Патент на изобретение №2201706

(54) ЗУБНАЯ ЩЕТКА, ИМЕЮЩАЯ ГОЛОВКУ С УСТОЙЧИВЫМ К РАССЛОЕНИЮ СОЧЛЕНЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Зубная щетка инжекционного формования содержит жесткую ручку и сочлененную головку. Головка разделена по меньшей мере на два сегмента, которые имеют продольно разнесенные концы, соединенные тонким мостиком, образованным за одно целое с двумя сегментами. Каждый из сегментов головки имеет множество щетинок и устойчивый к отслаиванию эластичный участок, расположенный между разнесенными концами с образованием композиционной головки. Эластомерный участок проходит от нижней поверхности тонкого мостика и фланцевой области. В варианте выполнения зубной щетки эластомерный участок деформируется при чистке так, что указанные два сегмента сгибаются каждый относительно каждого другого, что обеспечивает получение щетки с гибкой, упругой головкой и условия, при которых не происходит расслоение эластомера. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Данное изобретение относится к зубным щеткам, и в частности к зубным щеткам с композиционными головками.

Из публикации международной заявки WO 97/07707, кл. А 46 В 7/06, опубл. 06.03.97 известна зубная щетка инжекционного формования, имеющая ограниченную гибкость, содержащая жесткую ручку и сочлененную головку, расположенные вдоль продольной оси зубной щетки, причем головка имеет задний конец, примыкающий к ручке, и свободный конец, удаленный от заднего конца, головка разделена на по меньшей мере два сегмента, при этом сегмент на свободном конце способен упруго сгибаться относительно других сегментов, а один из других сегментов присоединен к ручке на заднем конце головки. Упомянутый сегмент на свободном конце расположен под заранее выбранным углом относительно другого из сегментов головки так, что при нормальном давлении чистки головка сгибается так, что по меньшей мере два сегмента головки сгибаются относительно друг друга к по существу плоскому положению, причем каждый из указанных по меньшей мере двух сегментов головки имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Упомянутые по меньшей мере два сегмента имеют соответствующие продольно разнесенные концы, обращенные друг к другу и соединенные тонким мостиком, образованным за одно целое с двумя сегментами, причем тонкий мостик имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Между разнесенными концами образована канавка, причем канавка имеет верхний участок, оканчивающийся на нижней поверхности тонкого мостика, и нижний участок, каждый из сегментов головки имеет множество пучков щетинок, выходящих из его нижней поверхности, устойчивый к отслаиванию эластомерный участок, расположенный между указанными разнесенными концами, с образованием композиционной головки.

Однако известная зубная щетка не обладает требуемой гибкостью, достаточной для обеспечения пользователю улучшенного доступа к труднодоступным областям во рту, таким как обращенные к языку поверхности передних зубов и поверхности сзади поверхности задних зубов. Более того, недостаточная гибкость известной зубной щетки приводит к тому, что не все щетинки контактируют с поверхностью зубов, и, следовательно, получается неравномерный износ щетки.

Задачей настоящего изобретения стало создание зубной щетки, обладающей требуемой для качественной чистки зубов гибкостью и прочностью, а также обеспечивающей равномерный ее износ.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание зубной щетки, головка которой обладает заданной гибкостью, обеспечивающей придание ей как выпуклой, так и вогнутой формы.

Данный технический результат согласно изобретению достигается за счет того, что зубная щетка инжекционного формования, имеющая ограниченную гибкость, содержит жесткую ручку и сочлененную головку, расположенные вдоль продольной оси зубной щетки, причем головка имеет задний конец, примыкающий к ручке, и свободный конец, удаленный от заднего конца, головка разделена на по меньшей мере два сегмента, при этом сегмент на свободном конце способен упруго сгибаться относительно других сегментов, а один из других сегментов присоединен к ручке на заднем конце головки.

Упомянутый сегмент на свободном конце расположен под заранее выбранным углом относительно другого из сегментов головки так, что при нормальном давлении чистки головка сгибается так, что по меньшей мере два сегмента головки сгибаются относительно друг друга к по существу плоскому положению, причем каждый из указанных по меньшей мере двух сегментов головки имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Упомянутые по меньшей мере два сегмента имеют соответствующие продольно разнесенные концы, обращенные друг к другу и соединенные тонким мостиком, образованным за одно целое с двумя сегментами, причем тонкий мостик имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, верхняя поверхность тонкого мостика расположена на одном уровне с верхней поверхностью головки.

