ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2007 года по МПК A61C17/34 

Изобретение относится к области зубных щеток.

Более конкретно изобретение относится к зубным щеткам, работающим от электропривода, в которых щетинки щетки расположены таким образом, чтобы двигаться относительно ручки зубной щетки. Существует множество примеров таких зубных щеток, включая описание вращающихся приводных щетинок в патенте США №2215031. Такое же устройство, работающее от вращательного электропривода, показано в патенте США №4845795, в патенте США №4156620 объясняется, как вращательное движение от электропривода преобразуется в возвратно-поступательное прямолинейное движение, чтобы заставить щетинки двигаться при вращении по часовой стрелке и против часовой стрелки, в патенте США №3577579 описана зубная щетка, в которой головка зубной щетки движется относительно держателя щетки, так что все щетинки, установленные в головке щетки, движутся вместе в стороны и назад и вперед относительно держателя. В патенте США №5625916 описана зубная щетка с одним держателем щетинок. Держатель щетинок приводится в вибрирующее движение при вращении вокруг вала. В патенте США №5617603, суть которого изложена здесь в качестве ссылки, описана зубная щетка с двумя держателями щетинок, которые взаимосвязаны отдельным поворотным стержнем. Поворотный стержень установлен на оси поворота. Два держателя щетинок включают выемки, в которые входят шаровые концы поворотного стержня.

Приводные механизмы и движения щетки, которые описаны в этих ссылочных материалах, составляют широкий диапазон от относительно простых до относительно сложных. Сложные описания касаются зубных щеток, которые обеспечивают более совершенные чистящие движения. Однако зубные щетки слишком сложны и им требуется слишком много подвижных деталей для того, чтобы они стали практичным решением чистки во множестве случаев применения. Более простые из описанных зубных щеток обеспечивают только одно чистящее действие. Это единственное чистящее действие может обеспечить адекватное воздействие в некоторых случаях. Однако они могут оказаться неадекватными в других ситуациях при чистке зубов, например, они не смогут должным образом очистить полости между зубами.

Поэтому технической задачей настоящего изобретения стало создание зубной щетки, простой в изготовлении, имеющей немного подвижных деталей, при этом обеспечивающей множество чистящих действий для выполнения множества задач по чистке зубов.

Данная техническая задача была решена за счет создания электрической зубной щетки, которая согласно изобретению содержит продольную ось, ручку на первом конце зубной щетки, головку на втором конце зубной щетки, вал, проходящий от ручки к головке, первый держатель щетинок, включающий в себя жестко закрепленную часть, закрепленный посредством первой оси поворота или шарнира на удаленном конце головки и связанный с удаленным концом вала, входящим в паз первого держателя щетинок для приведения первого держателя щетинок в колебательное движение, и второй держатель щетинок, установленный на головке с возможностью движения и входящий в зацепление с жестко закрепленной частью первого держателя щетинок с возможностью приведения в действие от него.

Предпочтительно электрическая зубная щетка имеет упругий элемент, выполняющий функцию поджатия второго держателя к первому держателю, причем второй держатель щетинок установлен с возможностью перемещения в пазах головки, при этом закрепленная часть первого держателя щетинок включает в себя кулачок, а второй держатель щетинок включает в себя толкатель, выступающий из его поверхности и взаимодействующий с кулачком.

Предпочтительно жестко закрепленная часть первого держателя щетинок представляет собой штифт, а второй держатель щетинок включает или ось поворота, или шарнир, которые смещены от центра второго держателя щетинок и выполняют функцию соединения второго держателя щетинок с головкой зубной щетки с возможностью поворота, причем второй держатель щетинок на боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта.

Предпочтительно жестко закрепленная часть первого держателя щетинок представляет собой штифт, а второй держатель щетинок включает в себя ось поворота, расположенную по существу в центре второго держателя щетинок и выполняющую функцию соединения второго держателя щетинок с головкой зубной щетки с возможностью поворота, причем второй держатель щетинок на боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта.

Предпочтительно жестко закрепленная часть первого держателя представляет собой штифт, а второй держатель щетинок соединен с возможностью поворота с головкой и включает участок оси поворота, который расположен в теле второго держателя щетинок поперек его продольной оси, при этом второй держатель щетинок имеет паз, расположенный с наклоном под углом относительно плоскости, образованной верхней поверхностью второго держателя щетинок и выполненный для размещения штифта.

Предпочтительно жестко закрепленная часть первого держателя щетинок представляет собой штифт, а второй держатель щетинок соединен с возможностью поворота с головкой и включает в себя участок оси поворота, который расположен в теле второго держателя щетинок поперек его продольной оси по существу в его центральном участке, при этом второй держатель щетинок имеет паз, расположенный с наклоном под углом относительно плоскости, образованной телом второго держателя щетинок, выполненный для размещения штифта.

Указанная техническая задача также решается за счет создания электрической зубной щетки, которая согласно изобретению содержит электропривод с валом, включающий в себя кулачок на удаленном конце вала, первую секцию щетки, функционально соединенную с кулачком для приведения ее в первое движение и имеющую жесткий элемент, и вторую секцию щетки, отстоящую в продольном направлении от первой секции щетки и приводимую во второе движение жестким элементом первой секции.

