ES2252607T3 - Cabeza de cepillo de dientes. - Google Patents

Abstract

Una cabeza (10) para un cepillo de dientes que comprende: un cuello (12) y grupos primero (18, 76) y segundo (16, 64) de una o más cerdas, cada uno montado respectivamente en el primer (20, 72) portacerdas y en el segundo portacerdas (24, 60), estando los grupos sostenidos indirectamente por el cuello (12) y moviéndose el primer grupo de cerdas (18, 76) y el segundo (16, 64) respecto uno al otro y moviéndose ambos respecto al cuello, en el que el primer grupo de cerdas (18, 76) y el segundo (16, 64) se mueven uno respecto al otro de tal manera que un componente de este movimiento haga que las cerdas (18, 76) del primer grupo suban y/o bajen respecto a las cerdas (16, 64) del segundo grupo, caracterizándose porque el primer portacerdas (20, 72) es sostenido por el segundo portacerdas (24, 60) y en que el segundo grupo de cerdas (16, 64) gira alrededor del primer eje (86).

Description

Cabeza de cepillo de dientes.

La inversión se refiere en general al campo de la higiene bucal y en particular al de cepillos de dientes. Más concretamente, la invención trata de una cabeza para cepillo de dientes.

El preámbulo de la reivindicación principal de la patente US 5,259,083 (Stansbury) revela unos manojos de cerdas unidos en un conjunto de bloques de manojos que se mueven en un deslizamiento lineal desde la posición retraída a la extendida por el pico de un árbol de levas en la cabeza del cepillo.

La patente US 5,577,285 (la "patente '285") revela un cepillo de dientes eléctrico con una estructura que sostiene las cerdas giratorias. En una configuración del mismo, las cerdas 45 giran sobre un eje 54 y también se mueven al mismo tiempo arriba y abajo en sentido paralelo al eje. Esta configuración proporciona mejor limpieza de las superficies interdentales. Además, el hecho de que todas las cerdas suban y bajen reduce la penetración de las mismas entre los dientes. Ello se debe a que algunas cerdas intentas penetrar entre los dientas mientras que otras se aprietan contra, p. ej. la superficie bucal de los dientes limitando el movimiento de la cabeza del cepillo hacia los dientes.

Aunque se pretende que la estructura que sostiene las cerdas, todas ellas, tenga los componentes recíproco y oscilatorio del movimiento, como se ve en la fig. 9 de la patente '285, estos solicitantes reconocen que la fuerza motriz axial de la estructura que sostiene las cerdas, se reduce a levantarse sólo por la barra excéntrica 102, y sólo por un lado lejos del eje, y en este movimiento empuja contra el eje central para guiarse. Además, como se explica en las columnas 9 y 10, la carrera de subida depende de la excentricidad de la barra motriz 102, o de la altura del arco circular que recorre la barra 102 en su movimiento alrededor del eje de giro 52, que viene así restringido por el pequeño espacio dentro del tubo del cepillo y la zona donde están montadas las cerdas.

En otra configuración de la patente '285 que presenta la figura 6, la cabeza del cepillo se mueve de tal manera que el anillo exterior de cerdas 45a y el anillo interior de cerdas 45b tienen un movimiento giratorio en sentido opuesto. En tanto que dicha disposición favorece la limpieza, p. ej. de las superficies bucal o lingual de los dientes, la falta de movimiento ascendente y descendente de cualquiera de las cerdas produce una limpieza menos que óptima de las superficies interdentales.

Otras propuestas de cabezas de cepillo de dientes con movimientos adicionales interpróximos se ven en la patente US 5,867,856, que superpone un movimiento de pivote alrededor del eje longitudinal del cepillo, como el volteo de una campana; en la patente US 5,732,433, que superpone un movimiento nutacional (oscilatorio sobre el eje) alrededor de la envuelta de un cono circular; y en la patente US 5,732, 433, en la que un cepillo adicional independiente pivota de un lado al otro.

Los solicitantes también saben que se ha presentado públicamente un cepillo de dientes, algún tiempo antes de que solicitaran la presente patente europea, pero sólo después de haber registrado con prioridad su solicitud de patente en Estados Unidos. El número de serie 09/425,423 (registrado el 22 de octubre de 1999), a saber, el cepillo de dientes modelo 1629 comercializado por la casa Smith Kline Beecham con la denominación comercial "Dr. Best eFlex 3", cuyo portador de cerdas oscila sobre un eje rotatorio, además de realizar movimientos verticales cortos de unos 0,2 mm sobre ese eje. Dentro de la sección de cepillo de ese producto, un aje motor excéntrico mueve el portador de cerdas en oscilación giratoria de manera convencional; sin embargo, dado que el portador de cerdas tiene una pista inclinada en la que encaja un pasador fijo en la sección del cuerpo del cepillo, el movimiento giratorio causa un movimiento axial respecto a la sección del cuerpo del cepillo.

