зубная щетка с регулируемым ручным захватом

Формула изобретения

1. Зубная щетка (10), содержащая ручку (12), головку (14), присоединенную к указанной ручке, причем головка (14) содержит чистящие элементы, выступающие из нее наружу, при этом указанная ручка является пустотелой и имеет наружную втулку (16), выполненную из эластомерного материала, отличающаяся тем, что указанная втулка имеет первый конец (18), расположенный по направлению к указанной головке, и второй конец (20), удаленный от указанной головки, причем втулка (16) между первым концом и вторым концом имеет центральный участок, который выполнен с возможностью расширения для избирательного увеличения диаметра указанного центрального участка, конструкцию для приложения силы в указанной пустотелой ручке, чтобы заставлять указанный центральный участок расширяться от первого диаметра до выбранного большего второго диаметра, и указанный первый конец закреплен, чтобы оставаться на постоянном расстоянии от указанной головки, когда указанный центральный участок имеет указанный первый диаметр, и когда он имеет указанный второй диаметр, при этом конструкция для приложения силы содержит поворотный вал (28А), установленный в продольном направлении внутри пустотелой ручки, колесико (42) расширения, установленное на валу и включающее в себя множество элементов (44), передающих силу и перемещающихся из кругового положения в радиальное положение относительно вала, вызывая расширение центрального участка.

2. Зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что указанный второй конец (20) расположен ближе к головке, когда центральный участок имеет второй диаметр, чем когда центральный участок имеет указанный первый диаметр.

3. Зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что центральный участок расширяется в ответ на вращательное движение конструкции для приложения силы.

4. Зубная щетка по п.3, отличающаяся тем, что втулка представляет собой тонкую расширяемую оболочку.

5. Зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что элементы, передающие силу, представляют собой множество спиц, причем один конец каждой из указанных спиц смонтирован с возможностью поворота на валу, а другой конец спиц с возможностью поворота смонтирован на оболочке.

6. Зубная щетка по п.5, отличающаяся тем, что спицы выполнены криволинейными, причем по окружности на указанной оболочке смонтировано множество указанных отстоящих друг от друга башмаков, и указанные спицы с возможностью поворота смонтированы на башмаках.

7. Зубная щетка по п.1, отличающаяся тем, что втулка представляет собой тонкую расширяемую оболочку, которая расширяется в ответ на давление, приложенное к ней.

8. Зубная щетка, содержащая ручку (12), головку (14), присоединенную к указанной ручке, причем указанная головка (14) содержит чистящие элементы, выступающие из нее наружу, при этом указанная ручка является пустотелой и имеет наружную втулку (16), выполненную из эластомерного материала, отличающаяся тем, что указанная втулка имеет первый конец (18), расположенный по направлению к указанной головке, и второй конец (20), удаленный от указанной головки, причем указанная втулка (16) между первым концом и вторым концом имеет центральный участок, который выполнен с возможностью расширения для избирательного увеличения или уменьшения диаметра центрального участка, конструкцию для приложения силы в указанной пустотелой ручке, чтобы заставлять указанный центральный участок расширяться от первого диаметра до выбранного большего второго диаметра, при этом конструкция для приложения силы содержит колесико (42) расширения, установленное на поворотном валу.

9. Зубная щетка по п.8, отличающаяся тем, что колесико расширения включает в себя множество элементов (44), передающих силу.

10. Зубная щетка по п.8, отличающаяся тем, что элементы, передающие силу, выполнены перемещающимися из кругового положения в радиальное положение относительно вала, вызывая расширение центрального участка.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники изобретения

Было установлено, что среди пользователей зубных щеток существует предпочтение иметь возможность применения разных способов захвата щетки, которые могут быть использованы потребителями при чистке зубов. Учитывая эти разные способы, затруднительно сконструировать одну форму ручки, которая будет обеспечивать это множество способов захвата. Было бы желательно иметь ручку зубной щетки, способную регулироваться в ее диаметре и, в меньшей степени, по всей ее длине. Такая ручка с регулируемым захватом может подходить для помощи людям с различными типами заболеваний, такими как артрит, правильно чистить зубы.