Предпочтительно вторая секция щетки включает в себя толкатель кулачка, выступающий из его поверхности, а жесткий элемент первой секции щетки включает в себя кулачок, функционально взаимодействующий с толкателем кулачка, при этом электрическая зубная щетка дополнительно содержит упругий элемент, выполняющий поджатие второй секции щетки к первой секции щетки, в результате чего первая секция щетки является приводимой в колебательное движение, заставляющее кулачок жесткого элемента циклично входить во взаимодействие с толкателем кулачка, таким образом отводя вторую секцию щетки в продольном направлении от первой секции щетки, и циклично выходить из взаимодействия с толкателем кулачка, таким образом давая возможность упругому элементу поджимать вторую секцию щетки обратно к первой секции щетки при вращении вала электроприводом.

Предпочтительно жесткий элемент первой секции представляет собой штифт, а вторая секция щетки включает или ось поворота, или шарнир, которые смещены от центра второй секции щетки и выполняют функцию соединения второй секции щетки с первой секцией зубной щетки с возможностью поворота, причем вторая секция щетки на своей боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта, в результате чего первая секция щетки является приводимой в колебательное движение, заставляющее штифт циклично входить в зацепление с первой и второй стенками паза, таким образом заставляя вторую секцию щетки совершать колебательное движение вокруг оси поворота при вращении вала электроприводом.

Предпочтительно жесткий элемент первой секции представляет собой штифт, и вторая секция щетки включает ось поворота, расположенную по существу в центре второй секции щетки, при этом ось поворота выполняет функцию соединения второй секции щетки с первой секцией зубной щетки с возможностью поворота, причем вторая секция щетки на своей боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта, в результате чего первая секция щетки является приводимой в колебательное движение, заставляющее штифт циклично входить в зацепление с первой и второй стенками паза, таким образом заставляя вторую секцию щетки совершать колебательное движение вокруг оси поворота при вращении вала электроприводом.

При этом одно преимущество настоящего изобретения заключается в дополнительных чистящих движениях, которые обеспечиваются, соответственно, первым и вторым держателем щетинок.

Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что дополнительные чистящие движения реализуются в простой и экономичной зубной щетке.

Дополнительные преимущества настоящего изобретения станут понятны для специалистов в данной области после того, как они прочтут и поймут подробное описание, приведенное ниже.

Изобретение может иметь форму различных компонентов и расположения компонентов, а также различных операций и порядка операций. Чертежи служат только для иллюстрации вариантов выполнения изобретения, они выполнены не в определенном масштабе и не имеют целью ограничить объем изобретения.

Фиг.1 - вид в разрезе снизу известной зубной щетки.

Фиг.2 - вид сбоку в поперечном сечении части известной зубной щетки.

Фиг.3 - вид снизу в разрезе изображенного на фиг.2.

Фиг.4 - противоположный вид сбоку на фиг.2.

Фиг.5, 6 и 7 - соответственно те же виды, что на фиг.2, 3 и 4 других известных зубных щеток и в другом масштабе.

Фиг.8 - вид снизу усовершенствованной зубной щетки в частичном разрезе.

Фиг.9 - вид снизу, в частичном разрезе, первого варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.10 - вид снизу, в частичном разрезе, второго варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.11 - вид снизу, в частичном разрезе, третьего варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.12 - ортогональный вид второго держателя щетинок четвертого варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.13 - вид сбоку, взятый по линии А-А на фиг.8, в частичном разрезе, четвертого варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.14 - ортогональный вид второго держателя щетинок пятого варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.15 - вид сбоку, взятый по линии А-А на фиг.8, в частичном разрезе, пятого варианта выполнения головки усовершенствованной зубной щетки на фиг.8.

Фиг.16 - вид сбоку зубной щетки, показывающий первое примерное альтернативное расположение щетинок.

Фиг.17 - вид с торца, взятый по линии D-D на фиг.8, показывающий второе примерное расположение щетинок.

Как видно из фиг.1, зубная щетка содержит участок 10 ручки на первом конце зубной щетки, секцию 11 головки на втором конце зубной щетки, проходящее между ними горлышко 9, вращающийся вал 12, выходящий из ручки к головке, и по существу круглый держатель 13 щетинок, имеющий множество пучков щетинок, вставленных в него, причем каждый пучок 8 содержит множество щетинок. Ручка образует отделения для крепления электропривода 14 и двух батареек 15 и 16, хотя батарейки 15 и 16 могут быть заменены на перезаряжаемый источник энергии. Муфта 17 вала расположена таким образом, что она захватывает один конец вала 12 и позволяет извлекать вал для чистки или замены, как будет показано ниже.

