ЗУБНАЯ ЩЕТКА
TOOTHBRUSH

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к области зубных щеток и относится к зубным щеткам, обладающим различными свойствами, которые могут содержать один или более элементов для чистки зубов, имеющих разнообразные формы и размеры, один или более элементов для ухода за деснами, имеющих разнообразные формы и размеры, и/или один или более элементов ухода за мягкими тканями/языком, имеющих разнообразные формы и размеры.
Уровень техники
Несмотря на то, что зубные щетки, содержащие элементы для чистки зубов, имеющие различные формы, известны, все еще существует потребность в обеспечении зубных щеток как ручных, так и электрических, имеющих различные элементы, контактирующие с твердыми и мягкими тканями, которые могут обеспечивать одно или более преимуществ.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлен вид в перспективе головки зубной щетки;
На Фиг.2 представлен вид сверху головки, изображенной на Фиг.1;
На Фиг.3 представлен вид сбоку головки, изображенной на Фиг.1;
На Фиг. представлен вид снизу головки, изображенной на Фиг.1;
На Фиг.5 представлен вид сбоку головки, изображенной на Фиг.1, где показан изгиб одной из частей головки;
На Фиг.6 представлен вид сверху головки, изображенной на Фиг.1, где две части головки отделены друг от друга;
На Фиг.7 представлен вид сверху головки, изображенной на Фиг.1, после того как части головки расположили вплотную друг к другу;
На Фиг.8 представлен вид спереди поворотного пучка щетинок;
На Фиг.9 представлен вид сбоку поворотного пучка щетинок, изображенного на Фиг.8;
На Фиг.10 представлен вид сверху одного из отверстий в головке для вставки вращающегося пучка щетинок (см. Фиг.6);
На Фиг.11 представлен вид в разрезе Фиг.10 по линиям 11-11;
На Фиг.12 представлен вид в разрезе Фиг.10 по линиям 12-12;
На Фиг.13 представлен вид сбоку головки, изображенной на Фиг.1 (часть удалена для того, чтобы облегчить просмотр) и поворотный пучок щетинок до вставки в головку;
На Фиг.14 представлен вид сбоку головки, изображенной на Фиг.1 (часть удалена для того, чтобы облегчить просмотр) и поворотный пучок щетинок после вставки в головку;
На Фиг.15 представлен вид сбоку поворотного пучка щетинок, где показано его движение;
На Фиг.16А-С представлены виды в разрезе Фиг.15 по линиям 16А-С-16А-С;
На Фиг.17 представлен вид в перспективе инструмента для чистки зубов в виде ребристой пластинки;
На Фиг.18 представлен вид сбоку ребристой пластинки, изображенной на Фиг.17;
На Фиг.19 представлен вид сбоку в частичном разрезе зубной щетки, представляющей собой другое осуществление настоящего изобретения;
На Фиг.20 представлен вид сбоку другого осуществления головки в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.21 представлен вид в перспективе составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.22 представлен вид сверху головки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.23 представлен вид сверху составной структуры, изображенной на Фиг.21;
На Фиг.24 представлен вид сбоку составной структуры, изображенной на Фиг.21;
На Фиг.25 представлен вид сверху в поперечном разрезе головки, изображенной на Фиг.20, по линиям 25-25 Фиг.20;
На Фиг.26 представлен вид в перспективе анкерного крепления, изображенного на Фиг.25;
На Фиг.27 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данного составного элемента показан так, как он будет выглядеть, если данный элемент расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.28 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данной составной структуры показан так, как она будет выглядеть, если данную структуру расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.29 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данной составной структуры показан так, как она будет выглядеть, если данную структуру расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.30 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данной составной структуры показан так, как она будет выглядеть, если данную структуру расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.31 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данной составной структуры показан так, как она будет выглядеть, если данную структуру расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.32 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данной составной структуры показан так, как она будет выглядеть, если данную структуру расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.33 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением, где вид сбоку данной составной структуры показан так, как она будет выглядеть, если данную структуру расположить в горизонтальной проекции головки зубной щетки, изображенной на Фиг.20;
На Фиг.34 представлен вид в перспективе другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.35 представлен вид сверху другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.36 представлен вид сверху другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.37 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.38 представлен вид сбоку другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.39 и 40 представлены виды в перспективе другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.41 представлен вид в перспективе другой составной структуры в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.42 представлен вид в перспективе головки, выполненной с возможностью поворота, в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.43 представлен вид в перспективе в поперечном сечении головки, выполненной с возможностью поворота, изображенной на Фиг.42;
На Фиг.44 представлен вид в перспективе другой головки, выполненной с возможностью поворота, в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг.45 представлен вид в перспективе другой головки, выполненной с возможностью поворота, в соответствии с настоящим изобретением; и
На Фиг.46 представлен вид сбоку головки в соответствии с настоящим изобретением, содержащей множество элементов для ухода за тканями, где данные элементы расположены на задней или нижней поверхности данной головки;
На Фиг.47 представлен вид снизу головки, изображенной на Фиг.46; и
На Фиг.48 представлен вид сверху в поперечном сечении головки зубной щетки, сконструированной в соответствии с настоящим изобретением, где линия сечения аналогична линии, показанной на Фиг.20, вдоль линии 25-25 Фиг.20.
