована чистящим элементом, установленным на носитель чистящей головки, совершающий вращательное или осциллирующе-вращательное движение вокруг оси вращения, и при этом чистящий элемент может быть наклонен относительно оси вращения. В частности, чистящий элемент может быть наклонно расположен таким образом, что он пересекает ось вращения на виде сбоку. В публикации ЕР 0765642 А2 описана щеточная часть зубной щетки, имеющая чистящие элементы, выполненные в виде пучков щетинок, наклонно расположенных по окружности.
Одно из назначений чистящей секции, в частности, щеточной секции электрической зубной щетки - это обеспечивать расположение чистящих элементов, в свою очередь обеспечивающее достаточно высокую эффективность очистки труднодоступных областей, таких, как интерпроксимальные пространства, углубленные поверхности моляров и поверхности неправильно расположенных зубов.
Поэтому существует потребность в чистящей секции электрического гигиенического устройства для полости рта, обеспечивающей более высокую эффективность очистки зубов или по меньшей мере чистящие свойства, отличные от чистящих свойств известных чистящих элементов.
Сущность изобретения
В одном из воплощений настоящего изобретения предлагается чистящая секция для электрического гигиенического устройства для полости рта, имеющая по меньшей мере первый носитель, установленный с возможностью приведения его во вращательное или осциллирующе-вращательное движения вокруг оси вращения, по меньшей мере множество первых чистящих элементов, установленных на первый носитель таким образом, что их основания расположены в вершинах первого звездообразного многоугольника вокруг оси вращения, при этом основания лежат на установочной поверхности, а вся внутренняя область звездообразного многоугольника видна из точки, в которой ось вращения пересекает установочную поверхность, при этом все первые чистящие элементы наклонены в круговом направлении по отношению к оси вращения таким образом, что свободный конец каждого из первых чистящих элементов расположен дальше в круговом направлении, чем основание соответствующего первого чистящего элемента, и при этом наклон в круговом направлении всех первых чистящих элементов одинаков, и при этом по меньшей мере один параметр чистящего элемента двух соседних первых чистящих элементов или соседних кластеров чистящих элементов дискретно меняется между первой конфигурацией и второй конфигурацией.
В соответствии с еще одним воплощением изобретения предлагается электрическое гигиеническое устройство для полости рта, имеющее чистящую секцию в соответствии с настоящим изобретением.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится обсуждение различных воплощений чистящей секции, а также электрического гигиенического устройства для полости рта в соответствии с настоящим изобретением, со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1. Аксонометрический вид электрического гигиенического устройства для полости рта, содержащего чистящую секцию в соответствии с одним или более воплощений настоящего изобретения.
Фиг. 2. Аксонометрический вид одного из воплощений чистящей секции в соответствии с одним или более воплощений настоящего изобретения.
Фиг. 3. Вид установочной поверхности носителя, на котором показаны геометрические параметры расположения схематического чистящего элемента.
Фиг. 4А. Аксонометрический вид чистящей головки чистящей секции в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 4В. Вид сверху чистящей головки, изображенной на фиг. 4А.
Фиг. 4С. Вид сверху носителя, используемого в чистящей головке, изображенной на фиг. 4А, без установленных на него чистящих элементов.
Фиг. 4D. Вид сбоку чистящей головки, изображенной на фиг. 4А.
Фиг. 5А. Аксонометрический вид чистящей головки чистящей секции в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 5В. Вид сверху чистящей головки, изображенной на фиг. 5А.
Фиг. 5С. Вид сверху носителя, используемого в чистящей головке, изображенной на фиг. 5А, без установленных на него чистящих элементов.
Фиг. 5D. Вид сбоку чистящей головки, изображенной на фиг. 5А.
Фиг. 6А. Аксонометрический вид чистящей головки чистящей секции в соответствии с третьим воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 6В. Вид сверху чистящей головки, изображенной на фиг. 6А.
Фиг. 6С. Вид сверху носителя, используемого в чистящей головке, изображенной на фиг. 6А, без установленных на него чистящих элементов.
Фиг. 6D. Вид сбоку чистящей головки, изображенной на фиг. 6А.
Фиг. 7А. Вид сбоку чистящей головки чистящей секции в соответствии с четвертым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 7В. Вид сверху чистящей головки, изображенной на фиг. 7А.
Фиг. 7С. Вид сверху носителя, используемого в чистящей головке, изображенной на фиг. 7А, без установленных на него чистящих элементов.
Фиг. 8. Вид сбоку чистящей головки в соответствии с пятым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 9А. Разрез фрагмента носителя плоскостью, проходящей через отверстие для пучка щетинок в соответствии с первым примером.
Фиг. 9В. Разрез фрагмента носителя плоскостью, проходящей через отверстие для пучка щетинок в соответствии со вторым примером.
Фиг. 10. Вид сверху воплощения чистящей головки, имеющей два соосно расположенных носителя.
Фиг. 11. Разрез еще одного воплощения чистящей секции плоскостью, проходящей через чистящую головку, содержащую два соосно расположенных носителя.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится общее описание ряда различных воплощений настоящего изобретения. Приведенное ниже описание следует рассматривать только как описание ряда примеров, и в нем не подразумевается дать описание всех возможных воплощений, поскольку описание всех возможных воплощений едва ли является целесообразным, если вообще возможным. Подразумевается, что любой элемент, характеристика, компонент, состав, ингредиент, продукт, этап или способ в соответствии с настоящим изобретением, может быть удален, использован в сочетании или заменен, полностью или частично, другим элементом, характеристикой, компонентом, составом, ингредиентом, продуктом, этапом или способом в соответствии с настоящим изобретением. Могут быть реализованы многочисленные альтернативные воплощения, с использованием существующих технологий или технологий, которые будут разработаны после дня подачи настоящей заявки, которые тем не менее будут входить в масштаб, определяемый формулой изобретения. Все цитируемые патенты и публикации упоминаются для ссылки.
Несмотря на то, что в настоящей заявке описаны воплощения в контексте электрического гигиенического устройства для полости рта, такого, как электрическая зубная щетка, настоящее изобретение не ограничено только данным воплощением. Воплощения, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы в самых различных приложениях, таких, как, например, электрическое устройство для чистки языка, и многих других.
На фиг. 1 показано воплощение электрического гигиенического устройства 1 для полости рта, имеющего рукоятку 10 и чистящую секцию 20, которое может быть выполнено в виде щеточной секции, при этом чистящая секция 20 может быть сменной. Чистящая секция 20 может содержать корпус 21, который может быть удлиненным, в некоторых воплощениях - в сущности трубчатым, и чистящую головку 22, установленную с возможностью совершения движения на конец корпуса 21, дистальный по отношению к рукоятке. Чистящая головка 22 может быть выполнена в виде головки щетки.