Сущность изобретения

Задача данного изобретения - создать зубную щетку с регулируемым захватом ручки.

Дополнительная задача данного изобретения - создать такую зубную щетку, в которой диаметр захвата может легко регулироваться потребителем.

Согласно данному изобретению зубная щетка включает в себя головку, прикрепленную к одному концу ручки. Головка содержит чистящие элементы, такие как щетинки. Ручка является пустотелой и включает в себя наружную втулку, изготовленную из эластомерного материала. Втулка имеет первый конец, расположенный около головки, и второй конец, расположенный вдали от головки, с центральным участком между концами. Центральный участок выполнен расширяющимся, чтобы увеличивать свой диаметр в соответствии с желаниями потребителя.

В одном конкретном варианте изобретения расширение является результатом приложения к центральному участку направленной наружу силы внутри пустотелой ручки, так что центральный участок расширяется от первого диаметра до бульшего второго диаметра. При расширении первый конец втулки остается закрепленным на постоянном расстоянии от головки, в условиях как первого диаметра, так и второго диаметра центрального участка. В одном из вариантов осуществления данного изобретения втулка изготовлена из мягкого толстого сжимаемого материала, который расширяется, когда ко второму, или наружному, концу втулки прикладывается сила, сокращающая длину ручки, в то время как втулка раздается в направлении наружу.

В дополнительном варианте осуществления данного изобретения втулка выполнена в виде тонкой эластичной оболочки, которая расширяется, когда вращают кнопку на втором конце втулки, чтобы заставить элементы для приложения силы, которые являются частью колесика расширения, перемещаться наружу и нажимать на внутреннюю поверхность втулки. Элементы для приложения силы могут быть изогнутыми спицами, которые с возможностью поворота прикреплены к валику и с возможностью поворота прикреплены к втулке. Перед расширением втулки спицы, как правило, находятся в плотном круге. Затем спицы поворачиваются на их валу до радиального направления, чтобы заставить втулку расширяться.

В еще одном дополнительном варианте осуществления данного изобретения втулка представлена в виде тонкой эластичной оболочки поверх камеры расширения. Оболочка расширяется наружу под давлением воздуха внутри камеры в центральном участке ручки. Воздух нагнетают в камеру насосом сжатия на ручке.

Чертежи

Фиг. 1 - вид сверху в плане, с частичным вырывом и в разрезе, зубной щетки согласно одному из вариантов осуществления данного изобретения;

Фиг. 2 - вид, аналогичный Фиг. 1, на котором показана зубная щетка в расширенном состоянии;

Фиг. 3 - вид в разрезе по линии 3-3 с фиг. 1;

Фиг. 4 - вид сверху в плане, с частичным вырывом и в разрезе, зубной щетки согласно второму варианту осуществления данного изобретения;

Фиг. 5 - вид в разрезе Фиг. 4 по линии 5-5;

Фиг. 6 - вид, аналогичный Фиг. 5, на котором показана ручка зубной щетки в ее расширенном состоянии;

Фиг. 7 - вид сбоку модифицированной разновидности зубной щетки, которая показана на Фиг. 4-6, в которой расширение происходит в ответ на действие электропривода;

Фиг. 8 - местный вид сбоку еще одной ручки зубной щетки согласно дополнительному варианту осуществления данного изобретения; и

Фиг. 9 - местный вид сбоку участка зубной щетки, показанной на Фиг. 8.

Подробное описание

Настоящее изобретение направлено на обеспечение единственной конструкции ручки зубной щетки, которая может регулироваться по ее диаметру. В одном из вариантов выполнения изобретения регулирование является результатом приложения силы в продольном направлении, чтобы заставить ручку раздаваться наружу. Во втором варианте применения изобретения регулирование является результатом вращательного движения, приложенного к участку ручки. В третьем варианте осуществления данного изобретения расширение, или возможность регулирования, является результатом приложения давления, а именно - накачки воздуха в пустотелую ручку, чтобы заставить ручку раздаваться наружу, не требуя никаких продольных или вращательных движений от потребителя.

