Электрическая зубная щетка

Электрическая зубная щетка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Эта заявка заявляет приоритет по предварительной заявке США №60/531071, поданной 19 декабря 2003 года, которая включена в данную заявку посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к области зубных щеток, а конкретнее изобретение относится к области зубных щеток с электрическим питанием.

Уровень техники

Большинство известных электрических зубных щеток используют единый носитель щетины, который запитывается или другим образом приводится в движение электрическим двигателем, встроенным в зубную щетку. Носители щетины в этих зубных щетках осуществляют множество различных движений. Например, общеизвестны носители щетины, которые осуществляют вращательные движения. Известны также носители щетины, которые движутся вперед и назад линейно в пределах плоскости щетки. Известны и носители щетины, которые движутся линейно перпендикулярно плоскости щетки, такие как в патенте США №5974615. Хотя такие щетки удовлетворительны в определенных отношениях, все еще существует потребность в улучшенной конструкции электрической зубной щетки.

Сделаны многочисленные попытки по улучшению конструкции, эффективности, эффективности чистки, простоты и (или) коммерческой жизнеспособности электрических зубных щеток. Одним из подходов является обеспечение множества носителей щетины с питанием. Большинство изготовителей сгруппировали множество наборов щетинок на конце щетки и встроили приводной механизм для одновременного вращения каждой из групп щетинок вместе. Примерные конструкции включают в себя описанные в патентах США №№3242516; 4156620; 4845795; 5088145; 5020179; 4827550 и 4545087, которые все включены сюда посредством ссылки.

Хотя носители щетины, которые осуществляют различные комбинации движения, описаны в предшествующей литературе, остается необходимость в обеспечении электрической зубной щетки с одним или более носителями щетины, которая обеспечивает дополнительные сочетания движения.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает в первом объекте электрическую зубную щетку, содержащую вытянутую ручку, имеющую размещенный в ней двигатель, и головку, имеющую продольную ось и подвижный носитель щетины, причем головка стационарна во время использования. То есть головка стационарна по отношению к ручке или части основного корпуса зубной щетки. Электрическая зубная щетка также содержит шейку, проходящую между ручкой и головкой. Зубная щетка также содержит вал, непосредственно связанный с подвижным носителем щетины и оперативно соединенный с двигателем. Движение вала вызывает колебание подвижного носителя щетины вокруг оси, в общем перпендикулярной продольной оси головки, и дополнительное возвратно-поступательное движение вдоль оси, в общем перпендикулярной продольной оси головки. Подвижный носитель щетины также содержит наклонную поверхность, расположенную на поверхности нижней стороны носителя. Дополнительно внутри внутренней части головки предусматривается стойка. Стойка располагается и конфигурируется таким образом, что наклонная поверхность и стойка сцепляются друг с другом с возможностью скольжения во время работы зубной щетки, чтобы таким образом приводить к возвратно-поступательному движению носителя щетины.

В еще одном объекте настоящее изобретение обеспечивает электрическую зубную щетку, содержащую вытянутую ручку, имеющую продольную ось, и размещенный в ней двигатель. Электрическая зубная щетка также содержит подвижную головку, имеющую вторую продольную ось и подвижный носитель щетины. Подвижная головка подвижна по отношению к ручке. Электрическая зубная щетка далее содержит подвижную шейку, проходящую между ручкой и головкой. Еще электрическая зубная щетка содержит вал, оперативно связанный с двигателем и с подвижным носителем щетины. Вал оперативно сцепляется с подвижной шейкой, так что движение вала вызывает колебание подвижного носителя щетины вокруг оси, в общем перпендикулярной второй продольной оси головки. Движение вала также приводит к движению подвижной шейки и подвижной головки в направлении, в общем перпендикулярном продольной оси ручки.

