ЗУБНАЯ ЩЕТКА Российский патент 2015 года по МПК A46B9/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится в общем к зубным щеткам и, в частности, к зубным щеткам, имеющим щетиночные пучки, образованные конусовидными щетиночными волокнами.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Зубные щетки, в которых используются конусовидные щетиночные волокна (также называемые конусовидными щетинками или игольчатыми щетинками), известны в уровне техники. Конусовидные щетиночные волокна представляют собой щетиночные волокна, в которых по меньшей мере верхние участки (то есть конечные участки) щетиночных волокон имеют конусовидное сечение. Основные участки конусовидных щетиночных волокон могут иметь в общем цилиндрическую форму или при необходимости могут также иметь конусовидное сечение.

Использование конусовидных щетиночных волокон в зубных щетках приобретает возрастающую популярность благодаря, по меньшей мере частично, уникальному "ощущению во рту" и превосходным очищающим свойствам, обеспечиваемым за счет очень тонких конусовидных верхних участков. Однако конусовидные щетиночные волокна требуют дополнительных этапов обработки по сравнению с традиционными неконусовидными щетиночными волокнами. Таким образом, конусовидные щетиночные волокна являются заметно более дорогими по сравнению с неконусовидными щетиночными волокнами.

Таким образом, существует необходимость в конструкции зубной щетки, которая способствует компенсации увеличенной стоимости использования конусовидных щетиночных волокон при сохранении ее очищающего действия, уникального ощущения во рту и осознания качества изделия потребителем.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение, в одном аспекте, обеспечивает зубную щетку, включающую в себя конусовидные щетиночные волокна в сочетании с отверстиями для пучков уменьшенного размера. В другом аспекте изобретение обеспечивает зубную щетку, обеспечивающую баланс числа отверстий для пучков и числа конусовидных щетиночных волокон в каждом отверстии для пучка для достижения уникального отношения, снижающего стоимость изготовления зубной щетки при сохранении ощущения во рту, которое ассоциируется у потребителя с качественным изделием. В еще одном аспекте настоящее изобретение обеспечивает зубную щетку, включающую в себя конусовидные щетиночные волокна и также обеспечивает баланс между диаметром уменьшенного размера отверстия для пучков и промежутком между соседними отверстиями для пучков для достижения уникального отношения, которое снижает стоимость производства зубной щетки при сохранении ощущения во рту, которое ассоциируется у потребителей с качественным изделием.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение направлено на зубную щетку, содержащую: ручку; головку, имеющую первую поверхность, содержащую множество отверстий для пучков, имеющих диаметр D_TH, при этом D_TH находится в диапазоне 1,3-1,4 мм; и щетиночный пучок, установленный в каждое из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение направлено но зубную щетку, содержащую: ручку; головку, имеющую первую поверхность, имеющую X отверстий для пучков; щетиночный пучок, установленный в каждое из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован Y конусовидных щетиночных волокон и при этом отношение X к Y находится в диапазоне 1,05-1,64.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение направлено на зубную щетку, содержащую: ручку; головку, имеющую первую поверхность, имеющую ряд отверстий для пучков, при этом каждое из отверстий для пучков имеет периметр P; щетиночный пучок, установленный в отверстие для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон; при этом соседние отверстия для пучков в ряду отверстий для пучков находятся на расстоянии Z друг от друга, при этом Z представляет собой линейное расстояние между центрами соседних отверстий для пучков; причем отношение Z к P находится в диапазоне 0,35-0,46.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение может представлять собой зубную щетку, содержащую: ручку; головку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, при этом первая поверхность содержит пучковую площадь A_TS, содержащую X отверстий для пучков, при этом каждое из отверстий для пучков имеет площадь A_TH отверстия для пучка; щетиночный пучок, установленный в каждое из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон; и при этом отношение A_TS к X×A_TH находится в диапазоне 3,4-4,4.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение может представлять собой зубную щетку, содержащую: ручку; головку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, при этом первая поверхность содержит пучковую площадь A_TS, содержащую X отверстий для пучков; щетиночный пучок установлен в каждое из отверстий для пучков и продолжается из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон; при этом отношение A_TS к X находится в диапазоне 5,0-6,5.

Дополнительные области применения настоящего изобретения станут очевидны из приведенного в настоящем документе подробного описания. Следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя показывают предпочтительный вариант осуществления изобретения, предназначены только для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение станет более полно понятно из подробного описания и сопроводительных чертежей, на которых:

Фиг.1 - вид сбоку зубной щетки согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - вид спереди зубной щетки, изображенной на Фиг.1;

Фиг.3 - увеличенный вид области III Фиг.2;

Фиг.4 - продольный разрез, выполненный по линии IV-IV Фиг.2;

Фиг.5 - вид спереди зубной щетки согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.6 - увеличенный вид области VI Фиг.5.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Нижеследующее описание предпочтительного варианта(ов) осуществления является по сути просто примером и ни в коем случае на предназначено для ограничения изобретения, его применения или использований.

