ЗУБНАЯ ЩЕТКА С УПРАВЛЯЕМОЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ГОЛОВКОЙ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОЛОВКОЙ ЗУБНОЙ ЩЕТКИ

Настоящее изобретение относится к зубным щеткам, в частности зубным щеткам, у которых можно влиять на положение головки, прикладывая давление к определенным частям ручки.

Обычные зубные щетки содержат равномерные пучки щетинок, каждый из которых имеет первый конец, который удерживается присоединенным к головке щетки и закрепленным в ней, и второй конец, который является свободным и который используется для чистки. Свободные концы различных пучков образуют огибающую поверхность, которая способна слегка деформироваться вследствие сгибания щетинок, когда они входят в соприкосновение с поверхностью, подлежащей чистке щеткой, но которая не способна соответственно сопрягаться с поверхностью, имеющей сложную форму. Такая сложная форма поверхности имеется во рту, в котором зубы в верхней и нижней челюстях расположены по существу по С-образной кривой, при этом каждый ряд зубов, следовательно, имеет выпуклый наружный изгиб и вогнутый внутренний изгиб.

При чистке зубов щеткой желание пользователей обеспечить плотное прилегание щетинок к зубам выражается в сильном прижатии щетки, чтобы соответственно деформировать щетинки в соответствии с изогнутыми контурами зубного ряда. Такое сильное прижатие щетки к зубам приводит лишь к чрезмерному истиранию поверхностей зубов и десен при отсутствии надлежащего плотного прилегания щетки к зубам для обеспечения их желаемой чистки.

Известны зубные щетки, которые имеют гибкую шейку, расположенную между головкой щетки, содержащей щетинки, и ручкой, чтобы обеспечить плотное прилегание в соответствии с контурами зубного ряда. В число примеров таких зубных щеток с гибкой шейкой входят зубные щетки, описанные в патентах США 759490 и 4520526. Согласно патенту США 759490 гибкость шейки создается посредством использования гибкоупругого материала между жесткими головкой и ручкой щетки, при этом гибкоупругий материал может быть усилен вторым материалом такого типа. Согласно патенту США 4540526 гибкость шейки обеспечивается либо удалением части материала сверху или снизу части щетки, где находится шейка, либо выполнением в шейке овальной полости, проходящей от одной стороны шейки к другой стороне. Такие гибкоупругие шейки зубных щеток обеспечивают податливость головки с щетинками относительно ручки, когда пользователь прикладывает чрезмерное усилие, в результате чего уменьшается опасность повреждения зубов и десен. Однако такие гибкие средства не предоставляют пользователю возможность подгонять контур головки щетки к конкретной кривизне очищаемой поверхности рта, чтобы избежать необходимости приложения чрезмерного усилия как в первом случае.

В патенте США 43331999 описывается зубная щетка, головка которой с возможностью поворота установлена на спиральной пружине выше ручки с выточкой, так что головка выполнена с возможностью поворачиваться и наклоняться при ее приложении к зубам. Хотя такое изгибание позволит головке щетки, в общем, следовать кривизне поверхности рта, очищаемой щеткой, оно не обеспечивает никакого прямого контроля пользователем за движением, наклоном и поворотом головки зубной щетки.

В международной заявке РСТ WO 89/10076 описывается зубная щетка, которая может изменять угол между головкой щетки и ручкой для размещения головки щетки параллельно изогнутой части зубного ряда. В WO 89/10076 описывается зубная щетка, у которой ручка с возможностью поворота соединена с головкой, при этом ручка образована двумя расположенными на расстоянии друг от друга жесткими верхней и нижней стенками, которые шарнирно соединены вместе с возможностью продольного перемещения относительно друг друга. С другой стороны, расположенные на расстоянии друг от друга жесткие верхняя и нижняя стенки могут быть соединены посредством упругого прокладочного слоя, который также будет давать им возможность продольно перемещаться относительно друг друга. Использование таких шарнирно соединенных ручки и головки, управляемых посредством продольного перемещения жестких стенок зубной щетки, для точного контроля положения головки зубной щетки в лучшем случае является трудным делом. Такое отсутствие точного контроля объясняется тем, что шарнирные сочленения, которые лишены жесткости или сопротивления, будут стремиться к чрезмерному перемещению головки, тогда как при альтернативном использовании упругого слоя он будет ограничивать движение головки пропорционально степени своей упругости.

Таким образом технической задачей настоящего изобретения является создание зубной щетки, у которой пользователь может точнее контролировать положение головки зубной щетки для размещения головки в соответствии с изогнутой конфигурацией зубного ряда.

