ЗУБНАЯ ЩЕТКА
TOOTHBRUSH

Область применения
Изобретение относится к головке зубной щетки с опорой щетинок, к которой прикреплено множество чистящих элементов, предпочтительно в виде пучков, причем упомянутая опора щетинок включает по меньшей мере один качающийся рычаг, имеющий первый конец, прикрепленный к ней на стороне, дальней по отношению к концу головки щетки, обращенному к рукоятке, и второй, свободный конец на стороне, ближней по отношению к концу головки щетки, обращенному к рукоятке, причем упомянутый качающийся рычаг несет по меньшей мере один ряд чистящих элементов. Кроме того, изобретение относится к предпочтительно ручной зубной щетке, имеющей такую головку щетки.
Уровень техники
Желательно, чтобы набор щетинок зубной щетки был упруго закреплен по отношению к части щетки, с помощью которой пользователь управляет движениями щетки, так, чтобы головка зубной щетки и набор щетинок могли лучше адаптироваться к контурам очищаемых рядов зубов и десен, а ошибочный угол, под которым пользователь может держать рукоятку, автоматически компенсировался за счет упругого изгиба между головкой и рукояткой, что позволяло бы уменьшить чрезмерное давление на зубы и десны. Для этой цели используется эластичное крепление опоры щетинок, несущей пучки щетинок. В данном контексте термин «опора щетинок» не обязательно означает, что на опоре установлены настоящие щетинки или пучки щетинок. Данный термин означает также, что на ней могут быть установлены и иные чистящие элементы, например эластомерные полоски, элементы для очистки интерпроксимальных поверхностей, массажные элементы и пр., вместо или в дополнение к пучкам щетинок. В патентах США 6178582, 5052071, 6073299 и 5465450 описаны различные воплощения головок зубных щеток, в которых опора пучков щетинок в некоторых ее областях является эластичной, так что различные участки опоры щетинок могут скручиваться относительно друг друга. Это достигается согласно идеям вышеперечисленных патентов за счет включения в обычную опору щетинок, имеющую форму пластины, гибких эластомерных участков, в результате части опоры щетинок, отделенные от рукоятки или шейки зубной щетки таким эластомерным элементом, могут отгибаться под действием давления, прилагаемого к ним при чистке зубов. Это, однако, вызывает чрезмерный отгиб пучков щетинок, обращенных в сторону от рукоятки или шейки, что в свою очередь затрудняет очистку зубов в труднодоступных областях ротовой полости.
Предлагалась также головка зубной щетки, разные части которой имеют различную эластичность или подвижность, причем части, наиболее удаленные от рукоятки или шейки, имеют наименьшую гибкость, а части опоры щетинок, которые находятся ближе к шейке или рукоятке, имеют повышенную гибкость. С этой целью в такой головке щетки предусмотрен качающийся рычаг, выступающий назад, то есть прикрепленный к головке щетки своим концом, дальним по отношению к шейке зубной щетки, и выступающий своим свободным концом в сторону шейки зубной щетки. В то время как упомянутый свободный конец, находящийся ближе к шейке зубной щетки, может качаться вверх-вниз, позволяя пучкам щетинок или иным элементам для очистки или массажа упруго отгибаться с большей амплитудой под действием давления в процессе очистки зубов, пучки щетинок или иные чистящие или массажные элементы, расположенные на дальнем конце головки щетки, не могут качаться с такой амплитудой и поэтому не могут отгибаться так сильно.
Такая головка зубной щетки с выступающим назад качающимся рычагом описана, например, в патентной заявке США 2008/0184511 А1. В головке щетки, описанной в данной заявке, предусмотрены два качающихся рычага в виде плеч скобы U-образной формы, соединенных между собой в средней части скобы, в которой они прикреплены также к корпусу головки зубной щетки. Свободные концы качающихся рычагов являются протяженными в сторону шейки зубной щетки, и установленные на них пучки щетинок могут качаться вверх-вниз. В таком воплощении два качающихся рычага являются пространственно отделенными друг от друга и протяженными направо и налево от центральной части, жестко скрепленной с корпусом головки зубной щетки, так что боковые части опоры щетинок, образованные качающимися рычагами, могут качаться вверх-вниз по отношению к центральной части опоры щетинок.