Un objeto de la invención presente es ofrecer un cepillo de dientes eléctrico, en particular la cabeza del cepillo de dientes eléctrico, que mientras presenta la ventaja que se ejemplifica en la figura 9 de la patente US 5,577,285, de una sección de cepillo con su portacerdas y las cerdas correspondientes tiene un movimiento compuesto por componentes recíprocos y oscilatorios, que permiten al portacerdas guiar y sostener mejor el movimiento recíproco axial y al mismo tiempo facilitar la construcción, promoviendo así la mejor limpieza de los dientes y en especial la limpieza interdental.

Otro objeto relacionado con el anterior de la invención presente es la de ofrecer un cepillo de dientes eléctrico, en particular una cabeza para un cepillo de dientes eléctrico, que, mientras permite la ventaja ejemplificada por la figura 9 de la patente US 5,577,285 de que las cerdas tengan un movimiento compuesto con componentes recíprocos y oscilatorios, las cerdas no suban y bajen al unísono en el sentido axial del movimiento.

Este y otros objetos se obtienen por medio de las características de un cepillo con arreglo a los aspectos de la reivindicación 1.

La presente invención, con arreglo a la reivindicación 1 se encamina a resolver una o más de las dificultades antes expuestas.

Resumiendo brevemente, con arreglo a un aspecto del presente documento, se presenta una cabeza para cepillo de dientes especialmente útil para la limpieza interpróxima, a la vez que proporciona mejor guía para las cerdas y el portacerdas. La cabeza del cepillo tiene un cuello y un portacerdas que lleva una o más cerdas, el portacerdas se sostiene por el cuello y es movido de manera giratoria, en especial oscilante, y el movimiento oscilante del portacerdas induce simultáneamente un desplazamiento axial guiado, por medio de uno o más elevadores de levas, tales como clavijas, que cooperan con una o más superficies de levamiento, tales como pistas o ranuras. Puesto que la pista de las levas es similar a un tornillo de avance, el portacerdas es dirigido hacia arriba y hacia debajo de manera graduable, y la amplitud del desplazamiento axial es fácil de seleccionar dependiendo de la inclinación, con bastante independencia del tamaño de la barra motriz.

La o las superficies de levamiento y los elevadores de leva asociados proporcionan un movimiento engranado positivo y eficiente, convirtiendo la estructura que recibe las fuerzas dirigidas lateralmente, que están presentes típicamente en el árbol motor convencional, que produce el movimiento rotatorio del portacerdas, para aplicar el giro del portacerdas, por la conveniencia mecánica de la superficie de levamiento, para inducir la oscilación dirigida axialmente, en vez de que el árbol motor eleve directamente el portacerdas.

La dotación de una o más superficies de levamiento y alzadores de leva simplifica al la técnica de construcción proyectista y al constructor del molde de las partes del cepillo, que normalmente son piezas pequeñas de plástico, al contrario de cuando el árbol motor realiza directamente la función por medio de una claviza excéntrica situada debajo del portacerdas en una zona en la que las tolerancias y el espacio disponible son reducidas. De este modo, puede ser ventajoso que las superficies de levamiento y el alzador de levas estén situados a distancia del punto donde el árbol motor se conecta con el portalevas, y/o situarlos a lo largo de superficies radialmente enfrentadas entre el portacerdas y la lección de cuello del cepillo, siendo estas las zonas o piezas que normalmente disponen de más área superficial y están moldeadas con geometría menos compleja.

En una configuración preferente, la clavija o clavijas están incorporadas al portacerdas y se deslizan por la guía de leva o guías hechas cuello. En otras configuraciones preferidas, un par de pistas de leva y clavijas opuestas diametralmente que ofrecen mejor estabilidad y guía.

La cerdas, una o más, puede ser una cerda única, tal como una sonda interpróxima, un solo manojo de cerdas o varios manojos o cerdas. Si la cerda es un solo manojo de cerdas, se puede situar en el centro como un puntero.

En otra configuración optativa de este aspecto del modelo revelado, que es también preferente, el portacerdas está formado por un núcleo rodeado por un segundo portacerdas, que también puede llevar cerdas, y que gira, y en particular, oscila, respecto al cuello, moviéndose el primer portacerdas arriba y abajo respecto al segundo portacerdas.