Описание
В приведенном в данной заявке тексте приведено общее описание многочисленных различных осуществлений настоящего изобретения. Описание должно быть истолковано только в качестве иллюстративного, в нем не описано каждое из возможных осуществлений, поскольку описание каждого из возможных осуществлений было бы неосуществимым, и даже невозможным, и будет понятно, что любое свойство, характеристика, компонент, состав, ингредиент, продукт, стадия или методика, описанные в данной заявке, могут быть, полностью или частично, удалены, скомбинированы или заменены на любое другое свойство, характеристику, компонент, состав, ингредиент, продукт, стадию или методику, которые описаны в данной заявке. Многочисленные альтернативные осуществления могут быть реализованы с использованием технологии в соответствии с настоящим изобретением или с использованием технологии, разработанной после даты подачи данной заявки, которая будет входить в объем формулы настоящего изобретения. Все публикации и патенты, процитированные в данной заявке, включены в данную заявку путем ссылок.
Также должно быть понятно, что, если четко не определено в данной заявке, использование выражения "Как употребляется в данной заявке, термин '_____' в данной заявке определен, как имеющий значение…” или аналогичного выражения в данной заявке не предназначено для ограничения значения данного термина, прямо или косвенно, пределами его обычного или общепринятого значения, и такой термин не должен быть интерпретирован как ограниченный по объему на основании любого утверждения, сделанного в любом разделе данной заявки (отличного от формулировок, приведенных в формуле настоящего изобретения). Ни один из терминов не предназначен для того, чтобы быть определяющим в настоящем изобретении, если это не указано. В случае если какой-либо термин, процитированный в данной формуле, которая приведена в конце данной заявки, указан в данной заявке таким образом, чтобы соответствовать единственному значению, это сделано только с целью ясности, таким образом, чтобы не запутать читателя, и такой термин, приведенный в формуле настоящего изобретения, не предназначен для того, чтобы быть ограниченным, косвенно или иным образом, таким единственным значением. Наконец, если элемент формулы настоящего изобретения определен путем употребления слова "означает" и применен без указания какой-либо конструкции, то объем любого из элементов формулы настоящего изобретения не предназначен для интерпретации на основании применения 35 U.S.С. § 112, шестой параграф.
Начиная с Фиг.1-5, в данной заявке показана головка зубной щетки 16, которая начинается от шейки 14, идущей от ручки (не показана), формируя зубную щетку. Головка и ручка, предпочтительно, выполнены из полипропилена. Головка имеет змеевидную прорезь 18, которая разделяет головку на две части: 20 и 22. Конечная часть прорези 13 около шейки 14, предпочтительно, имеет кольцеобразную форму (см. Фиг.2). Как показано на Фиг.5, прорезь в головке позволяет изгибание или движение частей 20 и 22 независимо друг от друга во время использования зубной щетки, таким образом, способствуя очистке зубов.
Прорезь 18 также может быть определена как зазор в головке между частями головки 20 и 22. Такой зазор позволяет воде протекать через головку, таким образом, усиливая очистку верхней поверхности головки, на которую, типично, налипает зубная паста, несмотря на попытки ополаскивать головку для очистки.
Часть головки 20 содержит выступающую часть 24, которая соответствует (как минимум, частично) углублению 26 (см. Фиг.6), определенному частью 22. Выступающая часть 24 имеет несколько пучков щетинок, которые выходят из нее (более подробное описание будет приведено ниже), и с трех сторон окружена частью головки 22.
Обращаясь к Фиг.2 и 3, будут описаны каждый из пучков щетинок (элементы для чистки зубов) на головке 16. Первая пара пучков 28 расположена по направлению к свободному концу головки, по одному на каждой из частей головки 20, 22. Каждый пучок имеет щетинки (инструменты для чистки зубов), каждая из которых, предпочтительно, выполнена из полибутилен-терефталата (РВТ) и имеет диаметр 0,007 дюймов. Наиболее короткие щетинки в пучке 28 имеют длину 0,420 дюймов, а длина остальных щетинок постоянно увеличивается до кончика пучка. Каждый пучок отклоняется от ручки на угол, предпочтительно, приблизительно, 12 градусов относительно той части поверхности головки, из которой он выступает. Как показано на Фиг.2, пучки 28 имеют большее поперечное сечение, чем любой другой пучок на головке.
Второй группой пучков являются поворотные пучки 30. На каждой из частей головки 20, 22 находится четыре пучка 30, которые расположены по направлению к внешнему краю головки. Каждый пучок 30 может поворачиваться на угол вплоть до примерно 15 градусов к любой стороне вертикального положения головки, более предпочтительно, он способен поворачиваться на угол вплоть до примерно 8 градусов к любой стороне вертикального положения головки. Поворот пучков 30, в общем, направлен к шейке 14 или от нее. Каждый пучок 30 содержит опорную основу 32, выполненную из полипропилена. Щетинки выполнены из полиамида 6.12, имеют диаметр 0,008 дюймов и на 0,420 дюймов выступают над опорной основой.
Третья группа пучков 34 простирается перпендикулярно головке. На каждой из частей головки 20, 22 находится четыре пучка 34, которые чередуются с пучками 30. Если смотреть сверху (Фиг.2), то пучки имеют овальную форму (аналогично пучкам 30, но больше). Иными словами, пучки 34 и 30 имеют поперечные разрезы овальной формы. Каждый пучок 34 имеет щетинки, выполненные из полиамида 6.12, имеющие диаметр 0,006 дюймов и выступающие из головки на приблизительно 0,385 дюймов.
Четвертая группа пучков 36 расположена по направлению к внутренней стороне головки. На каждой из частей головки 20, 22 находятся два таких пучка. Каждый пучок 36 простирается перпендикулярно головке. Щетинки пучка 36 имеют диаметр 0,006 дюймов, выполнены из полиамида 6.12 и выступают над головкой на приблизительно 0,360 дюймов.