Такая головка зубной щетки может иметь улучшенные кинематические характеристики, контуры набора щетинок лучше адаптируются под контуры зубов и повышается также эффективность очистки труднодоступных областей ротовой полости. Однако ширина опоры щетинок (ее размер в направлении, поперечном продольной оси зубной щетки) увеличивается, потому что упомянутые качающиеся рычаги должны быть расположены на некотором расстоянии от центральной части опоры щетинок, чтобы, с одной стороны, обеспечить их требуемую подвижность, а с другой стороны, чтобы обеспечить место для крепления пучков щетинок. Вплоть до настоящего времени это является препятствием к достижению требуемой густоты щетинок в наборе в целом, то есть компактности расположения щетинок, что необходимо для их лучшего проникновения в труднодоступные места. Достигнутое на сегодняшний день сочетание между гибкостью качающихся рычагов и характеристиками центральной, неподвижной части опоры щетинок, нуждается в дальнейшем улучшении.
Кроме того, в ЕР 1834605 А1 описана головка зубной щетки, имеющая качающийся рычаг из мягкой пластмассы, несущий эластичные резиновые чистящие элементы.
Сущность изобретения
Исходя из сказанного выше, целью настоящего изобретения является обеспечить улучшенную головку щетки и щетку, содержащую такую головку, которые были бы лишены недостатков подобных изделий в соответствии с существующим уровнем техники, и более того, давали бы дополнительные преимущества. Предпочтительно, чтобы повышенная гибкость и приспособляемость набора щетинок к контурам зубов и десен сочетались с улучшенной управляемостью движений щетки для облегчения очистки труднодоступных областей полости рта.
Достичь данной цели позволяют головка зубной щетки в соответствии с п.1 и зубная щетка в соответствии с п.14 формулы настоящего изобретения. Предпочтительные воплощения изобретения являются предметами подчиненных им пунктов.
Для получения компактного и густого набора щетинок, чистящих и/или массажных элементов, несмотря на наличие качающихся рычагов («крыльев»), предлагается расположить чистящие элементы, находящиеся по краям (в периферийных участках) качающегося рычага под наклоном в сторону к центральной части опоры щетинок, или головки щетки, так чтобы площадь рабочей поверхности набора щетинок или чистящих элементов, образуемой свободными концами чистящих элементов, была меньше, чем площадь области основания опоры щетинок, в пределах которой пучки щетинок прикреплены к опоре щетинок своими нижними концами. Это обеспечивает не только внешне меньший объем головки щетки, но и лучшую ее управляемость, так как в прямой контакт с зубами или деснами вступает меньшая площадь рабочей поверхности, но более насыщенная щетинками. В соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере чистящие элементы, расположенные дальше всего от продольной центральной плоскости головки зубной щетки, наклонены в сторону упомянутой центральной плоскости и расположены под острым углом к ней. Под упомянутой продольной центральной плоскостью понимается плоскость, содержащая продольную ось зубной щетки и протяженная параллельно основному направлению пучков щетинок или чистящих элементов. Несмотря на широкую опору щетинок, наклоненные вовнутрь свободные концы внешних пучков щетинок или чистящих элементов обеспечивают компактный набор щетинок. Несмотря на подвижность качающегося рычага, набор щетинок или чистящих элементов на своей свободной поверхности может эффективно удерживать наносимое на нее средство для чистки зубов, препятствуя слишком легкому его оседанию вниз, в свободные пространства у дна опоры щетинок.
