БИОАКТИВИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА
BIOACTIVATED DEVICE FOR ORAL CAVITY CARE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству для ухода за полостью рта, такому как электрическая зубная щетка, которое приводится в действие после воздействия на нее внутриротовой среды пользователя.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Хорошо известны устройства для ухода за полостью рта с приводом от двигателя, такие как электрические зубные щетки, которые используются для чистки зубов. Традиционно в этих зубных щетках для чистки, отбеливания и/или восстановления зубов используются вибрирующее или вращательное движения, или сочетание этих движений. Зубные щетки могут также включать в себя электрическое приводное устройство, такое как насос, для выдачи активных веществ к одному или более выходам.
Элементом, обычно имеющимся на электрических зубных щетках и других устройствах для ухода за полостью рта, является выключатель вкл/выкл или кнопка, которая для включения или выключения устройства может быть сдвинута или нажата.
Например, в случае электрической зубной щетки включение замыкает электрическую цепь, что вызывает движение щетинок для контакта с зубом и поверхностями мягких тканей, или выдачу активного вещества. Выключатель обычно располагается на ручке зубной щетки. Главная особенность такого выключателя состоит в том, что он остается или в положении "вкл" или в положении "выкл" до тех пор, пока пользователь вручную не изменяет это положение. Двигатель зубной щетки может быть включен или приведен в действие до того, как головка щетки будет помещена в рот, или пользователь может подождать, пока головка щетки не помещена в рот, и затем запустить двигатель.
Было бы желательно обеспечить зубную щетку, которая уменьшает или преодолевает некоторые или все проблемы, присущие зубным щеткам, известным из предшествующего уровня техники. Конкретные цели и преимущества будут очевидны для специалистов в данной области техники, то есть тех, кто хорошо осведомлен или опытен в этой области техники, учитывая нижеследующее раскрытие изобретения и подробное описание некоторых вариантов осуществления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспекты настоящего изобретения выгодно используют специфические условия, которые существуют во рту, или постоянно или в отдельные моменты во время ухода за полостью рта или лечения. Для включения или замыкания электрической цепи, что приводит в действие устройство, может использоваться электрическая проводимость слюны, которая по выбору может быть смешана с зубной пастой и водой. Наличие одного или более таких условий обеспечивает основу для автоматического функционирования устройства для ухода за полостью рта, когда участок (например, головка или головка и суженная часть) помещена в рот, и возникает состояние или сочетание состояний. Согласно одному аспекту электрическая зубная щетка включает в себя головку, несущую чистящие элементы, и ручку, выполненную с возможностью соединения с источником питания. Блок двигателя приводится в действие при воздействии на зубную щетку раствором электролита.
Согласно другому аспекту электрическая зубная щетка включает в себя головку, несущую чистящие элементы, ручку, включающую в себя полость, и источник питания, помещенный в полость ручки. Блок двигателя функционально связан с источником питания и функционально связан с головкой. Электропроводящие элементы функционально связаны с источником питания и блоком двигателя. Блок двигателя приводится в действие после воздействия на электропроводящие элементы раствором электролита.
Согласно еще одному аспекту электрическая зубная щетка включает в себя головку, несущую чистящие элементы, ручку и источник питания, помещенный в ручку. Блок двигателя функционально связан с источником питания и функционально связан с головкой. Электропроводящие элементы функционально связаны с источником питания и блоком двигателя. Выключатель функционально связан по меньшей мере с одним из электропроводящих элементов и источником питания. Блок двигателя приводится в действие после воздействия на электропроводящие элементы раствором электролита, имеющего пороговую проводимость.
Эти и другие аспекты изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания некоторых вариантов осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Следует понимать, что чертежи представляют собой иллюстрацию различных аспектов изобретения и/или используемых принципов и не ограничивают объем предмета изобретения, сформулированный в приложенной формуле.
На фиг.1 изображено типичное устройство для ухода за полостью рта, зубная щетка, иллюстрирующая различные аспекты изобретения.
