ES2312714T3 - Cabeza de cepillo para cepillo de dientes. - Google Patents

Abstract

Una cabeza (130) para un cepillo de dientes eléctrico, caracterizada porque: un primer portacerdas gira alrededor de un eje, una pluralidad de primeras cerdas (136) se extienden en vertical desde una superficie (144) del primer portacerdas, un segundo portacerdas puede pivotar con respecto a dicho primer portacerdas, incluyendo el segundo portacerdas una barra pivote (138) montada dentro de la abertura del primer portacerdas, y una pluralidad de segundas cerdas (132) se extienden desde una superficie (140) del segundo portacerdas; estando inclinadas dichas segundas cerdas (132) en un ángulo de entre 1 a 20 grados con respecto a una línea vertical que se extiende desde la superficie (140) del segundo portacerdas.

Description

Cabeza de cepillo para cepillo de dientes.

Campo de la invención

La invención se refiere en general al campo del cuidado de la boca y en particular a los cepillos de dientes. Más concretamente, la invención se refiere una cabeza de cepillo para un cepillo de dientes.

Antecedentes de la invención

La patente US 5,577,285 (patente '285) revela un cepillo de dientes eléctrico con una estructura giratoria que sostiene las cerdas. En una configuración de la misma que se presenta en la figura 9, todas las cerdas 45 giran sobre un eje 54 y al mismo tiempo se mueven arriba y abajo en paralelo con dicho eje. Esta configuración ofrece mejor limpieza de las superficies interdentales. No obstante, el hecho de que todas las cerdas se muevan arriba y abajo limita la profundidad de la penetración de las cerdas entre los dientes. Ello se debe a que mientras unas cerdas intentan penetrar entre los dientes, otras presionan, por ejemplo, contra la cara bucal de los dientes, limitando así el movimiento de la cabeza de cerdas hacia los dientes.

Incluso cuando se desea que la estructura portadora de todas las cerdas tenga los componentes recíprocos y oscilantes del movimiento, como se indica en la figura 9 de la patente '285, los solicitantes de la presente han observado que la fuerza motriz axial de la estructura portadora de las cerdas está limitada a subir únicamente por la varilla excéntrica 102 y sólo por un lado, alejándose de ese eje, que durante este movimiento es empujada contra su eje central que sirve de guía. Además, como se explica en las columnas 9 y 10 de la patente '285, la carrera ascendente depende de la excentricidad de la varilla motriz 102 o de la altura del arco circular que recorre la varilla 102 durante el movimiento del vástago 34 alrededor de su eje de rotación 52, que está por tanto limitado por el espacio reducido dentro del tubo del cepillo y la zona donde va montado el apoyo de las cerdas.

En otra configuración de la patente '285 mostrada en la Fig. 6, la cabeza de cerdas se mueve de modo que un anillo exterior de cerdas 45a y otro anillo interior de cerdas 45b tengan un movimiento giratorio alternando en direcciones opuestas. Pero aunque dicha disposición sea favorable para la limpieza de, por ejemplo, las caras bucal y lingual de los dientes, la falta de movimiento hacia arriba y debajo de algunas cerdas produce una limpieza menos que óptima de las superficies interdentales.

Se encuentran otras propuestas de cabezas de cerdas con movimientos adicionales para la limpieza interpróxima en la patente US 5,867,856, que superpone un movimiento de gire sobre el eje longitudinal del cepillo, al modo de una campana; la patente US 5,862,558, que superpone un movimiento oscilante alrededor de la envuelta de un cono circular; y la patente US 5,732,433 en la que un cepillo adicional independiente de mueve de un lado al otro.

Los solicitantes saben también que se ha revelado públicamente, en fecha anterior a la presentación de la presente solicitud de patente europea, pero sólo después de haber presentado su solicitud prioritaria de patente US con n_ de serie 09/425,423 (de 22 de octubre de 1999), tratándose del cepillo de dientes Modelo 1629 que comercializa la casa SmithKline Beecham con la marca "Dr. Best e-FLEX 3", cuyo elemento portador de cerdas oscila sobre un eje giratorio, además de realizar un pequeño movimiento vertical de unos 0,2 mm sobre el mismo eje. Dentro del elemento de cepillo de dicho producto, un vástago motor excéntrico mueve el portador de cerdas de manera convencional y lo hace oscilar en círculo; sin embargo, puesto que el portador de cerdas tiene una vía inclinada conectada por una clavija fija en el cuerpo del cepillo, el movimiento giratorio produce un movimiento axial respecto al cuerpo del cepillo.