В еще одном объекте настоящее изобретение обеспечивает электрическую зубную щетку, содержащую вытянутую ручку, имеющую продольную ось, и размещенный в ней двигатель. Электрическая зубная щетка также содержит подвижную головку, имеющую вторую продольную ось и подвижный носитель щетины, причем подвижная головка подвижна по отношению к ручке. Электрическая зубная щетка также содержит подвижную шейку, проходящую между ручкой и головкой. Еще электрическая зубная щетка содержит вал, оперативно связанный с двигателем и с подвижным носителем щетины. Вал оперативно сцепляется с подвижной шейкой, так что двигатель придает только единственное движение валу, и при этом движение вала вызывает колебание подвижного носителя щетины вокруг оси, в общем перпендикулярной второй продольной оси головки. Далее движение вала приводит к движению подвижной шейки и подвижной головки в направлении, в общем перпендикулярном продольной оси ручки.

В еще одном объекте настоящее изобретение обеспечивает электрическую зубную щетку, содержащую вытянутую ручку, имеющую продольную ось, и размещенный в ней двигатель. Зубная щетка также содержит подвижную головку, имеющую вторую продольную ось и подвижный носитель щетины. Подвижная головка подвижна по отношению к ручке. Зубная щетка далее содержит подвижную шейку, проходящую между ручкой и головкой. Еще электрическая зубная щетка содержит вал, оперативно связанный с двигателем и с подвижным носителем щетины, причем вал оперативно сцепляется с подвижной шейкой. Движение вала вызывает колебание подвижного носителя щетины вокруг оси, в общем перпендикулярной второй продольной оси головки. Дополнительно движение вала вызывает движение подвижной шейки и подвижной головки в направлении, в общем перпендикулярном продольной оси ручки вокруг центра вращения на конце шейки, близком к ручке.

В еще одном объекте настоящее изобретение обеспечивает электрическую зубную щетку, содержащую вытянутую ручку, имеющую продольную ось, и размещенный в ней двигатель. Электрическая зубная щетка также содержит подвижную головку, имеющую вторую продольную ось и подвижный носитель щетины, причем подвижная головка подвижна по отношению к ручке. Электрическая зубная щетка далее содержит подвижную шейку, проходящую между ручкой и головкой. Еще электрическая зубная щетка содержит вал, оперативно связанный с двигателем и с подвижным носителем щетины, так что вал периодически сцепляется и расцепляется с подвижной шейкой. Движение вала вызывает колебание подвижного носителя щетины вокруг оси, в общем перпендикулярной второй продольной оси головки, и при этом периодическое сцепление и расцепление с валом вызывает движение подвижной шейки и подвижной головки в направлении, в общем перпендикулярном продольной оси ручки.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение может принимать форму в различных компонентах и компоновках компонентов и в различных методах, способах или процедурах и в порядке шагов. Чертежи, на которые даются ссылки, приведены только в целях иллюстрирования предпочтительных вариантов осуществления, они не обязательно в масштабе, и их не следует толковать как ограничивающие настоящее изобретение.

Думается, что настоящее изобретение будет лучше понято из следующего описания при рассмотрении его вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 является перспективным видом предпочтительного варианта осуществления зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующим различные планы и их ориентацию по отношению к зубной щетке.

Фиг.2 является частичным покомпонентным изображением головной части предпочтительного варианта осуществления зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 является видом сбоку первого носителя щетины, использующегося в предпочтительном варианте осуществления зубной щетки, изображенной на Фиг.2.

Фиг.4 является видом нижней стороны первого носителя щетины, показанного на Фиг.3.

Фиг.5 является перспективным видом частично собранной головной части предпочтительного варианта осуществления зубной щетки.

Фиг.6 является множеством видов головной части предпочтительного варианта осуществления зубной щетки, иллюстрирующих смещение первого носителя щетины во время работы щетки.

Фиг.7 является видом спереди головной части другого предпочтительного варианта осуществления зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.8 является видом спереди головной части еще одного предпочтительного варианта осуществления зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.9 является видом спереди головной части еще одного предпочтительного варианта осуществления зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.10 является частичным фрагментарным видом сбоку головной части еще одного предпочтительного варианта осуществления зубной щетки во время первого направления движения совершающего возвратно-поступательное движение ведущего вала в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.11 является частичным фрагментарным видом сбоку зубной щетки, изображенной на Фиг.10, во время второго направления движения ведущего вала.

Фиг.12 является детальным частичным видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим сцепление между ведущим валом и направляющим элементом, используемым в зубной щетке, изображенной на Фиг.10.

