EA003506B1 - Зубная щетка - Google Patents

Abstract

Зубная щётка со сменной головкой, в которой ручка имеет гнездо, а головка имеет стержень, устанавливаемый в гнездо, при этом боковые стенки гнезда или стержень включают упруго деформируемый эластомерный материал, отличный от материала соответственно стержня или боковых стенок гнезда. В предпочтительной конструкции зубной щётки гнездо выполнено в виде трубчатой конструкции, упруго поддерживаемой между двумя кронштейнами, образующими вилкообразное разветвление.

Description

Изобретение относится к зубным щеткам, в частности к зубным щеткам со сменной головкой.

Из уровня техники известны зубные щетки со сменными головками, при пользовании которыми пользователь сохраняет ручку и просто присоединяет к ней новую головку, когда старая износилась или если он предпочитает щетинки другого типа и т.п. Это может уберечь потребителя от затрат на приобретение цельной новой щетки, а также более благоприятно для окружающей среды из-за возможности сэкономить используемые материалы.

Проблемы, присущие всем зубным щеткам со сменными головками, связаны с обеспечением сохранности надежного крепления между головкой и ручкой зубной щетки во время использования, с применением недорогих и несложных соединительных приспособлений для соединения головки с ручкой, а также с осуществлением всего этого при использовании относительно дешевых пластмасс, которые обычно применяются для изготовления зубных щеток. В патентных документах ЕК.-А-2624766, ИЗ-А5369835, ИЗ-А-5253948, 6В-А-2044089 и в международной публикации АО 98/12947 предложены разнообразные виды соединений ручки зубной щетки с элементом сменной головки.

Цель этого изобретения заключается в создании такой зубной щетки со сменной головкой, в которой решены, по меньшей мере, некоторые из указанных проблем.

В соответствии с данным изобретением предложена зубная щетка, включающая комбинацию из захватывающей ручки и сменной головки, на которой расположено приспособление для чистки зубов, причем ручка и головка расположены в продольном направлении головкаручка, при этом захватывающая ручка является удлиненной, и на одном ее конце имеется выполненное в ней гнездо, отверстие которого обращено в направлении головки, а его боковые стенки проходят от отверстия в глубину, головка имеет стержень, ориентированный в направлении ручки и выполненный с возможностью установки в гнездо в направлении глубины последнего и взаимодействия с этим гнездом с возможностью разъединения, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть боковых стенок гнезда и/или стержня содержит упруго деформируемый эластомерный материал, отличный от материала боковых стенок гнезда или стержня.

Применяемый здесь термин эластомер, как правило, используется для обозначения природных и синтетических материалов, по существу имеющих сходные с резиной характеристики, т. е. таких, которые имеют естественную упругость. Такие материалы под действием приложенной силы способны деформироваться, изменяя свою форму от исходной, а при прекращении действия этой силы быстро пружи нить в исходное состояние, в идеале полностью в него возвращаясь. При использовании таких эластомерных материалов в предлагаемой зубной щетке упругость эластомера может использоваться при изготовлении упругих частей стержня и/или боковых стенок гнезда с тем, чтобы благодаря упругости часть гнезда или стержня захватывала смежную часть стержня или гнезда и таким образом способствовала удержанию стержня в гнезде. Например, упруго деформируемый эластомерный материал может упруго деформироваться, когда стержень вставлен в гнездо, с обеспечением удержания головки во взаимодействии с ручкой при воздействии нагрузок, испытываемых зубной щеткой во время чистки зубов. Кроме того, многие эластомерные материалы имеют относительно высокий коэффициент трения при контакте с пластмассами, и это трение также может быть использовано в предлагаемой зубной щетке для того, чтобы способствовать удержанию стержня в гнезде за счет трения, которое препятствует относительному перемещению соприкасающихся смежных частей стержня и гнезда. В предпочтительном случае присутствует значительный коэффициент трения между эластомером и той частью стержня или гнезда, которая находится в контакте с эластомером, для способствования удержанию стержня в гнезде благодаря трению.

В предлагаемой зубной щетке приспособление для чистки зубов может представлять собой кисть из щетинок, обычно собранных, по меньшей мере, в один пучок, содержащий множество щетинок. Как вариант, указанное приспособление может включать зубные нити, например отрезки нитей для чистки зубов. Используемый здесь термин зубная щетка подразумевает под собой все виды подобных приспособлений для чистки зубов. Такие кисти из щетинок и зубные нити широко известны в области техники, связанной с изготовлением зубных щеток.

Стержень может быть расположен на головке непосредственно вплотную к ее основанию и отходить от него, т.е. от того конца головки, который является ближайшим к ручке.

В предпочтительном варианте выполнения головка вытянута в продольном направлении от ее основания, составляя с ним одно целое, с образованием цельной зоны шейки между основанием головки и ручкой, а стержень расположен на ближайшем к ручке конце шейки.

В предпочтительном случае стержень и гнездо по существу соответствуют друг другу по форме и размеру. В данном изобретении представлены различные варианты конструкции стержня и гнезда.

Подходящим является вариант, когда часть боковой стенки гнезда содержит эластомерный материал.

В качестве примера, эластомерный материал может быть расположен в некоторых местах на стержне и/или боковой стенке гнезда, например в виде слоя или участков, покрывающих часть стержня и/или боковой стенки гнезда (последнее предпочтительнее), с обеспечением упругого сжатия этого материала между стержнем и указанной стенкой, когда стержень вставлен в гнездо. Вследствие этого сжатый эластомер может обеспечить упругий и/или фрикционный захват между стержнем и боковой стенкой гнезда.

Например, в первом предпочтительном варианте выполнения на боковой поверхности стержня имеется, по меньшей мере, одна кулачковая поверхность, имеющая на ближайшей к головке стороне удерживающий буртик, а боковая стенка гнезда имеет упруго деформируемую часть, имеющую соответствующий удерживающий буртик, который при установке стержня в гнездо и перемещении стержня в глубину гнезда отжимается в наружном направлении из своего исходного положения под действием кулачковой поверхности, а затем после прохождения мимо него удерживающего буртика стержня пружинит обратно в свое исходное положение позади этого буртика стержня, причем упруго деформируемая часть боковой стенки гнезда выполнена частично из пластмассы и частично из эластомерного материала.

