зубная щетка с улучшенной фиксацией пучков и фиксирующей проволокой

Формула изобретения

1. Зубная щетка, содержащая: ручку;

головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую, по меньшей мере,

одно отверстие для пучка, проходящее в головку с поверхности;

по меньшей мере, один пучок щетинок, помещенный в отверстие для пучка; и

латунную скобку, расположенную в отверстии для пучка, закрепляя пучок щетинок в отверстии для пучка, и имеющую продольную ось и первую основную поверхность, при этом в первой основной поверхности образовано множество, по существу, параллельных канавок, каждая из которых проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края латунной скобки к верхнему краю латунной скобки, при этом прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом 40-70°.

2. Зубная щетка по п.1, в которой пучок щетинок является, по существу, U-образным и имеет изогнутый участок и прямолинейные участки, причем U-образный пучок щетинок закреплен в отверстии для пучка посредством латунной скобки таким образом, что прямолинейные участки проходят вверх и выступают из отверстия для пучка, а латунная скобка расположена между прямолинейными участками и над изогнутым участком латунной скобки.

3. Зубная щетка по п.1, в которой острый угол составляет приблизительно 60°.

4. Зубная щетка по п.1, в которой скобка имеет толщину, а канавки имеют глубину, составляющую не более одной трети толщины скобки.

5. Зубная щетка по п.1, в которой латунная скобка представляет собой плоскую проволоку, имеющую, по существу, прямоугольное поперечное сечение.

6. Зубная щетка по п.1, в которой канавки расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и занимают, по существу, всю первую основную поверхность.

7. Зубная щетка по п.6, в которой соседние канавки располагаются на расстоянии 0,29-0,31 мм друг от друга.

8. Зубная щетка по п.6, в которой канавки имеют ширину 0,09-0,10 мм.

9. Зубная щетка по п.6, в которой канавки имеют глубину 0,09-0,10 мм.

10. Зубная щетка по п.1, в которой латунная скобка содержит вторую основную поверхность, противоположную первой основной поверхности, причем только первая основная поверхность содержит канавки, а вторая основная поверхность является, по существу, плоской и не имеет канавок.

11. Зубная щетка по п.1, в которой отверстие для пучка имеет центральную ось, причем продольная ось скобки, по существу, перпендикулярна центральной оси отверстия для пучка.

12. Зубная щетка, содержащая:

ручку;

головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую, по меньшей мере,

одно отверстие для пучка, проходящее в головку от поверхности;

по меньшей мере, один пучок щетинок, помещенный в отверстие для пучка;

скобку, расположенную в отверстии для пучка, закрепляя пучок щетинок в отверстии для пучка, причем скобка имеет продольную ось, первую основную поверхность и вторую основную поверхность;

первую совокупность, по существу, параллельных канавок, образованных в первой основной поверхности скобки, причем каждая из канавок в первой совокупности проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки и наклонена снизу вверх от первого бокового края скобки ко второму боковому краю скобки, причем прямолинейная ось первой совокупности канавок пересекает продольную ось под первым острым углом; и

вторую совокупность, по существу, параллельных канавок, образованных во второй основной поверхности скобки, причем каждая из канавок во второй совокупности проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки и наклонена снизу вверх от второго бокового края скобки к первому боковому краю скобки, причем прямолинейная ось второй совокупности канавок пересекает продольную ось под вторым острым углом.

13. Зубная щетка по п.12, в которой первый острый угол составляет 40 - 70°, и второй острый угол составляет 40 - 70°.

14. Зубная щетка по п.13, в которой первый и второй острые углы составляют приблизительно 60°.

15. Зубная щетка по п.12, в которой скобка представляет собой плоскую латунную проволоку.

16. Зубная щетка по п.12, в которой канавки первой и второй совокупности располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и соответственно занимают, по существу, полностью первую и вторую основные поверхности.

