ЗУБНАЯ ЩЕТКА Российский патент 2003 года по МПК A46B7/04 A46B9/04 

Изобретение относится к зубной щетке с признаками ограничительной части п.1 формулы изобретения. Такая зубная щетка описана в DE 19624962 А.

С помощью закрепленного на головке щетки с возможностью замены чистящего блока преследуются многие цели. При использовании зубной щетки износу подлежат преимущественно щетинки, в особенности концы щетинок. Согласно современным стоматологическим познаниям концы щетинок должны быть скруглены в виде купола, чтобы избежать повреждения зубной эмали и травмирования десен. Даже если в настоящее время удается с помощью соответствующих технологических мероприятий безупречно скруглить концы щетинок, они, однако, при употреблении быстро изнашиваются и теряют свою скругленную форму. К этому добавляются и другие явления износа, как, например, потеря способности щетины выпрямляться и т. д. Поэтому зубную щетку, которую согласно рекомендациям стоматологии используют трижды в день, через несколько недель следует заменять новой. Чтобы избежать высоких материальных потерь или, наоборот, повысить ресурсы, все большее значение получают зубные щетки с заменяемым числящим блоком. Во-первых, следует удалять лишь изношенную часть, а во-вторых, благодаря этому пользователь скорее будет склоняться к тому, чтобы регулярно осуществлять замену. Наконец, для пользователя получается заметная экономия затрат, так как большая часть щетки может иметь дальнейшее применение.

При известной щетке (FR 2544497 А) ручка на участке головки щетки имеет сквозную выемку, которая на стороне щетины имеет большее поперечное сечение, а на спинке зубной щетки - меньшее поперечное сечение. Щетинки погружены в основание, которое имеет соответствующим образом подогнанную форму поперечного сечения и вставляется в ручку и при потребности может заменяться путем нажатия на участок на стороне спинки. Основание должно состоять из мягкой, жесткой или полужесткой пластмассы. Его можно закрепить в выемке лишь благодаря тому, что оно имеет размеры, в достаточной степени превышающие поперечное сечение выемки, чтобы достичь зажатия. Опасность того, что основание неожиданно разъединится, достаточно велика.

Заменяемый чистящий блок следует таким образом закрепить на головке зубной щетки, чтобы он при использовании неожиданно не разъединился. С другой стороны, чистящий блок должен отделяться от головки со сравнительно небольшим усилием, в частности без применения вспомогательного инструмента. Эти условия выполняются рядом вариантов выполнения. Так, например, известен (вариант DE 4434617 A1, DE 3724640 С2), при котором головка выполнена в виде открытого с одной стороны корпуса и на внутренней стороне снабжена пазами или выступами, и на основании предусмотрены соответствующие выступы или пазы, которые при вдавливании основания в корпус с открытой стороны фиксируются друг в друге. При этом основание имеет уплотняющий край, перекрывающий открытую нижнюю сторону корпуса. Для того чтобы можно было бы удалить чистящий блок, на стороне спинки основания предусмотрена выполненная в виде цапфы надставка, которая входит в сформированный соответствующим образом проем на обратной стороне корпуса и на которую может быть оказано давление с обратной стороны головки, чтобы удалить чистящий блок.

Эти известные варианты выполнения с соединением головки и чистящего блока с геометрическим замыканием имеют тот недостаток, что между головкой и чистящим блоком неизбежен зазор, в который проникают жидкости, остатки средств ухода за зубами и т.д., что может привести к гигиеническим проблемам, так как во влажных зазорах преимущественно гнездятся бактерии. Этот недостаток усиливается еще и благодаря тому, что обычно состоящая из твердой пластмассы головка длительное время нагружена удерживающим усилием, что при пластмассах приводит к явлениям ползучести и усталости. Вследствие этого, в свою очередь, нарушается надежное крепление чистящего блока на длительное время. С другой стороны, зазор увеличивается и вместе с ним увеличиваются гигиенические проблемы.

Эти гигиенические проблемы при других вариантах выполнения (DE 19624962 A1) решаются благодаря тому, что надставка на обратной стороне основания фиксируется в головке со спружиниванием, так что боковые стенки не должны выполнять никаких крепежных функций и поэтому могут прилегать друг к другу плотно и заподлицо, и зазор между ними исключается. Подобного можно достичь с помощью вкладывания нескольких уплотнительных колец (патент ФРГ DE 19600767 C1), что, однако, является технологически дорогостоящим и не допустимо в отношении техники функционирования.