Наклон вовнутрь внешних пучков щетинок на качающемся элементе имеет особенные преимущества, когда опора щетинок включает подвижную пару качающихся рычагов, расположенных по левую и правую сторону продольной центральной плоскости зубной щетки, в сущности симметрично относительно данной плоскости и/или образующих внешние краевые части опоры щетинок. При таком расположении по меньшей мере пучки щетинок или чистящие элементы, самые дальние от продольной центральной плоскости, имеют свободные концы, наклоненные вовнутрь, то есть к продольной центральной плоскости, в результате уменьшается ширина рабочей поверхности, определяемой упомянутыми свободными концами. Таким образом, чистящие элементы правого и левого качающегося рычагов наклонены в противоположные стороны, навстречу друг другу.
Еще в одном воплощении изобретения все чистящие элементы на качающихся рычагах могут быть наклонены вовнутрь примерно под одинаковыми углами, хотя и возможно, чтобы только некоторые из чистящих элементов были расположены наклонно. В качестве альтернативы, еще в одном предпочтительном воплощении изобретения чистящие элементы могут быть расположены со ступенчато изменяющимся углом наклона, а именно чистящие элементы, расположенные ближе к периферии, то есть дальше от продольной центральной плоскости, могут быть сильнее наклонены вовнутрь, чем чистящие элементы, расположенные ближе к внутреннему краю качающегося рычага.
Угол наклона чистящих элементов на качающихся рычагах может быть различным. Чтобы получить как можно меньшую площадь рабочей поверхности и достаточную компактность набора рабочих элементов, но чтобы при этом чистящие элементы не слишком легко гнулись из-за чрезмерного угла их наклона, в предпочтительных воплощениях изобретения чистящие элементы должны быть расположены с углом наклона, составляющим от примерно 1° до примерно 30°, и наиболее предпочтительно - от примерно 5° до примерно 20° к продольной центральной плоскости. При этом, как оказалось, предпочтительно, чтобы самые внешние чистящие элементы, то есть расположенные дальше всего от продольной центральной плоскости, были расположены так, чтобы их продольные оси были отклонены на угол от примерно 10° до примерно 20° относительно продольной центральной плоскости, в то время как внутренние чистящие элементы на качающихся рычагах, то есть отстоящие на меньшее расстояние от продольной центральной плоскости, были отклонены на угол всего лишь от примерно 5° до примерно 15° от продольной центральной плоскости.
В воплощениях, в которых имеются два качающихся рычага («крыла»), на которых расположены чистящие элементы, между двумя качающимися рычагами может иметься центральная часть опоры щетинок, которая предпочтительно должна быть жестко связана с корпусом головки щетки, так что качающиеся рычаги во время своего качающегося движения могут качаться вверх-вниз относительно центральной части опоры щетинок. На упомянутой центральной части опоры щетинок также могут быть закреплены чистящие элементы, в частности пучки щетинок и/или эластомерные полоски, причем упомянутые центральные чистящие элементы предпочтительно должны быть расположены без наклона, то есть параллельно продольной центральной плоскости. Чистящие элементы, закрепленные в центральной части опоры щетинок, могут быть, однако, отклонены в упомянутой продольной центральной плоскости, то есть вперед или назад по отношению к продольному направлению зубной щетки, предпочтительно под острым углом по отношению к перпендикуляру, проведенному к продольной оси зубной щетки. В альтернативном воплощении настоящего изобретения такая центральная часть опоры щетинок, расположенная между качающимися рычагами по левую и правую сторону от продольной оси, может отсутствовать, и упомянутые качающиеся рычаги могут непосредственно примыкать друг к другу.