На фиг.2 изображен альтернативный вариант осуществления зубной щетки, иллюстрирующий различные аспекты изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к биоактивному устройству для ухода за полостью рта, которое может работать автоматически, когда устройство или его участок находятся в одном или более условиях, таких как электрическая проводимость среды, имеющейся в среде полости рта. Другие условия и комбинации условий, такие как pH фактор, температура, концентрации раствора и т.д., могут быть также обнаружены и использоваться для автоматической работы. Кроме того, аспекты изобретения иллюстрированы в оставшейся части настоящего раскрытия в отношении электрической зубной щетки, хотя понятно, что аналогично можно добиться работы любых устройств для ухода за полостью рта, при помощи описанных в настоящем документе соответствующих преимущественных признаков и/или благоприятных эффектов. Например, другие устройства для ухода за полостью рта включают в себя используемые в стоматологии сверление, полировку и шлифовку; всасывающие устройства для полости рта, хирургические инструменты для полости рта; и другие устройства, используемые в полости рта, которые приводятся в действие от блока двигателя, и особенно от электрического блока двигателя.
Типичная зубная щетка, представленная на фиг.1, имеет ручку 1 и головку 5, несущую один или более чистящих элементов, изображенных на фиг.1 в виде множества щетинок 6. Также представлена суженная часть 4, расположенная между ручкой 1 и головкой 5 и соединяющая их. Как показано, щетинки 6 образуют группы, которые прикреплены к головке 5 и своими свободными концами обеспечивают профилированную чистящую поверхность. Конечно, возможны другие конфигурации щетинок, так же как и удаляемые/сменные группы щетинок. Вместо или в дополнение к щетинкам головка 5 может нести другие виды чистящих элементов (например, эластичные скребки, узелковые утолщения, заостренные конструкции и т.д.).
Суженная часть 4 снабжена электропроводящими элементами 7 (например, анодом и катодом), которые расположены на внешней поверхности зубной щетки. В других вариантах осуществления электропроводящие элементы 7 могут быть расположены на головке 5, например на поверхности, противоположной той, которая несет щетинки 6. Возможно также использование электропроводящих элементов 7 на других частях зубной щетки. Множество электропроводящих элементов 7 может также быть включено в различные положения для запуска устройства, когда между любой данной парой(ами) электропроводящих элементов 7, расположенных в любом желательном положении, установлена достаточная электрическая проводимость. В области суженной части 4, которая прилегает к головке 5, встроен блок 11 двигателя, такой как механический вибрирующий блок. Блок 11 двигателя функционально соединен с головкой 5 таким образом, чтобы вибрации или другое движение, создаваемое блоком 11 двигателя, могло быть передано головке 5 и/или щетинкам 6 для проведения или улучшения чистки зубов или отбеливания. Блок 11 двигателя функционально соединен через электрические соединения 34 в суженной части 4 с источником питания (например, аккумулятором, не показан), который может быть размещен в ручке 1. Функционально соединенные и функционально соединяемый означают способность электрических соединений или других элементов легко образовывать электрическую цепь (например, когда выключатель нажат или когда присоединен или установлен источник питания). Функционально соединенный и функционально соединяемый может также означать способность механических компонентов соединяться друг с другом таким образом, чтобы позволить или предусмотреть физическое перемещение одного или более элементов. Блок двигателя может быть альтернативно вмонтирован в головку 5 или ручку 1 зубной щетки. В типичных вариантах осуществления электрическое соединение 34 может осуществляться с помощью металлического провода или электропроводящих пластмассовых дорожек.
В частном варианте осуществления, в котором блок 11 двигателя представляет собой вибрирующий блок, он имеет вибрирующий элемент, который может быть в виде эксцентрика, который производит механическую вибрацию и может поворачиваться вокруг продольной оси зубной щетки. Альтернативно, вместо эксцентрика, который приводится во вращательное движение, возможно также иметь вибрирующий элемент, который может приводиться в поступательное движение. В других случаях несущая щетинки головка 5 может быть смонтирована так, что ее можно переместить относительно суженной части 4 с тем, чтобы последняя, в случае вибраций, произведенных блоком 11 двигателя, перемещалась относительно остальной части зубной щетки.
