WO2010128894A1 - Механическая зубная щетка и механизм её привода (варианты) - Google Patents

Механическая зубная щетка и механизм её привода (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2010128894A1
WO2010128894A1 PCT/RU2010/000198 RU2010000198W WO2010128894A1 WO 2010128894 A1 WO2010128894 A1 WO 2010128894A1 RU 2010000198 W RU2010000198 W RU 2010000198W WO 2010128894 A1 WO2010128894 A1 WO 2010128894A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
holders
brush
bristle
head
drive mechanism
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000198
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Николаевич ХУДОЛЕЙ
Original Assignee
Khudoley Vladimir
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Khudoley Vladimir filed Critical Khudoley Vladimir
Priority to US13/138,943 priority Critical patent/US8683639B2/en
Priority to EP10772317A priority patent/EP2428183A4/en
Publication of WO2010128894A1 publication Critical patent/WO2010128894A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/222—Brush body details, e.g. the shape thereof or connection to handle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3418—Rotation around the axis of the toothbrush handle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C2204/00—Features not otherwise provided for
    • A61C2204/002—Features not otherwise provided for using batteries

Definitions

  • a mechanical toothbrush and its drive mechanism (options).
  • the invention relates to the field of medical equipment, to means for caring for the oral cavity, namely to mechanical toothbrushes with battery power.
  • the benefits of brushing with mechanical toothbrushes are well known.
  • Mechanized (also called electric) toothbrushes usually contain a handle located in series along the longitudinal axis of the brush, in which the motor, neck and head are located with movable bristle holders, as well as a mechanism that drives the bristle holders in motion.
  • the simplest designs are mechanical brushes with bristle holders that rotate along the longitudinal axis of the brush (US 4163300).
  • the head of such a brush is a protective screen open on one side, in which a movable bristle holder is mounted. It represents a rotation shaft with radially elongated bristles or tufts of bristles fixed along the entire shaft forming a brush.
  • the rotation shaft is directly connected to the motor shaft.
  • the main disadvantage of such a head is that when the bristle holder rotates on the handle, a reactive torque occurs, which must be compensated by holding the handle in the fingers, which makes the brush very uncomfortable . operation.
  • a mechanized brush with holders rotating along the longitudinal axis of the brush and intended for brushing teeth on one side (EP0488971).
  • the brush holders are also two parallel shafts with a radial bristle arrangement. Holders are spaced apart on a distance slightly greater than the length of the bristles, so that the bristles of the holders overlap each other.
  • the holders rotate in opposite directions with a pair of toothed spikes located together with the engine in the handle.
  • Such brushes have solved the problem of sealing the drive, it is provided by the sealing of the rotating shafts.
  • the main disadvantage of a brush like all other similar brushes with a brush holder in the form of a brush, is as follows.
  • the rod brush holder has a very high bristle density directly at the rod to provide sufficient bristle density at the ends.
  • Such a brush is very difficult to wash, because of the intersecting bristles, it quickly becomes unusable. This large drawback did not allow such brushes to gain wide distribution.
  • a toothbrush is known without a mechanical drive, in which the longitudinal movement of the brush by hand is converted into rotational movement of the bristle holders (RU2240714).
  • the brush comprises a plurality of rotatable bristle holders mechanically coupled to move together with the handle.
  • Each holder is a wheel with radially protruding bristles.
  • the wheels are mounted on the axles with the possibility of rotation.
  • the axles of the wheels lie in a plane parallel to the plane of contact with the teeth and at an angle to the longitudinal axis of the brush. This angle lies within 15-75 degrees.
  • bristle holders are made in the form of blocks protruding outward from the brush head body open on one side.
  • the housing acts as a protective screen.
  • the holders have the ability to make angular oscillatory movements around an axis fixed in the head housing parallel to the longitudinal axis of the brush. Neighboring holders move in opposite directions. We select the specified brush for the prototype.
  • the brush drive mechanism is a linear drive having a cam curved slot in the head region with which the cams interact at the bottom of the bristle holders.
  • the drive shaft is curved in the area of the brush head, forming a cam region, and the lower end of each holder is made with a slot interacting with this curved cam region of the drive shaft.
  • the linear drive used in the brush has a low stiffness and limits the transmitted power needed for effective brushing.
  • the drive mechanism limits the angle of rotation of the holders, and this movement is not enough for effective toothbrushing.
  • the technical result of the invention is the provision of sealing the drive of the toothbrush, the elimination of reactive moment, as well as improving the safety of using the brush.
  • a mechanized toothbrush like a prototype, contains a handle with an engine located along the same axis, a neck and a head, in which the drive mechanism is located.
  • the head is made in the form of a protective shield open on one side, in which movable bristle holders are installed.
  • the holders are made with the possibility of angular movement in opposite directions around the longitudinal axis of the brush.
  • the bristle holders are made in the form of individual rings with a radial arrangement of the bristles.
  • the rings are located along the same axis and are joined by the ends with each other and with the ends of the protective screen using movable seals so that they form a sealed housing for the drive mechanism of the bristle holders.
  • Such a mechanized brush can be made in two versions: with intermittent angular movement of the holders, which is an oscillatory movement; and with continuous angular movement of the holders, which is a rotational movement.
  • the bristle holders are made with the possibility of angular oscillatory motion
  • the bristle is installed only on a part of the surface of the ring holders facing the open side of the protective screen.
  • the drive mechanism is designed to provide angular oscillations.