Чистящие элементы, расположенные на качающихся рычагах, характеризуются различным плечом силы относительно точки крепления (точки опоры) рычага, зависящим от расстояния до свободного конца рычага, то есть чистящий элемент, в большей или меньшей степени преобразует приложенное к нему давление при чистке зубов в отгиб качающегося рычага, и степень такого отгиба зависит от того, в каком месте качающегося рычага расположен данный чистящий элемент. Для использования данного эффекта и достижения более управляемых движений качающегося рычага в одном из воплощений настоящего изобретения чистящий элемент, расположенный ближе к свободному концу качающегося рычага, является более твердым и более устойчивым к изгибу. В частности, последний чистящий элемент на свободном конце рычага выполнен более твердым и более устойчивым к изгибу, чем чистящие элементы, расположенные в центральной части качающегося рычага и/или еще ближе к первому концу качающегося рычага, причем упомянутый более твердый пучок щетинок или чистящий элемент предпочтительно имеет по меньшей мере такую же высоту, что и чистящие элементы, расположенные ближе к первому концу качающегося рычага. За счет этого сила, приводящая в движение качающийся рычаг во время чистки зубов, приложена более направленным образом, через последний чистящий элемент (или последние чистящие элементы), в результате обеспечивается более точное управление отгибом качающегося рычага. Малые и тонкие пучки щетинок гнулись бы сильно и неуправляемым образом. С другой стороны, в зависимости от угла, под которым пользователь держит щетку, к последним чистящим элементам, расположенным на свободных концах рычагов, может быть приложено значительное давление. За счет того, что последний чистящий элемент, или последние чистящие элементы имеют большую твердость, большее сопротивление изгибу и/или большую площадь поперечного сечения, исключается изгиб или скручивание данных чистящих элементов, и приложенная сила распределяется по большей площади. Это обеспечивает более согласованные движения зубной щетки и устраняет неприятные ощущения, связанные с уколом десен.
В предпочтительных воплощениях изобретения упомянутые чистящие элементы на свободных концах качающихся рычагов имеют большую высоту, чем соседние с ними чистящие элементы, и/или чистящие элементы, расположенные в центральных частях рычагов, в результате начальный изгиб рычагов, а следовательно, приложение силы в начале изгиба происходят контролируемым образом. И только когда рычаг отклонится на некоторую величину, тогда в работу вступают соседние с ними чистящие элементы и/или пучки щетинок, расположенные в центральной части рычага, и будет достигнуто равномерное распределение силы, что обеспечивает наилучшие ощущения при чистке зубов и отсутствие чрезмерных локальных нагрузок на десны.
Для того чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточную адаптацию головки щетки под различные контуры очищаемых поверхностей за счет эластичности рычагов, а с другой стороны, обеспечить усилия, достаточные для проникновения щетинок в интерпроксимальные пространства, желательно, чтобы рычаги отгибались на строго определенный угол в зависимости от приложенной к ним силы, то есть чтобы их отклик на приложенное давление был управляемым. Как оказалось, с этой точки зрения предпочтительно, чтобы рычаги имели такую конструкцию, чтобы при приложении к ним усилия в диапазоне от примерно 1Н до примерно 5Н, с которым головка зубной щетки воздействует на зубы и/или десны, свободные концы отгибались на расстояние от примерно 1 мм до примерно 6 мм, и наиболее предпочтительно - на расстояние в диапазоне от примерно 2 мм до примерно 3,5 мм (это относится только к отгибу рычагов, то есть при неподвижном конце головки щетки). Это обеспечивает оптимальное сочетание между адаптацией к очищаемым поверхностям, с одной стороны, и хорошей управляемостью движений щетки при чистке зубов, с другой стороны.
Требуемая гибкость качающихся рычагов может быть достигнута различными способами. Так, например, рычаги могут быть закреплены с возможностью их движения, и в то же время поддерживаться, например, упругим (пружинящим) элементом. В другом воплощении, однако, первые концы рычагов прикреплены к корпусной части головки щетки без возможности их вращения, но сами по себе рычаги могут упруго деформироваться, и под действием сил, обычно возникающих при чистке зубов, могут совершать описанное выше движение. Иными словами, рычаги по своей конструкции являются эластичными в такой степени, чтобы при типичных значениях давлений, возникающих в процессе чистки зубов, происходила их требуемая деформация.