Пятая и последняя группа пучков 38 также расположена по направлению к внутренней стороне головки (от периметра 21 головки). Существует 4 пары пучков 38. В каждой паре один из пучков расположен ближе к шейке 14, чем другой пучок. В каждой паре пучков 38, (а) основа одного из пучков расположена ближе к первой стороне головки и такой один пучок наклонен ко второй стороне головки, и (b) основа другого пучка расположена ближе ко второй стороне головки и такой другой пучок наклонен к первой стороне головки. Как таковые, пучки в каждой паре наклонены друг к другу. Угол наклона к стороне головки составляет приблизительно пять градусов. Щетинки каждого пучка 38, выполненные из РВТ, имеют диаметр приблизительно 0,007 дюймов и выступает приблизительно на 0,460 дюйма над головкой 16. Каждый пучок 38 имеет овальное поперечное сечение, где больший диаметр овала ориентирован в направлении наклона.
Щетинки, которые используются в головке, могут быть рифлеными (см. патент США №6058541) или зубчатыми (см. патент США №6018840). Кроме щетинок могут быть использованы другие типы инструментов для чистки зубов. Например, пучок щетинок может быть заменен эластомерной пластинкой. Патенты США, перечисленные в данном параграфе, включены в данную заявку путем ссылок.
При помощи Фиг.6 обеспечено описание того, как изготавливают зубную щетку (головку). На первой стадии, головку, шейку и ручку зубной щетки инжекционно формуют в форме. Во время данной стадии инжекционного формования, пучки 28, 34, 36 и 38 закрепляют в головке при помощи способа горячего ворсования. Способы горячего ворсования хорошо известны специалистам в данной области техники (см., например патенты США №4635313 и 6361120; Британскую патентную заявку 2330791; и Европейскую патентную заявку 676268 А1).
Кратко, горячее ворсование включает заведение концов множества групп пластиковых нитей внутрь формы. Каждую группу концов нитей внутри формы необязательно расплавляют в шарик. Каждую группу нитей обрезают до желаемой длины (до или после введения в форму) с образованием пучка щетинок. Форму закрывают, и расплавленный пластик вводят путем впрыскивания в форму. Когда пластик отвердевает, он запирает один конец пучка щетинок в головке зубной щетки.
На Фиг.6 можно увидеть, что зазор 18 между частями головки 20 и 22 гораздо более широкий на этой стадии, чем в конечной форме головки (см. Фиг.2). Иными словами, части головки 20 и 22 находятся на заранее определенном расстоянии друг от друга (предпочтительно, как минимум, приблизительно 1 мм). Дополнительно, на стадии формования создают сквозные отверстия 40 для приема поворотных пучков 30 на последующей стадии процесса изготовления. Отверстия 40 более подробно будут описаны ниже.
Как показано на Фиг.7, после удаления зубной щетки из формы, нагревание 42 применяют к головке около шейки и к части шейки (в данной заявке имеет название шейка). Нагревание может быть осуществлено различными способами, включая нагревание горячим воздухом, радиационное нагревание, ультразвуковое или конвекционное нагревание (например, горячим маслом). В данной заявке показано, что нагрев применяют к сторонам шейки. Предпочтительным является применение нагрева к верхней и нижней поверхности шейки. Пластик нагревают вплоть до температуры, в 1,0-1,12 раз превышающей его температуру стеклования (при измерении температур по шкале Кельвина). Пластик не должен быть нагрет до температуры, превышающей в приблизительно 1,12 раз температуру стеклования, для того, чтобы избежать повреждения пластика. Более предпочтительно, пластик нагревают до температуры в приблизительно 1,03-1,06 раз превышающей его температуру стеклования (измеряли в градусах Кельвина). Температура стеклования полипропилена составляет приблизительно 100 градусов Цельсия, тогда как температура стеклования сополиэфира и полиуретана составляет приблизительно 65 градусов Цельсия.
Затем давление 44 применяют к частям головки 20, 22 для перемещения частей друг к другу. Когда части головки 20, 22 находятся в положении, показанном на Фиг.2, то нагретую часть головки/шейки охлаждают путем, например, воздействия на нагретую часть холодного газа или жидкости. Если для охлаждения шейки используют воздух комнатной температуры, такой воздух должен быть применен в течение приблизительно 20-25 секунд. Это приводит к формированию двух частей головок в их конечных положениях.
В целях экономии времени должен использоваться источник наиболее высокой температуры, который не повредит пластик. При использовании источника слишком сильного нагрева и/или при слишком длительном нагревании, пластик может быть поврежден. Если источник нагрет недостаточно, то процесс займет слишком долгое время и/или части головки 20, 22 не останутся в их конечных желаемых положениях. Если головка/шейка выполнена из полипропилена и для нагревания шейки используют горячий воздух, то (а) нагретый воздух должен иметь температуру приблизительно 170 градусов Цельсия и должен быть подан к шейке в течение приблизительно 70 секунд, (b) полипропилен должен быть нагрет до температуры приблизительно 140 градусов Цельсия и (с) сопло, которое подает горячий воздух к шейке, должно находиться на расстоянии приблизительно 10 мм от шейки.
Если в качестве материала для шейки головки используют сополиэфир или полиуретан, то (а) нагретый воздух должен иметь температуру 250 градусов Цельсия и должен быть подан к шейке в течение приблизительно 10 секунд, (b) материал должен быть нагрет до температуры, предпочтительно, 95-100 градусов Цельсия, и (с) сопло, которое подает горячий воздух к шейке, должно находиться на расстоянии приблизительно 15-20 мм от шейки.
Нагревание соответствующих приведенных выше материалов в течение указанного времени позволяет произвести смягчение и механическое сгибание материала в конечную форму. Превышение указанного выше времени нагревания может привести к перегреву материала и его повреждению.
