ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА И ГОЛОВКА ЩЕТКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗУБНОЙ ЩЕТКИ
ELECTRIC TOOTHBRUSH AND ELECTRIC TOOTHBRUSH HEAD

Область применения
Настоящее изобретение относится к электрической зубной щетке и к головке для электрической зубной щетки, выполненной с возможностью приведения ее в движение и имеющей держатель щетинок, включающий средство для установки держателя щетинок с возможностью его движения, а также множество пучков щетинок, расположенных на держателе щетинок.
Уровень техники
В приводимых в движение секциях щетинок иногда тяжело достичь высокой плотности щетинок на держателе, особенно, если желательно закрепить пучки щетинок на держателе с помощью анкерных проволок. С одной стороны, приводимые в движение держатели щетинок электрических зубных щеток имеют относительно малую площадь поверхности, что необходимо для сосредоточения движения на поверхности зубов, особенно если привод обеспечивает осциллирующее вращательное движение. С другой стороны, приводимые в движение секции щетинок требуют особой конструкции пучков. Так, например, круглые держатели щетинок, совершающие осциллирующее вращательное движение, часто выполняются с усиливающими эффект чистки элементами в области продольной оси зубной щетки, и как правило, это пучки щетинок, имеющие большую высоту и выступающие за пределы остальных пучков, что позволяет им заходить в интерпроксимальные пространства. Такие пучки, находящиеся на периферии держателя щетинок, обычно имеют удлиненный профиль, и узкое, протяженное в направлении длины пучка сечение, что, с одной стороны, усиливает эффективность очистки интерпроксимальных поверхностей, а с другой стороны, позволяет зубной пасте, нанесенной на щетинки, лучше удерживаться на рабочей поверхности.
Так, например, в ЕР 0835081 В1 описаны пучки щетинок, расположенные по окружности приводимой во вращательное движение секции щетинок, которые выступают за пределы пучков щетинок, расположенных ближе к оси вращения.
И хотя такие удлиненные пучки по периферии секции щетинок действительно обеспечивают улучшенное очищение интерпроксимальных пространств, однако очистка боковых поверхностей зубов, прилегающих к интерпроксимальным пространствам, не является достаточно оптимальной. С другой стороны, при такой конструкции секцию щетинок невозможно нежно перевести от одного зуба к другому, что вызывает неприятные колющие ощущения при движении головки в продольном направлении, то есть вдоль оси зубной щетки.
Головки зубных щеток аналогичной конструкции, выполненные с возможностью вращательного движения и включающие центральное углубление на рабочей поверхности секции щетинок, представлены в промышленных образцах США D 478214, US-D 517325 и US-D 455556.
Наличие удлиненных пучков щетинок на периферии секции щетинок усугубляет указанную выше проблему достижения высокой плотности щетинок на держателе при использовании для их крепления анкерного способа, так как удлиненные пучки щетинок требуют их закрепления с помощью нескольких проволок, а это, соответственно, требует большего места.
Исходя из сказанного выше, целью настоящего изобретения является обеспечить улучшенную конструкцию электрической зубной щетки и ее головки, которые были бы лишены недостатков, присущих щеткам в соответствии с настоящим уровнем техники, и, наоборот, давали бы дополнительные преимущества. В частности, желательно обеспечить высокую плотность щетинок на держателе, чтобы в то же время сохранялась возможность использовать для закрепления пучков анкерный способ.
Сущность изобретения
Предметом настоящего изобретения является головка щетки в соответствии с пунктами 1, 17 или 18 формулы изобретения и электрическая зубная щетка в соответствии с пунктом 20 формулы изобретения. В подчиненных им пунктах приводятся предпочтительные воплощения изобретения.
В одном из воплощений изобретения предлагается головка щетки, содержащая держатель щетинок, имеющий средство его крепления с возможностью движения. Держатель щетинок предпочтительно имеет форму пластины. В одном из воплощений средство крепления обеспечивает возможность вращательно-осциллирующего движения держателя щетинок. На держателе щетинок установлено множество пучков щетинок. В одном из воплощений изобретения держатель щетинок имеет центральную область, содержащую секцию щетинок, которая состоит из двух центральных пучков щетинок, сечение которых больше сечения пучков щетинок средней области, прилегающей к центральной области. Центральные пучки щетинок имеют удлиненную форму, в частности, они могут иметь форму полумесяца, банана или почки животного организма, однако линейно протяженные пучки также не исключаются. Два центральных пучка расположены таким образом, что их формы в поперечном сечении являются взаимно дополняющими друг друга, и в целом центральная часть секции щетинок имеет круглую, овальную или эллиптическую форму (данная форма может определяться выпуклой областью, описанной вокруг двух центральных пучков щетинок). В целом размеры секции, сформированной двумя центральными пучками, в боковых направлениях таковы, что размер в первом боковом направлении составляет от примерно 50% до примерно 100% размера во втором боковом направлении; в частности, размер в первом боковом направлении может составлять от примерно 70% до примерно 90% размера во втором боковом направлении. Следует отметить, что понятие «пучок щетинок» не следует понимать как одиночный пучок волокон, фиксируемый на держателе щетинок за одну производственную операцию (например, с помощью анкерных проволок), а относится к пучку щетинок, который выглядит в сущности как единый пучок щетинок, даже если для его изготовления потребовалось несколько производственных операций, например, когда несколько малых пучков щетинок соединяются друг с другом для получения одного большого пучка («составной пучок щетинок»). Следует также отметить, что в контексте настоящего описания под поперечным сечением пучка щетинок подразумевается сечение в плоскости, параллельной поверхности держателя щетинок, на которой расположены пучки, особенно когда подразумевается, что составные пучки щетинок выглядят как одиночные пучки щетинок.
В соответствии со следующим воплощением настоящего изобретения, множество пучков щетинок расположено на держателе щетинок в виде колец или вложенных областей. Так, имеется внешнее кольцо, или внешняя область, в которой установлены внешние пучки щетинок, и среднее кольцо, или средняя область, которая вложена во внешнее кольцо или внешнюю область, и в которой расположены средние пучки щетинок. В таком воплощении изобретения внешние пучки щетинок имеют удлиненное сечение и расположены на противоположных сторонах внешнего кольца, или внешней области. Кроме того, средние пучки щетинок имеют сечение, меньшее сечения внешних пучков щетинок. В данном воплощении изобретения, как будет объяснено ниже, в центре среднего кольца, или средней области, имеется центральная область, содержащая два центральных пучка щетинок, и средние пучки щетинок, прилегающие к центральной области, имеют меньшее сечение, чем внешние пучки щетинок и центральные пучки щетинок.
Наличие центральных пучков щетинок большего размера повышает устойчивость центральной области головки щетки при ее работе. Как правило, пользователь прижимает центральную область головки щетки к поверхности зуба, и щетинки центральной области под действие приложенной силы изгибаются, если плотность щетинок (определяющая устойчивость пучка) слишком низка, что, в свою очередь, приводит к пониженной эффективности очистки зубов. Предлагаемые в настоящем изобретении центральные пучки щетинок, имеющие совместно практически круглое, овальное или эллиптическое сечение, обеспечивают друг другу достаточную устойчивость, так что изгиб щетинок центральной области практически устраняется. Наличие средних пучков щетинок меньшего размера, расположенных вокруг центральных пучков щетинок, обеспечивает высокую плотность щетинок на держателе щетинок. Наличие, кроме этого, удлиненных внешних пучков щетинок, не только дополнительно увеличивает плотность щетинок на держателе, но и обеспечивает устойчивость всей секции щетинок на периферии головки. Итак, наличие центральных пучков щетинок большего размера в определенных воплощениях обеспечивает высокую плотность щетинок и высокую устойчивость в центре. Наличие, кроме того, средних пучков щетинок и внешних пучков щетинок в виде концентрических колец или областей обеспечивает высокую плотность щетинок и устойчивость секции щетинок по периферии.