На фиг. 2 показано воплощение чистящей секции 20, которая может быть выполнена в виде сменной чистящей секции. Чистящая секция 20 содержит удлиненный корпус 21, который может быть введен ротовую полость человека таким образом, что чистящая головка 22 (в данном воплощении выполненная в виде головки щетки) позволяет производить очистку трудно доступных областей, таких, как поверхности моляров или зубов мудрости, поверхности неправильно расположенных зубов, углубленные поверхности, интерпроксимальные пространства и им подобные. Чистящая головка 22 содержит первый носитель 33, имеющий установочную поверхность 31, на которую устанавливаются чистящие элементы 40. Чистящая головка 22 установлена таким образом, что она может быть приведена во вращательное или осциллирующе-вращательное движение вокруг оси вращения, когда чистящая секция 20 прикреплена к рукоятке электрического гигиенического устройства для полости рта. По меньшей мере некоторые из чистящих элементов 40 наклонены по отношению к установочной поверхности 31, как будет более подробно объяснено ниже.
b
b
b
φ
b
b
На фиг. 3 схематически показано воплощение чистящего элемента 110 (для простоты изображенного в виде отрезка прямой, соответствующей осевой линии чистящего элемента), установленного на схематически изображенную плоскую установочную поверхность 101 носителя. При этом подразумевается, что носитель установлен для совершения вращательного или осциллирующе-вращательного движения вокруг оси R вращения, перпендикулярной плоской установочной поверхности. Несмотря на то, что установочная поверхность в данном воплощении показана плоской, настоящее изобретение не ограничено воплощениями с плоской установочной поверхностью. Могут также использоваться криволинейные поверхности, например, представляющие собой часть цилиндрической поверхности или сферической поверхности. Основание 1101 чистящего элемента 110 имеет определенное место расположения на установочной поверхности 101, которое может быть определено относительно точки, в которой ось R вращения пересекает установочную поверхность 101 и охарактеризовано полярными координатами r и φ (расстояние в радиальном направлении и угловое положение относительно базисного радиального вектора). Основание 1101 чистящего элемента 110 имеет положение на установочной поверхности 101, которое имеет координаты r и φ. Чистящий элемент 110 имеет свободный конец 1102 и длину 1. Параллельная проекция 110А чистящего элемента 110 на установочную поверхность 101 (направление проекции параллельно оси R вращения) может быть разложена на составляющую , протяженную вдоль радиального вектора r, исходящего от оси вращения и проходящего через основание 1101 чистящего элемента 110, и составляющую , протяженную в круговом направлении r лежащему в плоскости, определяемой установочной поверхностью 101, перпендикулярном радиальному вектору r и пересекающем основание 1101 чистящего элемента 110. Чистящий элемент, имеющий в данной проекции ненулевую радиальную составляющую , но нулевую круговую составляющую , имеет наклон только в радиальном направлении, но не имеет наклона в круговом направлении. Чистящий элемент, имеющий наклон в круговом направлении, имеет ненулевую круговую составляющую  параллельной проекции, и может также иметь ненулевую радиальную составляющую . Чистящий элемент, который имеет нулевую радиальную составляющую проекции () и нулевую круговую составляющую (), не имеет наклона по отношению к оси R вращения, и является протяженным параллельно оси R вращения. Наклон в круговом направлении может быть в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки. Поэтому если далее в настоящем описании упоминается, что два или более чистящих элементов имеют «одинаковый» наклон в круговом направлении, то подразумевается, что все из данных двух или более чистящих элементов одновременно имеют наклон по часовой стрелке или против часовой стрелки. В случае, если параллельная проекция 110А чистящего элемента 110 имеет нулевую радиальную составляющую () и ненулевую круговую составляющую (), то это означает, что чистящий элемент 110 в контексте настоящего изобретения имеет наклон только в круговом направлении, и его параллельная проекция 110А является протяженной по касательной к окружности с центром на оси вращения и радиусом r, и основание чистящего элемента образует точку касания проекции с окружностью. В показанном примере свободный конец 1102 чистящего элемента 110 расположен снаружи в радиальном направлении по отношению к основанию 1101. Данная ситуация сохраняется даже в тех случаях, когда чистящий элемент 110 имеет нулевой радиальный наклон (то есть имеет только наклон в круговом направлении) в соответствии с определениями наклона, приведенными выше. Суммарный угол наклона чистящего элемента 110 по отношению к оси R вращения определяется, как угол между линей, параллельной оси вращения и проходящей через основание 1101 чистящего элемента 110, и центральной линией чистящего элемента 110. В случае, если угол наклона α равен нулю (α=0), высота h чистящего элемента, измеренная в направлении оси вращения, в точности равна длине 1 чистящего элемента 110. В случае, если чистящий элемент 110 имеет наклон α=0 относительно оси R вращения, то высота h меньше, чем длина 1, поскольку h=1cosα<1.
Настоящее изобретение в целом относится к чистящей секции, имеющей по меньшей мере множество (то есть по меньшей мере два, но, как будет более подробно описано ниже, «множество» в контексте настоящего описания в отношении первых чистящих элементов означает, что имеется по меньшей мере четыре первых чистящих элемента) первых чистящих элементов, установленных на установочную поверхность первого носителя, при этом основания первых чистящих элементов расположены в вершинах звездообразного многоугольника, и при этом все первые чистящие элементы имеют круговой наклон в одном и том же направлении, то есть все первые чистящие элементы имеют наклон по часовой стрелке либо все они имеют наклон против часовой стрелки, и кроме того, каждый из чистящих элементов может иметь ненулевую радиальную составляющую . Первый носитель выполнен с возможностью приведение его во вращательное или осциллирующе-вращательное движение вокруг оси вращения.
В одном из воплощений изобретения предлагается чистящая секция, описанная выше, в которой по меньшей мере один параметр первого чистящего элемента дискретно меняется между соседними первыми чистящими элементами или между соседними кластерами первых чистящих элементов, то есть, для любого данного первого чистящего элемента параметр чистящего элемента имеет первую конфигурацию, в то время как для двух соседних с ним первых чистящих элементов (лежащих на двух соседних с ним вершинах звездообразного многоугольника) то же самый параметр чистящего элемента имеет вторую конфигурацию. Иными словами, при рассмотрении соседних первых чистящих элементов можно видеть, что для каждого второго из чистящих элементов параметр чистящего элемента имеет первую конфигурацию, в то время как для остальных чистящих элементов данный параметр имеет вторую конфигурацию. Концепция соседних кластеров первых чистящих элементов будет более подробно описана ниже со ссылками на фиг. 8 (пятое воплощение).
В контексте настоящего описания «многоугольник» обозначает фигуру, лежащую в двухмерной плоскости (которая, в частности, может совпадать с установочной поверхностью носителя) и ограниченную замкнутой линией, состоящей из конечной последовательности сегментов - отрезкой прямых линий (то есть, многозвенной ломаной линией). Данные сегменты называются сторонами многоугольника, а точки схождения двух соседних сторон называются его вершинами. Термин «звездообразный многоугольник» означает многоугольник, вся внутренняя область которого видна по меньшей мере из одной точки внутри многоугольника (в контексте настоящего изобретения такой точкой является точка пересечения оси вращения с установочной поверхностью носителя), то есть в котором прямая линия, проведенная из данной точки к любой точке на любой стороне многоугольника, не пересекает никакой другой стороны многоугольника (смотри также публикацию Franco P. Preparata, Michael lan Shamos: Computational Geometry: An Introduction, издательство Springer Verlag, 1985,  страница 18). Звездообразный многоугольник может быть «простым» (в котором стороны не пересекаются друг с другом), может быть «выпуклым» (внутри которого все точки удовлетворяют упомянутому выше условию: из данной точки видна вся внутренняя область многоугольника), или «вогнутым» (внутри которого существует по меньшей мере одна точка, из которой не видна вся внутренняя область многоугольника). Как будет более подробно объяснено ниже, вершины звездообразного многоугольника могут лежать на гладкой кривой, и в частности, на дифференцируемой замкнутой кривой, например, на окружности, или линии, ограничивающей эллипс или овал, или вершины многоугольника могут лежать по меньшей мере в окрестности такой кривой. В частности, вершины многоугольника могут лежать в пределах полосы, ширина которой в радиальном направлении составляет 25% или менее от расстояния в радиальном направлении между точкой пересечения оси вращения с установочной поверхностью и соответствующей центральной точкой полосы. Ширина полосы может, в частности, составлять 20% или менее, 15% или менее, 10% или менее, 5% или менее, 4% или менее, 3% или менее, 2% или менее, или 1% или менее от упомянутого расстояния.
