Зубная щетка

Зубная щетка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предшествующий уровень техники

Настоящее изобретение относится к ручным зубным щеткам, имеющим гибкоустановленные щетинки. Множество методов было использовано в предшествующем уровне техники, чтобы обеспечивать гибкость щетинок во время использования зубной щетки. Патент США № 5,970,564, например, описывает зубную щетку, имеющую эластомерный гребень, в котором есть центральный ряд щетинок и боковой ряд щетинок, установленные на эластомерных подставках. Множество патентов раскрывает головку зубной щетки, имеющую комплекты щетинок, установленные в мягком или гибком поддерживающем элементе. Примеры этих методов раскрыты в патентах США №№ 1,770,195, 2,244,098, 6,161,245 и 6,311,360 и в патенте Франции № 38440.

Было бы желательно предусмотреть зубную щетку, имеющую различные чистящие элементы, например щетинки, с различной степенью гибкости установки.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание зубной щетки, имеющей головку, подразделенную на разные чистящие области, которые отличаются друг от друга гибкой установкой чистящих элементов.

Другой целью настоящего изобретения является создание зубной щетки, в которой некоторые чистящие области имеют чистящие элементы, установленные на относительно фиксированном или неподвижном основании, тогда как другие чистящие области образованы на гибком или эластичном стручке.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа для улучшения изготовления зубных щеток, таких, как указанная выше, или зубных щеток, имеющих только гибкоустановленные чистящие элементы.

В соответствии с этим изобретением головка зубной щетки подразделена на множество отдельных чистящих областей. Эти области включают по меньшей мере одну и предпочтительно две области, в которых чистящие элементы установлены на одно основание с другими областями, имеющими чистящие элементы, установленные на стручкообразных держателях, которые имеют большую степень подвижности, чем основания. Стручкообразные держатели являются упругими, чтобы во время использования чистящие элементы могли перемещаться из своих начальных позиций и затем возвращаться к начальной позиции.

Стручкообразные держатели могут быть сформированы из узкого или небольшого по диаметру луча, проходящего из тела головки зубной щетки на опорную панель чистящих элементов. Предпочтительно луч небольшого диаметра окружен гибким материалом.

В предпочтительном варианте изобретения относительно неподвижная основа расположена как на дистальном, так и на проксимальном концах головки зубной щетки, имея по меньшей мере два гибких стручкообразных держателя, установленных между двумя основаниями. Эти разные чистящие области отделены друг от друга каналами, проходящими через всю головку в поперечном направлении.

В соответствии с дальнейшим аспектом этого изобретения стручкообразные держатели сформированы посредством формования, при котором щетинки вводятся в шаблонную полость, в которую впрыскивается пластмасса. Когда введенный материал остывает, он навсегда захватывает щетинки, формируя щетку. Чтобы достичь функциональной гибкости и соответствующего продолжительного использования пучка щетинок, применяются материалы, чтобы создать стручкообразный держатель в виде гриба, образуя ствол и пластину, к которой должны быть прикреплены щетинки. Стручкообразные держатели соединены между собой на стволах, формируя первую конструкцию для получения зубной щетки. Эта конструкция может затем быть прикреплена к основной части зубной щетки, включающей оставшуюся часть головки и ручку, будучи включена в шаблон всей ручки зубной щетки в течение второго цикла впрыскивания. В результате вся ручка может быть изготовлена с нормальной скоростью, поскольку процесс формования первоначально ограничен меньшим размером введенного материала.

Далее изобретение более подробно описано со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:

фиг. 1 изображает перспективный вид зубной щетки в соответствии с изобретением;

фиг. 2 - вид сбоку зубной щетки, показанной на фиг. 1;

фиг. 3 - вид сверху зубной щетки, показанной на фиг. 1-2;

фиг. 4 - вид сбоку, аналогичный фиг. 2, с частичным удалением ручки;

фиг. 5 - вид сбоку, показывающий конструкцию щетины, содержащую участок головки щетки в соответствии с другим аспектом этого изобретения;

фиг. 6 - вид сбоку, показывающий конструкцию фиг. 5, включенную в завершенную зубную щетку;

