Головка зубной щетки (варианты) - RU2023410C1
Код документа: RU2023410C1
Чертежи
Описание
Изобретение касается зубной щетки, а именно зубной щетки, имеющей щетину, размещенную так, чтобы эффективно удалять налет с зубов ручной чисткой.
Известны зубные щетки, но ни в одной из них нет такого пучка щетины, который выполнял бы несколько функций очистки зубов и десневого ряда, не взирая на тип или метод чистки. Многие изготовители зубных щеток на контейнерах своих щеток указывают специальные методы чистки. Если покупатель не обращает внимания на это или забывает об этом, то результаты чистки меньше оптимальных.
Согласно настоящему изобретению пучки щетины размещены вдоль головки щетки отдельными группами и предпочтительно рядами, причем ряды размещены, как правило, поперечно к продольной оси головки.
Щетинки отдельных пучков (каждый пучок содержит одну связку щетинок) закрепляются в двух типах углублений. Круглые углубления располагаются плотно с тем, чтобы обеспечить самостоятельное и свободное движение каждого пучка щетинок. Многоугольные (обычно четырехугольные) выемки располагаются поперечно так, чтобы образовать непрерывные линейные ряды кончиков щетины. Такие многоугольные выемки могут иметь закругленные или острые углы. Плотно расположенные пучки в известных конструкциях имеют тенденцию двигаться тангенциально и таким образом толкают друг друга вперед при перекрестной чистке поверхностей зубов. Плотно расположенные пучки согласно этому изобретению двигаются беспорядочно, когда они многократно проходят неровные контуры зубных щелей.
Каждый из первой группы пучков закрепляют обычно в круглых выемках, в которую входит центральный или средний пучок и пара боковых удаленных от центра пучков, каждый из которых перпендикулярен к поверхности головки щетки. Такая группа ограничена ближайшими щетинками, которые проникают в щели между зубами. Пучки этой группы позволяют отдельным волоскам щетины проникать плотно в промежутки между зубами и образуют веера из кончиков щетины, когда ими трут поверхности зубов. Под круглой обычно подразумевается круглая по форме или почти круглая, такая как эллиптическая выемка.
Каждый из пучков второй группы закрепляется в многоугольных выемках, предпочтительно четырехугольник, более предпочтительно прямоугольных. Целесообразно размещать шесть или семь пучков, хотя можно использовать также пять или восемь пучков. Каждый пучок второй группы размещается перпендикулярно к поверхности головки щетки.
Каждый из пучков третьей группы закрепляют обычно в круглых выемках, эта группа включает примерно четырнадцать пучков, размещенных по периметру головки щетки. Примерно шесть крайних пучков с каждой стороны от центральной линии головки имеют наклон в сторону наружу на ближайшей стороне головки щетки. Два передних пучка у свободного конца головки имеют наклон к соответствующей им стороне головки щетки, а также вперед. Эти передние пучки, которые отклоняются вперед и в сторону, могут считаться четвертой группой или подгруппой третьей группы. Расположенные по периметру пучки этой группы размещены под углом наружу от центральной линии головки щетки для того, чтобы они попадали в гингивальную маргинальную зону в основании коронок зубов. Это действие проявляется как нисходящее усилие, воздействует на головку щетки и не зависит от неперпендикулярной ориентации головки щетки относительно поверхности зубов.
Такие крайние пучки щетины имеют наклон с тем, чтобы они не могли конструктивно поддерживать друг друга, когда пользователем на них оказывается горизонтальное или направленное вниз силовое воздействие.
Перпендикулярно ориентированные пучки щетины имеют тенденцию действовать как ряд опор и поддерживать подвешенную щетину, когда она проходит через промежутки. Суммарная минимальная сила давления, возникающая в связи с такой наклонной конфигурацией, создает возможность отдельным пучкам щетины проникать в промежутки, причем в субгингивальные и прилегающие к ним пространства, не мешая при этом окружающим пучкам щетины. Размещенные под углом пучки двигаются в направлении их наклона. Поскольку нисходящее и горизонтальное силовое воздействие оказывается на головку щетки, пучки щетины скользят по поверхности зубов в направлении, задаваемом углом лунки пучка, в которой закреплена щетина, к головке щетки скорее, чем просто назад в противоположном направлении, куда их толкают.
