ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА И ЕЕ ЩЕТОЧНАЯ ГОЛОВКА С ЩЕТОЧНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ МНОЖЕСТВА ДВИЖЕНИЙ
POWER TOOTHBRUSH AND BRUSH HEAD THEREFOR, WITH MULTIPLE MOTION BRUSH MEMBER

Настоящее изобретение относится к электрическим зубным щеткам с щеточным элементом, имеющим колебательное движение для чистки зубов, и более конкретно включает в себя такой щеточный элемент, который выполняет разнообразные одновременные движения, обеспеченные разными участками щеточного элемента.
Все электрические зубные щетки включают в себя щеточный элемент, который приводится в действие приводным узлом для создания движения щеточного элемента, выполненного с возможностью чистки зубов посредством действия щетинок. Движение может варьироваться, включая в себя вращательное и аксиальное движения, а также выметающее движение, среди прочего. Обычно наиболее эффективными движениями являются колебательные, которые включают в себя движение вперед-назад щеточного элемента по выбранному углу. Хотя большинство электрических зубных щеток имеют только одно движение, некоторые электрические зубные щетки имеют множество, обычно два, движений, обычно первичное движение и вторичное движение, выполняемое двумя различными частями щеточного элемента.
Во многих случаях вторичное движение представляет собой крутящее или вращательное движение области пучков (множества пучков) или даже одного пучка, содержащего множество индивидуальных щетинок, называемых вторичной областью щетины, отличающихся от остальной части области щетины щеточного элемента. Однако вторичный участок области щетины щеточного элемента обычно приводится в действие посредством дополнительных механических связей, включающих в себя использование кулачкового и зубчатого приводов, для создания вторичного движения.
Такие конструкции обычно имеют существенные недостатки. Во-первых, дополнительная механическая связь для вторичного движения нуждается в пространстве для ее собственного отдельного размещения, дополнительно к необходимости в пространстве для обеспечения первичного движения, что увеличивает общий размер узла щеточной головки и, таким образом, может снижать возможность применения приемов чистки щеткой из-за увеличенного размера щеточной головки во рту. Помимо этого связь функционирует в частотных диапазонах движения щеточной головки, которые являются шумными и которые также приводят к избыточному износу вследствие большого ускорения частей. Кроме того, дополнительная связь требует значительное количество частей и осторожную сборку, добавляющую затраты на зубную щетку.
Поскольку щеточный элемент с разнообразными движениями может иметь несколько преимуществ при чистке полости рта, было бы желательно иметь зубную щетку с многочисленными движениями, которая могла бы обеспечивать эти преимущества, при этом сводя к минимуму или устраняя вышеуказанные недостатки.
Поэтому в данном документе раскрыта электрическая зубная щетка и щеточная головка для использования с электрической зубной щеткой, имеющей участок рукоятки и приводной узел, размещенный в нем, при этом щеточная головка содержит: суженный участок, проксимальный конец которого выполнен с возможностью присоединения к участку рукоятки зубной щетки; щеточный элемент, имеющий основную пластину для щетины и первую область щетины, установленную на ней, размещенный на дистальном конце суженного участка, в котором в процессе работы приводной узел обеспечивает перемещение щеточного элемента и первой области щетины в выбранном колебательном или ином движении по уходу за полостью рта; и эксцентрик, установленный с возможностью вращения на основной пластине для щетины, в котором движение щеточного элемента передает вращательное движение на эксцентрик и эксцентриковую область щетины, установленную на нем, для содействия в операции по уходу за полостью рта зубной щетки.
Фиг.1 - упрощенный схематический вид электрической зубной щетки с узлом щеточной головки и щеточным элементом на его конце, отличающимся разнообразными движениями.
Фиг.2 - вид в перспективе узла щеточной головки с разнообразными движениями.
Фиг.3 - покомпонентный вид по фиг.2.
Фиг.4А-4Е - виды щеточного элемента с разнообразными движениями согласно фиг.1-3, которые показывают перемещение участка с эксцентриковым элементом щеточного элемента под действием вращательного колебательного перемещения щеточного элемента.
Фиг.1 изображает электрическую зубную щетку 10. Зубная щетка 10 включает в себя участок рукоятки 12 и узел 14 щеточной головки, который включает в себя суженный участок 15 и на ее конце щеточный элемент 16, содержащий основную пластину 18 для щетинок и область 20 щетины. Узел 14 щеточной головки перемещается под действием приводного узла в рукоятке, указанного в общем ссылочной позицией 22, с приводным валом 23, соединяющимся с щеточной головкой. Приводной узел питается от батареи 24, которая обычно является перезаряжаемой, при этом действием зубной щетки управляет микропроцессор 26 и двухпозиционный переключатель 28. Как обсуждалось выше, приводной узел может производить различные движения узла щеточной головки, включающей в себя пластину для щетинок и область щетины, установленные на ней, причем движения, включающие в себя, в частности, различные колебательные движения, в том числе вращательные, аксиальные или выметающие, среди прочего.