17. Зубная щетка, содержащая:

ручку;

головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую, по меньшей мере,

одно отверстие для пучка, проходящее в головку от поверхности;

по меньшей мере, один пучок щетинок, помещенный в отверстие для пучка; и

скобку, расположенную в отверстии для пучка, закрепляя пучок щетинок в отверстии для пучка, и имеющая продольную ось и первую основную поверхность, при этом в первой основной поверхности образовано множество, по существу, параллельных канавок, каждая из которых проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки, при этом прямолинейная ось пресекает продольную ось под острым углом; и

каждая из канавок имеет ширину, и соседние канавки располагаются на расстоянии друг от друга, при этом отношение этого расстояния к ширине составляет 3,0-4,0.

18. Зубная щетка по п.17, в которой острый угол составляет 40 - 70°.

19. Зубная щетка по п.18, в которой скобка выполнена из латуни.

20. Устройство с ручкой, содержащее:

ручку;

головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее в головку от поверхности;

по меньшей мере, один чистящий элемент, помещенный в отверстие; и скобку, помещенную в отверстие, закрепляя чистящий элемент в отверстии для пучка, и имеющую продольную ось и первую основную поверхность, причем в первой основной поверхности образовано множество расположенных на расстоянии друг от друга канавок, при этом каждая из канавок проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки, и прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом 40 - 70°.

21. Устройство с ручкой по п.20, в котором множество канавок проходят, по существу, параллельно друг другу.

22. Скобка для фиксации чистящих элементов в устройстве с ручкой, представляющая собой плоскую проволоку, имеющую продольную ось и первую основную поверхность, при этом в первой основной поверхности образовано множество расположенных на расстоянии друг от друга канавок, каждая из которых проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края плоской проволоки к верхнему краю плоской проволоки, при этом прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом 40 - 70°.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к щеткам, главным образом к зубным щеткам, и, в частности, к улучшенной конструкции фиксирующего устройства или скобки для фиксации пучков щетинок в головке щетки.

Предшествующий уровень техники

При традиционном процессе изготовления щеток, в особенности зубных щеток, щетки изготавливаются посредством литьевого формования под давлением с полыми отверстиями для пучка в головке зубной щетки. Отверстия для пучка могут также быть просверлены после литьевого формования под давлением, а также первоначально выполнены в головке одновременно с процессом литьевого формования под давлением. На втором этапе U-образные пучки щетинок вставляются в отверстия в головке. Каждый пучок щетинок удерживается на месте посредством пластинчатой скобки, которая шире, чем отверстие для пучка, таким образом, что когда скобка используется для введения U-образных пучков щетинок в отверстие для пучка, края скобок слегка прорезают и деформируют поверхности отверстия. Давление окружающего пластика на скобку и возникающее в результате трение покоя вносит вклад в силы, удерживающие скобку на месте. Однако существуют некоторые проблемы, связанные со щетками, изготовленными таким способом. В частности, отдельные щетинки или даже полностью пучки щетинок могут время от времени выпадать из отверстий для пучка во время чистки зубов пользователем. Скобка или фиксирующее устройство предшествующего уровня техники справляется с этими проблемами множеством способов. Однако надежное закрепление пучков щетинок в отверстиях для пучка должно соотноситься с другими соображениями, например стоимостью материалов и возможностью массового изготовления изделия.

Со временем стали доступными скобки зубных щеток прямоугольного типа, в которых по меньшей мере в одной из их основных поверхностей обеспечиваются параллельные горизонтальные канавки (то есть канавки, проходящие параллельно продольной оси скобки), что, как было установлено, придало скобке большую устойчивость к отделению от своего отверстия для щетинок, по сравнению со скобками с гладкими поверхностями.

Также были разработаны скобки, имеющие закругленные края, которые исключают и/или минимизируют проблему ослабления пучков и возможного разрыва волосков или щетинок в области U-образного изгиба. В такой закругленной конструкции зона или область контакта между нижним краем скобки и волоском щетинки находится близко от U-образного изгиба на изогнутом участке каждого пучка. В свою очередь это дает возможность ввести скобки глубже в головку и таким образом к каждому U-образному пучку может быть приложена большая и более подходящая сила без разрезания или повреждения волосков.