Согласно другому предложению (DE 2311043 A1) основание состоит из резиноупругого материала и вставлено в головку с силовым замыканием. Головка выполнена в виде рамы в форме круглого кольца, которая открыта с верхней и нижней стороны головки. Резиноупругое основание вжимают в кольцо, а для замены выдавливают с обратной стороны. Так как имеющая форму круга головка неизбежно может иметь лишь относительно малый диаметр и имеющий форму круглого кольца корпус из соображений прочности не может иметь толщину стенок ниже определенного значения, то получается, во-первых, лишь небольшое поле для щетины, а во-вторых, лишь небольшим является деформируемый объем основания, так что уплотнение основания относительно корпуса возможно лишь условно. Если основание для достижения достаточной плотности выполнить с большими размерами, то соответственно высоким будет сопротивление деформации при вдавливании и выдавливании, таким образом затруднится вставление и удаление. При известном варианте выполнения основание на обратной стороне образует впадину и там принудительно собирается грязь.

Все известные варианты выполнения имеют следующие недостатки: для того чтобы щетинки закрепить в основании и придать им достаточную прочность против выпадения, их следует закрепить в основании на некоторую длину. При обычных зубных щетках толщина головки зависит в основном от этой длины крепления. При зубной щетке с заменяемым чистящим блоком толщина головки неизбежно повышается, так как к толщине основания, которая должна соответствовать необходимой закрепляемой длине, еще добавляется толщина стенок спинки корпуса. Вследствие этого повышается высота конструкции в области головки нежелательным для пользования образом. Головка, однако, должна быть, по возможности, тонкой, чтобы также при небольшой полости рта, в частности у детей, и прежде всего в наружной области коренных зубов избежать слишком сильного загибания щетинок. Также желательна известная упругость в области головки, которой можно достичь лишь при соответственно малой толщине головки. Эти требования известные зубные щетки с заменяемым чистящим блоком не выполняют из-за своей слишком большой конструктивной высоты.

В основе изобретения лежит задача создать зубную щетку с заменяемым чистящим блоком при исключении указанных выше недостатков.

Эта задача согласно изобретению решается благодаря тому, что основание с надставкой состоит из резиноупругого материала и резиноупруго уплотнено относительно корпуса и своей надставкой относительно окошка, и что при нажатии на надставку оно прогибается внутрь и продолжающаяся в основании резиноупругая деформация основания приводит к разъединению его с выступами.

Согласно изобретению основание состоит из резиноупругого материала, который должен выполнять требование, что при нажатии на обратную сторону основания чистящий блок может удаляться лишь с помощью резиноупругого деформирования основания. Это означает, напротив, что фиксирование чистящего блока в основании осуществляется преимущественно в результате резиноэластичных сил упругости материала основания. Удерживающие усилия так же как и усилия при удалении воспринимаются таким образом в значительной степени преимущественно резиноупругим материалом основания и значительно меньше воздействуют на головку щетки, так что там это не может привести к остаточным деформациям.

Резиноупругое выполнение основания дает далее возможность принимать необходимые меры предосторожности для приложения удерживающих усилий с геометрическим замыканием в любом месте над конструктивной высотой основания. Для этой цели корпус имеет на обращенной к основанию поверхности выступы, которые входят в основание с геометрическим замыканием. Удерживающие усилия таким образом не приводят к постоянной нагрузке корпуса, а лишь при вставлении и замене. При замене используется резиноупругость основания, чтобы устранить геометрическое замыкание.

Деформируемость основания и надставки можно, однако, использовать непосредственно для упругого уплотнения корпуса со всех открытых сторон. На другой стороне, в противоположность резиноупругому выполнению основания должно быть обеспечено достаточно прочное крепление щетинок. При варианте выполнения согласно изобретению это удается с помощью уже известных технологий крепления, а именно путем сварки или инжекционного формования концов щетинок. Этот вид крепления по сравнению с обычной технологией штамповки, при которой состоящие из петель пучки щетинок закрепляются в основании для щетинок с помощью анкерного крепления, имеет то преимущество, что закрепляемую длину можно снизить до минимума, так что основание можно выполнить тонким и благодаря этому снизить общую высоту головки. С помощью сварки или инжекционного формования нельзя в достаточной степени закрепить щетинки, несмотря на упругую деформацию основания, в частности при удалении чистящего блока. В частности, можно без труда осуществить прочность против выдергивания в 25 Н, что с помощью обычной технологии штамповки невозможно.

Основание на своей несущей щетинки стороне предпочтительно имеет плотно прикрывающую корпус с его нижней стороны, проходящую по периметру краевую планку, которая вследствие резиноупругих свойств материала основания плотно прилегает по типу уплотнительной манжеты и дополнительно предупреждает образование зазора. Эта уплотнительная манжета может перекрывать головку при случае также до ее боковых сторон и благодаря этому одновременно образовывать защищающее слизистую оболочку прикрытие наружной стороны твердой головки щетки.