Описание иллюстративных вариантов осуществления согласно принципам настоящего изобретения предназначено для прочтения совместно с сопроводительными чертежами, которые рассматриваются как часть всего описания. В описании примерных вариантов осуществления изобретения, раскрытых в настоящем документе, любая ссылка на направление или ориентацию просто предназначена для удобства описания и не предназначена каким-либо образом ограничивать объем настоящего изобретения. Относительные термины, например, "нижний", "верхний", "горизонтальный", "вертикальный", "над", "под", "вверх", "вниз", "верх", "низ", а также их производные (например, "горизонтально", "вниз", "вверх" и т.д.) следует истолковывать в отношении ориентации так, как описано в дальнейшем или как показано на рассматриваемом чертеже. Эти относительные термины предназначены исключительно для удобства и не требуют, чтобы устройство было сконструировано или функционировало в определенной ориентации, если иное не указано явным образом. Такие термины, как "прикрепленный", "присоединенный", "соединенный", "связанный", "взаимосвязанный" и подобные относятся к взаимоотношению, в котором структурные элементы фиксированы или прикреплены друг к другу либо непосредственно, либо опосредованно через промежуточные структурные элементы, а также к подвижным или жестким соединениям или взаимоотношениям, если иное не описано явным образом. Кроме того, признаки и преимущества изобретения проиллюстрированы со ссылкой на примерные варианты осуществления. Соответственно, изобретение явным образом не должно ограничиваться такими примерными вариантами осуществления, иллюстрирующими некоторые возможные неограничивающие сочетания признаков, которые могут быть реализованы отдельно или вместе с другим сочетанием признаков. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой.

На Фиг.1 проиллюстрирована зубная щетка 100. Зубная щетка 100 проходит от проксимального конца 101 к дистальному концу 102 вдоль продольной оси A-A. Зубная щетка 100 содержит ручку 110 и головку 120. Ручка 110 представляет собой удлиненную конструкцию, обеспечивающую пользователю зубной щетки 100 механизм, посредством которого он может легко захватывать зубную щетку 100 и манипулировать ею. Ручка 110 может быть выполнена в виде множества различных форм, размеров, из множества материалов и с помощью множества способов изготовления, хорошо известных специалистам в данной области техники. При необходимости ручка 110 может включать в себя удобный текстурированный участок для захватывания, изготовленный из мягкого эластомерного материала, для улучшения удерживания зубной щетки 100 в руках. Хотя это не проиллюстрировано, в некоторых вариантах осуществления ручка 110 может переходить в сужение, которое может представлять собой участок зубной щетки 100, имеющий меньшую площадь поперечного сечения, чем ручка 110. Однако в других вариантах осуществления ручка 110 может переходить непосредственно в головку 120.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления зубная щетка 100 проиллюстрирована в виде ручной зубной щетки. Однако изобретение этим не ограничивается и в некоторых других вариантах осуществления зубная щетка может представлять собой электрическую зубную щетку.

Ручка 110 и головка 120 зубной щетки 100 выполнены за единое целое как одна единая конструкция, с использованием формования, фрезерования, механической обработки или другого подходящего процесса. Однако в других вариантах осуществления ручка 110 и головка 120 могут быть выполнены как отдельные компоненты, которые функционально соединяются на более поздней стадии производственного процесса с помощью любого подходящего способа, известного из уровня техники, включая в себя, без ограничений, термосварку или ультразвуковую сварку, посадку с натягом, соединительную втулку, резьбовое зацепление, адгезию или фиксаторы. То, являются ли головка 120 и ручка 110 единой или многокомпонентной конструкцией (включающей в себя способы соединения) не ограничивает настоящего изобретения, если иное специально не указано. В некоторых вариантах осуществления изобретения головка 120 может быть выполнена с возможностью отсоединения (и замены) от ручки 110 с использованием способов, известных из уровня техники.

Головка 120 в общем содержит переднюю поверхность 121, заднюю поверхность 122, противоположную передней поверхности 121, и периферическую боковую поверхность 123, продолжающуюся между передней и задней поверхностями 121, 122. Передняя поверхность 121 и задняя поверхность 121 головки 120 могут принимать широкое разнообразие форм и контуров, никакие из которых не ограничивают настоящего изобретения. Например, передняя и задняя поверхности 121, 122 могут быть плоскими, рельефными или сочетаниями таких форм. Более того, при необходимости задняя поверхность может также содержать дополнительные конструкции для очистки полости рта или зацепления зубов, например, очиститель мягких тканей или полирующая конструкция для зубов. Примером очистителя мягких тканей является эластомерная пластинка, содержащая множество шишечек и/или ребер. Примером полирующей конструкции для зубов может быть эластомерный элемент, например, профилактическая чашечка(и) или эластомерные скребки. Кроме того, хотя головка 120 обычно расширена относительно ручки 110 (и сужения, где оно имеется), в некоторых конструкциях она может быть просто непрерывным расширением или сужением ручки 110.

На Фиг.1 и 2 совместно передняя поверхность 121 головки 120 содержит поле 140 с щетинками, продолжающееся от него для очистки зубов. Хотя поле 140 с щетинками особенно подходит для чистки зубов, поле 140 с щетинками при необходимости может использоваться для очистки других поверхностей полости рта. Поле 140 с щетинками содержит множество щетиночных пучков 146, которые, в свою очередь, содержат множество конусовидных щетиночных волокон 141, установленных в отверстиях 142 для пучков головки 120, и отходят от передней поверхности 121 головки 120.