Термин «чистящий элемент», используемый по отношению к первому чистящему элементу или любому другому чистящему элементу, означает любой подходящий элемент, который может быть введен в ротовую полость. Некоторые подходящие чистящие элементы включают пучки щетинок, эластомерные массажные элементы, эластомерные чистящие элементы, массажные элементы, элементы для чистки мягких тканей, элементы для чистки твердых поверхностей, им подобные и их сочетания. Чистящие элементы могут включать большое разнообразие материалов и могут иметь самые различные конфигурации. При этом могут использоваться любые подходящие материалы и/или любые подходящие конфигурации. Так, например, в некоторых воплощениях чистящие элементы могут содержать пучки. Пучки могут содержать множество отдельных нитей, надежно прикрепленных к носителю чистящих элементов. Нити могут быть полимерными и могут включать полиамидные, полиэфирные или термопластические эластомерные полиамидные нити или их смеси. В целом материалы, которые могут быть использованы для изготовления чистящего элемента, включают термопластические эластомеры, полиамид, полибутилен терефталат, полимеры сложных эфиров, полипропилен, полиэтилен и прочие материалы. Продольные размеры нитей, их размеры в поперечном сечении, а также форма профиля конца нитей могут быть различными. Кроме того, различными могут быть жесткость, упругость и форма концов нитей. Примеры подходящих значений длины нитей включают длину от примерно 6,0 мм до примерно 10 мм, от примерно 7,0 мм до примерно 8,5 мм, а также любое значение в пределах указанных диапазонов. Кроме того, нити могут иметь в сущности постоянный размер в поперечном сечении, составляющий от примерно 100 мкм до примерно 350 мкм, в других воплощениях от примерно 125 мкм до примерно 175 мкм, или имеющий любое значение в пределах указанных диапазонов. Кончики нитей могут иметь любую подходящую форму. Примеры подходящих кончиков включают кончик с профилем в форме плавной кривой, скругленный кончик, сужающийся кончик и острый кончик. В некоторых воплощениях нити могут включать краситель, служащий индикатором степени износа нитей, как описано в патенте США 4802255. Прочие подходящие примеры нитей описаны в патенте США 6018840. В некоторых воплощениях области чистящих элементов могут содержать ребра, как описано, например, в патенте США 6553604 и в патентных заявках США 2004/0177462; 2005/0235439; и 2005/0060822. В некоторых воплощениях области чистящих элементов могут содержать сочетания ребер и пучков.
В контексте настоящего описания параметром чистящего элемента может быть длина чистящего элемента, измеренная от его основания до свободного конца, площадь или форма сечения чистящего элемента, например, плоскостью, перпендикулярной оси вращения, или плоскостью, перпендикулярной оси чистящего элемента (линии его продольной протяженности), угол радиального наклона, угол кругового наклона, (суммарный) угол наклона, структура поверхности чистящего элемента, материал, из которого изготовлен чистящий элемент, или состав чистящего элемента. Если чистящий элемент выполнен в виде пучка щетинок, то под составом чистящего элемента может, например, подразумеваться состав щетинки. Число щетинок, площадь или форма сечения конца каждой из щетинок в пучке, материал или материалы каждой из щетинок в пучке, структура каждой из щетинок, жесткость или упругость каждой из щетинок и прочие свойства могут определять состав чистящего элемента. В соответствии с настоящим изобретением, для последовательно расположенных в вершинах звездообразного многоугольника чистящих элементов параметр чистящего элемента дискретно меняется между первой конфигурацией и второй конфигурацией. Под конфигурацией при этом может подразумеваться значение величины, например, длина чистящих элементов или площадь сечения. Конфигурация может также подразумевать состав чистящего элемента, который может дискретно меняться между первым и вторым составами. В отношение термина «дискретно меняется» следует особо отметить, что каждый из чистящих элементов может иметь только одну из двух возможных конфигураций свойства чистящего элемента.
Чистящие элементы, например, щетинки, расположенные на носителе, совершающем вращательное или осциллирующе-вращательное движение, и имеющие наклон в круговом направлении, в процессе работы щетки могут отгибаться в положение, более близкое к перпендикулярному по отношению к установочной поверхности, в случае, если направление движения чистящего элемента по очищаемой поверхности (например, по поверхности зуба) совпадает с направлением наклона. Это может происходить, например, за счет трения кончика чистящего элемента по очищаемой поверхности (например, по поверхности зуба), и/или за счет того, что кончик чистящего элемента входит в углубление, например, в интерпроксимальные области или углубленные участки моляров, и задерживается в данном углублении. Когда чистящий элемент отгибается в более перпендикулярное положение, он становится протяженным выше по отношению к установочной поверхности, чем в наклонном положении. Такой чистящий элемент, входящий в углубленные участки, будет проникать в них еще глубже, и будет более эффективно доставать из них загрязнения и зубной налет, чем щетинки, расположенные перпендикулярно установочной поверхности (в исходном положении), которые не могут совершать дополнительного проникающего движения. Можно ожидать, что данный эффект еще более усиливается, если проникающее действие является периодически меняющимся. То есть, если чистящие элементы представляют собой пучки щетинок, установленные на носитель щетинок в вершинах многоугольника вокруг оси вращения, то очистка интерпроксимальных пространств улучшается, если все пучки имеют круговой наклон в одном направлении, по сравнению с пучками щетинок, расположенными перпендикулярно установочной поверхности. Можно ожидать, что очистка интерпроксимальных пространств будет еще более эффективной, если наклонные пучки щетинок имеют дискретно меняющийся параметр, такой, как, например, изменяющаяся длина чистящего элемента, изменяющееся сечение чистящего элемента, изменяющийся состав чистящего элемента или прочее, поскольку такая чередующаяся конфигурация свойства обеспечивает периодически изменяющееся чистящее воздействие, которое может более эффективным образом отделять и удалять загрязнения и зубной налет.
В случае, если (суммарный) угол наклона находится в диапазоне от примерно 10° до примерно 16°, дополнительная амплитуда проникновения может находиться в относительном диапазоне, составляющем от примерно 1,5% до примерно 3,9% от длины чистящего элемента, то есть, если принять, что чистящий элемент имеет длину 8,5 мм, то дополнительная амплитуда проникновения составит от примерно 0,13 мм до примерно 0,33 мм, что аналогично амплитуде толкающего движения щетинок электрической зубной щетки, которая обладает таким движением в дополнение к скребущему движению и/или очищающему осциллирующе-вращательному движению (примером такой зубной щетки является электрическая зубная щетка Oral-B™ Triumph 5000.
1
1
2
3
n-1
n
1
2
n
2
1
3
Если начать отсчет с вершины v и вести его в некотором первом направлении, то последовательность вершин звездообразного многоугольника, имеющего n вершин, можно записать, как v, v, v, …, v, v. В соответствии с настоящим изобретением, чистящий элемент, основание которого расположено в вершине v, является соседним по отношению к чистящим элементам, основания которых расположены в вершинах v и v. Подобным образом, чистящий элемент, основание которого расположено в вершине v, является соседним по отношению к чистящим элементам, основания которых расположены в вершинах v и v.
Ниже описано несколько примеров воплощений чистящих головок чистящих секций в соответствии с настоящим изобретением. И хотя в каждом из данных примеров показаны определенные сочетания отличительных особенностей чистящих головок в соответствии с настоящим изобретением, следует отметить, что данные отличительные особенности не следует рассматривать, как взаимосвязанные, а скорее наоборот, все отличительные особенности, описанные в настоящей заявке, следует рассматривать, как индивидуальные, которые можно комбинировать друг с другом во всех возможных сочетаниях, при условии, что данные сочетания не противоречат принципам и масштабам настоящего изобретения.
Первое воплощение
На фиг. 4А показан аксонометрический вид первого воплощения чистящей головки 200 чистящей секции в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения. На фиг. 4В показан вид сверху чистящей головки 200, показанной на фиг. 4А. На фиг.4С показан вид сверху носителя 201 чистящей головки 200, показанной на фиг. 4А. На фиг. 4D показан вид сбоку чистящей головки 200, показанной па фиг. 4А.