Предлагаемая головка зубной щетки способствует выполнению многонаправленного движения щетины при однонаправленном воздействии на щетку.
Когда силовое воздействие оказывается в направлении угла, щетинки выходят из щелей, поскольку возникает слишком большое силовое воздействие, чтобы удерживать их на месте. Такое динамичное воздействие направлено на удаление налета из промежуточных пространств. Известное размещение имеет тенденцию забивать налет в промежутки по мере того, как пучки щетины проходят через промежутки.
Слабое изгибное сопротивление отдельных пучков щетины корректируется уменьшением высоты щетины для того, чтобы это не вызывало ощущения большой жесткости щетины. Известные щетки небольшой высоты щетины оказывают более жесткое воздействие и могут вызывать травмы слизистой оболочки. Минимальная высота щетины обеспечивает большую очистку между щечными поверхностями и внутренней слизистой оболочкой и, кроме того, позволяет доставать задние коренные зубы.
Наклонные пучки щетины могут быть разной высоты при их деформировании, но могут быть одинаковыми по высоте, когда ими не пользуются. Наклонная щетина может выступать над концами прямой щетины, когда первые принудительно принимают перпендикулярную ориентацию при пользовании. Такой эффект, вызываемый большей гипотенузой треугольника, позволяет наклонным пучкам проникать глубоко в интерпроксимальные и гингивальные маргинальные зоны, когда они принимают перпендикулярную ориентацию.
Обычно круглые пучки щетины предпочтительно имеют большую высоту, чем многоугольные пучки. Такая конфигурация позволяет круглым пучкам щетины проникать в интерпроксимальные пространства раньше, чем поверхности зуба соприкоснуться с концами щетины многоугольных пучков. Плотные линейные ряды более коротких многоугольных пучков равномерно снимают налет с поверхности зуба, не мешая проникновению круглых пучков щетины в промежутки.
На фиг.1 показана зубная щетка в перспективе, согласно первому примеру выполнения настоящего изобретения; на фиг.2 - частичный вид в перспективе зубной щетки, согласно второму примеру выполнения настоящего изобретения; на фиг.3,5,7 и 9 - вид в плане зубной щетки по фиг.1; на фиг.4, 6, 8 и 10 - функция нескольких групп пучков и их взаимодействие с зубами Т и деснами; на фиг.11 - вид сверху в плане другого варианта выполнения зубной щетки на фиг.2; на фиг.12 - вид сверху в плане варианта выполнения зубной щетки.
Зубная щетка 10 включает головку 12, имеющую плоскую верхнюю поверхность 14 и продольную ось 16 (фиг.1). Эта головка выполнена заодно с ручкой 20 с продольной осью 16 головки, не обязательно совпадающей, как показано, с продольной осью ручки 20. Головка 12 и ручка 20 могут быть выполнены одной из пластмасс, которые обычно используются для этой цели.
Первая группа 24 многоугольных пучков имеет один большой пучок 25, определяющий каждую группу, причем каждый отдельный большой пучок имеет продольную ось, ориентированную поперечно к оси 16. Щетинки в пучках 25 короче, чем пучки щетины в других группах. Все группы 24 параллельны друг другу и расположены под прямым углом к оси 16. Пучком 25 называется связка щетинок или пучок связок щетины.
Каждая вторая группа 26 круглых пучков ориентирована поперечно к оси 16. Оба самых концевых пучка 30 выполнены с наклоном каждого такого пучка в сторону или под углом к соответствующей стороне головки 12 (под прямым углом к оси 16) примерно 12о относительно вертикали. Остальные три расположенные на расстоянии друг от друга пучка 32 в каждой группе 26 называются ближайшими друг к другу щетинками, по существу перпендикулярны к поверхности 14, т.е. вертикальны. Каждый пучок 30 находится на расстоянии от интерпроксимального пучка 32. Пучки 30 и 32 выполнены предпочтительно одного диаметра. Щетинки в пучках 30 называются щетинками десневого ряда. Каждая группа 26 таким образом содержит обе щетинки интерпроксимальную и десневого ряда. Группы круглых пучков предпочтительно размещены рядами, поперечно к продольной оси головки 12.