Фиг.13 является частичным фрагментарным видом сбоку зубной щетки, показанной на Фиг.10 и 11, имеющей предусмотренный вторичный стабилизирующий элемент.

Фиг.14 является частичным фрагментарным видом сбоку еще одного предпочтительного варианта осуществления зубной щетки, использующей ведущий вал орбитального движения в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.15 является видом нижней стороны шеечной и головной части зубной щетки, изображенной на Фиг.14.

Фиг.16 является видом нижней стороны шеечной и головной части другого варианта зубной щетки, изображенной на Фиг.14.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Как будет понятно, настоящее изобретение направлено на электрические зубные щетки, включающие в себя электрические зубные щетки, имеющие сменные наконечники головок щеток, сменные носители щетины, и электрические зубные щетки, имеющие один или более носителей щетины. В частности, настоящее изобретение направлено на электрическую зубную щетку с двумя носителями щетины, каждый из которых приводится в движение электрическим двигателем, встроенным в тело зубной щетки.

Конкретно настоящее изобретение может использоваться в сочетании с электрическими зубными щетками, головками щеток и носителями щетины, включающими в себя валы, которые вращаются, колеблются, движутся по орбите или совершают возвратно-поступательные движения (а также их сочетания), чтобы придать движение первому и второму носителям щетины. Кроме того, настоящее изобретение может использоваться в комбинации с электрическими зубными щетками, головками щеток и носителями щетины, где вал оперативно соединен и с первым, и со вторым носителями щетины, или только с одним из носителей щетины. В последнем случае носители щетины сами взаимно соединены таким образом, что движение придается тому носителю щетины, который не присоединен непосредственно к валу.

Прежде чем описывать различные зубные щетки предпочтительных вариантов изобретения, следует определить различные типы движений, на которые здесь делаются ссылки. Как используется здесь, термин «угловое движение» относится к любому угловому перемещению. «Линейное движение» - это движение по прямой или практически прямой линии или направлению. «Преимущественно линейное движение» описано ниже. «Криволинейное движение» - это движение, которое не является ни совершенно линейным, ни совершенно угловым, но является комбинацией обоих (например, криволинейным). Эти движения могут быть постоянными или периодическими. Постоянное движение относится к движению, которое не меняет направления или траектории (т.е. является однонаправленным). Периодическое движение относится к движению, которое меняет направление или траекторию. Постоянное угловое движение (т.е. движение, которое имеет протяженность 360 градусов или более), которое имеет практически форму круга, обозначается как вращательное движение. Периодическое угловое движение - это движение, которое имеет протяженность менее 360 градусов и обозначается как колебательное движение. Криволинейные движения также могут быть либо постоянными (т.е. однонаправленными), либо периодическими (т.е. менять направление). Периодическое линейное движение обозначается как «возвратно-поступательное движение». Орбитальное движение - это в целом вращательное движение тела вокруг точки, которая отлична от центральной точки этого тела.

Описанные выше движения также могут происходить вдоль одной или более осей носителя щетины. Соответственно движение описывается здесь как одно-, дву- или трехмерное движение, в зависимости от числа осевых координат, требующихся, чтобы описать положение носителя щетины во время его движения. Оси, X, Y и Z, показаны на Фиг.1. Одномерное движение - это движение, которое может быть описано единственной координатой (например, координатами X, Y или Z). Как правило, только линейное движение может быть одномерным. Например, периодическое линейное движение практически только по оси Y является одномерным движением (обозначаемым здесь как «пульсирующее движение»). Двумерное движение - это движение носителя щетины, которое требует двух координат (например, координат Х и Y), чтобы описать траекторию движения носителя щетины. Угловое движение, которое происходит в одной плоскости, является двумерным движением. Трехмерное движение - это движение носителя щетины, которое требует трех координат (например, координат X, Y и Z), чтобы описать траекторию движения носителя щетины. Примером трехмерного движения является движение носителя щетины по спирали.