Фиг. 1-3 иллюстрируют зубную щетку 10 согласно одному варианту осуществления данного изобретения. Как показано на них, зубная щетка 10 включает в себя ручку 12 и головку 14. Головка 14 содержит любое подходящее число чистящих элементов, таких как пучки щетинок, как известно в данной области техники. Любое подходящее число, тип, ориентация и т.д. чистящих элементов может быть использовано в различных применениях данного изобретения. Изобретение, в частности, направлено на создание конструкции, которая заставляет участок ручки раздаваться наружу, с тем чтобы увеличить его диаметр.

Как показано на Фиг. 1-2, ручка 12 включает в себя наружную пустотелую втулку 16, изготовленную из эластомерного материала, который обычно является мягким и толстым, а также сжимаемым. Первый конец 18 втулки 16 закреплен в своем местоположении в общей области головки 14. Второй, или дальний, конец 20 втулки 16 размещен у противоположного конца ручки 12. Как показано на иллюстрации, пустотелый трубчатый элемент 22 смонтирован внутри пустотелой втулки 16. Элемент 22 включает в себя канал 24, который снабжен блокировочной конструкцией 26 в отстоящих по его длине местоположениях. Удлиненный вал 28 размещен по оси внутри канала 24 трубчатой конструкции 22. Вал 28 может заканчиваться кнопкой 30, которая упирается в наружную поверхность второго, или дальнего, конца 20 втулки 16. Участок втулки 16 между концами 18 и 20 является центральным участком, который может расширяться от первого, минимального диаметра, проиллюстрированного на Фиг. 1, до увеличенного второго диаметра, размер которого может изменяться в соответствии с желанием потребителя. На Фиг. 2, например, показан один увеличенный диаметр, показанный сплошными линиями, и второй увеличенный диаметр, показанный пунктирными линиями.

Чтобы расширить размер или диаметр центрального участка втулки 16 прикладывают силу в продольном направлении, как показано стрелкой 32 на Фиг. 2. Так как конец 18 закреплен, приложение продольной силы заставляет втулку 16 раздаваться наружу, таким образом увеличивая ее диаметр. При увеличении диаметра вся длина ручки, и особенно втулки 16, уменьшается. Это также показано на Фиг. 2.

Любая подходящая конструкция может быть использована для создания перемещения дальнего конца 20 втулки 16 внутрь, а затем для блокирования дальнего конца по месту, чтобы предотвратить возвратное перемещение, когда заданный диаметр достигнут. Фиг. 1-3 иллюстрируют один вид конструкции для приложения силы, которая включает в себя вал 28, имеющий удерживающий штифт 34. Такой штифт 34 может выступать на каждой стороне вала 28, как показано на Фиг 3. На практике вал 28 перемещают внутрь нажатием на кнопку 30. Удерживающие штифты 34 размещены для перемещения через канал 24 нажатием на блокировочную конструкцию 26, в то время как штифты выталкиваются за блокировочную конструкцию. Когда заданный диаметр достигнут, силу 32 больше не прикладывают. Затем штифтам 34 позволяют войти в блокировочную конструкцию 26, чтобы предотвратить задний ход или возвратное перемещение вала 28, которое в противном случае приведет к возврату втулки 16 в ее исходное положение.

Блокировочная конструкция может быть любого подходящего вида. Фиг. 1-2 иллюстрируют блокировочную конструкцию 26 штыкового типа. При желании блокировочная конструкция может быть похожа на рейку с зубьями, наклоненными в направлении, противоположном направлению конструкции 26. Штифты 34 действуют как шестерни, которые перемещаются по зубьям рейки, а затем удерживаются в нужном положении, когда заданный диаметр достигнут. Другие механизмы могут осуществлять какое-либо небольшое вращательное движение в добавление к продольному перемещению, с тем чтобы вал 28 можно было вращать, достаточно, чтобы сцеплять штифты 34 с блокировочной конструкцией 26 трубчатого элемента 22, когда заданный диаметр достигнут. Кроме того, можно также использовать другие механизмы, такие как винтовые резьбы.