Третья группа 34 определяется двумя расположенными по сторонам на расстоянии круглыми пучками 36. Каждый пучок 36 имеет наклон под углом к соответствующей ему стороне головки щетки примерно равный 30о. Каждый пучок 36 имеет также наклон относительно плоскости, в которой он находится, примерно под углом 14о к вертикали. Таким образом, каждый пучок 36 имеет наклон одновременно в сторону и вперед к свободному концу головки. Пучки 36 называются ведущими кончиками щетины. Группа 34 предпочтительно включает два или более пучков.
Конструкция, показанная на фиг. 2, та же самая, что и на фиг.1., за исключением того, что большие пучки 25 связок щетины группы 24 заменяются рядом 240, определяемым отдельными круглыми пучками 242. Ряды 240 пучков 242, как и пучки групп 26, 24 и 34 (фиг.1) размещены в одну линию поперечно к оси 16 и продольно на расстоянии друг от друга по ней. Конструкция группы 24 отличается образованием относительно широких поперечных пазов в головке 12 для размещения закрепляемых концов щетинок, которые определяют каждый пучок 25 связок щетинок. Это может быть сделано вручную. Поскольку в настоящее время применяются автоматические машины для образования широких пазов, возникают некоторые проблемы заполнения пазов и удерживания щетинок в каждой связке щетинок в их заданном перпендикулярном положении к поверхности 14 головки.
Для решения этих проблем вместо широкого паза на поверхности 14 образованы поперечные ряды плотно расположенных круглых выемок (фиг.2). В этом случае отдельные круглые пучки 242 вставляются и закрепляются в этих выемках с помощью имеющейся в настоящее время автоматической машины. В результате образуются ряды 240, почти идентичные группе 24, из отдельных пучков 242, расположенных поперечно рядом друг с другом.
Следует отметить, что размещение рядов и групп в обоих примерах таково, чтобы группы 24 и 26 так же, как и ряды 240, и группа 26, чередовались вдоль оси 16 за исключением того, что две группы 26 располагаются рядом с группой 34. Таким образом, в области головки две группы 26 примыкают друг к другу вдоль продольной оси 16 головки 12. Пучки группы 26 предпочтительно все одинаковой высоты, при этом высота по вертикали больше, чем высота пучков групп 24. Обычно высота щетины в первой группе 24 около 8,5 мм, тогда как высота (по вертикали) щетинок пучков во второй 26 и третьей 34 группах обычно около 10,5 мм. Самыми длинными пучками являются пучки в группе 34 наряду с самыми длинными пучками 30. Тем не менее вертикальная высота пучков 30 такая же, как измеренная с поверхности 14 головки. Расстояние между группами 24 (240) 26 и 34 обычно около 0,09 дюйма, как это измеряется в основании пучков.
В примере выполнения на фиг.1 поперечный шаг между пучками 32 равен приблизительно 0,06 дюйма и поперечный шаг между пучками 30 любой группы 26 равен около 0,28 дюйма. Длина отдельных пучков 25 - около 0,34 дюйма, а их толщина - около 0,06 дюйма. Поперечный шаг между пучками 36 - около 0, 070 дюйма. Диаметр у основания пучков 36 и 30 - примерно 0,050 - 0,060 дюйма. Диаметр у основания пучков 32 - около 0,040 дюйма.
В примере выполнения на фиг.2 поперечный шаг между пучками 32 - около 0,065 дюйма и поперечный шаг между пучками 30 любой группы 26 - около 0,312 дюйма. Поперечный шаг между пучками 242 - около 0,065 дюйма и такой же шаг между пучками 36 - обычно около 0,092 дюйма. Диаметр в основании всех пучков - примерно 0,050 - 0,060 дюйма.
На фиг. 3,5, 7 и 9 показана специфическая функция чистки пучков согласно примеру выполнения фиг. 1. Вертикальной штриховкой выделены несколько групп. Здесь пучки описаны и сгруппированы по выполняемым ими функциям.
На фиг.3 и 4 связки щетинок групп 26 очищают большие поверхности зубов пучками, расположенными в центре, чтобы уменьшить чистящий контакт с зубами. Самая меньшая длина этих щетинок влечет за собой их контакт с поверхностями зубов, когда самые длинные интерпроксимальные щетинки пучка 32 (фиг. 5 и 6) проникают в щели между зубами. Обычные зубные щетки не имеют такой плотности щетины или плотности пучков, в результате чего чистка на больших поверхностях зубов выполняется хуже, чем хотелось бы.