Например, кулачковая поверхность может охватывать смещенную в сторону часть стержня, к примеру выступ, отходящий от боковой поверхности стержня и имеющий, например, клиновой профиль, или ступеньку на боковой поверхности стержня. Например, упруго деформируемая часть боковой стенки гнезда может иметь на противоположных сторонах гнезда пару захватных частей, которые раздвигаются при контакте с кулачковой поверхностью под действием ее нажима при установке стержня в гнездо, а затем сближаются позади этой поверхности (поверхностей). Удерживающие буртики могут иметь поверхности, которые примыкают друг к другу и предотвращают выход стержня из гнезда под действием вытягивающих усилий, испытываемых головкой во время чистки зубов, и которым придан профиль, например, комплементарных клиновидных поверхностей, вследствие чего большее вытягивающее усилие, прикладываемое пользователем к головке и, соответственно, к стержню, может вызвать раздвигание захватных элементов.

В этом варианте упруго деформируемая часть боковой стенки гнезда, частично выполненная из пластмассы и частично из эластомерного материала, может использоваться для создания конструкции достаточной прочности и упругости и может, например, иметь относительно тонкую пластмассовую основу и быть увеличенной эластомерными частями конструкции до подходящей эстетической формы с обра зованием упругой структуры. В предпочтительном варианте выполнения в гнезде глубже его удерживающего буртика в боковой стенке имеется одна или несколько полостей, в которую или которые входит (входят) кулачковая часть (кулачковые части) стержня после прохождения ею (ими) удерживающего буртика (удерживающих буртиков) боковых стенок гнезда при установке стержня в гнездо. Такая полость (такие полости) может (могут) содержать эластомерный материал, упруго деформирующийся, когда в этой полости (этих полостях) находится кулачковая часть. Следовательно, такой эластомерный материал может оказывать упругое воздействие на кулачковую поверхность (кулачковые поверхности) и таким образом способствовать удержанию стержня. Дополнительно или в качестве альтернативы, предотвращению нежелательного выхода стержня из гнезда может способствовать трение между эластомером и кулачковой поверхностью.

По меньшей мере, две такие полости могут быть неразрывно соединены массой эластомера, например заполняющей формовочный канал для эластомера, через который протекает эластомер во время его введения в пресс-форму для литья под давлением. В подходящем случае, полости в таких конструкциях имеют отверстия, которые полностью проходят сквозь боковую стенку гнезда, так что эластомер можно вводить в эту полость через боковую стенку, например, в процессе литья под давлением.

Для этого первого варианта выполнения подходящим является расположение удерживающего буртика в продольной половине гнезда, ближайшей к отверстию последнего, например, в пределах зоны в 30% от глубины гнезда, ближайшей к указанному отверстию.

Например, во втором варианте выполнения часть боковой стенки гнезда содержит упруго деформируемый эластомерный материал, а стержень имеет, по меньшей мере, одну смещенную в сторону часть, например, выступ, проходящий в сторону от боковой поверхности стержня так, что когда стержень вставлен в гнездо, указанная, по меньшей мере, одна смещенная часть находится во взаимодействии с эластомерным материалом благодаря его деформации, когда стержень вставлен в гнездо.

Обычно в этом втором варианте выполнения эластомер, деформируясь, приобретает форму, которая в целом соответствует выступу. При этом варианте деформация эластомера происходит вопреки его естественной упругости, а следовательно, его упругость в гнезде вызывает захват эластомером выступа и таким образом помогает удерживать стержень в гнезде. В предпочтительном случае коэффициент трения между эластомером и частью стержня, находящейся в контакте с ним, является значительным, что способствует удержанию стержня в гнезде посредством трения.

В этом втором варианте выполнения также предпочтительно, чтобы эластомерный материал находился, по меньшей мере, в одной полости в боковой стенке, например, по меньшей мере, в одной полости, ограниченной первой твердой пластмассой. По меньшей мере, две такие полости могут быть неразрывно соединены массой эластомера, например, заполняющей формовочный канал для эластомера, через который протекает эластомер во время его введения в пресс-форму для литья под давлением. Предпочтительно полость (полости) в таких конструкциях имеет (имеют), по меньшей мере, одно отверстие, которое полностью проходит сквозь боковую стенку гнезда так, что эластомер можно вводить в эту полость через боковую стенку, например, в процессе литья под давлением.

Соответственно в этом втором варианте выполнения часть боковой стенки гнезда, содержащая упруго деформируемый эластомерный материал, (например, полости, в которых расположен эластомерный материал), расположена в продольной половине гнезда, ближней к его отверстию, например, в пределах зоны в 30% от глубины гнезда, ближайшей к указанному отверстию.

В этом втором варианте выполнения на стержне имеются боковые выступы, предпочтительно два, и в предпочтительном случае они эквидистантно разнесены по периметру стержня, (например, два выступа, разнесенные на 180°). Эластомерный материал может быть расположен на боковой стенке гнезда в некоторых местах, например, в указанных полостях, соответствующих положению выступа (выступов) на стержне, когда последний вставлен в гнездо.

Дополнительно или в качестве альтернативы, в третьем варианте выполнения, по меньшей мере, часть боковой стенки гнезда может содержать упруго деформируемый эластомерный материал в форме выпуклого утолщения (т.е. перпендикулярного продольному направлению вглубь гнезда), который выдается в гнездо, по меньшей мере, в одном месте, с обеспечением сужения поперечного сечения гнезда относительно более глубокой его части (т.е. части, более удаленной в продольном направлении от головки), а боковая поверхность стержня имеет, по меньшей мере, одну впадину, которая расположена на расстоянии от конца стержня, наиболее удаленного от головки, и которая находится во взаимодействии с указанным утолщением эластомерного материала, когда стержень вставлен в гнездо.