Чтобы качающиеся рычаги имели требуемую гибкость и можно было обеспечить их относительно простое производство, но в то же время, чтобы они были достаточно компактными, рычаги должны иметь свободную длину в диапазоне от примерно 20 мм до примерно 70 мм, предпочтительно от примерно 30 мм до примерно 50 мм и должны иметь модуль упругости в диапазоне от примерно 300 МПа до примерно 700 МПа, причем оптимальное сочетание между хорошей адаптацией к различным контурам очищаемых поверхностей, с одной стороны, и управляемостью чистящих движений щетки, с другой стороны, достигается, когда модуль упругости находится в диапазоне от примерно 350 МПа до примерно 500 МПа. В одном из предпочтительных воплощений изобретения качающиеся рычаги могут содержать смесь полиэтилена и полипропилена, причем доля полиэтилена составляет от примерно 10% до примерно 30%, предпочтительно примерно 20%, а доля полипропилена составляет от примерно 70% до примерно 90%, предпочтительно примерно 80%.
Рычаги в целом могут быть изготовлены из того же материала, что и корпус головки зубной щетки, и/или шейка зубной щетки. Так, например, качающиеся рычаги могут быть выполнены за единое целое, то есть как единый целый компонент, с корпусом головки зубной щетки способом инжекционного формования.
В альтернативных воплощениях качающиеся рычаги могут также содержать материал, отличный от материала корпуса головки зубной щетки и/или шейки. Это обеспечивает не только визуальное отличие, а следовательно, подчеркивает функциональность рычагов, но и позволяет изготовить рычаги, свойства которых оптимально соответствуют их требуемым функциям.
Упомянутые качающиеся рычаги могут быть соединены с корпусом головки щетки различными способами. Так, например, они могут быть соединены посредством механического зацепления, например защелкиванием, способами, основанными на химическом скреплении материалов данных компонентов, например сваркой или наплавкой, или способами, основанными на фрикционном скреплении, например адгезивным скреплением. Скрепление позволяет изготавливать сопрягаемые компоненты отдельно.
Для обеспечения особенно сильного и прочного скрепления указанных компонентов друг с другом, препятствующего их необратимому отсоединению друг от друга, в одном из воплощений настоящего изобретения качающиеся рычаги прикрепляются к корпусной части головки щетки способом, представляющим собой сочетание механического зацепления и химического скрепления материалов. В частности, упомянутая корпусная часть головки зубной щетки может иметь крепежную часть в форме выточки, на противоположных сторонах которой выполнены канавки, и рычаги выполняются способом инжекционного формования так, что их материал заполняет канавки, а после застывания рычаги оказываются защелкнутыми в указанных пазах.
Под действием типичных значений давления, возникающего в процессе чистки зубов, рычаги совершают пружинящее движение, угол наклона качающихся рычагов меняется, в результате угол приложения части рабочей поверхности, образованной свободными концами чистящих элементов, прикрепленных к качающимся рычагам, также меняется. Так как данное изменение желательно только в некоторой степени, в одном из воплощений головка и/или шейка зубной щетки выполнены с возможностью совершения упругого движения, в результате они могут отгибаться в сторону, противоположную движению рычагов. В частности, шейка, к которой примыкает головка щетки, выполнена с возможностью упругого отгиба под действием в диапазоне от 1 Н до 5 Н, типично приложенных к головке щетки в процессе чистки зубов. Для этого указанная шейка в части, удаленной от опоры щетинок и/или удаленной от качающихся рычагов, может иметь уменьшенную площадь поперечного сечения, например сечение с проемом в форме окна. Указанный проем может быть протяженным через шейку в вертикальном направлении, то есть параллельно продольной центральной плоскости. Упругое (пружинящее) движение качающихся рычагов, с одной стороны, и шейки, с другой стороны, позволяет скомпенсировать изменение угла приложения, вызванное пружинящим движением качающихся рычагов. В то же время разность плеч приложения сил к рычагам, с одной стороны, и к шейке, с другой стороны, обеспечивает многоэтапность сгибательных движений. Так, рычаги позволяют провести более тонкую адаптацию к очищаемым поверхностям, в то время как упругое пружинящее движение в противоположную сторону всей головки зубной щетки вследствие деформации шейки обеспечивает более грубые адаптационные движения щетки.