На фиг. 5 и 6 длинные расположенные по центру интерпроксимальные пучки 32 щетины проникают в щели между зубами. Эти пучки щетины расположены так, чтобы обеспечить доступ для глубокой очистки. Специфическое размещение таких пучков обеспечивает динамическое и независимое очистительное действие. Существующие зубные щетки имеют щетинки такой же длины и плотности, которые структурно стремятся поддерживать друг друга, действуя как единый блок и препятствуя динамичному независимому действию, необходимому для многофункциональной чистки.
На фиг.5 и 8 длинные гибкие пучки 30 щетинки размещаются в ряд с каждой стороны головки 12 щетки и под углом наружу для выполнения мягкого удаления налета с зубов в десневом ряду и из щелей между зубами. Заданный наклон наружу приводит к мягкому управляемому воздействию щетины на десневой ряд. Существующие зубные щетки имеют вертикальные щетинки, чье изгибание - не управляемое или не направлено на десневой ряд. Обычные вертикальные щетинки могут вызывать повреждение в мягкой ткани десны.
На фиг.9 и 10 кончики пучков 36 щетины на конце головки щетки наклонены вперед для обеспечения чистки зубов в задней части рта и в промежутках между зубами. К тому же они чистят поверхности языка и неровные поверхности передних зубов. Вертикальные щетинки ограничивают доступ известным зубным щеткам в заднюю часть рта, где продолжает накапливаться налет.
Таким образом, именно поэтому в головке имеются четыре функциональные группы пучков. Группа связок щетинок показана как пучки 25, 242 и 246 для чистки больших поверхностей открытых сторон зубов; интерпроксимальная группа щетины показана как пучок 32 для чистки щелей между зубами; группа щетины десневого ряда показана как пучки 30 для чистки зубов в десневом ряду; группа щетинок с ведущими кончиками показана как пучки 36, которые обеспечивают чистку зубов в задней полости рта.
В примере выполнения на фиг.11 пять круглых пучков 242 в каждом ряду 240 заменены большим числом четырехугольных пучков 246, которые предпочтительно прямоугольные. Во всех остальных отношениях конфигурация щетина/пучок и их размеры те же самые. Каждый четырехугольный пучок предпочтительно должен быть примерно той же самой площади, как круглые отверстия в головке 12, в которые вставляют круглые пучки 242, как показано на фиг.2. Такие пучки могут быть также по форме прямоугольными, но в тех случаях, когда они не прямоугольной формы, самый небольшой размер каждого пучка 246 предпочтительно является продольным относительно каждого ряда 240, т.е. перпендикулярным к оси 16. Изменение поперечного сечения пучка по существу с круглого до четырехугольного с такими размерами каждого четырехугольника позволяет разместить семь четырехугольных пучков 246 в каждом ряду вместо пяти круглых пучков 242 при незначительном удлинении ряда. Площадь поперечного сечения каждого круглого пучка 242 такая же, как у каждого четырехугольного пучка 246, но размер пучка по длине ряда 240 меньше при пучке прямоугольной формы, которая является предпочтительной, отсюда большее количество щетинок в ряду 240 прямоугольных пучков. Другим преимуществом прямоугольной формы пучка является то, что она почти соответствует связкам пучков 25 щетины (фиг.1) по количеству отдельных щетинок в каждом ряду 240, т. е. число щетинок в каждом ряду 240 на фиг.11 больше, чем число щетинок в каждом ряду 240 на фиг.2.
В примере выполнения на фиг.11 поперечный шаг между пучками 32 примерно равен 0,65 дюйма и поперечный шаг между пучками 30 примерно 0,312 дюйма. Поперечный шаг между пучками 246 - около 0,054 дюйма и между пучками 36 - около 0,092 дюйма. Наименьший размер каждого прямоугольного пучка 246 - около 0,039 дюйма и его наибольший размер - около 0,05 дюйма.