Objetos de la invención

El objeto o propósito de la presente invención es ofrecer un cepillo de dientes, en particular una cabeza para cepillo de dientes eléctrico que, mientras proporciona la ventaja ejemplificada por la figura 9 de la US Pat. 5,577,285 de un elemento de cepillo cuyo portador de cerdas con sus correspondientes cerdas, tiene un movimiento compuesto recíproco y oscilante que permite al portador de cerdas estar mejor apoyado y guiado para el movimiento recíproco axial, y a la vez que facilita la construcción, también promueve mejor limpieza y en particular la interdental.

Otro objeto de la presente invención, relacionado con el anterior, es ofrecer un cepillo de dientes eléctrico, en particular la cabeza del mismo que, además de tener la ventaja que se ejemplifica en la figura 9 de la patente US 5,577,285 de que sus cerdas tengan un movimiento compuesto recíproco y oscilatorio, no sube ni baja todas las cerdas al unísono en un movimiento de sentido axial.

Este y otros propósitos se resuelven mediante las características propias de una cabeza de cepillo con arreglo a lo descrito en la reivindicación 1.

Compendio de la invención

La presente invención se orienta a superar uno o más de los problemas expuestos anteriormente.

Se proporciona una cabeza para un cepillo de dientes, especialmente útil para mejorar la limpieza interpróxima, dotada además de una guía mejorada para las cerdas y el portador de las mismas. La cabeza del cepillo comprende un cuello y un porta-cerdas con una o más cerdas, estando el porta-cerdas sostenido por el cuello y se mueve de manera rotatoria, especialmente oscilatoria, de tal modo que el movimiento oscilante del porta-cerdas induce simultáneamente, por medio de uno o más empujadores de leva, que pueden ser clavijas, que cooperan respectivamente con una o más caras de leva, como carriles o ranuras, un desplazamiento axial guiado. Dado que el carril de la leva es similar a un tornillo de avance, el porta-cerdas se mueve arriba o abajo positivamente regulado y se puede elegir fácilmente la amplitud del desplazamiento axial según sea la inclinación, con independencia del calibre de la varilla motora.

La cara o caras de leva y el o los empujadores de leva asociados ofrecen una estructura conversora del movimiento engranado positivo y eficaz, que aplica las fuerzas laterales dirigidas que están normalmente presentes en un eje motor convencional, que produce el movimiento giratorio del porta-cerdas, para aplicar el giro del porta-cerdas, mediante la ventaja mecánica de la cara de las levas para inducir la oscilación dirigida axialmente, en vez de hacerlo con el eje motor para elevar directamente el porta-cerdas.

La provisión de caras de levas y empujadores de levas para subir y bajar el porta-cerdas, simplifican la técnica constructiva para el diseñador, el matricero de las piezas del cepillo, que normalmente son piezas de plástico pequeñas, en contraste con que el eje motor realice la función directamente por medio de una clavija debajo del porta-cerdas en una zona donde las tolerancias y el espacio son mínimos. Así es ventajoso que la cara o caras de leva y el o los empujadores de leva estén situados a distancia de la unión donde el eje motor se conecta al porta-cerdas, o bien se sitúan a lo largo del radio enfrentados a las superficies entre el porta-cerdas y el cuello del elemento de cepillo, teniendo normalmente estas zonas de estas piezas mayor superficie y estando moldeadas con geometría menos compleja.

El porta-cerdas está dotado de una o más clavijas que se deslizan por el carril o guía para levas formado en el cuello. En otra configuración más preferida, hay un par de carriles y clavijas opuestas diametralmente, que proporcionan más estabilidad y mejor guía.

Puede haber una o varias cerdas, como una sonda interpróxima, un solo manojo de cerdas o varios manojos de cerdas. Si la cerda es un manojo de cerdas, se puede situar centralmente como un puntero.

El porta-cerdas se forma a manera de alma rodeada por un segundo porta-cerdas, que también lleva cerdas, y que gira, y en particular oscila, respecto al cuello, moviéndose el primer porta-cerdas arriba y abajo respecto al segundo porta-cerdas.

La cabeza del cepillo de dientes incorpora un cuello y un primer y un segundo conjunto de una o más cerdas cada uno. El cuello sostiene indirectamente al primer y el segundo conjunto, que se mueven respecto uno del otro de manera que al menos un componente de este movimiento relativo haga que una o más cerdas del primer junto suba o baje respecto a la cerda o cerdas del segundo conjunto. Tanto el primer como el segundo conjunto de cerdas se mueven respecto al cuello.

Gracias al movimiento de subida y bajada entre los dos conjuntos de cerdas, uno de los conjuntos de cerdas puede penetrar entre los dientes sin que lo estorbe el otro juego de cerdas, mejorando así la limpieza de las superficies interdentales.

Estos y otros aspectos, objetos, características y ventajas de la invención presente se entienden y aprecian más claramente leyendo la siguiente descripción detallada y las reivindicaciones adjuntas y consultando los dibujos que lo acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral de la cabeza del cepillo de dientes unida al mango con motor.