Как показано, в ручке 1 также размещена оболочка или чехол 20, которые проходят в продольном направлении ручки 1 и выполнены из электропроводящего материала. В представленном типичном варианте осуществления и ручка 1, и чехол 20 открыты назад, таким образом образуя полость 21, которая может быть закрыта сзади заглушкой 22 и в которую вставляется батарейка, такая как серийно выпускаемая, неперезаряжаемая цилиндрическая батарейка с определенным напряжением (например 1,5 В) в качестве источника питания или источника напряжения для блока 11 двигателя. Однако также возможно использовать в качестве источника питания таблеточный элемент питания или перезаряжаемый аккумулятор. В качестве источника питания может быть использован внешний источник питания, такой как обычная штепсельная розетка, или сочетание источников напряжения.
Кроме того, в конкретном иллюстративном варианте осуществления, представленном на фиг.1, на поперечной стенке 28 показан пружинный контакт 29 для положительного полюса батарейки (не показана), которая вставляется в чехол 20, и электрический контакт 29 электрически соединен с блоком 11 двигателя через электрическое соединение 34 и выключатель 32, установленный в чехле 20, и может быть приведен в действие с наружной стороны ручки 1. Выключатель 32 может также быть, например, магнитным выключателем или импульсным переключателем, расположенным на печатной плате с дополнительными электронными компонентами, которые сохраняют состояние переключения. В других вариантах осуществления заглушка 22 может сама действовать как выключатель, так, чтобы электрический контакт между источником питания и блоком 11 двигателя устанавливался или прерывался путем поворота заглушки 22 для изменения положения контактной поверхности 22b относительно отрицательного полюса батарейки.
Следует понимать, как будет более подробно рассмотрено ниже, что выключатель 32 не является необходимым из-за способности зубной щетки включаться автоматически при нахождении во рту пользователя. Поэтому в некоторых вариантах осуществления зубная щетка может быть без выключателя или без кнопки.
Выключатель 32 может быть нажат или регулироваться пользователем для осуществления нескольких режимов работы. Например, в положениях "вкл" и "выкл" или при настройках электрическая связь или электрическая цепь между источником питания и блоком 11 двигателя может соответственно приводиться в состояние непрерывного включения или непрерывного выключения. В первом случае, например, электропроводящие элементы 7 могут шунтироваться для обеспечения непрерывной работы блока 11 двигателя независимо от наличия проводящей среды между электропроводящими элементами 7. Выключатель 32 может также иметь положение, соответствующее условному замыканию электрической цепи.
Также, как показано на фиг.1, заглушка 22 снабжена навинчивающейся деталью 22a, выполненной из электропроводящего материала, который может быть тем же самым материалом (например, металлом, таким как медь, или проводящей пластмассой), который используется для электропроводящих элементов 7, электрических соединений 34, пружинного контакта 29 и/или чехла 20. Заглушка 22 может быть ввернута в ручку 1 и/или в чехол 20 с помощью указанной навинчивающейся детали 22a. Навинчивающаяся деталь 22a имеет контактную поверхность 22b, которая, при ввернутой заглушке 22, упирается в отрицательный полюс батарейки (не показана), когда вставлена в чехол 20. Во время работы электрической зубной щетки этот отрицательный полюс электрически соединен с блоком 11 двигателя через навинчивающуюся деталь 22a, сам чехол 20 и электрическое соединение 34, соединяющее чехол 20 с блоком 11 двигателя. Также для подачи питания от отрицательного полюса возможно использование вместо чехла 20 некоторых других способов передачи, например проводов или дорожек из электропроводящей пластмассы. Разумеется, вместо задней заглушки 22, вворачиваемой в ручку 1, также можно использовать некоторый другой тип разъемного соединения (например, штекерное соединение, штыковое соединение и т.д.) и соответствующую конфигурацию контактной детали, взаимодействующей с отрицательным полюсом батарейки.