  • the bristle holders are made with the possibility of continuous angular movement, and the bristle is located along the entire cylindrical surface of the ring holders.
  • the drive mechanism is a rotary drive.
  • the drive of the angular oscillatory motion for the first variant of the brush contains a crank connected to the output shaft of the engine.
  • Two forks are connected to both cranks of the crank, connected in turn with coaxial shafts extending along the axis of the head of the toothbrush.
  • Each of the shafts in the brush head has radial fingers engaged with the ring holders bristles through one.
  • the fingers of the inner shaft extend to the respective holders through the arc windows on the side surface of the outer shaft.
  • One of the possible rotary drive options for the second variant of the brush contains two parallel shafts connected to the motor shaft with gears providing rotation of the shafts in opposite directions.
  • gears of internal gearing are made on the inner surface of each of the annular bristle holders.
  • Gears are planted on the shafts in the region of the ring holders, so that the gears of one shaft mesh with the internal gear wheels of the even holders, and the gears of the other shaft with the wheels of the odd holders.
  • FIG. 1 to 4 illustrate an embodiment of a brush with oscillatory movement of the holders.
  • FIG. 1 shows a general view of the brush
  • FIG. 2 section of the brush along the axis.
  • FIG. 3 on a larger scale, a section of the brush head is shown separately.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of one of the possible options for driving angular oscillatory motion of the bristle holders.
  • FIG. 5-7 illustrate a brush with rotational movement of the holders.
  • FIG. 5 shows a general view of the brush
  • FIG. 6 is an axial section of a brush head.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of one of the possible rotational drives of bristle holders.
  • the brush contains a handle 1, a neck
  • the brush head 3 has a protective screen 5 open on one side.
  • the screen 5 with the ends 6 and 7 is rigidly attached to the cylindrical neck 2.
  • bristle holders made in the form of rings 8.
  • the bristles 9 are extended radially outward from the rings 8 and are located only on the arc sections of the rings facing the open the side of the protective screen 5. If the bristle density is normal for cleaning at its ends, the bristle density at the surface of the rings 8 is much lower than that of the bristle brushes, and therefore the bristles in the proposed brush will be much less clogged and clogged Yu.
  • annular bristle holders 8 are located along the longitudinal axis of the brush and butt ends are joined to each other.
  • the junction of the rings 8 is made with a movable seal.
  • seals of the “trailing hvost” type That is, the ends of one of the rings 10 are made with triangular protrusions 11, and the ends of the other rings 12 are made with troughs 13 of the corresponding triangular profile. Rings 10 with protrusions 11 alternate with rings 12 with troughs 13.
  • the angular oscillatory motion drive is a crank 15, driven into rotation from the engine 4 by a gear pair 16-17 (see Figs. 2 and 4).
  • Forks 20 and 21 are connected to both cranks 18 and 19 of the crank 15.
  • the fork 20 is connected to the shaft 22 extending along the axis of the cylindrical neck 2.
  • the fork 21 is connected to the hollow shaft 23, covering the shaft 22.
  • the external hollow shaft 23 is made with fingers 24, which associated with odd ring holders 10 (see Fig. 3 and 4).
  • the inner shaft 22 has fingers 25 that extend through the arc windows 26 of the outer shaft 23 and mesh with even ring holders 12. The length of the arc of the window 26 should allow the holders 12 to rotate to the maximum design angle. Brush with oscillatory movement of the ring holders works as follows.
  • the brush head moves with the hand in the longitudinal direction, the bristles in relation to the teeth will alternately move up and down, thereby ensuring an optimal movement in terms of cleaning efficiency.
  • the second version of the brush with the same length of the bristles will have a slightly larger radial size of the head due to the fact that the bristles are located around the entire perimeter of the annular holder.
  • Such a brush in the same proportions is shown in FIG. 5.
  • the brush also contains a handle 1 with an engine (the engine is not shown in Fig. 5), a cylindrical neck 2 and a head 3.
  • the head contains a protective screen 5, with end walls 6 and 7 (see Fig. 5 and 6). Screen 5 is open on one side.
  • the screen ends 6 and 7 are rigidly fixed to the cylindrical neck 2.
  • ring holders 8 of the bristles which are divided into even 10 and odd 12.
  • the bristle 9 is evenly spaced across the entire surface of the ring holders 8 and is radially outwardly extended. While ensuring the normal density of the bristles at its ends, the density of the bristles at the surface of the rings 8 is much lower than that of brush brushes, and it is much easier to wash.
  • Ring bristle holders are located along the same axis and are joined to each other by means of movable seals.
  • the movable seal of adjacent holders here is also made in the form of a dovetail, i.e.
  • the annular protrusions 11 of a triangular cross-section at the ends of the even holders 10 mate with the annular cavities 13 of a similar shape on the odd holders 12.
  • the same ring mates are used to end the ring holders with the ends 6 and 7 of the protective screen 5.
  • the ring holders 10 and 12 together with the seals and ends 6 and 7 of the protective shield 5 form a sealed housing 14 in which the drive elements are located.
  • the inner surface of all the ring holders 8 is made in the form of an internal gear 32 gear. The rotary drive of this brush (see the diagram in Fig.
  • -7 consists of two parallel shafts 27 and 28, one of which rotates directly from the motor shaft 4, and the other through the gears 29 and 30 rotates in the opposite direction.
  • the gears 31 are fixed on the shaft 27 in the sealed cavity 14 opposite the odd holders 10.
  • the gears 31 engage with the wheels 32 of the odd holders 10 through the windows 33 in the cylindrical neck 2.
  • the gears 34 are fixed on the shaft 28 opposite the even holders 12. These gears mesh with the wheels 32 even holders 12 through the same windows 35.
  • a labyrinth seal in the form of a dovetail is described as a movable seal between the ring holders. It should be noted that instead of it, a labyrinth seal of any other shape can be used, as well as any other known seal of movable joints that satisfy such requirements as simplicity and reliability.
  • mechanical brushes have been developed that have a fairly simple design with reliable sealing of the engine and drive elements. Their tests have shown high tooth brushing efficiency.

