ЗУБНАЯ ЩЕТКА С ПРИВОДОМ И С ВРАЩАЮЩИМИСЯ ЧАСТЯМИ Российский патент 2007 года по МПК A61C17/26 

Настоящее изобретение относится к зубным щеткам, которые имеют вращающиеся части в головке.

Настоящее изобретение направлено на зубную щетку с приводом и, в частности, на головку зубной щетки, имеющую щетинки, установленные с возможностью перемещения. Различные типы зубных щеток с приводом широко известны в данной области техники. Можно сослаться на патент США № 5625916, который относится к зубной щетке с электрическим приводом, имеющей электропривод для приведения приводного вала во вращение. Приводной вал соединен с держателем щетинок на головке зубной щетки таким образом, что вращение приводного вала вызывает колебания держателя щетинок взад и вперед в направлении вращения. Известны другие различные конструкции для обеспечения вибрации держателя щетинок, прикрепленного к головке электрической зубной щетки.

В патенте США № 5416942 показан дополнительный тип зубной щетки с приводом, в которой головка включает пару концентрично расположенных частей, каждая из которых приводится в колебательное движение в противоположных направлениях вращения. Однако головка зубной щетки включает только две части, колеблющиеся в противоположных направлениях. Головка не включает никаких других частей, на которых могут быть закреплены щетинки.

В патенте США № 6032313 раскрыт бытовой электрический прибор, который используется для чистки, полирования или массажа. Одним таким электрическим прибором является зубная щетка. Головка имеет множество выполненных с возможностью соосного вращения или с возможностью параллельного линейного перемещения частей. На головке не предусмотрено никаких других содержащих щетинки частей.

В патенте США № 5070567 раскрыта зубная щетка с электрическим приводом, которая включает выполненную с возможностью вращения головку, на которой имеются щетинки. Рядом с головкой имеется дополнительная группа щетинок, каждая из которых вращается вокруг ее собственной оси.

Патент США № 1796641 относится к щетке для удаления пятен, пригодной для сухой чистки, в которой две головки, расположенные бок о бок, установлены с возможностью вращения.

Европейский патент 1132022 раскрывает зубную щетку с приводом, содержащую ручку с суженной частью, головку, прикрепленную к суженной части и имеющую открытую для воздействия наружную поверхность, первый блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке и имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, второй блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке и имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, приводное средство, предназначенное для приведения первого блока и второго блока в противоположное друг другу вращение в плоскости, по существу, параллельной наружной поверхности, и третий блок с пучками щетинок, имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности.

Цель данного изобретения состоит в создании зубной щетки с приводом, обеспечивающей повышение эффективности чистящего, полирующего и отбеливающего воздействия зубной щетки.

Согласно изобретению создана зубная щетка с приводом, содержащая ручку с суженной частью, головку, прикрепленную к суженной части и имеющую открытую для воздействия наружную поверхность, первый блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке и имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, второй блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке, установленный внутри первого блока и концентрично по отношению к нему и имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, при этом щетинки первого блока выступают наружу от наружной поверхности на большее расстояние по сравнению с щетинками второго блока для создания чашеобразной конструкции, приводное средство, предназначенное для приведения первого блока и второго блока в колебательное движение взад и вперед противоположно друг другу вращательным образом в плоскости, по существу, параллельной наружной поверхности, и третий блок с пучками щетинок, имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности и установленный между суженной частью ручки и первым, и вторым блоками в продольном направлении снаружи указанных блоков.

Третий блок может представлять собой неподвижную часть, и щетинки третьего блока могут быть неподвижными или выполненными с возможностью независимого перемещения.

Третий блок может быть установлен с возможностью перемещения на головке, например, с возможностью перемещения в продольном направлении в плоскости, по существу, параллельной к наружной поверхности головки или в поперечном направлении в плоскости, по существу, параллельной к наружной поверхности головки или в направлении, по существу, перпендикулярном наружной поверхности головки.

Первый блок может быть круглым или яйцевидным.

Щетинки первого блока могут проходить наружу от первого блока в направлении, по существу, перпендикулярном ему.

По меньшей мере, одна из щетинок первого блока может проходить наружу от первого блока под острым углом по отношению к нему.

Далее изобретение более подробно описано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 представляет вид в перспективе головки зубной щетки в соответствии с данным изобретением;

фиг.2 представляет вид спереди головки, показанной на фиг.1;

фиг.3 представляет вертикальный вид сбоку головки, показанной на фиг.1-2;

фиг.4 представляет вид сверху головки, показанной на фиг.1-3.