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

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

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

La Fig. 4 es una vista en planta por arriba de un cepillo de dientes eléctrico.

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

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

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

La Fig. 8 es una vista en sección similar a la Fig. 5.

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

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

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

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

La Fig. 13 es una vista en perspectiva de un cepillo de dientes, y

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

Descripción detallada de la invención

Empezando por la Fig. 1, una cabeza de cepillo de dientes 10 comprende un cuello 12 que está conectado a un porta-cerdas 14. Las cerdas 16 del portador 14 oscilan en un movimiento giratorio en un arco de entre alrededor \pm 15 a 90 grados, pero preferiblemente de \pm 20 a 50 grados, como en un cepillo de dientes convencional.

La Fig. 2 presenta el portador 14 despiezado en vista lateral. Una sonda interdental 18 está fijada a un alma deslizante 20 en el centro de las cerdas 16. La sonda 18 puede ser una única cerda grande o un manojo de cerdas más pequeñas. O bien, el alma 20 se puede agrandar para acoger varias sondas (no se muestran), una de las cuales puede estar situada en el centro del alma (como en la Fig. 1), con el resto de las sondas colocadas en el alma y lejos de su centro.

Un par de empujadores de leva 22 van sujetos en los lados opuestos de la parte inferior del alma 20. El alma 20 está situado dentro de la base del cepillo 24 de modo que los empujadores 22 están obligados a correr a lo largo de los rieles de leva 26 respectivos, además de por los rieles verticales 28 respectivos (un riel vertical está tapado por el otro). Una clavija retenedora 30 corre por el riel 32 para retener la base 24 dentro del alojamiento 34. Una clavija guía del giro 36 pasa por un orificio en el fondo del alojamiento 34 y se fija a la base 24.

La actuación del portador 14 se explicará con referencia a las Figs. 2, 3A y 3B. Un mecanismo motor (no se muestra) hace oscilar a la clavija 36 alrededor de su eje largo. 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 que el alma 20 y la sonda 18 oscilen con la base, porque las clavijas 22 corren por el riel 28 de la base. Las clavijas 22 también corren por sus rieles respectivos 26 del alojamiento, así hacen que el alma 20 y la sonda 18 se muevan arriba y abajo respecto a las cerdas 16 durante la oscilación de la base del cepillo 24. Las Figs. 3A y 3B muestran que la prolongación preferida de la sonda 18 desde su posición más baja a la más alta es de aproximadamente 5 mm.

En una configuración distinta, se eliminan todas las cerdas 16, dejando sólo la sonda 18 para lavar los dientes. Esta configuración se dedica fundamentalmente a la limpieza de los espacios interdentales, no para lavar otras superficies de los dientes.

Viendo las Figs. 4-7, en ellas se describe una cabeza de cepillo 40 que se monta en un mango (omitido) de un cepillo de dientes eléctrico. Un árbol motor (omitido) sobresale del mango y puede girar oscilando. La cabeza de cepillo 40 contiene un tubo donde se aloja un vástago 44. El extremo posterior del tubo 42 encaja en el alojamiento (omitido) del mango. El vástago 44 se engrana en el árbol motor del mango. Una clavija 46 se monta a presión en el vástago 44. El extremo libre de la clavija 46 gira en un orificio con cojinete 48 en la parte delantera 50 del tubo 42. El eje 52 de la clavija 46 coincide con el eje del árbol motor del mango.

Un pivote 54 puede girar en el orificio con cojinete 56 situado en la parte delantera 50 del tubo 42. El anillo 58 retiene en pivote 54 en el orificio 56. Una base de cepillo 60 tiene orificios 62 en los que se sujetan los manojos de cerdas 64. Una clavija pasante 66 va soldada en el extremo libre del pivote 54. Ambos extremos del pivote pasante 66 retienen la base del cepillo 60 sobre el pivote 54 por la acción combinada con el resalto 68 de la base del cepillo. La parte central de la clavija pasante 66 está situada en un orificio con cojinete 70 del balancín 72. El balancín 72 gira sobre la clavija pasante 66 y tiene orificios 74 en los que se insertan manojos de cerdas.

El vástago 44 contiene un orificio con cojinete 78 en el que se mueve la varilla motriz 80. La distancia entre el eje 52 de la clavija 46 y el eje 82 de la varilla motriz es un radio r1. Hay una espiga 84 soldada en el extremo libre de la varilla motriz 80. La distancia entre el eje 86 del pivote 54 y el eje 88 de la espiga 84 es un radio r2. La espiga 84 se mueve en un asiento con cojinete 90 de la base del cepillo 60. Un extremo de la espiga 84 lleva una esfera 92 que se mueve en un orificio circular 94 del balancín 72.