Из фиг. 4А и 4В можно видеть, что чистящая головка 200 содержит поле чистящих элементов, содержащее два кольцеобразных набора: набор из первых чистящих элементов 210 и набор из вторых чистящих элементов 220, установленные на первый носитель 201, а также продолговатые, в форме фасолей, третьи чистящие элементы 230, расположенные в центре поля чистящих элементов. И хотя внешне область первых чистящих элементов 210 напоминает кольцо, основания данных элементом в целом расположены в вершинах звездообразного многоугольника вокруг оси 203 вращения. Вершины данного многоугольника не обязательно лежат на дифференцируемой выпуклой кривой, протяженной вокруг оси вращения, например, представляющей собой контур круга, овала или эллипса. Наружное кольцо первых чистящих элементов 210 может содержать 16 чистящих элементов, которые могут иметь наклон в круговом направлении против часовой стрелки. В целом число первых чистящих элементов (или вторых чистящих элементов, если они имеются) может быть любым (однако, чтобы они находились в вершинах звездообразного многоугольника, количество первых чистящих элементов должно составлять три или более). Внутренний кольцеобразный набор содержит восемь вторых чистящих элементов 220, которые могут иметь наклон в круговом направлении по часовой стрелке (то есть, в противоположную сторону по отношению к первым чистящим элементам, имеющим наклон против часовой стрелки). Два третьих чистящих элемента расположены в центре двух упомянутых колец; при этом третьи чистящие элементы могут быть перпендикулярны установочной поверхности, то есть параллельны оси 203 вращения, и в основании могут быть удлиненными и иметь форму фасолей. Наружное кольцо первых чистящих элементов 210 содержит две подгруппы первых чистящих элементов, расположенных поочередно в последовательных вершинах первого звездообразного многоугольника. В данном воплощении две подгруппы 2101 и 2102 первых чистящих элементов отличаются по меньшей мере двумя свойствами чистящего элемента: длиной (измеренной от основания до кончика) и формой сечения (например, плоскостью, перпендикулярной оси 203 вращения). Таким образом, первым дискретно меняющимся параметром чистящего элемента является длина, которая дискретно меняется между первой конфигурацией (первое значение длины) и второй конфигурацией (второе значение длины). Вторым дискретно меняющимся параметром чистящего элемента является форма сечения, которая также дискретно меняется между первой конфигурацией (первая форма сечения) и второй конфигурацией (вторая форма сечения).
В целом и применительно ко всем возможным воплощениям следует отметить, что первые чистящие элементы могут содержать две подгруппы чистящих элементов, расположенных поочередно и отличающихся по меньшей мере одним параметром чистящего элемента таким образом, что в первой подгруппе данный параметр чистящего элемента имеет первую конфигурацию, а во второй подгруппе данный параметр чистящего элемента имеет вторую конфигурацию. В целом и применительно ко всем воплощениям настоящего изобретения следует отметить, что наличие одного дискретно меняющегося свойства чистящего элемента по отношению к соседним чистящим элементам не исключает возможного наличия одного или более прочих свойств чистящего элемента, которые могут меняться от одного чистящего элемента к другому чистящему элементу произвольным образом, или одного или более прочих свойств чистящего элемента, которые также могут дискретно меняться между соседними чистящими элементами.
Первый и второй чистящие элементы 210 и 220 могут иметь (суммарный) угол наклона от 10° до 16°, хотя в целом предвидятся воплощения с (суммарным) углом наклона, лежащем в диапазоне от примерно 2° до примерно 35°, включая все значения в данном диапазоне. Следует отметить, что угол наклона первых чистящих элементов может находиться в диапазоне от примерно 2° до примерно 35°, в диапазоне от примерно 5° до примерно 25°, или в диапазоне от примерно 8° до примерно 20°. В дополнение или в качестве альтернативы к прочим дискретно меняющимся свойствам первых чистящих элементов, угол наклона первых чистящих элементов может также дискретно меняться между двумя значениями угла, например, между 15° и 17°, или между 10° и 13° и так далее. В некоторых воплощениях дискретно меняться могут угол наклона в радиальном направлении и угол наклона в круговом направлении, и при этом угол (суммарного наклона) первых чистящих элементов будет оставаться постоянным.
В целом и применительно ко всем воплощениям, в которых имеются вторые чистящие элементы, угол наклона вторых чистящих элементов может быть выбран достаточно произвольно, и в некоторых воплощениях вторые чистящие элементы могут даже не иметь угла наклона. В некоторых воплощениях вторые чистящие элементы могут иметь угол наклона, меньший или равный углу наклона первых чистящих элементов. В случае, если вторые чистящие элементы расположены внутри по отношению к первым чистящим элементам, меньший угол наклона вторых чистящих элементов по сравнению с углом наклона первых чистящих элементов будет стабилизировать центр поля чистящих элементов при работе устройства под нагрузкой, что важно, например, когда чистящие элементы прижимают к очищаемой поверхности зуба.
В первом воплощении изобретения, изображенном на фиг. 4А-4D, первая подгруппа первых чистящих элементов 2101 имеет большую длину (и соответственно большую высоту), чем вторая подгруппа первых чистящих элементов 2102. Кроме того, чистящие элементы 2101 первой подгруппы первых чистящих элементов имеют удлиненное, близкое к прямоугольному сечение (что наиболее отчетливо видно на фиг. 4В), при этом более длинная ось удлиненного сечения ориентирована в сущности в радиальном направлении, в то время как вторая подгруппа 2102 первых чистящих элементов имеет более компактное, близкое к квадратному сечение, и при этом немного более длинная ось сечения может быть ориентирована в сущности в круговом направлении. Все вторые чистящие элементы 220 имеют в сущности одинаковую форму сечения, которая может быть аналогична или даже идентична практически квадратной форме сечения второй подгруппы первых чистящих элементов. В данном воплощении сечение вторых чистящих элементов 220 аналогично или практически идентично сечению первых чистящих элементов 2102 второй подгруппы. Высота вторых чистящих элементов 220 и третьих чистящих элементов 230 идентична высоте первых чистящих элементов 2102 второй подгруппы. Свободные концы первых, вторых и третьих чистящих элементов 210, 220 и 230 подрезаны плоско и параллельно плоской установочной поверхности первого носителя 201.
В целом и применительно ко всем возможным воплощениям настоящего изобретения следует отметить, что первые, вторые или третьи чистящие элементы могут быть выполнены в виде пучков щетинок, но это не исключает других воплощений первых, вторых или третьих чистящих элементов, например, выполненных в виде эластомерных элементов.
Несмотря на то, что данное воплощение отображает одну из возможностей реализации чистящей голоски чистящей секции в соответствии с настоящим изобретением, в которой имеются первые, вторые и третьи чистящие элементы, следует отметить, что другие воплощения могут содержать только первые чистящие элементы, основания которых расположены в вершинах первого звездообразного многоугольника. Прочие чистящие элементы могут использоваться, а могут и не использоваться. Так, например, один или более дополнительных чистящих элементов могут быть расположены дальше от оси вращения, чем первые чистящие элементы, и в дополнение к этому, или в качестве альтернативы, один или более дополнительных чистящих элементов могут быть расположены ближе к оси вращения, чем первые чистящие элементы. В соответствии с настоящим изобретением, первые чистящие элементы имеют наклон в одном круговом направлении, но при этом первые чистящие элементы могут иметь любое дискретно меняющийся параметр чистящего элемента, например, изменяющуюся длину, изменяющийся угол наклона (в радиальном направлении, в круговом направлении или суммарного), изменяющуюся форму сечения, изменяющуюся площадь сечения или прочее. В некоторых воплощениях первые чистящие элементы могут иметь два или более изменяющихся свойств чистящего элемента, значения которых могут чередоваться или просто меняться для соседних чистящих элементов, например, они могут иметь чередующуюся длину и чередующийся угол наклона в радиальном направлении, или они могут иметь чередующийся состав, в то время как длина могут быть просто изменяющейся (так что в целом они будут образовывать цилиндрическое углубление, которое будет подробно описано во втором воплощении). Первые чистящие элементы могут быть выполнены в виде чередующихся эластомерных элементов и пучков щетинок. Все первые чистящие элементы могут иметь наклон в круговом направлении по часовой стрелке или в направлении против часовой стрелки.