Описанные выше и прочие черты, которые, используемые по отдельности или в любом сочетании друг с другом, и независимо от их краткого перечисления в формуле изобретения, могут составлять предмет настоящего изобретения, будут более ясны не только из предшествующего краткого описания и формулы изобретения, то также из последующего подробного описания наиболее предпочтительных воплощений и сопровождающих их чертежей.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Схематический аксонометрический вид зубной щетки, имеющей опору щетинок, которая включает два качающихся рычага в соответствии с одним из предпочтительных воплощений настоящего изобретения.
Фиг.2. Схематический вид с торца головки зубной щетки, изображенной на фиг.1, на котором видно косое, с наклоном вовнутрь, расположение пучков щетинок на качающихся рычагах.
Фиг.3. Вид сверху головки зубной щетки, изображенной на фиг.2, на котором видны протяженность боковых качающихся рычагов и расположение прикрепленных к ним пучков щетинок.
Фиг.4. Вид сбоку головки зубной щетки, в которой имеются два боковых качающихся рычага, подобно воплощениям на предыдущих чертежах, но с различными пучками щетинок на рычагах, без центральной части опоры щетинок и без пучков щетинок между качающимися рычагами.
Фиг.5. Вид сверху головки зубной щетки, изображенной на фиг.4, на котором видны конфигурация и расположение пучков щетинок на качающихся рычагах.
Фиг.6. Сечение головки щетки, изображенной на фиг.5, по плоскости А-А, из которого виден характер соединения между качающимися рычагами опоры щетинок и корпусом головки щетки.
Фиг.7. Схематический вид сбоку головки щетки с двумя боковыми качающимися рычагами, подобной предыдущим воплощениям. Вид отображает степень подвижности качающихся рычагов опоры щетинок.
Подробное описание изобретения
Зубная щетка, изображенная на фиг.1, представляет собой зубную щетку, приводимую в действие вручную, то есть не имеющую приводного механизма, и включающую рукоятку 2, предпочтительно изготовленную из пластмассы способом инжекционного формования, которая представляет собой область захвата зубной щетки 1 и имеет в сущности продолговатую форму в виде прутка.
Упомянутая рукоятка 2 посредством шейки 3 связана с головкой 4 зубной щетки, которая может быть сформована за единое целое на рукоятке 2 и/или шейке 3, то есть упомянутые компоненты могут быть выполнены в виде единого элемента конструкции. В качестве альтернативы упомянутая головка 4 зубной щетки может быть присоединена к шейке 3 с возможностью ее отсоединения.
Упомянутая головка 4 зубной щетки в изображенном воплощении содержит корпусную часть 5, прочно соединенную с шейкой 3, и на верхней стороне которой расположена опора 6 щетинок.
Опора 6 щетинок, имеющая, грубо говоря, форму пластины, несет набор 7 щетинок, содержащий множество пучков 8 щетинок, которые образуют, возможно, вместе с дополнительными эластомерными полосками, чистящие элементы зубной щетки 1.
Упомянутая опора 6 щетинок может быть сформирована из множества частей и может содержать, в частности, два расположенных по бокам качающихся рычага 10 и 11, протяженных в сущности параллельно продольному направлению 9 зубной щетки. Между упомянутыми качающимися рычагами 10 и 11 может находиться центральная, удлиненная часть 12 опоры щетинок, которая может быть жестко связана с упомянутой корпусной частью 5 головки 4 щетки, при этом подразумевается, что данное жесткое соединение может быть выполнено разъемным, чтобы данную часть опоры 6 щетинок также можно было заменять. В качестве альтернативы, как показано на фиг.5, между боковыми рычагами 10 и 11 может не иметься никакой части опоры щетинок, так что между пучками щетинок, расположенными на качающихся рычагах 10 и 11, может не находится более никаких пучков щетинок.
