ЗУБНАЯ ЩЕТКА Российский патент 2000 года по МПК A46B7/06 A46B9/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к зубным щеткам, а более конкретно - к зубным щеткам, которые содержат гибкую головку щетки с, в общем случае, вогнутой поверхностью щетины (т.е. поверхностью, задаваемой свободными концами щетины), чтобы приспособить зубную щетку к изгибу зубов человека.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Конфигурация зубов человека требует, чтобы идеальный контур щетины зубных щеток при чистке буккальных (щечных), или наружных, поверхностей зубов был вогнутым и чтобы идеальный контур щетины при чистке лингвальных (язычных), или внутренних, поверхностей зубов был выпуклым. Большая часть щеток снабжена цельной головкой, сравнимой по толщине с рукояткой и, следовательно, являющейся относительно жесткой, и имеющей фиксированную кривизну или конфигурацию. Однако в некоторые щетки может вводиться средство, позволяющее головке прогибаться относительно рукоятки, которое описано, например, в заявке на Европейский патент N 371293 A. Тем не менее, такие щетки имеют ограниченную эффективность. Известны другие щетки, которые имеют несколько изменяемых, но фиксированных конфигураций. Такими регулируемыми зубными щетками часто трудно пользоваться и они могут быть ненадежными.

Еще один недостаток известных щеток заключается в том, что достаточно сильное надавливание щеткой на зубы, обеспечивающее хорошую чистку, создает опасность повреждения или дискомфорта для более мягких прилегающих десен. До определенной степени этот недостаток может быть устранен видоизменением конфигурации щетки или изменением жесткости щетины или длины, хотя опять-таки единственная конфигурация не может быть оптимальной для всех ситуаций.

В патенте США N 4712267 A, выданном Ченгу, раскрыта преобразуемая зубная щетка, содержащая S-образную удлиненную рукоятку из сохраняющего форму материала, имеющую криволинейные концевые области противоположной кривизны, гибкий щеточный узел с щетиной и средство для установки гибкого щеточного узла на рукоятку, обеспечивающее продольное перемещение узла вдоль рукоятки. Криволинейные участки рукоятки изгибают гибкий узел и щетину и придают им вогнутую или выпуклую конфигурацию, которая соответствует криволинейной конфигурации рукоятки.

В заявке на Европейский патент N 454625 A, принадлежащей компании Warner-Lambert Company, описана зубная щетка с регулируемой кривизной, головка которой имеет форму петли. Кулачок, или механизм скольжения, изменяет кривизну головки между вогнутой и выпуклой конфигурациями. В альтернативном варианте осуществления изобретения головка является общей частью рукоятки, выполненной в виде сжимаемой замкнутой петли, причем поверхность щетины имеет вогнутую конфигурацию, когда рукоятка находится в разжатом состоянии, и становится выпуклой, когда рукоятка сжата.

В заявке на Европейский патент N 577656 A, принадлежащей фирме Lingner & Fischer GmbH, раскрыта зубная щетка, имеющая рукоятку, и на одном конце ее (рукоятки) - несущую щетину головку, при этом головка выполнена в виде двух или большего количества сегментов, гибко и упруго связанных друг с другом и/или с рукояткой, причем один сегмент или большее количество сегментов выполнены несущими щетину. В одном воплощении указанное достигается использованием поперечных, а факультативно - продольных, канавок на поверхности головки, противоположной щетине. В случае приложения давления при использовании головка щетки может принимать выпуклую конфигурацию. В другом воплощении рукоятка переходит в оправку, с внутренней частью которой упруго связана головка. Головка щетки принимает вогнутую конфигурацию, когда давление прикладывается к центру головки.

Хотя в вышеописанных зубных щетках предусмотрены головки щетки с некоторой степенью гибкости, ни одна из них не является полностью удовлетворяющей требованиям, в частности они не способны принимать выпуклую и вогнутую конфигурацию в рамках одного воплощения или они требуют от пользователя умелого обращения или даже искусства.

Поэтому целью этого изобретения является создание зубной щетки с головкой, которая может гибко приспосабливаться к выпуклой или к вогнутой поверхности зубов и которая обеспечивает хорошую чистку, а также удобна в изготовлении и в использовании.

