ЗУБНАЯ ЩЕТКА (ВАРИАНТЫ)
TOOTHBRUSH (VERSIONS)

Область техники
Настоящее изобретение относится к зубной щетке с усовершенствованной чистящей головкой и способу ее изготовления.
Уровень техники
Зубную щетку используют для чистки зубов посредством удаления зубного налета и остатков пищи с поверхностей зубов. Обычные зубные щетки, снабженные пучками щетинок, а также составные зубные щетки с вращающимися элементами, имеют недостатки. В процессе чистки средство для ухода за зубами (зубная паста или зубной порошок) просачивается сквозь пучки щетинок и выходит из области контакта между щетинками и зубами. В результате это средство часто распространяется по всей полости рта. Следовательно, эффективность процесса чистки сильно снижается.
Еще одним недостатком составной конструкции с вращающимися элементами является необходимость в пространстве по бокам для установки вращающихся элементов. Области, примыкающие к вращающимся элементам, должны быть свободны от щетинок, потому что установка щетинок мешает их функционированию. Наличие больших областей внутренней части головки зубной щетки, свободных от щетинок, значительно снижает эффективность чистки. Кроме того, собираемые зубные щетки с вращающимися элементами имеют много деталей, которые нужно направлять и собирать. Время, требуемое на сборку и направление деталей, может служить причиной увеличения производственных издержек.
Из всего этого следует, что существует необходимость в создании зубной щетки радиальной конструкции, повышающей эффективность чистки и более экономичной в изготовлении.
Сущность изобретения
Изобретение относится к зубной щетке с радиально ориентированными чистящими элементами, обеспечивающими улучшенную чистку зубов пользователя.
Согласно одному из вариантов осуществления зубная щетка включает в себя головку с группой чистящих элементов, в общем случае образующих радиальный ряд, встроенный в головку. В одном из вариантов конструкции каждый радиальный ряд образован множеством независимых чистящих элементов, что позволяет обеспечить удобство для пользователя и улучшенную чистку зубов.
Согласно одному из вариантов осуществления зубная щетка включает в себя радиальный ряд с участком для удерживания текучей среды, предназначенным для удерживания средства для ухода за зубами на зубной щетке, что позволяет интенсифицировать чистящее воздействие.
Согласно одному из вариантов осуществления радиальный ряд чистящих элементов, в общем и целом, ориентирован под углом к продольной оси головки, что позволяет максимизировать очищающее воздействие чистящих движений пользователя, в целом улучшая чистку зубов, включая межзубные промежутки, участки вдоль линии десен, а также лицевые и лингвальные поверхности зубов.
Согласно еще одному варианту осуществления создан способ изготовления головки зубной щетки. Базовую подложку головки зубной щетки формуют в первом направлении - вертикальном, горизонтальном или под углом. В ходе следующей операции к подложке головки присоединяют, по меньшей мере, один радиальный ряд. Половинки формы, образующие радиальный ряд, перемещают во втором направлении, отличном от первого.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - увеличенный вид в перспективе варианта осуществления зубной щетки согласно изобретению.
Фиг.2 - вид в плане головки зубной щетки, представленной на Фиг.1.
Фиг.3А - вид сбоку головки зубной щетки, представленной на Фиг.1.
Фиг.3В - вид спереди головки зубной щетки, представленной на Фиг.1, на котором центральные пучки щетинок представлены отдельно из соображений ясности.
Фиг.4 - увеличенный вид сбоку участка зубной щетки, представленной на Фиг.1, на котором конструкция радиального ряда из соображений ясности показана отдельно.
Фиг.5 - местный вид конструкции радиального ряда в разрезе по линии 5-5 на Фиг.4.
Фиг.6 - вид сбоку альтернативного варианта осуществления конструкции радиального ряда, показанный отдельно из соображений ясности.
Фиг.7 - вид в перспективе варианта осуществления задней стороны головки зубной щетки, представленной на Фиг.1.
Фиг. 8А и 8В - виды в перспективе альтернативных вариантов осуществления головки зубной щетки.
Фиг.9 - вид сбоку варианта осуществления конструкции формы, предназначенной для выполнения технологической операции.
Фиг.10 - вид в плане варианта осуществления конструкции формы, предназначенной для выполнения технологической операции.
Подробное описание изобретения
На Фиг. 1-3А показана зубная щетка 100, снабженная рукояткой 103, головкой 105 и элементами 200 для чистки зубов пользователя. Рукоятка 103, обеспеченная для того, чтобы пользователь мог легко брать зубную щетку 100 и манипулировать ею, может иметь множество различных форм и конструкций.
