УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА С АППЛИКАТОРОМ ПРОДУКТА
ORAL CARE DEVICE WITH PRODUCT APPLICATOR

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Зубные щетки обычно используются посредством нанесения зубной пасты или средства для чистки зубов на щетиночную секцию на головке зубной щетки, с последующей чисткой областей полости рта (например, зубов или мягких тканей, например, языка и/или десен) щетиночной секцией. Некоторые зубные щетки снабжены внутренними резервуарами и системами для подачи вспомогательных или дополнительных материалов для ухода за полостью рта, например отбеливающих веществ, веществ для освежения дыхания и других, в полость рта пользователя, в дополнение к средству для чистки зубов. Однако в известных зубных щетках, имеющих содержащийся в них материал для ухода за полостью рта, подающий механизм или каналы могут забиваться. Такие зубные щетки ненадлежащим образом подают материал для ухода за полостью рта в полость рта пользователя и могут вынуждать пользователя тратить время на прочистку устройства. Кроме того, некоторые подающие системы используют или насос для нагнетания текучей среды из резервуара через отверстие в головке зубной щетки, или действие капиллярности для протекания материала для ухода за полостью рта из резервуара к головке. Неподвижный аппликатор, например подушечка или щетинки, используются в этом случае для нанесения материала для ухода за полостью рта на поверхность полости рта. Таким образом, существует необходимость в улучшенной системе для подачи и/или нанесения материала для ухода за полостью рта, содержащегося в устройстве для ухода за полостью рта, на полость рта пользователя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Примерные варианты осуществления согласно настоящему раскрытию направлены на устройства для ухода за полостью рта, имеющие содержащийся в них материал для ухода за полостью рта и выполненные с возможностью выдачи материала пользователю. В одном варианте осуществления материал для ухода за полостью рта выдается через головку устройства для ухода за полостью рта. В одном варианте осуществления устройство для ухода за полостью рта представляет собой зубную щетку.
Согласно одному варианту осуществления зубная щетка включает в себя корпус, содержащий ручку, головку, соединенную с ручкой, и внутреннюю полость, содержащую материал для ухода за полостью рта, множество чистящих зубы элементов, отходящих от головки, и аппликатор, расположенный в головке и сообщающийся с внутренней полостью. Аппликатор включает в себя по меньшей мере один подпружиненный клапан, выполненный с возможностью перемещения из закрытого невыдачного положения в открытое выдачное положение при приложении давящей силы к доступному снаружи участку клапана, при этом материал для ухода за полостью рта выдается из внутренней полости.
Согласно другому варианту осуществления зубная щетка включает в себя корпус, образующий продольную ось и содержащий ручку, головку, соединенную с ручкой, и внутреннюю полость, содержащую материал для ухода за полостью рта, множество чистящих зубы элементов, отходящих от головки, и аппликатор, расположенный в головке и сообщающийся с внутренней полостью. Аппликатор включает в себя по меньшей мере один подпружиненный клапан, включающий в себя нажимной изолирующий элемент и пружинный элемент, смещающий изолирующий элемент в закрытое невыдачное положение. Изолирующий элемент выполнен с возможностью прямолинейного перемещения из закрытого невыдачного положения к открытому выдачному положению при приложении давящей силы к изолирующему элементу, при этом материал для ухода за полостью рта выдается из внутренней полости пользователем.
Согласно другому варианту осуществления зубная щетка включает в себя корпус, образующий продольную ось и содержащий ручку, головку, соединенную с ручкой, и внутреннюю полость, расположенную в головке, содержащую материал для ухода за полостью рта, множество чистящих зубы элементов, отходящих от головки, и аппликатор, расположенный в головке и сообщающийся с внутренней полостью. Аппликатор включает в себя тарелку пружины, установленную в головке зубной щетки, множество пружинных элементов, расположенных на тарелке пружины, множество гнезд, расположенных в головке зубной щетки, и множество нажимных изолирующих элементов, выполненных с возможностью зацепления с гнездом. Каждый из пружинных элементов, гнезд и изолирующих элементов совместно образуют подпружиненный клапан. Каждый из изолирующих элементов выполнен с возможностью прямолинейного перемещения из закрытого невыдачного положения в открытое выдачное положение при приложении давящей силы к изолирующему элементу, при этом материал для ухода за полостью рта выдается из внутренней полости пользователем.
Дополнительные области применения настоящего изобретения станут очевидны из приведенного в настоящем документе подробного описания. Следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя показывают предпочтительный вариант осуществления изобретения, предназначены только для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение станет более полно понятным из подробного описания и сопроводительных чертежей, на которых:
Фиг. 1 - вид сзади в перспективе устройства для ухода за полостью рта в виде зубной щетки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид в продольном разрезе головки зубной щетки, представленной на фиг. 1, выполненном по линии продольной оси X-X, представленной на фиг. 1;
Фиг. 3A - вид сбоку в вертикальном разрезе головки зубной щетки, представленной на фиг. 1, при этом подпружиненный клапан находится в закрытом положении;
Фиг. 3B - вид сбоку в вертикальном разрезе головки зубной щетки, представленной на фиг. 1, при этом подпружиненный клапан, представленный на фиг. 3A, находится в открытом выдачном положении;
Фиг. 4 - покомпонентный вид в разрезе головки зубной щетки, представленной на фиг. 1;
Фиг. 5A - схема одного варианта осуществления нагнетателя в виде подвижного поршня, который может использоваться в зубной щетке, представленной на фиг. 1, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5B - схема другого варианта осуществления нагнетателя в виде сжимаемой стенки, которая может быть использована в зубной щетке, представленной на фиг. 1, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 6 - вид сбоку в вертикальном разрезе головки зубной щетки, представленной на фиг. 1, при этом второй вариант осуществления подпружиненного клапана находится в закрытом положении; и
Фиг. 7 - вид сбоку в вертикальном разрезе головки зубной щетки, представленной на фиг. 1, при этом третий вариант осуществления подпружиненного клапана находится в закрытом положении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее описание предпочтительного варианта(ов) осуществления является по сути просто примером и никоим образом не ограничивает изобретение, его применение или использование.
Описание иллюстративных вариантов осуществления согласно принципам настоящего изобретения предназначено для прочтения совместно с сопроводительными чертежами, которые рассматриваются как часть всего описания. В описании примерных вариантов осуществления изобретения, раскрытых в настоящем документе, любая ссылка на направление или ориентацию просто предназначена для удобства описания и не предназначена каким-либо образом ограничивать объем настоящего изобретения. Относительные термины, например "нижний", "верхний", "горизонтальный", "вертикальный", "над", "под", "вверх", "вниз", "левый", "правый", "верх", "низ", "передний" и "задний", а также их производные (например, "горизонтально", "вниз", "вверх" и т.д.) следует истолковывать в отношении ориентации так, как описано в дальнейшем или как показано на рассматриваемом чертеже. Эти относительные термины предназначены исключительно для удобства и не требуют, чтобы устройство было сконструировано или функционировало в определенной ориентации, если иное не указано явным образом. Такие термины, как "прикрепленный", "присоединенный", "соединенный", "связанный", "взаимосвязанный", "зафиксированный" и подобные относятся к взаимоотношению, в котором структурные элементы фиксированы или прикреплены друг к другу либо непосредственно, либо опосредованно через промежуточные структурные элементы, а также к подвижным или жестким соединениям или взаимоотношениям, если иное не описано явным образом. Кроме того, признаки и преимущества изобретения описаны со ссылкой на примерные варианты осуществления, проиллюстрированные в настоящем документе. Соответственно, изобретение явным образом не должно ограничиваться такими примерными вариантами осуществления, даже если они указаны в качестве предпочтительных. Рассмотрение, приведенное в настоящем документе, описывает и иллюстрирует некоторые возможные неограничивающие сочетания признаков, которые могут быть реализованы отдельно или вместе с другим сочетанием признаков. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой.
На фиг. 1 проиллюстрирована зубная щетка 100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. В приведенных в качестве примера вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, изобретение проиллюстрировано и описано в виде ручной зубной щетки. Однако изобретение этим не ограничивается во всех вариантах осуществления. В других вариантах осуществления устройство для ухода за полостью рта может иметь другие виды, включающие в себя, без ограничения, электрическую зубную щетку, устройство для межзубных промежутков, очиститель мягких тканей или любой другой тип устройства для ухода за полостью рта, имеющего ручку, как известно из уровня техники.