Как показано на Фиг.8 и 9, каждый поворотный пучок 30 имеет множество щетинок 46, поддерживающую основу 48 и анкерное крепление 50. Щетинки закреплены к первому концу 52 поддерживающей основы и выходят из него, в то время как первый конец 54 анкерного крепления выходит из второго конца 56 поддерживающей основы. Поддерживающая основа и анкерное крепление предпочтительно представляют собой цельную структуру, выполненную из одного и того же материала. Анкерное крепление 50 содержит первую часть 58 около первого конца 54, и вторую часть 60 около второго конца 62 анкерного крепления. Первая часть 58 имеет меньшие размеры Х и Y, чем вторая часть 60. Поддерживающая основа 48 имеет большие размеры Х и Y, чем вторая часть 60 анкерной опоры. Вторая часть 60 содержит пару выступов 63. Таким образом, анкерное крепление определяет отверстие 64.
Пучок 30 может также быть изготовлен при помощи способа типа горячего ворсования, как описано выше. Вместо того, чтобы вводить пластик путем впрыскивания в форму с получением ручки, шейки и головки зубной щетки, пластик вводят путем впрыскивания в форму с получением поддерживающей основы 48 и анкерного крепления 50, захватывая щетинки 46 при охлаждении введенного пластика.
Ссылаясь на Фиг.10-12 будут описаны сквозные отверстия 40 (Фиг.6). Каждое отверстие 40 проходит от верхней поверхности 66 головки щетки через нижнюю поверхность 68. Отверстие 40 содержит первую и вторую части 70 и 72. Часть 72, по существу, представляет собой параллелепипед, за исключением того, что некоторая часть его нижней секции закруглена (см. Фиг.11). Часть 70 также, по существу, представляет собой параллелепипед, за исключением того, что две его стороны расширены к сторонам на приблизительно 15 градусов (см. Фиг.12). Длина А части отверстия 72 превышает длину А части отверстия 70 (Фиг.11). Ширина В части отверстия 70 приблизительно равна ширине В части отверстия 72 в месте, где части отверстия 70 и 72 перекрываются (Фиг.12). Размеры А и В, по существу, перпендикулярны друг другу в данном осуществлении. Пара выступов 73 определена таким расположением.
Обращаясь теперь к Фиг.13-16, будет описана вставка поворотных пучков 30 в отверстия 40. Пучок 30 расположен над отверстием 40, а конец 62 анкерного крепления 50 обращен к отверстию (Фиг.13). Как показано на Фиг.16А-С, пучок 30 перемещают по направлению к отверстию 40, пока конец 62 не начнет заходить в отверстие (Фиг.16А). Пучок 30 затем запрессовывают в отверстие, что приводит к тому, что стороны части отверстия 70 сжимают вторую часть 60 анкерного крепления. Соответственно, анкерное крепление 50 ослабевает, что приводит к временному уменьшению отверстия 64. Пучок 30 затем полностью проталкивают в отверстие 40 (Фиг.16С) и на этой стадии эластичное пластиковое анкерное крепление спружинивает в форму, показанную на Фиг.16А. В данном параграфе описана фиксация пучка 30 к головке при помощи защелки.
Как показано на Фиг.16С, длина А поддерживающей основы 48 превышает длину А части отверстия 70 и, таким образом, предотвращает дополнительное впрессовывание пучка 30 в отверстие 40. Длина А второй части 60 также превышает длину А части отверстия 70 и, таким образом, предотвращает движение пучка 30 из отверстия 40. Это происходит благодаря тому факту, что выступы 63 (Фиг.8) задействуют выступы 73 (Фиг.11). Такое расположение также предотвращает поворот пучка 30 вокруг продольной оси щетинок.
Как показано на Фиг.15, пучок 30 поворачивается при контакте с, например, частями полости рта во время чистки щеткой. Предпочтительно, каждый пучок 30 может поворачиваться на угол вплоть до приблизительно 15 градусов, в любую сторону положения, перпендикулярного поверхности 66.
Обращаясь к Фиг.17 и 18, описан другой тип элементов для чистки зубов в форме пластинки 80. Каждая пластинка опирается на поддерживающую основу 48 и анкерное крепление 50 (оба не показаны), как описано выше, позволяя поворот пластинки на головке зубной щетки. Альтернативно, пластинка может быть надежно прикреплена к головке таким образом, чтобы она не поворачивалась. Пластинка выполнена из термопластичного эластомера (ТРЕ) при помощи инжекционного формования. В данном осуществлении, обеспечена текстурированная поверхность при помощи ряда ребер 82. Наличие таких ребер повышает степень очистки полости рта. Ребра могут быть сформированы при помощи инжекционного формования ТРЕ на пластинку. Ребра, предпочтительно мягче пластинки, но могут быть сформованы из того же самого материала. Вместо ребер могут быть использованы альтернативные текстурированные поверхности (например, поверхности с углублениями «dimple»). Как показано на Фиг.18, ширина пластинки составляет от приблизительно 1 мм до приблизительно 3 мм.
На Фиг.19 представлен вид с частным разрезом зубной щетки, демонстрирующей другое осуществление настоящего изобретения. Головка 90 и все элементы для чистки зубов, выступающие из головки, аналогичны приведенным на Фиг.1. Ручка 92 содержит тройную батарею А 94 на 1,5 В и двигатель 96. Эксцентрически установленный груз 98 надежно прикреплен к приводному валу 100, который выступает из двигателя. Двухпозиционный выключатель 102 слегка выступает из ручки.