фиг. 7 - вид сверху другого варианта зубной щетки в соответствии с этим изобретением.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1-4 показана зубная щетка 10 в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Зубная щетка 10 включает удлиненную, пригодную для удержания рукой ручку 12 с головкой 14, соединенной с ручкой и проходящей из нее. Головка 14 подразделена на множество отдельных чистящих областей, которые отделены друг от друга. Как показано, чистящие области включают основание 16, расположенное в дальнем конце головки 14 и выступающее наружу из основной части тела 30 головки. Основание 16 включает по меньшей мере один и предпочтительно множество чистящих элементов 18. Головка 14 далее включает основание 20 в ближнем конце головки 14. Чистящие элементы 18 также проходят наружу из основания 20.

Между чистящими областями, которые включают основания 16 и 20, установлена пара стручкообразных держателей 22, 24. Каждый стручкообразный держатель снабжен по меньшей мере одним и предпочтительно множеством чистящих элементов 26. Как описано далее, стручкообразные держатели 22, 24 имеют большую степень подвижности по сравнению с основаниями 16, 20. В предпочтительном варианте изобретения стручкообразные держатели 22, 24 являются упругими элементами, так что чистящие элементы стручков получают дополнительный диапазон подвижности по отношению к чистящим элементам 18, которые обычно статичны или неподвижны. Поскольку разные чистящие элементы отделены друг от друга, например, каналами 28, которые проходят через всю головку 14 в поперечном направлении, и вследствие гибких свойств стручкообразных держателей 22, 24 чистящие элементы 26 предпочтительно способны к вращению на 360 градусов вокруг вертикальной оси каждого индивидуального стручка. Угол поворота определяется способностью материала к изгибу.

Зубная щетка 10 таким образом имеет головку 14, в которой передние (дистальный конец) и задние (проксимальный конец) области находятся в относительно фиксированном положении и в которой чистящие элементы 18, например пучки щетинок, не имеют никакой дополнительной степени подвижности. Средний участок головки 14, тем не менее, имеет две области чистящих элементов, 26, которые способные к вращению на 360 градусов.

Как наилучшим образом показано на фиг. 4, головка 14 включает тело 30, которое поддерживает основания и стручки. Тело 30 и основания 16 и 20 предпочтительно изготавливаются из стандартных жестких пластмасс, например, полипропилена, обычно используемого при изготовлении ручек и головок зубных щеток. Стручкообразные держатели 22, 24, тем не менее, выполнены упругими. В предпочтительной практике этого изобретения гибкость стручкообразных держателей 22, 24 достигнута обеспечением тонкого по диаметру луча 32, который проходит из тела 30 головки зубной щетки. Луч 32 соединен с нижней частью тонкой панели или пластины 34, которая обеспечивает поддерживающую область, на которой крепятся чистящие элементы 26. Способ установки чистящих элементов 26 на поддерживающие панели 34 может быть достигнут с использованием различных чистящих элементов, например щетинок, и других чистящих материалов известными методами присоединения.

Желаемая гибкость или эластичность стручкообразных держателей 22, 24 усилена окружением тонких лучей 32 гибким материалом 36, которое можно достичь в течение процесса многократного заполнения формы. Гибкий материал 36 служит как резиновая полоса, возвращая лучи 32 к их первичной форме или начальной позиции. Это обратное действие создает активное движение изгиба луча в противоположном направлении, которое содействует при чистке зубов введением дополнительного хода щетинок.

Как наилучшим образом показано на фиг. 1, 2 и 4, стручкообразные держатели 22, 24 включают расширенный участок, проходящий к телу 30. Поддерживающие панели 34 также расширены. Каждый стручок имеет узкую или с сокращенным диаметром центральную часть 38, продольно промежуточную к длине каждого стручкообразного держателя. Таким образом, каждый держатель имеет в общем грибообразную форму.