Передняя поверхность 121 головки 120 зубной щетки 100 содержит пучковую область A_TS, в которой обеспечивается множество отверстий 142 для пучков. В одном варианте осуществления пучковая область A_TS представляет собой по существу плоскую поверхность, которая ограничена рельефным периферическим краем головки 120. В других вариантах осуществления пучковая область A_TS может содержать один или более рельефов, или вогнутых и/или выпуклых. В приведенном в качестве примера варианте осуществления пучковая область A_TS имеет овальную форму, но при необходимости может принимать другие формы. В некоторых вариантах осуществления площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 180-270 мм². В одном предпочтительном варианте осуществления, в котором зубная щетка 100 имеет большую головку 120, площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 210-270 мм². В дополнительном предпочтительном варианте осуществления, имеющем большую головку 120, площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 230-250 мм², при этом наиболее предпочтительным является площадь около 242 мм². В одном предпочтительном варианте осуществления, в котором зубная щетка 100 имеет небольшую головку 120, площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 180-210 мм². В дополнительном предпочтительном варианте осуществления, имеющем небольшую головку 120, площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 190-200 мм², при этом наиболее предпочтительным является площадь около 195 мм².

Пучковая область A_TS передней поверхности 121 головки 120 содержит X отверстий 142 для пучков. В приведенном в качестве примера варианте осуществления число X отверстий 142 для пучков на головке 120 составляет 44. Однако изобретение этим не ограничивается и в других вариантах осуществления число X отверстий 142 для пучков в передней поверхности 121 головки 120 может лежать в диапазоне от 36 до 44. Кроме того, в частности, в варианте осуществления, в котором зубная щетка 100 имеет большую головку 120, X составляет около 44, а в варианте осуществления, в котором зубная щетка 100 имеет небольшую головку 120, X составляет около 36. Каждое из отверстий 142 для пучков имеет диаметр D_TH, находящийся в диапазоне 1,3-1,4 мм.

В одном варианте осуществления диаметр D_TH выбирается таким, что каждое отверстие 142 для пучка имеет площадь отверстия для пучка A_THI, находящуюся в диапазоне 1,30-1,55 мм. В некоторых других вариантах осуществления площадь отверстия для пучка A_THI и число X отверстий 142 для пучков выбирается таким, что отношение A_TS к X×A_THI находится в диапазоне 3,4-4,4, и наиболее предпочтительно - в диапазоне 3,52-3,57. При использовании в настоящем документе все отношения приведены в качестве эмпирических чисел и, таким образом, приведены относительно 1. Например, отношение, равное 2, является, на самом деле, отношением 2:1.

Кроме того, отношение площади пучковой области A_TS к числу отверстий X находится в диапазоне 5,2-6,4. В одном предпочтительном варианте осуществления, в котором отверстия 142 для пучков имеют круглую или закругленную форму, отношение площади пучковой области A_TS к числу отверстий X находится в диапазоне 5,3-5,6, и более конкретно, в диапазоне около 5,4-5,5.

Отверстия 142 для пучков расположены рядами на передней поверхности 121 головки 120. Ряды отверстий 142 для пучков включают в себя поперечные ряды 147, которые проходят по существу перпендикулярно продольной оси A-A, и продольные ряды 148, проходящие по существу параллельно продольной оси A-A. Однако число отверстий 142 для пучков, которые расположены ближе всего к дистальному концу 102 головки 120, и число отверстий 142 для пучков, которые расположены ближе всего к проксимальному концу 125 головки 120, не выровнены в продольном направлении с продольными рядами 148, расположенными в центральной области головки 120. Кроме того, хотя примерный вариант осуществления включает в себя множество поперечных рядов 147 и множество продольных рядов 148, в некоторых вариантах осуществления может использоваться только один поперечный ряд 147 и/или продольный ряд 148. Аналогично, в некоторых вариантах осуществления отверстия 142 для пучков, которые расположены ближе всего к дистальному концу 102 головки 120, и отверстия 142 для пучков, которые расположены ближе всего к проксимальному концу 125, могут быть выровнены в продольном направлении с продольными рядами 148, расположенными в центральной области головки 120.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления центральная секция отверстий 142 для пучков расположена на передней поверхности 121 головки 120 матрицей 9×4. Кроме того, имеются дополнительный поперечный ряд из трех отверстий 142 для пучков, расположенный под матрицей 9x4 вблизи проксимального конца головки 120, дополнительный поперечный ряд из трех отверстий 142 для пучков, расположенный над матрицей 9x4, и дополнительный поперечный ряд из двух отверстий 142 для пучков, расположенный на дистальном конце 102 головки 120. Разумеется, изобретение не ограничивается конкретным проиллюстрированным расположением отверстий 142 для пучков и возможны другие расположения отверстий 142 для пучков на передней поверхности 121 головки 120 в пределах объема настоящего изобретения.