На фиг.1-4 проиллюстрирован один вариант осуществления данного изобретения, в котором зубная щетка 10 имеет суженную часть 12 ручки 30, которая показана частично, и включает головку 14. Головка 14 может представлять собой сменную, то есть вновь наполняемую головку, или головка 14 может быть постоянно прикреплена к ручке 30 в варианте осуществления данного изобретения.

Как проиллюстрировано, в частности на фиг.2, головка 14 включает первый блок 16 с пучками щетинок, который проиллюстрирован как находящийся в самой наружной или дальней части головки 14. Блок 16 предпочтительно представляет собой диск круглой кольцевой формы, имеющий открытую внутреннюю зону. Блок 16 приспособлен для совершения колебаний вращательным образом, как показано стрелкой 17. При желании могут быть использованы другие формы этого блока, такие как яйцевидная форма или овальная форма, или различные правильные или неправильные формы при условии, что (в предпочтительном варианте осуществления изобретения) существует открытая зона, в которой может быть установлен второй блок 18 с пучками щетинок. Яйцевидная форма или круглая форма блока 16 является предпочтительной, при этом круглая форма является наиболее предпочтительной, поскольку такая форма требует наименьшей величины зазора для обеспечения возможности колебательного движения и для размещения внутреннего второго блока 18.

Блок 18 предпочтительно представляет собой диск с круглым поперечным сечением, который также предназначен для совершения колебаний вращательным образом, как показано стрелкой 20. Таким образом, первый блок 16 и второй блок 18 установлены концентрично относительно друг друга на дальнем конце головки 14.

Первый блок 16 включает множество пучков щетинок 22. В проиллюстрированном варианте осуществления пучки щетинок 22 выполнены в виде концентричного дугообразного ряда. Аналогичным образом, блок 18 выполнен с множеством пучков щетинок 24, которые также могут располагаться по концентричной дуге относительно друг друга вдоль окружности, параллельной дугообразному ряду щетинок 22.

Две группы щетинок 22, 24, расположенных в виде концентричных дуг, предпочтительны, поскольку такое расположение обеспечивает максимальную плотность щетинок на площади поверхности блоков 16, 18 и, если диаметр блока 18 будет достаточным, дополнительные щетинки могут быть размещены центрально в нем. В предпочтительном варианте осуществления изобретения щетинки 22 из наружного ряда выступают наружу от открытой для воздействия наружной поверхности 26 головки 14 на большее расстояние по сравнению со щетинками 24 из внутреннего дугообразного ряда. В результате создается чашеобразная конструкция, которая способствует удерживанию зубной пасты на щетинках 22, 24, как показано на фиг.4. Как показано на фиг.2, щетинки 22 из наружного ряда проходят, по существу, перпендикулярно блоку 16, тем не менее, щетинки 22 из наружного ряда могут быть наклонены наружу от блока 16 под острым углом относительно него.

Блоки 16 и 18 могут быть приведены в колебательное движение с помощью любого пригодного приводного средства. Например, на фиг.3 проиллюстрирован приводной механизм такого типа, как описанный в патенте США № 5146942, все детали которого включены в данную заявку путем ссылки. Как показано в данном патенте, приводной вал 28 приводится во вращение приводным электродвигателем (непоказанным) в ручке 30 (см. фиг.2 патента). Электродвигатель может снабжаться энергией любым пригодным образом, например с помощью аккумуляторных батарей. Как показано на фиг.3, передающий стержень 32 соединен в рабочем положении, например, с помощью постоянного или разъединяемого соединения с приводным валом 28. Стержень 32 имеет V-образный участок, ориентированный перпендикулярно к оси вращения приводного вала 28 и эксцентрически по отношению к оси вращения. Первый наклонный участок 34 стержня входит в аксиальный паз в первом блоке 16. Второй дальний участок 36 стержня входит в аксиальный паз во втором блоке 18. Вращение вала 28 и стержня 32 приводит к вращению участков 34, 36. Поскольку эксцентрические части участков 34, 36 стержня установлены в пазах в блоках 16, 18, вращение передается блокам в виде колебательного вращательного движения, показанного стрелками 17 и 20 на фиг.2. Приводимый в движение с помощью стержня 32 первый блок 16 будет вращаться в направлении, противоположном направлению вращения второго блока 18.