Луч 32 может быть любой пригодной формы, например иметь поперечное сечение округлой, квадратной или любой иной геометрической формы, обеспечивающей малый размер или тонкий диаметр луча, чтобы содействовать гибкости луча. Эластомер 36 может действовать как непрерывный слой любой пригодной толщины, покрывающий всю центральную область головки 14, как показано, чтобы оба стручка 22, 24 были включены как часть того же самого гибкого материала. Участок головки 14, включающий стручки 22, 24, может быть сформирован как отдельная конструкция, подобная конструкции, описанной далее со ссылкой на фиг. 5-6.

Хотя изобретение может использоваться с единственным основанием и единственным стручкообразным держателем и может использоваться с основанием, имеющим некоторую, но меньшую степень гибкости, чем стручкообразный держатель, изобретение предпочтительно используется с обычно статическим или неподвижным основанием. Кроме того, изобретение предпочтительно используется с множеством таких оснований и множеством стручкообразных держателей. На чертежах показан предпочтительный вариант изобретения, где есть в общей сложности четыре отдельные чистящие области со стручкообразными держателями, расположенными в центральной части головки 14. Изобретение также предпочтительно используется с чистящими элементами, содержащими множество щетинок или пучков в каждом основании и каждом стручке.

Как показано на фиг. 3, каждое основание 16 и 20 и каждый стручкообразный держатель 22 и 24 имеют в общем овальную внешнюю поверхность. Основания и стручки продольно выровнены, но отделены друг от друга впадинами или открытыми областями, формирующими каналы 28. Как также показано на фиг. 3, стручкообразные держатели имеют большую внешнюю поверхность или несущую поверхность чистящего элемента, чем основания.

Как показано на фиг. 2, конечные поверхности чистящих элементов 18 и 26 заострены, чтобы конечные поверхности чистящих элементов 18 заострялись наружу в направлении к центру головки 14, а конечные поверхности чистящих элементов 26 заострялись наружу в направлении от центра головки 14. Таким образом, самые верхние точки каждого набора чистящих элементов 18 и смежного набора чистящих элементов 26 расположены в общем напротив друг друга для каждой пары оснований и стручкообразных держателей 16, 22 и 20, 24.

Любая пригодная форма чистящих элементов может быть использована как чистящие элементы 18 и 26 в широком применении этого изобретения. Термин "чистящие элементы" предназначен к использованию в общем значении, которое может включать стандартные волоконные щетинки, или массажные элементы, или другие формы чистящих элементов, например эластомерные штыри или стенки, размещенные в форме округлого сечения или любой желаемой формы, включая прямые или синусоидальные участки. Там, где использованы щетинки, они могут быть установлены блоками или секциями пучков, проходя через подходящие отверстия в блоках пучков так, чтобы основания щетинок были установлены внутри или ниже блока пучков.

Используя различные чистящие материалы как чистящие элементы зубных щеток, можно достичь различных эффектов. При попытке обеспечить лучшее удаление пятен может быть использован материал наподобие резины или эластомер в комбинации со стандартными щетинками или самостоятельно для "отбелки/полировки" зубов.

Следует понять, что специфическое изображение чистящих элементов предназначено для примера. Изобретение может использоваться с различными комбинациями одинаковых или разных конфигураций чистящих элементов (например, скрепленных или выполненных по формовочной технологии щетинок, и т.п.) и/или с одинаковыми материалами щетинок или чистящих элементов (например, нейлоновыми щетинками, спиральными щетинками, резиновыми щетинками и т.п.). Аналогично в то время как на фиг. 2 показаны чистящие элементы, в общем перпендикулярные внешней поверхности головки 14, некоторые или все чистящие элементы могут быть наклонены под различными углами к внешней поверхности головки 14. Тем самым можно выбрать комбинацию конфигураций, материалов и ориентации чистящих элементов, чтобы достичь специфических требующихся результатов, доставляющих дополнительную пользу для здоровья рта, например улучшенную очистку и полировку зубов, отбеливание зубов и/или массаж десен.

На фиг. 5-6 показан дальнейший аспект этого изобретения, относящийся к методикам формирования зубной щетки. Зубная щетка 10A имеет способность обеспечивать гибкую опору щетинок 26A в определенных областях. Гибкость предусмотрена проектированием удерживающих пучки областей 34A как пластин, которые в комбинации со стволами 38А образуют стручкообразные держатели грибообразной формы. Ствол 38A гриба выполнен гибким, чтобы позволить пластине 34A, заполненной щетинками или чистящими элементами 26A, двигаться в разных направлениях при чистке, как описано в отношении гибких стручкообразных держателей на фиг. 1-4.