Элементы 200 для чистки зубов могут включать в себя волоконные щетинки, эластомерные пальцеобразные стержни или «стенки», используемые для протирки, очистки и/или массажа тканей ротовой полости пользователя. Можно использовать и другие чистящие элементы или другие конструкции, известные в данной области техники. Чистящие элементы могут быть прикреплены к базовой подложке 109 головки 105 любым известным способом, например безанкерной простежкой. Подложку 109 предпочтительно изготавливают и снабжают чистящими элементами отдельно, а затем вставляют в гнездо, выполненное в головке.
Головка 105 снабжена одним или более радиальными рядами 202 радиальных элементов 205 для чистки зубов (например, спиц), чтобы максимизировать чистящее воздействие чистящих движений пользователя, улучшая тем самым общие показатели чистки зубов, включая межзубные промежутки, область вблизи линии десен, а также лицевые и лингвальные поверхности зубов. Радиальные чистящие элементы, или спицы, 205 могут иметь постоянное поперечное сечение любой формы и размера или переменное поперечное сечение - например спица может сужаться от большего размера сечения у основания к меньшему на кончике. Кроме того, сечение дистального, свободного конца каждой спицы может быть расположено под углом к продольной оси спицы - таким образом, спица становится устойчивой к изгибу или отклонению вниз во время чистки. Радиальные ряды 202 преобразуют продольное чистящее движение вдоль продольной оси а-а в поперечную и продольную составляющие движения, что способствует улучшенной очистке. Согласно одной из конструкций радиальные ряды 202 образованы множеством независимых гибких чистящих спиц 205 - таким образом, чтобы обеспечивать удобство для пользователя и улучшенную чистку зубов.
Как показано на Фиг.2, согласно одному из вариантов осуществления два радиальных ряда 202 расположены в зеркальном отражении друг относительно друга, и продольная ось b-b радиальных рядов 202 расположена под углом Ψ к продольной оси а-а. В одном из примеров угол Ψ может составлять от 20 до 90 градусов, а предпочтительно - 45 градусов. Тем не менее, возможны и другие величины углов. В альтернативных конструкциях радиальные ряды 202 могут быть расположены по-другому, включая независимое расположение или расположение без пересечения оси а-а, например с одной стороны от оси а-а. При этом появляется возможность чистки больших поверхностей зубов и удерживания большего количества средства для ухода за зубами на головке 105 зубной щетки. Тем не менее, на зубной щетке 100 может быть обеспечено более двух рядов.
Согласно одному из вариантов осуществления улучшенная очистка достигается посредством удерживания порции средства для ухода за зубами, которая при обычных условиях просочилась бы сквозь спицы, и направления удержанной порции средства для ухода за зубами к кончикам радиальных чистящих элементов. Радиальный ряд 202 (Фиг.4) включает в себя неподвижный вертикальный выступ 204 и ряд соединительных звеньев или участков 206 для удерживания жидкости, обеспеченных в промежутках между соседними спицами 205(а-с). Как видно на местном виде в разрезе, представленном на Фиг.5, канал 208 образован участком 206 для удерживания жидкости и участками 210 боковых стенок соседних спиц 205(а-с). Базовая поверхность 212 канала 208 образована участком 206 для удерживания жидкости. Боковые стенки 210 канала 208 образованы соседними спицами 205(а-с). Этот канал выполняет функцию «отстойника» для сбора средства для ухода за зубами в головке 105 во время чистки зубов.
Хотя на чертеже показано, что участок 206 для удерживания жидкости имеется между всеми соседними спицами, он может быть обеспечен и между меньшим числом смежных спиц. Отсюда - желаемая эффективность, или чистящая способность, контролируется изготовителем зубной щетки. Хотя нижний конец участка для удерживания жидкости представлен отформованным как одно целое с основанием 204, он может быть выполнен отдельно от выступа. Конструкция основания 204 может препятствовать перемещению радиального ряда как единого целого вдоль его оси, а может позволять перемещение радиального ряда вдоль оси, перпендикулярной радиальной оси. Как вариант, конструкция выступа 204 может позволять радиальному ряду качаться, поворачиваться или изгибаться относительно базовой подложки 109 в различных направлениях.
Согласно варианту осуществления представленному на Фиг.2, кончики спиц 205 выступают сбоку области щетинок головки 105. Такое расположение спиц обеспечивает улучшение очистки межзубных промежутков, а также очистку большой поверхности зуба при повороте головки 105 вокруг продольной оси а-а. Спицы 205 (Фиг.3А) сильнее возвышаются в вертикальном направлении над базовой подложкой 109, чем другие чистящие элементы, такие как пучки щетинок 220. Данная компоновка также обеспечивает более глубокое проникновение спиц 205 в межзубные промежутки.