Фиг.1 является перспективным видом зубной щетки 2 в предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением. Зубная щетка 2 содержит вытянутое тело 10, имеющее ручку 30, головку 50 и шейку 40, проходящую между ручкой 30 и головкой 50. По внешней части тела 10 предусматривается или делается доступным выключатель 20. Как будет понятно, выключатель 20 приводит в действие электрический двигатель, содержащийся внутри тела 10 зубной щетки 2. Двигатель (не показан) и приводной механизм, как описан здесь (не показан), обеспечивают силовой привод для одного или более носителей щетины, расположенных около удаленного от центра конца зубной щетки. Конкретно зубная щетка 2 также включает в себя первый носитель щетины 60 и второй носитель щетины 70. Первый носитель щетины 60 расположен рядом с наиболее удаленным от центра концом 52 головки 50. Как более подробно описано здесь, после активации приводного механизма первый и второй носители щетины осуществляют определенную комбинацию движений. Движения лучше всего описываются в терминах осей X, Y и Z и плоскостей, которые содержат эти оси. Как указано здесь, эти плоскости обозначаются как плоскость X, плоскость Y или плоскость Z.

Ось Х обычно обозначается здесь как продольная ось и обычно проходит по продольному направлению (как видно на виде сверху зубной щетки) головки зубной щетки или носителя щетины. Продольная ось головки зубной щетки или носителя щетины может совпадать с продольными осями шейки и (или) ручки зубной щетки, хотя это не обязательно должно быть так, например, когда головка зубной щетки расположена под углом по отношению либо к шейке, либо к ручке зубной щетки. В некоторых описанных здесь вариантах осуществления компонент головки и (или) шейки может иметь продольную ось, отличную от продольной оси ручки. В этом случае продольная ось ручки может обозначаться как первая продольная ось, а ось головки и (или) шейки - как вторая продольная ось. Ось Y перпендикулярна оси Х и обычно делит головку зубной щетки на ее левую и правую половины. Ось Z является ортогональной или перпендикулярной осям Х и Y.

Плоскость Х содержит ось Х и обычно обозначается здесь как плоскость зубной щетки или как плоскость головки зубной щетки. Эта плоскость обычно проходит по продольному направлению зубной щетки или головки зубной щетки. Плоскость Y содержит ось Y и проходит сквозь зубную щетку и является перпендикулярной плоскости X. Плоскость Y либо делит на две части зубную щетку или является параллельной плоскости, которая делит зубную щетку. Плоскость Z перпендикулярна и плоскости X, и плоскости Y.

Кроме того, полезно обратиться к терминологии, использующейся в описании зубных щеток и носителей щетины предпочтительных вариантов осуществления. Как используется здесь, термин «направленный вперед» относится к направлению от ручки к головке, а термин «направленный назад» относится к направлению от головки к ручке. Продольное направление - это направление, которое в общем соответствует продольной оси или оси X, но которое может не лежать в той же плоскости, что и ось. Например, продольные оси вала и носителя могут не лежать в той же плоскости, но в общем проходить в том же направлении на виде сверху. Подобным же образом, шейка и головка, которые расположены под углом по отношению друг к другу, могут не иметь продольных осей, лежащих в одной и той же плоскости, но имеют оси, которые проходят в одном и том же общем продольном направлении на виде сверху. Многие из электрических зубных щеток предпочтительных вариантов осуществления имеют, как правило, вытянутую головку с продольной осью, проходящей через ее самое длинное измерение. Эта ось обычно проходит в том же общем направлении, что и продольные оси шейки зубной щетки и (или) вала. Эта ось обычно обозначается как продольная ось зубной щетки. Под фразой «то же общее направление» предполагается некоторое угловое отклонение между осями. Здесь также делаются различные ссылки на «плоскость зубной щетки». Как будет понятно, это обычно плоскость, в которой лежит продольная ось головки зубной щетки.

Как описано здесь, первый носитель щетины - это носитель щетины, который расположен на наиболее удаленном от центра конце зубной щетки. Второй носитель щетины - это следующий носитель щетины, расположенный рядом с первым носителем щетины или близко от него и расположенный сзади по отношению к нему. Третий носитель щетины находится рядом со вторым носителем щетины и расположен сзади второго носителя щетины. Четвертый носитель щетины расположен позади третьего, и так далее.