На фиг. 4В показан вид сверху структуры из первых 210 и вторых 220 чистящих элементов в виде «двойной спирали», в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения. Первые чистящие элементы 210 расположены таким образом, что их основания в сущности лежат на первом овале вокруг оси вращения (то есть, вершины первого звездообразного многоугольника лежат на первом овале). Это не исключает воплощений, в которых основания первых чистящих элементов могут находиться в вершинах первого звездообразного многоугольника, аппроксимирующего овал, при этом некоторые из оснований могут выходить за пределы овала, а некоторые - находиться немного внутри овала. В целом и применительно ко всем возможным воплощениям изобретения следует отметить, что расстояния в радиальном направлении от оси вращения до вершин первого звездообразного многоугольника могут отличаться от соответствующих расстояний для гладкой кривой (например, участка спиральной линии), в частности дифференцируемой и выпуклой кривой, такой, как окружность, контур овала или эллипса, аппроксимирующей первый многоугольник и расположенной в сущности симметрично относительно оси вращения, на 10% или менее, на 5% или менее, или на 2% или менее. В некоторых воплощениях вершины первого звездообразного многоугольника могут лежать в пределах полосы, расположенной вокруг оси вращения, ширина которой в радиальном направлении составляет 25% или менее от расстояния от точки пересечения оси вращения с установочной поверхностью, до соответствующей центральной точки полосы. В некоторых воплощениях ширина полосы в радиальном направлении может составлять 20% или менее, 15% или менее, 10% или менее, 5% или менее, 3% или менее, 2% или менее, 1% или менее. Полоса может, в частности, быть круговым кольцом, эллиптическим кольцом или овальным кольцом.
Вторые чистящие элементы 220 в данном воплощении расположены таким образом, что их основания в сущности лежат на втором овале вокруг оси 203 вращения. Это не исключает воплощений, в которых основания вторых чистящих элементов могут находиться в вершинах второго звездообразного многоугольника, аппроксимирующего овал, при этом некоторые из оснований могут выходить за пределы овала, а некоторые - находиться немного внутри овала. В целом и применительно ко всем возможным воплощениям изобретения следует отметить, что расстояния в радиальном направлении от оси вращения до вершин второго звездообразного многоугольника могут отличаться от соответствующих расстояний для гладкой кривой, такой, как окружность, контур овала или эллипса, аппроксимирующей второй многоугольник и расположенной в сущности симметрично относительно оси вращения, на 10% или менее, на 5% или менее, или на 2% или менее. В некоторых воплощениях вершины второго звездообразного многоугольника лежат в пределах полосы вокруг оси вращения, параметры которой обсуждались выше по отношению к первому звездообразному многоугольнику.
В первом воплощении второй овал в сущности концентричен первому овалу и лежит внутри первого овала. В другом воплощении первый овал лежит внутри второго овала. В целом и применительно ко всем возможным воплощениям, в которых имеются первые и вторые чистящие элементы, расположенные в вершинах звездообразных многоугольников, следует отметить, что первый звездообразный многоугольник может лежать внутри или снаружи второго звездообразного многоугольника. Первые и вторые чистящие элементы 210 и 220 могут быть наклонены и иметь преобладающую составляющую наклона в круговом направлении и лишь небольшую составляющую наклона в радиальном направлении. Во всех возможных воплощениях составляющая наклона в круговом направлении может преобладать над составляющей наклона в радиальном направлении (), и отношение между  к  может быть больше, чем 2, больше, чем 3, больше, чем 4 больше, чем 5, больше, чем 10, или больше, чем 20. Первые чистящие элементы может быть наклонены против часовой стрелки, а вторые чистящие элементы могут быть наклонены по часовой стрелке. В целом, все первые чистящие элементы могут быть наклонены по часовой стрелке или против часовой стрелки, и предпочтительно иметь преобладающую составляющую наклона в круговом направлении. Вторые чистящие элементы могут иметь направление кругового наклона, противоположное направлению кругового наклона первых чистящих элементов. Так, например,, если все первые чистящие элементы имеют наклон в круговом направлении по часовой стрелке, то все вторые чистящие элементы могут иметь круговой наклон в направлении против часовой стрелки, и наоборот.
На фиг. 4С показан вид сверху первого носителя 201 без установленных на него чистящих элементов, в результате чего видны установочные отверстия 211, 221, 231 для первых, вторых и третьих чистящих элементов. Геометрия установочных отверстий в сущности определяет форму сечения, площадь сечения и ориентацию чистящих элементов, выполненных в виде пучков щетинок. Установочные отверстия 211 первых чистящих элементов содержат установочные отверстия 2111 первой подгруппы первых чистящих элементов и установочные отверстия 2112 второй подгруппы первых чистящих элементов, расположенные чередующимся образом. Установочные отверстия 2111 первой подгруппы первых чистящих элементов являются удлиненными и в сущности прямоугольными. Длинная ось воображаемой верхней грани для данных установочных отверстий 2111 ориентирована таким образом, что она пересекает ось вращения. В других воплощениях длинная ось воображаемой верхней грани установочного отверстия 2111 может быть ориентирована таким образом, что радиальный вектор, проведенный от оси вращения к центру установочного отверстия 2111, пересекает длинную ось отверстия под острым углом, который может составлять 10° или менее, в некоторых воплощениях 5° или менее. В данном воплощении площадь воображаемой верхней грани каждого из установочных отверстий 211 первых чистящих элементов в сущности одинакова. В случае, если первые чистящие элементы выполнены в виде пучков щетинок, каждое из установочных отверстий 211 благодаря этому рассчитано на прием в сущности одинакового количество отдельных щетинок, что значительно упрощает процесс изготовления чистящей головки по сравнению с ситуацией, когда в различных установочных отверстиях устанавливается различное количество щетинок.
В качестве альтернативы, в различных установочных отверстиях может быть установлено различное количество щетинок. Такая альтернатива может, хотя это и не обязательно, использоваться, если в пучках используются нити различной толщины, структуры и/или формы поперечного сечения. Установочные отверстия 221 вторых чистящих элементов по сечению и ориентации могут быть аналогичны установочным отверстиям 2112 второй подгруппы первых чистящих элементов. Оба типа установочных отверстий 2112 и 221 могут иметь в сущности прямоугольное поперечное сечение, будучи лишь немного удлиненными, и расположенными таким образом, что их немного более удлиненная ось будет ориентирована в сущности перпендикулярно радиальному вектору, проведенному от точки пересечения оси вращения с установочной поверхностью к центру воображаемой верхней грани установочного отверстия. Установочные отверстия 231 третьих чистящих элементов имеют, грубо говоря, форму фасолей. Каждое из отверстий выполнено в виде двух под-отверстий с разделяющей их стенкой. Каждое из под-отверстий рассчитано на установку в него одного пучка щетинок, но из-за близости двух под-отверстий друг к другу данные два пучка щетинок воспринимаются как один пучок с сечением в форме фасоли.
В целом и применительно ко всем воплощениям настоящего изобретения следует отметить, что чистящие элементы не обязательно должны быть установлены в отдельные установочные отверстия. В некоторых воплощениях по меньшей мере два чистящих элемента могут быть установлены в одно отверстие, которое может быть удлиненным в круговом направлении, при этом такое единое (удлиненное) отверстие может иметь разделительные стенки, хотя в некоторых воплощениях такие разделительные стенки могут даже отсутствовать, например, когда используется технология безанкерного крепления. В некоторых воплощениях сначала могут быть установлены по меньшей мере некоторые из чистящих элементов, после чего между чистящими элементами может быть выполнен первый носитель способом инжекционного формования. В таких воплощениях зазор между соседними чистящими элементами может быть в сущности равен нулю, то есть два или боле чистящих элементов могут образовывать компактную конструкцию. В некоторых воплощениях чистящие элементы прикреплены к установочной поверхности, например, за счет адгезивного крепления или путем инжекционного формования термопластического эластомера поверх установочной поверхности, в результате чего термопластический эластомер образует связи с материалом первого носителя и тем самым обеспечивает скрепление с ним.