В одном из воплощений площадь, на которой расположены торцы щетинок внутри круглой области, описанной вокруг двух центральных пучков, составляет по меньшей мере от примерно 40% до примерно 80% площади данной описанной круглой области. В частности, в некоторых воплощениях область, на которой расположены торцы щетинок, покрывает по меньшей мере примерно 50% площади описанной вокруг нее круглой области, а еще в некоторых воплощениях - по меньшей мере примерно 60% площади описанной вокруг нее круглой области
Еще в одном воплощении площадь области, ограниченной указанной описанной окружностью, составляет от примерно 5% до примерно 15% общей площади держателя щетинок. В одном из воплощений указанной описанной круглой области составляет от примерно 7% до примерно 9% общей площади держателя щетинок.
В следующем воплощении изобретения средние пучки щетинок имеют сечения примерно одинаковых размеров. Это позволяет использовать относительно простой процесс для их производства, так как в таком случае средние пучки могут быть установлены при помощи одного и того же приспособления. В следующем воплощении каждый из пучков щетинок из всего множества пучков щетинок (содержащего внешние пучки щетинок, средние пучки щетинок и центральные пучки щетинок) имеют площадь поперечного сечения на свободном конце, практически идентичную площади их сечения у основания, или же кратную площади сечения нескольких образующих их пучков у основания. В данном случае все пучки щетинок могут быть установлены с помощью одного и того же приспособления для установки пучков, и пучки щетинок большего размера могут быть собраны из двух или более пучков щетинок у основания, установленных рядом друг с другом в удлиненное установочное отверстие, образуя таким образом составные пучки щетинок.
Иными словами, в центральной области обеспечивается повышенная насыщенность ее щетинками (или пучками щетинок), которые образуют центральную область контакта с зубом, и благодаря такой повышенной насыщенности щетинками предотвращается ее дальнейшее приближение к зубу в направлении вдоль длины пучка. Такая повышенная насыщенность центральной секции щетинок достигается за счет наличия множества непосредственно прилегающих друг к другу пучков щетинок (расстояние между которыми составляет менее чем примерно 1,5 мм, или даже менее чем примерно 1 мм). Пучки щетинок, установленные в центральной области, соединяются друг с другом, в результате чего образуются два составных пучка щетинок большего размера (что, однако, требует более чем одну анкерную проволочку для их закрепления), и/или центральные пучки щетинок, которые благодаря особой форме держателя щетинок могут быть наклонены друг к другу, так что концы щетинок образуют плотный набор щетинок практически без зазоров между пучками. Таким образом, высокая плотность концов щетинок в центральной секции щетинок может быть достигнута любым из перечисленных выше способов, или любым сочетанием трех упомянутых выше способов.
Поэтому предлагается сконцентрировать пучки щетинок, имеющие большую площадь поперечного сечения, в периферийной области держателя щетинок (внешние пучки щетинок) и в центральной области (центральные пучки щетинок), между которыми находилось бы среднее кольцо пучков (средние пучки щетинок), имеющих меньшую площадь поперечного сечения, избегая при этом наложения друг на друга средств крепления пучков за счет удачного подбора геометрических форм и размеров их поперечных сечений, а также их взаимной ориентации, даже в местах большого количества щетинок на единицу площади. В соответствии с настоящим изобретением, внутри внешнего кольца, в котором расположены удлиненные пучки со щетинками, имеется среднее кольцо, в котором находится несколько средних пучков щетинок, имеющих поперечное сечение, меньшее сечения удлиненных пучков, и внутри среднего кольца, содержащего меньшие пучки, имеется по меньшей мере два пучка, имеющих поперечное сечение, большее, чем поперечное сечение пучков в среднем кольце. За счет такого «ритмического» изменении поперечного сечения пучков от центра к периферии достигается более высокая плотность пучков на единицу площади и проще избежать наложения друг на друга средств крепления пучков. Кроме того, появляются дополнительные преимущества в виде повышения эффективности чистки зубов. Как будет ясно из дальнейшего описания, щетинки могут быть расположены не обязательно в виде пучков, но также и в виде иных сочетаний. Поэтому любое упоминание пучков щетинок в настоящем документе, как выше, так и ниже, а также в формуле изобретения, следует рассматривать как их возможное расположение в больших количествах не только в виде собственно пучков, но и в альтернативных сочетаниях. Кроме того, вместо щетинок могут использоваться и другие типы элементов для очистки зубов. Пучки щетинок в указанном выше контексте могут быть расположены не только во внутреннем, среднем и внешнем кольцах, но и в альтернативной формы внешней, средней и внутренней областях.
Кроме того, при такой конфигурации зубная паста, наносимая обычно в центре секции щетинок, лучше удерживается на ее рабочей поверхности.
В следующем воплощении изобретения в по меньшей мере одном внутреннем кольце щетинок расположены пучки щетинок с различной формой в поперечном сечении. В частности, в упомянутом по меньшей мере одном среднем кольце могут быть расположены средние пучки щетинок, и данные пучки могут иметь примерно квадратное поперечное сечение. В качестве альтернативы, или в дополнение, указанное среднее кольцо может также включать средние пучки щетинок с округлым поперечным сечением, в частности, с в точности круглым поперечным сечением. Если в указанном среднем кольце имеются одновременно пучки щетинок с многоугольным, в частности с квадратным сечением, и с округлым, в частности с круглым сечением, предпочтительно, чтобы они были сконцентрированы в различных секторах. Для реализации этого в общем могут быть использованы различные способы. В соответствии с одним из воплощений изобретения круглые средние пучки щетинок расположены в среднем кольце в противоположных секторах, через которые в неотогнутом нейтральном положении держателя щетинок проходит продольная ось зубной щетки. В противоположность этому, пучки щетинок среднего кольца с многоугольным сечением расположены в противоположных секторах держателя щетинок, которые в нейтральном положении держателя щетинок расположены симметрично относительно поперечной оси.
Для обеспечения достаточного места для закрепления пучков щетинок в следующем воплощении изобретения пучки щетинок среднего кольца, имеющие многоугольное сечение, по меньшей мере некоторые из них, повернуты на острый угол относительно главных осей держателя щетинок, а также относительно контура кольца, в котором они расположены. По меньшей мере один из пучков щетинок с многоугольным профилем, предпочтительно каждый второй пучок щетинок с многоугольным профилем, может иметь главную ось, повернутую таким образом, что главная ось поперечного сечения данного пучка щетинок будет отклонена на острый угол от касательной к среднему кольцу. В результате этого соответствующие анкерные пластины будут повернуты от возможных областей наложения на другие анкерные пластины. Кроме того, в результате этого может быть обеспечена более однородная гибкость пучков щетинок по всей секции щетинок в целом, и в частности, менее зависящая от направления.
Несмотря на различную форму поперечного сечения, пучки щетинок среднего кольца имеют по меньшей мере приблизительно одинаковую площадь поперечного сечения, и отклонение площадей поперечного сечения различных пучков друг от друга предпочтительно составляет менее чем примерно ±25%, в частности, менее чем примерно ±10%, и именно, менее чем примерно ±3%.
Внешние, удлиненные пучки щетинок, расположенные во внешнем кольце, а также по меньшей мере два самых внутренних, то есть центральных пучка щетинок, расположенных в центральной области, могут иметь по меньшей мере в два раза большую площадь поперечного сечения, чем площадь поперечного сечения пучков щетинок среднего кольца.