На Фиг.1 и 4 совместно более подробно описаны конусовидные щетиночные волокна 141. Каждый из конусовидных щетиночных волокон 141 содержит основной участок 143 и конусовидный участок 144. Кроме того, каждый из конусовидных щетиночных волокон 141 может быть образован из широкого разнообразия материалов, подходящих для образования волокон для использования в полости рта, включающих в себя, без ограничения, полибутилен терефталат, полиэтилен терефталат, нейлон или тому подобные. Конусовидные участки 144 конусовидных щетиночных волокон 141 могут быть образованы с помощью средств химического травления посредством нанесения, например, серной кислоты или раствора гидроксида натрия на конусовидный участок 144 конусовидных щетиночных волокон 141 посредством погружения или техники распыления. Во время такого процесса химикат разъедает участки конусовидных щетиночных волокон 141 с образованием конусовидного участка 144. Альтернативно, конусовидным участкам 144 конусовидных щетиночных волокон 141 может быть придан конусовидный вид с помощью механических средств, включающих в себя состригание щетиночных концов с помощью лезвия ножа, затачивания или с помощью станка для закругления концов или каких-либо других средств. Не зависимо от того, используются ли химические или механические средства для образования требуемой конусности, придание конусовидной формы приводит к тому, что щетинки имеют в общем конусный или усеченно-конусный профиль, сужающийся к концу.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления цилиндрический основной участок 143 каждого из конусовидных щетиночных волокон 141 составляет около две трети длины конусовидного щетиночного волокна 141 от передней поверхности 121 головки 120 до дистального кончика 145 конусовидного щетиночного волокна 141. Таким образом, в приведенном в качестве примера варианте осуществления каждый из конусовидных щетиночных волокон 141 сужается к дистальному кончику 145 только в участке, являющемся верхней третью конусовидного щетиночного волокна 141. Однако в некоторых других вариантах осуществления конусовидный участок 144 конусовидного щетиночного волокна 141 может составлять от около половины длины конусовидного щетиночного волокна 141 от передней поверхности 121 головки 120 до дистального кончика 145 конусовидного щетиночного волокна 141. В таком варианте осуществления конусовидные щетиночные волокна 141 начинают сужаться приблизительно на половине длины. Кроме того, в других вариантах осуществления каждый из конусовидных щетиночных волокон 141 может сужаться по всей длине волокна 141, включая основной и конусовидный участки 143, 144. В других вариантах осуществления конусовидный участок 144 может составлять менее одной трети от всей длины волокна 141. Таким образом, изобретение не ограничивается относительной длиной основного участка 143 и конусовидного участка 144.

Каждый из конусовидных щетиночных волокон 141 имеет диаметр D_B (см. Фиг.3) на основном участке 143, находящийся в диапазоне 0,16-0,19 мм. Диаметр D_B представляет собой наибольший диаметр конусовидных щетиночных волокон 141. Таким образом, поскольку щетиночные волокна 141 сужаются к дистальному концу 125, диаметр конусовидных щетиночных волокон 141 уменьшается.

Щетиночные пучки 146 поля 140 с щетинками по настоящему изобретению могут быть прикреплены к головке 120 любым способом, известным из уровня техники. Например, для установки щетиночных пучков 146 (которые содержат конусовидные щетиночные волокна 141) на головку 120 могут использоваться скрепки/якоря, заделка пучков при формовании (IMT) или способ безъякорной прошивки (AFT). При AFT пластина или мембрана фиксируется к чистящей головке, например, посредством ультразвуковой сварки. Щетинки проходят через пластину или мембрану. Конусовидные свободные концы конусовидных щетиночных волокон 141 на одной стороне пластины или мембраны выполняют очищающую функцию. Неконусовидные свободные концы конусовидных щетиночных волокон 141 на другой стороне пластины или мембраны сплавляются вместе посредством нагревания для закрепления на месте. Альтернативно, щетинки могут устанавливаться на блоки или секции для пучков посредством прохождения через подходящие проемы в блоках для пучков так, чтобы основание щетинок устанавливалось внутри или ниже блока для пучков.

В настоящем документе термин "щетиночное волокно" относится к каждому отдельному волокну, продолжающемуся наружу от передней поверхности 121 головки 120. Когда щетиночные пучки 146 соединяются с головкой посредством общепринятой техники скобка/якорь, щетиночные пучки 146 (и, таким образом, каждая прядь щетинок, которая составляет щетиночный пучок 146) устанавливаются в отверстия 142 для пучков путем сгибания так, чтобы напоминать в целом U-образную форму. Таким образом, каждая отдельная прядь щетинок (которая является конусовидной на обоих концах) изгибается в U-образную форму и в результате образует два отдельных конусовидных щетиночных волокна 141, продолжающихся наружу от передней поверхности 121 головки 120. Другими словами, при использовании скобки/якоря отдельная прядь щетинок сгибается пополам и прикрепляется скобками к головке 121 так, что от головки 120 отходит два конусовидных щетиночных волокна 141. Таким образом, число конусовидных щетиночных волокон 141 представляет собой удвоенное число прядей щетинок. Для обеспечения того, что каждое из щетиночных волокон 141 имеет сужение на своем дистальном конце 145, когда для прикрепления конусовидных щетиночных волокон 141 к головке 120 используются якоря/скобки, пряди щетинок являются конусовидными на обоих концах так, что каждый конец пряди щетинок является конусовидным. Таким образом, каждое из двух щетиночных волокон 141, отходящих от головки 120 в результате прикрепления одной пряди щетинок к головке 120 посредством скобок/якорей, имеет сужение.

