PT100184A - Escova de dentes empregando um arco de empeno flexivel para indicar a pressao excessiva da escovadela - Google Patents

Description

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ESCOVA DE DENTES EMPREGANDO UM ARCO DE EMPENO FLEXÍVEL PARA INDICAR A PRESSÃO EXCESSIVA DA -ESCOVADELA

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a escovas e em particular a escovas de dentes que eliminam ou pelo menos reduzem os estragos dos dentes e tecido das gengivas devido à aplicação de força manual excessiva durante a escovadela.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Reconheceu-se que durante algum tempo que a escovadela forte dos dentes com força excessiva pode causar danos ao material do dente e ao tecido da gengiva. Consequentemente, fizeram-se tentativas na técnica anterior para produzir escovas de dentes que cedam em resposta à força manual excessiva no cabo.

As escovas de dentes que têm um braço flexível colocado entre a cabeça da escova que contém as: cerdas e o cabo foram descritas na técnica anterior. Por exemplo, a Patente Americana N2 759-490 concedida a Yates em 10 de Maio de 1904 descreve uma escova de dentes que tem uma peça interposta de material elástico e flexível entre a cabeça da escova rígida e o cabo. A finalidade do braço elástico e flexível é permitir que a ponta das cerdas ceda relativamente ao cabo quando é aplicada uma força excessiva, reduzindo assim o perigo de danos nos dentes e nas gengivas. Yates descreve ainda o reforço do material flexível elástico do braço com um segundo material flexível elástico, tal como um fio liso ou redondo feito de aço para = 3 = V 1 5 10 15 64.423 Case 4342

molas, revestido no interior do primeiro material.

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 O 25 30 A Patente Americana N2 1.471.626 concedida a Pacharyr em 23 de Outrobro de 1923 descreve uma escova de dentes que tem duas molas de arco alisado suportando uma porção de suporte de cerdas;. Contudo, o objecti-vo das molas alisadas não é limitar as forças transmitidas aos dentes e gengivas, mas ajustar uma saliência que segura a porção de suporte das cerdas tanto numa posição paralela, como numa posição angular relativamente ao cabo da escova. A patente Americana N2 4.520.526 concedida a Peters em 4 de Junho de 1985 descreve uma escova de dentes que tem uma ligação flexível entre a porção da cabeça e a porção do cabo. Esta ligação flexível permite que a porção da cabeça possa flectir num plano vertical relativamente à porção do cabo. Um meio descrito para produzir uma tal ligação flexível é por adelgaçamento do corpo da escova de dentes por remoção do material desde a parte superior até à parte inferior do corpo da escova de dentes. 0 adelgaçamento da ligação flexível enfraquece a porção flexível, permitindo que a porção da cabeça possa flectir relativamente á porção do cabo durante a escovadela. Alter nativamente, Peters descreve um orifício que se estende horizontalmente através do elemento do corpo da escova de dentes formando uma ligação flexível compreendendo um elemento horizontal flexível elasticamente fino, na parte superior e um elemento horizontal flexível elasticamente fino na parte inferior. 0 objectivo é novamente enfraquecer o elemento do corpo para formar uma porção flexível que permita que a porção da cabeça possa flectir relativamente à porção do cabo durante a escovadela. 0 objectivo desta técnica anterior em relação a escovas de dentes é proporcio nar uma cabeça de escova que se desvie relativamente ao cabo da escova em resposta directa :ià presâão aplicada para evi- = 4 = 35 X r) 1 5 10 64.423 Case 4342

. I 15 s

Mod. 71 · 20.000 ex. 20 tar danificar o material dos dentes e o tecido das gengivas. Enquanto que execuções reais variam, a técnica da.' técnica das escovas de dentes anterior, consiste em diminuir a rigidez da porção do braço através da remoção do material ou através da substituição de um material menos rígido na porção do braço. 0 princípio da operação das escovas de dentes de braço; flexível da técnica anterior é a mesma, isto é, o aumento da força no cabo resulta; num desvio correspondente da cabeça da escova relativamente ao cabo da e£ cova. Para limpeza eficaz dos dentes, é necessário aplicar alguma pressão à cabeça da escova por parte do utilizador. Com as escovas de dentes de braço flexível da técnica anterior do tipo descrito em parágrafos anteriores, o desvio da cabeça da escova corresponde directamente à força aplicada no cabo, isto é, a ligação flexível ligando o cabo e a cabeça da escova comporta-se como uma mola simples e constante. Sem uma indicação clara da pressão excessiva, o utilizador aplica a sua força manual habitual no cabo da escova e contrabalança o desvio resultante, ajustando ao ângulo resultante da cabeça da escova relativamente ao cabo.