При желании расширению мягкой наружной втулки 16 можно помочь набором продольных пластмассовых перекладин или проволок, которые также обеспечивают более однородное расширение. Такие перекладины или проволоки монтируются на вал 28 на одном конце, вблизи от его кнопки 30, и монтируются на противоположном конце вблизи анкерного конца 18 втулки 16. Когда сила 32 приложена, чтобы переместить вал 28 внутрь, перекладины или проволоки выступают наружу. Так как перекладины или проволоки расположены у внутренней поверхности втулки 16, выпирание наружу перекладин или проволок заставляет втулку 16 также раздаваться наружу. Обеспечение таких перекладин или проволок может быть выполнено в добавление к наличию трубчатого элемента 24 и его блокировочной конструкции 26 или вместо них.

Фиг. 4-6 иллюстрируют дополнительный вариант осуществления данного изобретения, в котором зубная щетка 10А имеет втулку в виде тонкой растягивающейся оболочки 40. Оболочка 40 пустотелой ручки 14А имеет анкерный конец 18А и дальний конец 20А. Втулка 40 расширяется в результате вращательного движения, приложенного к ручке, скорее, чем продольного перемещения ручки, как на Фиг. 1-3.

Как показано на Фиг. 4-6, внутри пустотелой ручки 14А обеспечен вал 28А. Вал 28А заканчивается выставленной наружу кнопкой 30, которая упирается в дальний конец 20А оболочки 40. Колесико 42 расширения смонтировано на валу 28А. Колесико 42 расширения представлено в виде множества элементов, передающих силу. Как лучше всего показано на Фиг. 5-6, этими элементами, передающими силу, являются спицы 44, которые предпочтительно криволинейны. Один конец 46 каждой спицы 44 с возможностью поворота смонтирован на валу 28А. Противоположный конец 48 каждой спицы 44 с возможностью поворота смонтирован на оболочке 40, как, например, на подкрепляющем башмаке 50, причем каждый башмак 50 постоянно прикреплен к внутренней поверхности оболочки 40. В исходном состоянии, показанном сплошными линиями на Фиг. 4, а также показанном на Фиг. 5, спицы 44 расположены очень тесным кругом в этом сжатом состоянии. Таким образом, оболочка 40 находится в своем минимальном диаметре. При вращении кнопки 30А вал 28А также вращается, заставляя спицы 44 перемещаться к радиальному положению, направляясь наружу от продольной оси ручки, как показано на Фиг. 6. Перемещением спиц 44 в радиальном направлении оболочку 40 заставляют расширяться наружу, в положение, показанное на Фиг. 6, а также показанное пунктирной линией на Фиг. 4. Там, где оболочка 40 выполнена из растягивающегося материала, длина ручки остается такой же, когда оболочка растянута. Там, где оболочка 40 меньше подвержена растяжению, с расширением оболочки 40 длина ручки уменьшается.

При желании внутренняя поверхность оболочки, или втулки, 40 может включать в себя продолжающуюся внутрь перегородку 52, имеющую упоры 54. Колесико 42 может также включать в себя один или более штифтов 56, таких как размещенные на спицах 44, так что, когда спицы еще больше удлиняются в радиальном направлении, заставляя оболочку 40 растягивать штифты 56, которые могут также функционировать как поворотные оси для концов 48 спиц 44, остаются, как правило, на одной линии с упорами 54. Кнопку 30А можно перемещать внутрь, чтобы заставить штифты 56 зафиксироваться в упорах 54, таким образом препятствуя любому обратному вращению вала 28А. В качестве альтернативы такой добавочной противовращательной конструкции может не быть, и длина ручки и ее втулки 40 может оставаться постоянной, даже в то время как оболочка или втулка 40 расширяется, так как оболочка 40 изготовлена из растягивающегося или расширяемого материала, который не требует уменьшения длины, чтобы позволить расширение, как в случае для втулки 16 на Фиг. 1-3.

На Фиг. 7 показана разновидность варианта осуществления, изображенного на Фиг. 4-6, где вращение валика управляется электрически. Таким образом, как показано на Фиг. 7, вал 28А является валом двигателя 58, питаемого батареями 60 под управлением выключателя 62, так что приведение в действие выключателя 62 включает двигатель 58, чтобы вращать вал 28А и колесико 42 расширения. Ручка может быть закрыта резьбовым колпачком 64, который позволяет избирательный доступ внутрь ручки для установки и замены батарей 60.