При использовании IMT или AFT для соединения зацепляющих зубы элементов 140 с головкой 120 из каждой отдельной пряди щетинок образуется только одно конусовидное щетиночное волокно 141. Таким образом, в таком варианте осуществления каждое из конусовидных щетиночных волокон 141 является конусовидным только на одном конце. Кроме того, в таких вариантах осуществления число конусовидных щетиночных волокон, фактически отходящих от передней поверхности 121 головки 120, равно числу прядей щетинок, фактически прикрепленных к головке 120.

На Фиг.1-4 совместно более подробно описана зубная щетка 100 по настоящему изобретению. В каждое из отверстий 142 для пучков установлен щетиночный пучок 146. Каждый из щетиночных пучков 146 образован из множества конусовидных щетиночных волокон 141. Более конкретно, каждый из щетиночных пучков 146 содержит Y конусовидных щетиночных волокон 141. В приведенном в качестве примера варианте осуществления каждый из щетиночных пучков 146 содержит 34 конусовидных щетиночных волокна 141 (которые, как описано выше, равны 17 прядям щетинок, если используется способ якорь/скрепка). Однако изобретение этим не ограничивается и число Y конусовидных щетиночных волокон 141, которые образуют каждый щетиночный пучок 146, может находиться в диапазоне от 28 до 40 (что эквивалентно от 14 до 20 прядям щетинок при использовании техники якорь/скобка). Таким образом, общее число конусовидных щетиночных волокон 141 на зубной щетке 100 находится в диапазоне 1176-1840, и более конкретно, в диапазоне 1232-1760. Когда конусовидные щетиночные волокна 141 соединяются с головкой посредством техники IMT или AFT, общее число прядей щетинок равно общему числу конусовидных щетиночных волокон 141. Однако когда конусовидные щетиночные волокна 141 соединяются с головкой посредством техники якорь/скобка так, что одна прядь щетинок создает два отдельных конусовидных щетиночных волокна 141, зубная щетка 100 содержит всего 588-920 прядей щетинок, и более конкретно, всего 616-880 прядей щетинок.

Кроме того, как было рассмотрено выше, отверстия 142 для пучков расположены на первой поверхности 121 головки 120 рядами 147, 148. Соседние отверстия 142 для пучков в каждом из поперечных рядов 147 находятся на расстоянии Z_TR1 друг от друга. Более конкретно, каждое из отверстий для пучков 142 имеет центр 149 и Z_TR1 представляет собой расстояние по прямой между центрами 149 соседних отверстий 142 для пучков в поперечных рядах 147. Кроме того, соседние отверстия 142 для пучков в каждом из продольных рядов 148 находятся на расстоянии Z_LR1 друг от друга. Более конкретно, Z_LR1 представляет собой линейное расстояние между центрами 149 соседних отверстий 142 для пучков в продольных рядах 148. В приведенном в качестве примера варианте осуществления расстояние Z_TR1 равно расстоянию Z_LR1. Однако в некоторых других вариантах осуществления расстояние Z_TR1 может отличаться от расстояния Z_LR1. В вариантах осуществления, в которых Z_TR1 и Z_LR1 различны, Z_LR1 больше Z_TR1. Независимо от того, являются ли расстояния Z_TR1, Z_LR1 равными или различными, и расстояние Z_TR1 между соседними отверстиями 142 для пучков в каждом из поперечных рядов 147, и расстояние Z_LR1 между соседними отверстиями 142 для пучков в каждом из продольных рядов находятся в диапазоне 2,1-2,4 мм. В одном конкретном варианте осуществления расстояние Z_TR1 находится в диапазоне 2,1-2,3 мм, предпочтительно 2,2 мм, при этом расстояние Z_LR1 находится в диапазоне 2,3-2,4 мм, предпочтительно 2,32 мм. В другом варианте осуществления расстояние Z_LR1 составляет предпочтительно 2,3 мм. Отверстия 142 для пучков также имеют периметр (или длину окружности), находящийся в диапазоне 4,0-5,0 мм.

При использовании круглых отверстий 142 для пучков, когда расстояние Z находится в диапазоне 2,1-2,4 мм, а диаметр D_TH отверстий 142 для пучков находится в диапазоне 1,3-1,4 мм, отношение Z к D_TH предпочтительно поддерживается в диапазоне 1,5-1,8.

Кроме того, как было рассмотрено выше, число X отверстий 142 для пучков находится в диапазоне 42-46, а число Y конусовидных щетиночных волокон 141 на отверстие 142 для пучка находится в диапазоне 28-40. Таким образом, отношение X к Y находится в диапазоне 1,05-1,64, и более конкретно, отношение X к Y приблизительно равно 1,3. Однако изобретение этим не ограничивается и в некоторых вариантах осуществления отношение X к Y может выходить за пределы вышеупомянутого диапазона. Тем не менее, отношение X к Y во всех вариантах осуществления больше единицы.