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Embora o objectivo desejado da técnica anterior em relação a escovas de dentes de braço flexível fosse o de evitar danos nos dentes e gengivas, os meios descritos para esse fim consistiram simplesmente em reduzir a rigidez da porção do braço da escova de dentes e a partir daí levaram o utilizador a compensar levando a cur vatura do cabo da escova a um grau superior. Neste respeito, nenhuma das escovas da técnica anterior já mencionadas proporciona meios para indicar a pressão excessiva além de algumas quantidades ambíguas de ligação. Além disso, a deformação excessiva da cabeça da escova relativamente ao _ cabo da escova incomoda ao ser utilizado, e a perda subsequente do control da escova pode por si só resultar em danos no tecido. 5 35 1 1 5

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Uma tentativa para ultrapassar os problemas do tipo atrás mencionado na Patente Americana N2 4,476.604 concedida a White e outros em 1.6 de Outubro de 1984. White descreve um dispositivo sensibilizador de pres^ são para suportar uma escova de dentes para o fim de indicar que uma força predeterminada está a ser aplicada contra os dentes. Embora o dispositivo proporcione um sinal claro ao alcançar uma força predeterminada e conseguir ain da este resultado com desvio mínimo da cabeça da escova relativamente ao cabo, a solução descrita por White é comple xa e requer uma bateria eléctrioa, lâmpada eléctrica e um circuito eléctrico.

0BJECT0S DA INVENÇÃO

Por conseguinte, é um objecto desta invenção proporcionar uma escova de dentes melhorada que tenha um indicador de força que limite a aplicação da for ça da escovadela contra as.superfícies do dente e tecido da gengiva para um valor predeterminado e que assinala claramente ao utilizador quando a força predeterminada foi excedida. É ainda um objecto desta invenção minimizar o desvio da cabeça da escova de dentes relativamente ao cabo até á força predeterminada ter sido excedida de forma a que o utilizador não necessite de compensar· eon tinuamente o movimento pouco manejável da cabeça da escova durante a escovadela. É ainda um objecto desta invenção pro porcionar uma escova de dentes que proporcione ao utilizador um sinal claro tanto visual como táctil mostrando que foi excedida a força predeterminada. 6 35 r 1 64.423 Case 4342

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

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Uma escova de dentes que tem uma cabeça de escova ligada a um cabo de escova através de uma estrutura de haste dupla compreendendo uma haste de face anterior no lado das cerdas da escova e uma haste de face posterior oposta à haste de face anterior. A estrutura de haste dupla, que actua como um indicador de força, resiste ao desvio da cabeça da escova relativamente ao cabo da escova até um valor predeterminado acima do qual a:, haste de face posterior se deforma elasticamente, resultar do num desvio significativo da cabeça da escova relativa-mente ao cabo da.escova. Esta deformação elástica proporciona um limite à quantidade de força que pode ser aplicada aos dentes e gengivas pela cabeça da escova e fornece um sinal claro ao utilizador de que a força predeterminada foi excessiva.

DESCRIÇÃO SUMÁRIA DOS DESENHOS

25 30 35

Enquanto que a memória descritiva conclui com as reivindicações particularmente apontando e reivindicando claramente a presente invenção, crê-se que a presente invenção será melhor entendida através da seguinte descrição em conjunto com os desenhos que acompanham, nos quais:

Figs. 1, 2 e 3, são vistas laterais de uma escova de dentes da presente invençnão em vários estádios do desvio da cabeça da escova; Figs. 1A, 2A e 3A, são vistas parciais aumentadas da escova de dentes mostrada nas Figs. 1, 2 e 3, respectivamente; Figs. 4 e 5, são vistas laterais = 7 = 10

vJ 15

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64.423 Case 4342 parciais de uma escova de dentes de braço flexível da técnica anterior na condição deflectida e em descanso, respecti-vamente;