Abstract

Механическая зубная щетка относится к механизированным средствам по уходу за ротовой полостью с питанием от батарейки. Щетка содержит расположенные вдоль одной оси рукоятку с двигателем (1), шейку (2) и головку (3). Корпус головки открыт с одной стороны и выполняет функцию защитного экрана (5). В корпусе вдоль продольной оси установлены подвижные кольцевые держатели (8) с радиальным расположением щетины (9). Кольца (8) торцами состыкованы друг с другом и с защитным экраном с помощью подвижных уплотнений так, что они образуют герметичный корпус для механизма привода держателей щетины. Держатели в разных вариантах конкретного выполнения имеют возможность углового колебательного движения или вращения в противоположные стороны вокруг оси, расположенной вдоль продольной оси щетки, обеспечивая движение щетинок в полости рта сверху-вниз. Предлагаемая конструкция щетки обеспечивает высокую эффективности очистки и надежную герметизацию её внутренних полостей от воды и зубной пасты, что повышает срок службы щетки. Описаны также механизмы приводов колебательного и вращательного движений кольцевых держателей.

Description

Механическая зубная щетка и механизм её привода (варианты). Изобретение относится к области медицинской техники, к средствам по уходу за ротовой полостью, а именно к механическим зубным щеткам с питанием от батарейки. Преимущества чистки зубов с использованием механических зубных щеток хорошо известны. Механизированные (называемые еще электрическими) зубные щетки обычно содержат расположенные последовательно вдоль продольной оси щетки рукоятку, в которой расположен двигатель, шейку и головку с подвижными держателями щетины, а также механизм, приводящий держатели щетины в движение.
Наиболее простую конструкцию имеют механические щетки с держателями щетины, которые вращаются вдоль продольной оси щетки (US 4163300). Головка такой щетки представляет собой открытый с одной стороны защитный экран, в котором установлен подвижный держатель щетины. Он представляет собой вал вращения с закрепленными вдоль всего вала радиально вытянутыми щетинками или пучками щетины, образующими ершик. Вал вращения напрямую соединен с валом двигателя. Основной недостаток такой головки состоит в том, что при вращении держателя щетины на рукоятке возникает реактивный момент вращения, который необходимо, компенсировать, удерживая рукоятку в пальцах, что делает щетку очень неудобной в. эксплуатации.
Этот недостаток устранен в головках щеток (US 5864911), где в защитном экране установлены два параллельных держателя — ершика, вращающихся в противоположные стороны. Валы держателей соединены с двигателем гибкими валами через систему зубчатых колес. Щетка предназначена для одновременной чистки зубов с двух сторон. Для этого ершики установлены на некотором расстоянии друг от друга, с возможностью изменения этого расстояния за счет упругих держателей. Недостаток щетки заключается в том, что ею можно эффективно чистить отдельно стоящий зуб, а при чистке ряда зубов контакт между поверхностью щетины и поверхностью зубьев нарушается, особенно на тех участках челюсти, которая имеет дугообразную форму.
Известна также механизированная щетка с держателями, вращающимися вдоль продольной оси щетки и предназначенная для чистки зубов с одной стороны (EP0488971). Держатели щетки также представляют собой два параллельных вала с радиальным расположением щетины. Держатели расположены друг от друга на расстоянии, несколько превышающем длину щетины, так что щетина держателей перекрывает друг друга. Держатели вращаются в противоположные стороны парой зубчатых колос, расположенных вместе с двигателем в рукоятке. У таких щеток решена проблема герметизации привода, она обеспечивается уплотнением вращающихся валов. Основной недостаток щетки, как и всех других аналогичных щеток с держателем щетины в виде ершика, заключается в следующем. Стержневой держатель щетки имеет непосредственно у стержня очень высокую плотность щетины, чтобы обеспечить достаточную плотность щетины у кончиков. Остатки пищи и загрязнения, захватываясь щетиной, под действием центростремительных сил будут забиваться между щетинками в области повышенной плотности щетины. Такую щетку очень трудно промыть, из-за пересекающихся щетинок она быстро становится непригодной к использованию. Этот большой недостаток не позволил подобным щеткам получить большого распространения. Известна зубная щетка без механического привода, в которой продольное перемещение щетки от руки преобразуется во вращательное движение держателей щетины (RU2240714). Щетка содержит множество поворотных держателей щетины, механически соединенных для движения вместе с ручкой. Каждый держатель представляет собой колесо с радиально выступающими щетинками. Колеса установлены на осях с возможностью вращения. Оси колес лежат в плоскости, параллельной плоскости соприкосновения с зубами и под углом к продольной оси щетки. Этот угол лежит в пределах 15-75 градусов. При таком наклонном расположении осей колес по отношению к движению щетки трение щетинок о зубы приводит к вращению колес, и обычное чистящее действие из стороны в сторону создает вторичный эффект чистки зубов сверху вниз. Эта щетка относится к ручным и не имеет механизма привода держателей щетины, в связи с чем отпадает и необходимость в герметизации.