На головку 11, как лучше всего видно на фиг.2, опирается стойка 18, которая образует осевую линию 40 вращательного или колебательного поворота для держателя 13 щетинок. Щетинки 19 показаны для иллюстрации только на фиг.2. Вал 12 имеет образованный за одно целое наиболее удаленный конец, зубец зубчатого колеса или кулачок 20, который смещен от центральной продольной оси 21 вала. Наиболее удаленный конец, зубец зубчатого колеса или кулачок 20 входит в паз 22 (см. фиг.3), выполненный в боковой поверхности держателя 13 щетинок. Следует заметить, что конец 20 направлен к пересечению первой осевой линии 21 и осевой линии поворота 40 стойки 18. В одном варианте выполнения стойка расположена таким образом, что осевая линия поворота 40 по существу перпендикулярна центральной продольной оси 21 вала. Осевая линия поворота 40 также по существу параллельна центральной продольной оси 21 вала. Осевая линия поворота 40 также по существу параллельна направлению, в котором располагаются щетинки 19. Несмотря на то, что это расположение является предпочтительным, предусматривается, что стойка 18 может быть расположена по-другому. Например, стойка 18 может быть расположена с наклоном, так что осевая линия поворота 40 по существу не перпендикулярна продольной оси 21 вала, а скорее образует с ней острый угол, чтобы обеспечить колебательное или поворотное движение вокруг осевой линии поворота 40. Когда вал 12 вращается от электропривода 14, удаленный конец, зубец зубчатого колеса или кулачок 20 описывает круг вокруг вала 12 и входит в оперативное зацепление с пазом 22, заставляя держатель 13 щетинок вибрировать или колебаться вокруг осевой линии поворота держателя 13 щетинок. В связи с этим удаленный конец переходит в удаленный зубец зубчатого колеса или кулачок 20. Как видно на фиг.3, паз 22 имеет закрытый конец и проходит в радиальном направлении внутрь от наружной окружности держателя на расстояние меньшее, чем расстояние к центру держателя и расстояние между соседними парами отверстий для щетинок. Таким образом, держатель 13 щетинок поворачивается, совершает колебания или вращается вперед и назад вокруг центра стойки 18. Такое движение обеспечивает первое относительное движение между головкой 11 и щетинками 19 и в основном обеспечивает эффективную чистку зубов. Ширина паза 22 предпочтительно в основном такая же, как диаметр конца 20, чтобы оставался минимальный зазор. В использовании это уменьшает шум до минимального уровня.

Предпочтительно, электропривод 14 работает приблизительно со скоростью 6000 оборотов в минуту. При желании электропривод может работать с другими скоростями и может быть настроен на работу с двумя и более скоростями, которые может выбрать пользователь. Фиг.1 показывает зубную щетку, в которой держатель 13 вибрирует, совершает колебания или вращается на угол, составляющий 30 градусов. На фиг.2 угол составляет 35 градусов, а на фиг.5 угол равен 15 градусам. Поэтому понятно, что угол вращения может быть выбран обеспечением разных валов 12 и один и тот же держатель щетинок может использоваться для всех углов.

Каждый держатель 13 щетинок может иметь более одного паза 22, как это видно на фиг.3, расположенных один против другого для лучшего равновесия или для того, чтобы можно было использовать другие пазы, если один паз приходит в негодность или если в работе щетинки изнашиваются неравномерно. Другими словами, держатель 13 тогда может быть установлен в двух или более положениях вращения. Держатель 13 предпочтительно легко снимается с головки 11, поскольку он крепится пружиной, например к стойке 18. Такое удаление держателя обеспечивает лучшую очистку и хранение в стерильном контейнере, а также дает возможность легко снимать и при необходимости заменять вал 12.

Описанные валы 12 предпочтительно формуются как одно целое, например, из одного куска тонкого прутка и профилируются, как показано. Однако возможно устройство, когда удаленный конец или кулачок 20 формуется или выполняется отдельно и закрепляется на части вала. Такой отдельной частью может быть щетка, центральная ось которой совпадает с осью 21 вала, и приводная стойка, смещенная от центра. Приводная стойка тогда занимает положение и выполняет функцию удаленного кулачка 20. Таким образом, тогда приводная стойка и паз 22 образуют приводное зацепление между валом и держателем 13 и поэтому приводная стойка может считаться удаленным кулачком вала.

Также возможно, но не всегда удобно, в некоторых вариантах выполнения изобретения устанавливать держатель 13 таким образом, чтобы он поворачивался с помощью шарнира с одной стороны, например, противоположной валу. В таком случае щетинки, которые установлены ближе к оси шарнира, фактически не будут смещаться на столько, на сколько щетинки, находящиеся на боковой стороне, расположенной рядом с валом, но все-таки, они будут сильно вибрировать.

Также понятно, вне зависимости от того, предназначен ли держатель 13 щетинок для вращения или для поворота с помощью шарнира, он не обязательно должен быть круглым. Однако предпочтительным является круглый держатель 13, чтобы его положение вращения можно было изменить, когда это требуется, как было упомянуто выше.

Несмотря на то, что описанное выше устройство вала является предпочтительным, предусматривается, что с настоящим изобретением могут быть использованы другие устройства вала. Например, устройство, описанное в патенте США №5732432, суть которого включена здесь для ссылки, может быть предусмотрено для того, чтобы компенсировать несоосность вала, обусловленную механическими факторами, и механическую нагрузку при пользовании. Кроме того, головка 11 могла бы быть выполнена таким образом, чтобы ее можно было легко отделить от ручки 10. Это могло бы быть осуществлено с использованием соединительных устройств для вала и корпуса головки. Такие устройства известны в данной области техники. Например, головка и ручка могут включать сопряженные пазы, пружинные зажимы и выступы и/или фиксирующие, или крепежные лапки и канавки. Вал может быть разделен на две секции, при этом каждая секция включает соединительный элемент. Например, соединение может достигаться шпоночным устройством. Так, соединительные элементы могут включать сопряженные продольные выступы, закрепленные на соответствующих концах вала, и продольные пазы, в которые они входят, или, как показано в патенте США №5617601, который включен в настоящее описание в качестве ссылки. Кроме того, паз 22 может быть заменен наклонной шайбой, какая описана в патенте США №5764743, который включен в качестве ссылки.