В общем зубные щетки предпочтительных вариантов осуществления в соответствии с настоящим изобретением содержат вытянутое полое тело, которое вмещает двигатель с электрическим питанием и приводной механизм, который используется для приведения в движение одного, двух или более подвижных носителей щетины. Вытянутое полое тело также включает в себя внутренний отсек для содержания одного или нескольких аккумуляторов для питания двигателя. На внешней области тела предусматриваются один или несколько выключателей для активации двигателя и приводного механизма. Как будет понятно, предусматривается съемная заглушка для загораживания внутреннего отсека и обеспечения изоляции от внешних агентов для компонентов внутри тела зубной щетки. Как здесь описано подробно, зубные щетки предпочтительных вариантов осуществления содержат один, два или более подвижных носителей щетины. Каждый из носителей щетины осуществляет определенные типы движения, и получающиеся комбинации движений обеспечивают уникальную эффективность чистки.

Как отмечено, электрические зубные щетки предпочтительных вариантов осуществления содержат один или несколько носителей щетины, которые приводятся в движение электрическим двигателем и приводным механизмом, встроенными в зубную щетку. Предпочтительно эти зубные щетки используют два носителя щетины, каждый из которых осуществляет движение, отличное от движения другого носителя щетины.

Фиг.2 показывает предпочтительную конфигурацию сборки между первым носителем щетины 60 и головной и шеечной, т.е. 50 и 40 соответственно, частями зубной щетки 2 предпочтительного варианта осуществления. Первый носитель щетины 60 включает в себя основание 110, имеющее множество щетинок 114, которые выходят из него наружу. Внутри внутренней части головки 50 находится приемник 126 рукава. Приемник 126 рукава предпочтительно имеет форму цилиндрической проекции, определяющей внутреннюю сопряженную поверхность 128. Сопряженная поверхность 128 адаптирована для вмещения рукава 122. Рукав 122, в свою очередь, имеет размер, позволяющий вместить ось 118, расположенную во внутренней части рукава 122. На протяжении между приемником 126 рукава и наиболее удаленным от центра концом 52 головной части 50 предпочтительно располагается направляющий элемент или стойка 140. Направляющий элемент 140 определяет направляющую поверхность 142, описанную более подробно здесь.

Фиг.3 является подробным видом сбоку первого носителя щетины 60. Вдоль нижней стороны основания 110 первого носителя щетины проходит кулачок 150 первого носителя щетины. Кулачок 150 определяет кулачковую поверхность или скат 152, обычно проходящий между первым местоположением 152а и вторым местоположением 152b на кулачковой поверхности 152. Также из нижней стороны основания 110 первого носителя щетины выступает сцепляющий элемент 156. Сцепляющий элемент адаптируется для скрепления или иного сцепления с ведущим валом, описанным более подробно здесь. Сцепляющий элемент 156 может иметь различные формы, помимо цилиндрической проекции, изображенной на чертежах. Предпочтительно, чтобы ведущий вал прямо соединялся с носителем и наиболее предпочтительно путем прямого соединения со сцепляющим элементом. Под «прямым» соединением понимается то, что вал соединяется с носителем во время всех фаз или случаев движения ведущего вала. Сцепляющий элемент 156 также может служить останавливающим элементом, также описанным более подробно здесь.

Фиг.4 показывает нижнюю сторону основания 110 первого носителя щетины 60. Кулачок 150 предпочтительно имеет форму дуговидного элемента, проходящего около центра основания 110, на котором расположена ось 118. Первое и второе местоположения 152а и 152b соответственно наклонной поверхности 152 показаны на Фиг.4. Подобным же образом будет понятно, что сцепляющий элемент 156 также может служить останавливающим элементом, также описанным более подробно здесь.

Фиг.5 является подробным перспективным видом частичного покомпонентного изображения головной части 50 и шеечной части 40 зубной щетки 2 предпочтительного варианта осуществления. На этом виде первый носитель щетины 60 показан прикрепленным и (или) поддерживаемым с возможностью вращения на головке 50 осью 118, принятой в приемнике 126. Кроме того, отметим, что кулачок 150 сцепляется с направляющей поверхностью 142 направляющего элемента 140. В частности, кулачковая поверхность 152 (не показана) находится в контакте с направляющей поверхностью 142.