1
2
1
2
На фиг. 4D показан вид сбоку чистящей головки 200 в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения. Можно видеть, что все первые чистящие элементы 210 отклонены от оси 203 вращения на первый угол наклона 219 в первом круговом направлении, а все вторые чистящие элементы 220 отклонены от оси 203 вращения на второй угол 229 наклона во втором круговом направлении, противоположном первому круговому направлению. Из данного чертежа можно также видеть, что первые и вторые чистящие элементы 210 и 220 расположены таким образом, что каждый из первых и вторых чистящих элементов на виде сбоку пересекает по меньшей мере один, или даже более элементов другого набора, то есть, каждый первый чистящий элемент на виде сбоку пересекает по меньшей мере один или даже более вторых чистящих элементов. Иными словами, «пересекает» означает, что переменный радиальный вектор, проведенный от оси вращения параллельно установочной поверхности до центральной линии второго чистящего элемента, при движении конца вектора вдоль центральной продольной оси второго чистящего элемента пересекает продольную центральную линию по меньшей мере одного из первых чистящих элементов. Кроме того, можно видеть, что первые чистящие элементы 210 имеют чередующуюся длину и соответственно чередующуюся высоту h и h. Чистящие элементы 2102 первой подгруппы первых чистящих элементов имеют высоту h и плоско подрезаны на свободном конце, причем плоскость подреза параллельна установочной поверхности 202. Чистящие элементы второй подгруппы первых чистящих элементов 2102 имеют высоту h и плоско подрезаны на свободном конце, причем плоскость подреза параллельна установочной поверхности 202.
1
2
В целом и применительно ко всем возможным воплощениям настоящего изобретения следует отметить, что длина чистящего элемента может находиться в диапазоне от примерно 6,0 мм до примерно 10,0 мм, или от примерно 7,0 мм до примерно 8,5 мм. Если чистящие элементы выполнены в виде пучков щетинок, диаметр отдельной щетинки (или диаметр наименьшей окружности, в которую может быть выписано поперечное сечение щетинки, если она имеет некруглое поперечное сечение) может составлять от примерно 100 мкм до примерно 200 мкм, или от примерно 125 мкм до примерно 175 мкм. Абсолютное значение разности высот |h-h| чистящих элементов первой и второй подгрупп первых чистящих элементов может составлять от примерно 0,5 мм до примерно 2,0 мм, или от примерно 0,7 мм до примерно 1,5 мм. Можно ожидать, что такая разница в высоте будет адекватной для очистки криволинейных поверхностей обычных зубов (таких, как моляры), а также для очистки неправильно расположенных зубов.
Второе воплощение изобретения
На фиг. 5А показан аксонометрический вид второго воплощения чистящей головки 200А в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 5В показан вид сверху чистящей головки 200А, изображенной на фиг. 5А. На фиг. 5С показан вид сверху носителя 201А чистящей головки 200А, изображенной на фиг. 5А. На фиг. 5D показан вид сбоку чистящей головки 200А, изображенной на фиг. 5А.
Подобно первому воплощению, чистящая головка 200А в данном воплощении содержит первые чистящие элементы 210А, имеющие наклон в первом круговом направлении (в данном случае - против часовой стрелки), и при этом чистящие элементы 2101А первой подгруппы чистящих элементов чередуются с чистящими элементами 2102А второй подгруппы чистящих элементов. Основания первых чистящих элементов 201А расположены в вершинах первого звездообразного многоугольника вокруг оси 202В вращения. Как это можно лучше всего видеть на фиг. 5С, чистящие элементы 2101А первой подгруппы первых чистящих элементов имеют удлиненное поперечное сечение, и при этом каждое из соответствующих установочных отверстий 2111А имеет длинную ось, которая совпадает с радиальным вектором, лежащим в установочной плоскости 202А. Форма сечения установочных отверстий 2111А является в сущности прямоугольной. Установочные отверстия 2112А второй подгруппы первых чистящих элементов 2102А имеют в сущности трапециевидное поперечное сечение, с боковыми сторонами трапеции (в данном случае симметричными), сходящимися в сторону оси 203А вращения. Ось симметрии трапеции совпадает с радиальным вектором, проходящим через центральную точку трапеции. Вторые чистящие элементы 220А и их установочные отверстия 221А имеют поперечное сечение в сущности в форме параллелограмма. Первые чистящие элементы 210А имеют одно дискретно меняющийся параметр чистящего элемента, а именно, чередующуюся форму поперечного сечения - между первой конфигурацией (удлиненная, в сущности прямоугольная форма со скругленными углами) и второй конфигурацией (трапециевидная форма со скругленными углами). Свободные концы первых, вторых и третьих чистящих элементов 210А, 220А и 230А подрезаны таким образом, что они образуют в сущности овальное углубление 290 в поле чистящих элементов, и кроме того, остаются две противоположные плоские части 291, 292 поля чистящих элементов, параллельные установочной поверхности 202А. Данные две плоские части 291 и 292 могут быть расположены симметрично по отношению друг к другу относительно оси продольной протяженности чистящей секции. Благодаря такой форме подрезки, при помещении чистящей секции в полость рта овальное углубление 290 может принять типичный зуб, например, моляр, а плоские части могут войти в интерпроксимальные области. Максимальная ширина w плоских частей 291 и 292, измеренная вдоль оси, соединяющей центры противоположных плоских частей, может составлять от примерно 0,75 мм до примерно 2,0 мм, или от примерно 1,0 мм до примерно 1,5 мм. Данные значения ширины представляются наиболее физиологически адаптированными к размерам интерпроксимальных областей. Глубина d углубления может составлять от примерно 0,1 мм до примерно 3,0 мм, или от примерно 0,7 мм до примерно 2,0 мм, или от примерно 1,0 мм до примерно 1,5 мм.
Третье воплощение изобретения
На фиг. 6А показан аксонометрический вид третьего воплощения чистящей головки 200В в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 6В показан вид сверху чистящей головки 200В, изображенной на фиг. 6А. На фиг. 6С показан вид сверху носителя 201B чистящей головки 200B, изображенной на фиг. 6А. На фиг. 6D показан вид сбоку чистящей головки 200B, изображенной на фиг. 6А.
Подобно первому воплощению, чистящая головка 200B в данном воплощении содержит первые чистящие элементы 210B, имеющие наклон в первом круговом направлении (в данном случае - в направлении против часовой стрелки), и при этом чистящие элементы 2101В первой подгруппы чистящих элементов чередуются с чистящими элементами 2102В второй подгруппы чистящих элементов. Основания первых чистящих элементов 210B расположены в вершинах первого звездообразного многоугольника вокруг оси 203В вращения. Как это можно лучше всего видеть на фиг. 6С, чистящие элементы 2101В первой подгруппы первых чистящих элементов имеют удлиненное поперечное сечение, и при этом каждое из установочных отверстий 2111В имеет длинную ось, которая совпадает с радиальным вектором, лежащим в установочной плоскости 202А. Форма сечения установочных отверстий 2111A является в сущности прямоугольной, но короткие стороны прямоугольников заменены полукругами. Установочные отверстия 2112В второй подгруппы первых чистящих элементов 2102В имеют в сущности трапециевидное поперечное сечение, с боковыми сторонами трапеции (в данном случае симметричными), сходящимися в сторону оси 203В вращения. Ось симметрии трапеции совпадает с радиальным вектором, проходящим через центральную точку трапеции. Вторые чистящие элементы 220B и их установочные отверстия 221B имеют в сущности квадратное поперечное сечение. Первые чистящие элементы 210B имеют дискретно меняющиеся свойства чистящего элемента, а именно, чередующуюся форму поперечного сечения и чередующуюся высоту. Первые и вторые чистящие элементы 210B и 220B имеют плоско подрезанные свободные концы, причем плоскость подреза перпендикулярна продольной оси каждого из соответствующих первых или вторых чистящих элементов 210B, 220B. В данном воплощении вторые чистящие элементы 220B содержат две подгруппы 2201B и 2202В, расположенные чередующимся образом и имеющие дискретно меняющиеся свойства чистящего элемента, в данном случае - по меньшей мере дискретно меняющуюся высоту чистящего элемента, между двумя конфигурациями: первым значениям высоты и вторым значением высоты.
