ЩЕТКА ДЛЯ ЧИСТКИ, В ЧАСТНОСТИ ЗУБНАЯ ЩЕТКА Российский патент 2003 года по МПК A46B5/00 

Изобретение относится к щетке для чистки из пластмассы, в частности, к зубной щетке, с ручкой и продолговатой головкой щетки, состоящей из сужающегося в продольном сечении от ручки к переднему концу головки щетки носителя щетины и закрепленной на нем щетины, причем носитель щетины при превышении определенного нажима щетки на очищаемую поверхность может отклоняться с упругой податливостью.

Обычные зубные щетки, ручка которых и головка щетки, а также в иных случаях расположенная между ними суженная шейка получены из пластмассы способом литья под давлением, а головка щетки заполнена пучками щетины, обладают, в зависимости от выбора размеров поперечных сечений и выбора пластмассы, некоторой упругостью, которая, однако, не удовлетворяет особенностям при уходе за зубами и полостью рта. Эти особенности состоят, в первую очередь, в различном наружном контуре челюсти с выпуклыми наружными поверхностями и вогнутыми внутренними поверхностями, к которым нельзя подогнать жесткую головку щетки. К тому же добавляются получающиеся благодаря межзубным промежуткам перерывы в контуре челюсти, причем межзубные промежутки могут быть достигнуты щетиной лишь в том случае, если, с одной стороны, щетинки обладают достаточной упругостью, чтобы иметь возможность охватывать всю свободную поверхность зубов, с другой стороны, нажим головки щетки является достаточно большим. С другой стороны, зубные щетки и, в особенности, их щетина должны быть выполнены таким образом, чтобы не возникло никаких локальных пиков нажатия, которые могут привести к повреждениям зубной эмали, в особенности к повреждениям десен.

Необходимость конструктивной подгонки зубной щетки к этим особенностям уже давно признана специалистами, как это следует из приведенных в прилагаемом списке печатных изданий. Эти печатные издания процитированы при следующем далее анализе уровня техники под используемыми в списке порядковыми номерами.

Зубная щетка, описанная в US 1327807 А, состоит в основном из гибкой ручки и прикрепленной к ней головки щетки, продольное сечение сужается к переднему концу в форме клина, чтобы также достичь узкой области полости рта без сильного сгибания щетины. Головка щетки состоит из резины или другого податливого материала и из погруженного в нее гибкого стержня жесткости из стали, который сужается в направлении к концу головки щетки. Свойство гибкости головки щетки определяется лишь этой стержнеобразной вкладкой, так как окружающая резиновая оболочка не имеет никакого номинального сопротивления изгибу. Эта вкладка в сочетании с приложенным к ручке давлением определяет нажим на очищаемые зубы или на массируемые десны. Благодаря сужению стальной вкладки получается снижающаяся от ручки к переднему концу головки щетки константа пружинения и - при заданном давлении - прогрессивно возрастающее в направлении к переднему концу головки щетки отклонение принимающего щетину носителя щетины. Это отклонение вследствие стержнеобразного выполнения вкладки осуществляется также поперек продольной оси щетки, так что головка щетки не может направляться в цель. Головка щетки соединена с ручкой с помощью металлической втулки. Из-за этого и из-за стальной вкладки получается весьма дорогое изготовление. К тому же зубная щетка из-за металлических деталей больше не соответствует современным требованиям.

Из US 2445657 А известна зубная щетка для чистки из пластмассы, в частности зубная щетка, с ручкой и продолговатой головкой щетки, состоящей из сужающегося в продольном сечении от ручки к переднему концу головки щетки носителя щетины и закрепленной на нем щетины, причем носитель щетины при превышении определенного нажима щетинок на очищаемую поверхность выполнен с возможностью упругоподатливого отклонения.

Такая щетка имеет, в основном, жесткую ручку, к которой с помощью клеевого соединения присоединена головка из гибкого материала, например из резины. Головка щетки при этом сужена в направлении от ручки к переднему концу и к тому же вогнута относительно щетины. Благодаря этому с одной стороны должны быть охвачены наружные контуры челюсти в передней области зубов, в то время как в области коренных зубов головка щетины отклоняется вследствие упругости резины. Точно так же она, благодаря отклонению до выпуклого изгиба на стороне щетины должна подгоняться к внутреннему контуру челюсти. Эти свойства нельзя осуществить или можно осуществить лишь в недостаточной степени с помощью монолитной образующей головку щетки формованной детали.