Фиг.6 показывает соответствующие движения, которые осуществляет первый носитель щетины 60 во время работы зубной щетки 2 предпочтительного варианта осуществления. Понятно, что верхние вертикальные боковые проекции соответствуют видам снизу головки щетки. Понятно, что нижние виды головки щетки являются условными видами и отображают нижнюю сторону основания носителя 110, кулачка 150 и направляющего элемента или стойки 140, как будто нижняя сторона головки 50 прозрачная. Крайние слева виды изображают зубную щетку во время первой фазы в процессе ее работы, а крайние справа виды показывают положение компонентов щетки во время второй фазы работы зубной щетки. В частности, зубная щетка 2 предпочтительного варианта осуществления включает в себя ведущий вал 90. Наиболее удаленный от центра конец ведущего вала 90 соединяется со сцепляющим элементом 156. В целях ясности, это соединение не показано. Предпочтительно ведущий вал 90 осуществляет возвратно-поступательное движение во время работы зубной щетки 2. При движении ведущего вала 90 в направлении стрелки, показанной на нижней левой схеме, т.е. в направлении стрелки J, основание 110 первого носителя щетины вращается в направлении стрелки К. Это вращение вокруг центра или оси 118 обеспечивает движение основания 110 в направлении стрелки L, показанной на верхней левой схеме. При движении ведущего вала 90 в направлении стрелки М, показанной на нижней правой схеме, основание 110 вращается в направлении стрелки N вокруг оси 118. Это вращательное движение побуждает носитель 60 и, в частности, его основание 110 двигаться в сторону от головки 50 в направлении стрелки О, показанной на верхней правой схеме. Сцепляющий элемент 156 может служить останавливающим элементом для предотвращения чрезмерного вращения или избыточного колебания основания 110 во время работы. То есть сцепляющий элемент 156 может служить для обеспечения того, что направляющая поверхность 142 остается в контакте с кулачковой поверхностью 152. Обычно, после того как носитель 60 смещается наружу на расстояние D в направлении стрелки О, приложение усилия к головке щетки пользователем во время операции чистки вызывает смещение и возврат носителя 60 в направлении стрелки L. Настоящее изобретение включает в себя варианты осуществления, в которых пружина или другой смещающий элемент используется для возвращения или способствует возвращению носителя 60 к головке щетки в направлении стрелки L.

Из Фиг.3 и 4 понятно, что конфигурация, форма и размер кулачка 150 может различаться в зависимости от степени желаемого пульсирующего движения, частоты и длины хода возвратно-поступательного движения ведущего вала 90 и других факторов. Например, угол наклона наклонной поверхности 152, особенно между местоположениями 152а и 152b, может быть постоянным углом или может быть переменным углом в отношении плоскости Х щетки. Понятно, что если переменный угол или другая нелинейная конфигурация используются для наклонной поверхности 152, характеристики пульсаций носителя 60 могут быть легко изменены. Кроме того, разница в высоте между местоположениями 152а и 152b, показанная расстоянием Н, изображенным на Фиг.3, прежде всего определяет расстояние D, изображенное на Фиг.6. Обычно, это расстояние может составлять от, в качестве нижнего предела, примерно 0,1 мм, более предпочтительно примерно 0,5 мм, более предпочтительно примерно 0,75 мм, более предпочтительно примерно 1 мм, более предпочтительно примерно 1,5 мм, до, в качестве верхнего предела, примерно 5,0 мм, более предпочтительно примерно 4,0 мм, более предпочтительно примерно 3,0 мм и более предпочтительно примерно 2,5 мм.

Зубная щетка предпочтительного варианта осуществления может использовать любую комбинацию носителя щетины с дальнейшей комбинацией с наборами или матрицами статичных щетинок. Например, Фиг.7 показывает вариант осуществления другой зубной щетки 2а предпочтительного варианта осуществления, имеющей головку 50а и шейку 40а. Первый носитель щетины 60а расположен на наиболее удаленном от центра конца головки 50а. Множество статичных щетинок 80а расположено в другом месте на головке 50а.

Фиг.8 показывает зубную щетку 2b предпочтительного варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением. Зубная щетка 2b содержит головку 50b и шейку 40b. На головке 50b расположен первый носитель щетины 60b и второй носитель щетины 70b.