Зубная щетка 100 проходит в осевом направлении от проксимального конца 101 до дистального конца 102 вдоль продольной оси X-X. Зубная щетка 100 в целом содержит корпус 105, имеющий головку 110 и ручку 120. Корпус 105 содержит наружную поверхность 106 и внутреннюю поверхность 117 (фиг. 2). Корпус 105 выполнен из материала, имеющего жесткость, подходящую для удерживания зубной щетки 100 и достаточно непроницаемого для текучих сред, так что материал для ухода за полостью рта, например текучая среда, может храниться во внутренней полости 140 и/или резервуаре 150, содержащемся в корпусе 105 зубной щетки 100 (рассмотрено ниже). Подходящие материалы для корпуса 105 включают в себя жесткие пластики, например полиэтилен, полипропилен (PP), полиамид, полиэфир, целлюлозу, SAN, акрил, ABS или любые другие из общеизвестных термопластиков, использующихся для изготовления зубных щеток.
Зубная щетка 100 образует X, Y и Z-оси в декартовой системе координат, представленные на фиг. 1, которые используются в настоящем документе для ориентира при описании вариантов осуществления согласно настоящему раскрытию. Обе оси Y-Y и Z-Z являются осями, поперечными продольной оси X-X.
Головка 110 соединена с дистальным концом ручки 120 посредством переходного участка 121. В примерном варианте осуществления головка 110 и ручка 120 выполнены единым целым как единая конструкция с использованием формования, фрезерования, механической обработки или другого подходящего процесса. Однако в других вариантах осуществления ручка 120 и головка 110 могут быть выполнены как отдельные компоненты, которые функционально соединяются на более поздней стадии процесса изготовления посредством любого подходящего способа, известного из уровня техники, включающего в себя, без ограничения, термосварку или ультразвуковую сварку, посадку с натягом, соединительную втулку, резьбовое зацепление, адгезию или фиксаторы. То, является ли головка 110 и ручка 120 единой или многокомпонентной конструкцией (включающей способы соединения), не ограничивает настоящего изобретения, если иное не установлено специально. В некоторых вариантах осуществления изобретения головка 110 может быть выполнена с возможностью отсоединения (и с возможностью замены) от ручки 120 с использованием способов, хорошо известных из уровня техники.
На фиг. 1 и 2 головка 110 содержит переднюю поверхность 111, противоположную заднюю поверхность 112 и периферическую боковую поверхность 113, проходящую вдоль периметра головки. Передняя поверхность 111 и задняя поверхность 112 головки 110 может принимать широкое разнообразие форм и контуров, никакие из которых не ограничивают настоящего изобретения. Например, передняя и задняя поверхности 111, 112 могут быть плоскими, рельефными или сочетанием этих двух вариантов. Хотя обычно головка 110 расширена в боковом направлении относительно переходного участка ручки 120 в направлении поперечной оси Y-Y, в некоторых конструкциях она может представлять собой просто непрерывное продолжение или сужение ручки 120.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, со ссылкой на фиг. 1 и 4, задняя поверхность 112 головки 110 может также содержать дополнительные структуры (в дополнение к аппликатору 130, как описано ниже) для очистки полости рта, например, очиститель 114 мягких тканей. Очиститель 114 мягких тканей расположен на задней поверхности 112 головки 120 и предназначен для очистки поверхности мягких тканей пользователя, например десен, языка и щек. В одном варианте осуществления очиститель 114 мягких тканей выполнен из эластомерного материала. Эластомерный материал очистителя 114 мягких тканей может представлять собой биосовместимый упругий материал, подходящий для использования в устройстве для гигиены полости рта. Для обеспечения оптимального комфорта, а также преимуществ очистки эластомерный материал предпочтительно имеет твердость в диапазоне A8-A25 твердости по Шору. Например, одним предпочтительным эластомерным материалом является стирол-этилен/бутилен-стироловый блок-сополимер (SEBS), производимый кампанией GLS Corporation. Однако могут использоваться SEBS-материалы других производителей или другие материалы, имеющие твердость в пределах и за пределами упомянутого диапазона.
Очиститель 114 мягких тканей содержит множество выступов, которые в некоторых вариантах осуществления могут иметь вид шишечек 115, отходящих поперечно наружу от головки 110 (см. фиг. 1 и 4). При использовании в настоящем документе термин "шишечка" в целом относится к вытянутому колоннообразному выступу (без ограничения формы поперечного сечения выступа при рассмотрении со стороны периферических краев головки 110 зубной щетки), выступающему вверх из основной поверхности. В общем смысле "шишечка" 115 в предпочтительной конструкции имеет высоту, большую, чем ширина основания шишечки (при измерении в направлении наибольшей длины). Однако шишечки могут включать в себя выступы, у которых ширина и высота приблизительно одинаковы или у которых высота несколько меньше ширины в основании. Кроме того, при некоторых обстоятельствах (например, когда шишечка сужается к кончику или включает в себя участок основания, который сужается до выступа меньшего размера), ширина основания может быть существенно больше высоты.
В одной предпочтительной конструкции очистителя 114 мягких тканей шишечки 115 имеют предпочтительно коническую форму. При использовании в настоящем документе термин "имеющий коническую форму" или "конический" означает включение в себя элементов, имеющих форму правильных конусов, усеченных конусов и другие формы, которые сужаются к суженному концу и, таким образом, напоминают конус независимо от того, сужаются ли они монотонно и непрерывно или имеют ли круглые поперечные сечения. Пример подходящего эластомерного очистителя мягких тканей, который может использоваться с настоящим изобретением и располагаться на задней поверхности 112 головки 110, раскрыт в патенте США № 7 143 462, выданном 5 декабря 2006 года владельцу настоящей заявки, содержание которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Очиститель 114 мягких тканей исключен из иллюстрации на фиг. 2-5 для недопущения загромождения на чертежах и для легкости описания. Однако следует понимать, что очиститель 114 мягких тканей может быть включен в любой из вариантов осуществления, рассмотренных в настоящем документе.
В некоторых других вариантах осуществления выступы очистителя 114 мягких тканей могут принимать вид удлиненных ребер, шишечек или сочетаний этих вариантов. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления очиститель 114 мягких тканей может быть выполнен из того же материала, что и корпус 105, как рассмотрено выше. В одном таком варианте осуществления очиститель 114 мягких тканей может содержать выступы, выполненные единым целым с корпусом 105.
Головка 110 также содержит множество чистящих зубы элементов 116, отходящих наружу от передней поверхности 111, как представлено на фиг. 1, 2, 3A и 3B. Множество чистящих зубы элементов 116 по существу образуют поле чистящих элементов. Чистящие зубы элементы 116 в целом проиллюстрированы в виде множества пучков щетинок. Однако изобретение никоим образом не ограничивается конфигурацией или материалом чистящих зубы элементов 116. Кроме того, хотя множество чистящих зубы элементов 116 особенно подходят для чистки и/или полировки зубов, множество чистящих зубы элементов 116 может также использоваться для очистки мягких тканей полости рта, например языка, десен или щек, вместо или в дополнение к очистке зубов. При использовании в настоящем документе термин "чистящие зубы элементы" используется в общем смысле для обозначения любой конструкции, которая может использоваться для очистки, полировки или протирки зубов и/или мягкой ткани полости рта (например, языка, щек, десен и т.д.) посредством относительного контакта с поверхностью. Обычные примеры "чистящих зубы элементов" включают в себя, без ограничения, пучки щетинок, волокнистые щетинки, волоконные щетинки, нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, каучуковые щетинки, эластомерные выступы, гибкие полимерные выступы, их сочетания и/или конструкции, содержащие такие материалы или сочетания. Подходящие эластомерные материалы включают в себя любой биосовместимый упругий материал, подходящий для использования в устройстве для гигиены полости рта, как подробно описано выше в отношении очистителя 114 мягких тканей.
Множество чистящих зубы элементов 116 может быть установлено на головке 110 любым способом, известным из уровня техники. Например, для закрепления чистящих зубы элементов могут использоваться скобки/якоря, закрепление пучков при формовании (IMT) или метод безъякорной прошивки (AFT). При AFT пластина или мембрана прикрепляется к чистящей головке, например, посредством ультразвуковой сварки. Щетинки проходят через пластину или мембрану. Свободные концы щетинок на одной стороне пластины или мембраны выполняют очищающую функцию. Концы щетинок на другой стороне пластины или мембраны сплавляются вместе посредством нагревания для фиксации на месте. Другие типы чистящих зубы элементов могут быть установлены с использованием AFT аналогичным образом. В широком практическом применении изобретения может использоваться любая подходящая форма чистящих элементов. Альтернативно, щетинки могут устанавливаться на щетиночные блоки или секции путем прохождения через подходящие углубления в щетиночных блоках так, что основание щетинок устанавливается внутри или под щетиночным блоком.