Позже в уровень техники были введены скобки, имеющие особый рисунок канавок на основных поверхностях скобок для лучшего удержания, включающие в себя скошенную конфигурацию параллельных канавок.

В уровне техники были раскрыты скобки, выполненные из материалов, обладающих олигодинамическим действием. Такие олигодинамические скобки имеют гладкие основные поверхности и выполнены из материалов, обладающих олигодинамическим действием, например из кадмия, серебра, латуни, меди, нержавеющей стали, титана и ртути.

Обычно скобки зубной щетки выполняются из нейзильбера. Из-за затрат, связанных с нейзильбером, давно существует потребность в создании скобок из более дешевых металлов, например латуни. Хотя основная концепция использования латунной скобки была раскрыта, при испытаниях и в эксперименте было доказано, что только создание и использование плоскогранной латунной скобки не может быть использовано для обеспечения эффективной фиксации пучка при изготовлении зубных щеток. Более того, только применение известных рисунков канавок также оказалось неэффективным.

Сущность изобретения

В одном аспекте настоящее изобретение представляет собой скобку, имеющую оптимизированный рисунок канавок на по меньшей мере одной из ее основных поверхностей. Оптимизированный рисунок канавок делает возможным создание скобок из материала, который является более рентабельным, чем нейзильбер, например латуни, и при этом по-прежнему обеспечивается необходимое удержание пучков для использования в конкурентоспособной зубной щетке.

В одном таком варианте осуществления изобретение может представлять собой зубную щетку, содержащую ручку; головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую по меньшей мере одно отверстие для пучка, уходящее в головку с поверхности; по меньшей мере один пучок щетинок, расположенный в отверстии для пучка; и латунную скобку, расположенную в отверстии для пучка, удерживающую пучок щетинок в отверстии для пучка, причем латунная скобка имеет продольную ось и первую основную поверхность, причем в первой основной поверхности образовано множество по существу параллельных канавок, при этом каждая из канавок проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края латунной скобки к верхнему краю латунной скобки, причем прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом 40-70 градусов.

В другом аспекте настоящее изобретение представляет собой скобку, имеющую скошенный рисунок канавок, образованных в обеих основных поверхностях скобки. Наклон скошенного рисунка канавок для каждой основной поверхности подбирается таким образом, что рисунки на обеих поверхностях действуют дополняющим и согласующим образом для улучшения фиксации пучка.

В одном таком варианте осуществления изобретение представляет собой зубную щетку, содержащую ручку; головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую по меньшей мере одно отверстие для пучка, уходящее в головку с поверхности; по меньшей мере один пучок щетинок, помещенный в отверстие для пучка; скобку, расположенную в отверстии для пучка, удерживающую пучок щетинок в отверстии для пучка, причем скобка имеет продольную ось, первую основную поверхность и вторую основную поверхность; первую совокупность по существу параллельных канавок, образованных в первой основной поверхности скобки, причем каждая из канавок в первой совокупности проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки и скошена вверх от первого бокового края скобки ко второму боковому краю скобки, при этом прямолинейная ось первой совокупности канавок пересекает продольную ось под первым острым углом; и вторую совокупность по существу параллельных канавок, образованных во второй основной поверхности скобки, при этом каждая из канавок во второй совокупности проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки и скошена вверх от второго бокового края скобки к первому боковому краю скобки, причем прямолинейная ось второй совокупности канавок пересекает продольную ось под вторым острым углом.