Когда двухпозиционный выключатель нажат первый раз, электрическая цепь между батареей 94 и двигателем 96 замыкается, вследствие чего двигатель вращает вал 100. Вал предпочтительно вращается со скоростью приблизительно 9700-12400 об/мин. Груз 98, таким образом, также вращается. Поскольку груз установлен эксцентрически, вращение груза приводит к вибрации, которая передается на ручку 92, головку 90 и элементы для чистки зубов на головке.
Одним из типов двигателей, который может быть использован, является P/N Q6DL-2.6А с присоединенным противовесом а №17. Данный двигатель был приобретен у Jin Long Machinery, 640 Dean Street, Brooklyn, N.Y. 11238 (718.783.2328). Также см. www.vibramotor.com.
Необходимо отметить, что элементы для чистки зубов 28 (Фиг.3) ориентированы под острым углом относительно той части верхней части головки 16, из которой выступают элементы 28. В другом осуществлении настоящего изобретения, один или более элементов для чистки зубов 34, 36 и 38 также могут быть ориентированы под острым углом к верхней поверхности 16. Элементы для чистки зубов могут быть ориентированы под двумя или более различными углами и также могут быть наклонены в разных направлениях, например вдоль головки, поперек головки или частично вдоль и поперек головки (под различными углами). Элементы для чистки зубов предпочтительно расположены под углами приблизительно 65-85 градусов, которые измеряют от линии, параллельной или тангенциальной по отношению к верхней поверхности головки.
Все элементы для чистки зубов 28, 30, 34, 36 и 38 также имеют некруглые поперечные сечения (см. Фиг.2). Элементы 30, 34 и 38 имеют поперечные сечения, которые могут быть описаны как удлиненный эллипсоид со сплющенными длинными сторонами. Элемент 28 имеет свободный конец, который определяет плоскость 28А, не перпендикулярную направлению 28 В, в которой элемент 28 выходит из части головы 20. Свободный конец элемента 28 альтернативно может иметь не плоскую форму (например, изогнутую), которая может быть образована путем горячего ворсования или катушечного ворсования.
Как показано на Фиг.3, различные элементы чистки зубов 28, 30, 34, 36 и 38 выступают над головкой на различную высоту 16. Эти элементы также имеют несколько различных поперечных сечений. В альтернативном осуществлении, элементы также могут быть расположены под различными острыми углами относительно верхней поверхности головки.
Дополнительно, один или более из этих элементов для чистки зубов могут быть заменены на элемент для чистки зубов, выполненный из термопластичного эластомера. Элемент для чистки зубов из термопластичного эластомера может представлять собой цельную структуру, или может быть составлен из ряда подструктур. Например, элемент из термопластичного эластомера может представлять собой большую цельную щетинку (т.е., утолщение) или может иметь ряд более мелких щетинок (например, пучок щетинок). Элемент также может иметь форму пластинки (как показано на Фиг.18), чашки (например, чашки «prophy») или стенки (изогнутой или прямой).
Различные типы щетинок, которые могут быть использованы в зубных щетках, представляют собой щетинки, которые (а) являются суженными на свободном конце, (b) являются разделенными на свободном конце, (с) являются полыми (см. например, патент США №5836769), (d) являются гофрированными (см. например, патент США №6058541), (е) имеют крестообразное или треугольное поперечное сечение, (f) являются ворсистыми или (g) являются зазубренными (см. например, патент США №6018840). Некоторые щетинки могут содержать антибактериальные средства, такие как ионы металлов (например, серебра, цинка и цеолита, модифицированного серебром) или катионные бактерициды (например, хлоргексидин диглюконат и цетилпиридиний хлорид). Другой пример щетинок, которые могут быть приемлемыми для использования, описан в патенте США 5633083. Антибактериальные средства также могут быть размещены в любых элементах, выполненных из эластомера или пластмассы, включая пластинки 80 и любые составные структуры, описанные в данной заявке. Примеры некоторых антибактериальных средств или других средств или материалов, которые могут быть использованы для формирования или могут быть включены в состав пластинок и составных структур, описаны в патенте США 2003/0162145.
Пучок щетинок альтернативно может иметь щетинки, выполненные из различных материалов (например, некоторые щетинки выполнены из нейлона, а остальные щетинки выполнены из полибутилентерефталата), или щетинки, имеющие различные диаметры.
Дополнительно, пластиковая ручка альтернативно может быть покрыта, частично или полностью, термопластичным эластомером, защищающим зубы и десна от контакта с пластиковой головкой. Это приводит к тому, что головка выполнена из двух материалов. Для головки также могут быть обеспечены дополнительные типы материалов.
Ссылаясь на Фиг.20, 21, 22, и 23, описана головка зубной щетки 105, выполненная в соответствии с настоящим изобретением и приемлемая для использования с ручкой 92, изображенной на Фиг.19. Головка зубной щетки 105 содержит одну или более составных структур 110. Составная структура 110 головки 105 может содержать первый вертикальный элемент 112 для контактирования с зубами, и второй вертикальный элемент 114, расположенный на расстоянии или смещенный в сторону от первого вертикального элемента 112 для контактирования с деснами и другими мягкими тканями, прилегающими к зубам. В одном осуществлении, второй вертикальный элемент 114 смещен наружу от первого вертикального элемента 112 в направлении от продольной оси 124 головки 105. Второй вертикальный элемент 114 может быть смещен на расстояние 126, превышающее приблизительно 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1 или 1,1 мм и/или менее приблизительно 3, 2, 1,5, 1, 0,9 или 0,8 мм. Второй вертикальный элемент 114 может выходить за пределы боковой поверхности 128 головки 105 на, по меньшей мере, приблизительно 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 мм и/или менее чем на приблизительно 2, 1,6, 1,4, 1,2, 1 или 0,8 мм, как показано на Фиг.22. В других осуществлениях, второй вертикальный элемент 114 не выходит за пределы боковой поверхности 128. Вертикальные элементы 112 и 114 простираются вверх и в сторону от верхней поверхности 130 головки 105, как наилучшим образом изображено на Фиг.20.