На фиг. 3A в приведенном в качестве примера варианте осуществления множество чистящих зубы элементов 116 соединены с головкой 110 корпуса 105 зубной щетки с использованием способа установки AFT. При AFT пластина 400 головки (которая в некоторых вариантах осуществления может представлять собой мембрану) образована имеющими требуемый порядок отверстиями 408 для пучков. Пластина 400 головки в одном варианте осуществления может быть выполнена из любого из материалов, описанного выше для корпуса 105. В одном таком варианте осуществления пластина 400 головки выполнена из одного из жестких термопластиков, описанных в настоящем документе для корпуса 105, с использованием процесса литьевого формования. Как только пластина 400 головки выполнена, щетиночный пучок 410 (или другой требуемый чистящий зубы элемент, например, эластомерный элемент) вставляется в каждое из отверстий 408 для пучков. При такой вставке очищающий участок 118 каждого из щетиночных пучков 410 выступает свободно наружу из передней поверхности 412 пластины 400 головки, при этом концевой якорь или основной участок 119 выступает внутрь от задней поверхности 414 пластины 400 головки. Затем нагревательный элемент (например, пластина) приходит в контакт с основными участками щетиночных пучков 171, что приводит к расплавлению основных участков 119 щетиночных пучков 410, таким образом, растекаясь и сплавляя основные участки вместе с образованием расплавленной подложки 402 (также известной в уровне техники как щетиночный расплав). Альтернативно, концевые участки щетиночных пучков 410 могут быть расплавлены посредством любого средства, известного для воздействия тепла на них, например конвекционный нагретый газовый поток и/или облучение. Когда расплавленная подложка 402 затвердевает, щетиночные пучки 410 прикрепляются к пластине 400 головки и не могут быть выдернуты через переднюю поверхность пластины 412 головки. В результате вышеописанного образуется законченный блок 400 пластины головки. Хотя процесс описан выше с использованием щетиночных пучков 131, для образования блока 400 пластины головки может использоваться любой тип чистящего зубы элемента 116, как описано выше, вместо или в сочетании с щетиночными пучками.
Когда блок 400 пластины головки выполнен, блок пластины головки совмещается с передней вдавленностью 416 в головке 110 корпуса 105 зубной щетки. Затем блок 400 пластины головки вставляется в переднюю вдавленность 416 (как представлено на фиг. 3A) и прикрепляется к головке 110. В одном варианте осуществления, как представлено, пластина 400 головки и расплавленная подложка 402 вставляются в переднюю вдавленность 416, так что пластина 400 головки контактирует с плечом или уступом 404, образованным в головке 110. При таком расположении пластина 400 головки с расплавленной подложкой 402, заключенной под пластиной головки в передней вдавленности 416, фиксируется к головке 110 с использованием способа, например, термосварки, ультразвуковой сварки или адгезии. Разумеется, могут использоваться другие способы соединения, например защелкивающееся соединение, посадка с натягом и т.д.
На фиг. 1, 2, 3A-B и 4 зубная щетка 100 дополнительно содержит аппликатор для жидкого материала для ухода за полостью рта, например аппликатор 130, установленный на корпусе 105 зубной щетки или выполненный единым целым с корпусом 105 зубной щетки. В приведенном в качестве примера варианте осуществления, представленном на этих чертежах, аппликатор 130 может представлять собой шариковый аппликатор вращающегося типа, включающий в себя один или более выполненных с возможностью вращения выдачных элементов для материала для ухода за полостью рта. Аппликатор 130 установлен на корпусе 105 так, чтобы располагаться на задней поверхности 112 головки 110 зубной щетки 100. Однако изобретение этим не ограничивается и в других вариантах осуществления (некоторые из которых описаны ниже) аппликатор 130 может быть установлен на корпус 105 так, чтобы располагаться на передней поверхности 111 головки 110. В других вариантах осуществления аппликатор 130 может быть установлен на корпусе 105 так, чтобы быть расположенным на ручке 120, например на или вблизи проксимального конца 101 зубной щетки 100. Разумеется, аппликатор 130 может быть установлен на корпусе 105 так, чтобы быть расположенным еще где-либо на корпусе 105, включая его расположение на суженном переходном участке 121 зубной щетки 100 (расположенном между ручкой 120 и головкой 110). Кроме того, следует понимать, что может обеспечиваться более одного аппликатора 130, включая любое сочетание вышеупомянутых конструкций.
В приведенном в качестве примера варианте осуществления аппликатор 130 расположен в очистителе 114 мягких тканей. Другими словами, аппликатор 130 расположен в области выступов, например шишечек 115 очистителя 114 мягких тканей, чтобы использовать выступы для лучшего распределения жидкого материала для ухода за полостью рта, выданного через аппликатор на мягкие ткани полости рта пользователя. В одном варианте осуществления аппликатор 130 расположен в области выступов очистителя 114 мягких тканей так, чтобы быть окруженным по периметру выступами. В других вариантах осуществления аппликатор 130 расположен в области выступов очистителя 114 мягких тканей так, чтобы выступы очистителя 114 мягких тканей располагались на по меньшей мере противоположных сторонах аппликатора 130, относительно продольной оси X-X, или поперечной оси Z-Z (см., например, фиг. 1).
В приведенном в качестве примера варианте осуществления, представленном на фиг. 1, 2, 3A-B и 4, аппликатор 130 содержит множество подпружиненных клапанов 210 для выдачи материала 141 для ухода за полостью рта. Подпружиненные клапаны 210 включают в себя нажимной изолирующий элемент, смещающий или пружинный элемент 220a-c и гнездо 131a-c, выполненное для изолирующего зацепления соответствующего изолирующего элемента. При использовании в настоящем документе термин "подпружиненный " не предполагает включения в него традиционной пружины в качестве смещающего элемента. Скорее, при использовании в настоящем документе термин "подпружиненный" включает в себя конструкции, в которых смещающий элемент представляет собой любой тип упругой конструкции или корпуса. Пружинные элементы 220a-c выполнены с возможностью при работе смещать изолирующие элементы в зацепление с гнездами 131a-c. Изолирующий элемент выполнен с возможностью прямолинейного перемещения и открывания/закрывания для обеспечения возможности протекания или перекрытия потока материала 141 для ухода за полостью рта к пользователю. В одном варианте осуществления, в котором аппликатор 130 представляет собой шариковый аппликатор, изолирующий элемент может быть выполнен с возможностью прямолинейного перемещения и вращения шарика или сферического элемента 130a-c аппликатора, как представлено на фиг. 3A-B и 4. Каждый из сферических элементов 130a-c выполнен с возможностью прямолинейного перемещения в зацепление и из зацепления с соответствующими гнездами 131a-c вдоль поперечной оси Z-Z и также с возможностью вращения вокруг своей собственной оси вращения, как дополнительно описано в настоящем документе.
Хотя в этом варианте осуществления аппликатора 130 представлено три клапана 210 и сферических элемента 130a-c, при необходимости может использоваться больше или меньше трех вращающихся элементов. В некоторых вариантах осуществления аппликатор 130 может содержать по меньшей мере один-единственный сферический элемент 130a-c. В приведенном в качестве примера варианте осуществления вращающиеся элементы имеют вид первого сферического элемента 130a, второго сферического элемента 130b и третьего сферического элемента 130c. Каждый из сферических элементов 130a-c выполнен с возможностью вращения на 360 градусов вокруг каждой из осей X, Y и Z в декартовой системе координат, так что отсутствуют ограничения на угол и/или степень поворота сферических элементов 130a-c.
Хотя вращающиеся элементы аппликатора 130 приведены в качестве примера и описаны в настоящем документе в виде сферических элементов 130a-c, вращающиеся элементы аппликатора 130 могут принимать множество других пространственных геометрий, если только вращающиеся элементы обладают способностью достаточной степени поворота для подачи материала для ухода за полостью рта из внутренней полости и/или резервуара на поверхность полости рта пользователя. Таким образом, конструкционное взаимодействие и концепции, рассмотренные в настоящем документе, могут быть применены к любому типу вращающегося элемента, используемого в качестве аппликатора 130.
В приведенном в качестве примера варианте осуществления сферические элементы 130a-c являются сплошными, но в других вариантах осуществления они могут быть полыми. Сферические элементы 130a-c могут быть выполнены из широкого разнообразия материалов, включающих в себя жесткие материалы, эластомерные материалы или их сочетания. В некоторых вариантах осуществления сферические элементы 130a-c могут быть выполнены из жестких пластиков, например полипропилена или любого из других материалов, описанных выше для корпуса 105. Другие подходящие материалы для сферического элемента 130a-c включают в себя POM (полиоксиметилен), стекло, PC (поликарбонат), PP (полипропилен), PE (полиэтилен) и PA (полиамид). Альтернативно, сферические элементы 130a-c могут быть выполнены из металлического материала, например, без ограничения, стали, алюминия, меди или тому подобного. В других вариантах осуществления сферические элементы 130a-c могут быть выполнены из термопластических эластомеров, имеющих высокую степень жесткости по Шору A.