В еще одном аспекте изобретение представляет собой зубную щетку, содержащую ручку; головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую по меньшей мере одно отверстие для пучка, уходящее в головку с поверхности; по меньшей мере один пучок щетинок, расположенный в отверстии для пучка; скобку, расположенную в отверстии для пучка, удерживающую пучок щетинок в отверстии для пучка, причем скобка имеет продольную ось и первую основную поверхность, причем в первой основной поверхности образовано множество по существу параллельных канавок, при этом каждая из канавок проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки, причем прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом; и каждая из канавок имеет ширину, и соседние канавки находятся на расстоянии друг от друга, причем отношение расстояния к ширине составляет 3,0 и 4,0.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение может представлять собой приспособление с ручкой, содержащее ручку; головку, соединенную с указанной ручкой и имеющую по меньшей мере одно отверстие, уходящее в головку с поверхности; по меньшей мере один чистящий элемент, расположенный в отверстии; и скобку, расположенную в отверстии, удерживающую чистящий элемент в отверстии для пучка, причем скобка имеет продольную ось и первую основную поверхность, причем в первой основной поверхности образовано множество расположенных на расстоянии друг от друга канавок, при этом каждая из канавок проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края скобки к верхнему краю скобки, при этом прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом 40-70 градусов.

В другом аспекте изобретение может представлять собой скобку для фиксации чистящих элементов внутри устройства с ручкой, причем скобка содержит плоскую проволоку, имеющую продольную ось и первую основную поверхность, при этом в первой основной поверхности образовано множество расположенных на расстоянии друг от друга канавок, причем каждая из канавок проходит вдоль прямолинейной оси от нижнего края плоской проволоки к верхнему краю плоской проволоки, при этом прямолинейная ось пересекает продольную ось под острым углом 40-70 градусов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид спереди в перспективе скобки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - вид спереди скобки, изображенной на фиг.1.

Фиг.3 - вид сверху скобки, изображенной на фиг.1.

Фиг.4 - вид спереди головки зубной щетки, включающей в себя скобки, изображенные на фиг.1, для фиксации чистящих элементов, представленных в виде пучков щетинок.

Фиг.5 - вид в разрезе головки зубной щетки по линии V-V фиг.4.

Фиг.6 - вид в разрезе головки зубной щетки по линии VI-VI фиг.4.

Фиг.7 - вид спереди в перспективе скобки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - вид спереди скобки, изображенной на фиг.7.

Фиг.9 - вид сзади скобки, изображенной на фиг.7.

Фиг.10A - таблица экспериментальных данных для фиксации пучка у первого типа зубной щетки, использующего Ag-Ni скобки, имеющие продольные канавки.

Фиг.10B - график экспериментальных данных таблицы, изображенной на фиг.10A.

Фиг.11A - таблица экспериментальных данных для фиксации пучка у первого типа зубной щетки, использующей латунные скобки, имеющие наклонные канавки, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11B - график экспериментальных данных таблицы, изображенной на фиг.11A.

Фиг.12A - таблица экспериментальных данных для фиксации пучка у второго типа зубной щетки, использующей Ag-Ni скобки, имеющие продольные канавки.

Фиг.12B - график экспериментальных данных таблицы, изображенной на фиг.12A.

Фиг.13A - таблица экспериментальных данных для фиксации пучка у второго типа зубной щетки с использованием латунных скобок, имеющих наклонные канавки, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13B - график экспериментальных данных таблицы, изображенной на фиг.13A.

Фиг.14A - таблица экспериментальных данных для фиксации пучка у третьего типа зубной щетки с использованием Ag-Ni скобок, имеющих продольные канавки.

Фиг.14B - график экспериментальных данных таблицы, изображенной на фиг.14A.

Фиг.15A - таблица экспериментальных данных для фиксации пучка у третьего типа зубной щетки с использованием латунных скобок, имеющих наклонные канавки, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15B - график экспериментальных данных таблицы, изображенной фиг.15A.