В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения колеблющиеся в противоположных направлениях ("в противофазе") первый и второй блоки установлены концентрично друг другу, как проиллюстрировано. Тем не менее, следует понимать, что изобретение также может иметь вариант осуществления, в котором первый и второй блоки будут расположены по-другому, например, будут расположены бок о бок или в продольном, или в поперечном направлении относительно продольной оси головки 14 и суженной части 12. Установка блоков с пучками щетинок концентрично относительно друг друга является предпочтительной, поскольку она обеспечивает возможность использования более простой конструкции привода, подобной проиллюстрированной на фиг.3, при одновременном сведении к минимуму занимаемого пространства. Тем не менее, изобретение может иметь вариант осуществления, в котором, например, первый блок 16 имеет цельную или закрытую круглую форму, а не кольцеобразную форму, и установлен в продольном направлении рядом со вторым блоком 18. Колебание в противоположных направлениях по-прежнему может быть обеспечено за счет разнесения участков 34 и 36 стержня 32 на большее расстояние друг от друга. В альтернативном варианте блоки 16, 18 могут быть расположены бок о бок и могут приводиться в действие отдельными приводными механизмами, имеющими, например, отдельные валы. Такие отдельные приводные механизмы также могут быть использованы в том случае, когда первый блок 16 и второй блок 18 установлены концентрично относительно друг друга. Отдельные приводные устройства не являются столь предпочтительными, поскольку они требуют использования дополнительных компонентов и занимаемого пространства.

Отличительным признаком изобретения является наличие третьего блока 38 с пучками щетинок, который проиллюстрирован как расположенный между суженной частью 12 и совершающими колебательное движение в противоположных направлениях блоками 16, 18. Тем не менее, следует понимать, что третий блок может быть расположен удаленно от блоков, колеблющихся в противоположных направлениях, или в поперечном направлении рядом с блоками, колеблющимися в противоположных направлениях, или между блоками, колеблющимися в противоположных направлениях, например, при выполнении третьего блока в виде отдельной концентричной дугообразной части внутри второго блока 18 за счет придания второму блоку 18 кольцеобразной формы. Тем не менее, предпочтительно, чтобы третий блок 38 был расположен в продольном направлении снаружи (за пределами) блоков, колеблющихся в противоположном направлении, с тем чтобы увеличить длину поверхностной зоны в головке 14, имеющей щетинки.

Выполнение трех блоков с пучками щетинок также предпочтительно вследствие того, что зубная щетка с приводом имитирует по внешнему виду головки конструкцию обычной ручной зубной щетки, что делает зубную щетку с приводом или электрическую зубную щетку более приемлемой для пользователей, поскольку внешний вид имитирует то, что пользователь привык видеть. Кроме того, три части повышают эффективность зубной щетки как за счет перемещения блоков, так и за счет способности легко удерживать зубную пасту.

Как проиллюстрировано на фиг.1-3, третий блок 38 также выполнен со щетинками 40, которые проходят наружу от наружной поверхности 26 третьего блока 38. Наружная поверхность 26 третьего блока 38 и наружная поверхность 26 внутреннего и наружного блоков 16, 18, колеблющихся в противоположных направлениях, предпочтительно являются копланарными относительно друг друга, так что наружная поверхность всей головки находится в одной плоскости. Тем не менее, изобретение может иметь вариант осуществления, в котором третий блок 38 содержит чередующиеся ряды одинаковой высоты или в котором щетинки некоторых или всех рядов выступают наружу на расстояние, отличающееся от расстояния, на которое выступают щетинки из других рядов, что приводит к различным уступам на наружной поверхности третьего блока 38.

В проиллюстрированном варианте осуществления, лучше всего показанном на фиг.3, по меньшей мере, некоторые из щетинок 40 выступают наружу от наружной поверхности 26 головки 14 на такое же расстояние, что и щетинки 22, с тем чтобы создать, по существу, плоскую поверхность для приема зубной пасты. Тем не менее, некоторые из щетинок 41 могут также быть более короткими, как проиллюстрировано на фиг.3.

Несмотря на то что на фиг.1-4 проиллюстрированы щетинки, имеющие вид обычных волокон, подразумевается, что термин "щетинки" используется в общем смысле для обозначения чистящих элементов или массажных элементов и может охватывать, например, эластомерные пальцеобразные элементы или стенки, выполненные с круглой формой поперечного сечения или с заданной формой любого вида, включая прямолинейные участки или синусоидальные участки.