Фиг. 8-9 иллюстрируют еще один вариант осуществления данного изобретения, в котором зубная щетка 70 имеет втулку в виде упругой наружной оболочки 40, закрепленной с одного конца вблизи головки и прикрепленной с другого конца 72 к насосной конструкции 74. Насосная конструкция 74 включает в себя насос 76 сжатия. Атмосферный воздух входит в насос 76 через воздухозаборный канал 78, имеющий однолинейный распределитель 80. Когда насос 76 сжимают, воздух внутри насоса 76 проходит через канал 82 мимо однолинейного распределителя 84 в пустотелую внутреннюю часть, которая покрыта оболочкой 40. Насос также включает в себя спускной клапан 86. При накачке воздуха в пустотелую внутреннюю часть камера пустотелой внутренней части должна расширяться, чтобы вместить поступающий воздух. Результатом этого растяжения является обеспечение давления воздуха на внутреннюю поверхность оболочки 40, чтобы заставить оболочку 40 раздаваться наружу. В этом варианте осуществления изобретения длина ручки при увеличении или надувании ее диаметра остается той же. В качестве альтернативы там, где оболочка 40 менее растяжима, расширение оболочки 40 тянет насосный конец ручки внутрь, уменьшая длину ручки.

Разновидность зубной щетки 70, показанная на Фиг. 8-9, обеспечивает меховую конструкцию внутри камеры, закрытой эластомерной втулкой или оболочкой 40. Воздух может быть закачан в меховую конструкцию, чтобы заставить мехи расширяться и, таким образом, расширять оболочку. Изобретение также может быть применено там, где вместо воздуха жидкость или другая текучая среда или газ могут быть обеспечены в мешке и нагнетены в меховую конструкцию, где текучая среда может создавать избыточное давление и заставлять мехи расширяться.

В каждом из описанных в этом документе вариантов осуществления есть возможность уменьшить диаметр ручки после того, как достигнуто заданное расширение, если желательно использовать ручку меньшего диаметра. С вариантом осуществления, изображенным на Фиг. 1-3, это будет расцепление блокировочной конструкции между валом 28 и внутренним трубчатым элементом 24, чтобы позволить переместить вал 28 к его исходному положению в направлении от головки 14. В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 4-6, диаметр расширенной ручки можно уменьшить сменой направления вращения вала 28А на противоположное, так что спицы 44 снова начинают приближаться к более плотному состоянию, которое менее радиально. В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 8-9, воздух может быть удален через спускной клапан 86, чтобы уменьшить количество воздуха внутри пустотелой ручки, таким образом, позволяя оболочке 40 сокращаться, пока не достигнут желаемый уменьшенный диаметр.

В то время как различные чертежи иллюстрируют зубные щетки ручного типа, изобретение также может быть применено с электрической зубной щеткой, имеющей, по меньшей мере, одну подвижную секцию в головке. Двигатель и батареи для питания секции могут быть смонтированы в центральном участке ручки. Вал двигателя для перемещения одной или более секций головки продолжается через оставшуюся часть ручки и в головку. Такая электрическая зубная щетка может включать в себя одну или более секций, которые управляются механическим приводом одним или более разными способами, такими как вращательное колебание, непрерывное вращение в одном и том же направлении, линейное колебание в продольном направлении и/или линейное колебание в поперечном направлении, а также покачивание взад и вперед.

Там, где применяется зубная щетка с силовым управлением, батареи для питания двигателя могут быть расположены продольными сериями, вместо расположения бок о бок, чтобы минимизировать требования по размещению. Кроме того, для питания двигателя можно использовать маленькие батареи дискового типа, такие как используются в наручных часах, фотоаппаратах и т.д.

Как должно быть ясно, изобретение, таким образом, обеспечивает зубную щетку, имеющую ручку исходного уменьшенного диаметрального размера. Затем потребитель может увеличить диаметр ручки, чтобы достичь диаметра, желательного для этого потребителя, простыми манипуляциями ручки. Изобретение также обеспечивает возможность избирательности регулирования разных размеров ручки, включая уменьшение диаметра ручки от расширенного до менее расширенного состояния.