Дополнительной целью изобретения является создание зубной щетки, которая может эффективно чистить зубы с минимальным повреждением прилегающей десенной ткани.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предусматривается зубная щетка, имеющая рукоятку и упругогибкую, несущую щетину головку, в которой при нахождении зубной щетки в обычной, свободной от напряжения, конфигурации свободные концы щетины, лежащие вдоль продольной и/или поперечной оси щетки, образуют, в общем случае, вогнутый профиль.

Головка зубной щетки согласно этому изобретению, будучи гибкой, может изгибаться в процессе чистки зубов так, что приспосабливается к различным профилям зубов, присущим отдельным пользователям. В частности, гибкая головка зубной щетки согласно настоящему изобретению имеет в обычной, свободной от напряжения, конфигурации профиль щетины, приспособленный к буккальной (щечной) поверхности зубов, но по меньшей мере в предпочтительных воплощениях способна плавно изгибаться, проходя через плоское состояние к выпуклой конфигурации, чтобы приспособиться к лингвальной (язычной) поверхности зубов в общем случае лучше, чем это происходит в известных зубных щетках с жесткой головкой. Таким же путем головка может быть приспособлена к тому, чтобы внешние ряды щетины стали способными отгибаться от центра с целью ограничения давления, прикладываемого к деснам, когда головка щетки давит на зубы. Во всех случаях головка является упругой, вследствие чего, когда приложенная сила устраняется, головка щетки возвращается к своей первоначальной конфигурации.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Зубные щетки согласно изобретению имеют форму удлиненной рукоятки, снабженной упругогибкой, несущей щетину головкой в качестве основного элемента. По меньшей мере первая часть головки выполнена в виде принадлежащей рукоятке консольной части. По меньшей мере одна область этой части головки является достаточно тонкой, чтобы головка изгибалась под действием обычных сил, возникающих при чистке. Предпочтительно, чтобы головка дополнительно содержала одну область или большее количество областей из другого, эластомерного, материала, образованных на или вокруг первой части головки, при этом в целом головка имеет обычную, в общем случае уплощенную форму, но остается гибкой по сравнению с известной щеткой. Под гибкостью в данном случае понимается то, что, когда обычная при чистке сила (2-4 Н) прикладывается к одному концу головки, а другой конец сохраняется закрепленным, то конец, к которому приложена сила, будет отклоняться на угол по меньшей мере 1^o (угол изгиба). В предпочтительных воплощения угол изгиба составляет по меньшей мере 5^o, более предпочтительно, если он по меньшей мере 10^o и может достигать 45^o и даже быть больше. В наиболее предпочтительных воплощениях угол изгиба такой, что головка способна изгибаться до выпуклой конфигурации. По меньшей мере одна поверхность головки снабжена прикрепленной к ней щетиной.

Рукоятка зубной щетки согласно изобретению и та часть головки, которая является продолжением рукоятки, могут быть изготовлены из материалов, которые известны в производстве зубных щеток, преимущественно из пластмассы. Подходящие пластмассы включают, например, полиамиды и полипропилены. Примером соответствующего полипропилена является материал полипропилен PM 1600 (предлагаемый фирмой Shell), имеющий модуль упругости (в соответствии с MOC 178) 1500 МПа и число A твердости (в соответствии с MOC 868) по Шору 75. Сама рукоятка является в общем случае жесткой и может иметь форму, обычную для производства зубных щеток. Факультативно рукоятка может иметь шейку, которая является более гибкой, чем остальная часть рукоятки, как это известно из уровня техники, при условии, что она достаточно жесткая, чтобы при пользовании, когда к готовке прикладывается сила, в частности при чистке зубов, головка могла все же изгибаться тем способом и в тех пределах, которые описаны выше.

В предпочтительном аспекте изобретения головка имеет одну несущую щетину поверхность или большее количество таких поверхностей и по меньшей мере одна несущая щетину поверхность головки образует в общем случае вогнутую конфигурацию, когда щетка находится в обычном, ненапряженном состоянии. Поверхность головки может быть вогнутой вдоль одной или обеих осей из поперечной и продольной осей головки. Когда поверхность вогнута вдоль продольной оси, радиус кривизны может изменяться по длине головки. Предпочтительным является радиус кривизны о 10 до 500 мм, более предпочтительным - от 15 до 250 мм, особенно предпочтительным - от 25 до 150 мм.