Данная техническая задача решается за счет создания зубной щетки с управляемой пользователем головкой, содержащей удлиненную ручку, которая имеет продольную ось, верхнюю сторону и нижнюю сторону и которая содержит первую, сравнительно жесткую, по существу S-образную основную часть - и противоположную вторую упругогибкую, по существу S-образную часть, при этом первая, по существу S-образная часть - на одном конце переходит в основание и на другом конце - в шейку, имеющую расплющенную головку с верхней поверхностью, содержащей множество выступающих из нее пучков щетинок, причем противоположные S-образные части образуют удлиненную фигуру в форме восьмерки, имеющую сквозные верхнее и нижнее отверстия.

Предпочтительно площади поперечных сечений верхнего и нижнего отверстий по существу равны.

Предпочтительно верхнее и нижнее отверстия выполняются по существу овальными по форме, круглыми по форме или серповидными по форме.

Предпочтительно S-образно изогнутая основная часть имеет твердость по Шору А в пределах от 40 до 110.

Предпочтительно сравнительно упругогибкая эластомерная, S-образная часть имеет твердость по Шору в пределах от около 1 до 94.

Техническая задача также решается за счет того, что согласно изобретению зубная щетка с управляемой пользователем головкой содержит удлиненную ручку, которая имеет продольную ось, верхнюю сторону и нижнюю сторону и которая содержит сравнительно жесткую основную часть, которая образует первую сторону отверстия, и противоположную ей упругогибкую эластомерную часть, которая образует вторую сторону указанного отверстия, при этом отверстие имеет продольную ось, по существу параллельную продольной оси ручки, а сравнительно жесткая основная часть на одном конце переходит в основание и на другом конце - в шейку, имеющую расплющенную головку с верхней поверхностью, имеющую множество выходящих из нее пучков щетинок.

Предпочтительно отверстие выполнено овальным по форме, а его продольная ось расположена под острым углом к продольной оси зубной щетки.

Предпочтительно отверстие выполнено по существу круглым или серповидным по форме.

Предпочтительно сравнительно жесткая основная часть имеет твердость по Шору А в пределах от 40 до 110.

Предпочтительно сравнительно упругогибкая эластомерная часть имеет твердость по Шору в пределах от около 1 до 94.

Техническая задача, кроме того, решается за счет того, что согласно изобретению зубная щетка с управляемой пользователем головкой содержит удлиненную ручку, которая имеет продольную ось, верхнюю сторону и нижнюю сторону и которая содержит первую, сравнительно жесткую, по существу S-образную основную часть и противоположную вторую сравнительно упругогибкую, по существу S-образную часть, при этом первая, по существу S-образная часть на одном конце переходит в основание и на другом конце - в шейку, имеющую расплющенную головку с верхней поверхностью, имеющей множество выходящих из нее пучков щетинок, причем противоположные S-образные части образуют удлиненную фигуру в форме восьмерки с верхней и нижней частями, одна из которых содержит единственное отверстие, а другая множество отверстий.

Предпочтительно отверстия выполнены овальными по форме, а их главная ось расположена по существу на одной прямой с продольной осью зубной щетки.

Предпочтительно отверстия выполнены овальными по форме, а их главная ось расположена под острым углом к продольной оси зубной щетки.

Предпочтительно отверстия выполнены по существу круглыми.

Предпочтительно сравнительно жесткая основная часть имеет твердость по Шору А в пределах от 40 до 110.

Предпочтительно сравнительно упругогибкая эластомерная часть имеет твердость по Шору А в пределах от около 1 до 94.

Техническая задача также решается за счет того, что согласно изобретению зубная щетка с управляемой пользователем головкой содержит удлиненную ручку, которая имеет продольную ось, верхнюю сторону и нижнюю сторону и которая содержит первую, сравнительно жесткую, по существу S-образную основную часть, и противоположную вторую сравнительно упругогибкую, по существу S-образную часть, при этом первая, по существу S-образная часть, на одном конце переходит в основание и на другом конце в шейку, имеющую расплющенную головку с верхней поверхностью, имеющей множество выходящих из нее пучков щетинок, причем противоположные S-образные части образуют удлиненную фигуру в форме восьмерки с верхней и нижней частями, каждая из которых содержит множество отверстий.

Предпочтительно отверстия выполнены овальными по форме, а их главная ось расположена по существу на одной прямой с продольной осью зубной щетки.

Предпочтительно отверстия выполнены овальными по форме, а их главная ось расположена под острым углом к продольной оси зубной щетки.

Предпочтительно сравнительно жесткая основная часть имеет твердость по Шору А в пределах от 40 до 110.