На Фиг.3А кончики каждого пучка 220 щетинок вместе предпочтительно образуют скошенную чистящую поверхность 222, наклоненную внутрь, к радиальным рядам 202 внутри головки 105. В качестве примера чистящая поверхность 222 предпочтительно расположена под углом Ǿ, составляющим примерно 30 градусов, к базовой подложке 109, но также может варьироваться от 10 до 50 градусов. Следует заметить, что применимы и другие величины углов и что наклон чистящей поверхности каждого пучка может быть различным. Скошенная форма пучков 220 позволяет средству для ухода за зубами дольше оставаться на головке 105 зубной щетки во время чистки, а не распространяться по всему рту. Отсюда - данная наклонная конфигурация обеспечивает направленную концентрацию средства для ухода за зубами на радиальных рядах 202, усиливая чистящее действие во время «выметающих», или колебательных, движений головки 105 зубной щетки.
Как показано на Фиг.3B, центральный пучок 214 щетинок расположен под острым углом β к базовой подложке 109, причем кончики пучка образуют чистящую поверхность 216, направляющую средство для ухода за зубами в направлении радиальных рядов 202. В одном из примеров величина острого угла может варьироваться от 10 до 89 градусов. Тем не менее, применимы и другие величины углов. Таким образом, нарастающее количество средства для ухода за зубами удерживается на радиальном ряде, интенсифицируя очищающее воздействие зубной щетки 100. При такой компоновке средство для ухода за зубами, подаваемое с чистящей поверхности 216, можно удержать на участке 206 для удерживания жидкости радиального ряда 202, что дает возможность более эффективной очистки зубов. Благодаря наклону центрального пучка 214 щетинок к точке схождения радиальных рядов 202 также создается видимость того, что пучок 214 заполняет пространство между радиальными рядами 202.
На Фиг.6 проиллюстрирован альтернативный вариант осуществления радиального ряда 400. По меньшей мере, один установочный стержень, или смещающий элемент, 403 продолжается от базовой подложки 109 к центральному основанию 402 для спиц. При этом основание 402 находится на расстоянии от базовой подложки 109 в вертикальном направлении. Стержень 403 гибкий или упругий и может самостоятельно гнуться, обеспечивая смещение из стороны в сторону. Такая гибкая компоновка позволяет основанию 402 и спицам 405 поворачиваться вместе как единое целое. Конечно же, спицы 405 могут быть гибкими или более жесткими. Данная конструкция гибкого стержня 403 и спиц 405 позволяет осуществлять сложные чистящие движения одним «взмахом» зубной щеткой. Если рассматривать эту конструкцию подробнее, установочный стержень 403 включает в себя дополнительный участок 407 в виде цилиндрической пружины, образующий вместе со стержнем нелинейный смещающий элемент 403 - таким образом, что вертикальное сжатие (например, сжатие в направлении z) спиц 405 влияет на вращение, или поворот, основания 402. В этой нелинейной конструкции центр 409 поворота расположен над базовой подложкой 109 и отстоит от вертикальной оси элемента 403.
Задняя сторона зубной щетки 100 (Фиг.7) (например, напротив радиальных рядов 202) при желании может быть снабжена скребком 300 для очистки мягких тканей, имеющим волнистую поверхность (см. Фиг.3). Скребок 300 для очистки мягких тканей снабжен множеством элементов 302 для сцепления с мягкими тканями, которые в предпочтительном варианте осуществления выполнены в виде «шишечек» и далее из соображений простоты будут именоваться именно так. В данном контексте под словом «шишечка» подразумевается выступ типа столбика (без ограничений в отношении формы поперечного сечения выступа), вертикально стоящий на базовой поверхности. В общем случае высота шишечки согласно предпочтительному варианту осуществления больше ширины ее основания (если измерять в направлении наибольшего размера). Тем не менее, шишечки могут представлять собой выступы, ширина и высота которых примерно равны или у которых высота немного меньше ширины основания. Кроме того, в некоторых случаях (например, когда шишечка сужается к кончику или когда сужается ее базовый участок, образуя выступ меньшего размера) ширина основания может быть существенно больше высоты.
При сцеплении с поверхностью языка или трении о нее, например, шишечки 302 обеспечивают мягкое сцепление с мягкими тканями. Кроме того, шишечки 302 предпочтительно являются мягкими и гнутся - настолько, насколько это необходимо, чтобы двигаться по поверхностям тканей полости рта и очищать их. В предпочтительном варианте осуществления конструкции шишечки 302 гибкие и могут сгибаться и наклоняться относительно своих вертикальных осей при приложении бокового давления. Данный изгиб повышает комфортность и улучшает очистку поверхностей мягких тканей.