Подробное описание чертежей

На взятых вместе фиг.1-3 представлена скобка 100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Скобка 100 представляет собой уплощенный отрезок проволоки, который используется как фиксирующее устройство в щетке, обычно зубной щетке, для фиксации U-образных пучков щетинок в отверстиях для пучка, созданных в головке приспособления с ручкой, например зубной щетки. Скобка 100 имеет по существу прямоугольное сечение (и в продольном, и в поперечном направлении) и вытянута вдоль продольной оси A-A. Разумеется, при создании скобки могут быть использованы другие формы.

Скобка 100 ограничена периметром, содержащим верхний край 10, нижний край 11, первый боковой край 12 и второй боковой край 13. Скобка 100 имеет длину L, высоту H и толщину t. Длина L скобки 100 зависит от размера отверстия для пучка, в которое она будет вставляться, но предпочтительно лежит в диапазоне 2,09-2,13 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 2,11 миллиметра для отверстия для пучка диаметром 1,70 мм. Высота H скобки 100 также зависит от размеров того, где она будет использоваться, но предпочтительно лежит в диапазоне 1,49-1,51 миллиметра, наиболее предпочтительно приблизительно 1,50 миллиметра для отверстия для пучка диаметром 1,70 мм. Аналогично, толщина t скобки 100 также зависит от того, где она будет использоваться, но предпочтительно лежит в диапазоне 0,24-0,26 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 0,25 мм. Изобретение, однако, не ограничено этим во всех вариантах осуществления и могут использоваться другие размеры. Точные размеры в любом конечном изделии будут задаваться размером отверстия для пучка, типом и размером пучков щетинок, типом щетки, в которой используются скобки, и т.д. Кроме того, хотя скобка 100 представлена имеющей полную одинаковую толщину t, высоту H и длину L, один или более из этих размеров могут сужаться и/или иметь неправильную форму.

В проиллюстрированном варианте осуществления края 10-13 скобки 100 являются по существу плоскими. Однако в других вариантах осуществления один или более краев 10-13 могут иметь форму, подходящую для обеспечения дополнительной фиксации пучка и/или уменьшения давления на изгибе пучка щетинок. Например, боковые края 12-13 могут быть зубчатыми, заостренными или иметь шипы, при этом нижний край 11 может быть закругленным.

Скобка 100 дополнительно содержит первую основную поверхность 20 и вторую основную поверхность 21. Вторая основная поверхность 21 расположена напротив первой основной поверхности 20 таким образом, что скобка 100 представляет собой плоскую прямоугольную пластинчатую структуру. Первая основная поверхность 20 включает в себя первую совокупность канавок 30, образованную в первой основной поверхности 20 и занимающую ее по существу полностью. Все канавки 30 расположены таким образом, чтобы быть по существу параллельными друг другу, и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах осуществления, однако, все канавки 30 могут не быть по существу параллельны друг другу и расстояния между соседними канавками могут меняться или нерегулярным образом, или в зависимости от расстояния от одного или обоих боковых краев 12-13.

В результате того, что канавки 30 располагаются на расстоянии друг от друга, между соседними канавками 30 образуется непрерывный гребень 31, предпочтительно этот гребень 31 представляет собой вытянутую полосу и не разделен на части. Другими словами, предпочтительно, чтобы первая основная поверхность 20 не содержала канавок, пересекающихся друг с другом. Попросту говоря, рисунок канавок на первой основной поверхности 20 предпочтительно не имеет пересекающихся канавок.

Для иллюстрируемого предпочтительного варианта осуществления канавки 30 имеют прямолинейную форму, причем каждая проходит вдоль оси B-B канавок. В других вариантах осуществления канавки 30, однако, могут быть искривленными, зигзагообразными или иметь неправильную форму.