Con arreglo al primer aspecto de la invención presente, una cabeza de cepillo de dientes comprende un cuello y uno primer y un segundo grupo de una o más cerdas cada uno. El primer y el segundo grupo se sostienen indirectamente por el cuello y se mueven entre sí de manera que por lo menos un componente de los mismos se eleve y/o descienda respecto a la cerda o cerdas del segundo grupo. El primer y el segundo grupo de cerdas se mueven ambos respecto al cuello.

Al ofrecer este movimiento de subida y/o bajada alterno de los dos grupos de cerdas, un grupo de cerdas puede penetrar entre los dientes sin que se lo impida el otro grupo de cerdas, mejorando por lo tanto la limpieza de las superficies interdentales.

Estos y otros aspectos, objetos, cualidades y ventajas de la invención presente se entienden y aprecian mejor estudiando la siguiente descripción detallada de las configuraciones preferentes y las reivindicaciones adjuntas, con referencia a las figuras adjuntas.

La Fig. 1 es una vista lateral de una cabeza de un cepillo de dientes unida a un mango/motor de un cepillo;

La Fig. 2 es una vista lateral de la cabeza despiezada del cepillo de dientes;

La Fig. 3A es una vista lateral de la cabeza con la cerda central en posición retractada;

La Fig. 3B es una vista lateral de la cabeza con la cerda central en posición extendida;

La Fig, 4 es una vista en planta desde arriba de una segunda configuración de una cabeza de cepillo de dientes;

La Fig. 5 es una vista en sección por la línea 5-5 de la Fig. 4;

La Fig. 6 es una vista en sección por la línea 6-6 de la Fig. 5;

La Fig. 7 es una vista en sección por la línea 7-7 de la Fig. 5;

La FIG. 8 es una vista en sección igual a la Fig. 5 de una tercera configuración de la invención;

La Fig. 9 es una vista en sección por la línea 9-9 de la Fig. 8;

La Fig. 10 es una vista en sección por la línea 10-10 de la Fig. 8;

La Fig. 11 es una vista en sección por la línea 11-11 de la Fig. 8;

La Fig. 12 es una vista en sección por la línea 12-12 de la Fig. 8;

La Fig. 13 es una vista en perspectiva de una cuarta configuración de una cabeza de un cepillo de dientes; y

La Fig. 14 es una vista frontal de la cabeza del cepillo de dientes de la Fig. 13.

Empezando por la Fig. 1, una cabeza de cepillo de dientes eléctrico 10 comprende un cuello 12 que está unido a un soporte de las cerdas 14. Las cerdas 16 del soporte 14 oscilan con movimiento giratorio por un arco de entre \pm 15 a 90 grados, más preferiblemente de \pm 20 a 50 grados, como en un cepillo de dientes convencional.

La Fig. 2 muestra el soporte 14 en vista lateral despiezada. Una sonda interdental 18 está sujeta a un núcleo deslizante 20 en el centro de las cerdas 16. La sonda 18 puede ser una cerda única grande o un manojo de cerdas más pequeñas. 0 bien, se puede agrandar el núcleo 20 para acomodar una serie de cerdas (omitidas), una de las cuales puede estar situada en el centro del núcleo (como en la Fig. 1), estando el resto de las cerdas situadas en el núcleo fuera de su centro.

Un par de clavijas elevadoras de levas 22 están sujetas a los lados opuestos de la parte inferior del núcleo 20. El núcleo 20 está situado dentro de la base del cepillo de modo que fuerza a las clavijas 22 a moverse sobre sus pistas de leva 26 respectivas, además de deslizarse por las pistas verticales respectivas 28 (una de las pistas está escondida detrás de la otra). Una clavija retentora 30 corre por la pista 32 para retener la base 24 dentro del alojamiento 34. Una clavija de pista de giro 36 pasa por un orificio en el fondo del alojamiento 34 y se sujeta a la base 24.

El funcionamiento del soporte 14 se explica con referencia a las Figs. 2, 3A y 3B. Un mecanismo motor (omitido) en el cuello 12 hace oscilar la clavija 36 por su eje mayor. El mecanismo motor puede ser de tipo convencional. La oscilación de la clavija 36 hace oscilar a la base del cepillo 24 y las cerdas 16 de forma giratoria. La clavija 30 retiene la base 24 dentro del alojamiento 34. La oscilación de la base 24 hace oscilar el núcleo 20 y la sonda 18 junto con la base, porque las clavijas 22 corren por las pistas 28 de la base. Las clavijas 22 también corren por las pistas 26 respectivas del alojamiento, haciendo así que el núcleo 20 y la sonda 18 se asciendan y desciendan respecto a las cerdas 16 durante la oscilación de la base del cepillo 24. Las Figs. 3A y 3B muestran que la longitud preferida de la sonda 18 desde su posición más baja a la más alta es de alrededor de 5 mm.