Предпочтительно сравнительно упругогибкая эластомерная часть имеет твердость по Шору А в пределах от около 1 до 94.

Техническая задача также решается согласно изобретению за счет создания способа управления головкой зубной щетки, описанной выше, при котором управляют головкой зубной щетки посредством приложения давления к первой, сравнительно жесткой, S-образной части около верхнего отверстия при одновременном сдавливании расположенной напротив нее второй сравнительно упругой, гибкой S-образной части.

Предпочтительно сдавливают противоположную первую сравнительно жесткую S-образную часть около нижнего отверстия.

Далее изобретение будет пояснено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

Фиг.1 - продольный перспективный вид, показывающий первый вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с произвольно изогнутым профилем щетинок, с достаточно прозрачным эластомером вокруг ручки, проходящим к основанию шейки, так что видна S-образная сравнительно жесткая основная часть, и с расширенным основанием.

Фиг.1А - перспективный вид зубной щетки на фиг.1, на котором добавлены вертикальная плоскость и горизонтальная плоскость, при этом вертикальная плоскость перпендикулярна к поверхности зубной щетки и проходит через продольную ось А-А.

Фиг.2 - вид сбоку в разрезе, показывающий второй вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.3 - вид сбоку в разрезе, показывающий третий вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.4 - вид сбоку в разрезе, показывающий четвертый вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.5 - перспективный вид зубной щетки на фиг.1, показанной от расширенного основания и проходящей до ее головки при произвольном профиле щетинок.

Фиг.6 - вид сбоку в разрезе, показывающий пятый вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.7 - вид сбоку в разрезе, показывающий шестой вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.8 - вид сбоку в разрезе, показывающий седьмой вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.9 - вид сбоку в разрезе, показывающий восьмой вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с расширенным основанием.

Фиг.10 - вид сбоку в разрезе, показывающий девятый вариант выполнения зубной щетки согласно настоящему изобретению с типичным плоским профилем щетинок и с типичным зауженным основанием зубной щетки.

На чертежах на нескольких фигурах одинаковыми позициями обозначены одинаковые или сходные элементы, и, в частности, на фиг.1, на которой показана зубная щетка 12. На фиг.1 показан перспективный вид зубной щетки согласно настоящему изобретению вдоль продольной оси А-А и с верхней стороной 13 и противоположной нижней стороной 15, при этом зубная щетка имеет головку 14, выполненную за одно целое с шейкой 16 и выступающую из нее, шейку 16, выполненную за одно целое с ручкой 18 и проходящую из нее, и ручку 18, выполненную за одно целое с основанием 24 и выступающую из него. Головка 14 на своей верхней стороне 13 имеет поверхность 20, из которой поперек продольной оси А-А выступают ряды пучков щетинок 22.

Согласно настоящему изобретению головка 14 может изгибаться относительно ручки 18 в вертикальной плоскости, обозначенной как V на фиг.1А, но она является по существу жесткой относительно ручки в горизонтальной плоскости, обозначенной как Н на фиг.1А. Такая гибкость обусловлена тем, что ручка 18 является многосекционной, т.е. образована частями из, по меньшей мере, двух материалов, имеющих значительно отличающиеся модули упругости; одна часть образована из сравнительно жесткой пластмассы, а другая часть - из упругогибкого эластомера. Сравнительно жесткая пластмассовая часть представляет собой по существу S-образную продольную основную часть 26, проходящую от шейки зубной щетки до ее расширенного основания 24. Упругогибкая эластомерная часть также имеет по существу S-образную форму и находится противоположно по существу S-образной продольной основной части 26, так что отверстия по существу S-образной жесткой продольной основной части закрыты по существу S-образной упругогибкой эластомерной частью 28.

S-образная жесткая продольная основная часть 26 и по существу S-образная упругогибкая эластомерная часть 28 вместе образуют по существу удлиненную фигуру в форме восьмерки. Соединенные S-образные части, которые образуют ручку по существу в форме восьмерки, образуют два отверстия, верхнее отверстие 30 ближе к шейке 16 и нижнее отверстие 32 ближе к основанию 24; оба отверстия предпочтительно имеют приблизительно равные площади поперечного сечения.