Известны механические щетки с колебательным или вращательным движением держателей щетины различной формы, вокруг оси, перпендикулярной плоскости чистящей поверхности щетки (например, RU 2270638, WO 2004/080330, WO 2004093718 и др.) Известны также щетки с возвратно-поступательным движением держателей вдоль продольной оси (WOOЗ/103531). Для повышения эффективности очистки используют несколько держателей, колеблющихся в противофазе, как на фиг. 6В в патенте RU 2318471. Подобные щетки имеют невысокую эффективность чистки зубов, обусловленную движением щетинок поперек зубов. Известно, что наилучшие результаты достигаются при чистке зубов с помощью движения щетины вверх и вниз, что помогает удалять остатки пищи, застрявшие в щелях между смежными зубами, поэтому механическое движение в электрических зубных щетках является объектом современной изобретательской и дизайнерской активности. В течение последних лет на рынке появилось множество различных типов механических щеток со сложным движением держателей щетины в разных плоскостях (US 5070567, RU 2300344 и др.)- Однако в них более эффективная чистка зубов достигается с помощью более сложных, дорогих и неэффективных механизмов привода. Появились механические щетки, движение щетины которых имитирует её движение от руки при движении щетки вверх и вниз (RU 2314775, фиг.2 и 3). Здесь три держателя щетины выполнены в виде колодок, выступающих наружу из открытого с одной стороны корпуса головки щетки. Корпус выполняет функцию защитного экрана. Держатели имеют возможность совершать угловые колебательные движения вокруг оси, закрепленной в корпусе головки параллельно продольной оси щетки. Соседние держатели совершают движение в противоположных направлениях. Указанную щетку выберем за прототип.
Приводной механизм щетки представляет собой линейный привод, имеющий в области головки кулачковую изогнутую прорезь, с которой взаимодействуют кулачки в нижней части держателей щетины. В другом варианте приводной вал изогнут в области головки щетки, образуя кулачковую область, а нижний конец каждого держателя выполнен с прорезью, взаимодействующей с этой изогнутой кулачковой областью приводного вала. В таких щетках не решена проблема герметизации механизма привода от воды и пасты, которые, попадая внутрь головки щетки, приводят к поломкам. Используемый в щетке линейный привод имеет невысокую жесткость и ограничивает передаваемую мощность, необходимую для эффективной чистки зубов. Кроме того, механизм привода ограничивает угол поворота держателей, и такого движения недостаточно для эффективной очистки зубов. Выступающие части колодок - держателей щетины, движущиеся навстречу друг другу, создают опасность защемления мягких тканей полости рта. Наличие трех движущихся в противоположные стороны держателей не обеспечивает компенсации реактивного момента, вращающий момент будет передаваться на пальцы потребителя. Таким образом, задача создания механизированной щетки, которая имела бы хорошие параметры по всему набору потребительских свойств, включая простоту и невысокую стоимость, остается по-прежнему актуальной.
Техническим результатом изобретения является обеспечение герметизации привода зубной щетки, устранение реактивного момента, а также повышение безопасности пользования щеткой.
Для достижения указанного технического результата механизированная зубная щетка, как и прототип, содержит расположенные вдоль одной оси рукоятку с двигателем, шейку и головку, в которых расположен механизм привода. Головка выполнена в виде открытого с одной стороны защитного экрана, в котором установлены подвижные держатели щетины. Держатели выполнены с возможностью углового перемещения в противоположные стороны вокруг продольной оси щетки. В отличие от прототипа держатели щетины, число которых четное, выполнены в форме отдельных колец с радиальным расположением щетины. Кольца расположены вдоль одной оси и стыкуются торцами друг с другом и с торцами защитного экрана с помощью подвижных уплотнений так, что образуют герметичный корпус для механизма привода держателей щетины. Такая механизированная щетка может быть выполнена в двух вариантах: с прерывистым угловым перемещением держателей, являющимся колебательным движением; и с непрерывным угловым перемещением держателей, являющимся вращательным движением.
В первом случае держатели щетины выполнены с возможностью углового колебательного движения, щетина установлена только на части поверхности кольцевых держателей, обращенной к открытой стороне защитного экрана. Механизм привода выполнен обеспечивающим угловые колебания.