En otra configuración, se eliminan todas las cerdas 16, quedando sólo la sonda 18 para limpiar los dientes. Esta configuración se destina principalmente a la limpieza de los espacios interdentales y para limpiar otras superficies de los dientes.

Volviendo a las Figs. 4 a 7, se describe la segunda configuración de la invención. En el mango (omitido) de un cepillo de dientes va montada la cabeza del cepillo 40. Un eje motor (omitido) sobresale del mango y puede efectuar un movimiento giratorio. La cabeza de cepillo 40 comprende un tubo 42 en el cual está situado el eje. El extremo trasero del tubo 42 encaja en el alojamiento (omitido) del mango. El eje 44 se conecta con el eje motor del mango. Una clavija 46 oprime el orificio portante 48 en la parte frontal del tubo 42. El eje 52 de la clavija 46 coincide con el eje del árbol motor del mango.

Un pivote 54 gira en el eje portante 56 situado en la parte delantera del tubo 42. El anillo 58 retiene el pivote 54 en el orificio 56. La base del cepillo 60 entra a presión en el pivote 54. La base del cepillo 60 tiene orificios 62 en los que se sujetan las cerdas 64. Un pasador 66 está soldado en el extremo libre del pivote 54. Ambos extremos del pasador 66 retienen la base del cepillo 60 en el pivote 54 por la acción del resalto 68 de la base del cepillo. La parte central del pasador 66 está colocada en un orificio portador 70 de un balancín 72. El balancín 72 gira sobre el pasador 66 y contiene los orificios 74 en los que se sujetan las cerdas 76.

El eje 44 contiene un orificio portante 78 en el que se mueve una barra motriz 80. La distancia entre el eje 52 de la clavija 4 o y un eje 82 de la barra motriz 80 es el radio r1. Una orejeta 84 va soldada en el extremo libre de la barra motriz 80. La distancia entre un eje 86 del pivote 54 y un eje 88 de la orejeta 84 es el radio r2. La orejeta 84 se mueve dentro de un asiento portante 90 de la base del cepillo 60. En un extremo de la orejeta 84 está la esfera 92 que se mueve en una perforación cilíndrica 94 del balancín 72.

Cuando el eje 44 oscila alrededor del eje 52 en un ángulo de \pm alfa 1 sobre la clavija 46, se producen dos movimientos distintos. Primero, la base del cepillo 60 y el balancín 72 oscilan de manera giratoria en un ángulo \pm beta 1 sobre el pivote 54 en el orificio portante 56. Este giro oscilatorio hace que las cerdas 64 barran el sarro de los dientes como una escoba. Segundo, el balancín 72 oscila de manera giratoria en un ángulo de \pm gama 1 sobre la clavija 66 hace que los manojos de cerdas arranquen el sarro como un formón. Se producen dos ciclos de oscilación del balancín 72 sobre la clavija 66 por cada ciclo de oscilación de la base 60 y el balancín 72 sobre el pivote 54. La relación entre los ángulos de oscilación alfa 1 a beta 1 y alfa 1 a gama 1 depende solamente de los radios r1 y r2.

Una tercera configuración de la invención se describe con referencia a las Figs. 8 a 12. La tercera configuración modifica la relación entre los ángulos de oscilación, fundamentalmente aumentando el ángulo gama del giro oscilatorio del balancín 72. Las características básicas de la tercera configuración permanecen invariables respecto a la segunda configuración. La diferencia principal estriba en la posición de la barra motriz.

En el punto medio del giro oscilatorio de un eje 100, se sitúa una barra motriz 102 a una distancia e de un plano medio 104 de una cabeza de cepillo 106. Una orejeta 108 va soldada lateralmente en un extremo libre de la barra motriz 102 a una distancia e entre centros. La orejeta 108 se mueve en una obturación portante de la base del cepillo 112. Cuando un árbol motor 114 se encuentra en el punto medio de la oscilación, la orejeta 108 está en un plano medio 116 de la base del cepillo 112. La barra motriz 102 se mueve en un orificio portante 118 del árbol 114. El orificio portante 118 está situado en la distancia e del plano medio 104 del árbol 114 cuando el árbol está en el punto medio de la oscilación.

Cuando oscila el árbol 114 por el plano medio 104 a un ángulo \pm alfa 1, se inducen dos movimientos distintos. Primero, la base del cepillo 112 y el balancín 72 oscilan de manera giratoria en un ángulo \pm beta 1 sobre el eje 120. Segundo, el balancín 72 oscila de manera giratoria en un ángulo \pm gama 2, que es mayor que el + gama 1 sobre el pasador 66. Estas relaciones entre los ángulos de oscilación alfa 1 y beta 2, y entre alfa 1 y gama 2 depende de los radios r1 y r2, además de la distancia e.