Упомянутые качающиеся рычаги 10 и 11 прикреплены своими передними (первыми) концами 13, лежащими на конце головки 4 зубной щетки, то есть на стороне головки, дальней по отношению к шейке 3, к корпусной части 5 головки 4 щетки, в то время как свободно выступающие концы 14 качающихся рычагов 10 и 11 обращены в сторону шейки 3 и/или являются протяженными до края головки 4 зубной щетки, ближнего по отношению к шейке 3. Поэтому в целом можно сказать, что качающиеся рычаги 10 и 11 являются удлиненными, имеют форму консольных балок или крыльев, свободно выступают от переднего конца головки 4 щетки назад в сторону рукоятки 2, в результате их свободные концы 14, расположенные вблизи конца головки 4 щетки 4, ближнего по отношению к рукоятке, могут свободно качаться вверх-вниз. При таком расположении упомянутые качающиеся рычаги 10 и 11 могут, как показано на фиг.7, свободно качаться вверх-вниз в сущности параллельно продольной центральной плоскости 15 (фиг.2), которая на фиг.7 соответствует плоскости проекции.
В воплощениях, изображенных на фиг.2-5, два качающихся рычага, 10 и 11, связаны между собой своими первыми концами 13, прикрепленными к корпусу, посредством соединительной и/или установочной части 16, так что упомянутые качающиеся рычаги 10 и 11, в сочетании с соединительной и/или установочной частью 16, образуют структуру U-образной формы.
В упомянутой установочной части 16 качающиеся рычаги 10 и 11 прикреплены к корпусной части 5. Соединение с корпусной частью 5 может быть выполнено различными способами, как было описано выше. В воплощении, изображенном на фиг.6, соединение осуществляется способом механического зацепления в сочетании с химическим скреплением материалов компонентов или фрикционным скреплением. В частности, корпусная часть 5 головки 4 зубной щетки может содержать крепежную часть 17 в виде выточки, заключенную в материал формованного качающегося рычага 10 или 11 (его установочной части 16). В воплощении, изображенном на фиг.6, крепежная часть 17 корпусной части 5 содержит фланцевую часть, выступающую к верхней стороне головки 4 щетки или опоры 6 щетинок и имеющую находящиеся напротив друг друга канавки, или иные структуры 18 подобного типа, протяженные в продольном направлении, которые могут быть заделаны в ответные элементы корпусной части 5.
В воплощении, изображенном на фиг.6, установочная часть 16 качающихся рычагов 10 и 11 сформована на упомянутой крепежной части 17 корпусной части 5 способом двухкомпонентного инжекционного формования, в результате между ними устанавливается соединение, представляющее собой сочетание механического зацепления и химического скрепление их материалов, или фрикционного скрепления. Это, с одной стороны, может надежно препятствовать самопроизвольному разъединению качающихся рычагов 10 и 11, а другой стороны, позволяет изготовить качающиеся рычаги 10 и 11 из наиболее подходящего материала, обеспечивающего требуемую их упругость, независимо от материала шейки 3 и/или корпусной части 5.
Геометрия качающихся рычагов 10 и 11 может быть различной и приспособленной под требуемые свойства их частей, содержащих щетинки. В изображенных воплощениях качающиеся рычаги 10 и 11 имеют свободную длину L, определяемую как длину участка, выступающего от установочной части 16, составляющую от примерно 30 мм до примерно 50 мм. Поперечное сечение и материал качающихся рычагов 10 и 11 предпочтительно должны быть подобраны таким образом, чтобы их свободные концы 14 отгибались в вертикальном направлении на расстояние х от примерно 2 мм до примерно 3,5 мм при обычных значениях сил, приложенных к ним при чистке зубов. В предпочтительном воплощении изобретения это достигается за счет того, что качающиеся рычаги 10 и 11 в пределах своей свободной длины L имеют практически не изменяющееся поперечное сечение и модуль упругости в диапазоне от примерно 350 МПа до примерно 500 МПа, так что в целом рычаги будут сгибаться по плавной кривой. Упомянутая величина отгиба х предпочтительно должна достигаться при обычных значениях сил, приложенных к головке 4 зубной щетки во время чистки зубов, которые находятся в диапазоне от примерно 1 Н до примерно 5 Н, и, в частности, могут составлять примерно 3 Н (данная сила символически показана стрелкой 19 на фиг.7). Следует отметить, что упомянутая величина х отгиба относится только к деформации качающихся рычагов 10 и 11, то есть при фиксированном свободном конце головки щетки.