На фиг. 5-6 показана зубная щетка 10A и конкретнее несущий чистящие элементы или щетинки участок 23 головки 14A, который должен изготавливаться посредством формования. Как показано на фиг. 5, несущий щетинки или чистящие элементы участок 23 образует начальную конструкцию. Эта конструкция выполнена введением чистящих элементов 26A в полость формы, в которую впрыскивается пластмасса. Когда введенный материал остывает, то он навсегда захватывает щетинки или чистящие элементы 26A, формируя щетку или конструкцию 23.

Чтобы достигать функциональной гибкости и соответствующего продолжительного использования пучка, участок, удерживающий щетинки конструкции 23, которые включают пластины 34A, стволы 38A и опору 25, предпочтительно выполнен из смеси полипропилена и мягкого термопластичного эластомера. Как только эта смесь будет объединена с щетинками 26A, конструкция 23 будет сформирована. На начальной независимой стадии формования на конструкцию 23 затем накладываются формой вся ручка зубной щетки 12A и головка 14A в течение цикла второго впрыскивания, чтобы образовать завершенную зубную щетку 10A, показанную на фиг. 6. По желанию или требованию можно сделать первой всю ручку 12A и головку 14A без конструкции 23, которую можно изготовить второй.

Другие зубные щетки, изготовленные формованием, имеющие щетинки, соединенные с объемом ручки и известные на предшествующем уровне техники, сложно изготавливать из-за медленной скорости впрыскивания, требующейся для заполнения головки зубной щетки. Настоящее изобретение позволяет изготовление целой ручки при нормальной скорости благодаря изоляции процесса формования для получения конструкции 23 в меньшем объеме впрыскиваемого материала. Хотя смесь полипропилена и термопластичного эластомера является предпочтительной в применении этого изобретения, такая смесь не рекомендуется для изготовления щетки формованием с использованием метода этого изобретения. Аналогично изобретение может применяться с использованием совместимых материалов, чтобы объединить первое и второе впрыскивание так, чтобы конструкция 23, сделанная в одном из впрыскиваний, была прикреплена к остальной части зубной щетки во время второго впрыскивания. Таким образом, два впрыскивания механически удерживаются вместе, чтобы достигать, по существу, тех же преимуществ, что достигнуты объединением конструкции 23 с остальной частью зубной щетки во втором цикле впрыскивания.

Должно быть понято, что изобретение, описанное на фиг. 5-6, может использоваться, если все участки головки 14 включают гибкие грибообразные секции без наличия менее гибких основных участков, например оснований 16 и 20 (фиг. 1-4). Аналогично методика двухэтапной конструкции фиг. 5-6 может быть использована в варианте осуществления фиг. 1-4 для формирования двух или более центральных стручкообразных держателей 22, 24, так как единственная конструкция первоначально делается отдельно от оставшейся части головки 14 зубной щетки. Конечная зубная щетка должна быть сделана вторым впрыскиванием формовочного процесса, где конструкция, имеющая взаимосвязанные стручкообразные держатели 22, 24, должна быть отформована на ручку 12 и головку 14, сделанные из более жесткого материала.

Как отмечено, фиг. 2 показывает конечные поверхности чистящих элементов 18 и 26 заостренными вверх и вниз зигзагообразным способом. На фиг. 5-6 показано альтернативное заострение, где конечные поверхности образуют плавные, мягкие, вогнутые формы. При желании, могут быть использованы другие формы, например плоская форма для конечных поверхностей или выпуклая форма, а также зигзагообразная или волнистая форма, показанная на фиг. 2. Аналогично терминальные концы чистящих элементов варианта осуществления на фиг. 1-4, а также таковые на фиг. 5-6 могут иметь различные формы, например зигзагообразную, выпуклую, вогнутую или плоскую.