Фиг.9 показывает другую зубную щетку 2с предпочтительного варианта осуществления. Зубная щетка 2с включает в себя головку 50с и шейку 40с. Второй носитель щетины 70с расположен рядом или вблизи от первого носителя щетины 60с. Набор статичных щетинок 80с расположен между вторым носителем щетины 70с и шейкой 40с.

В каждом из вариантов осуществления, показанных на Фиг.7, 8 и 9, первый носитель щетины 60а, 60b и 60с предпочтительно осуществляет ту же комбинацию движений, которая описана здесь для носителя щетины 60 зубной щетки 2. То есть при работе зубной щетки 2а, 2b или 2с носитель 60а, 60b или 60с осуществляет как колебательное, так и пульсирующее движение.

Понятно, что вторые носители щетины, например носители 70b и 70с, или любые из дополнительных носителей, таких как третий или четвертый носитель, могут осуществлять любой тип движения. Предпочтительно предполагается, что второй носитель щетины осуществляет движение из стороны в сторону, т.е. в пределах плоскости X, и предпочтительно, чтобы это движение было возвратно-поступательным движением. Альтернативно также является предпочтительным, чтобы второй носитель щетины осуществлял возвратно-поступательное движение, которое в общем параллельно продольной оси головки и (или) продольной оси ручки зубной щетки. Настоящее изобретение также включает в себя варианты осуществления, в которых второй носитель щетины пульсирует одинаково с первым носителем. Кроме того, настоящее изобретение включает в себя варианты осуществления, в которых второй носитель осуществляет колебательное и пульсирующее движение, а первый носитель и (или) другой носитель осуществляет какой-то тип движения. Как отмечено ранее, любой из носителей может осуществлять любой тип движения, такой как угловое движение, линейное движение, криволинейное движение и варианты этих типов движения.

Зубная щетка по настоящему изобретению также включает в себя варианты осуществления, в которых движение придается головке целиком и (или) по меньшей мере участку шеечной части зубной щетки. В этом отличие от ранее описанных вариантов осуществления, в которых только один или более носителей щетины, располагающихся на головке, осуществляют движение во время работы зубной щетки. Фиг.10 показывает такую зубную щетку 202 предпочтительного варианта осуществления, имеющую головку 250, ручку 230 и шейку 240, проходящую между ними. Как описано более подробно здесь, гибкий элемент 300 предпочтительно предусматривается между концом или основанием шейки 240 и ручкой 230. На головке 250 расположен первый носитель щетины 260 и второй носитель щетины 270. Ведущий вал 290 проходит внутри шейки 240 и предпочтительно осуществляет возвратно-поступательное движение во время работы щетки. Вдоль внешней периферии ведущего вала 290 расположен сцепляющий фланец 292. Сцепляющий фланец 292 расположен на таком месте на ведущем валу 290, что во время работы зубной щетки и возвратно-поступательного движения ведущего вала 290 фланец 292 периодически контактирует и предпочтительно сцепляется с направляющим элементом 242. Направляющий элемент 242 предпочтительно формируется так, что он проходит внутрь от внутренней поверхности шейки 240. Фиг.10 показывает, что во время движения ведущего вала 290 в направлении стрелки S фланец 292 периодически контактирует и сцепляется с направляющим элементом 242. Ввиду конфигурации направляющего элемента 242, описанной более подробно здесь, шейка 240 и головка 250 смещаются в направлении стрелки Т. Конкретнее смещение обычно происходит в угловом или вращательном движении вокруг точки F.

Фиг.11 показывает движение головки 250 и шейки 240 во время продолжающейся работы щетки и движения ведущего вала 290 в направлении стрелки U. Расцепление фланца 292 и направляющего элемента 242 приводит к движению головки в противоположном направлении, как показано в направлении стрелки V на Фиг.11.