Выполненное согласно изобретению крепление щетинок на основании дает возможность заполнить щетинками также уплотнительную манжету, так что по сравнению со всеми другими известными вариантами выполнения, при которых комплект щетинок расположен на номинальном расстоянии от проходящего по периметру края головки, используется общая ширина головки или, наоборот, ширину головки можно соответственно снизить.

Щетинки можно закрепить путем наваривания или вваривания. Предпочтительно, однако, они вставлены путем инжекционного формования, таким образом, на своих находящихся на стороне крепления концах они имеют наплавленное утолщение, которым они закреплены в основании, будучи экструзивным путем покрыты материалом основания. При этом оказалось предпочтительным, если утолщение имеет со всех сторон превышение уровня от 0,1 до 0,2 мм над оболочкой щетинок.

С помощью указанных выше мер обеспечивается, что, несмотря на упругую деформацию основания, при вставлении или удалении щетинки удерживаются с достаточной прочностью против выпадения.

Фиксирование чистящего блока в корпусе может осуществляться также благодаря тому, что окошко на обращенных к основанию поверхностях имеет выступы, которые входят в основание с геометрическим замыканием.

Предпочтительно, однако, предусмотреть, чтобы основание имело углубления, соответствующие выступам на корпусе и/или в окошке. Этот вариант выполнения по сравнению с указанным выше, т.е. с соединением с чисто геометрическим замыканием имеет то преимущество, что момент времени, когда вступает в действие геометрическое замыкание, можно ощутить, таким образом пользователь замечает, когда чистящий блок точно закреплен.

Наконец, можно предусмотреть, чтобы окошко на спинке головки было прикрыто гибкой пластиной, к которой прилегает основание или его надставка.

Таким образом, обеспечивается, что головка герметично прикрыта также со своей обратной стороны.

Далее изобретение описывается на основе воспроизведенного в чертежах примера выполнения. В чертежах показывают:
фиг.1 - частичное изображение зубной щетки в виде сверху на спинку;
фиг.2 - разрез II-II согласно фиг.1;
фиг.3 - вид сверху на щетинную вставку зубной щетки;
фиг.4 - разрез IV-IV согласно фиг.3;
фиг.5 - разрез, соответствующий фиг.4, при удалении чистящего блока;
фиг.6 - разрез, соответствующий фиг.4, другого варианта выполнения.

Представленная на фиг. 1-3 зубная щетка состоит из изображенной с обрывом продолговатой ручки 1, головки 2 и заменяемого чистящего блока 3, который имеет основание 4 с щетинной вставкой из отдельных пучков 6 щетинок.

Головка 2 зубной щетки выполнена в виде корпуса 7, в которой вставлен чистящий блок 3 своим основанием 4. Основание состоит из резиноупругого материала, предпочтительно из эластомера высокой сжимаемости.

Корпус 7 в качестве бокового ограничения имеет проходящую по периметру боковую стенку 8, которая в направлении к ручке 1 закрыта стенкой 9 (фиг.2 и 4). Проходящая по периметру боковая стенка 8 образует со стенкой 9 своего рода жесткую раму, которая вместе со спинкой 10 образует открытое вниз приемное устройство для основания 4.

В показанном варианте выполнения корпус имеет далее окошко 11. Плоское на стороне щетинной вставки 5 основание 4 состоит из имеющей форму пластины части 13, контур которой соответствует контуру, образованному внутренней стороной боковой стенки 8 и стенкой 9, а также из имеющей форму цапфы надставки 14, которая проходит через окошко 11 и одновременно по контуру упруго вставлена в него. Надставка 14 имеет несколько выступающую за спинку 10 корпуса 7, свободно лежащую торцевую сторону, которая образует поверхность 15 надавливания. Эта поверхность надавливания, как показывает фиг.1, может быть оптически приподнята, при необходимости также поверхностно профилирована. Окошко 11 может быть, однако, прикрыто гибкой пластиной из эластомера, посредством которой можно воздействовать на поверхность 15 надавливания.

Поперечное сечение корпуса 7 может быть прямоугольным, в виде коробки. В этом случае упругой деформации основания достаточно для установки чистящего блока, а также для уплотнения. В показанном примере выполнения боковые стенки 8 слегка наклонены внутрь. В этом случае на внутренней стороне стенок 8 расположены фиксирующие выступы 12, которым приданы соответствующим образом сформированные фиксирующие выемки 16 в выполненной в виде пластины детали 13 основания 4.