Канавки 30 предпочтительно расположены друг от друга на расстоянии D, составляющем 0,29-0,31 мм, и наиболее предпочтительно приблизительно 0,30 мм. Канавки 30 предпочтительно имеют ширину W 0,09-0,11 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 0,10 мм. В одном варианте осуществления предпочтительно, чтобы отношение расстояния D к ширине W находилось в диапазоне 3,0-4,0, наиболее предпочтительно составляло 3,0. Канавки 30 имеют глубину 0,09-0,11 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 0,11 мм. Точные размеры канавок и их рисунок, однако, могут в значительной степени изменяться и не рассматриваются как ограничение настоящего изобретения, если только это не изложено конкретно в формуле. Однако в одном варианте осуществления глубина канавки 30 составляет предпочтительно не больше чем одна треть толщины t скобки 100. Было обнаружено, что выполнение канавок 30 с глубиной более одной трети толщины t приводит к нежелательной деформации проволоки/скобки 100.

Канавки 30 проходят по всей высоте H скобки 100, от нижнего края 11 к верхнему краю 10. На первой основной поверхности 20 скобки 100 канавки 30 ориентированы таким образом, чтобы они были наклонены относительно продольной оси A-A.

Иными словами, ось канавки B-B каждой из канавок 30 образует непрямой угол с продольной осью A-A скобки 100. Более конкретно, ось канавок B-B канавок 30 пересекает продольную ось A-A под острым углом , который выбирается специально для обеспечения достаточной фиксации пучка и для сохранения структурной целостности скобки 100 при вставке в зубную щетку. Было с удивлением и неожиданно обнаружено, что острый угол играет определяющую роль в достижении требуемой цели улучшения фиксации пучка, в зависимости также от металла, из которого выполнена конструкция. Также было найдено, что угол рисунка канавки делает возможным использование более дешевых и/или более мягких металлов без возникновения нежелательной деформации и/или скручивания проволоки. Выбранный металл, однако, не должен быть настолько мягким, чтобы нанесение рисунка канавок вызывало нежелательную деформацию и скручивание. Например, было найдено, что в большинстве случаев алюминий является неподходящим. В одном желательном варианте осуществления для скобки 100 выбирается металл, который имеет твердость по Бринеллю меньше, чем у нейзильбера, и больше, чем у алюминия.

В результате экспериментирования было обнаружено, что для создания скобки 100, которая выполняется соответствующим образом из латуни, острый угол должен составлять 40-70 градусов, более предпочтительно 55 и 65 градусов, наиболее предпочтительно приблизительно 60 градусов. Когда острый угол составляет менее 40 градусов для латуни, проволока имеет склонность деформироваться и сворачиваться. Однако, когда угол составляет более 70 градусов для латуни, трудно нанести наклонный рисунок канавок. Более того, когда острый угол канавки лежит в желательном диапазоне, эксперименты, использующие разрушающие испытания зубных щеток, показывают, что при сравнении с другими имеющими или не имеющими канавки фиксирующими устройствами фиксация пучка неожиданно возросла до 25%.

Канавки 30 ориентированы на первой основной поверхности 20 как наклоненные по направлению вверх от нижнего края 11 к верхнему краю 10, проходя от первого бокового края 12 ко второму боковому краю 13. Разумеется, канавки 30 могут быть расположены так, что наклонены по направлению вверх в противоположном направлению, например, от нижнего края 11 к верхнему краю 10, проходя от второго бокового края 13 к первому боковому краю 12. Вторая основная поверхность 21 скобки 100 представляет собой предпочтительно гладкую поверхность, которая является по существу не имеющей канавок или других геометрических элементов. В других вариантах осуществления (как будет рассмотрено ниже для фиг.7-9) вторая основная поверхность 21 может также иметь рисунок канавок.

Канавки 30 могут быть выполнены посредством прокатки или штамповки листа латуни посредством штампа и последующим разрезанием листа на требуемые полосы, которые затем режутся для образования скобок 100.

На фиг.4-6 совместно проиллюстрирована зубная щетка 200, в которой каждый из пучков 50 щетинок закреплен в отверстиях 215 для пучка посредством одной из скобок 100. Хотя проиллюстрированы пучки 50 щетинок, могут использоваться другие чистящие элементы, включающие в себя эластомерные пальцеобразные выступы, волокна и т.д. Зубная щетка 200 содержит головку 210 и суженный участок 220, который переходит в удлиненную ручку. В передней поверхности 211 головки 210 образовано множество отверстий 215 для щетинок. Головка 210 обычно выполнена из твердого пластика, например полипропилена.