Fig. 6, é um diagrama de força/desvio para uma forma de realização típica de uma escova de dentes da presente invenção, um modelo de computador de uma es cova de dentes típica da presente invenção, e um modelo de computador de uma escova de dentes de braço flexível da tée nica anterior;

Fig. 7 é uma vista lateral parcial aumentada da escova de dentes alternativa da presente invenção

Fig. 8 é uma vista lateral parcial aumentada de outra escova de dentes da presente invenção;

Fig. 8A é uma vista da elevação lateral muito aumentada de uma inserção 8A mostrada na Fig. 8; e

Figs. 9-12 são vistas de elevação lateral parcial aumentada ainda de outras escovas de dentes da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Na Fig. 1 é mostrada uma escova de dentes da presente invenção, geralmente representada por 1. Inclui um cabo de escova 2 que tem uma face anterior 3 e : uma face posterior 4, uma cabeça de escova 5 que tem uma face anterior 6 com feixes de cerdas unidas 13 e uma face posterior 7, e um indicador de força 10 ligando o cabo da escova 2 á cabeça da escova 5. 0 indicador de força 10 compreende uma estrutura de haste dupla elástica que tem uma haste de face anterior 14 e uma haste de face posterior 15. A haste de face anterior 14 estende-se entre a face anterior 8 1 5 10u 15 S s li o s 0 Ú n! 1 20

O 25 30 64.423 Case 4342

3 do cabo 2 e a face anterior 6 da cabeça da escova 5. A haste da face posterior 15 estende-se entre e é substancial e rigidamente ligada á face posterior 4 do cabo 2 e a face posterior 7 da cabeça da escova 5. 0 plano geral da haste da face posterior 15 afunila relativamente ao plano geral da haste da face anterior 14 do cabo da escova 4 em direcção à cabeça da escova 5 no ângulo "X". Na utilização, a força manual é aplicada ao cabo da escova 2 para pôr os feixes das cer-das 13 em contacto com as superfícies dos dentes e gengivas do utilizador. Quando uma força inicial é aplicada à face posterior 4 do cabo da escova 2, como está indicado pela seta a cheio "H", uma força de reacção é aplicada aos feixes de cerdas 13 pelos dentes e gengivas, como está indicado pela seta a cheio "F". A força "Hn aplicada ao cabo da escova 2 é transmitida para a cabeça da escova 5 por via do indicador de força 10. A Fig. 1A é uma secção parcial aumente da de uma escova de dentes da Fig. 1 com ênfase particular no indicador de força 10. Na transmissão da força do cabo da escova 2 para a cabeça da escova 5, a haste da face anterior 14 é sujeita à força tensil, como está indicado pela seta "T", enquanto que a haste de face posterior 15 está sujeita a força de compressão, como está indicado pela seta "C". A configuração em descanso da haste de face posterior 15 permite que a haste da face posterior 15 se comporte como um arco convexo virado para cima quando está sujeito à força de compressão inicial. 0 objecto afilado do plano geral da haste de face posterior 15 relativamente, à haste de face anterior 14 no ângulo "X" proporciona uma componente vertical que torna mais rigida a estrutura de haste dupla do indicador de força 10. A sec- = 9 = 35