Между разнесенными концами образована канавка, причем канавка имеет верхний участок, оканчивающийся на нижней поверхности тонкого мостика, и нижний участок, оканчивающийся во фланцевой области, проходящей в нижнюю поверхность каждого сегмента головки. Каждый из сегментов головки имеет множество пучков щетинок, выходящих из его нижней поверхности, устойчивый к отслаиванию эластомерный участок, расположенный между указанными разнесенными концами, с образованием композиционной головки, причем эластомерный участок проходит по меньшей мере от нижней поверхности тонкого мостика к фланцевой области канавки, проходящей в нижнюю поверхность каждого из сегментов головки.

Предпочтительно имеются два жестких сегмента головки, первый сегмент головки на свободном конце соединен тонким мостиком со вторым сегментом головки, выполненным за одно целое с жесткой ручкой, причем сегменты головки имеют верхние поверхности с возвышенными участками, боковые стороны и нижние поверхности со щетиной, нижние поверхности со щетиной имеют периферический край, который содержит нижнюю канавку, при этом тонкий мостик, верхние поверхности, боковые стороны, нижняя канавка первого сегмента головки и участок верхних поверхностей, боковых сторон и нижней канавки второго сегмента головки имеют вокруг себя эластомерный буфер, и возвышенные участки верхней поверхности первого сегмента головки проходят через эластомерный буфер, возвышенный верхний участок второго сегмента головки расположен между эластомерным буфером и ручкой, при этом эластомерный буфер имеет такую же высоту, что и возвышенные участки первого и второго сегмента головки.

При этом предпочтительно эластомерный участок имеет в продольном сечении по существу форму перевернутого Т.

Предпочтительно эластомер, покрывающий верхнюю поверхность тонкого мостика, включает поперечно ориентированные параллельные канавки и выполненный за одно целое гребень между параллельными канавками.

Также предпочтительно заранее выбранный угол составляет около 15^o.

Предпочтительно нормальным давлением чистки является давление 0,5 фунта (0,227 кгс), при этом по меньшей мере два сегмента головки сгибаются относительно друг друга к по существу плоскому положению.

Предпочтительно эластомерным участком является эластомер, имеющий твердость А по Шору от около 5 до около 30.

Кроме того, технический результат достигается за счет того, что согласно изобретению зубная щетка инжекционного формования, имеющая ограниченную гибкость, содержит жесткую ручку и сочлененную головку, расположенные вдоль продольной оси зубной щетки, причем головка имеет задний конец, примыкающий к ручке, и свободный конец, удаленный от заднего конца, головка разделена на по меньшей мере два сегмента, которые способны упруго сгибаться относительно друг друга при нормальном давлении чистки, сегменты головки имеют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, упомянутые по меньшей мере два сегмента имеют соответствующие продольно разнесенные концы, обращенные друг к другу и соединенные тонким мостиком, выполненным за одно целое с двумя сегментами, тонкий мостик имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Между разнесенными концами образована канавка, оканчивающаяся на нижних поверхностях сегментов, в промежутке между разнесенными концами и нижней поверхностью каждого сегмента головки расположена фланцевая область. При этом множество пучков щетинок выходит из нижней поверхности каждого сегмента головки. Устойчивый к отслаиванию эластомерный участок расположен между разнесенными концами с образованием композиционной головки, причем эластомерный участок проходит по меньшей мере от нижней поверхности тонкого мостика к фланцевой области канавки, проходящей в нижнюю поверхность каждого из сегментов головки, при этом эластомерный участок деформируется при чистке так, что указанные по меньшей мере два сегмента сгибаются, каждый, относительно каждого другого.