В этом, последнем из указанных, варианте выполнения эластомерный материал также может быть расположен, по меньшей мере, в одной полости в боковой стенке гнезда. Также подходящим является то, что полости могут иметь отверстия, полностью проходящие сквозь боковую стенку гнезда, вследствие чего эластомер можно вводить в полость через боковую стенку, при этом (как и в рассмотренном выше случае), по меньшей мере, две такие полости могут быть неразрывно соединены массой эластомера, например, заполняющей формовочный канал для эластомера, через который протекает эластомер во время его введения в пресс-форму для литья под давлением. Эластомерный материал может быть расположен на боковой стенке гнезда, по меньшей мере, в одном месте, соответствующем положению впадины (впадин) на вставленном в гнездо стержне. Профиль утолщения может по существу соответствовать профилю впадины, вследствие чего утолщение может точно входить в эту впадину.

Стержень, например, своим удаленным от головки концом может взаимодействовать с эластомерным материалом, деформировать его и, преодолевая упругость этого материала, отжимать в сторону при установке стержня в гнездо, а затем впадина может находиться во взаимодействии с утолщением эластомерного материала вследствие помещения указанного материала во впадину. Например, удаленный от головки конец стержня на стороне впадины может быть изогнут в виде крюка за утолщение эластомера (т.е. на большей глубине в полости).

Утолщение эластомерного материала может быть единственным. Как вариант, может быть несколько утолщений эластомерного материала, например, два утолщения на боковой стенке гнезда, разнесенные друг от друга по окружности на 180° относительно продольной оси.

Для этого варианта выполнения подходящим является расположение утолщения эластомерного материала в продольной половине гнезда, наиболее удаленной от отверстия гнезда, например, в пределах зоны в 30% от глубины гнезда, отдаленной от указанного отверстия.

В предпочтительном случае в предлагаемой зубной щетке гнездо сужается, по меньшей мере, на части его глубины от более широкого поперечного сечения ближе к отверстию до более узкого поперечного сечения глубже в гнезде, и предпочтительно стержень сужается соответственно.

Подходящим является вариант, в котором поперечные сечения гнезда и стержня поперечно продольной оси по существу соответствуют друг другу, при этом предпочтительнее, если они для предотвращения относительного поворота головки и ручки вокруг продольной оси являются некруглыми. Подходящими являются овальные или по существу прямоугольные (включая квадратные) поперечные сечения, возможно - с закругленными углами или сторонами. Гнездо и стержень могут иметь по одному или по несколько действующих совместно направляющих приспособлений, например, по одному или по несколько проходящих в продольном направлении гребней и пазов, расположенных на их смежных поверхностях, для

Ί облегчения соосной установки стержня в гнезде и/или для предотвращения относительного поворота головки и ручки вокруг продольной оси. Например, соответствующие концы стержня и гнезда, наиболее удаленные от головки, могут иметь, к примеру, комплементарную форму, вследствие чего стержень можно вставить в гнездо лишь в единственном его положении по отношению к этому гнезду. Это также предотвращает случайное вставление стержня в гнездо в неправильном положении.

Угол конусности стержня и гнезда может, например, находиться в пределах 0,1-5°, например 0,5 ± 0,25°.

Предпочтительно на обращенном к головке конце ручки имеется слой эластомерного материала, который упирается в головку, когда последняя находится на месте и стержень вставлен в гнездо, например, для создания между головкой и ручкой мягкого амортизатора или прокладки. К тому же, когда стержень вставлен в гнездо, эластомерный материал в этом положении может быть упруго зажат между головкой и ручкой, а усилие от эластомера, обусловленное способностью восстанавливать форму, может оказывать давление на головку, удерживая головку и ручку в напряженном состоянии. Например, этот слой эластомера может иметь форму кольца или тора вокруг отверстия гнезда. Эластомер, находящийся, по меньшей мере, в одной вышеуказанной полости, может быть связан с этим слоем эластомера, например, через формовочные каналы в пластмассе боковых стенок гнезда или через вышеуказанный эластомерный слой, покрывающий трубчатую конструкцию.

Предпочтительно головка и ручка выполнены преимущественно из твердых пластмасс. Твердые пластмассы, из которых, соответственно, изготовляют и головку, и ручку, могут быть одними и теми же, однако, предпочтительно ручка выполнена из более твердой пластмассы, чем головка. Модуль упругости типичных твердых пластмасс составляет, по меньшей мере, около 500 МПа, предпочтительно, по меньшей мере, около 1000 МПа, что является общепринятым в области техники, связанной с изготовлением зубных щеток. Например, в качестве материала для ручки может использоваться полиэтилентерефталат, а в качестве материала для головки - полипропилен. Типичными полипропиленами являются полипропилен РМ 1600, имеющий модуль упругости (Ι8Θ 178), равный 1500 МПа, и Април (Аргу1) 3400 МА1.

Эластомерным материалом может быть, например, термопластичный эластомер, например, имеющий твердость по Шору А в интервале 5-95, типично - от 30 по Шору А до 80 по Шору Ό. Типичными эластомерными материалами являются полиолефины, например, относящиеся к типу стирол-этилен-бутилен-стирольных блоксополимеров (8ЕВ8). Типичным тер мопластичным эластомером является известная последовательность эластомеров Кратона (блоксополимер стирола и бутадиена, имеющий твердость по Шору А в диапазоне примерно 595). Другим подходящим термопластичным эластомером является сантопрен (8аи1оргеи) или термофлекс (ТетшоДех), например термофлекс 75', имеющий модуль упругости (Ι8Θ 178) около 100 МПа и твердость по Шору А (Ι8Θ 868), равную 80. Подходящими пластмассами и эластомерными материалами являются такие материалы, которые обычно используются при изготовлении зубных щеток, состоящих из двух компонентов, т.е. из твердой пластмассы и эластомера. Подходящие условия для формования предлагаемой зубной щетки, при которых происходит соединение пластмассы и эластомерного материала, также известны из области техники, связанной с изготовлением двухкомпонентных зубных щеток, и поэтому предпочтительно в зубных щетках, предлагаемых в настоящем изобретении, пластмассы и эластомерные материалы (особенно те, что находятся в гнезде) соединены вместе.