Отверстия 30 и 32 имеют достаточную площадь поперечного сечения, так что, когда пользователь прикладывает большее усилие к сравнительно жесткой основной части 26 около верхнего отверстия 30, чем к противоположной, сравнительно упругогибкой части 28 около верхнего отверстия 30, или к противоположной, сравнительно жесткой основной части около нижнего отверстия 32, головка 14, несущая присоединенные щетинки, отклоняется к некоторому положению в направлении верхней стороны 13 зубной щетки. Усилия, прилагаемые при этом воздействии пользователем, показаны противоположными стрелками на фиг.1, направленными под острым углом к продольной оси А-А. Соответственно, пользователь может прилагать под соответствующим углом большее усилие к сравнительно упругогибкой части 28 около верхнего отверстия 30, чем к соответствующей сравнительно жесткой основной части 26 около верхнего отверстия 30, так что несущая щетинки головка 14 будет отклоняться к некоторому положению в противоположном направлении, т.е. от верхней стороны 13 зубной щетки.

Соединенные S-образные части, которые образуют ручку, на фиг.1 показаны как расположенные по существу на разном расстоянии относительно продольной оси А-А; однако в других вариантах воплощения настоящего изобретения соединенные S-образные части могут быть по отношению к продольной оси А-А смещены вперед (фиг.2) или назад (фиг.3). Кроме того, хотя на фиг.1 отверстия 30 и 32 имеют по существу овальную форму с сравнительно короткой поперечной осью по отношению к более длинной продольной оси, которая может быть на одной прямой с продольной осью А-А зубной щетки или расположена под острым углом к ней, эти отверстия могут быть более круглыми со значительно большей длиной поперечной оси по отношению к длине их продольной оси, как это показано на фиг.2. С другой стороны, отверстия 30 и 32 могут иметь серповидную форму, показанную на фиг.8.

Согласно настоящему изобретению головку 14, шейку 16, S-образную основную часть 26 и основание 24 формуют за одно целое из сравнительно жесткого полипропилена или другой пластмассы со сходной сравнительно жесткой структурой, как например, полиамида, т.е. найлона, сложного полиэфира или сложного сополиэфира, как например, полиэтилентерефталата (ПЭТФ); полициклогексилендиметилентерефталата, который модифицирован кислотой (ПЦТК); пластмассы на основе производных целлюлозы; сополимера стирола и акрилонитрила (САН); или из акрилонитрилбутадиенстирола (АБС). Полипропилен или другая жесткая пластмасса имеет твердость по Шору А предпочтительно от 40 до 100, более предпочтительно от 60 до 110 и наиболее предпочтительно от 80 до 100. Подходящий полипропилен имеется в продаже от “Хантсман корпорейшн”, Лонгвью, шт. Техас, 75603, США под торговым обозначением “Хантсман полипропилен P4G3Z-039.

Сравнительно упругогибкая эластомерная S-образная часть 28 может быть отформована из различных эластомерных материалов, особенно из термопластичных эластомеров (ТПЭ). В число подходящих термопластичных эластомеров для сравнительно упругогибкой, S-образной эластомерной части 28 входят стироловые блок-сополимеры типа стирол-этиленовых/бутилен-стироловых блок-сополимеров (СЭБС), как например, стирол-бутадиенстироловые, стирол-изопренстироловые и соответствующие сополимеры, а также термопластичный полиуретан (ТПУ) или термопластичный вулканат (ТПВ), который состоит из смеси полипропилена и ЭПДМ (тройного этилен-пропиленового каучука) и который имеется в продаже под фабричной маркой “Сантопрен” и описан в патенте США 5393796; или “Вирам” (фабричная марка), другой ТПВ, состоящий из смеси полипропилена и натурального каучука, причем как “Сантопрен”, так и “Вирам” являются эластомерами, продаваемыми на рынке компанией “Эдвансд эластомер системз ЛП”, Акрон, шт. Огайо 44311, США. Другим и предпочтительным ТПЭ является “Динафлекс Г6713” (фабричная марка), продаваемый на рынке компанией “ГЛС корп.”, Кэри, шт. Иллинойс 60013, США. Эти и другие подходящие эластомеры имеют твердость по Шору А обычно от около 1 до 94, предпочтительно от около 15 до 60 и наиболее предпочтительно от около 14 до 40.

Как показано на виде в разрезе на фиг.4, упругогибкий эластомерный материал может быть отформован поверх ручки 18 с образованием эластомерной неформованной части. На фиг.4 упругогибкая эластомерная S-образная часть показана в виде участков 38 и 40, которые на показанном разрезе разделены по существу удлиненной, S-образной, сравнительно жесткой основной частью 26. Степень гибкости как сравнительно жесткой основной части 26, так и участков 38 и 40 гибкоупругой эластомерной, S-образной части можно дополнительно регулировать посредством изменения их толщины, т.е. придания им большей или меньшей гибкости.