Далее изобретение будет пояснено более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг. 1 – вид сбоку, показывающий головку зубной щетки по изобретению согласно первому варианту выполнения, при этом наружная поверхность участка головки снабжена эластомерным покрытием;
фиг.2 – вид снизу головки зубной щетки по фиг.1;
фиг.3 – вид сверху головки зубной щетки по фиг.1;
фиг. 4А – вид сбоку головки зубной щетки по фиг.1 без эластомерного материала;
фиг. 4В – вид сбоку второго варианта выполнения головки зубной щетки по изобретению, подобный фиг. 4А, без эластомерного материала, но концы щетинок в каждом сегменте головки оканчиваются в одной плоскости;
фиг.4С – вид снизу головки зубной щетки по фиг.1-3 без эластомерного покрытия;
фиг. 5А – вид сбоку третьего варианта выполнения головки зубной щетки по изобретению, подобный фиг.4А, без эластомерного материала, но с фланцами только на краях канавки на поверхности, несущей щетину;
фиг. 5В – вид снизу головки зубной щетки, показанной на фиг.5А, без эластомерного покрытия;
фиг. 6А – вид снизу четвертого варианта выполнения головки зубной щетки по изобретению, подобный фиг.-5А, без эластомерного материала;
фиг. 6В – вид в сечении по 6В – 6В на фиг.6А головки зубной щетки, показанной на фиг.6А;
фиг. 6С – вид сбоку снаружи головки зубной щетки, показанной на фиг.6А и 6В без эластомерного материала;
фиг. 7 – вид сбоку снаружи головки зубной щетки, показанной на фиг.6А – 6С, с эластомерным материалом; и
фиг. 8 – вид сбоку снаружи головки зубной щетки, без эластомерного покрытия, предназначенной для легкого сгибания в выпуклую или вогнутую конфигурацию, в которой мостик между сегментами головки находится на полпути между верхней и нижней поверхностями головки, с фланцами на каждом самом наружном крае каждой из верхней и нижней канавок для заполнения эластомером в процессе инжекционного формования.

Подробное описание изобретения
Шарнирная конфигурация согнутой под углом гибкой головки зубной щетки по изобретению использует информацию, полученную при тестировании, показавшем, что средний взрослый чистит свои зубы, прикладывая усилие, составляющее приблизительно 0,5 фунта (0,227 кгс). С учетом этой информации была разработана щетка, имеющая согнутую под углом гибкую, сегментированную головку, сегменты которой образованы тонкими, образованными канавками шарнирами, соединяющими между собой смежные сегменты так, что передняя треть или половина ее головки в покое имела бы конфигурацию, согнутую под углом в 15^o от ее задней части, примыкающей к ручке. Зубные щетки с гибкими головками, имеющие сегменты, упруго соединенные под этим углом, как было установлено, обеспечивают улучшенный доступ к труднодоступным областям позади задних моляров и за передними зубами, а также ограничивают гибкость щетки желаемым образом.

Хотя головка с фиксированным углом могла бы предложить улучшенный доступ к вышеупомянутым областям, в этом случае меньше щетинок контактировало бы с плоскими областями зубов (например, с верхними поверхностями). Поэтому желательно обеспечить, чтобы щетка отгибалась назад в плоское положение, когда щетка подвергается воздействию среднего чистящего усилия в 0,5 фунта (0,227 кгс).

Хотя сгибательное действие позволяет участку, согнутому под углом в 15^o, перемещаться в плоское положение при воздействии вышеупомянутых сил, в случае агрессивных пользователей головке может быть позволено отгибаться назад дальше за плоское положение, при этом снижая отрицательное действие излишнего трения щеткой о зубы и десны. Кроме того, головка должна позволять небольшой сгиб в противоположном направлении (т.е. сгиб поверхностей, несущих щетину, друг к другу), без тенденции к взаимодействию передних и задних щетинок, поскольку это не обеспечивает функциональной выгоды.