В воплощении, изображенном на фиг.2 и 3, пучки 8 щетинок на качающихся рычагах 10 и 11 могут быть расположены наклонно, под острым углом к продольной центральной плоскости 15. В частности, упомянутые пучки 8 щетинок на качающихся рычагах 10 и 11 могут быть наклонены вовнутрь, в сторону к центру набора 7 щетинок, так что рабочая поверхность набора 7 щетинок, определяемая свободными концами пучков 8 щетинок, будет меньше, чем площадь области, занимаемой пучками у их основания (описанной вокруг оснований пучков).
2
Как показано на фиг.2, пучки 8 щетинок на рычагах 10 и 11 могут быть отклонены вовнутрь под различными углами, так что пучки 8а, расположенные ближе к периферии, будут сильнее наклонены вовнутрь, чем пучки 8b щетинок, расположенные ближе к внутреннему краю, то есть ближе к продольной центральной плоскости 15. Как показано на фиг.2, самые наружные пучки 8а щетинок могут быть отклонены на угол α, составляющий примерно 15°, в то время как пучки 8b, расположенные ближе к продольной центральной плоскости 15, могут быть отклонены на угол, составляющий примерно 10°.
В воплощении, изображенном на фиг.4 и 5, а также в воплощении, изображенном на фиг.1, на свободных концах 14 качающихся рычагов 10 и 11 может иметься больший по размеру и более твердый пучок 8с по сравнению с пучками 8, расположенными рядом с ним, в центральной области рычагов 10 и 11 и/или еще ближе к точке крепления рычагов. Упомянутый пучок 8с может иметь большее поперечное сечение, большую высоту и/или большую сопротивляемость изгибу, в результате упомянутый пучок 8с, расположенный на свободном конце 14, будет представлять собой, образно говоря, управляющий пучок, то есть управляющий движением качающихся рычагов 10 и 11. В частности, площадь поперечного сечения упомянутого пучка 8с щетинок, расположенного на свободном конце рычагов 10 и 11, может составлять от примерно 4/3 до примерно 6/3 средней площади поперечного сечения остальных пучков 8 щетинок, расположенных на рычагах 10 и 11. Его высота может составлять от примерно 110% до примерно 150%, предпочтительно от примерно 120% до примерно 140% высоты соседних с ним пучков 8. В результате этого упомянутые пучки 8с, расположенные на свободных концах 14, заставляют качающиеся рычаги 10 и 11 отгибаться вниз при контакте с зубами или деснами, и возникающее давление распределяется по большой площади, и следующие пучки щетинок вступят в работу только при последующем нажатии вниз на рычаги 10 и 11, за счет чего в целом достигается достаточное удобство чистки зубов.
В воплощении, изображенном на фиг.5, пучки 8 щетинок, расположенные на качающихся рычагах 10 и 11, могут иметь различную площадь поперечного сечения, например пучки круглого поперечного сечения могут чередоваться с пучками, имеющими более удлиненное (уплощенное) поперечное сечение, длинная ось которого ориентирована в направлении, перпендикулярном продольному направлению качающихся рычагов.
Как показано на фиг.7, качающиеся рычаги в начальном, то есть несогнутом положении, могут быть расположены примерно параллельно продольной оси и/или параллельно поперечной плоскости, содержащей продольную ось, перпендикулярную плоскости проекции на фиг.7. При сжатом положении рычагов, отмеченном на фиг.7 пунктирной линией, рычаги могут быть протяженными немного вниз, в сторону шейки 3.