Щетинки могут быть прикреплены к блокам или частям за счет пропускания их через соответствующие отверстия в блоке, так что основание щетинок будет установлено внутри или ниже блока. При желании щетинки могут быть заделаны в эластомерный материал, который дает возможность щетинкам совершать независимое движение в дополнение к движению, сообщаемому колеблющимися блоками 16 и 18, вместо того чтобы представлять собой неподвижные щетинки на неподвижном третьем блоке 38. Таким образом, подобные различные виды щетинок могут быть использованы для упомянутых щетинок или щетинок на любом из блоков головки 14.

Следует понимать, что конкретная иллюстрация щетинок приведена только для примера. Тем не менее, изобретение может иметь варианты осуществления с различными комбинациями одинаковых или разных конфигураций щетинок, прикрепленных к головке известными способами, включая применение скоб или технологию образования пучков с заделыванием щетинок при формовании и т.д., и/или технологию с использованием одинаковых или разных материалов щетинок (таких как нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки и т.д.). Как было указано выше, несмотря на то что на фиг.1-4 щетинки проиллюстрированы как, по существу, перпендикулярные к наружной поверхности головки 14, некоторые или все щетинки могут быть наклонены под разными углами относительно наружной поверхности головки с щетинками. Таким образом, существует возможность выбора комбинации конфигураций щетинок, материалов щетинок и ориентации щетинок для достижения определенных заданных результатов, например, таких как создание ситуации, при которой колеблющиеся головки с пучками совершают как можно больше движений для обеспечения дополнительных преимуществ с точки зрения гигиены ротовой полости, подобных улучшенной очистке, полированию зубов, отбеливанию зубов и/или массажу десен.

Следует понимать, что изобретение может быть реализовано на практике путем размещения пучков щетинок в любой другой открытой зоне головки зубной щетки. Такие пучки щетинок могут представлять собой неподвижные щетинки, установленные перпендикулярно или установленные под углом к открытой для воздействия наружной поверхности 26 головки 14, или могут представлять собой щетинки, установленные на эластомерной основе, с тем чтобы обеспечить возможность их независимого перемещения при приложении давления. Такие щетинки в их нормальном состоянии могут или быть перпендикулярными, или располагаться под углом к открытой для воздействия наружной поверхности головки зубной щетки.

Изобретение также может иметь варианты осуществления, в которых различные группы щетинок имеют разные цвета. Таким образом, например, дугообразный ряд щетинок 22 может иметь белый цвет, в то время как внутренний ряд щетинок 24 может иметь синий цвет. Замкнутый дугообразный ряд из 8 пучков щетинок 40 на участке неподвижного блока 38, расположенном рядом с суженной частью 12, и пучок щетинок, находящийся внутри этого дугообразного ряда, также может иметь синий цвет, в то время как следующий дугообразный ряд из пяти пучков щетинок 41 может иметь белый цвет или иметь более короткие щетинки по сравнению с остальными щетинками неподвижного блока 38. Последние семь пучков щетинок 40, расположенные рядом с колеблющимися в противоположных направлениях щетинками, могут иметь зеленый цвет. Следует понимать, что представленное выше описание определенных комбинаций цветов приведено просто для примера, и может быть использована любая комбинация цветов, включая только один цвет.

Предпочтительно неподвижный блок 38 представляет собой конструкцию седлообразного типа, предназначенную для фиксации на головке 14 любым пригодным образом. В результате существует возможность замены одной неподвижной части, имеющей щетинки одного типа, другой неподвижной частью, имеющей щетинки других типов.

Предпочтительно изобретение реализуется в виде варианта осуществления, в котором третий блок 38 представляет собой неподвижную часть, имеющую или неподвижные щетинки, или щетинки, которые могут смещаться независимо друг от друга за счет того, что они установлены на эластомерной основе. Тем не менее, изобретение также может иметь вариант осуществления, в котором третий блок 38 также является подвижным. Например, третий блок 38 может перемещаться внутрь и наружу в направлении, по существу, перпендикулярном наружной поверхности 26 головки 14. Это приведет к образованию вибрирующей части. Для осуществления этого вибрационного перемещения (колебательного движения) внутрь и наружу может быть использован любой пригодный приводной механизм, такой как приводная часть такого типа, как описанная в патенте США № Re 35941, все детали которого включены в данную заявку путем ссылки. В альтернативном варианте вибрирующая часть может быть свободно "плавающей" без привода, обеспечивающего принудительное смещение. Результирующее движение внутрь и наружу показано стрелкой 42 на фиг.3. Могут быть предусмотрены другие виды движения третьего блока 38, подобные показанному стрелкой 44 на фиг.2, где движение показано как продольное по отношению к продольной оси головки 14, или движение может быть поперечным, подобным показанному стрелкой 46 на фиг.2. Любой пригодный приводной механизм может быть использован для выполнения этих движений, которые будут совершаться в плоскости, по существу, параллельной наружной поверхности 26 головки 14. Ссылаемся на одновременно рассматриваемую заявку 10/066459, поданную 31января 2002, все детали которой включены в данную заявку путем ссылки.