В одном воплощении первая часть головки содержит одну или более консольных частей, которые представляют собой одно целое с рукояткой и имеют такую толщину, что достигается необходимая гибкость при сохранении конструктивной целостности головки в ожидаемых условиях. Консольные части в общем случае и по существу тоньше, чем рукоятка. Предпочтительно иметь только одну такую консольную часть. Толщина головки может изменяться по ее длине для управления профилем, который получается, когда головка изгибается под действием внешних изгибающих сил. В этом воплощении консольные части головки по меньшей мере частично, что предпочтительно, или полностью, что более предпочтительно, окружены эластомерным материалом, при этом указанный материал также заполняет любые зазоры между множеством консольных частей. Консольные части могут снабжаться несколькими поверхностными ребрами или элементами для улучшения адгезии эластомера.

В дальнейших воплощениях головка имеет пару противоположных поверхностей с щетиной, расположенной на одной поверхности из указанной пары, и та же самая и/или противоположная поверхность снабжены (а) одной или более линейными или нелинейными канавками. Канавки образуют тонкие шарниры, которые делают головку гибкой, при этом участки головки между канавками сравнимы по толщине с известной негибкой головкой.

Канавки могут быть ориентированы в общем случае поперек или параллельно продольной оси рукоятки и могут следовать в общем случае по криволинейным или зигзагообразным траекториям. В частности, канавки могут проходить по головке в продольном направлении, чтобы давать возможность внешним продольным рядам щетины отгибаться от внутренних рядов. Предпочтительно создавать продольные канавки вместо поперечных канавок или в дополнение к ним, чтобы головка могла изгибаться вдоль продольной оси.

Канавки могут быть переменной ширины и глубины, а расстояния между канавками также могут изменяться. Таким путем можно видоизменять гибкость головки по длине и/или по ширине. Но таким путем предпочтительно изменять только поперечные канавки.

Одна канавка или большее количество канавок (предпочтительно, когда все) могут быть полностью или частично заполнены эластомерным материалом. Таким путем также можно изменять гибкость и/или упругость головки, а степень загрязнения канавок, например осадками зубной пасты, можно уменьшить или полностью исключить. Цвет эластомерного материала может быть таким же, как и материала головки, или может отличаться, посредством чего образуются характерные полоски или иначе узорчатый внешний вид.

Канавки могут быть в общем случае прямыми или могут следовать по криволинейным или зигзагообразным траекториям. Нелинейные канавки помогают устранять напряжения сжатия в эластомерном материале, заполняющем канавки, когда головка изгибается.

Подходящими эластомерными материалами являются термопластичные эластомеры с твердостью 30-80 по Шору, такие как сантопрен и термофлекс 75 (предлагаемый фирмой Plastic Technologie Service, Германия), имеющий модуль упругости (в соответствии с МОС 868) по Шору 80. Эластомеры могут быть смешаны, что необязательно, с подходящим пластификатором или с пенообразующим веществом, чтобы сделать их более сжимаемыми.

Щетина может быть изготовлена из любых материалов, хорошо известных из уровня техники. Подходящими щетинными материалами являются полиэфирная синтетическая пластмасса и найлон, такой как дюпонт-найлон 612. Предпочтительно, чтобы щетина имела круглое поперечное сечение, но также могут быть другие поперечные сечения, включая прямоугольное, шестиугольное и трехдолевое, но без ограничения ими. Более того, диаметр и длина щетины могут изменяться в пределах обычных размеров, известных специалистам в данной области техники, при условии, что когда щетка находится в ненапряженном состоянии, главная цель, заключающаяся в обеспечении в общем случае вогнутой поверхности щетины, все же удовлетворяется. Щетина в общем случае, как обычно, группируется в пучки и может быть прикреплена к головке щетки различными способами. Предпочтительными способами являются прошивка и вплавление. Щетина может быть введена как в консольную часть головки, так и в эластомерный материал. Подрезка щетины и закругление концов могут быть сделаны с использованием любых способов, обычно известных из уровня техники.