В приведенном в качестве примера варианте осуществления наружные поверхности сферических элементов 130a-c являются гладкими для обеспечения удобства для пользователя, а также для облегчения вращения. Однако в некоторых других вариантах осуществления наружные поверхности сферических элементов 130a-c могут быть шероховатыми или могут содержать неправильный рельеф. Такие варианты осуществления могут увеличивать захват и подачу материала для ухода за полостью рта на поверхности полости рта пользователя, как подробно описано ниже.
На фиг. 3A-B каждый из сферических элементов 130a-c установлен с возможностью вращения на задней поверхности 112 головки 110 с промежутками, так чтобы быть изолированными друг от друга. Другими словами, каждый из сферических элементов 130a-c может работать независимо от других сферических элементов 130a-c. Таким образом, если один сферический элемент 130a-c засоряется или теряет способность к вращению, другие сферические элементы 130a-c действуют в качестве резерва, который непрерывно подает материал для ухода за полостью рта на требуемую поверхность полости рта пользователя при использовании.
Для установки сферических элементов 130a-c с возможностью вращения на корпусе 105 зубной щетки 100 задняя поверхность 112 и стенка 200 головки 110 содержит выполненное в ней первое гнездо 131a, второе гнездо 131b и третье гнездо 131c, как наилучшим образом представлено на фиг. 3A, 3B и 4. Первый сферический элемент 130a установлен с возможностью вращения в первом гнезде 131a, второй сферический элемент 130b установлен с возможностью вращения во втором гнезде 131b и третий сферический элемент 130c установлен с возможностью вращения в третьем гнезде 131c. Каждое из гнезд 131a-c образует сквозной проход или отверстие 108a, 108b и 108c из наружной среды через заднюю стенку 200 головки 110 (или корпуса 105, если аппликатор 130 расположен где-либо в другом месте) во внутреннюю полость 140 головки 110, которая содержит жидкий материал для ухода за полостью рта. Каждое отверстие 108a-c образует центральную ось CA отверстия, по существу параллельную поперечной оси Z-Z и перпендикулярную задней поверхности 112 головки 110 зубной щетки.
При установке с возможностью вращения в соответствующих гнездах 131a-c участки каждого из сферических элементов 130a-c одновременно обращены и во внешнюю среду и во внутреннюю полость 140 головки 110, содержащей жидкий материал для ухода за полостью рта. В приведенном в качестве примера варианте осуществления наружный участок каждого из сферических элементов 130a-c выступает наружу из отверстий 108a-c вдоль оси Z-Z, при этом другой внутренний участок сферических элементов 130a-c выступает внутрь во внутреннюю полость 140 вдоль оси Z-Z.
Сферические элементы 130a-c могут быть установлены с возможностью вращения в гнездах 131a-c посредством широкого разнообразия способов, если только сферические элементы 130a-c удерживаются в гнездах 131a-c и выполнены с возможностью требуемого вращательного движения. На фиг. 3A, 3B и 4В, в приведенном в качестве примера варианте осуществления сферические элементы 130a-c удерживаются в гнездах 131a-c благодаря геометрическому сопряжению между специально контурированными и конфигурированными установочными поверхностями 134a-c гнезд 131a-c и сферическими элементами 130a-c. В частности, каждое из гнезд 131a-c образовано контурированной установочной поверхностью 134a-c, конфигурированной для изолирующего зацепления проходящего по периметру кольцевого участка сферических элементов 130a-c для исключения или минимизации утечки жидкого материала для ухода за полостью рта из внутренней полости 140, за исключением случаев его преднамеренной выдачи. Эти контурированные установочные поверхности 134a-c имеют вогнутый рельеф, который в целом соответствует выпуклому контуру наружных поверхностей сферических элементов 130a-c. Разумеется, контуры выбираются так, что обеспечить необходимый допуск, требующийся для обеспечения вращения. По существу, выпуклый контур наружной поверхности каждого из сферических элементов 130a-c вкладывается в вогнутый контур установочных поверхностей 134a-c соответствующих гнезд 131a-c. В других вариантах осуществления сферические элементы 130a-c могут быть установлены с возможностью вращения в гнездах 131a-c с использованием оси или шкворней, проходящих через сквозные отверстия 108a-c для обеспечения вращения сферических элементов 130a-c в них или вдоль одной плоскости или оси вращения.
На фиг. 3A, 3B и 4 установочные поверхности 134a-c гнезд в некотором варианте осуществления выполнены имеющими в целом сужающееся сечение или сечение в виде усеченного конуса, имеющее более широкий по диаметру внутренний концевой участок 109i вблизи внутренней полости 140 для вмещения участка сферического элемента 130a-c в гнезда 131a-c, и суженный по диаметру наружный концевой участок 109e вблизи задней поверхности 112 головки 110 (см. фиг. 4). Узкие наружные концевые участки 109e каждого гнезда 131a-c образуют участок отверстий 108a-c, имеющих диаметр меньший, чем наиболее широкий или максимальный диаметр сферических элементов 130a-c, для удерживания сферического элемента 130a-c в головке 110 зубной щетки и недопущения выталкивания сферических элементов (см. фиг. 3A и 3B) при смещающем наружу действии пружинных элементов 220a-c, как дополнительно описано в настоящем документе.
На фиг. 2, 3A, 3B и 4 каждый пружинный элемент 220a-c расположен во внутренней полости 140 в головке 110 зубной щетки и зацеплен со сферическим элементом 130a-c. В одном варианте осуществления каждый пружинный элемент 220a-c может быть выполнен в виде единого конструкционного участка общей тарелки 222 пружины. В других вариантах осуществления каждый пружинный элемент 220a-c может представлять собой отдельный пружинный элемент, выполненный с возможностью зацепления со сферическим элементом 130a-c. В таких вариантах осуществления пружинные элементы 220a-c могут представлять собой спиральные пружины 300, как представлено на фиг. 7, при этом каждая спиральная пружина имеет конец, зацепляющий сферический элемент 130a-c, и противоположный конец, зацепляющий внутреннюю поверхность в головке 110 зубной щетки 100 вблизи передней поверхности 111 зубной щетки. Кольцеобразная поверхность, образованная концом каждой спиральной пружины 300, которая зацепляет сферический элемент 130a-c, образует контактную поверхность между пружинами и сферическими элементами.
В другом варианте осуществления, представленном на фиг. 6, пружинные элементы 220a-c могут быть выполнены как единая конструкционная часть сферических элементов 130a-c. В этом варианте осуществления сферические элементы 130a-c не обладают способностью вращения в гнездах 131a-c; скорее, движение ограничено осевым движением сферических элементов вдоль центральной оси CA отверстия, перпендикулярно задней поверхности 112 головки 110 зубной щетки и в направлении поперечной оси Z-Z, поскольку сферические элементы являются частью пружинных элементов 220a-c, не имеющих относительного перемещения между этими двумя компонентами.
На фиг. 3A, 3B и 4 тарелка 222 пружины включает в себя в целом плоское удлиненное установочное основание 221, выполненное для установки в головке 110 зубной щетки. Пружинные элементы 220a-c расположены на основании 221. В одном варианте осуществления пружинные элементы 220a-c выполнены в виде консольных элементов, отходящих наружу от основания 221 во внутреннюю полость 140 в направлении гнезд 13la-c в задней стенке 200. Тарелка 222 пружины обеспечивает общее основание 221 для поддержания пружинных элементов 220a-c, которые выполнены с возможностью установки в головке 110 зубной щетки. В одном варианте осуществления каждый из пружинных элементов 220a-c может быть выполнен имеющим гибкое упруго деформируемое и упругое плечо 223a-c, образующее понуждающую поверхность 224a-c, выполненную для упирающегося контакта и зацепления сферического элемента 130a-c. В одном варианте осуществления контактные поверхности 224a-c могут иметь вогнутую форму для соответствия выпуклой форме сферического элемента 130a-c. Плечи 223a-c могут быть ориентированы под углом относительно плоской поверхности основания 221, как представлено, и в некоторых вариантах осуществления контактные поверхности 224a-c могут быть дополнительно ориентированы под углом, в свою очередь, относительно участков плечей между контактными поверхностями и основанием 221.
В одном варианте осуществления тарелка 222 пружины, включающая в себя пружинные элементы 220a-c, может быть сформована из PEI (полиэфиримида), PC, POM, PP и наполненных вариантов вышеприведенного (например, стекло, слюда, нейлон и т.д.).
На фиг. 3A представлено, что зубная щетка 100 снабжена открытой передней вдавленностью 404, открытой внутрь через переднюю стенку 202 головки 110 во внутреннюю полость.