С дополнительной ссылкой на фиг.8-15 варианты выполнения усовершенствованной электрической зубной щетки 810 включают первый держатель 814 щетинок, подобный держателю 13 щетинок, который был описан выше. Усовершенствованная зубная щетка 810 имеет участок головки 816 и корпус или участок ручки 817. Разумеется, усовершенствованная зубная щетка включает электропривод 819 и батарейки для подачи энергии. Участок головки 816 имеет продольную ось 818. Первый держатель 814 щетинок показан круглым. Однако, в пределах объема изобретения предусматриваются держатели щетинок другой формы. Первый держатель 814 щетинок включает по меньшей мере один паз, описанный выше, для приема наиболее удаленного конца или кулачка приводного вала 820, как описано в ссылке на фиг.1-7. Наиболее удаленный кулачок (см. фиг.3) приводного вала смещен от центральной продольной оси 21 (см. фиг.3) приводного вала 820, как описано выше. Короче говоря, что касается конструкции и работы вала 820 относительно первого держателя 814 щетинок, усовершенствованная зубная щетка 810 подобна зубной щетке, описанной со ссылкой на фиг.1-7. Однако примеры реализации усовершенствованной электрической зубной щетки 810 также включают вторые держатели щетинок, как например, второй держатель 822 щетинок. Несмотря на то, что желательно расположить второй держатель щетинок непосредственно рядом с первым держателем щетинок, предусматривается, что между первым и вторым держателем щетинок может быть выполнен зазор. Кроме того, пространство между подвижными первым и вторым держателями щетинок может быть заполнено неподвижными или зафиксированными щетинками, которые вставлены в зафиксированный или неподвижный третий держатель щетинок (не показан), который образует часть головки зубной щетки. Во многих вариантах выполнения усовершенствованной электрической зубной щетки вторые держатели щетинок являются подвижными и отдельно связаны с приводным валом и отдельно управляются приводным валом, например приводным валом 820. Подвижные вторые держатели щетинок имеют возможность движения в таких направлениях и/или таким образом, что совершенно отличается от любых вращательных или поворотных (с помощью шарнира) колебательных движений, описанных со ссылкой на фиг.1-7, и что используется в данном варианте выполнения.

Например, со ссылкой на фиг.9, второй держатель 910 щетинок установлен в пазах 912 в головке 816 зубной щетки с возможностью движения, и ему придается вибрирующее продольное движение посредством движения первого держателя 814 щетинок. Например, первый держатель 814 щетинок включает кулачок 914. Второй держатель щетинок включает толкатель 916 кулачка. Кулачок 914 и толкатель кулачка 916 в основном расположены против друг друга. Кроме того, в зависимости от положения первого держателя 814 щетинок кулачок и толкатель 916 кулачка могут находиться в зацеплении друг с другом. Кулачок и толкатель 914, 916 могут состоять из сформованных выступов на первом 814 и втором 910 держателях щетинок соответственно. Кулачок и толкатель 914, 916 жестко закреплены на первом 814 и втором 910 держателе щетинок или внутри них. Следует сказать, кулачок и толкатель 914, 916 смещаются незначительно относительно их соответствующих держателей щетинок. Поэтому кулачок и толкатель 914, 916 не образуют дополнительные подвижные детали. Когда электропривод 819 усовершенствованной зубной щетки 810 вращает вал 820, наиболее удаленный кулачок вала 820 (не показан, но аналогичен позиции 20 на фиг.3) приводит первый держатель щетинок во вращательное вибрирующее движение, как описано выше со ссылкой на фиг.1-7. Когда первый держатель щетинок вибрирует или совершает колебания, первый кулачок 914 входит в контакт с поверхностью второго кулачка или толкателя 916 кулачка и приводит в движение толкатель 916 кулачка и, следовательно, второй держатель щетинок в продольном направлении по продольной оси 818 участка головки 816. По мере того, как вал 918 продолжает вращаться, первый кулачок 914 выходит из зацепления с толкателем 916 кулачка. Упругий подпружинивающий элемент, например пружина 934, расположенная или установленная, например, между стенкой участка головки 816 и поверхностью второго держателя 910 щетинок, подпружинивает второй держатель 910 щетинок назад в направлении к первому держателю 814 щетинок. Когда это движение назад и вперед и вверх и вниз (на фигуре) повторяется (по мере того, как вал 820 продолжает вращаться), обеспечивается движение чистки зубов, которое отличается от кругового движения первого держателя 814 щетинок и дополняет его.