В настоящем изобретении используются отверстия 142 для пучков, имеющие диаметр D_TH, находящийся в диапазоне 1,3-1,4 мм для увеличения общего числа отверстий 142 для пучков, которые будут устанавливаться на головку посредством создания порядка расположения отверстий 142 для пучков, с относительно небольшим линейным расстоянием между центрами 149 соседних отверстий 142 для пучков. За счет расположения отверстий 142 для пучков близко друг к другу на головке 110 уменьшение числа конусовидных щетиночных волокон 141, расположенных в каждом отверстии 142 для пучка, может достигаться без уменьшения общего внешнего вида или воздействия зубной щетки 100. В Таблице 1 представлено относительное сравнение между традиционным расположением отверстий для пучков и расположением отверстий для пучков по настоящему изобретению.

Таблица 1   Диаметр
отверстия Диаметр щетинки Волокон на отверстие Число отверстий для пучков Общее число волокон Традиционное 1,52 мм 0,175 мм 46-50 40 1840-2000 Настоящее изобретение 1,40 мм 0,175 мм 28-40 44 1232-1760

Данные Таблицы 1 указывают среднее уменьшение прядей с 1920 при традиционном расположении пучков до 1496 при расположении по настоящему изобретению, описанному выше в настоящем документе, несмотря на увеличение числа отверстий для пучков на головке. Это дает неожиданные 22% уменьшение количества конусовидных щетиночных волокон в среднем на зубную щетку. Такое уменьшение общего числа конусовидных щетиночных волокон на зубную щетку является существенным из-за дополнительных расходов, включенных в создание конусовидного щетиночного волокна. Кроме того, такое уменьшение количества конусовидных щетиночных волокон обеспечивает улучшенную, более глубокую очистку, поскольку меньше щетиночных волокон создают помехи друг другу в тесных и труднодостижимых промежутках между деснами и зубами. Более того, предполагается, что уменьшение количества конусовидных щетиночных волокон приводит к меньшему расходу материалов при сохранении аналогичной эффективности, а в некоторых случаях достижению лучшей эффективности.

На Фиг.5 и 6 проиллюстрирована зубная щетка 100A согласно другому варианту осуществления изобретения. Зубная щетка 100A идентична зубной щетке 100 во всех отношениях, за исключением того, что отверстия 142А для пучков в зубной щетке 100A имеют прямоугольную или квадратную, а не круглую форму. Ниже подробно описаны только те компоненты зубной щетки 100A, которые отличаются от компонентов зубной щетки 100. В настоящем документе и в чертежах для обозначения аналогичных компонентов использованы одинаковые номера ссылочных позиций, за исключением того, что для зубной щетки 100A имеется буква "A" на конце каждого номера ссылочной позиции.

Зубная щетка 100A содержит пучковую область A_TS, имеющую аналогичные требования к размеру или предпочтениям, что и зубная щетка 100. Таким образом, площадь пучковой области A_TS зубной щетки 100A находится в диапазоне от 210 до 270 мм². Более того, в вариантах осуществления, имеющих большую головку, площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 230-250 мм², наиболее предпочтительным является размер около 242 мм². В вариантах осуществления, имеющих небольшую головку, площадь пучковой области A_TS находится в диапазоне 180-210 мм², более предпочтительно в диапазоне 190-200 мм², наиболее предпочтительно около 195 мм².

Также аналогично зубной щетке 100 зубная щетка 100A содержит X отверстий 142A для пучков, при этом X находится в диапазоне 32-40. Более конкретно, в варианте осуществления, в котором зубная щетка 100A имеет небольшую головку 120A, X равен около 32, а в варианте осуществления, в котором зубная щетка 100A имеет большую головку 120A, X равен около 40. Как было упомянуто выше, в зубной щетке 100A отверстия 142А для пучков имеют прямоугольную или квадратную форму, при этом длина L_S стороны находится в диапазоне 1,2-1,6 мм, и более конкретно, около 1,4 мм. Таким образом, отверстия 142А для пучков имеют площадь A_TH2 отверстия для пучка в диапазоне около 1,7-2,2 мм², и более конкретно, около 1,96 мм².

Отношение площади пучковой области A_TS к числу отверстий X находится в диапазоне 5,2-6,4. В одном предпочтительном варианте осуществления, в котором отверстия 142 для пучков имеют квадратную или прямоугольную форму, отношение площади пучковой области A_TS к числу отверстий X находится в диапазоне 5,9-6,2, и более конкретно в диапазоне около 6,0-6,1.

Аналогично зубной щетке 100 отверстия 142А для пучков в зубной щетке 100 расположены на первой поверхности 121A головки 120A рядами 147A, 148A. Ряды 142A в зубной щетке 100A имеют такую же конфигурацию, как ряды отверстий для пучков 142 в зубной щетке 100, за исключением того, что центральная секция отверстий 142A для пучков расположена на передней поверхности 121A головки 120A в виде матрицы 8x4. Остальные отверстия 142А для пучков расположены, как рассмотрено выше для отверстий 142 для пучков зубной щетки 100. Разумеется, изобретение не ограничивается конкретным проиллюстрированным расположением отверстий 142А для пучков и возможны другие расположения отверстий 142А для пучков на передней поверхности 121A головки 120A в пределах объема настоящего изобретения.