В основе изобретения лежит задача усовершенствовать известную из публикации US 2445657 А зубную щетку таким образом, чтобы головка щетки оптимально подгонялась, в особенности, к проблемным зонам челюсти, а именно к их внутреннему контуру с изменяющимся радиусом кривизны.

Эта задача в щетке для чистки из пластмассы, в частности зубной щетке, с ручкой и продолговатой головкой щетки, состоящей из сужающегося в продольном сечении от ручки к переднему концу головки щетки носителя щетины и закрепленной на нем щетины, причем носитель щетины при превышении определенного нажима щетинок на очищаемую поверхность выполнен с возможностью упругоподатливого отклонения, согласно изобретению решается тем, что носитель щетины выполнен из двух расположенных в своем продольном направлении друг за другом и связанных друг с другом без перехода участков из материалов, обладающих различными свойствами и, по меньшей мере, передний участок выполнен из эластомера, и что материалы, поперечные сечения и длина изгиба участков выбраны таким образом, что передний участок может отклоняться с меньшим радиусом кривизны, чем другой участок.

Оба участка соединены друг с другом с замыканием по материалу.

Оба участка выполнены из эластомера.

Носитель щетины состоит из, по меньшей мере, двух переходящих друг в друга без перехода участков, из которых ближний к ручке участок сужается с углом клина β к примыкающему без перехода переднему участку, а передний участок сужается с углом клина α к переднему концу, причем α<β.
Носитель щетины сужается от ближней к ручке области к концу головки щетки под непрерывно дегрессивным углом клина.

Ближний к ручке участок соединен с ручкой через менее упругий по сравнению с ним короткий участок.

Между ручкой и головкой щетки расположена имеющая меньшее поперечное сечение по сравнению с ними более упругоподатливая шейка, содержащая участок с постоянно увеличивающимся поперечным сечением меньшей упругости и при изгибе переходящая в ближний к ручке участок головки щетки.

Головка щетки прикреплена к ручке с геометрическим замыканием и с возможностью замены.

Передний участок из эластомера охватывает ближний к ручке участок с помощью узких полос, образующих узкие стороны головки щетки.

Эластомер переднего участка охватывает снизу в виде слоя, по меньшей мере, ближний к ручке участок с его нижней стороны.

Слой из эластомера доходит до нижней стороны шейки.

Все щетинки головки щетки закреплены в эластомере.

Носитель щетины непрерывно или прерывисто вогнут относительно щетинок.

Огибающая поверхность, в которой закреплены концы щетинок, является плоскостью.

Огибающая поверхность, в которой закреплены концы щетинок, может быть непрерывно или прерывисто вогнута.

Щетинки в переднем участке головки щетки имеют увеличивающуюся к его концу длину.

Благодаря выполнению согласно изобретению прежде всего исключается любое сегментирование головки щетки, как и любое шарнирное соединение между частями головки щетки. Головка щетки образует единое целое, имеет, однако, несмотря на это, дифференцированные свойства изгиба, при этом выполненный из эластомера передний участок при небольшом усилии нажима и/или более сильной кривизне контура челюсти отклоняется более сильно, чем другой участок головки щетки, отклонение которого осуществляется при более сильном нажиме и/или более слабой кривизне контура челюсти, так что вся поверхность зубов и на внутреннем контуре челюсти достигается щетиной при примерно равномерном нажиме.

Оба участка головки щетки могут быть соединены друг с другом с замыканием материала, например, путем сварки, двухкомпонентного выдавливания или т. п. Предпочтительно оба участка состоят поэтому из эластомера с различной резиноупругостью.

Другое решение задачи изобретения, которое также можно комбинировать с вышеуказанным решением, состоит в том, что носитель щетины состоит из, по меньшей мере, двух переходящих друг в друга без перехода участков, из которых расположенный ближе к ручке участок имеет угол клина β и примыкающий без перехода передний участок имеет угол клина α, причем α<β.
Благодаря различному углу клина обоих участков носителя щетины получаются соответственно различные поперечные сечения или моменты инерции, которые приводят к разной степени отклонения обоих участков, внутри же каждого участка, однако, к непрерывному отклонению.