Как видно из фиг.10, во втором варианте выполнения усовершенствованной зубной щетки 810 второй держатель 1010 щетинок установлен на головке 816 зубной щетки с возможностью движения, и ему сообщается вибрирующее, качательное, колебательное или поворотное движение вокруг шарнира или оси поворота 1014 посредством первого держателя 814 щетинок. Второй держатель 1010 щетинок расположен на расстоянии в продольном направлении от первого держателя 814 щетинок. Первая боковая сторона 1018 второго держателя 1010 щетинок обращена к первому держателю 814 щетинок. Первая боковая сторона 1018 включает паз 1022. Ось поворота, или шарнир 1014, смещена от центра второго держателя щетинок. Например, ось поворота 1014 расположена на стороне, которая находится на расстоянии или удалена от первой стороны 1018. Штифт 1026 соединяет первый держатель 814 щетинок со вторым держателем 1010 щетинок. Предпочтительно штифт 1026 сформирован в первом держателе 814 щетинок за одно целое с ним. Штифт 1026 жестко закреплен на или в первом держателе 814. Следует отметить, что штифт 1026 смещается незначительно относительно первого держателя щетинок. Поэтому штифт 1026 не образует дополнительную подвижную часть. Штифт 1026 входит в паз 1022 во втором держателе 1010 щетинок. Паз 1022 имеет такой размер, чтобы штифт 1018 имел возможность скользить и поворачиваться относительно паза и входить в зацепление с участками стенок паза. Когда электропривод 819 усовершенствованной зубной щетки 810 вращает вал 820, наиболее удаленный конец или кулачок (не показан, но аналогичен позиции 20 на фиг.3) вала 820 сообщает первому держателю 814 щетинок вращательное вибрирующее движение, как описано выше со ссылкой на фиг.1-7. По мере того, как первый держатель 814 щетинок вибрирует или совершает колебания, штифт 1018, связанный с ним, поворачивается по дуге. Когда штифт 1026 поворачивается по дуге в первом направлении, штифт 1026 входит в зацепление с первой стенкой паза 1022 и заставляет первую стенку и, следовательно, второй держатель щетинок двигаться в первом направлении. Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается шарниром или осью поворота 1014, это заставляет второй держатель 1010 щетинок поворачиваться вокруг оси поворота в первом направлении. По мере того, как вал 820 продолжает вращаться, это заставляет первый держатель щетинок двигаться во втором направлении. Поэтому штифт 1026 делает разворот по дуге во втором направлении. Когда штифт 1026 поворачивается по дуге во втором направлении, штифт 1026 входит в зацепление со второй стенкой паза 1022 и заставляет вторую стеку и, следовательно, второй держатель щетинок двигаться во втором направлении. Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается шарниром или осью поворота 1014, это заставляет второй держатель 1010 щетинок поворачиваться вокруг оси поворота во втором направлении. Когда это качательное или поворотное движение повторяется (по мере того, как вал 818 продолжает вращаться), обеспечивается движение чистки зубов, которое дополняет чистящее движение, которое обеспечивает первый держатель 814 щетинок. Например, когда первый держатель щетинок вращается по часовой стрелке, второй держатель щетинок поворачивается в дополняющем направлении против часовой стрелки.

Как видно из фиг.11, в третьем варианте выполнения усовершенствованной зубной щетки 810 второй держатель 1110 щетинок установлен на головке 816 зубной щетки с возможностью движения и приводится в вибрирующее, качательное, колебательное или поворотное движение вокруг оси поворота 1114 посредством первого держателя 814 щетинок. Второй держатель 1110 щетинок расположен на расстоянии в продольном направлении от первого держателя 814 щетинок. Первая боковая сторона 1118 второго держателя 1110 щетинок обращена к первому держателю 814 щетинок. Первая боковая сторона 1118 включает паз 1122. Ось поворота 1114 расположена в центре внутри второго держателя щетинок. Штифт 1126 соединяет первый держатель 814 щетинок со вторым держателем 1110 щетинок. Предпочтительно штифт 1126 сформован в первом держателе 814 щетинок заодно с ним. Штифт 1126 жестко закреплен на или в первом держателе 814 щетинок. Следует сказать, штифт 1126 движется незначительно относительно первого держателя 814 щетинок. Поэтому штифт 1126 не образует дополнительную подвижную часть. Штифт 1126 входит в паз 1122 во втором держателе 1110 щетинок. Паз 1122 имеет такой размер, чтобы штифт 1126 имел возможность скользить и поворачиваться относительно паза и входить в зацепление с участками стенок паза 1122. Когда электропривод 819 усовершенствованной зубной щетки 810 вращает вал 820, наиболее удаленный кулачок (не показан, но аналогичен позиции 20 на фиг.3) вала 820 приводит первый держатель щетинок во вращательное или поворотное вибрирующее движение, как описано выше со ссылкой на фиг.1-7. Когда первый держатель 814 щетинок вибрирует, штифт 1126, связанный с ним, поворачивается по дуге. Когда штифт 1126 поворачивается по дуге в первом направлении, штифт 1126 входит в зацепление с первой стенкой паза 1122 и заставляет первую стенку и, следовательно, второй держатель щетинок двигаться в первом направлении. Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается осью поворота 1114, это заставляет второй держатель 1110 щетинок поворачиваться или вращаться вокруг оси поворота 1114 в первом направлении. По мере того, как вал 820 продолжает вращаться, это заставляет первый держатель щетинок двигаться во втором направлении. В результате штифт 1126 поворачивается по дуге во втором направлении. Когда штифт 1126 поворачивается по дуге во втором направлении, штифт 1126 входит в зацепление со второй стенкой паза 1122 и заставляет вторую стенку и, следовательно, второй держатель 1110 щетинок двигаться во втором направлении. Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается осью поворота 1114, второй держатель 1110 щетинок поворачивается или вращается вокруг оси поворота во втором направлении. Когда это качательное или поворотное движение повторяется (по мере того, как вал 820 продолжает вращаться), обеспечивается движение чистки зубов, дополняющее чистящее движение, которое выполняет первый держатель 814 щетинок. Например, когда первый держатель щетинок движется по часовой стрелке, второй держатель щетинок движется в дополняющем направлении против часовой стрелки.