Соседние отверстия 142А для пучков в каждом из поперечных рядов 147A отделены расстоянием Z_TR2 друг от друга. Более конкретно, каждое из отверстий 142A для пучков имеет центр 149A и Z_TR2 представляет собой расстояние по прямой между центрами 149A соседних отверстий 142А для пучков в поперечных рядах 148A. Кроме того, соседние отверстия 142А для пучков в каждом из продольных рядов 148A находятся на расстоянии Z_LR2 друг от друга. Более конкретно, Z_LR2 представляет собой линейное расстояние между центральными участками 149A соседних отверстий 142А для пучков в продольных рядах 148A. В некоторых вариантах осуществления расстояние Z_TR2 между соседними отверстиями 142А для пучков в каждом из продольных рядов находятся в диапазоне 2,1-2,3 мм, предпочтительно 2,2 мм. Более того, в некоторых вариантах осуществления расстояние Z_LR2 между соседними отверстиями 142А для пучков находится в диапазоне 2,3-2,7 мм, предпочтительно 2,55 мм.

В вариантах осуществления, в которых отверстия 142А для пучков имеют некруглую форму, отверстия 142А для пучков в общем содержат периметр P. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения периметр P выбран из диапазона 5,0-6,0 мм, и более предпочтительно находится в диапазоне 5,4-5,8 мм, и наиболее предпочтительно около 5,6 мм. В некоторых других вариантах осуществления изобретения размер отверстий 142А для пучков и расстояния Z_TR2, Z_LR2 (вместе называемые "Z") между ними регулируются так, что отношение Z к P находится в диапазоне 0,35-0,46. В таких вариантах осуществления Z предпочтительно находится в диапазоне 2,1-2,7, и более предпочтительно - в диапазоне 2,2-2,6 мм. Разумеется, варианты осуществления, имеющие круглые отверстия 142 для пучков, рассмотренные выше, могут иметь Z и P, регулируемые так, что отношение Z к P находится в вышеуказанном диапазоне.

В некоторых вариантах осуществления отверстия 142, 142A для пучков не являются ни круглыми, ни прямоугольными/квадратными. Например, в некоторых вариантах осуществления отверстия для пучков могут быть ромбовидными, треугольными или овальными.

При использовании по всему документу диапазоны используются как сокращенные обозначения для описания любого и каждого значения, находящегося внутри диапазона. Любое значение внутри диапазона может быть выбрано в качестве конца диапазона. Кроме того, все цитируемые документы, приведенные в настоящем документе, таким образом полностью включены в него посредством ссылки. В случае конфликта между определением, приведенным в настоящем раскрытии, и определением, приведенным в цитируемом источнике, преимущество имеет настоящее раскрытие.

Хотя вышеприведенное описание и чертежи представляют примерные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что в них могут быть внесены различные дополнения, модификации и замены без отступления от смысла и объема настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой. В частности, специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может осуществляться в других конкретных видах, структурах, конструкциях, пропорциях, размерах и с использованием других элементов, материалов и компонентов без отступления от его смысла или существенных характеристик. Специалисту в данной области техники очевидно, что изобретение может использоваться со многими модификациями структуры, конструкции, пропорций, размеров, материалов и компонентов и иным образом, используемым в практическом применении изобретения, которые конкретно приспособлены к конкретным условиям и рабочим требованиям, без отступления от принципов настоящего изобретения. Раскрытые в настоящем документе варианты осуществления, следовательно, должны рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные и неограничивающие, объем изобретения определяется приложенной формулой и не ограничивается вышеприведенным описанием или вариантами осуществления.

Предложена зубная щетка, которая включает конусовидные щетиночные волокна в сочетании с отверстиями для пучков уменьшенного размера, например 1,3-1,4 мм в диаметре. В другом аспекте изобретение обеспечивает зубную щетку, в которой сбалансировано число отверстий для пучков и число (X) конусовидных щетиночных волокон в каждом отверстии для пучка для достижения отношения, снижающего стоимость производства зубной щетки при сохранении ощущений во рту. Вариант выполнения зубной щетки, которая включает в себя конусовидные щетиночные волокна и также обеспечивает баланс между периметром отверстий для пучков уменьшенного размера и промежутком между соседними отверстиями для пучков для достижения отношения, при котором снижается стоимость производства зубной щетки при сохранении ощущений во рту. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Зубная щетка, содержащая:
ручку;
головку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, при этом первая поверхность содержит пучковую область A_TS, содержащую X отверстий для пучков;
щетиночный пучок, установленный в каждом из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого из отверстий для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон;
при этом отношение площади A_TS к X находится в диапазоне 5,0-6,5.

2. Зубная щетка по п. 1, в которой площадь A_TS находится в диапазоне от 180 до 270 мм².

3. Зубная щетка по любому из пп. 1-2, в которой каждое из отверстий для пучков имеет площадь A_TH отверстия для пучка и X×A_TH находится в диапазоне от 50 до 80 мм².

4. Зубная щетка по п. 1, в которой X находится в диапазоне от 32 до 44.

5. Зубная щетка по п. 1, в которой отношение площади A_TS к X находится в диапазоне от около 5,4 до около 5,5.

6. Зубная щетка по п. 1, в которой отношение площади A_TS к X находится в диапазоне от около 6,0 до около 6,1.

7. Зубная щетка, содержащая:
ручку;
головку, имеющую первую поверхность, содержащую множество
отверстий для пучков, имеющих диаметр D_TH, при этом D_TH находится в диапазоне от 1,3 до 1,4 мм; и
щетиночный пучок, установленный в каждое отверстие для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон.