Одним характерным признаком внутриротовой среды, значительно отличающим ее от окружающей "негодной" среды, является электрическая проводимость, которая увеличивается вместе с концентрацией электролитов в окружающей среде (например, слюне). В некоторых вариантах осуществления эта "негодная" окружающая среда может даже включать в себя полоскание или погружение в воду (например, для предварительного смачивания или для полоскания) участка устройства (например, головки 5 зубной щетки), обычно помещаемого в рот, поскольку электрическая проводимость слюны выше таковой у воды. Это различие может, таким образом, использоваться для того, чтобы устройство могло "обнаруживать", когда оно используется, и таким образом работать в автоматическом режиме.
+
+
+2
+2
+3
-3
-4
-2
-
-
4
2
7
3
Кроме того, сочетание воды, слюны и средства для чистки зубов (например, зубной пасты или другого компонента), которое образуется во рту во время использования устройства, часто имеет даже значительно более высокую электрическую проводимость, чем одна слюна. Это происходит благодаря образованию ионов, часто в больших концентрациях, из типичных продуктов для ухода за полостью рта, включающих продукты для фторирования, отбеливания и/или реминерализации зубов, содержащие или образующие водные катионы, такие как натрий (Na), калий (K), кальций (Ca), магний (Mg), железо (Fe) и т.д., и анионы, такие как фосфат (PO ), дифосфат (PO ), карбонат (CO ), фторид (F), хлорид (Cl) и т.д.
Ввиду вышеизложенного увеличение электрической проводимости вокруг участка зубной щетки, например головки 5 или головки 5 и суженной части 4, помещенных в рот, может использоваться для замыкания электрической цепи, вместе с электропитанием или источником напряжения, таким как внешняя электрическая розетка или внутренняя батарейка, чтобы привести в действие блок 11 двигателя, вызывающий перемещение головки 5.
В положении или установке "авто" блок 11 двигателя питается от источника питания только в случае, когда между электропроводящими элементами 7 в суженной части 4 существует достаточная электрическая проводимость (например, пороговый уровень проводимости, или достаточно низкое сопротивление). Необходимую электрическую проводимость, которая нужна для "условного замыкания" электрической цепи для подачи питания на блок 11 двигателя, можно обеспечить, например, с помощью электролитного раствора, содержащего ионы (например, кальция, фосфата, фторида, или пероксидные ионы), такие как образованные из смеси слюны, воды и зубной пасты, имеющейся во внутриротовой среде при использовании. Когда электрической проводимости между проводящими элементами 7 больше не существует, электрическая цепь является незамкнутой, таким образом отключая блок 11 двигателя. Таким образом, в "авто" или автоматическом режиме работы блок 11 двигателя не будет приведен в действие при хранении зубной щетки, поскольку средой, имеющейся между электропроводящими элементами 7, является воздух. Согласно некоторым вариантам осуществления, когда щетка ополаскивается вне рта, вода, имеющаяся между электропроводящими элементами 7, не будет иметь электрической проводимости, достаточной для приведения в действие блока 11 двигателя.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения может быть желательно, чтобы раствор электролита (например, слюна или смесь воды/слюны/зубной пасты), под действием которого зубная щетка находится во время использования, имели бы пороговый (или минимальный) уровень проводимости для приведения в действие блока 11 двигателя. Этот пороговый уровень проводимости, например, может основываться на пороговом (или минимальном) токе, необходимом для приведения в действие блока 11 двигателя. Эта пороговая проводимость, требующаяся для автоматического включения зубной щетки, может быть связана с электрической проводимостью только слюны или раствора электролита, имеющего относительно более высокую проводимость (например, водный раствор зубной пасты) или более низкую проводимость (например, смесь слюны и воды). Например, пороговая проводимость может быть связана со стандартным или образцовым раствором электролита, предназначенным для имитации электрической проводимости слюны, имеющим одну или более заданных, дополнительных концентраций растворенных ионов, таких как ионы кальция, фосфата фторида, пероксида и других ионов или смесей ионов.
Таким образом, автоматическое функционирование устройства для ухода за полостью рта может быть выполнено более или менее чувствительным к конкретным условиям или условиям, связанным с окружающей средой, в которой устройство используется (т.е. "годные", требующиеся для приведения устройства в действие). Также возможно, что чувствительность устройства может быть отрегулирована, установлена пользователем или настроена на пользователя (например, чтобы не допустить или включения устройства в "негодных" условиях, или невключения в "годных" условиях) и таким образом обеспечить эффективное функционирование устройства в автоматическом режиме.