Во втором случае держатели щетины выполнены с возможностью непрерывного углового перемещения, и щетина расположена по всей цилиндрической поверхности кольцевых держателей. Механизм привода является вращательным приводом. Привод углового колебательного движения для первого варианта щетки содержит кривошип, соединенный с выходным валом двигателя. С обоими коленами кривошипа связаны две вилки, связанные в свою очередь с коаксиальными валами, проходящими вдоль оси головки зубной щетки. Каждый из валов в головке щетки имеет радиальные пальцы, входящие в зацепление с кольцевыми держателями щетины через один. Пальцы внутреннего вала проходят к соответствующим держателям через дуговые окна на боковой поверхности наружного вала. Один из возможных вариантов вращательного привода для второго варианта щетки содержит два параллельных вала, соединенных с валом двигателя с помощью зубчатых колес обеспечивающих вращение валов в противоположные стороны. На внутренней поверхности каждого из кольцевых держателей щетины выполнены зубчатые колеса внутреннего зацепления. На валах в области кольцевых держателей посажены шестерни, так, что шестерни одного вала входят в зацепление с колесами внутреннего зацепления четных держателей, а шестерни другого вала - с колесами нечетных держателей.
Следует отметить, что описанные здесь конструкции приводов не исчерпывают все возможные варианты реализации приводов углового колебательного движения и вращательного движения. Изобретение иллюстрируется графическим материалами, где фиг. 1 - 4 иллюстрируют вариант щетки с колебательным движением держателей. На фиг. 1 показан общий вид щетки, а на фиг. 2 сечение щетки вдоль оси. На фиг. 3 в большем масштабе показано отдельно сечение головки щетки. На фиг. 4 приведена принципиальная схема одного из возможных вариантов привода углового колебательного движения держателей щетины. Фиг. 5-7 иллюстрируют щетку с вращательным движением держателей. Здесь на фиг. 5 приведен общий вид щетки, на фиг. 6 - осевое сечение головки щетки. На фиг. 7 приведена принципиальная схема одного из возможных вариантов вращательного привода держателей щетины.
Рассмотрим щетку, изображенную на фиг. 1 - 4. Щетка содержит рукоятку 1, шейку
2 и головку 3, расположенные последовательно друг за другом вдоль продольной оси щетки. В рукоятке щетки размещен двигатель 4. Головка 3 щетки имеет защитный экран 5, открытый с одной стороны. Экран 5 торцами 6 и 7 жестко крепится к цилиндрической шейке 2. В головке 3 щетки на цилиндрической шейке 2 размещены выполненные в виде колец 8 держатели щетины 9. Щетина 9 вытянута радиально наружу от колец 8 и расположена только на дуговых участках колец, обращенных к открытой стороне защитного экрана 5. При обеспечении нормальной для чистки плотности щетины на ее концах, плотность щетины у поверхности колец 8 значительно меньше, чем у ёршиковых щеток, в связи с этим щетина в предлагаемой щетке будет гораздо меньше засоряться и забиваться грязью. Число кольцевых держателей щетины должно быть четным, так как только в этом случае движущиеся в противоположные стороны держатели 8 будут обеспечивать полную компенсацию реактивного момента. Кольцевые держатели 8 щетины расположены вдоль продольной оси щетки и торцами стыкуются друг с другом. Места стыка колец 8 выполнены с подвижным уплотнением. В конкретной конструкции на фиг. 2-3 это уплотнения типа «лacтoчкин xвocт». То есть торцы одних колец 10 выполнены с треугольными выступами 11, а торцы других колец 12 выполнены с впадинами 13 соответствующего треугольного профиля. Кольца 10 с выступами 11 чередуются с кольцами 12 со впадинами 13. Т.е. нечетные по порядку расположения от ручки кольца 10 имеют выступы, а четные кольца 12 - впадины. Кольцевые выступы 11 треугольного сечения, сопрягаясь с впадинами 13, образуют подвижное уплотнение. Крайние кольцевые держатели 10 и 12 с помощью таких же уплотнений посажены в торцах 6 и 7 защитного экрана 5. Таким образом, кольцевые держатели 8, с помощью уплотнений 11-13 вместе с шейкой 2 и торцами 6 и 7 защитного экрана образуют в головке 3 щетки герметичную полость 14. В этой полости размещены элементы привода держателей 8 в движение. Благодаря герметизации внутрь головки не попадает вода и зубная паста, и элементы привода работают в благоприятных условиях. Привод углового колебательного движения представляет собой кривошип 15, приводимый во вращение от двигателя 4 зубчатой парой 16 -17 (см. фиг. 2 и 4). С обеими коленами 18 и 19 кривошипа 15 связаны вилки 20 и 21. Вилка 20 связана с валом 22, проходящим вдоль оси цилиндрической шейки 2. Вилка 21 связана с полым валом 23, охватывающим вал 22. Внешний полый вал 23 выполнен с пальцами 24, которые связаны с нечетными кольцевыми держателями 10 (см. фиг. 3 и 4). Внутренний вал 22 имеет пальцы 25, которые проходят сквозь дуговые окна 26 внешнего вала 23 и входят в зацепление с четными кольцевыми