Составная структура 110 также может содержать анкерное крепление 132, которое может быть таким же, как анкерные крепления 50, описанные ранее в данной заявке, или подобным им. Анкерные крепления 132 могут быть размещены с возможностью поворота или без возможности поворота в прорези 134 головки 105. Прорезь 134 может проходить через всю, или только часть головки 105 от верхней поверхности 130 к нижней поверхности 136, как показано на Фиг.25.
Может быть обеспечен первый вертикальный элемент 112, имеющий большое разнообразие форм и размеров. В одном осуществлении, обеспечен первый вертикальный элемент 112 в форме, такой же или подобной пучкам 30 (Фиг.13) или пластинке 80 (Фиг.17), которые были ранее описаны в данной заявке. С целью упрощения обсуждения, составные структуры 110, которые описаны в данной заявке, содержат первый вертикальный элемент 112 в виде пластинки. Первый вертикальный элемент 112 имеет конусообразный наконечник 138 с продольным размером 140 (Фиг.23). В одном осуществлении, продольный размер 140 наконечника 138 расположен, в общем, в поперечном направлении или ортогонально по отношению к продольной оси 124 головки 105. Такое расположение продольного размера 140 первого вертикального элемента 112 может способствовать проникновению наконечника 138 в пространство между зубными тканями.
Также может быть обеспечен второй вертикальный элемент 114, имеющий широкое разнообразие форм и размеров. В одном осуществлении, второй вертикальный элемент 114 содержит первую выступающую часть 144 и вторую выступающую часть 146. Выступающие части могут находиться на расстоянии друг от друга таким образом, что между ними образуется зазор 143. Как показано на Фиг.25, зазор может иметь глубину 141, превышающую приблизительно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 мм и/или меньшую чем приблизительно 12, 11, 10, 9, 8 или 7 мм. Несмотря на то, что второй вертикальный элемент 114 показан с двумя выступающими частями 144 и 146, подразумевается, что могут быть обеспечены три, четыре, пять, шесть или более выступающих частей.
Первая и вторая выступающие части 144 и 146 простираются от соединительного элемента 148 второго вертикального элемента 114. Соединительный элемент 148 может быть выполнен из такого же самого материала, что и выступающие части (144, 146) и/или первый вертикальный элемент 112, или из другого материала. В то время как соединительный элемент 148 может быть сформирован как отдельная структура, должно быть понятно, что нет необходимости в том, чтобы соединительный элемент 148 представлял собой отдельно сформированную часть выступающих частей и/или первого вертикального элемента 112. Например, как обсуждено ниже, выступающие части 144, 146, соединительный элемент 148 и первый вертикальный элемент 112 могут быть целостно сформированы из того же самого материала на одной или более стадиях инжекционного формования. Соединительный элемент 148 и/или первая и вторая выступающие части, 146 и 148, могут обеспечить второй вертикальный элемент 114, имеющий, в общем, Y-образную форму в боковой проекции, как наилучшим образом изображено на Фиг.20. Наконечник второго вертикального элемента 114 имеет продольный размер 152, в общем, в направлении, параллельном продольной оси 124 головки 105 и, в общем, перпендикулярную продольному размеру 140 первого вертикального элемента 112.
В некоторых осуществлениях, второй вертикальный элемент 114 присоединен или прикреплен к первому вертикальному элементу 112 над верхней поверхностью 130 головки 105. В одном осуществлении, соединительный элемент 148 присоединен или прикреплен к первому вертикальному элементу 112 и анкерному креплению 132. Соединительный элемент 148 имеет часть 149, которая может быть, в общем, параллельна верхней поверхности 130 головки 105, как показано на Фиг.25. Соединительный элемент 148 может быть прикреплен к первому вертикальному элементу 112 механическими, адгезивными и/или химическими средствами, как известно из уровня техники, и может представлять собой отдельно сформированную часть или может быть сформирован в целостную структуру с первым и вторым вертикальными элементами. Выступающие части и соединительный элемент 148 второго вертикального элемента 114 могут быть сформированы целостно, например, путем инжекционного формования, из одного или более материалов. Некоторые материалы, которые могут быть приемлемыми для использования, описаны в патенте США 5987688. В одном осуществлении, соединительный элемент 148 может быть присоединен к анкерному креплению 132 путем инжекционного формования соединительного элемента 148 вокруг или через одно или более отверстий 153 и/или выступы анкерного крепления 132, как показано на Фиг.25.
Второй вертикальный элемент 114 дополнительно может содержать одну или более сферических частей. Сферическая часть представляет собой любую часть, общая форма которой представляет собой, по меньшей мере, часть сферы, такую как полусфера, четверть сферы, сферический сегмент, и т.д. Как используется в данной заявке, термин «сферическая часть» предназначен для включения форм, которые не являются полностью сферическими (т.е., внешние поверхности которых образованы постоянными радиусами), но которые могут, например, иметь поверхность, образованную радиусами разной длины так, что чисто сферическая поверхность или ее часть не образуются). Сферические части 155 могут быть расположены на наконечнике второго вертикального элемента 114 (или первого вертикального элемента 112), так, как показано в качестве примера на Фиг.20, 21 и 27, или вдоль одной или более сторон 156 выступающих частей, например, как показано для примера на Фиг.29.