Далее кратко описаны возможные установочные расположения подпружиненных клапанов 210. На фиг. 3A, 3B и 4 сферические элементы 130a-c могут быть установлены с возможностью вращения на задней поверхности 112 головки 110 в задней стенке 120 на расстоянии друг от друга. В приведенном в качестве примера варианте осуществления первый сферический элемент 130a отстоит от второго сферического элемента 130b на первое расстояние D1, а второй сферический элемент 130b отстоит от третьего сферического элемента 130c на второе расстояние D2 так, что первое и второе расстояния Dl, D2 являются одинаковыми. Однако в некоторых других вариантах осуществления первое и второе расстояния Dl, D2 могут быть различными для достижения особенного очищающего действия. В приведенном в качестве примера варианте осуществления сферические элементы 130a-c выровнены вдоль продольной оси X-X. Разумеется, изобретение этим не ограничивается и в некоторых других вариантах осуществления сферические элементы 130a-c могут быть выровнены вдоль оси, расположенной поперечно или наклонно к продольной оси X-X. В других вариантах осуществления сферические элементы 130a-c могут быть расположены вдоль оси, по существу параллельной продольной оси X-X, но расположенной со смещением от продольной оси X-X. В другом варианте осуществления сферические элементы 130a-c могут быть установлены с возможностью вращения периферической поверхности 113 головки 110. Если иное специально не указано в формуле, изобретение не ограничивается конкретной конструкцией, числом и/или расположением вращающихся элементов.
Внутренняя полость 140 образована внутренней поверхностью 117 корпуса 105 зубной щетки 100. В приведенном в качестве примера варианте осуществления внутренняя полость 140 расположена в головке 110 зубной щетки 100 (см., например, фиг. 2, 3A, 3B). Однако в других вариантах осуществления внутренняя полость 140 может быть расположена в других местах в корпусе 105. Например, в других вариантах осуществления внутренняя полость 140 может располагаться в ручке 120 и/или в области переходного участка зубной щетки 100. Внутренняя полость 140 содержит и хранит материал 141 для ухода за полостью рта в непосредственной близости к сферическим элементам 130a-c для быстрой выдачи пользователю. Таким образом, корпус 105 образует кожух, образующий внутреннюю полость 140, которая содержит материал 141 для ухода за полостью рта.
В некоторых вариантах осуществления зубная щетка 100 также содержит подающий канал 142, который обеспечивает сообщение внутренней полости 140 с резервуаром 150 (описанным ниже), содержащим жидкий материал 141 для ухода за полостью рта, как представлено на фиг. 2. Однако в некоторых других вариантах осуществления внутренняя полость 140 представляет собой изолированную камеру, и зубная щетка 100 может не включать в себя подающий канал 142 или отдельный резервуар 150. В таком варианте осуществления внутренняя полость 140 действует как резервуар.
Материал 141 для ухода за полостью рта представляет собой материал, обеспечивающий преимущества здоровья полости рта пользователя при контакте с полостью рта пользователя. В одном варианте осуществления материал 141 для ухода за полостью рта представляет собой текучий материал, который широко определен в настоящем документе как материал, обладающий текучестью при температуре. Материал 141 для ухода за полостью рта может иметь любую вязкость, если только указанный материал обладает способностью течь через зубную щетку 100 и выдаваться через аппликатор 130 пользователю. Например, в некоторых вариантах осуществления материал 141 для ухода за полостью рта представляет собой полоскание для рта, которое очищает поверхности полости рта при нанесении на них и обеспечивает пользователю преимущества свежего дыхания. В других вариантах осуществления материал 141 для ухода за полостью рта представляет собой раствор для очистки зубов. Разумеется, материал 141 для ухода за полостью рта никоим образом не ограничивает настоящее изобретение и может включать в себя текучие среды, имеющие активные или неактивные вещества, которые обеспечивают лечебные, косметические, комфортные и/или сенсорные преимущества потребителю при режиме чистки зубов, мягких тканей, языка или межзубных промежутков. В частности, материал для ухода за полостью рта может представлять собой вещество, снижающее чувствительность зубов, фторид, вещество для защиты от образования камня, антибактериальное вещество, окислительное или отбеливающее вещество, вещество для укрепления или восстановления эмали, вещество для недопущения эрозии, ингридиент для снижения чувствительности зубов, активное вещество для укрепления десен, питательный ингридиент, ингридиент для контроля камня или против пятен, фермент, ингридиент для создания ощущений, ароматизатор или ароматический ингридиент, ингридиент для свежести дыхания, вещество, снижающее неприятный запах изо рта, вещество, препятствующее прикреплению или герметик, диагностический раствор, закрывающее вещество, ингридиент для уменьшения сухости в полости рта, катализатор для усиления активности любого из этих веществ, красители или ингридиенты для эстетики, аргинин бикарбонат, хлоргексидин, триклозан, CPC, оксид цинка и их сочетания. Как отмечено выше, в некоторых вариантах осуществления материал 141 для ухода за полостью рта не содержит средства для чистки зубов, поскольку материал 141 для ухода за полостью рта предназначен для дополнения традиционной чистки, а не ее замены.
На фиг. 3A, 3B и 4 изображен приведенный в качестве примера вариант осуществления, в котором полость 140 расположена в головке 110 зубной щетки 100. Внутренняя полость 140 образована между задней стенкой 200, которая служит опорой для аппликатора 130 и очистителя 114 мягких тканей, и противоположной передней стенкой 202, которая служит опорой чистящим зубы элементам 116. Гнезда 131a-c поддерживаются задней стенкой 200 и располагаются в задней стенке 200 и задней поверхности 112, образованной задней стенкой. Гнезда 131a-c могут или составлять единое целое с задней стенкой 200, или быть отдельным компонентом, установленным в задней стенке 200. Может использоваться любая конструкция, в зависимости от предназначенного применения.
Как рассмотрено выше, сферические элементы 130a-c аппликатора 130 установлены на задней поверхности 112 головки 110 в гнездах 131a-c на задней поверхности 112 и задней стенке 200 головки 110. Сферические элементы 130a-c установлены на головке 110 так, что участок каждого из сферических элементов 130a-c выступает внутрь из соответствующих гнезд 131a-c в задней стенке 200 и находится в контакте с материалом 141 для ухода за полостью рта, содержащимся во внутренней полости 140. Другой диаметрально противоположный участок каждого из сферических элементов 130a-c выступает наружу из гнезд 131a-c и за пределы этих гнезд над задней стенкой 200 и задней поверхностью 112 через соответствующие сквозные отверстия 108a-c и обращен во внешнюю среду. Таким образом, как подробно описано ниже, каждый из сферических элементов 130a-c содержит открытый участок, выступающий из наружной поверхности 106 корпуса, для нанесения материала для ухода за полостью рта на поверхности полости рта пользователя. При вращении сферических элементов 130a-c в соответствующих гнездах 131a-c материал 141 для ухода за полостью рта подается из внутренней полости 140 к открытым участкам сферических элементов 130a-c посредством шарикового способа подачи или выдачи.
В некоторых вариантах осуществления, как представлено на фиг. 4, задняя стенка 200 головки 110 зубной щетки может включать в себя приподнятые кольцевые ребра 204, выполненные вокруг некоторых или всех гнезд 131a-c, чтобы способствовать выступанию сферических элементов 130a-c за пределы очистителя 114 мягких тканей и шишечек 115 для лучшего контакта с мягкими тканями полости рта пользователя.
Далее описан примерный способ сборки головки 110 зубной щетки, включающей в себя аппликатор 130 и подпружиненные клапаны 210. Предпочтительно сборка аппликатора 130 и компонентов подпружиненных клапанов 210 (например, сферических элементов 130a-c и тарелки 222 пружины) включена в обычный процесс сборки с использованием AFT для головки 110 зубной щетки, описанной в настоящем документе, так что последовательность операций рабочего процесса требует только незначительной модификации для включения элементов аппликатора без существенного нарушения. Это обеспечивает эффективность и экономичность при изготовлении зубной щетки и в процессе сборки головки.
На фиг. 3A и 4 перед установкой чистящих зубы элементов 116 посредством способа AFT или другого способа сначала обеспечивают зубную щетку 100, имеющую головку 110 с гнездами 131a-c, уже установленными или выполненными в задней стенке 200 (см. также фиг. 4). Внутренняя полость 141 и соседние внутренние участки задней стенки 200, удерживающие гнезда 131a-c, открыты и доступны от передней стороны головки 110 зубной щетки через переднюю вдавленность 416, выполненную в передней стенке 202. Затем сферические элементы 130a-c располагаются в соответствующих гнездах 131a-c в передней вдавленности 416 и зацепляются с установочными поверхностями 134a-c.