На Фиг. 8А и 8В проиллюстрированы альтернативные варианты осуществления зубной щетки 500, 550, снабженной чистящими элементами 200 для чистки зубов, как и вариант осуществления, представленный на Фиг.1. На Фиг.8А, с целью улучшения чистящего воздействия на заднюю поверхность головки зубной щетки 105, радиальный ряд 502 может поворачиваться, позволяя кончикам спиц 505 выступать через отверстие 501. В данной поворотной конструкции обеспечен стержень для изгиба спиц из стороны в сторону внутри отверстия 501. В этом варианте компоновки поворот радиального ряда 502 приводит к повороту с обеих сторон головки зубной щетки. В одном из вариантов осуществления на задней стороне головки 105 может быть обеспечен скребок 300 для очистки мягких тканей с отверстием 501. В одном из вариантов осуществления радиальный ряд 551 не может поворачиваться. В варианте, представленном на Фиг. 8В, противоположная сторона головки 105 может быть снабжена вторым радиальным рядом 552, отдельным от радиального ряда 551. Спицы 554 радиального ряда 552 продолжаются наружу, от основания головки 105 и сквозь скребок 300 для мягких тканей. Из этого следует, что спицы 554 расположены вперемежку с шишечками 302. В данном варианте конструкции второй радиальный ряд выглядит так, будто он проходит сквозь головку 105, сопрягаясь с радиальным рядом 551 с другой стороны головки 105.
Радиальный ряд 202 (Фиг. 9 и 10) предпочтительно изготавливают как единое целое с базовой подложкой 109 посредством формовочной операции с двумя переходами. Данная операция устраняет необходимость в сборке отдельных деталей, как в обычных зубных щетках с колесиками или вращающимися элементами в головке. Отсюда - процесс формования обеспечивает экономичность технологической операции и возможность создания радиальных чистящих элементов для очистки зубов, дающих возможность более глубокого проникновения в межзубные промежутки.
Преимущество объединенной конструкции базовой подложки 109 и радиального ряда 202, а также связанного с ней технологического процесса, состоит в устранении «мертвого пространства» (пространства без щетинок) на головке 105. Технологический процесс позволяет установку радиального ряда «в тени» его толщины, позволяя располагать пучки щетинок в непосредственной близости. На Фиг.9 показано формование базовой подложки 109 головки зубной щетки 105, где половинки 600 формы линейно или нелинейно перемещаются, упираясь друг в друга. В предпочтительном варианте осуществления операции используется вертикальное линейное направление. Материал для формования вводят в пустой промежуток между половинками формы. Затем половинки формы 600 разделяют, освобождая отформованную базовую подложку 109. Половинки формы перемещаются вместе - в вертикальном направлении, в горизонтальном направлении или под углом. На Фиг.10 базовая подложка 109 неподвижна, а две половинки 602 формы перемещаются параллельно базовой подложке, обеспечивая операцию бокового формования. В результате операции бокового формования образуется, по меньшей мере, один радиальный ряд 202 на базовой подложке 109. Половинки 602 формы, образующие радиальный ряд, перемещаются в линейном направлении и имеют многогранную конструкцию, одновременно образуя более одного наклонного ряда. Отсюда - направление бокового формования может быть перпендикулярным вертикальному направлению на этапе формования базовой подложки.
В процессе формования базовая подложка 109 и радиальные ряды 202 могут быть выполнены из одного материала или из разных материалов. Радиальные ряды 202 могут быть выполнены из нескольких различных полимеров, в зависимости от конкретных желаемых результатов. Радиальные ряды 206 могут иметь твердость примерно от 13 до 35 по шкале А Шора. Очень тонкие радиальные чистящие элементы можно формовать из полужестких материалов, таких как термопластический эластомер высокой твердости, линейный полиэтилен низкой плотности или другие материалы на основе полипропилена, полиэтилена или полиамида. В более толстых конструкциях можно использовать более мягкие материалы, такие как термопластичные эластомеры, твердость которых варьируется от низкой до средней. После формования на базовой подложке 109 посредством безанкерной простежки размещают щетинки. Собранную базовую подложку 109 затем устанавливают и закрепляют в гнезде головки, образующем заднюю часть головки 105 щетки.
Объекты изобретения могут быть применены при изготовлении ручной, а также электрической зубной щетки - например с вибрирующей головкой, снабженной вибрирующими радиальными рядами чистящих элементов. Во время эксплуатации описанные ранее признаки, по отдельности или в сочетании, улучшают чистящие свойства зубных щеток. Это уникальное сочетание элементов обеспечивает исключительную очищающую способность на небольшом пространстве головки.