На фиг.11 наименьший размер каждого прямоугольного пучка 246 параллелен оси 16. При желании прямоугольные пучки 246 каждого ряда 240 или всех рядов 240 можно повернуть на 90о с тем, чтобы наибольший размер каждого прямоугольного пучка пришелся перпендикулярно к оси 16. Чтобы сохранить требуемый межпучковый шаг вдоль любого ряда 240, может потребоваться исключить один из пучков 246 так, чтобы каждый ряд 240 содержал только шесть прямоугольных пучков.
Обратимся к примеру выполнения на фиг.12, конструкция которого подобна конструкции примера, показанного на фиг.11, в котором имеют место прямоугольные полигональные пучки. Различие состоит в размерах пучка и шаге, придаваемых последнему, и пучках этого примера на свободном конце головки, т. е. дальних от ручки. В описанных примерах выполнения два пучка 36 размещаются ближе к свободному концу головки, причем каждый пучок имеет наклон вперед от ручки и в сторону наружу от центра головки по оси 16. В примере выполнения на фиг. 12 оба самых передних пучка 36 заменены тремя пучками 37, расположенными в одном поперечном ряду 250, параллельному поперечным рядам 240. Каждый пучок 37 одного и того же размера. Средний пучок размещен в центре головки 12 щетки, который совпадает с осью 16, и перпендикулярно к головке щетки. Оба самых внешних пучка 37 имеют наружный наклон в сторону примерно на 12о от вертикали. Эти пучки также могут быть наклонены вперед, как пучки 36 в примере выполнения на фигуре 11. Каждый пучок 37 лежит в плоскости, поперечной оси 16. Пучки 37 выполняют функцию, подобную функции пучков 36.
В примере выполнения на фиг.12 продольный шаг, измеряемый по оси 16, между поперечными рядами пучков составляет 0,10 дюйма. Шаг между отверстиями в головке щетки, куда вставляются пучки, в измерении по каждому поперечному ряду около 0,015 дюйма. Диаметр отверстий головки щетки, в которые вставляются круглые пучки, равен около 0,06 дюйма. Наименьший размер каждого прямоугольного пучка 248 - около 0,047 дюйма, тогда как наибольший размер - около 0,060 дюйма. Прямоугольные пучки на фиг.12 обозначены позицией 246.
На фиг. 12 как и в примере выполнения на фиг.11, наибольший размер каждого прямоугольного пучка параллелен оси 16. При желании прямоугольные пучки 248 каждого ряда 240 или все ряды 240 можно повернуть на 90о для того, чтобы наибольший размер каждого прямоугольного пучка 248 оказался перпендикулярным к оси 16. Чтобы сохранить требуемый межпучковый шаг вдоль каждого ряда 240, может оказаться необходимым исключить один из пучков 248.
Головка (фиг. 12) примерно на 0,1 дюйма длиннее, чем головка в примере выполнения на фиг.11, тогда как ее ширина примерно на 0,030 дюйма больше. Диаметр пучков 32 и 37 может быть таким же или другим. Предпочтительно, чтобы они имели одинаковый диаметр.
Реферат
Использование: головка зубной щетки предназначена для качественной чистки зубов. Сущность: пучки зубной щетки составляют три разные группы рядов. Пучки 32 первой группы для чистки больших поверхностей - самые короткие. Конечные пучки 30 в каждом ряду второй группы десневого ряда имеют наклон в сторону наружу примерно в 12°. Пучки 36 третьей группы расположены на свободном конце головки и отклоняются друг от друга. В одном примере выполнения каждый пучок третьей группы имеет наклон в сторону под углом около 30° и вперед примерно под углом 14°. В первом примере выполнения каждый ряд первой группы содержит один единственный большой пучок 25. Во втором примере выполнения каждый ряд первой группы имеет множество расположенных сбоку на расстоянии круглых пучков 30. В третьем варианте выполнения каждый ряд первой группы содержит множество расположенных сбоку на расстоянии четырехугольных пучков. Все пучки могут также рассматриваться как составляющие четыре функциональные группы пучков, причем каждая из этих четырех групп выполняет особую функцию при чистке. Размещение и ориентация пучков обеспечивает равномерное чистящее действие, по существу не зависящее от направления чистки или методики. 3 с. и 27 з.п.ф-лы, 12 ил.