Каждое из множества отверстий 215 для щетинок в головке зубной щетки 210 проходит сверху вниз от передней поверхности 211 головки 210 вдоль центральной оси C-C. Отверстия 215 для пучка предпочтительно представляют собой круглые отверстия в головке 210. Отверстия 215 для пучка, разумеется, могут, если требуется, иметь другие формы.

При изготовлении пучки 50 щетинок согнуты в U-образную форму и закреплены в отверстиях 215 для пучка посредством скобок 100. Скобки 100 вводятся в отверстия 215 для пучка таким образом, чтобы каждый пучок 50 щетинок изгибался U-образно и содержал изогнутый участок 51 и два прямолинейных участка 52, 53. Прямолинейные участки 52, 53 пучков 50 щетинок проходят снизу вверх и выходят из отверстий 215 и располагаются над передней поверхностью 211 головки 210. Изгиба или изогнутого участка 51 пучка 50 щетинок касается нижний край 11 скобки 100, в то время как два прямолинейных участка 52, 53 проходят вверх и образуют видимые щетинки зубной щетки.

Два боковых края 12-13 каждой скобки 10 слегка заходят в противоположные боковые стенки каждого отверстия 215. Угловая ориентация плоскости, которая содержит каждую скобку 100, не является значимой, то есть скобка 100 может быть вставлена путем ее поворота вокруг своей центральной вертикальной оси до вставки на любой угол, отличный от угловой ориентации приблизительно в 45 градусов, с получением любой требуемой ориентации. Предпочтительным является, однако, чтобы скобки 100 были помещены в отверстия 215 для пучка таким образом, чтобы продольная ось A-A скобок 100 была бы по существу перпендикулярна центральной оси C-C отверстий 215 для пучка.

На фиг.7-9 совместно проиллюстрирована скобка 100A согласно второму варианту осуществления изобретения. Основная конструкция скобки 100A идентична таковой у скобки 100. Таким образом, для определения соответствующих компонентов и признаков используются подобные номера с добавлением суффикса "A". Для исключения дублирования ниже будут рассмотрены только те признаки скобки 100A, которые отличаются от таковых у скобки 100, при условии, что вышеупомянутое рассмотрение является применимым.

Основное отличие между скобкой 100A и скобкой 100 состоит в том, что вторая основная поверхность 21A скобки 100A содержит вторую совокупность канавок 40A в дополнение к первой совокупности канавок 30A, образованной в первой основной поверхности 20A. Приведенное выше рассмотрение относительно канавок 30 скобки 100 в целом применимо и к канавкам 30A, и к канавкам 40A, и включено в описание настоящего варианта осуществления посредством ссылки. Следует заметить, однако, что в этом варианте осуществления изобретения скобка 100A не ограничивается точным диапазоном для острого угла . Однако и в этом случае предпочтительно, чтобы острый угол составлял 40-70 градусов.

Известно, что канавки 30, образованные в первой поверхности 20A скобки 100A ориентированы таким образом, что они наклонены снизу вверх от нижнего края 10A к верхнему краю 11A, проходя от первого бокового края 12 ко второму боковому краю 13. Канавки 40А, образованные во второй поверхности 21A скобки 100A, однако, ориентированы на второй основной поверхности 21A таким образом, чтобы быть наклоненными снизу вверх от нижнего края 11А к верхнему краю 10A, проходя от второго бокового края 13 к первому боковому краю 12. Другими словами, канавки 30A и канавки 40A наклонены в противоположных направлениях. Разумеется, ориентация наклонов канавок 30A и канавок 40A может быть противоположной. Предпочтительно, канавки 30A и канавки 40A выполнены таким образом, что их промежутки между ними вдоль верхнего и нижнего краев 10А, 11А расположены в шахматном порядке вдоль длины скобки 100A.