Предложенная зубная щетка может обладать другими известными свойствами зубных щеток, например, иметь эластомерные накладки на ручке для удобного ее захвата, и средствами, позволяющими изменять гибкость зубной щетки, например, за счет, по меньшей мере, одного из следующих ее элементов: головки, ручки или соединения между головкой и шейкой. Варианты таких средств, изменяющих гибкость, раскрыты, например, среди прочих, в европейском патентном документе ЕР 0336641А и в международных публикациях АО 92/17092, АО 92/17093, АО 99/16332 и АО 97/07707.

В предпочтительном итоговом варианте выполнения предлагаемой зубной щетки гнездо и его боковые стенки составляют трубчатую конструкцию, которая проходит в направлении головка-ручка зубной щетки и внутреннюю часть которой образует гнездо. Например, по меньшей мере, одна полость для эластомера (например, две полости, расположенные на сторонах гнезда напротив друг друга через продольную ось) может быть выполнена в такой конструкции путем создания, по меньшей мере, одного отверстия, проходящего через стенку трубчатой конструкции от ее внешней поверхности до внутренней, обеспечивая таким образом возможность введения эластомера в отверстие (отверстия) с наружной стороны трубчатой конструкции через эти отверстия во время литья под давлением. Например, трубчатая конструкция может быть, по меньшей мере, частично покрыта слоем эластомера, например, для придания ей эстетичного внешнего вида, так что эластомер выходит на поверхность во внутренней части трубчатой конструкции (т. е. в гнезде) через указанное, по меньшей мере, одно отверстие.

В предпочтительном варианте выполнения ближайший к головке конец ручки выполнен в форме двух кронштейнов, проходящих в сторону головки и выполненных, например, в виде двухлучевой вилкообразной конструкции, при этом указанные два кронштейна расположены с обеих сторон плоскости, на которой расположены продольная ось и ось ориентации щетинок; часть ручки, в которой находится гнездо (например, указанная трубчатая конструкция), упруго поддерживается между этими двумя кронштейнами и соответственно поддерживается каждым из них посредством соединительного звена с обеспечением возможности упругого деформирования зубной щетки во время ее использования в зоне этого звена при приложении давления к головке. Такая конструкция может обеспечить упругое гибкое соединение головки с ручкой посредством указанных звеньев, соединенных с кронштейнами.

Предпочтительно такое соединительное звено может составлять единое соединительное звено между ручкой (т.е. кронштейнами) и частью ручки, в которой находится гнездо (например, трубчатой конструкцией), и оно выполнено с возможностью деформации кручения при приложении давления к головке. Такое соединительное звено может содержать единый работающий на кручение стержень между такой трубчатой конструкцией и каждым из упомянутых кронштейнов. Такие единые соединительные звенья могут соединяться с трубчатой конструкцией вблизи ее середины по длине, например, подобно креплению на цапфе. Такое соединительное звено может быть окружено слоем эластомерного материала, который проходит между трубчатой конструкцией и каждым из кронштейнов и который может быть скреплен с этим звеном. Такой эластомерный материал может упруго деформироваться при приложении давления к головке щетки во время ее использования. Соответственно деформация такова, что при приложении давления к головке во время использования щетки угол между шейкой головки и ручкой зубной щетки изменяется по сравнению с угловым значением, соответствующим исходному состоянию (т.е. положению, когда отсутствует давление), а при прекращении действия давления этот угол возвращается к значению, соответствующему исходному состоянию.

Предполагается, что такая зубная щетка, в которой конец захватывающей ручки, находящийся ближе к головке, выполнен в виде двух кронштейнов (подобных, например, двухлучевой вилкообразной конструкции), проходящих в продольном направлении к головке с обеих сторон плоскости, на которой расположены продольная ось и ось ориентации щетинок, и в которой часть ее ручки, в которой, например, расположено описанное выше гнездо (например, указанная выше трубчатая конструкция), удер живается между этими двумя кронштейнами посредством соединительного звена, способного упруго изгибаться и соединенного с каждым кронштейном, а головка соединена с ручкой с возможностью разъединения (например, с помощью указанных стержня и гнезда) на конце, ближайшем к головной части ручки, которая удерживается между этими двумя кронштейнами, представляет собой новую конструкцию и является еще одним аспектом данного изобретения.

Предлагаемая зубная щетка может быть выполнена в виде ручной зубной щетки, или ее щетинки могут приводиться в действие электрическим мотором.

Элементы предлагаемой зубной щетки, т.е. части головки и ручки из пластмассы и эластомера, могут быть выполнены путем литья под давлением, что является традиционным при производстве зубных щеток. В ходе такого процесса сначала в первой пресс-форме для литья под давлением могут быть изготовлены части зубной щетки из твердой пластмассы путем введения в нее пластмассы в текучем состоянии. Затем, по меньшей мере, один из указанных пластмассовых элементов может быть помещен во вторую пресс-форму для литья под давлением, и эластомерный материал может быть введен в эту вторую форму для создания элементов зубной щетки, выполненных из данного эластомерного материала.

Ниже изобретение описано на примерах со ссылкой на приложенные чертежи фиг. 1, 2, 3, 4 и 5, которые упрощенно изображают частичные разрезы элементов предлагаемой зубной щетки, а более конкретно - показывают стержень, гнездо и гибкое соединительное звено.

На фиг. 1 изображена зубная щетка, включающая комбинацию из ручки 11 зубной щетки и сменной головки 12 со щетинками, расположенных вдоль продольной оси головка-ручка, обозначенной А-А. Фиг. 1А изображает вид сбоку головки зубной щетки, фиг. 1В изображает поперечное сечение стержня головки, показанной на фиг. 1А, и фиг. 1С изображает продольный разрез части ручки, имеющей гнездо.