При такой конфигурации во внешнем кольце секции щетинок может быть расположено несколько находящихся друг напротив друга пар удлиненных внешних пучков щетинок. Для лучшей адаптации набора щетинок под выполнение различных задач очистки зубов, указанное внешнее кольцо может включать различные пары удлиненных пучков щетинок, отличающиеся соответственно, длиной щетинок, и/или высотой щетинок, и/или площадью поперечного сечения пучков.
В данном контексте в целом возможно несколько конфигураций. Так, в одном из воплощений изобретения расположенные друг напротив друга сектора, через которые в не отогнутом нейтральном положении проходит продольная ось зубной щетки, включают более длинные пучки щетинок, и/или удлиненные пучки щетинок с большей площадью поперечного сечения, чем пучки в секторах, ориентированных под прямыми углами к ней, то есть расположенных в направлении, поперечном к продольной оси зубной щетки.
Кроме удлиненных внешних пучков щетинок, внешнее кольцо может дополнительно включать внешние пучки щетинок, имеющие не удлиненный в поперечном сечении профиль, например, которые могут иметь примерно квадратное или круглое поперечное сечение и площадь поперечного сечения, меньшую, чем площадь поперечного сечения удлиненных пучков щетинок.
В следующем воплощении изобретения центральная область секции щетинок включает два одинаково удлиненных центральных пучка щетинок, продольная ось которых, то есть продольное измерение их поперечного сечения, расположено параллельно главной оси держателя щетинок. В частности, упомянутые самые внутренние пучки щетинок могут иметь продольные оси, ориентированные параллельно продольной оси зубной щетки в не отогнутом нейтральном положении держателя щетинок, и/или ориентированные в сторону удлиненных пучков щетинок внешнего кольца, которые из всех щетинок внешнего кольца имеют наибольшую высоту и/или наибольшую площадь поперечного сечения.
Держатель щетинок и/или секция щетинок, сформированная на держателе щетинок, может в целом иметь различные внешние контуры, но держатель щетинок должна предпочтительно иметь круглую форму, ввиду того, что она приводится во вращательное движение. Однако в особо предпочтительных воплощениях изобретения держатель щетинок является не круглым, а имеет форму, немного отличающуюся от круглой. В частности, держатель щетинок может иметь овальную или эллиптическую форму, или иную, подобную им, слегка сплощеную форму. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, по меньшей мере внешний ряд или внешнее кольцо пучков щетинок может быть расположено в виде овала или эллипса, или кольца иной, подобной образом сплощенной формы.
Если смотреть на держатель щетинок сверху, пучки щетинок могут быть расположены симметрично относительно главных осей держателя щетинок и/или с поворотной симметрией, в частности, таким образом, что пучки щетинок в местах своего крепления на опоре щетинок совмещаются друг с другом при повороте на 180°.
В качестве альтернативы, или в дополнение к этому, секция щетинок может иметь и асимметричный профиль, если смотреть сбоку, в частности, в направлении, поперечном по отношению к продольной оси зубной щетки, и, в частности, таким образом, что высота щетинок будет более резко возрастать в одну строну, чем в другую сторону.
В следующем воплощении изобретения секция щетинок имеет центральное углубление в рабочей поверхности, определяемой свободными концами пучков щетинок, которое предпочтительно имеет дно в форме канавки, имеющее кривизну в одном направлении и практически прямое в перпендикулярном ему направлении. Такое однонаправленное углубление в рабочей поверхности головки позволяет ей не только лучше удерживать зубную пасту или аналогичное гелеобразное средство для чистки зубов, но и обеспечивает лучшую очистку зубов при более приятных и нежных ощущениях. Контур рабочей поверхности, поднимающейся по противоположным сторонам периферии, лучше прижимается к боковым сторонам зубов, которые, как правило, плотно прижаты друг к другу, поэтому обеспечивается лучшая очистка боковых поверхностей зубов, прилегающих к интерпроксимальным пространствам.
В отличие от секций щетинок с плоским углублением в середине, внутренние, то есть средние и центральные, пучки щетинок не обязательно должны отогнуться для плотного прилегания к зубам. Скорее наоборот, средние и центральные пучки щетинок плотно прилегают к передним поверхностям зубов даже без их значительного отгиба в стороны. Кроме того, обеспечиваются более нежные ощущения во время чистки зубов, в частности, при переводе головки с одного зуба на другой, благодаря изменяющейся высоте пучков, находящихся также и в центральной части, в результате чего при переводе щетки с одного зуба на другой отдельные пучки переводятся с боковой поверхности одного зуба на боковую поверхность второго зуба последовательно, и щетка не «падает» резко своим углублением на следующий зуб. В частности, получается нежное чистящее движение, потому что чем более удалены от оси вращения пучки, охватывающие боковые поверхности зубов, тем более сильно они изгибаются при вращении.
Профиль углубленной центральной части секции щетинок, имеющий форму криволинейной канавки, может быть получен различными способами. Так, например, держатель щетинок может иметь такую криволинейную форму, что все щетинки будут одной длины. Однако во всех последующих воплощениях изобретения пучки, особенно внутренние, различаются по длине, так что их свободные концы образуют криволинейную поверхность в форме канаки. В частности, длина внутренних пучков может увеличиваться по мере удаления от центра держателя щетинок, в результате чего и образуется центральное углубление с криволинейным профилем в виде канавки. За счет такой переменной длины пучков достигается нежное ощущение при чистке зуба и нежное передвижение секции щетинок от зуба к зубу, так как более длинные щетинки легче гнутся.
Для получения как можно более непрерывной кривизны поверхности центрального углубления свободные концы внутренних пучков, образующие упомянутую рабочую поверхность в области углубления, имеют торцевые поверхности (образованные их свободными концами), протяженные не параллельно держателю щетинок, а наклоненные под острым углом к поверхности держателя щетинок, и при этом различные внутренние пучки имеют торцевые поверхности, наклоненные под различными углами, так что наклоненные под разными углами торцевые поверхности в совокупности образуют имеющий форму канавки профиль центрального углубления. В частности, наклон торцевых поверхностей свободных концов пучков может становиться все более и более выраженным по мере удаления пучков от центра держателя щетинок, в результате чего образуется все более и более крутая стенка центрального углубления в форме канавки по мере продвижении в направлении к внешним краям секции щетинок.
Свободные концов пучков в общем могут образовывать плоскую поверхность. В таком случае внутренние пучки образуют указанный профиль в форме канавки, образно говоря, подобно горным плато, с наклоном, увеличивающимся от пучка к пучку.
Однако в предпочтительном воплощении изобретения свободные концы внутренних пучков могут иметь поверхность, которая является не плоской, а скривленной по дуге, так что в совокупности свободные концы соседних пучков расположены на непрерывной огибающей их кривой линии, образующей упомянутое выше углубление в форме канавки. Криволинейные торцевые поверхности отдельных пучков предпочтительно имеют кривизну относительно одной оси, то есть они сами по себе имеют форму канавки, так что в одном направлении они являются протяженными вдоль прямой линии, а в другом, перпендикулярном ему направлении, они имеют кривизну.
Дно центральной области рабочей поверхности секции щетинок, имеющее криволинейную поверхность в форме канавки, в целом может иметь симметричную конфигурацию, например, в сущности, параболическую. В таком случае свободные концы внутренних пучков равномерно поднимаются по мере приближения к находящимся друг напротив друга краям секции щетинок.