64.423 Case 4342 ção transversal da Haste da face posterior 15 também afuni la a partir do ponto ”J” na junção da haste de face posterior 15·. com a face posterior 4 do cabo da escova 2 em direc ção ao ponto "K" e a partir do ponto "L” na junção da haste da face posterior 15 com a face posterior 7 .da cabeça da escova 5 em dirdcção ao ponto "K", formando um ponto de fraqueza no ponto ”K". A Fig. 2 mostra uma escova de dentes 1 com uma força superior aplicada à face posterior 4 do cabo 2, como está indicado pela seta a cheio ”H’ ”, oposta pela força de reacção ”F' ” aplicada aos feixes de cer-das 13 da cabeça da escova 5, como está indicado pela seta a cheio ”F’ A Fig. 2A é uma secção parcial aumentada da escova de dentes 1 da Fig. 2. A transmissão da força superior através do indicador de força 10 gera um anmen-to da força tensil na haste da face anterior 14 e um aumento da força de compressão na haste de face posterior 15. 0 aumento da força de compressão na haste de face posterior 15 deforma elasticamente a haste de face posterior 15 e permite o deslocamento limitado da cabeça da escova 5 na mesma direcção da força de reacção ”F’ 0 ponto ”L” é co locado da mesma forma relativamente ao ponto ”K” na haste de face posterior 15 de forma a que forças de compressão na haste da face posterior 15 se assemelham a um alinhamento mais linear, como indicado pela seta ”C’ A deformação elástica limitada da haste da face posterior 15 permite que a haste de face anterior 14 se dobre no sentido do movimento dos ponteiros do relógio num grau limitado relativamente ao cabo da escova 2. A Fig. 3 mostra a escova de dentes 1 com uma força ainda superior aplicada á face posterior 4 do cabo 2, como indicado pela seta a cheio ”H’ ” oposta 10 * 1 10 I ! 15 64.423 Case 4342

pela força de reacção "F1 " aplicada aos feixes de cerdas 13 da cabeça da escova 5, como indicado pela seta a cheio tip t n

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 A Fig. 3A é uma secção parcial aumentada da escova de dentes 1 da Fig. 3· 0 deslocamento an gular aumentado da cabeça da escova 5 relativamente ao cabo da escova 2 para além do mostrado nas Figs. 2 e 2A, em que ás forças compressoras na haste da face posterior 15 estão num alinhamento relativo, permite a deformação elástica e o empeno da haste da face posterior 15 causando-lhe a' inversão do arco convexo virado para baixo, tal como geralmente é mostrado nas Figs. 3 e 3A. Esta configuração causa uma quebra na capacidade de transmissão da força do indicador de força 10, permitindo dessa forma um deslocamento rápida da cabeça da escova 5 relativamente ao cabo da escova 2. Este acontecimento é desingado algumas vezes como?!eMtó8svQcresrib®r" ou "dil;can". Tanto visualmente como ao tacto é percebido-pelo utilizador da escova de dentes e é intensão proporcionar um sinal ao utiliza dor para suavizar a pressão excessiva aplicada de forma que a escova possa restituir elasticamente a si própria na sua configuração em descanso, como mostrado na Fig. 1 antes do utilizador recomeçar o processo de e:seovagem. As Figs. 4 e 5, ilustram a operação da descrição da escova de dentes de braço flexível na técnica anterior. A Fig. 4 év-uma vista lateral parcial da escova de dentes da técnica anterior 41... A escova de dentes 41 compreende um cabo da escova 42, uma cabeça da escova 43 que tem feixes de cerdas ligados 44, e um orifício com forma 45 formando elementos flexíveis 46 e 47 na área do braço. Na Fig. 5, a força "U” é mostrada apli_ cada ao cabo da escova de dentes 42 que é oposta por uma força de reacção "V" que é aplicada aos feixes de cerdas 44 da cabeça da escova 43·. Ao contrário da estrutura de 11 35 tr 1 5 10 1 15 64.423 Case 4342