Было установлено, что для достижения диапазонов перемещения, указанных выше, оптимальное гибкое сочленение должно состоять из шарнира или мостика, расположенного как можно дальше от поверхности, несущей щетину, причем этот шарнир или мостик должен быть как можно тоньше. В данной области известны полипропиленовые мостики, рекомендуемая толщина которых составляет от 0.005 до 0.025 дм (0,13-0,64 мм). Посредством заполнения области ниже шарнира мягким эластомером с твердостью А по Шору приблизительно от около 5 до около 30, предпочтительно от около 13 до около 30, могут быть достигнуты желаемые диапазоны гибкости. С шарниром, помещенным противоположно поверхности с щетиной, когда толкают конец с щетиной вниз (что нежелательно), эластомер подвергается усилию сжатия. Поскольку эластомер противодействует сжатию, эта конфигурация предотвращает нежелательное перемещение вниз. В то же время эта конфигурация позволяет сгибание в противоположном направлении, поскольку никакой эластомер не подвергается сжатию в результате уплощения головки щетки.

Таким образом, заявленная конфигурация обеспечивает головку, которая сгибается при нормальном использовании от исходного угла в приблизительно 15^o в плоское положение, когда взрослый пользователь чистит плоские поверхности зубов и прикладывает к щетке среднее усилие чистки около 0,5 фунта (0,227 кгс). Такая конфигурация также значительно сопротивляется сгибанию за исходные 15^o, что весьма желательно для удерживания щетинок передней и задней частей головки от сцепления друг с другом.

На фиг. 1 представлен вид сбоку зубной щетки, содержащей признаки и конструкцию по изобретению, показанные в вертикальном положении, с ручкой, обозначенной позицией 12. Хотя ручка и не показана полностью, будет понятно, что она продолжается горизонтально и имеет продольную ось. Часть головки, ближайшая к ручке и обозначенная как (задний) сегмент 14, находится на одном уровне с ручкой, тогда как часть головки, наиболее удаленная от ручки, обозначена как (передний) сегмент 16. Эластомерный участок или сочленение между обращенными друг к другу концами сегментов 14 и 16 обозначен в целом позицией 18.

Хотя фиг.1-3 иллюстрируют вариант выполнения, в котором эластомер также покрывает значительную часть поверхностей верха (18а), боковой стороны (18b), нижнего периферического края (18с) и нижней канавки (18d) щетки, действуя при этом в качестве эластомерного буфера, окружающего эти поверхности свободного конца щетки известным образом, конструкция сочленения обсуждается ниже более подробно. Множество пучков длинных щетинок 20а и коротких щетинок 20b продолжается под по существу прямыми углами к участку 14, тогда как подобное множество пучков длинных щетинок 22а и коротких щетинок 22b отходит по существу под прямыми углами от участка 16. Пучки щетинок 22а и 22b находятся таким образом по существу под прямыми углами к нижней поверхности 24 участка 16 головки, тогда как пучки щетинок 20а и 20b по существу перпендикулярны к нижней или донной поверхности 26 участка 14 головки. Специалисту в данной области будет понятно, что от щетинок не требуется, чтобы они были перпендикулярны плоскости дна головки, но могут принимать положения под другим углом к ней.

Как лучше видно на фиг.1 и 3, середина покрытого эластомером участка 18 сочленения содержит интегральный гребень 36 эластомера и канавку 40 с обоих его сторон. Как лучше видно на фиг.3, участок верхней поверхности твердого пластикового сегмента 16 обозначен позицией 16а и выполнен на одном уровне с эластомерным покрытием 18 на верхней поверхности щетки. Как лучше видно на фиг. 2, эластомерное покрытие продолжается вокруг сторон щетки и вниз к нижней (донной) поверхности вдоль краев 18с. Специалисту в данной области будет понятно, что такое протяжение эластомерного покрытия с образованием буфера является признаком, не являющимся необходимым для целей настоящего изобретения и хорошо известным в данной области, как показано в патенте Германии DE 3628722 и в заявке ЕР 0310482.