Если желательно, чтобы сравнительно жесткие части зубной щетки, т.е. головка 14 зубной щетки, шейка 16, сравнительно жесткая, по существу S-образная основная часть 26 и основание 24 были по существу прозрачными, то они могут быть изготовлены из сложного полиэфира, как например, полиэтилентерефталата; сложного сополиэфира, как например, полиэфира ПЦТК; САН; или из пластмассы на основе производных целлюлозы, как например, ацетопропионата целлюлозы (АПЦ). Если желательно, чтобы упругогибкие эластомерные составные части зубной щетки, т.е. упругогибкая, S-образно изогнутая эластомерная часть 28 имела по существу прозрачный внешний вид, то в качестве материалов могут быть использованы определенные ТПЭ; ТПУ; или сополимер этилена и винилацетата (СЭВА). Предпочтительный, по существу прозрачный ТПЭ продается на рынке компанией “Текнор апекс компани”, Потаккит, Род-Айленд 02861, США под торговым наименованием 96-E0807A-03NT WAT CLR.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения ручка 18 по существу в форме восьмерки может в своих верхней и нижней частях содержать не только два вышеописанных отверстия, а может также в каждой части содержать единственное отверстие или группу отверстий, т.е. три, четыре, пять или шесть отверстий. В случае наличия единственного отверстия или такой группы отверстий в ручке 18 сравнительно жесткая основная часть образует первую сторону каждого отверстия или группы отверстий, а сравнительно упругогибкая эластомерная часть - вторую сторону каждого отверстия или группы отверстий. Отверстие (отверстия) может быть по существу серповидным, по существу овальным или по существу круглым при расположении их продольной оси по существу на одной прямой с продольной осью А-А зубной щетки или под острым углом к ней. Такие множественные отверстия могут быть все расположены на продольной оси зубной щетки или с ее любой стороны. На фиг.6, 7 и 9 показаны иллюстративные примеры других вариантов выполнения отверстий.

В варианте воплощения настоящего изобретения, в котором расширенное основание имеет общую конструкцию из двух частей, значительно увеличивающую вес обычной зубной щетки, основание может быть выполнено полым для уменьшения до минимума дополнительного веса. Как показано на фиг.5, такое полое основание может быть образовано из внутреннего, отлитого под давлением, сравнительно жесткого полипропиленового корпуса 34, окруженного упругогибким эластомерным материалом. С другой стороны, как показано на фиг.10, зубная щетка согласно настоящему изобретению может содержать обычное суженное основание, уменьшающее дополнительный вес.

Зубные щетки согласно настоящему изобретению, состоящие из многих частей, могут быть формованы обычным известным способом литья под давлением. Например, согласно настоящему изобретению часть из упругогибкого эластомерного материала может быть формована поверх ручки 18 на второй стадии литья под давлением после того, как на первой стадии был формован каркас или остов зубной щетки, который состоит из твердой головки 14 для крепления щетинок, шейки 16, сравнительно жесткой основной части 26 ручки и основания 24. На этой второй стадии литья под давлением каркас помещают во вторую форму, в которую впрыскивают упругогибкий эластомерный материал вокруг ручки 18, конкретнее, вокруг сравнительно жесткой основной части 16, проходящей от основания 24 до низа шейки 16.

Для облегчения двухстадийного процесса литья под давлением зубных щеток согласно настоящему изобретению можно использовать форму для двухкомпонентного литья. Формы для двухкомпонентного литья имеются на рынке от многочисленных поставщиков, включая “Машине бушери Н.В.”, Изегем, Бельгия; “Антон Захорански ГмбХ унд компани”, Тодтнау, Германия или “Браун форменбау ГмбХ”, Балинген, Германия; эти формы могут быть установлены на обычных литьевых машинах для применения такого двухстадийного литья под давлением, как например, на машинах для двухкомпонентного литья под давлением с усилием смыкания 300, имеющихся на рынке от “Энгель вертриевсгезельшафт ГмбХ”, Швертберг, Австрия или “Нетшталь-машинен АГ”, Нафельс, Швейцария.

Щетинки зубной щетки могут быть вставлены в поверхность 20 зубной щетки с использованием обычной сшивной технологии или более современной несшивной технологии, описанной в патентах США 4635313, 4637660, 4954305, 5045267, 5609890, 5390984, 5533791 и 5823633. Такая несшивная технология состоит либо во вплавлении пучков 22 щетинок в головку 14 зубной щетки посредством нагрева как пучков 22 щетинок, так и головки 14 зубной щетки с последующим их сплавлением, либо в предварительной установке концов пучков 22 щетинок в литьевой форме перед введением материала зубной щетки, который затем впрыскивают вокруг концов пучков 22 щетинок для закрепления этих пучков на месте в головке 14 зубной щетки.