Последний вариант выполнения можно еще оптимизировать благодаря тому, что носитель щетины к концу головки щетки сужается под непрерывно дегрессивным углом клина. Обратная сторона образует, таким образом, поверхность, непрерывно изогнутую от ближней к ручке области, с относительно большим поперечным сечением, к переднему концу, с самым малым поперечным сечением носителя щетины у переднего конца.

Чтобы обеспечить безупречное перемещение головки щетки, ближний к ручке участок соединен с ручкой через менее упругий по сравнению с ним короткий участок.

Если между ручкой и головкой щетки, как это наиболее часто имеет место у зубных щеток, расположена более упругоподатливая шейка, имеющая меньшее, по сравнению с обоими, поперечное сечение, то эта шейка с постоянно увеличивающимся поперечным сечением меньшей упругости на изгиб переходит в ближний к ручке участок головки щетки.

Благодаря упругой на изгиб шейке вся головка щетки может целиком отклоняться относительно ручки, чтобы, например, также избежать слишком большого нажима на, в основном, плоский контур челюсти. Благодаря имеющемуся в переходной области между шейкой и упругим участком головки щетки большему поперечному сечению в этой области исключается упругость в поперечном направлении, которая затруднила бы движение головки щетки.

Головка щетки может быть прикреплена к ручке с замыканием формы и с возможностью замены, а также, конечно, может быть соединена с ней с замыканием формы. Прикрепление с возможностью замены дает то преимущество, что головку щетки при износе щетины можно заменять через относительно короткие промежутки времени, что желательно из гигиенических и стоматологических соображений.

Если передний участок выполнен из эластомера, то предпочтительно далее предусмотреть, чтобы он узкими полосками, образующими узкие стороны головки щетки, охватывал ближний к ручке участок, чтобы также в этой более твердой области головки щетки получить упругий слой, действующий в качестве защиты для слизистой оболочки.

В дальнейшем варианте выполнения передний участок из эластомера охватывает снизу, по меньшей мере, ближний к ручке участок с его нижней стороны в виде слоя, причем слой, состоящий из эластомера, может доходить до нижней стороны шейки. Тем самым все поверхности, обращенные при пользовании зубной щеткой к деснам, выполнены резиноупругими.

Этот вариант выполнения дает далее возможность все щетинки головки щетки закрепить в эластомере, например, путем сварки, плавки или шприцевания. Это имеет то преимущество, что крепление щетинок можно осуществить в одну рабочую операцию, и все щетинки закреплены при одинаковых условиях и, таким образом, обладают также одинаковой прочностью на выдерживание. Далее, щетинки своими находящимися на стороне закрепления концами закреплены упруго, так что они своими концами могут отклоняться до некоторого градуса, благодаря чему получается дополнительный контроль нажима щетинок.

Согласно дальнейшему примеру выполнения носитель щетины может быть выполнен непрерывно или прерывисто вогнутым относительно щетины, чтобы при начальном положении без нажима сделать возможной подгонку к выпуклому наружному контуру челюсти.

Огибающая поверхность, в которой закреплены концы щетинок, может быть выполнена, в основном, как плоскость, причем концы щетинок внутри пучка или отдельные пучки, или группы пучков могут выступать относительно этой огибающей поверхности, или оставаться в ней для достижения оптимального действия на поверхности зуба и в межзубных промежутках.

Вместо этого можно предусмотреть, чтобы огибающая поверхность, в которой закреплены концы щетинок, была непрерывно или прерывисто вогнута относительно щетинок, причем предпочтительно щетинки или пучки в переднем участке головки щетки имеют увеличивающуюся к его концу длину. Благодаря этому создается также наилучшая подгонка к наружному контуру челюсти.

Далее изобретение описывается на основе воспроизведенных в чертежах примеров выполнения.

На фиг.1 показан вид сбоку зубной щетки с головкой щетки в разрезе;
на фиг.2 - вид сверху на зубную щетку согласно фиг.1;
на фиг. 3 - изображение зубной щетки в соответствии с фиг.1 в положении использования;
на фиг.4 - головка щетки в отдаленном изображении;
на фиг.5 - изображение зубной щетки, соответствующее фиг.1, в другом варианте выполнения;
на фиг.6 - разрез головки щетки в другом исполнении;
на фиг.7 - вид сверху на зубную щетку в другом исполнении;
на фиг.8 - вид головки щетки в измененном по сравнению с фиг.1 и 5 исполнении;
на фиг.9 - изображение третьего варианта выполнения головки щетки, соответствующее фиг.8;
на фиг.10 - вид сбоку другого варианта выполнения зубной щетки и
на фиг.11 - вид нижней стороны зубной щетки согласно фиг.10.