держателями 12. Длина дуги окна 26 должна обеспечивать возможность поворота держателей 12 на максимальный расчетный угол. Щетка с колебательным движением кольцевых держателей работает следующим образом. При включении двигателя 4 его вал через зубчатое колесо 16 вращает зубчатое колесо 17 и кривошип 15. С помощью вилок 20 и 21 вращение плеч 18 и 19 кривошипа 15 преобразуется в противофазное колебательное движение коаксиальных валов 22 и 23. Поскольку нечетные держатели 10 щетины пальцами 24 связаны с внешним валом 23, то все они колеблются в каждый момент времени в одном направлении. Четные держатели 12 щетины связанные пальцами 25 с внутренним валом 22 в этот же момент времени поворачиваются в противоположном направлении. Таким образом, соседние кольцевые держатели щетины 10 и 12 в каждый момент времени совершают угловые перемещения в противоположном друг другу направлении. При движении головки щетки с помощью руки в продольном направлении, щетинки по отношению к зубам будут совершать поочередное движение вверх и вниз, обеспечивая тем самым оптимальное с точки зрения эффективности чистки движение. Второй вариант щетки при той же длине щетины будет иметь несколько больший радиальный размер головки из-за того, что щетина расположена по всему периметру кольцевого держателя. Такая щетка в тех же пропорциях изображена на фиг. 5. Щетка также содержит рукоятку 1 с двигателем (на фиг. 5 двигатель не показан), цилиндрическую шейку 2 и головку 3. Головка содержит защитный экран 5, с торцевыми стенками 6 и 7 (см. фиг. 5 и 6). Экран 5 открыт с одной стороны. Экран торцами 6 и 7 жестко закреплен на цилиндрической шейке 2. Внутри экрана на шейке 2 посажены кольцевые держатели 8 щетины, которые подразделяются на четные 10 и нечетные 12. Щетина 9 равномерно расположена по всей поверхности кольцевых держателей 8 и вытянута радиально наружу. При обеспечении нормальной плотности щетины на ее концах, плотность щетины у поверхности колец 8 значительно меньше, чем у ершиковых щеток, и её гораздо проще промывать. Кольцевые держатели щетины расположены вдоль одной оси и состыкованы друг с другом с помощью подвижных уплотнений. Подвижное уплотнение соседних держателей здесь выполнено также в виде ласточкиного хвоста, т.е. кольцевые выступы 11 треугольного поперечного сечения на торцах четных держателей 10 сопрягаются с кольцевыми впадинами 13 аналогичной формы на нечетных держателях 12. Таким же уплотнением сопрягаются крайние кольцевые держатели с торцами 6 и 7 защитного экрана 5. Как и в предыдущем случае, кольцевые держатели 10 и 12 вместе с уплотнениями и торцами 6 и 7 защитного экрана 5 образуют герметичный корпус 14, в котором размещены элементы привода. Для приведения держателей во вращение внутренняя поверхность всех кольцевых держателей 8 выполнена в виде зубчатого колеса внутреннего зацепления 32. Вращательный привод этой щетки (см. схему на фиг. 7) представляет собой два параллельных вала 27 и 28, один из которых вращается непосредственно от вала двигателя 4, а другой через зубчатые колеса 29 и 30 вращается в противоположном направлении. На валу 27 в герметичной полости 14 напротив нечетных держателей 10 закреплены шестерни 31. Шестерни 31 зацепляются с колесами 32 нечетных держателей 10 через окна 33 в цилиндрической шейке 2. На валу 28 напротив четных держателей 12 закреплены шестерни 34. Эти шестерни входят в зацепление с колесами 32 четных держателей 12 через такие же окна 35.
Работает этот вариант щетки следующим образом. При включении двигателя 4 валы 27 и 28 вращаются в противоположные стороны. Посредством шестерен 34 вал 28 вращает все четные кольцевые держатели щетины 12. Вал 27 через шестерни 31 вращает в противоположную сторону все нечетные кольцевые держатели 12. Таким образом, соседние кольца со щетинками вращаются в противоположные стороны. Экран 5 закрывает противоположную нерабочую поверхность головки 3 щетки и предохраняет мягкие ткани ротовой полости от воздействия щетины. При движении головки 3 щетки вручную вдоль зубов, каждый зуб испытывает поочередное очищающее движение щетинок вверх и вниз вдоль зуба. Т.е. осуществляется наиболее эффективное движение щетины с точки зрения качества очистки зубов. Все детали и элементы механизма привода держателей щетины надежно и достаточно просто герметизированы, и не испытывают вредных воздействий воды и зубной пасты. В заявке в качестве подвижного уплотнения между кольцевыми держателями описано лабиринтное уплотнение в форме ласточкиного хвоста. Следует отметить, что вместо него может применяться лабиринтное уплотнение любой другой формы, а также любые другие известные уплотнения подвижных соединений, удовлетворяющие таким требованиям, как простота и надежность. Таким образом, разработаны механические щетки, имеющие достаточно простую конструкцию при надежной герметизации двигателя и элементов привода. Их испытания показали высокую эффективность чистки зубов.