En las configuraciones de las Figs. 4 a 7 y las Figs. 8-12 de la invención, un componente del movimiento de balanceo del balancín 72 hace que las cerdas 76 se muevan arriba y abajo (o sea, esencialmente paralelas con el pivote 54) respecto a la cerdas 64.

Las Figs. 13 y 14 revelan una cabeza de cepillo de dientes 132 cuyo funcionamiento es similar a la cabeza de la Fig. 4. La mayor diferencia es que los manojos de cerdas están inclinadas respecto a la perpendicular (hacia la superficie superior de una barra pivote 138) a un ángulo 134 de entre 1-20 grados aproximadamente. Preferiblemente, las cerdas se inclinan en el sentido de la oscilación de las cerdas 136. Dicha inclinación de las cerdas 132 proporcionan mejor penetración interdental durante las carreras ascendentes respectivas de la barra pivote 138, particularmente del manojo o manojos de la barra 138 que son movidos por la cabeza 138 en el sentido de la inclinación. Es preferible que los manojos de cerdas de ambos lados de la barra 138 tengan el mismo ángulo de inclinación y se inclinen en el mismo sentido (es decir, en el mismo plano). O bien, los manojos de cerda en los lados opuestos de la barra se pueden inclinar en sentidos opuestos.

La invención se ha descrito con referencia a varias configuraciones, incluyendo una configuración preferente. Sin embargo, se observará que una persona con conocimientos normales del arte puede efectuar variaciones y modificaciones sin apartarse del ámbito de la invención.

Claims (12)

1. Una cabeza (10) para un cepillo de dientes que comprende:

un cuello (12) y

grupos primero (18, 76) y segundo (16, 64) de una o más cerdas, cada uno montado respectivamente en el primer (20, 72) portacerdas y en el segundo portacerdas (24, 60), estando los grupos sostenidos indirectamente por el cuello (12) y moviéndose el primer grupo de cerdas (18, 76) y el segundo (16, 64) respecto uno al otro y moviéndose ambos respecto al cuello,

en el que el primer grupo de cerdas (18, 76) y el segundo (16, 64) se mueven uno respecto al otro de tal manera que un componente de este movimiento haga que las cerdas (18, 76) del primer grupo suban y/o bajen respecto a las cerdas (16, 64) del segundo grupo,

caracterizándose porque el primer portacerdas (20, 72) es sostenido por el segundo portacerdas (24, 60) y en que el segundo grupo de cerdas (16, 64) gira alrededor del primer eje (86).

2. La cabeza de la reivindicación 1, caracterizada porque el primer grupo de una o más cerdas (18, 76) se mueve alrededor del primer eje (86).

3. La cabeza de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el primer grupo de cerdas (18) se mueve en paralelo al primer eje (86).

4. La cabeza de la reivindicación 3, caracterizada porque el primer grupo de cerdas contiene dos subgrupos de cerdas (76), moviéndose cada uno de ellos esencialmente en paralelo y separados del eje (86).

5. La cabeza de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizada porque el primer grupo de cerdas (76) gira sobre un segundo eje (66) que es diferente del primer eje (86).

6. La cabeza de la reivindicación 5, caracterizada porque el segundo eje (66) es esencialmente perpendicular al primer eje (66).

7. La cabeza de las reivindicaciones 2, 4 ó 5, caracterizada porque el primer grupo de una o más cerdas (18, 76) gira sobre el primer eje (86).

8. La cabeza de la reivindicación 7, caracterizada porque el primer grupo de cerdas (18, 76) gira sobre el primer eje (86) junto con el segundo grupo de cerdas (16, 64).

9. La cabeza de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizada porque el primer grupo de cerdas (132) está inclinado en un ángulo de entre 1 y 20 grados respecto a una línea vertical que sale de la superficie de un apoyo (138) al que está sujeto el primer grupo de cerdas.

10. La cabeza de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 9, caracterizada porque el primer grupo de cerdas (18, 76) realiza un movimiento periódico respecto al segundo grupo de cerdas (16, 64).

11. La cabeza de la reivindicación 4, caracterizada porque un subgrupo (76) se mueve en sentido opuesto al del otro subgrupo (76).

12. Un cepillo de dientes eléctrico compuesto de un mango que tiene un eje de salida movido eléctricamente en combinación con una cabeza con arreglo a las reivindicaciones anteriores.