Фиг.12 является подробным частичным видом в поперечном сечении соотношения между фланцем 292 ведущего вала 290 и направляющим элементом 242, проходящим от внутренней поверхности шейки 240. Предпочтительно направляющий элемент 242 определяет направляющую поверхность 244. Эта направляющая поверхность 244 контактирует с частью фланца 292 и вызывает смещение шейки 240 во время движения ведущего вала 290 вдоль продольной оси L. Направляющая поверхность 244 предпочтительно проходит под некоторым углом по отношению к продольной оси L ведущего вала 290. Этот угол обозначается как угол А, как показано на Фиг.12. Угол А может быть любым углом направляющей поверхности 244, который в результате периодического сцепления с фланцем 292 во время возвратно-поступательного движения ведущего вала 290 придает движение головке зубной щетки. Обычно, как нижняя граница, угол А составляет от примерно 5°, более предпочтительно примерно 10°, более предпочтительно примерно 20°, более предпочтительно примерно 30° и более предпочтительно примерно 40°. Как верхняя граница, угол А составляет примерно до 85°, более предпочтительно до примерно 80°, более предпочтительно до примерно 70°, более предпочтительно до примерно 60° и более предпочтительно до примерно 50°.

Понятно, что вместо фланца 292, являющегося отдельным компонентом ведущего вала 290 и поэтому требующего установки или прикрепления к нему, фланец 292 может быть образован зацело с ведущим валом 290.

Фиг.13 показывает вариант конфигурации зубной щетки 202 предпочтительного варианта осуществления. В этой альтернативной версии второй элемент 246 предусматривается внутри шеечной части 240. Этот вторичный элемент 246 обеспечивает содействие и способствует выравниванию ведущего вала 290 во время возвратно-поступательного движения ведущего вала 290.

Зубные щетки предпочтительных вариантов осуществления могут также использовать приводной механизм, в котором ведущий вал 290 осуществляет движение орбитального типа, а не возвратно-поступательное движение. Например, как показано на Фиг.14 и 15, ведущий вал 290, осуществляя орбитальное движение, вращается вокруг центральной точки С, показной на Фиг.15, в общем по пути Р. На Фиг.14 видно, что, когда ведущий вал 290 вращается таким образом, он периодически контактирует и предпочтительно сцепляется с первым орбитальным направляющим элементом 245, проходящим от внутренней части шейки 240. Этот контакт и сцепление смещают шеечную часть и головную часть, как описано ранее. В то время как ведущий вал 290 продолжает движение по своему пути Р и расцепляется с элементом 245, головная часть и шеечная часть возвращаются в свои прежние положения. В предпочтительном объекте ведущий вал 290 осуществляет единственное движение. То есть, когда ведущий вал 290 осуществляет орбитальное движение вокруг центральной точки С, вал 290 не осуществляет какого-либо другого движения, такого как линейное смещение любого или обоих его концов, либо какого-либо отклонения от круговых путей, возникающих вследствие орбитального движения.

Еще одна альтернативная версия изображена на Фиг.16. В этой альтернативной версии предусматриваются множество направляющих элементов, таких как первый орбитальный направляющий элемент 245 и второй орбитальный направляющий элемент 247.

На Фиг.10 и 11 понятно, что первое направление движения головки щетки 250 прежде всего определяется сцеплением между ведущим валом 290 или даже его фланцем 292 и направляющим элементом 242. Второе направление движения, т.е. в общем противоположное направление по отношению к первому направлению, прежде всего определяется освобождением от предыдущего нагружения гибкого элемента 300. Это свойство обозначается здесь как возврат смещения. Во время первого направления движения головки 250 и шейки 240, такого как в направлении стрелки Т, показанной на Фиг.10, область 300b элемента 300 сжимается и противоположная область 300а элемента 300 помещается под давление. Во время второго направления движения головки 250 и шейки 240 щетки, такого как в направлении стрелки V, показанной на Фиг.11, головка 250 и шейка 240 движутся, в то время как гибкий элемент 300 возвращается в свою предыдущую конфигурацию. Жесткость, упругость, а также степень и легкость (или сопротивление) деформации гибкого элемента 300 могут выбираться по желанию. Далее предполагается, что одна или более областей элемента 300, таких как области 300а и (или) 300b, могут иметь различные физические характеристики для обеспечения желаемых аспектов движения во время работы зубной щетки.

Предшествующее описание в общем является описанием для конфигурации шейки, использующей единый внутренний направляющий элемент 242. Предпочтительно направляющий элемент 242 обеспечивается в делаемой плоскости движения, в которой движутся головка 250 и