Опять же, следует заметить, что описанные выше формы сечения чистящих элементов, такие, как трапециевидная, параллелограммная, удлиненная, прямоугольная, треугольная, скругленная квадратная - могут использоваться практически в любых сочетаниях друг с другом, при условии, что это не противоречит сущности и масштабам настоящего изобретения. Так, например, установочные отверстия в форме параллелограммов удобны при изготовлении первого носителя способом инжекционного формования, поскольку выступы формы, формирующие отверстия, могут быть расположены таким образом, что они не будут мешать другим выступам, формирующим другие установочные отверстиям, при извлечении их из формы, и при этом может быть обеспечена высокая плотность расположения установочных отверстий.
Наружные чистящие элементы (в данном случае ими являются первые чистящие элементы) могут иметь простую поверхность, то есть не имеющую структуры или текстуры. В случае, если наружные чистящие элементы выполнены в виде пучков щетинок, то отдельные щетинки наружных пучков щетинок могут иметь простую поверхность. Это, однако, не исключает воплощения, в котором дискретно меняющимся параметром чистящего элемента является дискретно меняющийся состав щетинок, и данный параметр может быть обеспечен за счет того, что часть щетинок имеет простую поверхность, как первую конфигурацию, а вторая часть щетинок имеет структурированную поверхность, например, витые или волнообразные щетинки, или щетинки со звездообразной или цветкообразной формой поперечного сечения, как вторую конфигурацию данного свойства чистящего элемента.
Четвертое воплощение изобретения
На фиг. 7А показан вид сбоку четвертого воплощения чистящей головки 200Е в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 7 В показан вид сверху чистящей головки 200Е, изображенной на фиг.7А, и на фиг. 7С показан вид сверху носителя 201Е чистящей головки 200Е, изображенной на фиг. 7А.
2
2
3
2
Чистящая головка 200Е содержит первые чистящие элементы 210Е и вторые чистящие элементы 220Е, установленные на первый носитель 201Е в сущности в виде двух концентричных колец, при этом основания первых чистящих элементов 210Е расположены в вершинах первого звездообразного многоугольника, аппроксимирующего наружный край первого кольца, а основания вторых чистящих элементов расположены в вершинах второго звездообразного многоугольника, аппроксимирующего наружный край второго кольца. Кроме того, в центре первого носителя 201Е установлены третьи чистящие элементы, при этом первый носитель 201Е имеет в сущности круглую форму на виде сверху. В данном воплощении наружное кольцо первых чистящих элементов 210Е имеет наклон в круговой направлении по часовой стрелке, в то время как вторые чистящие элементы 220Е имеют наклон в направлении против часовой стрелки. Первые, вторые и третьи чистящие элементы 210Е, 220Е, 230Е подрезаны таким образом, что их свободные концы образуют в сущности цилиндрическое углубление 290Е, которое ограничено двумя лежащими друг напротив друга плоскими областями 291Е, которые в свою очередь ограничены скошенным краем 292Е. Ширина цилиндрического углубления равна b, ширина плоских частей равна w, и ширина скошенных краев равна w (все значения ширины измерены в направлении, перпендикулярном продольной оси цилиндрического углубления 290Е. Глубина d углубления может составлять от примерно 0,1 мм до примерно 3,0 мм, от примерно 0,7 мм до примерно 2,0 мм, или от примерно 1,0 мм до примерно 1,5 мм.
Все первые чистящие элементы 210Е имеют трапециевидное сечение. Трапециевидное сечение, выполненное на уровне установочной поверхности 202Е, сужается в направлении оси 203Е вращения. Все первые чистящие элементы имеют идентичную форму сечения (трапеция) и его площадь, что можно также видеть по установочным отверстиям 211Е. В показанном воплощении на первый носитель 201Е установлено 14 первых чистящих элементов. Подобным образом, вторые чистящие элементы 220Е также имеют трапециевидное поперечное сечение, но в данном случае трапеция является более вытянутой в радиальном направлении, и не такой широкой в круговом направлении. Площади сечения первого и второго чистящих элементов 210Е и 220Е также в сущности идентичны.
Дискретно меняющимся параметром чистящего элемента для первых чистящих элементов может быть дискретно меняющийся состав чистящего элемента, как было описано выше. Так, например, состав чистящих элементов может дискретно меняться между первой конфигурацией (которой может быть, например, нити щетинок, имеющие диаметр 100 мкм) и второй конфигурацией (диаметр нитей щетинок составляет 200 мкм).
Пятое воплощение изобретения
На фиг. 8 показан вид сбоку чистящей головки 200F в соответствии с пятым воплощением изобретения. И хотя общее расположение первых и вторых чистящих элементов 210F и 220F может быть идентичным или аналогичным расположениям в предыдущих воплощениях, настоящее воплощение имеет одну отличительную особенность: параметр чистящего элемента (в данном случае высота) меняется не между соседними первыми чистящими элементами, а оно меняется между кластерами первых чистящих элементов. При этом следует отметить, что параметром чистящего элемента может быть любой из описанных выше параметров. Каждый из первых кластеров первых чистящих элементов содержит один длинный чистящий элемент 2101F, и каждый из вторых кластеров первых чистящих элементов содержит два коротких чистящих элемента 2102F. Это означает, что дискретно меняющимся параметром чистящего элемента является высота чистящего элемента. В целом, если обозначить, как «А», первый чистящий элемент, имеющий первую конфигурацию, а «В» - первый чистящий элемент, имеющий вторую конфигурацию дискретно меняющегося свойства чистящего элемента, отличную от первой конфигурации, то первые чистящие элементы 210 образуют последовательность АВВАВВАВВАВВАВВ. В предыдущих воплощениях чистящие элементы были расположены, как АВАВАВАВАВАВАВЛВ. Если первый кластер первых чистящих элементов 2101F имеет первую конфигурацию свойства чистящего элемента (обозначим его, как С=А), а второй кластер первых чистящих элементов 2102F имеет вторую конфигурацию свойства чистящего элемента (обозначим его, как D=ВВ), отличную от первой конфигурации, то первые чистящие элементы 210F расположены в виде последовательности CDCDCDCDCD. В других воплощениях первый кластер С' может также содержать два первых чистящих элемента: С'=А'А', для которых параметр чистящего элемента находится в первой конфигурации, и тогда первые чистящие элементы образуют последовательность A'A'BBA'A'BBA'A'BBA'A'BB, или C'DC'DC'DC'D.
Чтобы имелось чередование, каждый кластер чистящих элементов должен по меньшей мере два раза присутствовать в последовательности первых чистящих элементов, например, должна быть последовательность CDCD, что может, например, соответствовать последовательности АВАВ, ААВААВ, АВВАВВ или ААВВААВВ, и так далее. Сказанное выше для расположений и конфигураций первых чистящих элементов в соответствующих воплощениях относится также ко вторым чистящим элементам.
Дополнительные отличительные особенности чистящей секции
Ниже приводится описание геометрических особенностей установочного отверстия. Геометрию установочного отверстия можно рассматривать, как отличительную особенность наклонных пучков щетинок, причем как независимый аспект чистящей секции, безотносительно к прочим аспектам, описанным выше. Но поскольку он относится к наклонным пучкам, его можно рассматривать, как дополнительную особенность чистящей секции, предлагаемой в настоящей заявке.