Эксперимент

Эксперимент был проведен на трех различных типах серийно выпускаемых зубных щеток для определения и сравнения фиксации пучка для типичных Ag-Ni скобок, имеющих продольные канавки (то есть под углом 0 градусов), и латунных скобок, имеющих канавки, наклоненные под углом 60 градусов, согласно настоящему изобретению. Три различные протестированные зубные щетки называются в настоящем документе Зубная щетка 1, Зубная щетка 2 и Зубная щетка 3.

На фиг.10A-11B будут рассмотрены результаты испытаний для Зубной щетки 1. Подробности параметров испытаний и данные о фиксации пучка для Зубной щетки 1, с использованием Ag-Ni скобок, имеющих продольные канавки, в качестве фиксирующих устройств, описаны в таблице фиг.10A и на графике фиг.10B. Подробности параметров испытаний и данные о фиксации пучка для Зубной щетки 1, с использованием латунных скобок, имеющих канавки, наклоненные под углом 60 градусов, в качестве фиксирующих устройств, описаны в таблице фиг.11A и на графике фиг.11B. Как можно видеть, для Зубной щетки 1 Ag-Ni скобки с продольными канавками обеспечивают среднее значение характеристики "Фиксация пучка", равное 3,7 кг-силы, и CPK, равное 1,5. Для сравнения латунные скобки, имеющие канавки, наклоненные под углом 60 градусов, обеспечивают среднее значение характеристики "Фиксация пучка", равное 3,7 кг-силы, и большее CPK, равное 1,82.

На фиг.12A-13B будут рассмотрены результаты испытаний для Зубной щетки 2. Подробности параметров испытаний и данные о фиксации пучка для Зубной щетки 2, с использованием Ag-Ni скобок, имеющих продольные канавки, в качестве фиксирующих устройств, описаны в таблице фиг.12A и на графике фиг.12B. Подробности параметров испытаний и данные о фиксации пучка для Зубной щетки 2, с использованием латунных скобок, имеющих канавки, наклоненные под углом 60 градусов, в качестве фиксирующих устройств, описаны в таблице фиг.13A и на графике фиг.13B. Как можно видеть, для Зубной щетки 2 Ag-Ni скобки с продольными канавками обеспечивают среднее значение характеристики "Фиксация пучка", равное 3,8 кг-силы, и CPK, равное 2,24. Для сравнения латунные скобки, имеющие канавки, наклоненные под углом 60 градусов, обеспечивают улучшенное среднее значение характеристики "Фиксация пучка", равное 4,0 кг-силы, и большее CPK, равное 2,48.

На фиг.14A-15B будут рассмотрены результаты испытаний для Зубной щетки 3. Подробности параметров испытаний и данные о фиксации пучка для Зубной щетки 3, с использованием Ag-Ni скобок, имеющих продольные канавки, в качестве фиксирующих устройств, описаны в таблице фиг.14A и на графике фиг.14B. Подробности параметров испытаний и данные о фиксации пучка для Зубной щетки 3, с использованием латунных скобок, имеющих канавки, наклоненные под углом 60 градусов, в качестве фиксирующих устройств, описаны в таблице фиг.15A и на графике фиг.15B. Как можно видеть, для Зубной щетки 3 Ag-Ni скобки с продольными канавками обеспечивают среднее значение характеристики "Фиксация пучка", равное 2,4 кг-силы, и CPK, равное 0,63. Для сравнения латунные скобки, имеющие канавки, наклоненные под углом 60 градусов, обеспечивают улучшенное среднее значение характеристики "Фиксация пучка", равное 2,8 кг-силы, и большее CPK, равное 1,09.

Хотя изобретение было описано и проиллюстрировано достаточно подробно, чтобы специалисты в данной области техники могли легко выполнить и использовать его, очевидны различные варианты, модификации и усовершенствования без отступления от смысла и объема изобретения.