Головка 12 выполнена из первой твердой пластмассы, полипропилена, и ее конец, ближайший к ручке 11, переходит в продольном направлении в шейку 13, составляя с ней одно целое, при этом шейка проходит в продольном направлении в сторону ручки 11. Шейка 13 переходит в стержень 14, который составляет одно целое с шейкой 13 и расположен у ее конца, ближайшего к ручке 11.

Ручка 11 выполнена из второй твердой пластмассы полиэтилена терефталата и имеет внутри гнездо 15, отверстие 16 которого обращено в направлении головки 12, а его боковые стенки 17 проходят в продольном направлении в глубину от отверстия 16. Часть боковых стенок 17 гнезда включает эластомерный материал

18, обладающий способностью упруго деформироваться.

Эластомерный материал расположен в двух полостях 19 в боковой стенке 15 гнезда. Общий профиль боковой стенки 17 и эластомерного материала 18 изнутри представляет собой непрерывную гладкую поверхность. Участки эластомеров 19 расположены в зонах, которые в продольном направлении ограничены пластмассой боковой стенки 15 гнезда.

Стержень является вставным, и на чертеже он изображен вставленным вглубь в гнездо 15, при этом по форме и размеру он в целом соответствует гнезду 15. По мере продвижения по длине стержня и в глубину гнезда указанные гнездо 15 и стержень 14 сужаются от более широкого поперечного сечения ближе к отверстию 16 до более узкого поперечного сечения глубже в гнезде 15. Линия ориентации стержня 14 составляет угол примерно в 5° с общей плоскостью головки 12 зубной щетки, т.е. с плоскостью поверхности головки 12, из которой выступают щетинки.

Стержень 14 и гнездо имеют соответствующие элементы для их взаимодействия, которые на стержне 14 выполнены в виде двух выступов 110, в целом выступающих вбок от его продольных сторон. Эти выступы 110 расположены относительно друг друга под углом 180°, т.е. на противоположных сторонах стержня 14. Как показано на чертежах, когда стержень 14 вставлен в гнездо 15, выступы 110 упруго взаимодействуют с материалом эластомера 18 благодаря деформации этого материала с принятием им вогнутой формы, которая приблизительно соответствует форме выступов 110. Эластомерный материал в полостях упруго захватывает выступы 110, причем трение между эластомером и выступами 110 дополнительно способствует удержанию стержня 14 в гнезде 15. Вследствие этого стержень 14 может входить во взаимодействие с гнездом 15 с возможностью разъединения, но в то же время головка 12 удерживается в зацеплении с ручкой 11 под воздействием усилий, испытываемых щеткой при ее использовании для чистки зубов.

На поперечном сечении по линии В-В, показанном на фиг. 1В, видно, что стержень 14 и гнездо 15 имеют в целом прямоугольное согласующееся поперечное сечение.

Фиг. 2 изображает часть шейки 21 и ручки 22 зубной щетки, при этом остальные элементы конструкции головки и ручки (не показанные на чертеже) в целом идентичны тем, что изображены на фиг. 1 и 2. Фиг. 2 А изображает вид сбоку головки зубной щетки, фиг. 2В изображает поперечное сечение стержня головки, показанной на фиг. 2А, и фиг. 2С изображает продольное сечение части ручки, имеющей гнездо.

Головка (на чертеже не показана) изготовлена из первой твердой пластмассы полипропилена и ее конец, ближайший к ручке 22, перехо дит в продольном направлении в шейку 21, составляя с ней одно целое, при этом указанная шейка проходит в продольном направлении в сторону ручки 22. Шейка 21 переходит в стержень 23, который составляет одно целое с шейкой 21 и расположен у ее конца, ближайшего к ручке 22.

Ручка 22 зубной щетки также выполнена из второй твердой пластмассы полиэтилена терефталата и имеет внутри гнездо 24, отверстие 25 которого обращено в направлении головки и шейки 21, а его боковые стенки 26 проходят в продольном направлении в глубину от отверстия 25. Боковые стенки 26 гнезда покрыты изнутри упруго деформируемым эластомерным материалом 27.

Эластомерный материал 27 выдается в гнездо 24, образуя утолщение в зоне 28 на некотором расстоянии от дна гнезда, с сужением поперечного сечения гнезда 24 по сравнению с его более глубокой частью.

Боковая поверхность стержня 23 имеет впадину 29, которая, когда стержень 23 вставлен в гнездо 24, находится во взаимодействии с утолщением 28 эластомерного материала 27, расположенного в гнезде, так что часть 210 стержня 23, находящаяся более глубоко в гнезде 24, зацеплена за указанное утолщение 28.

Гнездо 24 и стержень 23 в целом имеют соответствующую форму и сужаются в продольном направлении по мере продвижения к наиболее глубокой части гнезда 24, при этом их поперечное сечение является в целом соответствующим прямоугольным поперечным сечением, подобным тому, что изображено на фиг. 1В, и поэтому препятствует относительному повороту шейки 21 и ручки 22. Стержень является вставным и изображен вставленным вглубь в гнездо 24. Вследствие этого стержень 23 (благодаря упругости эластомерного выступа 28) может входить во взаимодействие с гнездом 24 с возможностью разъединения; в то же время головка 21 удерживается в зацеплении с ручкой 22 под воздействием усилий, испытываемых щеткой при ее использовании для чистки зубов.

В каждой конструкции из тех, что изображены на фиг. 1 и 2, на продольном конце ручки, обращенном в сторону головки, имеется слой эластомерного материала 111, 211, который упирается в конец шейки, обращенный в сторону ручки, когда головка 12 находится на месте, а стержень 14, 23 вставлен в гнездо 15, 24, с созданием между головкой и ручкой мягкого амортизатора или прокладки. Этот слой 111, 211 эластомера выполнен в форме кольца из эластомерного материала, размещенного вокруг отверстия 16 гнезда, за одно целое с эластомерным материалом 18, 27 в ходе одной операции литья под давлением и поэтому соединен с ним литниковым материалом 112, 212. На фиг. 1 и 2 угол конусности стержня 14, 23 от более широ кой части ближе к головке к более узкой части ближе к ручке составляет около 2°.