Зубная щетка согласно фиг.1 состоит из эргономически сформированной, в основном, жесткой ручки или рукоятки 1, примыкающей к ней, упругой при изгибе шейки 2 и головки 3 щетки, которая в плоскости чертежа согласно фиг.2 сужается к скругленному концу 4. Изготовленная предпочтительно из твердой пластмассы ручка 1 может иметь на верхней и нижней стороне накладки 5, 6, выполненные, например, из эластомера. В суженную шейку 2 может быть вложена пружина 7, определяющая упругость при изгибе, которая состоит из пластмассы с иным модулем упругости, чем окружающий ее материал пластмассы.

Шейка 2 на переходном участке 8 к головке 3 щетки имеет увеличивающееся поперечное сечение, так что переходной участок 8 в основном жесткий. Головка 3 щетки имеет носитель щетины, который состоит из переднего участка 9 со скругленным концом 4 и ближнего к ручке участка 10, из которых, по меньшей мере, первый, предпочтительно же оба, выполнены из эластомера. Как видно из фиг. 1, головка 3 щетки в своем продольном сечении клинообразно сужается к переднему концу 4. На плоской нижней стороне головки 3 щетки расположены щетинки в виде пучков 11, которые закреплены, например, с помощью сварки, шприцевания или иным способом таким образом, что их концы лежат на плоской огибающей поверхности.

Эластомеры, образующие передний участок 9 и ближний к ручке участок 10 носителя щетины, а также длины этих участков в направлении продольной оси и ход поперечного сечения выбраны так, что при пользовании зубной щеткой, к примеру, на внутреннем контуре челюсти головка щетки испытывает показанное на фиг.3 отклонение, т.е. передний участок 9 выгнут с меньшим радиусом изгиба, чем ближний к ручке участок 10, как это показано на фиг.4 с помощью радиусов R₁ и R₂.

В варианте выполнения, показанном на фиг.5, головка 3 щетки слабо вогнута для пучков 11 щетины, чтобы в исходном положении без нажима достичь подгонки к наружному контуру челюсти, в котором концы пучков щетины лежат на соответствующей вогнутой огибающей поверхности. В остальном конструкция головки щетки соответствует конструкции согласно фиг.1.

Вместо показанного на фиг.1 и 5 присоединения головки 3 щетки к переходному участку 8 шейки 2 с замыканием материала, головка 3 щетки может быть прикреплена к шейке 2, как показано на фиг.6, с замыканием формы и с возможностью замены.

В примере выполнения согласно фиг.7 передний участок 9 из более мягкого эластомера перехлестывает ближний к ручке участок 10 на боковых сторонах головки щетки полосками 12, которые таким образом образуют защиту слизистой оболочки по почти всей протяженности по длине головки щетки.

В примере выполнения согласно фиг.8 головка 3 щетки выдавлена монолитно из упругой при изгибе пластмассы. Она также имеет продольное сечение в виде клина, причем ближний к ручке участок 10 имеет угол клина β, а передний участок 9 - угол клина α. При этом угол клина α меньше, чем угол клина β, так что получается упругость при изгибе, изменяющаяся от ближней к ручке области к переднему концу с большей упругостью в области переднего конца 9.

Вместо полученной благодаря различному частичному углу прерывистости в примере выполнения согласно фиг.8 угол клина головки щетки может также изменяться дегрессивно непрерывно от ближней к ручке области к переднему концу, так что при данном нажиме устанавливается отклонение головки 3 щетки, возрастающее от ближней к ручке области головки 3 щетки к концу 4.

Само собой разумеется, что варианты выполнения по фиг.8 и 9 можно также комбинировать с вариантами согласно фиг.1 и 5, т.е., например, углы клина или их ход осуществить также на участках 9 и 10 из эластомера.

В примере выполнения согласно фиг.10 и 11 эластомер переднего участка 9 в виде слоя 13 проходит под нижний участок 10, который может состоять из такого же материала, что и шейка 2 и ручка 1, однако, благодаря своей более низкой толщине, при нажиме зубной щетки достаточно податлив. При этом варианте выполнения щетинки 11 закреплены исключительно в эластомерных частях 9, 13, например вварены или закреплены путем шприцевания. Слой 13 может также проходить через переходной участок 8 вплоть до области шейки 2.