Из показанного на фиг. 2 и 4 положения использования чистящий блок 3 можно простым способом заменить новым чистящим блоком благодаря тому, что на поверхность 15 надавливания пальцем оказывают в направлении набора щетинок давление, по которым поверхность 15 надавливания прогибается внутрь и продолжающаяся в основании деформация приводит к расцеплению фиксирующих выемок 16 с фиксирующими выступами 12, так что можно выдавить чистящий блок 3. При этом пучки 5 выскакивают наружу, не отделяясь от основания.

Щетинки 6 чистящего блока 3 наварены на основание 4 (пучок 20) или вварены в основание (пучок 21) или снабжены утолщениями 17, которые методом экструзии покрыты материалом основания (пучок 22).

При варианте выполнения согласно фиг.1-5 выполненная в виде пластины часть 13 основания 4 снабжена проходящей по периметру краевой планкой 23, которая перекрывает в направлении наружу открытую сторону корпуса 7 и образует уплотнительную манжету, которая выполняет дополнительные функции уплотнения и к тому же прикрывает кромки корпуса 1, обеспечивая защиту слизистой оболочки.

При примере выполнения согласно фиг.6 на окошко 11 на спинке 10 корпуса 7 установлена цилиндрическая стенка 18, которая на своей расположенной в корпусе торцевой стороне имеет направленные внутрь фиксирующие выступы 19 или проходящее по периметру фиксирующее утолщение, которое в дополнение к резиноупругой деформации основания входит в имеющее соответствующую форму углубление (углубления) на переходе надставки 14 в выполненную в виде пластины часть 13 основания 4.

Зубная щетка содержит ручку, головку, выполненную в виде открытого с одной стороны продолговатого корпуса. Вставленный в корпус с возможностью замены чистящий блок с основанием и закрепленными на нем щетинками имеет на обратной стороне основания надставку, которая входит в окошко в спинке корпуса. Основание с надставкой состоит из резиноупругого материала и обеспечивает резиноупругое уплотнение относительно корпуса и своей надставкой относительно окошка. Чистящий блок путем нажатия на надставку может быть удален из корпуса благодаря резиноупругой деформации основания. Щетинки закреплены на основании путем сварки или путем инжекционного формования, что обеспечивает известную упругость в области головки при малой ее толщине. 8 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Зубная щетка, содержащая ручку (1), головку (2), выполненную в виде открытого с одной стороны продолговатого корпуса (7), вставленный в корпус с возможностью замены чистящий блок (3) с основанием (4) и закрепленными на нем путем сварки или путем инжекционного формования щетинками (5), причем основание на своей обратной стороне имеет надставку (14), входящую в окошко (11) на стенке корпуса (7), корпус (7) на своей обращенной к основанию (4) поверхности имеет выступы (12, 18), которые входят в основание (4) с геометрическим замыканием, и чистящий блок установлен с возможностью удаления из корпуса при нажатии на надставку, отличающаяся тем, что основание (4) с надставкой (14) состоит из резиноупругого материала и резиноупруго уплотнено относительно корпуса (7) и своей надставкой (14) - относительно окошка (11) и что при нажатии на надставку она способна прогибаться внутрь и продолжающаяся в основании резиноупругая деформация основания приводит к разъединению ее с выступами. 2. Зубная щетка по п. 1, отличающаяся тем, что основание (3) на своей несущей щетинки (6) стороне имеет плотно прикрывающую корпус (7) с его открытой нижней стороны, проходящую по периметру краевую планку (23). 3. Зубная щетка по п. 2, отличающаяся тем, что краевая планка (23) выступает за корпус (7) до его боковых поверхностей. 4. Зубная щетка по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что на краевой планке (23) также закреплены щетинки (6). 5. Зубная щетка по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что щетинки (6) на своих расположенных на стороне крепления концах снабжены направленным утолщением (17) и этим утолщением закреплены в основании (4), будучи экструзивным путем покрытыми резиноупругим материалом основания. 6. Зубчатая щетка по п. 5, отличающаяся тем, что утолщение (17) выступает со всех сторон на 0,1-0,2 мм над оболочкой щетинок (6). 7. Зубная щетка по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что окошко (11) имеет выступы (12,18). 8. Зубная щетка по п. 7, отличающаяся тем, что основание (4) имеет углубления (16), соответствующие выступам (12, 18) на корпусе (7) и/или окошке (11). 9. Зубная щетка по одному из пп. 1-8, отличающаяся тем, что окошко (11) на спинке (10) корпуса (7) прикрыто гибкой воспринимающей давление при удалении пластиной, к которой основание (4) прилегает своей надставкой (14).