Затем, как представлено на фиг. 3A и 4, тарелка 222 пружины вставляется в переднюю вдавленность 416 и зацепляется с передней стенкой 202 в установленном положении в головке 110 зубной щетки. Передняя стенка имеет открытое сквозное отверстие 420, проходящее во внутреннюю полость 140, и проходящий по периметру выступ 406, окружающий отверстие 420, выполненное соответствующим для зацепления периферических краев 225 тарелки 222 пружины на основании 221 (см. фиг. 4). В одном варианте осуществления проходящий по периметру выступ 406 является ступенчатым и имеет конфигурацию для зацепления соответствующих сопрягающихся ступенчатых периферических краев 225 так, чтобы тарелка 222 пружины не падала во внутреннюю полость 140 благодаря посадке с натягом между сопрягающимися ступеньками. Таким образом, проходящий по периметру выступ 406 образует посадочное место для тарелки 222 пружины. После установки тарелки 222 пружины в головке 110 зубной щетки сборка каждого подпружиненного клапана 210 выполняется на месте.
Затем, на фиг. 3A представлено, что блок пластины 400 головки с щетиночной подложкой 402, уже образованной уже описанным в настоящем документе способом, затем вставляется в переднюю вдавленность 404 и удерживает тарелку 222 пружины в головке 110 зубной щетки 100, как представлено. Когда блок пластины 400 головки и тарелки 222 пружины вставлен на место в головке 110, пластина 400 головки фиксируется к передней стенке 202 головки 110 зубной щетки способом, уже описанным в настоящем документе, например посредством термосварки, ультразвуковой сварки, адгезии, защелкивающегося соединения и т.д. В одном предпочтительном варианте осуществления пластина 400 головки приварена посредством термосварки или ультразвуковой сварки к головке 110 так, что одновременно приваривается тарелка 222 пружины на переднюю стенку 202. Это герметично изолирует тарелку 222 пружины на передней стенке 202 и обеспечивает герметичное закрытие на передней стороне внутренней полости 140, так что единственный оставшийся путь выхода для текучего материала 141 для ухода за полостью рта из полости 140 проходит через подпружиненные клапаны 210 в задней стенке 200 головки 110 зубной щетки, как и задумано. Готовый блок головки зубной щетки с аппликатором 130 выглядит, как представлено на фиг. 3A.
Варианты осуществления зубной щетки 105 и аппликатора 130 для выдачи материала для ухода за полостью рта, представленные на фиг. 3A, 3B и 4, подают текучий материал 141 для ухода за полостью рта посредством сочетания шарикового движения вращающихся сферических элементов 130a-c и непосредственной выдачи материала под давлением от нагнетателя 160 посредством прямолинейного перемещения изолирующих элементов клапана в головке 110 зубной щетки, которые в настоящем варианте осуществления описаны как сферические элементы 130a-c. Каждый из сферических элементов 130a-c выполнен с возможностью прямолинейного перемещения в направлении, параллельном поперечной оси Z-Z и центральной оси CA отверстия каждого гнезда 131a-c, из неактивного закрытого невыдачного положения, при котором текучий материал 141 для ухода за полостью рта не выдается (см. фиг. 3A), в активное открытое выдачное положение (см. фиг. 3B), при котором клапан 210 выполнен с возможностью при работе выдавать материал для ухода за полостью рта на мягкие ткани полости рта пользователя.
Далее описан примерный способ выдачи материала 141 для ухода за полостью рта из зубной щетки 100, имеющей аппликатор 130. Сначала обеспечивают зубную щетку 100, содержащую материал 141 для ухода за полостью рта. Материал для ухода за полостью рта может заправляться в резервуар 500 любым подходящим способом, включающим в себя заполнение через колпачок для заполнения или через другое закрывающееся отверстие, расположенное в корпусе 105 зубной щетки 100. Подпружиненные клапаны 210 аппликатора 130 и сферические элементы 130a-c находятся в неактивном закрытом невыдачном положении, при котором текучий материал 141 для ухода за полостью рта не выдается, как представлено на фиг. 3A. Соответственно, сферические элементы 130a-c полностью зацеплены и имеют упирающийся контакт с установочными поверхностями 134a-c соответствующих гнезд 131a-c для обеспечения изоляции. Упругие пружинные элементы 220a-c находятся в полностью растянутом состоянии и функционально понуждают сферические элементы 130a-c к установочным поверхностям 134a-c для образования изоляции. Доступные наружные участки сферических элементов 130a-c выступают наружу за пределы задней поверхности 112 и над основанием очистителя 114 мягких тканей настолько, чтобы элементы 130a-c располагались для зацепления мягких тканей полости рта пользователя.
Затем для нанесения материала 141 для ухода за полостью рта пользователь захватывает зубную щетку 100 и прижимает аппликатор 130 к мягким тканям полости рта, например щекам, деснам или языку, или без чистки или в сочетании с чисткой зубов чистящими зубы элементами 116 на противоположной стороне головки 110. Доступные снаружи участки сферических элементов 130a-c зацепляют мягкие ткани полости рта, и направленная внутрь прижимающая сила F, действующая в направлении внутренней полости 140 и продольной оси X-X, прикладывается посредством нажимного действия (см. фиг. 3B). Это приводит к прямолинейному перемещению каждого сферического элемента 130a-c внутрь в направлении каждой соответствующей центральной оси CA отверстия на расстояние достаточное, по меньшей мере, частично, для смещения и расцепления участка сферических элементов 130a-c от установочных поверхностей 134a-c соответствующих гнезд 131a-c. Клапаны 210 и сферические элементы 130a-c теперь находятся в активном открытом выдачном положении. Пружинные элементы 220a-c соответственно сжимаются в сжатое состояние и в некоторых вариантах осуществления могут упираться в основание 221 тарелки 222 пружины, таким образом, действующей ограничителем перемещения, ограничивая расстояние, на которое каждый из сферических элементов 130a-c может перемещаться. Как представлено стрелками, указывающими направление потока на фиг. 3B, это обеспечивает возможность непосредственного протекания находящегося под давлением текучего материала 141 для ухода за полостью рта, вытягиваемого из резервуара 150, наружу через гнезда 131a-c между сферическими элементами 130a-c и установочными поверхностями 134a-c, при этом материал выдается и наносится на мягкие ткани полости рта. Кроме того, выдача и нанесение материала 141 для ухода за полостью рта на мягкие ткани полости рта может дополнительно облегчаться за счет поворотного или вращательного действия шариковых сферических элементов 130a-c, когда пользователь проводит аппликатором 130 по мягким тканям полости рта, таким образом, приводя к вращению сферических элементов 130a-c. Соответственно, аппликатор 130, представленный на фиг. 3B, может выдавать материал 141 для ухода за полостью рта посредством двух механизмов выдачи.
Следует принимать во внимание, что в настоящем варианте осуществления, описанном и представленном на фиг. 3A и 3B, аппликатор 130 не рассчитан исключительно на вращательный или шариковый механизм выдачи материала для ухода за полостью рта. Таким образом, предпочтительно, даже если в некоторых случаях трения, создаваемого посредством контакта мягкими тканями полости рта пользователя, недостаточно для того, чтобы вызвать вращение сферических элементов 130a-c (например, избыток слюны или средства для чистки зубов на поверхности тканей), материал 141 для ухода за полостью рта тем не менее все равно будет выдаваться за счет прямого выхода из частично открытых гнезд 131a-c подпружиненных клапанов 210, как описано выше.
Когда пользователь отводит аппликатор 130 для материала для ухода за полостью рта от мягких тканей полости рта, направленная внутрь прижимающая сила F уменьшается. Пружинные элементы 220a-c теперь снова действуют для побуждения и перемещения сферических элементов 130a-c прямолинейно наружу из внутренней полости 140 для зацепления установочных поверхностей 134a-c соответствующих гнезд 131a-c, как представлено на фиг. 3A. Подпружиненные клапаны 210 аппликатора 130 и сферические элементы 130a-c возвращаются в неактивное закрытое невыдачное положение, при котором текучий материал 141 для ухода за полостью рта не выдается.
Следует понимать, что в варианте осуществления аппликатора, представленном на фиг. 6, в котором сферические элементы 130a-c выполнены единым целым с пружинными элементами 220a-c, существует только прямолинейная осевая компонента перемещения для сферических элементов, без вращения. Соответственно, в этом варианте осуществления материал 141 для ухода за полостью рта подается посредством прямого выхода из подпружиненных клапанов 210.
В варианте осуществления аппликатора, представленном на фиг. 7, пружинные элементы 220a-c не стесняют вращения сферических элементов 130a-c. Соответственно, в этом варианте осуществления материал для ухода за полостью рта подается посредством прямого выхода и механизма поворотной подачи, аналогично варианту осуществления, представленному на фиг. 3A и 3B.