Mod.. 71 - 20.000 βχ. - 90/08 20 0 25 30 haste dupla arqueada da presente invenção, a configuração dos elementos flexíveis horizontais da técnica anterior permite a flexão imediata convexa e para baixo do elemento inais flexível 46. Na Fig.. 5, o interior do elemento flexível 46 está quase a tocar no interior do elemento flexível 47. A transmissão entre a condição em descanso da escova de dentes da técnica anterior 41 ilustrada na Fig. 4 para a condição distendida da escova de dentes da técnica anterior 41 ilustrada na Fig. 5 ocorre sem a vantagem de um sinal claro para o utilizador de que foi excedida uma força predeterminada. A Fig. 6 é um diagrama de Força de Deslocamento contendo três curvas: uma para uma forma de realização típica de uma escova de dentes de haste dupla arqueada da presente invenção, tal como a forma de realização 1 mostrada nas Figs. 1 — 3A; um para um Modelo de Análise do Elementos Finitos gerada por computador de uma escova de dentes que tem a estrutura de uma forma de realize ção típica; e um para um modelo de Análise do Elemento Finito gerado por computador de uma escova de dentes de braço flexível da técnica anterior, tal como a mostrada nas Figs. 4 e 5. 0 material :polimérico da forma de realização integralmente moldada da presente invenção usado para gerar os dados experimentais mostrados como curva 500 na Fig. 6 foram homopolímeros de polipropileno de caracte- β rísticas gerais com um módulo de flexão de 1.449 x 10° Pa. A força indicadora 10 da forma de realização exemplar medida é 2,84 cm de comprimento com um afunilamento de plano geral da haste da face posterior 15 relativamente ao plano geral da haste da face anterior 14 (ângulo "X" na Fig. 19 de 5 graus. A haste da face anterior 14 medida é de 0,15 cm de espessura e a haste da face posterior 15 afunilada de 0,254 cm no ponto "J-” e 0,15 cm no ponto "L" 12 35 1 1 t° t

Mod. ,71 - 20.000 me. - 90/08 15 20 ) 25

64.423 Case 4342 até 0,88 cm no ponto "K". A largura média da haste da face posterior 15 medida é de 0,63 e a largur amédia da haste da face anterior 14 medida é 0,96 cm. 0 método usado para gerar a curva do Modelo Exemplar da Haste Dupla do Arco" dados mostrados como curva 600 na Fig. 6 foi um EXTENSÓMETR0 INSTR0N, como disponível na Instron Corporation de Canton, Massachusetts. Este é um instrumento usado geralmente na indústria para analisar a resposta de materiais e estruturas para as forças aplicadas.

As curvas de Força/deslocamento 600 e 700 na Fig. 6 do "Modelo de Computador da Técnica Anterior", respectivamente, foram geradas usando um sistema de modelação em computador com sistema Análise de Elementos Finitos (AEF) conhecido como ABAQUS^ disponível n£ HKS, Inc. de Providenee, Rhode Island. A Análise de Elementos Finitos é um instrumento geralmente usado para analisar a resposta dos componentes mecânicos para as forças aplicadas. As dimensões e características do material do modelo: exemplar da escova de dentes da forma de realização particularmente preferida foram usados como entrada para o "Modelo de Computador da Haste Dupla do Arco".

As dimensões para a escova de dentes de braço flexível da técnica anterior usada na Análise do Elementos Finitos foram 2,84 cm de comprimento: por 0,15 cm de altura por 0,96 de largura para o orifício 45 e 0,15 para a espessura dos elementos flexíveis 46 e 47. 0 módulo 6 de flexão de 1.449 x 10 Pa do objectivo geral do homo-polímero de propileno foi novamente usado como caracterís-tica do material. 0 eixo vertical do diagrama na Fig. 6 representa a força em libras aplicada ao centro da parte da frente da escova em cada caso e o eixo horizontal re- 13 = 30 64.423 Case 4342

1 presenta o deslocamento do centro da parte da frente da escova em polegadas em resposta à força aplicada, como medida de cada cabeça de escova na posição de descanso. 0 ponto 50” do diagrama é a origem e representa a aplicação inicial 5 da força. A correspondência mais próxima das curvas 500 e 600 do Modelo Exemplar da haste Dupla do Arco e o Modelo de Computador de Haste Dupla do Arco, respecti-10 vamente, demonstra que o modélo de computador é uma boa 'w' representação dos dados experimentais e é capaz de prognos ticar a reacção à força aplicada cora um nível razoavelmente elevado.de exactidão. 15 Μοβ. 71 - 20.000 ex. - 20/08