1
2
1
2
2
1
На фиг. 9А схематически показан разрез фрагмента первого носителя 400, проходящий через расположенное в нем установочное отверстие 411 в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения, которое может использоваться для закрепления чистящего элемента, выполненного в виде пучка щетинок. Данный разрез выполнен плоскостью, проходящей через установочное отверстие 411 в круговом направлении, как показано на фиг. 4С, 5С, 6С и 7С. Штрихпунктирной линией 450 показана центральная линия чистящего элемента после его установки в установочное отверстие. Штрихпунктирная линия 450 имеет наклон в круговом направлении, соответствующий наклону в круговом направлении устанавливаемого чистящего элемента. «Внутренняя», или первая круговая стенка 441 установочного отверстия 411, то есть стенка, на которую будет опираться чистящий элемент после его установки, отклонена от нормали к установочной поверхности на угол α. Противоположная ей (вторая) стенка отклонена от нормали к установочной поверхности на угол α, причем α>α. To есть, установочное отверстие 411 имеет в сущности трапециевидное поперечное сечение на разрезе вертикальной плоскостью. Абсолютное значение разности углов наклона α и α может составлять от примерно 0,1° до примерно 4,0°.
22A
1A
21A
21А
1А
На фиг. 9В схематически показан разрез фрагмента первого носителя 400А, проходящий через расположенное в нем установочное отверстие 411А в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, которое может использоваться для закрепления чистящего элемента, выполненного в виде пучка щетинок. В данном воплощении наружная стенка 442А установочного отверстия 411А имеет нижнюю секцию 4422А стенки, наклоненную под углом α, который аналогичен или в точности равен углу α наклона внутренней стенки 441А. Наружная стенка 442А имеет вторую (верхнюю) секцию 4421А, наклоненную под углом α, меньшим, чем угол сил наклона внутренней стенки 441А. Абсолютное значение разности углов наклона α и α может составлять от примерно 0,1° до примерно 4,0°.
Кроме того, или в качестве альтернативы, остальные стенки установочного отверстия, то есть стенки, определяющие границы протяженности установочного отверстия в радиальном направлении, также могут иметь разный наклон, и при этом наклон каждой из таких стенок может находиться в диапазоне от примерно 0° до примерно ±4°.
Установочные отверстия, описанные выше и изображенные на фиг. 9А и 9В, в некоторых воплощениях могут не иметь дна, в отличие от отверстий, фактически показанных на фиг. 9А и 9В, а могут представлять собой сквозные отверстия в первом носителе.
1
2
21A
Таким образом, в предлагаемой чистящей секции по меньшей мере один чистящий элемент установлен в установочное отверстие, выполненное в первом носителе, и при этом установочное отверстие имеет по меньшей мере две противоположные боковые стенки, которые расходятся по меньшей мере на части длины установочного отверстия, проксимальной по отношению к установочной поверхности первого носителя, и при этом разность углов наклона стенок может составлять от примерно 0,1° до примерно 10°, и более предпочтительно - от примерно 0,1° до примерно 4,0°. В некоторых воплощениях установочное отверстие выполнено в виде сквозного отверстия, в то время как в других воплощениях установочные отверстия имеют «дно». В некоторых воплощениях в первом носителе может иметься множество установочных отверстий, описанных выше, и по меньшей мере два из множества установочных отверстий могут иметь различные углы наклона α, α или α, и при этом каждое установочное отверстие может иметь любую конструкцию из изображенных на фиг.9А и 9В.
Диаметр установочной поверхности и соответственно первого носителя может составлять от примерно 7 мм до примерно 18 мм, или от примерно 8 мм до примерно 15 мм. Первый носитель может иметь овальную или эллиптическую форму вместо круглой, при этом более длинная его ось может иметь длину от примерно 11 мм до примерно 18 мм, а более короткая ось может иметь длину от примерно 7 мм до примерно 14 мм.
В другом воплощении изобретения установочная поверхность первого носителя может лежать в плоскости, не перпендикулярной оси вращения, то есть, установочная поверхность и весь набор чистящих элементов могут быть отклонены на некоторый угол от оси вращения. При работе такого устройства чистящая головка будет совершать дополнительное эксцентричное движение и соответственно будет иметь дополнительные чистящие свойства по сравнению с воплощениями, в которых установочная поверхность перпендикулярна оси вращения.
На фиг. 10 показан вид сверху чистящей головки 200С в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. В данном воплощении первые чистящие элементы 210С расположены на первом носителе 201C. Основания первых чистящих элементов 210С расположены в вершинах первого звездообразного многоугольника вокруг оси вращения. Все первые чистящие элементы 210С наклонены в первом круговом направлении (в данном воплощении - против часовой стрелки). Вторые чистящие элементы 220С расположены на втором носителе 209С. Второй носитель 209С расположен соосно с первым носителем 201C. Второй носитель может быть выполнен неподвижным, то есть второй носитель не будет приводиться в движение при работе устройства, или второй носитель может быть выполнен с возможностью совершения вращения в противоположную сторону, или вращения с фазовым сдвигом, по отношению к первому носителю во время работы устройства. На втором носителе установлены также третьи чистящие элементы. Чистящие свойства головки, изображенной на данных чертежах, по меньшей мере не уступают или даже превосходят чистящие свойства воплощений, в которых имеется только один носитель, поскольку в данном воплощении первые и вторые чистящие элементы могут совершать различные виды движений.
На фиг. 11 показан разрез воплощения чистящей секции, в котором чистящая головка 200D содержит первый носитель 201D и второй носитель 209D, расположенные соосно. Можно видеть, что установочная поверхность 208D второго носителя 209D расположена над установочной поверхностью 202D первого носителя, то есть, первый носитель 20 ID является протяженным под вторым носителем 209D. При таком расположении первые и вторые чистящие элементы 210D и 220D могут быть расположены настолько близко друг к другу, как если бы они были расположены на одном носителе. В воплощении, изображенном на фиг. 11, чистящие элементы являются протяженными параллельно оси вращения. Наличие двух соосно расположенных носителей, из которых по меньшей мере один может быть приведен во вращательное или в осциллирующе-вращательное движение, расположенных на разной высоте, может рассматриваться, как независимый аспект чистящей секции для электрического гигиенического устройства для полости рта, безотносительно по отношению к любым другим особенностям чистящей секции, описанным в настоящей заявке.
Выше было показано, что в различных воплощениях настоящего изобретения могут использоваться чистящие элементы с различной формой сечения, например, (в сущности) прямоугольной, (в сущности) квадратной, (в сущности) трапециевидной, (в сущности) параллелограммиой, (в сущности) треугольной, и так далее. Обсуждалось, что в соответствии одним из аспектов настоящего изобретения, форма сечения чистящих элементов, установленных в соответствующей формы установочные отверстия, может быть выбрана таким образом, что выступы формы, формирующие установочные отверстия в процессе инжекционного формования первого носителя, могут быть выбраны таким образом, что носитель может быть беспрепятственно извлечен из формы, и выступы не будут мешать друг другу. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, форма сечения может быть выбрана таким образом, что будет обеспечена высокая, и более того, относительно гомогенная плотность расположения чистящих элементов на установочной поверхности. Наиболее желательной представляется плотность расположения чистящих элементов, варьирующая в пределах примерно 25% или менее. Предпочтительная плотность чистящих элементов, в частности, чистящих элементов, выполненных в виде пучков щетинок, соответствует примерно 30% или более заполненной площади установочной поверхности первого носителя.
В контексте настоящего описания термин «чистящий элемент» используется для описания всех чистящих элементов, присутствующих в воплощении чистящей секции, и соответственно может означать любой первый, второй или третий чистящий элемент, или любой другой чистящий элемент, который может присутствовать в данном воплощении.
Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать как «примерно 40 мм».