Claims

Формула изобретения
1. Механическая зубная щетка, содержащая расположенные вдоль одной оси рукоятку с двигателем, шейку и головку, в которых расположен механизм привода, головка выполнена в виде открытого с одной стороны защитного экрана, в котором установлены держатели щетины, выполненные с возможностью углового перемещения в противоположные стороны вокруг оси, расположенной вдоль продольной оси щетки, отличающаяся тем, что держатели щетины, число которых четное, выполнены в форме отдельных колец с радиальным расположением щетины, кольца расположены вдоль одной оси и состыкованы торцами друг с другом и с защитным экраном с помощью подвижных уплотнений так, что они образуют герметичный корпус для механизма привода держателей щетины.
2. Механическая зубная щетка по п. 1 отличающаяся тем, что кольцевые держатели щетины выполнены с возможностью периодического углового перемещения, щетина установлена только на части кольцевой поверхности держателей, обращенной к открытой стороне защитного экрана, а механизм привода выполнен обеспечивающим угловые колебания кольцевых держателей.
3. Механическая зубная щетка по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевые держатели щетины выполнены с возможностью непрерывного углового перемещения, и механизм привода обеспечивает их непрерывное вращение, т.е. является вращательным приводом.
4. Угловой колебательный механизм привода для механической щетки по п. 2, содержащий кривошип, соединенный с выходным валом двигателя, две вилки, связанные с обоими коленами кривошипа, и два коаксиальных вала, связанные каждый с соответствующей вилкой, и проходящих вдоль оси головки зубной щетки, каждый из валов в головке щетки по длине имеет радиальные пальцы, входящие в зацепление с кольцевыми держателями щетины через один, при этом пальцы внутреннего вала проходят к соответствующим держателям через дуговые окна на боковой поверхности наружного вала.
5. Вращательный механизм привода для механической щетки по п. 3, содержащий два параллельных вала, связанных с валом двигателя через зубчатые колеса с вращением их в противоположные стороны и проходящих в головку внутри шейки, зубчатые колеса внутреннего зацепления, выполненные на внутренней поверхности кольцевых держателей щетины, шестерни, посаженные на валах так, что шестерни одного вала зацепляются с зубчатыми колесами внутреннего зацепления четных кольцевых держателей щетины, а шестерни другого вала зацепляются с зубчатыми колесами внутреннего зацепления нечетных кольцевых держателей щетины.
PCT/RU2010/000198 2009-05-04 2010-04-26 Механическая зубная щетка и механизм её привода (варианты) WO2010128894A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/138,943 US8683639B2 (en) 2009-05-04 2010-04-26 Mechanical toothbrush and drive mechanism therefor (embodiments)
EP10772317A EP2428183A4 (en) 2009-05-04 2010-04-26 MECHANICAL TOOTHBRUSH AND DRIVE MECHANISM

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009117006 2009-05-04
RU2009117006/14A RU2412672C2 (ru) 2009-05-04 2009-05-04 Механическая зубная щетка и механизм ее привода (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010128894A1 true WO2010128894A1 (ru) 2010-11-11

Family

ID=43050252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000198 WO2010128894A1 (ru) 2009-05-04 2010-04-26 Механическая зубная щетка и механизм её привода (варианты)

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8683639B2 (ru)
EP (1) EP2428183A4 (ru)
RU (1) RU2412672C2 (ru)
WO (1) WO2010128894A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8434183B2 (en) * 2010-08-13 2013-05-07 Braun Gmbh Brush section for an electric toothbrush
US10251472B1 (en) 2016-05-23 2019-04-09 Dana P. Hervig Infinity brush
CN107080602B (zh) * 2017-06-06 2022-03-15 浙江金达电机电器有限公司 一种同心双轴机芯及使用该机芯的电动牙刷

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163300A (en) 1978-03-01 1979-08-07 Quint Hugh D Electric toothbrush
WO1984002833A1 (en) * 1983-01-27 1984-08-02 Orvar Larsson Toothbrush
US5070567A (en) 1989-12-15 1991-12-10 Neta Holland Electrically-driven brush
EP0488971A2 (en) 1990-11-30 1992-06-03 Renzo Giunti Toothbrush with rotating brushes
RU1808297C (ru) * 1990-10-19 1993-04-15 A.M. Мовсес н и В.М. Таран Зубна щетка
US5864911A (en) 1993-10-26 1999-02-02 Patrick Arnoux Toothbrush with a dual rotary brushing system
WO2003103531A1 (en) 2002-06-11 2003-12-18 The Procter & Gamble Company High efficiency electric toothbrush
WO2004080330A1 (en) 2003-03-10 2004-09-23 The Procter & Gamble Company Electric toothbrushes
WO2004093718A1 (de) 2003-04-22 2004-11-04 Trisa Holding Ag Bürstenkopf für eine elektrozahnbürste
RU2240714C2 (ru) * 2000-07-18 2004-11-27 Тцафрир БЕН-АРИ Зубная щетка с преобразованием продольного движения в боковое
RU2270638C2 (ru) 1999-08-25 2006-02-27 Проктер энд Гэмбл Интернешнел Оперейшенс СА Электрическая зубная щетка
CN2808083Y (zh) * 2005-05-24 2006-08-23 王湘军 电动保健牙刷
RU2300344C2 (ru) 2001-11-06 2007-06-10 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Мультиподвижная зубная щетка
RU2314775C2 (ru) 2003-04-23 2008-01-20 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Электрическая зубная щетка
CN201044776Y (zh) * 2007-04-06 2008-04-09 瑞斯·尤丁·阿曼德 电动牙刷