Фиг. 3 более подробно изображает некоторые предпочтительные характерные особенности конструкции зубной щетки. Фиг. ЗА изображает вид сверху, фиг. ЗВ изображает частичный разрез сбоку, фиг. ЗС изображает сечение по линии С-С, фиг. 3Ό изображает сечение по линии Ό-Ό, фиг. ЗЕ более подробно изображает на виде сверху эластомер. В зубной щетке, показанной на фиг. 3, гнездо 31 и его боковые стенки выполнены в виде трубчатой конструкции 32, проходящей в продольном направлении от ручки 33 (изображена частично) зубной щетки к головке (на фиг. 3 не изображена), при этом гнездо представляет собой внутреннюю часть трубки. Две полости 34 для эластомера 35 расположены на сторонах гнезда 31 напротив друг друга на верхней и нижней поверхностях трубчатой конструкции 32, т.е. поперек продольной оси; они представляют собой отверстия, проходящие через стенку трубчатой конструкции 32 от ее наружной стороны к внутренней. Это обеспечивает возможность введения в эти отверстия эластомера через эти же отверстия (отверстие) с наружной стороны трубчатой конструкции 32. Расположение этих отверстий более ясно показано на поперечном сечении по линии А-А, представленном на фиг. 3С. Указанные отверстия находятся в продольной половине по длине гнезда 31, ближайшей к отверстию 36. Трубчатая конструкция 32, по меньшей мере, частично покрыта слоем массы эластомера 35 для получения эстетической формы изделия (см. фиг. 3Е), вследствие чего эластомер 35 выходит во внутреннюю часть гнезда 31. Эластомер 35 проходит к отверстию 36 гнезда 31 с образованием вокруг этого отверстия 36 амортизатора 37.

Фиг. 3 также более подробно иллюстрирует свойство зубной щетки изменять свою гибкость. Ближайший к головке конец ручки выполнен в виде двух кронштейнов 38, проходящих в продольном направлении к головке, и представляет собой двухлучевую вилкообразную конструкцию, при этом указанные два кронштейна 38 расположены с обеих сторон плоскости, на которой расположены продольная ось и ось ориентации щетинок (на фиг. 3 не показаны). Вышеописанная трубчатая конструкция 32 удерживается между этими двумя кронштейнами 38 и соединена с каждым из них посредством двух сплошных соединительных звеньев 39, которые обладают возможностью упруго изгибаться, выполнены из твердой пластмассы ручки 33 и трубчатой конструкции 32 и имеют форму цилиндрических работающих на кручение стержней, способных деформироваться при кручении при приложении давления к головке. Это создает зазор 310 между трубчатой конструкцией 32 и каждым из кронштейнов 38. Соединительное звено заключено в слой эла стомерного материала 35, проходящего между трубчатой конструкцией 32, заполняя зазор 310, и каждым из кронштейнов 38 и скрепленного с ними. Расположение цилиндрической конструкции 32, кронштейнов 38, соединительного звена и просвета 310 более ясно показано на поперечном сечении по линии Ό-Ό, изображенном на фиг. 3Ό. Во время приложения давления к головке при пользовании зубной щеткой эластомерный материал 35 упруго деформируется. Эта деформация такова, что во время пользования, при приложении давления к головке, относительный угол между шейкой (на фиг. 3 не показана) и ручкой 33 зубной щетки меняется от значения угла, соответствующего исходному состоянию (т.е. положению при отсутствии давления), причем при прекращении действия давления этот угол возвращается к значению, соответствующему исходному состоянию.

Фиг. 4 поясняет некоторые детали предпочтительных особенностей гнезда 41 и стержня 42. Фиг. 4А изображает вид сверху головки зубной щетки, фиг. 4В изображает ее вид сбоку, фиг. 4С изображает сечение стержня по линии С-С, а фиг. 4Ό - сечение части гнезда плоскостью С-С, когда стержень 42 вставлен в гнездо 41. Показанный на фиг. 4 стержень 42 имеет два выступа 43, представляющих собой участки пластмассы, которые слегка приподняты (например, приблизительно на 0,2 мм) над стержнем с полным поперечным сечением порядка 3-4 мм и симметрично разнесены по периметру стержня на 180°; при этом эластомерный материал в гнезде 31 (см. фиг. 3) расположен в боковой стенке гнезда, т.е. в полостях 34 (см. фиг. 3) - в положениях, соответствующих положению (положениям) выступа (выступов) на стержне 42, когда последний вставлен в гнездо 41. Гнездо 41 и стержень 342 имеют взаимодействующие направляющие средства, которые представляют собой гребень 44, продольно проходящий в гнезде 41, и паз 45, выполненный на смежной поверхности стержня 41 и расположенный на стороне стержня 42, к которой обращены щетинки; указанные средства взаимодействуют для способствования ориентации стержня 42 внутри гнезда 41 и предотвращения относительного поворота головки и ручки вокруг продольной оси.

Фиг. 5 подробно изображает дополнительный вариант выполнения гнезда 51. Фиг. 5А изображает вид сверху части ручки зубной щетки в зоне трубчатой конструкции. Фиг. 5В изображает поперечное сечение по линии В-В трубчатой конструкции, показанной на фиг. 5А, фиг. 5С изображает поперечное сечение по линии С-С трубчатой конструкции, показанной на фиг. 5А. Фиг. 5Ό изображает продольное сечение трубчатой конструкции, показанной на фиг. 5А, разрезанной перпендикулярно плоскости фиг. 5А. Фиг. 5Е изображает вид сбоку головки зубной щетки, представленной на фиг.5.