Cuando el vástago 44 oscila alrededor de su eje 52 con un ángulo \pm alfa 1 sobre la clavija 86, induce dos movimientos distintos. Primero: hace oscilar con giro la base del cepillo 60 y el balancín 72 con un ángulo \pm beta 1 sobre el pivote 54 del orificio con cojinete 56. Este giro oscilatorio hace que las cerdas 64 barran el sarro de los dientes como una escoba. Segundo: el balancín 72 oscila con giro con un ángulo \pm gama 1 sobre la clavija pasante 66 en el orificio con cojinete 70. La oscilación del balancín 72 sobre la clavija 66 hace que los manojos de cerdas 76 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 del balancín 72 sobre el pivote 54. La relación entre los ángulos de oscilación alfa 1 con beta 1 y alfa 1 con gama 1 depende solamente de los radios r1 y r2.

Con referencia a las Figs. 8-12, en ellas se modifica la relación entre los ángulos de oscilación, principalmente para aumentar el ángulo gama del giro oscilante del balancín 72. Las características fundamentales de esta configuración no varían respecto a la configuración anterior. La diferencia principal está en la posición de la varilla motriz.

En el punto intermedio de la oscilación giratoria de un vástago 100, se sitúa una varilla motriz 102 a la distancia e del plano medio 104 de la cabeza de cepillo 106. Una espiga 108 está soldada lateralmente al extremo libre de la varilla motriz 102 a una distancia e entre centros. La espiga 108 se mueve en un obturador con cojinete 110 de la base del cepillo 112. Cuando un árbol motor 114 está en el plano medio 116 de la base del cepillo 112. La varilla motriz 102 se mueve en un orificio con cojinete 118 del vástago 114. El orificio con cojinete 118 está situado a la distancia e del plano medio 104 del vástago 114 cuando el mismo está en el punto medio de la oscilación.

Cuando el vástago 114 oscila sobre el plano medio 104 por un ángulo \pm alfa 1, se inducen dos movimientos distintos. Primero: hace oscilar con giro a la base del cepillo 112 y el balancín 72 a un ángulo \pm beta 1 sobre el eje 120. Segundo: el balancín 72 oscila con giro a un ángulo \pm gama 2, que es mayor que el \pm gama 1, sobre la clavija pasante 66. La relación entre los ángulos de oscilación alfa 1 con beta 2 y alfa 1 con gama 2 depende de los radios r1 y r2, además de la distancia e.

Un componente del movimiento oscilante del balancín 72 hace que las cerdas 76 se muevan arriba y abajo (es decir, esencialmente en paralelo con el pivote 54) respecto a las cerdas 64.

Las Figs. 13 y 14 muestran una cabeza de cepillo de dientes 130, de acuerdo con la presente invención, cuya función es similar a la cabeza de la Fig. 4. La mayor diferencia consiste en que los manojos de cerdas 132 en una barra pivote 138 están inclinados de espaldas a la perpendicular (la cara superior 140 de la barra pivote 138) en un ángulo 134 de entre 1 a 20 grados. Preferiblemente, las cerdas 132 están inclinadas en el sentido de oscilación de las cerdas 136. Esa inclinación de las cerdas 132 permite mejor penetración interdental durante la carrera ascendente de la barra pivote 138, en particular del manojo o manojos de la barra 138 que son movidos en el sentido de la inclinación por la cabeza 130. Es preferible que los manojos de cerdas a ambos lados de la barra 138 tengan el mismo ángulo de inclinación y en el mismo sentido (es decir, en el mismo plano). También los manojos de cerdas de los lados opuestos de la barra se pueden inclinar en direcciones opuestas.

La invención se ha descrito en lo que antecede. No obstante, se observará que una persona con conocimientos normales en la técnica puede realizar modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de esta invención.

Claims (5)

1. Una cabeza (130) para un cepillo de dientes eléctrico, caracterizada porque:

un primer portacerdas gira alrededor de un eje,

una pluralidad de primeras cerdas (136) se extienden en vertical desde una superficie (144) del primer portacerdas,

un segundo portacerdas puede pivotar con respecto a dicho primer portacerdas, incluyendo el segundo portacerdas una barra pivote (138) montada dentro de la abertura del primer portacerdas,

y

una pluralidad de segundas cerdas (132) se extienden desde una superficie (140) del segundo portacerdas; estando inclinadas dichas segundas cerdas (132) en un ángulo de entre 1 a 20 grados con respecto a una línea vertical que se extiende desde la superficie (140) del segundo portacerdas.

2. Una cabeza (130) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer portacerdas gira de manera oscilante sobre el eje.

3. Una cabeza (130) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las segundas cerdas (132) están en ángulo hacia al menos algunas de la primeras cerdas (136).

4. Una cabeza (130) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las segundas cerdas (132) están en ángulo de espaldas al menos a algunas de las primeras cerdas (136).

5. Una cabeza (130) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las cerdas en las caras opuestas de la barra pivote (138) están en ángulo en direcciones opuestas.