В некоторых воплощениях возможна также и несимметричная форма кривизны центрального углубления рабочей поверхности секции щетинок, и в данном случае криволинейная канавка может иметь специальную форму в виде банана. При такой форме пучки, образующие центральное углубление на рабочей поверхности секции щетинок, не одинаково поднимаются по противоположным краям, так что один верхний край углубления в форме канавки будет выше находящегося напротив него края. Кроме прочего, такая форма может, например, использоваться для компенсации тенденции пользователей располагать головку щетки не точно по касательной к поверхности зуба, а, что является более предпочтительным, под небольшим острым углом к ней.
Для достижения еще большей эффективности очистки интерпроксимальных поверхностей в следующем воплощении изобретения внешние, более длинные, или более высокие пучки имеют по меньшей мере одну фаску на поверхностях свободных концов, в частности, боковые края торцевых поверхностей могут иметь фаску, то есть быть скошенными. С одной стороны, упомянутые более длинные внешние пучки щетинок могут лучше проникать в интерпроксимальные пространства. С другой стороны, такая головка щетки может быть легче и более нежно переведена с одного зуба на другой, потому что фаски расположенных по периферии внешних пучков щетинок будут приподнимать секцию щетинок наподобие клиновой поверхности, перенося ее к боковой поверхности следующего зуба.
При такой конструкции внешние пучки щетинок могут иметь фаску, как на внешней, так и на внутренней стороне. Однако в наиболее предпочтительных воплощениях изобретения имеется только одна фаска, на одной стороне пучка, так что при этом остается достаточно широкая не скошенная торцевая поверхность, в результате чего достигается хорошая эффективность чистки как интерпроксимальных пространств, так и боковых поверхностей зубов.
В наиболее предпочтительных следующих воплощениях настоящего изобретения внешние края свободных концов внешних пучков, то есть края, направленные в сторону от внутренних пучков, имеют фаску. В результате этого головка щетки может особенно нежно подаваться от зуба к зубу.
В качестве альтернативы, или в дополнение к этому, внутренний край торцевых поверхностей указанных внешних, более длинных пучков тоже может иметь фаску. В результате этого рабочая поверхность секции щетинок особенно плотно прилегает к скругленным боковым поверхностям зубов. Фаска на внутренних сторонах является, образно говоря, продолжением центрального углубления в форме канавки в центре рабочей поверхности секции щетинок.
В качестве альтернативы, или в дополнение к этому, внутренний край торцевых поверхностей упомянутых внешних, более коротких пучков (в направлении, поперечном по отношению к продольному направлению щетки) тоже может иметь фаску. Это повышает эффективность очистки границ раздела десен и зубов.
В зависимости от предполагаемого назначения изделия и конфигурации пучков, фаска на более длинных периферийных пучках может быть в различной степени выраженной. Хорошая очистка одновременно и интерпроксимальных пространств, и боковых поверхностей зубов достигается, если фаска на периферийных пучках выполнена под углом примерно от 20° до 60°, предпочтительно от 25° до 40° относительно нескошенной торцевой поверхности указанного пучка. В общем, глубина фаски может быть различной, но наилучший компромисс между легкостью проникновения в интерпроксимальные пространства и эффективностью очистки остальных боковых поверхностей зуба достигается, если указанная фаска является протяженной на примерно от 25% до 75% ширины пучка на его торце. В контексте настоящего описания под «шириной» понимается размер пучка щетинок в направлении, перпендикулярном его продольной оси и поперек продольного направления фаски.
Особо эффективными являются периферийные, внешние более длинные пучки щетинок, особенно с указанными фасками, когда указанные пучки по меньшей мере своими внешними сторонами наклонены на внешнюю сторону под острым углом относительно перпендикуляра к держателю щетинок под углом, находящимся в диапазоне от примерно 1,5° до примерно 15°, предпочтительно - от примерно 3° до примерно 10°. В результате этого пучки приобретают меньшее сопротивление продольному изгибу в одном направлении при возвратно-поступательном движении головки щетки, что позволяет им лучше заходить в интерпроксимальные пространства.
Еще в одном воплощении изобретения указанные более длинные внешние пучки щетинок имеют площадь поперечного сечения, увеличивающуюся по мере приближения к свободным концам пучков, и/или боковые поверхности, расходящиеся в стороны по мере продвижения от держателя щетинок. В частности, указанные внешние пучки щетинок могут иметь трапециевидную форму в продольном сечении, так что свободные концы пучков в сечении шире, чем их основания у поверхности держателя щетинок. С одной стороны, такая трапециевидная форма пучков в их сечении обеспечивает большую рабочую поверхность, образуемую их свободными концами. С другой стороны, расхождение щетинок в виде веера позволяет щетинкам в пределах одного пучка легче перемещаться относительно друг друга, что в целом обеспечивает лучшую адаптацию пучка к поверхности зуба и таким образом улучшает эффективность очистки зубов. В частности, при наличии боковых фасок свободных концов пучков указанные пучки приобретают благоприятные геометрические пропорции, и их торцы лучше прилегают к поверхностям зубов.
Трапециевидная форма сечения внешних, более длинных пучков предпочтительно асимметрична по отношению к перпендикуляру к держателю щетинок. В частности, внутренние боковые поверхности указанных пучков, обращенные к внутренним пучкам, могут быть протяженными, в сущности, перпендикулярно держателю щетинок, в то время как внешняя сторона соответствующего пучка, обращенная в сторону от внутренних пучков щетинок, может иметь наклон на внешнюю сторону под острым углом к перпендикуляру к держателю щетинок. Соответственно получается, что внешние боковые стороны пучков расположены под углом к перпендикуляру, а внутренние стороны расположены, в сущности, перпендикулярно поверхности держателя щетинок.
На свободных концах удлиненных пучков щетинок вышеупомянутая фаска является протяженной предпочтительно параллельно и/или по касательной к продольной оси удлиненной торцевой поверхности соответствующего пучка.
В еще одном воплощении изобретения внешние, более длинные пучки щетинок, расположенные по периферии в противоположных ее секторах, выполнены таким образом, что центральное углубление в рабочей поверхности секции щетинок является протяженным между находящимися напротив друг друга удлиненными дуговыми пучками. При такой конструкции более длинные внешние пучки щетинок предпочтительно должны быть выполнены не по всей периферии секции щетинок, а только в ограниченных секторах, предпочтительно с углом менее чем 60° каждый, в то время как в находящихся между ними секторах, то есть в местах самой низкой части центрального криволинейного углубления в форме канавки, нет пучков с длинными щетинками. Центральное углубление в форме канавки, образно говоря, проходит через всю секцию щетинок. В указанных секторах, то есть в тех, где углубление максимально, внешние пучки имеют форму, соответствующую форме центрального углубления (данная форма имеет вид канавки), то есть они образуют часть углубления.
Головка щетки может приводиться в движение различными способами. В зависимости от конструкции щетки и используемого привода может быть обеспечена различная кинематика головки. В одном из предпочтительных воплощений изобретения движение головки включает осциллирующее вращательное движение вокруг оси вращения. В одном из предпочтительных воплощений изобретения данная ось вращения может быть протяженной перпендикулярно плоскости держателя щетинок через ее среднюю точку, или через ее центр тяжести.
В альтернативных воплощениях изобретения ось вращения может быть расположена эксцентрично, так что различные части периферии секции щетинок будут совершать движения различной амплитуды. Так, в одном из предпочтительных воплощений изобретения эксцентрично расположены более длинные внешние пучки щетинок, то есть ось вращения смещена параллельно линии, соединяющей расположенные напротив друг друга внешние более длинные пучки. В зависимости от конструкции головки щетки эксцентричность может быть в различной степени выраженной, и при этом хороший компромисс между чистящими зубы движениями различной требуемой амплитуды с одной стороны и не слишком сильной вибрацией, с другой стороны, достигается, когда ось вращения разделяет диаметр по длине в отношении от 55%:45% до 70%:30%.