Зубная щетка согласно изобретению может использоваться для чистки зубов посредством выполнения с зубной щеткой исключительно известных действий, совершаемых рукой, предпочтительно способами, рекомендованными специалистами по гигиене зубов. Зубная щетка согласно настоящему изобретению может также использоваться как часть в зубных щетках с электроприводом или в качестве детской зубной щетки.

Теперь изобретение будет описано только с целью примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 - частичный вид сбоку первого воплощения изобретения, показывающий головку зубной щетки с поперечными канавками; хотя головка находится в ненапряженном состоянии и является плоской, но щетина подрезана до различной длины, вследствие чего поверхность щетины является вогнутой в продольном направлении;
фиг. 2 - аналогичный вид второго воплощения, показывающий головку зубной щетки, где первая часть выполнена в виде одной консольной части, представляющей собой одно целое с рукояткой и, кроме того, окруженной эластомером; головке предварительно придана такая форма, что она обычно является вогнутой в ненапряженном состоянии;
фиг. 3 - частичный вид сбоку третьего воплощения, показывающий снабженную канавками головку зубной щетки, поверхность которой является вогнутой в ненапряженном состоянии, и иллюстрирующий как головка зубной щетки может изгибаться от вогнутой конфигурации до выпуклой конфигурации, чтобы приспособиться к буккальной (щечной) и лабиальной (губной) поверхностям зубов (показанным в плане);
фиг. 4 - вид в плане головки зубной щетки, соответствующей четвертому воплощению изобретения и содержащей три тонкие продольные консольные части, окруженные эластомером; головка способна изгибаться относительно продольной и поперечной осей;
фиг. 5 - поперечное сечение головки, показанной на фиг. 4, по линии AA'; щетина обрезана таким образом, что поверхность щетины является обычно вогнутой вдоль поперечной оси;
фиг. 6 - вид в плане пятого воплощения, в котором головка снабжена поперечными и продольными канавками;
фиг. 7 - поперечное сечение головки зубной щетки, относящейся к шестому воплощению, с двумя продольными канавками на каждой поверхности; головке предварительно придана такая форма, что ее поверхность обычно является вогнутой вдоль поперечной оси; канавки заполнены эластомером;
фиг. 8 показывает, каким образом продольные внешние ряды щетины головки щетки, представленной на фиг. 7, могут отгибаться от десен под действием приложенной при чистке силы;
фиг. 9 и 10 - виды в плане головок, относящихся к дальнейшим воплощениям с поперечными зигзагообразными и волнообразными канавками, заполненными эластомером;
фиг. 11 - частичный вид в плане еще одного воплощения с головкой, имеющей поперечные канавки, при этом вдоль центральной линии головки канавки выполнены на всю глубину головки, вследствие чего образуются ряды приблизительно параллельных шарниров;
фиг. 12 - частичный вид сбоку еще одного воплощения, показывающий вид сбоку головки с переменной глубиной канавок, обеспечивающей повышенную гибкость вблизи шейки щетки.

Как указано на фиг. 1, головка 1 зубной щетки выполнена как одно целое с концом рукоятки 2. Головка 1 имеет две по существу параллельные поверхности, и на верхней поверхности расположена щетина, распределенная на множество пучков 3. Верхняя и нижняя поверхности имеют большое число в общем случае параллельных поперечных канавок 4, образующих тонкий гибкий шарнир 5 из материала головки. Щетина обрезана таким образом, что поверхность 6 щетины является вогнутой, когда щетка находится в обычном, ненапряженном, состоянии.

На фиг. 2 первая часть головки щетки образована одной утонченной и удлиненной консольной частью 7 рукоятки 2. Консольная часть окружена эластомером 8 таким образом, что в целом головка сравнима по толщине с известной щеткой. Головке предварительно придана вогнутая конфигурация, но с достаточной гибкостью, чтобы при обычных силах чистки щеткой головка могла изогнуться до выпуклой конфигурации. В этом примере пучки 3 щетины имеют приблизительно равную длину и вплавлены в эластомерный материал.