Щетка для чистки в частности, зубная щетка, имеет ручку и продолговатую головку щетки, состоящую из сужающегося в продольном сечении гибкого носителя щетинок и закрепленных на нем щетинок. Носитель щетинок образован из двух расположенных друг за другом в своем продольном направлении и без перехода соединенных друг с другом участков из материалов, обладающих различными свойствами, и, по меньшей мере, передний участок выполнен из эластомера. Материалы, поперечные сечения и длина изгибов участков выбраны таким образом, что передний участок может отклоняться с меньшим радиусом кривизны, чем другой участок. Изобретение обеспечивает оптимальный подгон головки щетки к проблемным зонам челюсти, а именно к их внутреннему контуру с изменяющимся радиусом кривизны. 15 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Щетка для чистки из пластмассы, в частности зубная щетка, с ручкой и продолговатой головкой щетки, состоящей из сужающегося в продольном сечении от ручки к переднему концу головки щетки носителя щетины и закрепленной на нем щетины, причем носитель щетины при превышении определенного нажима щетинок на очищаемую поверхность выполнен с возможностью упругоподатливого отклонения, отличающаяся тем, что носитель щетины выполнен из двух расположенных в своем продольном направлении друг за другом и связанных друг с другом без перехода участков (9, 10) из материалов, обладающих различными свойствами и, по меньшей мере, передний участок (9) выполнен из эластомера, и что материалы, поперечные сечения и длина изгиба участков выбраны таким образом, что передний участок может отклоняться с меньшим радиусом кривизны (R₁), чем другой участок (10). 2. Щетка для очистки по п.1, отличающаяся тем, что оба участка (9, 10) соединены друг с другом с замыканием материала. 3. Щетка для чистки по п.1 или 2, отличающаяся тем, что оба участка (9, 10) выполнены из эластомера. 4. Щетка для чистки, в частности, по п.1, отличающаяся тем, что носитель щетины состоит из, по меньшей мере, двух переходящих друг в друга без перехода участков, из которых ближний к ручке участок (10) сужается с углом клина β к примыкающему без перехода переднему участку (9), а передний участок сужается с углом клина α к переднему концу, причем α<β.
5. Щетка для чистки, в частности, по п.1, отличающаяся тем, что носитель щетины сужается от ближней к ручке области к концу (4) головки (3) щетки под непрерывно дегрессивным углом клина. 6. Щетка для чистки по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что ближний к ручке участок (10) соединен с ручкой (1) через менее упругий по сравнению с ним короткий участок (8). 7. Щетка для чистки по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что между ручкой (1) и головкой (3) щетки расположена имеющая меньшее поперечное сечение по сравнению с ними, более упругоподатливая шейка (2), имеющая участок (8) с постоянно увеличивающимся поперечным сечением меньшей упругости и при изгибе переходящая в ближний к ручке участок (10) головки (3) щетки. 8. Щетка для чистки по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что головка (3) щетки прикреплена к ручке (1) с геометрическим замыканием и с возможностью замены. 9. Щетка для чистки по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что передний участок (9) из эластомера охватывает ближний к ручке участок (10) с помощью узких полос (12), образующих узкие стороны головки (3) щетки. 10. Щетка для чистки по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что эластомер переднего участка охватывает снизу в виде слоя, по меньшей мере, ближний к ручке участок (8) с его нижней стороны. 11. Щетка для чистки по одному из пп.3-11, отличающаяся тем, что слой (13) из эластомера доходит до нижней стороны шейки (2). 12. Щетка для чистки по одному из пп.3-11, отличающаяся тем, что все щетинки (11) головки (3) щетки закреплены в эластомере. 13. Щетка для чистки по одному из пп.1-12, отличающаяся тем, что носитель щетины непрерывно или прерывисто вогнут относительно щетинок (11). 14. Щетка для чистки по одному из пп.1-13, отличающаяся тем, что огибающая поверхность, в которой закреплены концы щетинок (11), является плоскостью. 15. Щетка для чистки по одному из пп.1-14, отличающаяся тем, что огибающая поверхность, в которой закреплены концы щетинок (11), непрерывно или прерывисто вогнута. 16. Щетка для чистки по п.15, отличающаяся тем, что щетинки (11) в переднем участке головки (3) щетки имеют увеличивающуюся к его концу длину.