Хотя на фиг. 1-4 и 5-6 показана обслуживаемая вручную зубная щетка, изобретение может также применяться, если головка включает одну или более механически или электрически обслуживаемых подвижных секций, несущих чистящие элементы. Такая подвижная секция может вибрировать вращательно или может вибрировать линейно в продольном направлении к продольной оси головки, или может вибрировать линейно в боковом или поперечном направлении к продольной оси головки. Подвижная секция может вибрировать по направлению к внешней поверхности головки и от нее. Подвижная секция может качаться взад и вперед по отношению к внешней поверхности головки. Подвижная секция может вращаться непрерывно в одном и том же направлении, а не вибрировать. Любой пригодный движущий механизм может быть использован для получения желаемого движения подвижной секции. Там, где использованы множественные подвижные секции, все подвижные секции могут иметь одинаковый тип и направление перемещения или могут быть использованы комбинации разных движений.

На фиг. 7 показана зубная щетка 10B, включающая управляемый двигателем подвижный диск или секцию 40, имеющую чистящие элементы. Подвижная секция 40 может вращательно вибрировать, как, например, при использовании типа движущего механизма, показанного в патенте США № 5,625,916 или может перемещаться взад-вперед при использовании типа движущего механизма, показанного в патенте США № Re35,941; все детали обоих патентов включаются здесь со ссылкой на них. Кроме того, другие типы двигателей, относящихся к вышеуказанному, могут двигать секцию 40 другими способами и в других направлениях. Хотя на фиг. 7 подвижная секция 40 показана на окончании головки, подвижная секция(секции) может быть расположена в любой желаемой позиции на головке.

1. Зубная щетка, содержащая ручку, головку, соединенную с ручкой, имеющую тело и множество раздельных чистящих областей, по меньшей мере одна из чистящих областей содержит основу, имеющую по меньшей мере один проходящий наружу чистящий элемент, по меньшей мере одна из чистящих областей является стручкообразным держателем, имеющим по меньшей мере один проходящий наружу чистящий элемент, имеющим большую степень подвижности, чем основа, и являющимся упругим, посредством чего по меньшей мере один чистящий элемент стручкообразного держателя подвижен от начальной позиции и способен к возврату на начальную позицию.

2. Зубная щетка по п.1, в которой по меньшей мере один чистящий элемент стручкообразного держателя способен к вращению на 360° вокруг вертикальной оси стручкообразного держателя.

3. Зубная щетка по п.1, в которой стручкообразный держатель включает промежуточную продольную часть уменьшенного диаметра.

4. Зубная щетка по п.1, в которой стручкообразный держатель сформирован лучом с тонким диаметром, окруженным гибким материалом.

5. Зубная щетка по п.4, в которой луч проходит из тела головки в тонкую панель, на которой установлен по меньшей мере один чистящий элемент.

6. Зубная щетка по п.5, в которой по меньшей мере один чистящий элемент, установленный на тонкой панели, содержит множество щетинок.

7. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие области включают множество стручкообразных держателей.

8. Зубная щетка по п.7, в которой имеется множество чистящих областей, каждая из которых имеет основание.

9. Зубная щетка по п.8, в которой одна из чистящих областей, имеющих основание, расположена в дистальном конце головки, а другая из чистящих областей, имеющих основание, расположена в проксимальном конце головки, и стручкообразные держатели находятся между дистальным основанием и проксимальным основанием.

10. Зубная щетка по п.9, в которой основания и стручкообразные держатели продольно выровнены.

11. Зубная щетка по п.10, в которой чистящие области отделены друг от друга поперечными каналами, проходящими через головку.

12. Зубная щетка по п.10, в которой каждое основание и каждый стручкообразный держатель имеют в общем овальную внешнюю поверхность.

13. Зубная щетка по п.12, в которой стручкообразные держатели имеют большую внешнюю поверхность, чем внешняя поверхность оснований.

14. Зубная щетка по п.8, в которой чистящие элементы оснований и чистящие элементы стручкообразных держателей являются множеством щетинок на каждом основании и в каждом стручкообразном держателе.

15. Зубная щетка по п.1, в которой каждое основание неподвижно.

16. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие области отделены друг от друга поперечным каналом, проходящим через головку.

17. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие области включают два смежных стручкообразных держателя, которые имеют непрерывный слой гибкого материала, покрывающего оба стручкообразных держателя.

18. Зубная щетка по п.1, в которой имеется основание на каждом продольном конце головки, и два стручкообразных держателя выровнены продольно между основаниями.

19. Зубная щетка по п.18, в которой чистящие элементы в основаниях имеют завершающие окончания, заостренные наружу по направлению к продольному центру головки, чистящие элементы стручкообразных держателей имеют завершающие окончания, заостренные наружу по направлению от продольного центра головки, и каждая смежная пара оснований и стручкообразных держателей имеет свои чистящие элементы с самыми длинными участками смежно друг к другу.

20. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие элементы на основаниях имеют завершающие окончания, и чистящие элементы в стручкообразных держателях имеют завершающие окончания, и завершающие окончания всех чистящих элементов совместно имеют вогнутую форму.

21. Зубная щетка по п.1, в которой чистящие области включают множество стручкообразных держателей, каждый из которых имеет узкий ствол, выполненный из гибкого материала, и тонкую панель, проходящую через ствол и вне его с чистящими элементами, проходящими наружу от тонкой панели, создавая форму гриба, и стручкообразные держатели взаимосвязаны опорой, взаимосвязывающей стволы.

22. Зубная щетка по п.21, в которой взаимосвязанные стручкообразные держатели образуют унитарную конструкцию, прикрепленную к остальной части головки.

23. Зубная щетка по п.22, в которой чистящие элементы являются щетинками, соединенными с тонкой панелью процессом формования, причем оставшаяся часть головки образована как единое целое с ручкой, и унитарная конструкция отформована на оставшуюся часть головки.

24. Зубная щетка, содержащая ручку, головку, соединенную с ручкой, имеющую жесткое тело, множество расположенных стручкообразных держателей, проходящих наружу из тела, каждый из которых включает узкий упругий ствол, способный двигаться от начальной позиции и возвращаться на начальную позицию, пластину, установленную на и поперек каждого ствола, множество чистящих элементов, установленных на каждой пластине и проходящих наружу из нее, причем стволы соединены друг с другом опорой, закрепленной на теле.

25. Зубная щетка по п.24, в которой взаимосвязанные стручкообразные держатели образуют унитарную конструкцию, установленную на теле, и чистящими элементами являются щетинки, закрепленные на пластине посредством формования.

26. Зубная щетка по п.25, в которой пластины, стволы и опоры выполнены из смеси полипропилена и мягкого термопластичного эластомера.

27. Зубная щетка по п.25, в которой множество стручкообразных держателей содержит по меньшей мере три стручкообразных держателя.

28. Способ формирования зубной щетки, имеющей ручку и чистящую головку, содержащий образование унитарной конструкции формированием множества разнесенных стручкообразных держателей, каждый из которых имеет тонкий гибкий ствол и расширяющуюся наружу пластину с множеством щетинок, проходящих наружу от пластины и прикрепленных к пластине посредством формования, разнесенные стручкообразные держатели взаимосвязаны друг с другом опорой, единой с каждым стволом, для создания конструкции, обеспечение второй конструкции из ручки и части чистящей головки, и закрепление унитарной конструкции на части чистящей головки для завершения структуры чистящей головки установкой унитарной конструкции на части чистящей головки.

29. Способ по п.28, в котором унитарную конструкцию закрепляют на второй конструкции формовочным процессом впрыскивания в течение формовки второй конструкции.

30. Способ по п.28, в котором вторая конструкция включает дистальный участок основания, расположенный продольно с одной стороны унитарной конструкции дистально от ручки, и включает проксимальный участок основания, расположенный на противоположной стороне унитарной конструкции проксимально к ручке, и установку чистящих элементов как на дистальный, так и на проксимальный участки основания.

31. Способ по п.28, в котором унитарную конструкцию образуют по меньшей мере с тремя разнесенными стручкообразными держателями.

32. Способ по п.28, в котором пластину и ствол каждого стручкообразного держателя и опору выполняют из смеси полипропилена и мягкого термопластичного эластомера.