Теперь рассмотрим фиг. 4а, на которой щетка по фиг.1-3 показана без эластомерного покрытия 18. Относительно твердый (по сравнению с эластомером) пластиковый корпус щетки или “скелет” образован передним сегментом 16, имеющим верхнюю поверхность 16а и вторую верхнюю поверхность 16b, причем поверхность 16b ниже, чем поверхность 16а, задним сегментом 14, имеющим первую верхнюю поверхность 14а и вторую верхнюю поверхность 14b, причем поверхность 14b ниже поверхности 14а, и мостиком 30, верхняя поверхность 30а которого находится на одном уровне с верхними поверхностями 14b и 16b. Между верхними поверхностями 14а и 16а расположена канавка 38, имеющая по существу форму перевернутого “Т”, которая в продольном сечении начинается на нижней поверхности мостика 30 и таким образом расположена между сегментами 14 и 16 и продолжается вниз до нижних поверхностей 24, 26, где она оканчивается на ее самом наружном крае во фланцах 32. Мостик или зона 30 имеет обычно толщину, измеряемую двадцатью-тридцатью тысячными долями дюйма (0,5-0,75 мм). Ручку 12, сегменты 14 и 16 головки и мостик 30 обычно формуют из пластика или синтетической смолы, такой как полипропилен, хотя могут также использоваться определенные виды нейлоновых полимеров. Предпочтительные полипропиленовые пластики включают монополимер 5520 Хантсмана общего назначения и полипропиленовый сополимер PPR 1042 Хосталена.

Обнаружено, что в сочленении между эластомером и пластиковой стенкой канавки в области шарнира имеется значительное напряжение. Это сочленение основано на сплавлении эластомера и твердого полипропиленового материала корпуса зубной щетки. Это сплавление возникает в результате инжекции эластомера под давлением при температуре, превышающей температуру плавления эластомера, на пластиковую корпусную часть. В идеале образуется химическая связь в месте контакта этих двух материалов благодаря тому, что тонкий поверхностный слой полипропилена, например, расплавляется и сплавляется с расплавленным эластомером.

Хотя можно производить зубные щетки с хорошим поверхностным сплавлением между жестким пластиком и эластомером посредством использования значительного управления процессом, прежде всего посредством контролирования температуры жесткого пластика и поступающего расплавленного эластомера. Даже у приемлемых образцов были обнаружены места, где связь была не такой прочной, как в других областях. Специалисту в данной области будет понятно, что обеспечение хорошего сочленения является исключительно важным для длительной работы и безопасности двухкомпонентной зубной щетки с гибкой головкой.

Мы теперь обнаружили, что это сочленение может быть усовершенствовано посредством использования механической конфигурации, которая обсуждается ниже. Обычно, когда возникает отслаивание, оно начинается вдоль самого наружного края канавки в той точке, где соединяются эластомер и жесткий пластик. Под действием значительного напряжения это отслаивание затем распространяется вверх по всей поверхности канавки, приводя к полному разрушению сплавленного соединения. Путем обеспечения разгрузочного фланца на каждом самого наружном крае канавки, который является местом, подвергаемым самому сильному напряжению, мы обнаружили, что стресс может быть перенаправлен вдоль наружного или ведущего края, что привело в результате к получению усовершенствованного сочленения.

Канавка по существу в форме перевернутого “Т” заполнена упругим и мягким термопластическим эластомером. Эта канавка в форме перевернутого “Т” имеет два симметричных фланцевых участка 32, каждый из которых продолжается к соответствующим группам пучков 20 и 22 щетинок. Термопластический эластомер, образующий эластомерные участки 18-18е, может быть вулканизированным термопластиком (TPV), состоящим из смеси полипропилена и этиленпропилендиеновых мономеров (EPDM)- торговая марка Сантопрен, или эластомером Вирам (торговая марка), представляющим собой еще один TPV, состоящий из смеси полипропилена и природного каучука, причем и Сантопрен, и Вирам являются эластомерами, поставляемыми фирмой Advanced Elastomer Systems. Предпочтительными эластомерами являются Кратон – смесь стирольного блоксополимера (SBC) фирмы Шелл и Dynaflex G 2706, термопластический эластомер фирмы GLS Corporation, изготавливаемый вместе с полимером Кратон. Эти и другие пригодные эластомеры обычно имеют твердость А по Шору от около 5 до около 30 с предпочтительной твердостью около 20. Однако следует помнить, что используемые красители для придания окраски эластомеру влияют и на их твердость, поскольку красители состоят из полипропиленовых гранул, обычно имеющих более высокую твердость, чем указанные здесь предпочтительные эластомеры. Так, твердость А по Шору должна определяться у окрашенных эластомеров, которые желательно использовать. Канавки 40 на верхней поверхности композиционной головки продолжаются по обеим сторонам выступающего ребра или гребня 36 и по граничным участкам 32. Фиг. 3 дополнительно иллюстрирует конструкцию. Видно, что эластомерный участок 18 соединяет участки головки по их ширине и продолжается на участке 18е в секцию 14 головки.