Как очевидно, изобретение тем самым включает первый блок с пучками щетинок и второй блок с пучками щетинок, которые установлены с возможностью совершения колебаний в противоположных направлениях по отношению друг к другу в плоскости, по существу, параллельной наружной поверхности головки. Кроме того, головка зубной щетки включает третий блок с пучками щетинок. Третий блок может представлять собой неподвижную часть, имеющую неподвижные щетинки или щетинки, выполненные с возможностью независимого перемещения за счет того, что они установлены на эластомерном основании. В альтернативном варианте третий блок также может перемещаться или вбок, в поперечном направлении, или внутрь и наружу. Щетинки на различных блоках могут иметь любые из конструкций, описанных выше, и могут иметь различную длину, различные цвета и жесткость, и могут быть установлены перпендикулярно или под углом к наружной поверхности головки.

Зубная щетка с приводом содержит ручку с суженной частью, головку, прикрепленную к суженной части, и первый блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке. Второй блок с пучками щетинок установлен внутри первого блока и концентрично по отношению к нему. Щетинки первого блока выступают от наружной поверхности на большее расстояние по сравнению с щетинками второго блока для создания чашеобразной конструкции. Привод обеспечивает колебательное движение первого и второго блока взад и вперед противоположно друг другу вращательным образом в плоскости, по существу, параллельной наружной поверхности. Предусмотрен третий блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке между суженной частью ручки и первым, и вторым блоками в продольном направлении снаружи указанных блоков. Изобретение обеспечивает повышение эффективности чистящего, полирующего и отбеливающего воздействия. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Зубная щетка с приводом, содержащая ручку с суженной частью, головку, прикрепленную к суженной части и имеющую открытую для воздействия наружную поверхность, первый блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке и имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, второй блок с пучками щетинок, прикрепленный к головке, установленный внутри первого блока и концентрично по отношению к нему и имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, при этом щетинки первого блока выступают наружу от наружной поверхности на большее расстояние по сравнению с щетинками второго блока для создания чашеобразной конструкции, приводное средство, предназначенное для приведения первого блока и второго блока в колебательное движение взад и вперед противоположно друг другу вращательным образом в плоскости, по существу параллельной наружной поверхности, и третий блок с пучками щетинок, имеющий щетинки, проходящие наружу от наружной поверхности, и прикрепленный к головке между суженной частью ручки и первым и вторым блоками в продольном направлении снаружи указанных блоков.2. Зубная щетка по п.1, в которой третий блок представляет собой неподвижную часть.3. Зубная щетка по п.2, в которой щетинки третьего блока являются неподвижными.4. Зубная щетка по п.2, в которой щетинки третьего блока выполнены с возможностью независимого перемещения.5. Зубная щетка по п.1, в которой третий блок установлен с возможностью перемещения на головке.6. Зубная щетка по п.5, в которой третий блок выполнен с возможностью перемещения в продольном направлении в плоскости, по существу параллельной к наружной поверхности головки.7. Зубная щетка по п.5, в которой третий блок выполнен с возможностью перемещения в поперечном направлении в плоскости, по существу параллельной к наружной поверхности головки.8. Зубная щетка по п.5, в которой третий блок выполнен с возможностью перемещения в направлении, по существу перпендикулярном наружной поверхности головки.9. Зубная щетка по п.1, в которой первый блок является круглым.10. Зубная щетка по п.1, в которой первый блок является яйцевидным.11. Зубная щетка по п.1, в которой щетинки первого блока проходят наружу от него в направлении, по существу перпендикулярном ему.12. Зубная щетка по п.1, в которой по меньшей мере одна из щетинок первого блока проходит наружу от него под острым углом по отношению к первому блоку.