Гнездо 51 выполнено в трубчатой конструкции 52, которая установлена между двумя работающими на кручение стержнями 53, расположенными на противоположных сторонах этой трубчатой конструкции 52, и которая посредством этих стержней за одно целое соединена с двумя кронштейнами 54 вилкообразной конструкции, аналогичными по конструкции тем, что изображены на фиг. 4. В целом, стержень 55 имеет такую же сужающуюся форму, какая изображена на фиг. 4, а на противоположных боковых поверхностях этого стержня 55 расположены две выполненные заодно с ним кулачковых поверхности 56, представляющие собой два сплошных выступа на противоположных боковых поверхностях стержня 55. Каждая поверхность 56 имеет удерживающий буртик 57, являющийся участком поверхности кулачковой поверхности 56, ближайшим к головке 58 зубной щетки. Гнездо 51 очень близко соответствует форме стержня 55.

Трубчатая конструкция 52 выполнена из твердой пластмассы ручки зубной щетки и имеет два отверстия 59, проходящих соответственно через ее противоположные стороны. В зоне отверстий 59 пластмасса конструкции 52 достаточно тонкая, вследствие чего ее конец, смежный с открытым концом отверстия, обладает возможностью упругой деформации. Часть 510 трубчатой конструкции 52, непосредственно примыкающая к открытому концу гнезда 51, т.е. расположенная между отверстием 59 и указанным открытым концом, может под действием силы отжиматься в наружном направлении (т.е. в направлении стрелки, показанной на фиг. 5Ό). Поверхность 511 части 510 представляет собой удерживающий буртик. Трубчатая конструкция 52 частично покрыта слоем эластомерного материала 512, который создает эстетическую форму между кронштейнами 54 и трубчатой конструкцией 52, заполняет отверстия 59, а также проходит вокруг периферической поверхности 513 открытого конца гнезда 51.

Когда при использовании зубной щетки стержень 55 вставляют в гнездо 51, сначала кулачковые поверхности 56 соприкасаются с частями 510 трубчатой конструкции 52. Конец 514 каждой поверхности 56 имеет клиновой профиль, и дальнейшее продвижение стержня 55 в глубину в гнездо 51 (справа налево на фиг. 5) приводит к отжатию частей 510 в наружном направлении от их исходного положения в направлении, показанном стрелками на фиг. 5Ό. Это может вызвать соответствующую внутреннюю деформацию сторон трубчатой конструкции 52 в направлении стрелок на фиг. 5С, однако трубчатая конструкция 52 является достаточно тонкой для ее компенсации. После прохождения удерживающим буртиком 57 стержня удерживающего буртика 511 гнезда части 510 пружинят назад в исходное состояние в направлении, противоположном стрелкам, изображен ным на фиг. 5В. Таким образом, части 510 действуют как захватные элементы, раздвигающиеся для приема стержня 55 и затем сближающиеся для его захвата и удержания. Соответствующие удерживающие буртики 57, 511 затем соединяются впритык и предотвращают выход стержня 55 из гнезда 51 под действием усилий, испытываемых головкой 58 зубной щетки во время чистки зубов. Тем не менее, профиль буртиков 57, 511 таков, что приложение к головке 58 и соответственно к стержню 55, тянущего усилия может вызвать разведение частей 510. Например, буртик 57 может быть также клинообразным, но более крутым, чем кулачковая поверхность 56, так что для удаления стержня 55 из гнезда 51 потребуется большее усилие, чем требуется изначально для того, чтобы вставить его в гнездо 51. Когда кулачковые части 56 находятся позади частей 510 (т.е. глубже в гнезде 51), эти части 56 расположены в отверстиях 59, и эластомерный материал 512 внутри них деформируется и захватывает эти части 56 благодаря своей естественной упругости. Это проиллюстрировано на фиг. 5Р. Эластомерный материал 512 имеет большой коэффициент трения по сравнению с пластмассой кулачковых частей 56, и это трение также способствует удержанию стержня 55 в гнезде 51. Если стержень 55 полностью находится в гнезде 51 в нужном месте, эластомер 512 вокруг периферической поверхности 513 оказывается зажатым между поверхностью 513 и концевой поверхностью 515 шейки 516, и это сжатие вызывает упругое усилие, прикладываемое к буртикам 57, 59 для удержания стержня в напряженном состоянии.

Выполнение трубчатой конструкции 52 частично из пластмассы и частично из эластомерного материала 512 обеспечивает этой конструкции соответствующие прочность и упругость, например, она имеет относительно легкую пластмассовую основу и увеличена по размеру эластомерным материалом 512 для придания ей эстетической формы.

На фиг. 5Ό и 5Е видно, что конец стержня 55, удаленный от головки 58, и наиболее глубокая часть гнезда 51 имеют форму с соответствующими ступеньками 517, 518, так что стержень 55 входит в гнездо 51 только при единственном варианте ориентации.