8. Зубная щетка по п. 7, в которой D_TH составляет около 1,4 мм.

9. Зубная щетка по любому из пп. 7 и 8, в которой каждый из щетиночных пучков образован Y конусовидных щетиночных волокон, при этом Y находится в диапазоне от 28 до 40.

10. Зубная щетка по п. 7, дополнительно содержащая:
отверстия для пучков, расположенные на первой поверхности головки по меньшей мере в одном ряду, при этом соседние отверстия для пучков в ряду находятся на расстоянии Z друг от друга, при этом Z представляет собой линейное расстояние между центрами соседних отверстий для пучков и
при этом Z находится в диапазоне от 2,1 до 2,4 мм.

11. Зубная щетка по п. 10, в которой отношение Z к D_TH находится в диапазоне от 1,5 до 1,8.

12. Зубная щетка по любому из пп. 10 и 11, в которой ряд представляет собой поперечный ряд.

13. Зубная щетка по любому из пп. 10 и 11, в которой ряд представляет собой продольный ряд.

14. Зубная щетка по любому из пп. 10 и 11, в которой отверстия для пучков расположены на первой поверхности головки в виде множества рядов.

15. Зубная щетка по п. 7, в которой все щетиночные волокна на головке представляют собой конусовидные щетиночные волокна, и при этом головка содержит в совокупности от 1232 до 1760 конусовидных щетиночных волокон.

16. Зубная щетка, содержащая:
ручку;
головку, имеющую первую поверхность, имеющую X отверстий для пучков;
щетиночный пучок, установленный в каждом из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован Y конусовидных щетиночных волокон и
при этом отношение X к Y находится в диапазоне от 1,05 до 1,64.

17. Зубная щетка по п. 16, в которой каждое из отверстий для пучков имеет диаметр D_TH, при этом D_TH составляет около 1,4 мм.

18. Зубная щетка по любому из пп. 16 и 17, в которой Y находится в диапазоне от 28 до 40.

19. Зубная щетка по любому из пп. 16 и 17, в которой каждый из конусовидных щетиночных волокон имеет диаметр D_B от около 0,16 до 0,19 мм.

20. Зубная щетка по п. 16, дополнительно содержащая:
каждое из отверстий для пучков, имеющее диаметр D_TH; при этом
отверстия для пучков расположены на первой поверхности головки по меньшей мере в одном ряду, при этом соседние отверстия для пучков в ряду находятся на расстоянии Z друг отдруга, причем Z представляет собой линейное расстояние между центрами соседних отверстий для пучков и
при этом отношение Z к D_TH находится в диапазоне от 1,5 до 1,8.

21. Зубная щетка по п. 20, в которой ряд представляет собой поперечный ряд.

22. Зубная щетка по п. 20, в которой ряд представляет собой продольный ряд.

23. Зубная щетка по любому из пп. 20-22, в которой отверстия для пучков расположены на первой поверхности головки в виде множества рядов.

24. Зубная щетка, содержащая:
ручку;
головку, имеющую первую поверхность, имеющую ряд отверстий для пучков, при этом каждое из отверстий для пучков имеет периметр P;
щетиночный пучок, установленный в каждом из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон;
при этом соседние отверстия для пучков в ряду отверстий для пучков находятся на расстоянии Z друг от друга, причем Z представляет собой линейное расстояние между центрами соседних отверстий для пучков; и
при этом отношение Z к P находится в диапазоне от 0,35 до 0,46.

25. Зубная щетка по п. 24, в которой P находится в диапазоне
от 5,0 до 6,0 мм.

26. Зубная щетка по любому из пп. 24 и 25, в которой Z находится в диапазоне от 2,1 до 2,7 мм.

27. Зубная щетка по любому из пп. 24 и 25, в которой отверстия для пучков имеют поперечное сечение квадратной формы.

28. Зубная щетка, содержащая:
ручку;
головку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, при этом первая поверхность содержит пучковую область A_TS, содержащую X отверстий для пучков, причем каждое из отверстий для пучков имеет площадь A_TH отверстия для пучка;
щетиночный пучок, установленный в каждом из отверстий для пучков и продолжающийся из каждого отверстия для пучков, при этом каждый из щетиночных пучков образован множеством конусовидных щетиночных волокон и
при этом отношение площади A_TS к X×A_TH находится в диапазоне от 3,4 до 4,4.

29. Зубная щетка по п. 28, в которой площадь A_TS находится в диапазоне от 180 до 270 мм².

30. Зубная щетка по п. 29, в которой площадь A_TS составляет около 242 мм².

31. Зубная щетка по любому из пп. 28-30, в которой X×A_TH находится в диапазоне от 50 до 75 мм².

32. Зубная щетка по п. 31, в которой X×A_TH составляет около 68 мм².

33. Зубная щетка по любому из пп. 28-30, в которой
отношение площади A_TS к X×A_TH находится в диапазоне от 3,52 до 3,57.

34. Зубная щетка по любому из пп. 28-30, в которой каждое из отверстий для пучков имеет диаметр D_TH, при этом D_TH находится в диапазоне от 1,3 до 1,4 мм.