Как видно из фиг.12 и 13 в четвертом варианте выполнения усовершенствованной зубной щетки 810 второй держатель 1208 щетинок установлен на головке 816 зубной щетки с возможностью движения, причем ось поворота 1210 установлена в расположенной по центру поперечной оси второго держателя щетинок 1208. Второй держатель 1208 щетинок приводится в вибрирующее, качательное или колебательное движение первым держателем 814 щетинок. Второй держатель 1208 щетинок расположен на расстоянии в продольном направлении от первого держателя 814 щетинок. Первая боковая сторона 1218 второго держателя 1208 щетинок обращена к первому держателю 814 щетинок. Первая боковая сторона 1218 включает паз 1222. Паз расположен поперек продольной оси 1224 второго держателя 1208 щетинок и направлен под углом к плоскости, образованной основанием 1226 второго держателя 1208 щетинок. Штифт 1326 соединяет первый держатель 814 щетинок со вторым держателем 1208 щетинок. Предпочтительно штифт 1326 сформован в первом держателе 814 щетинок заодно с ним. Штифт 1326 жестко закреплен на или в первом держателе 814 щетинок. Следует отметить, что штифт 1326 не смещается значительно относительно первого держателя щетинок. Поэтому штифт 1326 не образует дополнительную подвижную часть. Штифт 1326 входит в изогнутый паз 1222 во втором держателе 1208 щетинок. Паз 1222 имеет такой размер, что штифт 1326 имеет возможность скользить и поворачиваться относительно паза и входить в зацепление с участками стенок паза. Когда электропривод 819 усовершенствованной зубной щетки 810 вращает вал 820, наиболее удаленный конец или кулачок вала 820 (не показан, но аналогичен позиции 20 на фиг.3) приводит первый держатель щетинок во вращательное или поворотное качательное или вибрирующее движение, как описано выше со ссылкой на фиг.1-7. Когда первый держатель 814 щетинок вибрирует, связанный с ним штифт 1326 поворачивается по дуге. Когда штифт 1326 поворачивается по дуге в первом направлении, штифт 1326 входит в зацепление с первой или, например, верхней стенкой паза 1222 и заставляет первую стенку и, следовательно, второй держатель щетинок двигаться в первом направлении или, например, в направлении вверх (на фигуре). Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается осью поворота 1210, это заставляет второй держатель 1110 щетинок качаться, колебаться или вращаться вокруг оси поворота 1210 в первом направлении или, например, в направлении вверх. По мере того, как вал 820 продолжает вращаться, это заставляет первый держатель щетинок двигаться во втором направлении. Поэтому штифт 1326 поворачивается по дуге во втором направлении. Когда штифт 1326 поворачивается по дуге во втором направлении, штифт 1326 входит в зацепление со второй или, например, нижней (на фигуре) стенкой паза 1222 и заставляет вторую стенку и, следовательно, второй держатель 1208 щетинок двигаться во втором или, например, нижнем направлении (относительно фигуры). Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается осью поворота 1210, это заставляет второй держатель 1208 щетинок поворачиваться, вращаться или качаться вокруг оси поворота 1210 во втором направлении. Когда это поворотное, качательное или колебательное движение повторяется (по мере того, как вал 820 продолжает вращаться), обеспечивается движение глубокой очистки зубов, которое отличается от колебательного движения первого держателя 814 щетинок и дополняет его.

Как видно из фиг.14 и 15, в пятом варианте выполнения усовершенствованной зубной щетки 810 второй держатель 1408 щетинок установлен на головке 816 зубной щетки с возможностью движения, при этом ось поворота 1410 установлена в поперечной оси второго держателя 1408 щетинок, расположенной вблизи ближайшего конца 1412 второго держателя 1408 щетинок. Второй держатель 1408 щетинок приводится в вибрирующее, поворотное или колебательное движение первым держателем 814 щетинок. Второй держатель 1408 щетинок расположен на расстоянии в продольном направлении от первого держателя 814 щетинок. Первая боковая сторона 1418 второго держателя 1408 щетинок обращена к первому держателю 814 щетинок. Первая боковая сторона 1418 включает паз 1422. Паз расположен поперек продольной оси 1424 второго держателя 1408 щетинок и направлен под углом к плоскости, образованной основанием 1426 второго держателя 1408 щетинок. Штифт 1526 соединяет первый держатель 814 щетинок со вторым держателем 1408 щетинок. Предпочтительно штифт 1526 сформован в первом держателе 814 щетинок заодно с ним. Штифт 1526 жестко закреплен на или в первых держателях 814. То есть, штифт 1526 не смещается значительно относительно первых держателей. Поэтому штифт 1526 не образует дополнительную подвижную часть. Штифт 1526 входит в изогнутый паз 1422 во втором держателе 1408 щетинок. Паз 1422 имеет такой размер, чтобы обеспечить штифту 1526 скольжение и поворот относительно паза и зацепление с участками стенок паза. Когда электропривод 819 усовершенствованной зубной щетки 810 вращает вал 820, наиболее удаленный кулачок (не показан, но аналогичен позиции 20 на фиг.3) вала 820 приводит первый держатель 814 щетинок во вращательное или поворотное вибрирующее движение, как описано выше со ссылкой на фиг.1-7. Когда первый держатель 814 щетинок вибрирует, связанный с ним штифт 1526 поворачивается по дуге. Когда штифт 1526 поворачивается по дуге в первом направлении, штифт 1526 входит в зацепление с первой или, например, с верхней стенкой паза 1222 и заставляет первую стенку и, следовательно, второй держатель щетинок двигаться в первом направлении или, например, в направлении наверх (на фигуре). Поскольку движение второго держателя щетинок ограничивается осью поворота 1410, это заставляет второй держатель 1110 щетинок поворачиваться или вращаться вокруг оси поворота 1410 в первом направлении, или, например, в направлении наверх. Пока вал 820 продолжает вращаться, это заставляет первый держатель щетинок двигаться во втором направлении. Поэтому штифт 1526 поворачивается по дуге во втором направлении. Когда штифт 1526 поворачивается по дуге во втором направлении, штифт 1326 входит в зацепление со второй или, например, нижней (на фигуре) стенкой паза 1422 и заставляет вторую стенку и, следовательно, второй держатель 1408 щетинок двигаться во втором или, например, нижнем направлении. Так как движение второго держателя щетинок ограничивается осью поворота 1410, это заставляет второй держатель 1408 щетинок поворачиваться или вращаться вокруг оси поворота 1410 во втором направлении. Когда это поворотное или вращательное движение повторяется (по мере того, как вал 820 продолжает вращаться), обеспечивается движение глубокой очистки зубов, которое отличается от колебательного движения, обеспеченного первым держателем 814 щетинок, и дополняет его.