В настоящем изобретении узел щеточной головки 16 включает в себя щеточный элемент с разнообразными движениями, в частности щеточный элемент, имеющий два различных движения. Одно движение, т.е. первичное движение, производится, как описано выше, с помощью обычного приводного узла в рукоятке, действующего на узел щеточной головки и, следовательно, щеточный элемент, включающий в себя основную пластину для щетинок и область щетины, установленные на ней. Для ясности в данном документе первичное движение будет описано как колебательное по углу в диапазоне 5-20° с частотой в интервале приблизительно 200-300 Гц. Однако следует понимать, что угол и частота приведены лишь в качестве иллюстрации и могут значительно изменяться в конструкции с разнообразным движением, описанной ниже.
Далее, ссылаясь на фиг.2 и 3, щеточный элемент 28 включает в себя дебаланс 30. Дебаланс 30 выполнен с возможностью вращения во втулке 32, которая размещена в основной пластине 34 для щетинок. Обычная область 36 щетины размещена на основной пластине для щетинок, при этом в варианте осуществления эксцентрик 30 показан размещенным приблизительно в его центре. Эксцентрик 30 прикреплен к основной пластине для щетинок посредством заклепки или подобного элемента 37. Область 38 щетины установлена на эксцентрике 30, содержащем один пучок щетины или небольшое множество пучков щетины или другой чистящий и полирующий элемент. Один пучок щетины будет обычно включать в себя 20-40 индивидуальных щетинных волокон, или он может включать в себя намного больше щетинок, в зависимости от диаметра индивидуальных щетинных волокон и диаметра пучка. Например, может быть использовано до 4000 щетинных волокон. Также может быть использовано более одного пучка щетины или иной чистящий элемент для выполнения других действий по уходу за полостью рта, таких как полирование. Щетинки или пучки щетины могут быть прикреплены к эксцентрику различными способами, включающими в себя формованную, клеевую или встроенную конструкцию.
В показанном варианте осуществления эксцентрик может иметь большое разнообразие конфигураций и размеров. В одном лишь примере эксцентрик представляет собой полукруг с диаметром полного круга в диапазоне 4-12 мм. Для получения эксцентриковой константы в желаемом диапазоне могут быть использованы многочисленные комбинации эксцентрических конфигураций и плотностей. В показанном варианте осуществления эксцентриковая константа (E=m*R) находится в диапазоне 5×10^-8 - 2×10^-6 кг·м.
При работе движение щеточного элемента 28 (фиг.2, 3) будет создавать вращательное действие дебаланса 30, который вращается свободно во втулке 32. Фиг.4А-4Е изображают первичное движение щеточного элемента 28 и полученное в результате движение эксцентрика 30. Это движение иллюстрирует конструкцию, в которой движение эксцентрика осуществляется в фазе с вращением щеточного элемента. Когда два движения выполняются не в фазе, положение эксцентрика относительно движения щеточного элемента будет отличаться от показанного, при этом эксцентрик будет все еще вращающимся только в одном направлении, в котором колеблется щеточный элемент.
По мере поворота щеточного элемента 28 в один конец его диапазона движения от нейтрального или начального положения эксцентрик 30 будет начинать вращение/кручение в одном направлении (фиг.4А) в показанное положение. По мере поворота щеточного элемента 28 обратно к его исходному положению эксцентрик 30 будет поворачиваться приблизительно на 90° (фиг.4В). Поворот щеточного элемента 28 к другому концу диапазона движения приводит к дополнительному повороту на 90° эксцентрика в том же направлении (фиг.4С). Перемещение щеточного элемента 28 обратно в первоначальное исходное положение приводит к продолженному перемещению эксцентрика на 90° в том же направлении (фиг.4D). Как показано на фиг.4Е, по мере того как щеточный элемент 28 колеблется вперед и назад, эксцентрик и связанная с ним область щетины будут продолжать поворачиваться только в одном направлении.
Это производит дополнительное очищающее воздействие или эффект ухода за полостью рта, такой как полирование, в отношении зубов и может, например, достигать области межзубного промежутка, в зависимости от высоты щетинок на эксцентрике. Обычно область щетины на эксцентрике будет иметь высоту, достаточную для того, чтобы контактировать с зубами. Точная высота эксцентриковых щетинок относительно поля щетины на щеточном элементе может варьироваться в зависимости от дополнительного желательного действия по уходу за полостью рта.
При работе вращательное действие эксцентрика не будет влиять на колебательное действие, в том числе на частоту движений щеточного элемента 28. Частота движений щеточного элемента будет определять в некоторой степени частоту движений эксцентрика в зависимости от конкретного конструктивного исполнения эксцентрика. Для частоты действия щеточного элемента 260 Гц, например, конструкция эксцентрика, как раскрыто выше, будет приводить к частоте вращения эксцентрика и поля 38 щетины в интервале 50-100 Гц.
Преимущество вышеописанной конструкции состоит в том, что разнообразное действие щетинок достигается без каких-либо специальных соединений или кулачков для дополнительного вторичного движения, тем самым преодолевая указанные недостатки зубных щеток с разнообразным движением предшествующего уровня техники.
Несмотря на то что предпочтительный вариант осуществления был раскрыт в целях иллюстрации, следует понимать, что различные изменения и модификации и замены могут быть выполнены в предпочтительном варианте осуществления, не выходя за рамки объема настоящего изобретения, как определено формулой изобретения, которая приведена ниже.