В качестве альтернативы или в дополнение, ось вращения держателя щетинок может быть наклонена под острым углом к плоскости, определяемой данным держателем, и угол наклона предпочтительно может находиться в диапазоне от 89° до 65°, в частности, от 88° до 82° относительно плоскости держателя щетинок. В результате этого, в сочетании с криволинейным профилем рабочей поверхности щетинок в виде канавки, возможно наложение пульсирующего продольного движения на вращательное движение. Ось вращения предпочтительно отклонена таким образом, что секция щетинок будет отклонена относительно рукоятки зубной щетки. Это обеспечивает лучший доступ к труднодоступным частям зубов, в частности, к молярам и внутренним поверхностям резцов.
В одном из воплощений изобретения, где обеспечено осциллирующее вращательное движение секции щетинок, торцевая поверхность расположенных по периферии внешних, более длинных пучков, удлиненная на виде сверху, является протяженной по дуге вокруг оси вращения, предпочтительно по дуге окружности вокруг оси вращения.
В еще одном воплощении изобретения упомянутые выше фаски на внешних концах более длинных внешних пучков щетинок могут быть протяженными вдоль прямой линии, предпочтительно в сущности касательно по отношению к скривленным по дуге, удлиненным торцевым поверхностям пучков. С одной стороны, это упрощает производство пучков. С другой стороны, это дает изменяющуюся по окружности ширину фасок и соответственно, прилегающих к ним нескошенных торцевых поверхностей пучков, которые, подобно клиньям, заставляют соответствующие пучки непрерывно заходить в интерпроксимальные пространства и выходить из них.
В соответствии с еще одним воплощением изобретения, фаски могут быть одинаково протяженными по криволинейной поверхности, имеющей в сечении дугу, расположенную вокруг оси вращения, в частности, такими, что фаска и/или остальная, нескошенная часть торцевой поверхности пучка имеет постоянную форму профиля и ширину при движении по данной дуге. В результате этого достигается особо мягкий контакт пучков с боковыми поверхностями зубов, а также хорошее, то есть равномерное их проникновение в интерпроксимальные пространства.
Внешние, более длинные пучки в совокупности охватывают внутренние пучки по от примерно 25% до примерно 75% окружности секции щетинок или держателя щетинок.
Внутренние пучки, свободные концы которых образуют упомянутое центральное углубление на рабочей поверхности, своими свободными поверхностями могут образовывать практически непрерывную поверхность таким образом, что образуется действительно непрерывное углубление в форме канавки. Это, во-первых, позволяет достичь прилегание щетинок ко всей боковой поверхности зубов и поэтому обеспечивает эффект очистки большой поверхности зубов, а во-вторых, это благоприятно сказывается на расположении зубной пасты или иного средства для чистки зубов, которая легко удерживается на рабочей поверхности секции щетинок и не протекает так легко между пучками вниз, к держателю щетинок.
В еще одном альтернативном воплощении изобретения упомянутые внутренние пучки могут иметь раздельные торцевые поверхности, в результате чего обеспечивается лучшее удаление застревающих между ними загрязнений.
Краткое описание чертежей
Упомянутые выше, а также прочие черты изобретения, которые, будучи использованы отдельно или в любых сочетаниях, не только упомянутых в формуле изобретения, могут составлять предмет настоящего изобретения, будут ясны не только из формулы изобретения, но также из нижеследующего подробного описания и прилагаемых чертежей, в совокупности подробно объясняющих наиболее предпочтительные воплощения изобретения.
Фиг.1. Вид сбоку электрической зубной щетки с приводимой во вращательное движение головкой щетки в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.
Фиг.2. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1.
Фиг.3. Сечение головки щетки по плоскости В-В (фиг.2), параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.4. Сечение головки щетки по плоскости А-А (фиг.2).
Фиг.5. Увеличенный вид сбоку одного из пучков с длинными щетинками, изображенных на фиг.3. Показаны углы фасок пучка.
Фиг.6. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения.
Фиг.7. Сечение головки щетки (фиг.6) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.8. Сечение головки щетки (фиг.6) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.9. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг.10. Сечение головки щетки (фиг.9) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.11. Сечение головки щетки (фиг.9) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.12. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг.13. Сечение головки щетки (фиг.12) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.14. Сечение головки щетки (фиг.12) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.15. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг.16. Сечение головки щетки (фиг.15) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.17. Сечение головки щетки (фиг.15) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.18. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг.19. Сечение головки щетки (фиг.18) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.20. Сечение головки щетки (фиг.18) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.21. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг.22. Сечение головки щетки (фиг.21) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.23. Сечение головки щетки (фиг.21) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.24. Вид сверху головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг.25. Сечение головки щетки (фиг.24) по плоскости В-В, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.26. Сечение головки щетки (фиг.24) по плоскости А-А, параллельной продольной оси зубной щетки.
Фиг.27. Сечение головки щетки электрической зубной щетки, изображенной на фиг.1, в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в котором расположенные по окружности пучки с более длинными щетинками имеют внутреннюю фаску на торцах.
Фиг.28. Схематическое изображение головки щетки (фиг.27), иллюстрирующее, как криволинейная рабочая поверхность прилегает к поверхности зуба.
Подробное описание изобретения
Электрическая зубная щетка 1, изображенная на фиг.1, содержит секцию 2 рукоятки и головку 4 щетки, предназначенную для установки на зубную щетку с возможностью снятия с нее. Головка 4 щетки содержит шейку 3 зубной щетки 1, присоединенную к секции 2 рукоятки, и данная секция 3 шейки выполнена в виде частично пустотелой трубки.
Во внутреннем пространстве секции 2 рукоятки располагаются источник питания 20, предпочтительно в виде перезаряжаемого аккумулятора, двигатель 5, предпочтительно в виде электродвигателя, и система 21 управления.
В показанном воплощении вращательное движение двигателя 5 преобразуется с помощью передачи 22 во вращательно-осциллирующее движение приводного вала 23, протяженного через секцию 3 шейки до дальнего конца головки 4 щетки. Зубная щетка 1 может быть включена и выключена выключателем 24, установленным на секцию 2 рукоятки.
При использовании подходящей передачи (например, конической передачи 25, в отличие от изображенной на чертеже), держатель 7 щетинок, установленный на конце приводного вала 23, приводится во вращательно-осциллирующее движение вокруг оси вращения 9, протяженной в направлении, в сущности, перпендикулярном продольной оси 26 зубной щетки. При этом угловой диапазон, описываемый держателем 7 щетинок, предпочтительно составляет примерно от ±5° до ±35°, хотя возможна осцилляция и в диапазоне от примерно ±10° до ±100°. Частота осцилляции может быть различной и находиться в диапазоне, например, от 10 до 100 Гц. В воплощении, изображенном на фиг.1, ось вращения 9 образует прямой угол с продольной осью 26 зубной щетки. Кроме того, привод головки 4 щетки может сообщать ей движение в третьем измерении, например пульсирующее движение в направлении оси вращения или осцилляции.