Далее дополнительно описаны функциональные подробности сферических элементов 130a-c для первого сферического элемента 130a с пониманием того, что нижеприведенное рассмотрение в равной степени применимо к двум другим сферическим элементам 130b-c и любым другим конструкционным вариантам осуществления, в которых может использоваться вращающийся элемент.
Первый сферический элемент 130a содержит открытый участок 132a и внутренний участок 133a. Открытый участок 132a выступает из задней поверхности 106 корпуса 105 (которая в приведенном в качестве примера варианте осуществления представляет собой заднюю поверхность 112 головки 110), при этом внутренний участок 133a расположен во внутренней полости 140 и находится в контакте с находящимся в ней материалом 141 для ухода за полостью рта и смачивается материалом 141 для ухода за полостью рта. Следует понимать, что открытый участок 132a и внутренний участок 133a первого сферического элемента 130a не являются определенным сегментом/областью самого первого сферического элемента 130a, а образуются за счет относительного вращательного положения участка сферического элемента 130a относительно головки 110 и/или внешней среды. Таким образом, сегменты/области первого сферического элемента 130a, содержащие наружные и внутренние участки 132a, 133a, меняются при вращении первого сферического элемента 130a при нанесении жидкого материала 141 для ухода за полостью рта на пользователя. Кроме того, при вращении сферического элемента 130a, определенный сегмент/область первого сферического элемента 130a, образующая наружный участок 132a первого сферического элемента 130a в некоторый момент времени, может также образовывать внутренний участок 133a первого сферического элемента 130a в другое время.
При работе, когда сферический элемент 130a вращается в гнезде 131a за счет фрикционного контакта с поверхностью полости рта, материал 141 для ухода за полостью рта во внутренней полости 140 прилипает к сегменту/области сферического элемента 130a, которым в этот момент является внутренний участок 133a. При продолжении вращения сферического элемента 130a сегмент/область сферического элемента 130a, с прилипшим к ней материалом 141 для ухода за полостью рта, становится наружным участком 132a сферического элемента 130a (в следующий момент), таким образом, обеспечивая возможность нанесения прилипшего материала 141 для ухода за полостью рта на требуемую поверхность тканей полости рта.
Аналогично описанному выше способу второй сферический элемент 130b также содержит наружный участок 132b и внутренний участок 133b, при этом третий сферический элемент 130c содержит наружный участок 132c и внутренний участок 133c, как представлено на фиг. 3A и 3B.
Как указано выше, аппликатор 130 подает материал 141 для ухода за полостью рта из внутренней полости 140 к наружным участкам 132a-c сферических элементов 130a-c благодаря вращению сферических элементов 130a-c при использовании зубной щетки 100. Прилипание материала 141 для ухода за полостью рта к сферическим элементам 130a-c может быть результатом липкости материала 141 для ухода за полостью рта, действия капиллярности и/или поверхностного натяжения между материалом 141 для ухода за полостью рта и сферическими элементами 130a-c. Когда пользователю требуется выдать материал 141 для ухода за полостью рта из внутренней полости 140 на поверхность тканей полости рта, открытые участки 132a-c сферических элементов 130a-c сначала приходят в контакт с требуемой поверхностью полости рта. Затем зубная щетка 100 поступательно перемещается. Благодаря фрикционному зацеплению между открытыми участками 132a-c сферических элементов 130a-c и поверхностью полости рта сферические элементы 130a-c вращаются при указанном поступательном перемещении, таким образом, выдавая материал 141 для ухода за полостью рта на поверхность полости рта. Эта выдача может происходить не непосредственно при чистке зубов или иметь специальное назначение, например чистку языка задней поверхностью 112 головки 110. Сферические элементы 130a-c будут продолжать вращаться при использовании зубной щетки 100 так, что свежий материал 141 для ухода за полостью рта будет непрерывно подаваться из внутренней полости 140 на открытые участки 132a-c сферических элементов 130a-c для нанесения на полость рта пользователя. Как рассмотрено выше, каждый из сферических элементов 130a-c выполнен с возможностью поворота на 360 градусов вокруг каждой из осей X, Y и Z декартовой системы координат, при этом центр сферических элементов 130a-c рассматривается в качестве начала координат. Однако такие неограниченные степени свободы вращения необязательны во всех вариантах осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления вращающийся элемент(ы) аппликатора 130 имеют по меньшей мере 360 градусов свободы вращения вокруг по меньшей мере одной оси. В одном таком варианте осуществления эта одна ось может быть по существу перпендикулярна продольной оси X-X зубной щетки 100.
Далее подробно описано хранение текучего материала 141 для ухода за полостью рта и компоненты выдачной системы. На фиг. 2 и 3A корпус 105 зубной щетки 100 дополнительно включает в себя резервуар 150, содержащий дополнительное количество/объем материала 141 для ухода за полостью рта помимо материала для ухода за полостью рта, временно хранящегося во внутренней полости 141 головки 112 зубной щетки, как описано в настоящем документе. Резервуар 150 сообщается с внутренней полостью 140 посредством прохода для потока, например, подающего канала 142. Однако в некоторых других вариантах осуществления внутренняя полость 140 может представлять собой только камеру в корпусе 105 зубной щетки 100, содержащую материал 141 для ухода за полостью рта, и таким образом, в таких вариантах осуществления может по существу рассматриваться как резервуар. В одном варианте осуществления резервуар 150 имеет большую объемную вместимость для материала 141 для ухода за полостью рта, чем внутренняя полость 140.
Подающий канал 142 проходит от резервуара 150 к внутренней полости 140 через переходный участок 121, таким образом, образуя проход для текучей среды из резервуара 150 во внутреннюю полость 140, который облегчает сообщение между резервуаром 150 и внутренней полостью 140. В приведенном в качестве примера варианте осуществления подающий канал 142 проходит в осевом направлении вдоль продольной оси X-X. В других вариантах осуществления подающий канал 142 может проходить по существу поперечно или под углом к продольной оси X-X. Подающий канал 142 может быть прямолинейным, изогнутым и/или представлять собой сочетания этих вариантов. Имеющаяся форма (то есть продольное и поперечное сечение) и ориентация подающего канала 142 определяется факторами, например, положением внутренней полости 140, положением резервуара 150, и формой корпуса 105 зубной щетки 100. Хотя внутренняя полость 140 представлена как камера, имеющая размер, который больше подающего канала 142 в поперечном сечении, в некоторых альтернативных вариантах осуществления в качестве внутренней полости 140 может рассматриваться просто участок или расширение подающего канала 142.
На фиг. 2 зубная щетка 100 дополнительно содержит нагнетатель 160 для выдачи и сохранения материала 141 для ухода за полостью рта в контакте со сферическими элементами 130a-c аппликатора 130. В приведенном в качестве примера варианте осуществления нагнетатель 160 функционально соединен с резервуаром 150 для нагнетания материала 141 для ухода за полостью рта, содержащегося в резервуаре. Однако, в других вариантах осуществления нагнетатель 160 может быть функционально соединен непосредственно с внутренней полостью 140 или с подающим каналом 142.
Нагнетатель 160 может представлять собой любой тип нагнетателя, известного из уровня техники, например, без ограничения, подвижный поршень или управляемый пользователем насос. Примеры управляемых пользователем насосов включают в себя сжимаемый баллон, электрический насос, ручной насос, газогенерирующая камеру. Нагнетатель 160 управляется пользователем для увеличения давления в резервуаре 150, которое, в свою очередь, вынуждает материал 141 для ухода за полостью рта течь из резервуара 150 во внутреннюю полость 140, таким образом, непрерывно обеспечивая и заполняя внутреннюю полость 140 материалом 141 для ухода за полостью рта. Таким образом, посредством нагнетания материала 141 для ухода за полостью рта в резервуар 150, нагнетатель 160 также опосредованно увеличивает давление во внутренней полости 140 благодаря сообщению между резервуаром 150 и внутренней полостью 140.