Несмотря на то, что настоящее изобретение для простоты было показано на примере щетинок, которые расположены по существу перпендикулярно продольной оси 818 и поверхности держателей щетинок, предусмотрено, что щетинки могут быть расположены по-другому, чтобы дополнить или дополнительно усовершенствовать движения первого и/или второго держателей щетинок. Например, как видно на фиг.16, некоторые или все щетинки могут быть расположены в направлении, образующем острый угол 1608 к поверхности 1606 держателя щетинок, и в направлении к и от ручки, как показано на примере щетинок 1610 и 1614 соответственно. Как видно из фиг.17, в другом варианте выполнения изобретения некоторые щетинки могут выступать наружу и выходить из головки в другом направлении, снова образуя острый угол 1708 относительно поверхности держателя щетинок, как показано на примере щетинок 1710 и 1714. Могут также использоваться щетинки для массажа или щетинки различной высоты, такие, например, как описаны в патентах США №№Des 330286, Des 434563, суть которых включена в качестве ссылочного материала. Другие предпочтительные устройства щетинок, подходящие для использования, включают устройства, описанные полностью или частично в патентах США №№6006394, 4081876, 5046213, 5335389, 5392483, 5446940, 4894880, и публикации международной заявки №WO 99/23910, суть которых включена в настоящее изобретение в качестве ссылки.

Раскрытые варианты выполнения изобретения были описаны с использованием определенных слов и выражений, объясняющих определенные движения. Движение может быть постоянным или вибрирующим. Одним примером постоянного движения является простое вращение, где элемент совершает вращательное движение в одном направлении (например, держатель щетинок, который только вращается или поворачивается по часовой стрелке как образующая) или совершает поступательное движение в одном направлении. Вибрация - это любое периодическое движение с повторяющимися циклами. Вибрирующее движение может иметь одну или более скоростей и амплитуд. Вибрирующее движение, которое является по существу прямолинейным, здесь называется возвратно-поступательным движением. Возвратно-поступательное движение может осуществляться в нескольких направлениях, например, в основном в горизонтальном, вертикальном (например, подъемное движение или пульсирующее движение) и в их сочетаниях. Вибрирующее движение, которое по существу является вращательным, называется здесь колебательным или поворотным движением.

Так как большинство типов движения могут быть сложными по природе (т.е. включать элементы других типов движения), использование вышеупомянутых терминов может включать другие движения, если они не упомянуты в особом контексте (например, только возвратно-поступательное движение), то есть помимо основного или главного движения, обозначенного термином. Так, например, движение, которое здесь описано как возвратно-поступательное, может также включать другие вибрирующие или постоянные движения, даже если главным движением по существу является возвратно-поступательное движение.

Изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты выполнения. После того, как специалисты прочтут и вникнут в описание, станут понятными возможные модификации и изменения. Например, несмотря на то, что первый держатель щетинок был описан как расположенный вблизи наиболее удаленного конца зубной щетки, а второй держатель щетинок - как расположенный ближе, два держателя могут менять положение. Например, первый или приводной держатель щетинок может располагаться близко, а второй или ведомый держатель щетинок может находиться на удаленном или более дальнем конце зубной щетки. Несмотря на то, что штифты были описаны как сформированные за одно целое компоненты первого держателя щетинок, штифты могут быть отдельно изготовленными и затем жестко закрепленными вставленными или совместно сформированными компонентами. Все такие модификации и изменения предназначаются для включения в изобретение, если они не выходят за рамки объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентных решений.