На фиг. 3 головке предварительно придана вогнутая конфигурация 9, идеально подходящая для чистки буккальной (щечной) поверхности 10 зубов. Поперечные канавки 4 обеспечивают гибкость головке щетки, вследствие чего при обычных силах чистки щеткой головка может изогнуться до выпуклой конфигурации 11, более подходящей для лабиальной (губной) поверхности 12 зубов. Канавки дополнительно могут быть заполнены эластомерным материалом различных цветов (что необязательно), чтобы придать головке своеобразный внешний вид.

На фиг. 4 и 5 головка 1 содержит множество консольных частей 13 рукоятки, окруженных эластомером 8 так, что общая форма головки является обычной, в то время как головка является гибкой в обоих направлениях, как в продольном, так и в поперечном направлении. Пучки 3 щетины показаны вплавленными в эластомер и обрезанными таким образом, что поверхность 6 щетины в общем случае является вогнутой.

На фиг. 6 головка 1 снабжена поперечными 4 и продольными 14 канавками. Канавки заполнены эластомером. Каналы 15 просверлены в одной поверхности головки в областях 16 нормальной толщины между канавками для того, чтобы разместить пучки щетины с помощью обычного способа прошивки.

На фиг. 7 и 8 головке 1 предварительно придана такая форма, что она обычно вогнута вдоль поперечной оси. Продольные канавки 14 на верхней и нижней поверхностях головки обеспечивают гибкость. Таким путем внешние ряды пучков 17 щетины могут отгибаться от десен 18, когда зубы 19 чистят, и тем самым исключается повреждение десны.

На фиг. 9 и 10 показаны головки с нелинейными поперечными, заполненными эластомером канавками. Канавки имеют конфигурацию шевронов 20 или волн 21. В обоих случаях канавки придают щетке своеобразный внешний вид и, кроме того, помогают устранять напряжение сжатия в эластомерном материале внутри канавок, когда щетка изгибается. На фигурах показана обратная сторона головки, которая сжимается, когда головка щетки изгибается до выпуклой конфигурации.

На фиг. 11 головка имеет поперечные, заполненные эластомером канавки 4. Для ясности эластомер не показан. Возле центральной оси BB' головки канавки 22 проходят сквозь толщу головки, образуя ряд шарниров 5 на каждой стороне головки. Пучки 3 щетины обычным образом закреплены в толстых частях головки.

На фиг. 12 показаны канавки 4 с глубиной, возрастающей по направлению к рукоятке 2, при этом самые глубокие канавки расположены к концу головки вблизи рукоятки. Это приводит к тому, что часть головки, наиболее близкая к рукоятке 2, будет более гибкой благодаря более тонким шарнирам, чем часть головки, отдаленная от рукоятки. Канавки заполнены эластомером.

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим принадлежностям. Зубная щетка имеет упругоизгибаемую несущую щетину головку с парой противоположных поверхностей, на одной из которых находится щетина и выполнены линейные или нелинейные поперечные канавки. На противоположной поверхности головки щетки также имеется, по меньшей мере, одна линейная или нелинейная поперечная канавка. Канавки заполнены, по меньшей мере частично, эластомерным материалом. В обычной ненапряженной конфигурации щетки свободные концы щетины, расположенные вдоль ее продольной оси, образуют вогнутый профиль. Изобретение позволяет повысить эффективность чистки зубов. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Зубная щетка, имеющая удлиненную ручку и упругоизгибаемую несущую щетину головки с парой противоположных поверхностей, на одной из которых находится щетина и на одной из которых выполнена, по меньшей мере, одна линейная или нелинейная поперечная канавка, заполненная по меньшей мере частично, эластомерным материалом, отличающаяся тем, что на противоположной поверхности головки щетки также имеется, по меньшей мере, одна линейная или нелинейная поперечная канавка, заполненная по меньшей мере частично, эластомерным материалом, при этом в обычной не напряженной конфигурации щетки свободные концы щетины, расположенные вдоль ее продольной оси, образуют вогнутый профиль. 2. Зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что в обычной не напряженной конфигурации щетки, по меньшей мере, одна несущая щетину поверхность в направлении продольной оси образует по существу вогнутый профиль. 3. Зубная щетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что канавки направлены по существу криволинейно или зигзагообразно. 4. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что вдоль центральной линии головки канавки выполнены на всю ее толщину, образуя два ряда приблизительно параллельных шарниров.