Дополнительно может быть обеспечен второй вертикальный элемент 114, имеющий другие разнообразные формы и размеры. Как показано на Фиг.30 и 31, также может быть обеспечен второй вертикальный элемент 114, имеющий в общем V- или U-образные формы в боковой проекции. Как показано на Фиг.32, в другом осуществлении, сферические части 155 могут образовывать множество противоположных элементов радиальной формы 158, между которыми расположена изогнутая часть наконечника 160. В других осуществлениях, одна или более выступающих частей (например, 144, 146) могут быть наклонены по направлению к свободному концу 145 головки 105, как показано на Фиг.20 и 27, и/или по направлению к ручке зубной щетки, как показано на Фиг.20 и 26. Одна или более выступающих частей 144 и 146 могут быть, в общем, изогнутыми или криволинейными, некоторые примеры таких выступающих частей показаны на Фиг.33, 34, где выступающая часть изогнута по направлению к (Фиг.34) или от (Фиг.33) первого вертикального элемента 112. В другом примере, может быть сформирован второй вертикальный элемент 114 со сложной кривой или множеством кривых, как показано в качестве примера на Фиг.39 и 40. В еще одних осуществлениях, одна или более выступающих частей могут быть изогнуты по направлению к свободному концу головки (Фиг.35) или по направлению к ручке (Фиг.36). В еще одних осуществлениях, одна или более выступающих частей в общем могут иметь радиальную форму (в боковой проекции), как показано в качестве примера на Фиг.28, 29 и 33. Радиальные формы могут быть иметь прямые, вогнутые, выпуклые и стороны другой формы.
Вторые вертикальные элементы 114 могут быть использованы для контакта с мягкими тканями десен при использовании зубной щетки, включая гингивальные ткани, такие как края десен, десневые бороздки и межзубные края десен. Как таковые, вторые вертикальные элементы примыкают к боковой поверхности 128 головки 105. В некоторых осуществлениях, вторые вертикальные элементы 114 имеют высоту 162, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 или 13 мм и/или менее чем приблизительно 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9 или 8 мм. Часть наконечника второго вертикального элемента 114, которая находится на наиболее дальнем расстоянии от верхней поверхности головки, может быть расположена на расстоянии 163, большем чем приблизительно 0,5, 0,75, 1, 1,25, 1,5, 1,75, 2, 2,25, 2,5 мм и/или меньшем чем приблизительно 4, 3, 2,5 или 2 мм, ниже части наконечника первого вертикального элемента 112, которая находится на наиболее дальнем расстоянии от верхней поверхности головки.
Несмотря на то, что в данной заявке первый вертикальный элемент 112 был показан в виде пластинки, имеющей текстурированную часть или подушечку 157, подразумевается, что может быть обеспечена пластинка с выступающей частью 159, как показано в качестве примера на Фиг.39, 40 и 41. Выступающая часть 159 может выступать из текстурированной части 157 или из другой части первого вертикального элемента 112. Выступающая часть 159 также может быть текстурированным, включая такие структуры, как ребра, выступы, пирамиды, параллелепипеды и т.д. Выступающие части могут иметь любую из форм, которые были обсуждены выше в данной заявке, включая прямые, угловые, цилиндрические, плоские, изогнутые, криволинейные, сложно изогнутые и т.д. В некоторых осуществлениях, выступающая часть 159 начинается на расстоянии, большем чем приблизительно 1, 2, 3, 4, 5 или 6 мм и/или меньшем чем приблизительно 8, 7, 6, 5 или 4 мм, от наконечника 138 первого вертикального элемента 112. Выступающая часть 159 может быть выполнена из того же самого материала, что и первый вертикальный элемент 112 и/или текстурированная часть 157, или из другого материала.
Несмотря на то, что в данной заявке были описаны составные элементы для зубной щетки, имеющей двигатель для вибрации головки 105 (одно из приспособлений, приемлемых для вибрации головки, показано на Фиг.19, а другие приспособления описаны в патентах США 6766548 и 2006/0156496), подразумевается, что составные элементы могут быть обеспечены в ручной зубной щетке без двигателя.
В других осуществлениях, предусматривается, что могут быть обеспечены составные элементы в соответствии с настоящим изобретением на поворачивающемся или колеблющемся опорном элементе, таком как показано на Фиг.37 и 38. Общее описание опорных элементов, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, представлено в патентах США 2005/0060822; 2004/0154112; 5867856; 5862558; 5974615; 1003/0131427; 5974613; 6195828 и 6367108. Как показано на Фиг.37 и 38, головка 161 содержит поворачивающийся или колеблющийся опорный элемент 162, который поддерживает множество пучков щетинок 164 и множество составных структур 110. Составные структуры 110 могут содержать первый вертикальный элемент 112 в виде пластинки и второй вертикальный элемент 114. Опорный элемент 162 может быть функционально соединен с валом (не показан) в шейке 165, который может содержать приводы, а может не содержать их. Вал функционально соединен с двигателем в ручке для приведения вала в движение, как известно из уровня техники. Составные структуры 110 могут окружать один или более центральных пучков щетинок 166. Составные структуры могут быть смонтированы с возможностью поворота в отверстиях 134, как описано в данной заявке выше.