Изобретение относится к медицинской технике. Электрическая зубная щетка по первому варианту содержит продольную ось, ручку на первом конце, головку на втором конце, вал, проходящий от ручки к головке, первый и второй держатели щетинок. Первый держатель щетинок закреплен посредством первой оси поворота или шарнира на удаленном конце головки и связан с удаленным концом вала. Удаленный конец вала входит в паз первого держателя щетинок для приведения его в колебательное движение. Первый держатель щетинок включает в себя жестко закрепленную часть. Второй держатель щетинок установлен на головке с возможностью движения и входит в зацепление с жестко закрепленной частью первого держателя щетинок с возможностью приведения в действие от него. Электрическая зубная щетка по второму варианту содержит электропривод с валом и кулачком на удаленном конце вала, первую секцию щетки и вторую секцию щетки. Первая секция щетки функционально соединена с кулачком для приведения в первое движение и имеет жесткий элемент. Вторая секция щетки отстоит в продольном направлении от первой секции щетки и приводится во второе движение жестким элементом первой секции. Изобретение позволяет обеспечить простоту изготовления щетки и возможность совершения ею множества чистящих действий. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Электрическая зубная щетка, содержащая продольную ось, ручку на первом конце зубной щетки, головку на втором конце зубной щетки, вал, проходящий от ручки к головке, первый держатель щетинок, включающий в себя жестко закрепленную часть, закрепленный посредством первой оси поворота или шарнира на удаленном конце головки и связанный с удаленным концом вала, входящим в паз первого держателя щетинок для приведения первого держателя щетинок в колебательное движение, и второй держатель щетинок, установленный на головке с возможностью движения и входящий в зацепление с жестко закрепленной частью первого держателя щетинок с возможностью приведения в действие от него.2. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что имеет упругий элемент, выполняющий функцию поджатия второго держателя к первому держателю, причем второй держатель щетинок установлен с возможностью перемещения в пазах головки, при этом закрепленная часть первого держателя щетинок включает в себя кулачок, а второй держатель щетинок включает в себя толкатель, выступающий из его поверхности и взаимодействующий с кулачком.3. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что жестко закрепленная часть первого держателя щетинок представляет собой штифт, а второй держатель щетинок включает или ось поворота, или шарнир, которые смещены от центра второго держателя щетинок и выполняют функцию соединения второго держателя щетинок с головкой зубной щетки с возможностью поворота, причем второй держатель щетинок на боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта.4. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что жестко закрепленная часть первого держателя щетинок представляет собой штифт, а второй держатель щетинок включает в себя ось поворота, расположенную по существу в центре второго держателя щетинок и выполняющую функцию соединения второго держателя щетинок с головкой зубной щетки с возможностью поворота, причем второй держатель щетинок на боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта.5. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что жестко закрепленная часть первого держателя представляет собой штифт, а второй держатель щетинок соединен с возможностью поворота с головкой и включает участок оси поворота, который расположен в теле второго держателя щетинок поперек его продольной оси, при этом второй держатель щетинок имеет паз, расположенный с наклоном под углом относительно плоскости, образованной верхней поверхностью второго держателя щетинок, и выполненный для размещения штифта.6. Электрическая зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что жестко закрепленная часть первого держателя щетинок представляет собой штифт, а второй держатель щетинок соединен с возможностью поворота с головкой и включает в себя участок оси поворота, который расположен в теле второго держателя щетинок поперек его продольной оси по существу в его центральном участке, при этом второй держатель щетинок имеет паз, расположенный с наклоном под углом относительно плоскости, образованной телом второго держателя щетинок, выполненный для размещения штифта.7. Электрическая зубная щетка, содержащая электропривод с валом, включающий в себя кулачок на удаленном конце вала, первую секцию щетки, функционально соединенную с кулачком для приведения ее в первое движение и имеющую жесткий элемент, и вторую секцию щетки, отстоящую в продольном направлении от первой секции щетки и приводимую во второе движение жестким элементом первой секции.8. Электрическая зубная щетка по п.7, отличающаяся тем, что вторая секция щетки включает в себя толкатель кулачка, выступающий из его поверхности, а жесткий элемент первой секции щетки включает в себя кулачок, функционально взаимодействующий с толкателем кулачка, при этом электрическая зубная щетка дополнительно содержит упругий элемент, выполняющий поджатие второй секции щетки к первой секции щетки, в результате чего первая секция щетки является приводимой в колебательное движение, заставляющее кулачок жесткого элемента циклично входить во взаимодействие с толкателем кулачка, таким образом отводя вторую секцию щетки в продольном направлении от первой секции щетки, и циклично выходить из взаимодействия с толкателем кулачка, таким образом давая возможность упругому элементу поджимать вторую секцию щетки обратно к первой секции щетки, при вращении вала электроприводом.9. Электрическая зубная щетка по п.7, отличающаяся тем, что жесткий элемент первой секции представляет собой штифт, а вторая секция щетки включает или ось поворота, или шарнир, которые смещены от центра второй секции щетки и выполняют функцию соединения второй секции щетки с первой секцией зубной щетки с возможностью поворота, причем вторая секция щетки на своей боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта, в результате чего первая секция щетки является приводимой в колебательное движение, заставляющее штифт циклично входить в зацепление с первой и второй стенками паза, таким образом заставляя вторую секцию щетки совершать колебательное движение вокруг оси поворота, при вращении вала электроприводом.10. Электрическая зубная щетка по п.7, отличающаяся тем, что жесткий элемент первой секции представляет собой штифт, и вторая секция щетки включает ось поворота, расположенную по существу в центре второй секции щетки, при этом ось поворота выполняет функцию соединения второй секции щетки с первой секцией зубной щетки с возможностью поворота, причем вторая секция щетки на своей боковой стороне имеет паз, выполненный для размещения штифта, в результате чего первая секция щетки является приводимой в колебательное движение, заставляющее штифт циклично входить в зацепление с первой и второй стенками паза, таким образом заставляя вторую секцию щетки совершать колебательное движение вокруг оси поворота, при вращении вала электроприводом.