Одно из воплощений головки 4 щетки, которая может использоваться в зубной щетке 1, показано на фиг.2-5. В данном воплощении держатель 7 щетинок округлый, но не в точности круглый (хотя в точности круглая форма также не исключается), а слегка овальный или эллиптический, причем более длинная ось овала или эллипса в нейтральном положении держателя 7 щетинок является протяженной параллельно продольной оси 26 зубной щетки, а более короткая ось овала или эллипса является протяженной в направлении, поперечном указанному. На фиг.2 более длинная ось овала или эллипса параллельна линии В-В.
На держателе 7 щетинок расположено множество пучков щетинок в виде нескольких колец 12, 14 и 15, образующих секцию 10 щетинок. В воплощении, изображенном на фиг.2, во внешнем кольце 12 находится восемь внешних пучков щетинок, из которых четыре имеют удлиненную форму в поперечном сечении, а еще четыре - грубо говоря, круглую или равностороннюю форму в поперечном сечении. Длина пучков в данном внешнем кольце 12 различна, и это будет подробно объяснено ниже. Грубо говоря, более длинные щетинки расположены в пучках, расположенных в находящихся друг напротив друга секторах 27 и 28, через которые проходит продольная ось 26 зубной щетки в начальном положении держателя 7 щетинок, по сравнению со щетинками в пучках, расположенных в секторах 29 и 30, ориентированными в поперечном направлении, а также в пучках, находящихся в промежуточных положениях между указанными (см. фиг.2).
Как показано на фиг.2, пучки 11 и 31 во внешнем кольце 12 на главных осях В-В и А-А соответственно, имеют удлиненную форму (на виде сверху), в то время как пучки 32, находящиеся между данными осями, имеют примерно равностороннюю форму, например круглую или квадратную. Указанные удлиненные пучки 11 и 31 являются протяженными по дуге вокруг оси осцилляции/вращения 9 (см. фиг.2).
При таком расположении внешние пучки 11 щетинок, сидящие по более длинной главной оси В-В, являются протяженными по дуге окружности величиной примерно от 50° до 90°, предпочтительно примерно 70°, в то время как внешние пучки 31 щетинок, расположенные по более короткой главной оси А-А, являются протяженными по дуге окружности величиной от примерно 20° до примерно 45°, предпочтительно, примерно 30°.
На втором кольце 15, если смотреть снаружи, расположено десять средних пучков 13а и 13b щетинок, некоторые из которых имеют круглое поперечное сечение, а остальные - многоугольное поперечное сечение. В частности, средние пучки 13а щетинок, имеющие круглое поперечное сечение, расположены, как показано на фиг.2, в секторах 27 и 28, в которых расположены пучки 11 внешнего кольца 12 с более длинными щетинками, в то время как пучки с многоугольным сечением расположены в промежуточных секторах 29 и 30 держателя 7 щетинок во втором кольце 14. Кроме того, длина данных средних пучков 13а и 13b щетинок второго кольца 14 циклически изменяется от пучка к пучку по окружности кольца 14 таким образом, что более длинные щетинки расположены в пучках в указанных секторах 27 и 28, а более короткие - в секторах 29 и 30, лежащих на короткой главной оси.
Круглые средние пучки 13а щетинок и многоугольные (примерно квадратные) пучки 13b щетинок среднего кольца 14 имеют примерно одинаковую площадь поперечного сечения, несмотря на то что форма их поперечного сечения различна.
Как показано на фиг.2, для обеспечения достаточного места для закрепления пучков щетинок, в одном из воплощений изобретения пучки 13b щетинок среднего кольца 14, имеющие многоугольное сечение, по меньшей мере некоторые из них, повернуты на острый угол относительно главных осей А-А и В-В держателя щетинок, а также относительно контура кольца 14, в котором они расположены. По меньшей мере один из пучков щетинок с многоугольным профилем, предпочтительно каждый второй пучок 13b щетинок с многоугольным профилем, может иметь главную ось 37, повернутую таким образом, что главная ось 37 поперечного сечения данного пучка щетинок будет отклонена на острый угол от касательной к среднему кольцу 14.
В результате этого соответствующие анкерные пластины будут повернуты от возможных областей наложения на другие анкерные пластины. Кроме того, в результате этого может быть обеспечена более однородная гибкость пучков щетинок по всей секции щетинок в целом и, в частности, менее зависящая от направления.
И наконец, в самой внутренней области, то есть в третьем, если считать снаружи, кольце пучков, имеются два удлиненных пучка 13с, продольная ось 38 которых является протяженной параллельно более длинной главной оси В-В.
Центральные пучки 13с щетинок имеют площадь поперечного сечения, значительно большую, чем площадь поперечного сечения средних пучков 13а и 13b щетинок среднего кольца. В показанном воплощении площадь их поперечного сечения достигает от 200% до 400% площади поперечного сечения средних пучков 13а и 13b среднего кольца 14.
При такой конструкции центральные пучки 13с щетинок имеют удлиненную форму, так что их продольный размер 38 достигает более чем 150% их поперечного размера, предпочтительно от примерно 150% до примерно 300%. В показанном воплощении центральные пучки 13 с щетинок предпочтительно имеют внешнюю боковую сторону в виде выпуклой криволинейной поверхности, в то время как их внутренняя боковая поверхность является плоской, и между собой внутренняя и внешняя боковые поверхности предпочтительно связаны скругленными концевыми боковыми поверхностями. То есть центральные пучки 13с щетинок имеют форму примерно в виде банана или полумесяца. Данные два центральных пучка 13с щетинок расположены таким образом, что, дополняя друг друга, они вместе образуют секцию щетинок примерно овальной формы. В общем, два центральных пучка щетинок могут иметь приблизительную форму полумесяца, банана или почки животного организма и быть расположены так, что, взаимно дополняя друг друга, они образуют секцию щетинок округлой формы, например круглой, овальной или эллиптической формы, определяемой выпуклой кривой, описанной вокруг двух центральных пучков щетинок.
Как показано на чертеже, два центральных пучка 13с щетинок имеют продольные оси 38, расположенные параллельно главной оси держателя щетинок, которая в не отогнутом нейтральном положении держателя 7 щетинок является протяженной параллельно продольной оси 26 зубной щетки или продольной центральной плоскости, проходящей через нее. Свободные концы щетинок в пучках образуют, в сущности, однородную, плотно насыщенную щетинками торцевую поверхность. Это достигается за счет наклона стенок отверстий 13d для установки пучков вовнутрь, то есть в сторону оси вращения под углом от примерно 1° до примерно 2°, в результате чего центральные пучки щетинок оказываются наклоненными друг к другу.
Как показано на фиг.3, пучки секции 10 щетинок зубной щетки имеют свободные концы, согласованные друг с другом по длине и/или высоте, так что рабочая поверхность секции 10 щетинок зубной щетки, образуемая свободными концами пучков, имеет центральное углубление 16 с дном 17 в форме канавки, криволинейное в одном направлении и прямое в другом, перпендикулярном ему направлении. Кривизна предпочтительно является протяженной в направлении более длинной главной оси В-В, или в направлении продольной оси 26 зубной щетки, когда опора 7 щетинок находится в своем нейтральном, не отогнутом положении. В перпендикулярном к нему направлении, протяженном параллельно более короткой главной оси А-А держателя 7 щетинок в нейтральном, не отогнутом положении, углубление 16 имеет прямой профиль, как показано на фиг.3.
Центральное углубление 16 может иметь различную глубину. В одном из воплощений изобретения самая глубокая точка углубления 16 находится на расстоянии примерно от 1 мм до 3 мм, а предпочтительно на 2 мм ниже, чем самая высокая точка секции 10 щетинок. Профиль вогнутого, имеющего форму канавки дна 17 углубления 16, может иметь различную криволинейную форму. Так, в воплощении, изображенном на фиг.3-5, выполнена криволинейная форма в виде участка дуги окружности с радиусом кривизны от 8 до 17 мм, предпочтительно от примерно 10 мм до примерно 14 мм, однако данные формы и размеры могут варьировать в зависимости от размеров и формы секции щетинок.