Как показано на Фиг.39 и 40, центральные пучки щетинок могут быть заменены на чашеобразный элемент 168 (составные структуры 110 были опущены для ясности). Чашеобразный элемент 168 головки 167 может быть полностью, в существенной степени, или частично окружен одной или более любыми составными структурами 110, которые были описаны выше в данной заявке. Чашеобразный элемент 168 содержит боковую стенку 170, которая определяет центральную зону 172. Может быть обеспечена боковая стенка различных форм и размеров, включая цилиндрическую, коническую, в форме усеченного конуса и т.д. В общем, центральная открытая зона 172 имеет глубину от приблизительно 2 до 5 мм, измеренную от наивысшей точки края чашеобразного элемента до наиболее низкой точки центральной открытой зоны. В одном осуществлении, чашеобразный элемент 168 также содержит множество ребер 174, которые проходят внутрь в открытую зону 172. Чашеобразный элемент 168 предпочтительно сформирован из эластичного материала, такого как эластомер (например, термопластичный эластомер). Твердость материала для таких структур может находиться в диапазоне от 10 до 70 Шор А, где выбор предпочтительной твердости зависит от конструкции и размеров чашеобразного элемента. Опорный элемент 162 может быть смонтирован с возможностью поворота таким образом, что чашеобразный элемент 168 может поворачиваться или колебаться.
Ссылаясь на Фиг.40 и 41, показано другое осуществление чашеобразного элемента 168 на головке 173. Центральная зона 172, которая может быть открытой или закрытой, имеет множество, в общем, цилиндрических элементов или жгутиков 176, которые проходят вверх от центральной зоны 172. Центральные элементы могут быть сформированы из различных материалов, включая эластомерные материалы. Они могут быть сформированы из того же самого материала, из которого сформирована боковая стенка 170 чашеобразного элемента 168. В одном осуществлении, головки 167 и 173, изображенные на Фиг.39 и 40, используют чистящие элементы, которые сформированы только из эластомерных материалов и не содержат пучки традиционных щетинок (например, сформированных из нейлона или РВТ). Могут быть обеспечены эластомерные чистящие элементы различных форм и размеров, которые могут быть частично или полностью окружены эластомерным чашеобразным элементом. Могут быть обеспечены эластомерные чистящие элементы в форме, описанной в данной заявке (например, составные структуры 110 или пластинка 80), или они могут быть обеспечены в других формах, некоторые примеры которых описаны в патентах США №6886207 и 5987688. В другом осуществлении, могут быть обеспечены головки 167 и 173, показанные на Фиг.39 и 40, имеющие множество пучков традиционных щетинок, которые могут быть обеспечены, а могут не быть обеспечены, в комбинации с одной или более составными структурами 110, поворачивающимися пучками 30 (Фиг.9) и/или поворачивающей сяпластинкой 80 (Фиг.17). Другие чашеобразные элементы 168, которые могут быть приемлемы для применения, дополнительно описаны в патенте США 2004/0154112.
Зубные щетки в соответствии с настоящим изобретением могут также содержать элементы для чистки тканей на задней поверхности головки. Например, как показано на Фиг.41, головка зубной щетки 178 имеет один или более элементов для ухода за мягкими тканями 180, которые показаны в виде полусферических элементов, на задней поверхности 182 головки 178. Структуры для ухода за мягкими тканями могут быть использованы для отшелушивания, выскабливания, стимулирования и/или массажирования поверхностей языка. Могут быть обеспечены элементы для ухода за мягкими тканями 180, имеющие различные формы и размеры, включая коническую, пирамидальную, полусферическую, в форме усеченного конуса и т.д. Некоторые примеры элементов для ухода за тканями или языком описаны патентах США №2006/0195995 и 2006/0129171. Головка 178 также может необязательно содержать одну или более составных структур 110 (показаны на Фиг.41), поворачивающихся пучков 30, поворачивающихся пластинок 80 и/или традиционных пучков щетинок, которые были описаны в данной заявке или известны из уровня техники. Эти поверхности или элементы могут быть переформированы на головке 178 с образованием части или целой задней поверхности 182 головки 178.
Что касается Фигуры 48, то подразумеваются осуществления, в которых часть составной структуры 110 проходит через отверстие 134 головки 105. Как показано, в некоторых осуществлениях наконечник 450 анкерного крепления 132 может проходить через отверстие 134 в головке 105 и образовывать часть элементов для ухода за мягкими тканями 180 (показано на Фигурах 46 и 47). Наконечники 450 крепления 132 могут иметь лоскутообразную, шарообразную, волнообразную, дуговую или любую приемлемую форму. Дополнительно, как упомянуто выше, составные структуры 110 могут быть расположены с возможностью поворота относительно головки 105. Как таковые, в некоторых осуществлениях, наконечники 450 могут, аналогично, иметь возможность поворота относительно головки 105.
Несмотря на то, что в данной заявке были проиллюстрированы различные элементы для чистки зубов, элементы для ухода за деснами и элементы для чистки мягких тканей, где головка присоединена к ручке зубной щетки, предполагается, что такие съемные головки зубных щеток также могут содержать один или более таких элементов и быть упакованными или продаваться без соответствующей ручки зубной щетки.
Настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительное осуществление. Однако, будет оценено, что вариации и модификации могут быть осуществлены средним специалистом в данной области техники, не выходя за объем настоящего изобретения.
Все документы, процитированные в подробном описании настоящего изобретения, являются в соответствующих частях включенными в данную заявку путем ссылок; цитирования любых документов не должны быть истолкованы как допущение того, что они представляют собой известный уровень техники по отношению к настоящему изобретению. В тех случаях, когда какое-либо значение или определение термина в данном документе противоречит какому-либо значению или определению термина в документе, который включен в данную заявку путем ссылки, то значение или определение, которое имеет термин в данном документе, будет определяющим.
В то время, как конкретные осуществления настоящего изобретения были проиллюстрированы и описаны, специалистам в данной области техники будет очевидно, что различные другие изменения и модификации могут быть осуществлены, не выходя за пределы объема и существа настоящего изобретения. Поэтому оно предназначено для того, чтобы в прилагаемой формуле изобретения были охвачены все такие изменения и модификации, которые входят в объем настоящего изобретения.