Будет отмечено, что щетки, показанные на фиг.1-4В, содержат интегральные части – головку и ручку, образующие “скелет”, изготовленный традиционным инжекционным формованием, причем этот скелет может быть выполнен из относительно жесткого по сравнению с эластомером пластикового материала, такого как нейлон или полипропилен, и на нем обеспечивают разгрузочные области для инжекционного формования эластомера посредством традиционного процесса двухкомпонентного инжекционного формования, используемого не только для образования сочленения, но мягких буферных покрытых участков верха, боков и нижних поверхностей свободного конца щетки. В результате образуется двухкомпонентная головка, имеющая относительно гладкую наружную поверхность, чтобы избежать захвата ею частиц пищи при чистке зубов, для уменьшения или предотвращения травм и повреждений десен, для того, чтобы избежать неприятного ощущения во рту, а также для обеспечения эстетически приятного внешнего вида. Однако задачи изобретения могут быть достигнуты щеткой, показанной на фиг.7, у которой эластомер находится только в области сочленения.

На фиг.5А щетка показана без эластомерного покрытия 18 и без разгрузочных областей, показанных на фиг.4А и 4В, при этом корпус щетки и головка выполнены из относительно жесткого пластика, и для эластомерного материала обеспечена только канавка в форме перевернутого “Т”. Здесь также сегмент 16 расположен под углом около 15^o относительно сегмента 14. Имеющая в общем форму перевернутого “Т” канавка 38 в продольном сечении начинается на нижней поверхности мостика 30 и продолжается вниз к нижним поверхностям 24, 26, где она заканчивается на самом наружном крае во фланцах 32. Как и прежде, канавка 38 с формой перевернутого “Т” заполнена упругим и мягким термопластическим эластомером. На фиг. 5В представлен вид снизу щетки по фиг.1-3 без эластомерного покрытия, где мостик 30 снабжен отверстием 42, через которое расплавленный эластомер 18 может протекать к канавке 18, включая область 44 периферического нижнего края, где эластомерный буфер продолжается до нижней поверхности 24 сегмента 16.

На фиг.6А представлен другой вариант выполнения, у которого нижние фланцы 32 являются очень большими для перераспределения напряжения разрыва по большей площади, улучшая тем самым адгезию между эластомером и жесткими пластиковыми стенками канавки, а на фиг.6В представлено сечение щетки по фиг.6А по линии 6В-6В, которое ясно показывает увеличенную область фланцев. Фиг.6С – это вид сбоку щетки по фиг.6А и 6В.

На фиг. 7 показано другое выполнение щетки, в котором эластомерный материал присутствует только в области шарнира, включая фланцы 32. Шарнир 30 находится на одном уровне (заподлицо) с поверхностями 16b и 14b, а передний сегмент 16 головки расположен под утлом в 15^o к заднему сегменту 14 головки.

В нормальной конфигурации головки видно, что передний сегмент 16 головки наклонен относительно сегмента 14 головки под углом, который, как нами было установлено, оптимально составляет около 15^o. Таким образом к щетке при чистке следует приложить усилие, чтобы наклоненный сегмент 16 приблизился или полностью выровнялся с сегментом 14 по продольной оси щетки. Эти два сегмента головки отформованы в их угловой конфигурации, как показано на фиг. 1, с последующим добавлением эластомера на второй стадии в традиционном процессе двухкомпонентного инжекционного формования. Понятно, что пластиковый скелет может быть отформован под углом немного более 15^o или немного менее 15^o, вследствие тенденции эластомера усаживаться после формования. Эта усадка может изменить угол конца, и величина этого изменения может регулироваться с помощью конфигурации эластомера вокруг области шарнира. Отсюда следует, что гибкий концевой сегмент скелета может быть отформован под углом 18^o, чтобы получить конечный 15^o угол в композиционной двухкомпонентной щетке.