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1517320A (en) * 1923-03-12 1924-12-02 Stoddart John Pendreigh Toothbrush
FR934142A (fr) * 1946-10-03 1948-05-12 Brosse à dents électrique
US2628377A (en) * 1950-03-21 1953-02-17 Floyd M Cockriel Mechanical toothbrush
DE3544256A1 (de) * 1985-12-14 1987-06-19 Braun Ag Zahnbuerste mit elektromotorischem antrieb
CA1320798C (en) * 1989-09-29 1993-08-03 Gerald Winiewski Rotary toothbrush
US5077855A (en) * 1990-06-05 1992-01-07 Emilio Ambasz Motor-driven toothbrush
US5259083A (en) * 1992-09-24 1993-11-09 1008335 Ontario Inc. Mechanical toothbrush
CN2294034Y (zh) * 1995-11-01 1998-10-14 毅华工程有限公司 机械驱动式牙刷
CA2803801C (en) * 2007-02-02 2015-06-16 The Gillette Company Brush section for an electric toothbrush

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163300A (en) 1978-03-01 1979-08-07 Quint Hugh D Electric toothbrush
WO1984002833A1 (en) * 1983-01-27 1984-08-02 Orvar Larsson Toothbrush
US5070567A (en) 1989-12-15 1991-12-10 Neta Holland Electrically-driven brush
RU1808297C (ru) * 1990-10-19 1993-04-15 A.M. Мовсес н и В.М. Таран Зубна щетка
EP0488971A2 (en) 1990-11-30 1992-06-03 Renzo Giunti Toothbrush with rotating brushes
US5864911A (en) 1993-10-26 1999-02-02 Patrick Arnoux Toothbrush with a dual rotary brushing system
RU2270638C2 (ru) 1999-08-25 2006-02-27 Проктер энд Гэмбл Интернешнел Оперейшенс СА Электрическая зубная щетка
RU2240714C2 (ru) * 2000-07-18 2004-11-27 Тцафрир БЕН-АРИ Зубная щетка с преобразованием продольного движения в боковое
RU2300344C2 (ru) 2001-11-06 2007-06-10 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Мультиподвижная зубная щетка
WO2003103531A1 (en) 2002-06-11 2003-12-18 The Procter & Gamble Company High efficiency electric toothbrush
WO2004080330A1 (en) 2003-03-10 2004-09-23 The Procter & Gamble Company Electric toothbrushes
RU2318471C2 (ru) 2003-03-10 2008-03-10 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Электрическая зубная щетка
WO2004093718A1 (de) 2003-04-22 2004-11-04 Trisa Holding Ag Bürstenkopf für eine elektrozahnbürste
RU2314775C2 (ru) 2003-04-23 2008-01-20 Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани Электрическая зубная щетка
CN2808083Y (zh) * 2005-05-24 2006-08-23 王湘军 电动保健牙刷
CN201044776Y (zh) * 2007-04-06 2008-04-09 瑞斯·尤丁·阿曼德 电动牙刷

Also Published As

Publication number Publication date
US20120042459A1 (en) 2012-02-23
RU2009117006A (ru) 2010-11-10
RU2412672C2 (ru) 2011-02-27
EP2428183A1 (de) 2012-03-14
EP2428183A4 (en) 2012-10-31
US8683639B2 (en) 2014-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2299042C2 (ru) Зубная щетка с приводом
US5448792A (en) Toothbrush
US8316496B2 (en) Dental hygiene device
KR100745842B1 (ko) 전동칫솔
US8966698B2 (en) Brush head for an electric toothbrush
KR20150100484A (ko) 전동칫솔용 브러쉬 헤드
EP0628291B1 (en) Toothbrush
KR101407005B1 (ko) 전동 칫솔용 칫솔헤드
GB2237505A (en) Powered brush
RU2412672C2 (ru) Механическая зубная щетка и механизм ее привода (варианты)
KR20100056578A (ko) 세개의 회전칫솔부재를 갖는 전동칫솔
KR101428934B1 (ko) 잇몸 마사지 겸용 전동 칫솔
WO2011044858A1 (en) Rotary head of electric toothbrush
CA2982650C (en) An improved toothbrush
KR20110118276A (ko) 전동칫솔용 칫솔모 헤드
KR101221770B1 (ko) 전동칫솔용 칫솔모 헤드 조립체
KR200394926Y1 (ko) 전동칫솔
RU2596884C2 (ru) Электрическая зубная щетка и ее щеточная головка с щеточным элементом для множества движений
CN211381907U (zh) 一种转动式电动牙刷头
CN110973808A (zh) 一种半自动摆动刷毛牙刷
KR101184617B1 (ko) 칫솔
KR200326599Y1 (ko) 전동칫솔
KR100529409B1 (ko) 회동칫솔
KR20230000369U (ko) 길이가 다른 칫솔모들이 교대로 배열된 칫솔
KR200235696Y1 (ko) 전동 칫솔

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10772317

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13138943

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010772317

Country of ref document: EP