В некоторых вариантах осуществления изменение проводимости среды между электропроводящими элементами 7 измеряется с помощью датчика 38, такого как печатная плата 38 или другой подходящий датчик, связанный с электропроводящими элементами 7 с помощью электрических соединений 40. В некоторых вариантах осуществления датчик 38 может измерять падение сопротивления между проводящими элементами 7. Когда изменение проводимости достигает заданного значения, которое обнаруживается датчиком 38, выключатель 32 может быть приведен в действие для замыкания электрической цепи, чтобы подать питание на блок 11 двигателя. В таком варианте осуществления электрическая цепь не должна включать в себя раствор электролита между проводящими элементами 7. Таким образом, раствор электролита используется как пусковой механизм, чтобы привести в действие выключатель 32 с помощью датчика 38, но на самом деле не является частью электрической цепи, которая обеспечивает питанием блок 11 двигателя.
3
В других вариантах осуществления выключатель 32 может приводиться в действие на основании различных изменений в проводимости между проводящими элементами 7. Следует понимать, что уровень электролита в среде будет различен у разных людей, и/или может меняться из-за состава используемого раствора для ухода за полостью рта. В таких вариантах осуществления эти различия не будут затрагивать уровень тока, подаваемый на двигатель. Таким образом, например, при использовании продуктов типа зубной пасты для чувствительных зубов, содержащих 5%-ный KNO, зубная щетка не будет работать по-другому, нежели тогда, когда она используется со стандартной зубной пастой, имеющей более низкую ионную силу.
Согласно другим вариантам осуществления, когда действует раствор с пороговым уровнем электрической проводимости, блок 11 двигателя и, следовательно, само зубное устройство может быть установлено или отрегулировано (например, используя таймер) для включения на минимальную продолжительность (например, на обычную продолжительность чистки зубов, такую как приблизительно от 1 минуты до приблизительно 5 минут). Это обеспечивает, что зубная щетка или другое устройство будут функционировать в течение по меньшей мере количества времени, достаточного для эффективного выполнения данной задачи (например, чистки зубов и/или отбеливания). Это также способствует непрерывной работе, даже если контакт между устройством и раствором электролита временно потерян, например, когда зубная щетка при чистке временно удалена от рта. В соответствии с предпочтениями пользователя может быть зафиксирована или может быть иначе установлена или отрегулирована минимальная продолжительность работы зубного устройства (например, две минуты).
Как было рассмотрено выше, способность зубного устройства "активироваться" (например, включать двигатель) под воздействием окружающей среды, в которой оно используется (например, раствора электролита во рту), может устранить потребность в выключателе или кнопке "вкл/выкл", приводя к упрощению работы.
Другой вариант осуществления блока двигателя, приводимого в действие под воздействием на проводящие элементы 7 раствором электролита, представлено на фиг.2. В ручке 1 обеспечивается резервуар 44 для хранения активного вещества. Проводящие элементы 7 используются для приведения в действие насоса 46, который вызывает освобождение заданного количества активного вещества из резервуара 44 через канал 48, ведущий к множеству выходов 50, расположенных в головке 5. Примерная система подачи активного вещества описана в совместно рассматриваемой заявке № 11/457086, раскрытие которой полностью включено в настоящий документ. Другие примеры блока двигателя, которые могут приводиться в действие под воздействием на проводящие элементы 7 раствором электролита, станут легко понятны для специалистов в данной области техники, с учетом преимуществ этого изобретения.
С учетом вышеизложенного, следует заметить, что могут быть достигнуты некоторые преимущества и могут быть получены другие полезные результаты. Поскольку в вышеупомянутых устройствах для ухода за полостью рта могут быть сделаны различные изменения без отступления от объема настоящего изобретения, подразумевается, что весь материал, содержащийся в этой заявке, следует интерпретировать только как иллюстративный и никаким образом не ограничивающий объем прилагаемой формулы.