На фиг. 8, на этом чертеже показана другая головка зубной щетки, без эластомерного покрытия. Благодаря размещению мостика 30 на полпути между верхней и нижней поверхностями головки сегмент 16 головки может легче сгибаться как в вогнутую, так и выпуклую конфигурацию, и, кроме того, разгрузочные фланцы 32а и 32b обеспечены на каждом самом наружном крае каждой из верхней 38а и нижней 38b канавок, подлежащих заполнению эластомером в процессе инжекционного формования. В этом варианте выполнения, по мере того, как нижние поверхности сегментов головки сгибаются друг к другу, а верхние поверхности сегментов головки отгибаются друг от друга, верхние разгрузочные фланцы 32b помогают обеспечить устойчивость к отслаивающим напряжениям, вызывающим отслоение эластомера от жесткого скелета щетки. Подобным образом, по мере того, как нижние поверхности сегментов головки отгибаются друг от друга, а верхние поверхности сегментов головки сгибаются друг к другу, нижние разгрузочные фланцы 32а помогают обеспечить устойчивость отслаивающим напряжениям, стремящимся вызвать аналогичное расслоение.

Многие зубные щетки, имеющиеся в настоящее время в продаже, являются “двухкомпонентными”, что означает, что в них в большей или меньшей степени использован эластомерный материал, особенно в той области щетки, которую захватывают пальцами.

Таким образом, cпособ производства таких двухкомпонентных щеток инжекционным формованием является сегодня хорошо известным в данной области. Зубные щетки по изобретению могут изготавливаться традиционной двухкомпонентной технологией. Например, в соответствии с первым способом производства щеток по изобретению, эластомерный материал может вводиться в зону головки из области ручки через отформованный в ней канал (предполагая, что область ручки присутствует). Альтернативно, согласно известной технологии, эластомер может вводиться в область головки через второе инжекционное место или отверстие, расположенное возле головки, тем самым устраняя необходимость в отформованном внутри канале. Средства и методы для осуществления такой технологии можно найти в заявке РСТ, опубликованной под номером WO 94/05183 и принадлежащей фирме Jordan AS, Норвегия. Затем головка может быть снабжена пучками щетинок, используя традиционную технологию прошивания.

В соответствии с другим способом производства щеток по изобретению, ручку, эластомер для захвата рукой и головку формуют с использованием технологии тройного формования. Эластомер вводится в область головки отдельно от области для захвата рукой. Этот способ особенно полезен, если эластомер для сегмента головки щетки и эластомер для сегмента для захвата рукой представляют собой разные эластомерные материалы, такие как эластомеры, имеющие разную твердость по Шору. Например, в некоторых случаях желательно использовать для головки более мягкий эластомер, чем для ручки щетки. Как указано выше, головка затем может быть снабжена пучками посредством традиционной технологии прошивания.

Используемое здесь выражение “зубная щетка” охватывает головки зубных щеток для использования как в ручных щетках с отделяемой головкой, так и в электрических щетках или щетках, работающих на батарейках, и в этих случаях их стержневые участки эквивалентны ручкам зубной щетки, описанным здесь.

Хотя были описаны и проиллюстрированы конкретные варианты выполнения настоящего изобретения, специалисту в данной области будет понятно, что изобретение не ограничено ими, и возможны варианты и модификации, не выходящие из объема настоящего изобретения и прилагаемых пунктов формулы, предназначенных для охвата всех таких модификаций в объеме и духе изобретения.