Нагнетатель 160 обеспечивает, что внутренняя полость 140 поддерживается заполненной материалом 141 для ухода за полостью рта так, что внутренние участки 133a-c сферических элементов 130a-c аппликатора 130 остаются в контакте с материалом 141 для ухода за полостью рта постоянно. Если внутренняя полость 140 становится пустой и свободной от материала 141 для ухода за полостью рта, аппликатор 130 или перестает функционировать для выдачи материала 141 для ухода за полостью рта на поверхности полости рта пользователя, или будет возникать задержка времени выдачи, ни то, ни другое не является особо желательным. Таким образом, нагнетатель 160 обеспечивает возможность того, что внутренняя полость 140 поддерживается заполненной материалом 141 для ухода за полостью рта так, что аппликатор 130 остается в контакте с материалом 141 для ухода за полостью рта и готов по существу к немедленной выдаче, при необходимости для пользователя.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, однако, нагнетатель 160 может быть исключен и могут использоваться другие механизмы и/или способы для подачи материала 141 для ухода за полостью рта к аппликатору 130. В одном варианте осуществления подача может выполняться посредством использования пассивной подающей системы, например подающего механизма на основе действия капиллярности. В одном таком варианте осуществления капиллярный материал, например пористый материал, волокнистый материал или ячеистый материал с открытыми порами может отходить из резервуара 150 ко внутренней полости 140 и подавать материал 141 для ухода за полостью рта к аппликатору 130 исключительно посредством действия капиллярности. В этом варианте осуществления капиллярный материал может заполнять (или, по меньшей мере, частично заполнять) внутреннюю полость 140 для обеспечения контакта и/или для достаточно близкого расположения аппликатора 130 так, чтобы материал 141 для ухода за полостью рта переносился на него. В другом варианте осуществления материал 141 для ухода за полостью рта может подаваться из резервуара 150 во внутреннюю полость 140 (и в контакте с аппликатором 130) просто посредством механического действия при чистке.
В приведенном в качестве примера варианте осуществления зубная щетка 100 дополнительно содержит односторонний клапан 161, расположенный в подающем канале 142. Разумеется, изобретение этим не ограничивается и односторонний клапан 161 может располагаться на других местах по ходу тока текучей среды в корпусе 105. В одном варианте осуществления предпочтительно просто, что односторонний клапан функционально установлен между резервуаром 150 и внутренней полостью 140. Таким образом, односторонний клапан 161 может быть расположен на выходе из резервуара 150 или на входе внутренней полости 140, или в любых местах между ними. Односторонний клапан 160 обеспечивает протекание материала 141 для ухода за полостью рта из резервуара 150 во внутреннюю полость 140, при этом не допускается или предотвращается протекание материала 141 для ухода за полостью рта из внутренней полости 140 в резервуар 150. Таким образом, односторонний клапан 161 также обеспечивает, что внутренняя полость 140 поддерживается заполненной так, чтобы аппликатор 130 мог оставаться в контакте с материалом 141 для ухода за полостью рта, находящимся во внутренней полости 140.
Когда количество материала 141 для ухода за полостью рта во внутренней полости 140 становится небольшим или материал израсходован, материал 150 для ухода за полостью рта в резервуаре 150 может нагнетаться во внутреннюю полость 140 посредством автоматического или управляемого пользователем запуска нагнетателя 160. Материал 141 для ухода за полостью рта остается во внутренней полости 140 благодаря наличию одностороннего клапана 161, таким образом, не допуская обратного тока в резервуар. Таким образом, резервуар 150 содержит дополнительный запас материала 141 для ухода за полостью рта для обеспечения возможности зубной щетки 100 непрерывно работать, как требуется, даже после израсходования первоначального запаса материала 141 для ухода за полостью рта во внутренней полости 140.
Хотя в вышеприведенном описании рассматривается одна внутренняя полость 140, один подающий канал 142 и один резервуар 150, в некоторых вариантах осуществления может обеспечиваться множество внутренних полостей, множество подающих каналов и множество резервуаров, так что различные материалы для ухода за полостью рта могут обеспечиваться и выдаваться пользователю посредством сферических элементов 130a-c.
На фиг. 5A описан частный пример нагнетателя 170. Нагнетатель 170 содержит подвижный поршень 171, который выталкивает материал 141 для ухода за полостью рта из резервуара 150 во внутреннюю полость 140. В приведенном в качестве примера варианте осуществления нагнетатель 170 включает в себя смещающий элемент 172, который автоматически обеспечивает постоянное давление на резервуар 150 и уменьшает объем резервуара 150 при выдаче материала 141 для ухода за полостью рта. В приведенном в качестве примера варианте осуществления смещающий элемент 172 представляет собой спиральную пружину. В других вариантах осуществления смещающий элемент 172 может представлять собой любой тип упругого компонента, включающего в себя, без ограничения, различные типы пружин, эластомерных элементов, упругих выступов и/или сочетаний этих вариантов. При израсходовании материала 141 для ухода за полостью рта во внутренней полости 140 смещающий элемент 172 вытягивается в осевом направлении вдоль продольной оси X-X. При вытягивании смещающего элемента 172 в осевом направлении поршень 171 также перемещается в том же осевом направлении и, таким образом, уменьшает внутренний объем резервуара 150. Таким образом, поршень 171, находящийся в постоянном контакте с материалом 141 для ухода за полостью рта, увеличивает давление и заставляет материал 141 для ухода за полостью рта перемещаться в осевом направлении к внутренней полости 140 через выдачной канал 142. Смещающий элемент 172 и поршень 171 перемещаются в осевом направлении, только когда материал 141 для ухода за полостью рта удален из внутренней полости 140 в результате использования зубной щетки 100. Смещающий элемент 172 предпочтительно имеет силу, достаточную для увеличения давления материала 141 для ухода за полостью рта, достаточного для преодоления сопротивления вязкого потока через аппликатор 130 при выдаче материала для ухода за полостью рта. Следует понимать, что в вариантах осуществления, в которых имеется нагнетатель 170, односторонний клапан 161 может быть исключен, поскольку объем резервуара 150 уменьшается при перемещении поршня 171 в осевом направлении. Уменьшение объема резервуара 150 не допускает истечения материала 141 для ухода за полостью рта из внутренней полости 140 обратно в резервуар 150 из-за соответствующего уменьшения объема резервуара 150.
В других вариантах осуществления, в которых в качестве части нагнетателя 170 используется подвижный поршень 171, подвижный поршень 171 может поступательно перемещаться или вручную или электронным образом благодаря запуску пользователем. Например, может использоваться храповой механизм или блок приводного винта.
На фиг. 5B описан примерный нагнетатель 180. Нагнетатель 180 проиллюстрирован в виде управляемого пользователем ручного насоса. В частности, нагнетатель 180 образован сжимаемым участком 181 корпуса 105, выполненным из сжимаемого материала. В предпочтительных вариантах осуществления сжимаемый материал может представлять собой упругий материал, например эластомерный материал, гибкий пластический материал или тому подобное. При израсходовании материала 141 для ухода за полостью рта во внутренней полости 140 головки 110 пользователь может нажимать на сжимаемый участок 181 корпуса 105, прикладывая поперечную силу F в направлении стрелки, таким образом, приводя к истечению материала 141 для ухода за полостью рта, находящегося в резервуаре 150, к внутренней полости 140 и во внутреннюю полость 140. Нажатие на сжимаемый участок 181 с силой F в направлении, указанном стрелкой, на время увеличивает давление в резервуаре 150. Сжимаемый участок 181 предпочтительно смещается обратно в свою исходную структурную конфигурацию после того, как пользователь прекратит приложение силы F к сжимаемому участку 18 посредством использования собственного сбрасывающего клапана. Следует понимать, что любой из вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, может также включать в себя односторонний клапан 161 для недопущения обратного тока материала 141 для ухода за полостью рта из внутренней полости 140 в резервуар 150.
При использовании по всему документу диапазоны используются как сокращенные обозначения для описания любого и каждого значения, находящегося внутри диапазона. Любое значение внутри диапазона может быть выбрано в качестве конца диапазона. Кроме того, все цитируемые документы, приведенные в настоящем документе, таким образом полностью включены в него посредством ссылки. В случае конфликта между определением, приведенным в настоящем раскрытии, и определением, приведенным в цитируемом источнике, преимущество имеет настоящее раскрытие.
Хотя вышеприведенное описание и чертежи представляют примерные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что в них могут быть внесены различные дополнения, модификации и замены без отступления от смысла и объема настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой. В частности, специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может осуществляться в других конкретных видах, структурах, конструкциях, пропорциях, размерах и с использованием других элементов, материалов и компонентов без отступления от его смысла или существенных характеристик. Специалисту в данной области техники очевидно, что изобретение может использоваться со многими модификациями структуры, конструкции, пропорций, размеров, материалов и компонентов и иным образом, используемым в практическом применении изобретения, которые конкретно приспособлены к конкретным условиям и рабочим требованиям, без отступления от принципов настоящего изобретения. Раскрытые в настоящем документе варианты осуществления, следовательно, должны рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные и неограничивающие, объем изобретения определяется приложенной формулой и не ограничивается вышеприведенным описанием или вариантами осуществления. Например, в некоторых вариантах осуществления при необходимости подача текучей среды для ухода за полостью рта из резервуара к аппликатору может дополнительно выполняться за счет механического действия.