Как показано на фиг.3, торцевые поверхности внутренних и центральных пучков 13а, 13b и 13с щетинок, а также торцевые поверхности внешних пучков 31 с более короткими щетинками, которые подобным образом вместе образуют дно 17 в форме канавки, выполнены не как плоские поверхности, а также как криволинейные поверхности в форме канавки. Торцевые криволинейные поверхности 35 в форме канавки дополняют друг друга, и в совокупности образуют профиль дна 17 в форме канавки центрального углубления 16. А именно, наклон торцевых поверхностей внутренних и центральных пучков 13а-13с щетинок увеличивается с ростом расстояния до оси 9 вращения в направлении, параллельном основной оси В-В (см. фиг.3). Другими словами, пучки, расположенные на протяженной в поперечном направлении главной оси А-А, немного скривлены на своих свободных концах, но, тем не менее, свободные концы расположены в сущности параллельно поверхности держателя щетинок, и наклон свободных концов увеличивается с ростом расстояния от указанной основной оси А-А.
Как показано также на фиг.3, внешние пучки 11 щетинок, расположенные на внешнем кольце 12 в секторах 27 и 28, являются более протяженными по сравнению с другими пучками, то есть имеют большую высоту, так что они выступают за пределы остальных пучков, образующих углубление. В результате получается скачок высоты пучков щетинок по сравнению с центральным углублением 16 (см. фиг.3), то есть центральное углубление 16 в воплощении, изображенном на фиг.3, не переходит плавно в торцевые поверхности указанных внешних пучков 11 щетинок.
Упомянутые внешние пучки 11 щетинок, находящиеся в расположенных напротив друг друга секторах 27 и 28, через которые в нейтральном положении держателя щетинок проходит продольная ось 26 зубной щетки, предпочтительно имеют торцевые поверхности 36, содержащие плоскую часть 19, ориентированную в сущности перпендикулярно по отношению к продольной оси пучков 11, а также фаски 18 на торцевых поверхностях 36, скошенные наружу.
Как показано на фиг.5, фаски 18 являются протяженными под углом γ в диапазоне примерно от 20° до 60°, предпочтительно от примерно 30° до примерно 40°. Фаски 18 настолько глубоки и широки, что они покрывают примерно от 25% до примерно 75% ширины W соответствующего пучка 11. В данном случае под шириной W понимается размер пучка перпендикулярно к его продольной оси и перпендикулярно к продольному измерению фаски 18 в области свободного конца пучка (см. фиг.5). В воплощении, изображенном на фиг.5, фаска является протяженной примерно на ¼-¾ ширины W (измеренной вдоль продольной оси В-В).
Упомянутые внешние пучки 11 с более длинными щетинками имеют в целом трапециевидную форму в продольном сечении. В то время как внутренняя сторона пучка 11 является протяженной, в сущности, перпендикулярно к плоскости, определяемой держателем 7 щетинок, внешняя сторона отклонена от перпендикуляра к держателю 7 щетинок на угол α, составляющий от примерно 1,5° до примерно 10°, предпочтительно от примерно 3° до примерно 5°, так что поперечное сечение пучка 11 по мере приближения к его свободному концу увеличивается, то есть пучок по мере приближения к своему свободному концу становится шире. В результате получается большая рабочая поверхность в условиях ограниченного размера держателя 7 щетинок. Кроме того, достигаются оптимальные пропорции и геометрические размеры свободного конца пучка 11 и фаски 18.
Для максимально возможного охвата боковых поверхностей зубов, распределения давления со стороны щетки на зубы по большей площади и удержания зубной пасты или иного средства для чистки зубов на рабочей поверхности 34, свободные концы пучков покрывают по меньшей мере от 35% до 55%, предпочтительно 50% или более площади держателя 7 щетинок. Как показано на фиг.2, пучки внешнего кольца 12 могут быть протяженными по дуге окружности величиной от примерно 200° до примерно 300° (в совокупной протяженности всех пучков). Второе кольцо 14 пучков на виде сверху может быть подобным образом протяженным по дуге окружности величиной от примерно 200° до примерно 300° (в совокупности всех пучков). Самые внутренние пучки могут покрывать своими свободными концами практически всю рабочую поверхность в пределах внутреннего кольца.
Воплощение головки 4 щетки, изображенное на фиг.6-8, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.2-5, поэтому в нижеследующем подобном описании во избежание повтора мы ссылаемся на соответствующие части описания предыдущего воплощения. Воплощение, изображенное на фиг.6-8, существенно отличается от воплощения, изображенного на фиг.2-5, только несколько более глубоким профилем центрального углубления 16 с криволинейной поверхностью в форме канавки, имеющей меньший радиус кривизны, и более круглым профилем не удлиненных пучков 32 внешнего кольца 12.
Следующее воплощение головки 4 щетки, изображенное на фиг.9-11, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.6-8, поэтому в его отношении мы ссылаемся на описание предыдущего воплощения. Воплощение, изображенное на фиг.9-11, существенно отличается от предыдущего воплощения тем, что более длинные внешние пучки 11 щетинок, через которые в нейтральном (не отогнутом) положении проходит продольная ось 25 зубной щетки, имеют более выраженные фаски 18, выполненные под углом γ, равным 55°, относительно плоских частей 19 торцевых поверхностей 36, что обеспечивает еще лучшее проникновение данных пучков 11 в интерпроксимальные пространства.
С другой стороны, некоторые и/или все внутренние пучки 13 щетинок, в частности, средние и центральные пучки 13b и 13с щетинок, свободные концы которых образуют дно в форме канавки центрального углубления 16, имеют свободные концы специальной конструкции. Данные средние и центральные пучки 13b и 13с по меньшей мере частично содержат волокна, свободные концы которых расставлены так, что образно говоря, пучок получается довольно мягкий и/или даже шерстистый, благодаря чему в данной области особенно хорошо удерживается зубная паста, а сами пучки прилегают к зубу практически по всей его боковой поверхности.
Воплощение головки 4 щетки, изображенное на фиг.12-14, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.9-11, поэтому в отношении данного воплощения мы ссылаемся на описание предыдущего воплощения. В отличие от предыдущего воплощения, в данном воплощении разность по высоте между самой глубокой точкой углубления 16 и самой высокой точкой секции щетинок несколько больше и достигает примерно 2 мм при том же самом радиусе кривизны дна 17 углубления 16. Щетинки в секторах 27 и 28 различаются по длине. Это обеспечивает лучший доступ к молярам и внутренним поверхностям резцов. В дополнение к этому, наклон щетинок наружу составляет от 3° до 5°.
Воплощение головки 4 щетки, изображенное на фиг.15-17, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.12-14, поэтому в отношении данного воплощения мы ссылаемся на описание предыдущего воплощения. В отличие от предыдущего воплощения, самое внутреннее кольцо 15 держателя 7 щетинок включает два менее удлиненных пучка 13с, которые, в сущности, имеют немного овальное поперечное сечение и ориентированы так, что их продольные оси параллельны основной оси В-В. При этом, как видно из фиг.17, указанные самые внутренние пучки 13с расширяются более выраженно, так что их поперечное сечение увеличивается по мере приближения к свободным концам пучков. Как видно также из фиг.17, средние и центральные пучки 13а, 13b и 13с расширяются веером с углом в продольном сечении, находящимся в диапазоне от примерно 0° до примерно 10°, предпочтительно от примерно 1,5° до примерно 5°, так что своими свободными концами два центральных пучка 13с, образно говоря, сливаются друг с другом и образуют одну поверхность, в то время как ножки данных пучков вблизи держателя 7 щетинок пространственно отделены друг от друга.