Формула изобретения

1. Зубная щетка инжекционного формования, имеющая ограниченную гибкость, содержащая жесткую ручку и сочлененную головку, расположенные вдоль продольной оси зубной щетки, причем головка имеет задний конец, примыкающий к ручке, и свободный конец, удаленный от заднего конца, головка разделена на по меньшей мере два сегмента, при этом сегмент на свободном конце способен упруго сгибаться относительно других сегментов, а один из других сегментов присоединен к ручке на заднем конце головки, упомянутый сегмент на свободном конце расположен под заранее выбранным углом относительно другого из сегментов головки так, что при нормальном давлении чистки головка сгибается так, что по меньшей мере два сегмента головки сгибаются относительно друг друга к по существу плоскому положению, причем каждый из указанных по меньшей мере двух сегментов головки имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, упомянутые по меньшей мере два сегмента имеют соответствующие продольно разнесенные концы, обращенные друг к другу и соединенные тонким мостиком, образованным за одно целое с двумя сегментами, причем тонкий мостик имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, верхняя поверхность тонкого мостика расположена на одном уровне с верхней поверхностью головки, между разнесенными концами образована канавка, причем канавка имеет верхний участок, оканчивающийся на нижней поверхности тонкого мостика, и нижний участок, оканчивающийся во фланцевой области, проходящей в нижнюю поверхность каждого сегмента головки, каждый из сегментов головки имеет множество пучков щетинок, выходящих из его нижней поверхности, устойчивый к отслаиванию эластомерный участок, расположенный между указанными разнесенными концами, с образованием композиционной головки, причем эластомерный участок проходит по меньшей мере от нижней поверхности тонкого мостика к фланцевой области канавки, проходящей в нижнюю поверхность каждого из сегментов головки.

2. Зубная щетка по п.1, в которой имеются два жестких сегмента головки, первый сегмент головки на свободном конце соединен тонким мостиком со вторым сегментом головки, выполненным за одно целое с жесткой ручкой, причем сегменты головки имеют верхние поверхности с возвышенными участками, боковые стороны и нижние поверхности со щетиной, нижние поверхности со щетиной имеют периферический край, который содержит нижнюю канавку, при этом тонкий мостик, верхние поверхности, боковые стороны, нижняя канавка первого сегмента головки и участок верхних поверхностей, боковых сторон и нижней канавки второго сегмента головки имеют вокруг себя эластомерный буфер и возвышенные участки верхней поверхности первого сегмента головки проходят через эластомерный буфер, возвышенный верхний участок второго сегмента головки расположен между эластомерным буфером и ручкой, при этом эластомерный буфер имеет такую же высоту, что и возвышенные участки первого и второго сегментов головки.

3. Зубная щетка по п. 2, в которой эластомерный участок имеет в продольном сечении по существу форму перевернутого Т.

4. Зубная щетка по п.2, в которой эластомер, покрывающий верхнюю поверхность тонкого мостика, включает поперечно ориентированные параллельные канавки и выполненный за одно целое гребень между параллельными канавками.

5. Зубная щетка по п.1, в которой заранее выбранный угол составляет около 15^o.

6. Зубная щетка по п.1, в которой нормальным давлением чистки является давление 0,5 фунта (0,227 кгс), при этом по меньшей мере два сегмента головки сгибаются относительно друг друга к по существу плоскому положению.

7. Зубная щетка по п.1, в которой эластомерным участком является эластомер, имеющий твердость А по Шору около 5-30.

8. Зубная щетка инжекционного формования, имеющая ограниченную гибкость, содержащая жесткую ручку и сочлененную головку, расположенные вдоль продольной оси зубной щетки, причем головка имеет задний конец, примыкающий к ручке, и свободный конец, удаленный от заднего конца, головка разделена на по меньшей мере два сегмента, которые способны упруго сгибаться друг относительно друга при нормальном давлении чистки, сегменты головки имеют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, упомянутые по меньшей мере два сегмента имеют соответствующие продольно разнесенные концы, обращенные друг к другу и соединенные тонким мостиком, выполненным за одно целое с двумя сегментами, тонкий мостик имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, между разнесенными концами образована канавка, оканчивающаяся на нижних поверхностях сегментов, в промежутке между разнесенными концами и нижней поверхностью каждого сегмента головки расположена фланцевая область, при этом множество пучков щетинок выходит из нижней поверхности каждого сегмента головки, устойчивый к отслаиванию эластомерный участок расположен между разнесенными концами с образованием композиционной головки, причем эластомерный участок проходит по меньшей мере от нижней поверхности тонкого мостика к фланцевой области канавки, проходящей в нижнюю поверхность каждого из сегментов головки, при этом эластомерный участок деформируется при чистке так, что указанные по меньшей мере два сегмента сгибаются, каждый относительно каждого другого.

РИСУНКИ