Claims (22)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Зубная щетка, включающая комбинацию из захватывающей ручки (11) и сменной головки (12), на которой расположено приспособление для чистки зубов, причем ручка (11) и головка (12) расположены в продольном направлении головка-ручка, при этом захватывающая ручка (11) является удлиненной и на одном ее конце имеется выполненное в ней гнездо (15), отверстие (16) которого обращено в направлении головки (12), а его боковые стенки (17) про ходят от отверстия в глубину, головка (12) имеет стержень (14), ориентированный в направлении ручки (11) и выполненный с возможностью установки в гнездо (15) в направлении глубины последнего и взаимодействия с этим гнездом (15) с возможностью разъединения, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть боковых стенок (17) гнезда содержит упруго деформируемый эластомерный материал (18), отличный от материала стержня (14) и упруго деформирующийся, когда стержень (14) вставлен в гнездо (15), с обеспечением удержания головки (12) во взаимодействии с ручкой (11) при воздействии нагрузок, испытываемых зубной щеткой во время чистки зубов.
2. 2. Зубная щетка по п.1, отличающаяся значительным коэффициентом трения между эластомером и той частью стержня (14) или гнезда (15), которая находится в контакте с эластомером, для способствования удержанию стержня (14) в гнезде (15) благодаря трению.
3. 3. Зубная щетка по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что головка (12) вытянута в продольном направлении от ее основания с образованием цельной зоны шейки между основанием головки (12) и ручкой (11), а стержень (14) расположен на ближайшем к ручке (11) конце шейки.
4. 4. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что эластомерный материал (18) расположен в некоторых местах на стержне (14) и/или боковой стенке гнезда с обеспечением упругого сжатия этого материала между стержнем (14) и указанной стенкой, когда стержень (14) вставлен в гнездо (15) , и таким образом обеспечивает упругий и/или фрикционный захват между стержнем (14) и боковой стенкой (17) гнезда.
5. 5. Зубная щетка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что на боковой поверхности стержня (14) имеется, по меньшей мере, одна кулачковая поверхность (56), имеющая на своей ближайшей к головке (12) поверхности удерживающий буртик (57), а боковая стенка (17) гнезда имеет упруго деформируемую часть (510), имеющую соответствующий удерживающий буртик (511), который при установке стержня (14) в гнездо (15) и его перемещении в глубину гнезда (15) отжимается в наружном направлении из своего исходного положения под действием кулачковой поверхности (56), а затем после прохождения мимо него удерживающего буртика (57) стержня (14) пружинит обратно в свое исходное положение позади этого буртика стержня (14), причем упруго деформируемая часть (510) боковой стенки (17) гнезда выполнена частично из пластмассы и частично из эластомерного материала (18).
6. 6. Зубная щетка по п.5, отличающаяся тем, что кулачковая поверхность (56) охватывает выступ, отходящий от боковой поверхности стержня (14), а упруго деформируемая часть (510) боковой стенки гнезда (15) на противоположных сторонах последнего имеет пару захватных частей, которые раздвигаются при контакте с кулачковой поверхностью (56) под действием ее нажима при установке стержня (14) в гнездо (15), а затем сближаются позади этой поверхности (поверхностей) (56).
7. 7. Зубная щетка по любому из пп.5 или 6, отличающаяся тем, что в гнезде (15) глубже его удерживающего буртика в боковой стенке имеется одна или несколько полостей (59), в которую или которые входит (входят) кулачковая часть (кулачковые части) стержня (14) после прохождения ею (ими) удерживающего буртика (удерживающих буртиков) (511) боковых стенок (17) гнезда (15) при установке стержня (14) в гнездо (15).
8. 8. Зубная щетка по п.7, отличающаяся тем, что такая полость (такие полости) (59) содержит (содержат) эластомерный материал (512), упруго деформирующийся, когда в этой полости (этих полостях) находится кулачковая часть стержня (14).
9. 9. Зубная щетка по любому из пп.5-8, отличающаяся тем, что удерживающий буртик (511) расположен в продольной половине гнезда (15), ближайшей к отверстию последнего.
10. 10. Зубная щетка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что часть боковой стенки гнезда содержит упруго деформируемый эластомерный материал (18), а стержень (14) имеет, по меньшей мере, одну смещенную в сторону часть, так что когда стержень (14) вставлен в гнездо (15), указанная, по меньшей мере, одна смещенная часть находится во взаимодействии с эластомерным материалом (18) благодаря деформации последнего, когда стержень (14) вставлен в гнездо (15).
11. 11. Зубная щетка по п.10, отличающаяся тем, что эластомер деформируется вопреки его естественной упругости, и его упругость в гнезде (15) соответственно вызывает захват эластомером выступа и таким образом помогает удерживать стержень (14) в гнезде (15).
12. 12. Зубная щетка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что эластомерный материал (18) расположен, по меньшей мере, в одной полости в боковой стенке.
13. 13. Зубная щетка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть боковой стенки гнезда содержит упруго деформируемый эластомерный материал в форме выпуклого утолщения (28), выдающегося в гнездо (15) с обеспечением сужения поперечного сечения последнего относительно более глубокой его части, а боковая поверхность стержня (14) имеет, по меньшей мере, одну впадину (29), которая расположена на расстоянии от конца стержня (14), наиболее удаленного от головки (12), и которая находится во взаимодействии с указанным утолщением (28) эластомерного ма териала (18), когда стержень (14) вставлен в гнездо (15).
14. 14. Зубная щетка по п.13, отличающаяся тем, что удаленный от головки (12) конец стержня (14) на стороне впадины изогнут в виде крюка за утолщением (28) эластомерного материала.
15. 15. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что гнездо (15) сужается, по меньшей мере, на части его глубины от более широкого поперечного сечения ближе к отверстию (16) до более узкого поперечного сечения глубже в гнезде (15), а стержень (14) сужается соответственно.
16. 16. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что гнездо (15) и стержень (14) имеют в целом соответствующее некруговое поперечное сечение.
17. 17. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что на продольном конце ручки (11), ближайшем к головке (12), расположен слой эластомерного материала (111, 211), упирающийся в головку (12), когда последняя находится на месте и стержень (14) вставлен в гнездо (15).
18. 18. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что головка (12) и ручка (11) выполнены преимущественно из твердых пластмасс, при этом ручка (11) выполнена из более твердой пластмассы, чем головка (12).
19. 19. Зубная щетка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что гнездо (15) и его боковые стенки (17) составляют трубчатую конструкцию (52), которая проходит в направлении головка (12) - ручка (11) зубной щетки и внутреннюю часть которой образует гнездо (15).
20. 20. Зубная щетка по п.19, отличающаяся тем, что конец ручки (11), ближайший к головке (12), выполнен в форме двух кронштейнов (38), проходящих в сторону головки (12) и расположенных с обеих сторон плоскости, на которой расположены продольная ось и ось ориентации щетинок, а трубчатая конструкция упруго поддерживается между этими двумя кронштейнами.
21. 21. Зубная щетка по п.20, отличающаяся тем, что трубчатая конструкция поддерживается гибким соединительным звеном (39, 53), расположенным между каждым кронштейном и этой конструкцией с образованием единого соединительного звена, выполненного с возможностью деформации кручения при приложении давления к головке (12).
22. 22. Сменная головка (12) зубной щетки, подходящая для зубной щетки по любому из предшествующих пунктов.