Воплощение головки 4 щетки, изображенное на фиг.18-20, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.15-17, поэтому в отношении данного воплощения мы ссылаемся на описание предыдущего воплощения. Однако в отличие от предыдущего воплощения, фаски 18 более длинных внешних пучков 11 щетинок в секторах 27 и 28 имеют несколько другую конфигурацию. В то время как в предыдущих воплощениях фаски 18 являются протяженными по прямой линии, то есть несмотря на протяженность пучков 11 по дуге на виде сверху, они образуют плоскую поверхность, то фаски 18 в воплощении, изображенном на фиг.18-20, имеют криволинейную, дугообразную в поперечном сечении поверхность, так что фаски 18 являются закругленными вокруг оси вращения 9 в соответствии с закругленной в поперечном сечении формой самих пучков 11, то есть имеет место, в сущности, равномерный скос пучков 11. Говоря более точно, пучки 11 одинаково скошены, в сущности, по всей их длине, под которой подразумевается их измерение по направлению дуги, вдоль которой они являются протяженными, так как фаска 18 повторяет форму пучков 11. Такая форма фаски может быть использована и во всех других описанных в настоящей заявке воплощениях.
Воплощение, изображенное на фиг.21-23, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.15-17, поэтому в отношении данного воплощения мы ссылаемся на описание соответствующего предыдущего воплощения. В отличие от воплощения, изображенного на фиг.15-17, в воплощении, изображенном на фиг.21-23, углубление 16 выполнено более глубоким по отношению к длине более длинных пучков 11 щетинок, так что между самой глубокой точкой углубления 16 и самой высокой точкой пучков 11 получается разница по высоте примерно 2 мм.
Воплощение головки 4 щетки, изображенное на фиг.24-26, в сущности соответствует воплощению, изображенному на фиг.18-20, поэтому в его отношении мы ссылаемся на описание указанного предыдущего воплощения. В отличие от указанного предыдущего воплощения, углубление 16 выполнено более глубоким по отношению к длине более длинных пучков 11 щетинок, так что получается максимальная разница по высоте примерно 2 мм.
Как показано на фиг.27, более длинные внешние пучки 11 и более короткие внешние пучки 31, расположенные в секторах 27 и 28, и, соответственно, в секторах 29 и 30, через которые проходит продольная ось 26 зубной щетки в нейтральном, то есть не отогнутом положении держателя 7 щетинок, могут иметь фаски 18 также и на внутренней стороне, то есть на стороне, расположенной ближе к оси вращения, и при этом ширина и угол скоса фаски 18 могут в сущности соответствовать описанным выше геометрическим пропорциям. Как показано на фиг.27, указанные пучки 11 имеют трапециевидную форму, причем фаска выполнена на их внутренней стороне, так что внутренние поверхности пучков 11 отклонены от перпендикуляра к держателю 7 щетинок под острым углом, находящимся в диапазоне от примерно 3° до 10°, в то время как внешние грани практически перпендикулярны держателю 7 щетинок.
Как показано на фиг.28, благодаря наличию фаски 18 на внутренней поверхности более длинных внешних пучков 11 щетинок, свободные концы щетинок особенно плотно прилегают к расходящимся (при движении от десен) боковым поверхностям зубов.
Вариант с внутренней фаской является более предпочтительным в сочетании с более короткими внешними пучками 31 щетинок, так как в этом случае улучшается очистка наддесенных частей зубов.
2
2
-3
-3
Ниже перечисляются дополнительные воплощения настоящего изобретения, черты которых могут использоваться в дополнение, или независимо от характерных черт воплощений, содержащихся в формуле изобретения. Головка щетки, в которой поперечное сечение центральных пучков щетинок представляет собой сумму множества из сечений от одного до четырех пучков 13а, 13b, 32, расположенных в средней области. Головка щетки, в которой площадь поперечного сечения средних пучков 13а, 13b, 32 щетинок составляет 1.75±0.25 мм. Головка щетки, в которой отношение площади поперечного сечения пучков 11 щетинок к площади поперечного сечения пучков 13а, 13b и 32 составляет 4:1, в то время как отношение площади поперечного сечения пучков 31 щетинок к площади поперечного сечения пучков 13а, 13b и 32 составляет 2:1. Головка щетки, в которой отношение площади поперечного сечения пучков 13с щетинок к площади поперечного сечения пучков 13а, 13b и 32 составляет 2:1. Головка щетки, в которой кривизна выполнена в виде цилиндрической поверхности радиусом от 8 до 17 мм, и предпочтительно - от 11 до 14 мм. Головка щетки, в которой используются щетинки с поперечным сечением в диапазоне от 0,01 до 0,025 мм, или диаметром от 4,5×10 до 7×10 дюйма. Головка щетки, в которой длина щетинок пучков 11 на плоском участке 19 достигает 8.55±0.25 мм. Головка щетки, в которой в самой глубокой точке центрального углубления 16, или в центральной области секции щетинок обеспечивается минимальная длина щетинок, равная 6.85±0.25 мм. Головка щетки, в которой максимальная длина щетинок внешних пучков 11 на одном внешнем крае секции щетинок достигает 8.8±0.25 мм, а максимальная длина щетинок пучков 11 на противоположном внешнем крае секции щетинок достигает 8.15±0.25 мм. Головка щетки, в которой щетинки в центральной области секции щетинок могут расходиться в стороны подобно вееру, и расхождение щетинок, измеренное на конце пучка, составляет от 1 до 2,5 мм. Головка щетки, в которой пучки 11, 31 щетинок включают фаску 18 на внутренней стороне, то есть обращенную к центру секции щетинок. Головка щетки, в которой пучки щетинок во внешней области имеют трапециевидное продольное сечение (как показано на фиг.5). Головка щетка, в которой острый угол (α) наклона пучков 31, 32 меньше, чем угол наклона пучков 11 щетинок. Головка щетки, в которой острый угол (α) наклона пучков 11 щетинок составляет 3°, а пучки 31, 32 щетинок расположены под прямым углом к держателю 7 щетинок. Головка щетки, в которой сумма площадей поперечных сечений всех пучков составляет от 35% до 50% площади держателя 7 щетинок. Головка щетки, в которой внешняя боковая поверхность пучков 13 с щетинок отклонена от перпендикуляра к держателю щетинок под острым углом, составляющим от 1° до 5°, вовнутрь, то есть в направлении оси вращения.
Все документы, на которые приводятся ссылки в настоящем описании, включая ссылки на иные патенты и заявки, цитируются целиком, если явно не оговорено, что они цитируются частично или с ограничениями. Цитирование какого-либо документа не должно рассматриваться как признание того, что цитируемый документ должен быть включен в уровень техники по отношению к настоящему изобретению. Если какое-либо значение или определение понятия в настоящем документе не совпадает со значением или определением данного понятия в документе, на который дается ссылка, следует руководствоваться значением или определением данного понятия, содержащимся в настоящем документе.
Несмотря на то что в данном документе иллюстрируются и описываются конкретные воплощения настоящего изобретения, сведущим в данной области техники будет очевидно, что возможно внесение прочих изменений и модификаций в изделие, не нарушающих идею и назначение изобретения. С этой целью имелось в виду в прилагаемой формуле изобретения представить все возможные подобные изменения и модификации в объеме настоящего изобретения.