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Referindo à Fig. 6 e à curva de Força/Deslocamento 500 do "Modelo Exemplar de Haste Dupla do Arco1’ da presente invenção, a configuração do arco endurecido da haste de face posterior 15 do indicador de força 10 da presente invenção permite precisamente 0,5 cm de deslocamento da cabeça da escova 5 relativamente ao cabo da escova 2 de 0 (ponto "O” na Fig. 6) até 1,01 Kg de força (ponto "A" na Fig. 6). 0 ponto "B" na curva 500 representa a força que deforma elasticamente a haste da face posterior 15 da escova de dentes 1 na configuração onde as forças com pressoras da haste da face posterior 15 estão em alinhamento substancial linear, como geralmente mostrado na Fig. 2A. Tentando aplicar a força adicional além do nível indicado como ponto "B" na curva 500 faz com que a haste da face pos terior 15 se deforme elasticamente num arco convenxo virado para baixo, resultando uam perda substancial na capacidade da transmissão de força do indicador de força 10, acompanha do do deslocamento substancial da cabeça da escova 5 relativamente ao cabo da escova 2. A inversão rápida na capacidade de transmissão de força permite que o indicador de:: = 14 = 30 5

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força 10 da presente invenção indique táctil e visualmente ao utilizador que a força predeterminada foi excedida.

Embora não seja necessidade absoluta da presene invenção, a região da fraqueza formada no ponto "K" na haste da face posterior 15, como geralmente mostrada na Fig. 1 , realça o comportamento da deformação elástica já mencionada de forma a que o utilizador· fique consciente que o limite da força predeterminada foi excedido./ 0 ponto "C" na curva 500 do "Modelo : Exemplar da Haste Dupla do Arco" corresponde substancial-mente à configuração da escova de dentes 1 mostrada na Fig 3, onde a haste da face posterior 15 se inverteu para um arco convexo virado para baixo. 0 ponto "D" na curva 500 representa o ponto no qual a superfície interior da haste da face posterior 15 contacto com o interior da haste da face anterior 14. Além do ponto "D", na curva 500, a tranu missão da força através do indicador de força 10 aumenta mas o deslocamento excessivo da cabeça da escova 7 relativa mente ao cabo da escova 2 coloca o cabo 2 num ângulo difícil para a escovagem. Preferivelmente a continuar a escovar com a estrutura de haste dupla numa condição deformada é esperado que o utilizador alivie a força aplicada de for ma a que a haste da face posterior 15 possa com flexibilidade voltar ,’à sua configuração convexa para cima, como é geralmente mostrado na Fig. 1, antes de recomeçar a escovar .

Referindo-nos à curva 700 do "Modelo de computador da Técnica Anterior", na Fig. 6, que- prevê o comportamento da escova de dentes de braço flexível da técnica 1 anterior do tipo mostrado nas Figs. 4 e 5, ponto "0" no diagrama da Fig. 6 é a origem e representa a aplica ção inicial da força. 0 ponto "D* " na curva 700 do "Modelo de Computador da Técnica anterior" corresponde à condição da escova de dentes da técnica anterior 51 na Fig. 5, 15

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onde a superfície interior da haste flexível 46 contacta a superfície interior da haste flexível 47. Como se pode ver através de uma comparação da curva 700 com a curva 500 e 600 no diagrama da Fig. 6, os elementos flexíveis hori-zontais 46 e 47 da escova de dentes de brãço flexível da técnica anterior 41 não produz o comportamente deformado flexível e distinto do arco convexo para fora do indicador de força 10 da presente invenção.

Como pode ser visto na Fig. 6, as escovas de dentes de braços flexíveis, tais como a escova de dentes 41 da técnica anterior requer o desvio substancial da cabeça da escova 43 relativamente ao cabo da escova 42 somente para fazer o contacto eficaz das cerdas 44 com os dentes do utilizador. Considera-se possível que as escovas da técnica anterior são provavelmente usadas numa condição substancialmente de desvio em todo o processo de escovagem. Desse modo, um utilizador da escova de den-^ tes de braço flexível da técnica anterior deve compensar para este desvio relativamente grande da cabeça da escova através da rotação do cabo num ângulo relativo à cabeça da escova durante a escovadela.

Desde :.qúe o acesso à cavidade oral seja limitado, a posição desviada da cabeça da escova das escovas de dentes de braço flexível da técnica anterior relativamente ao cabo requer alongamento adicional da boca a fim de manter o contacto das cerdas com as superfícies do dente e gengiva. Além disso, cada vez que as cordas das escovas de dentes de braço flexível da técnica anterior per dem o contacto com a superfície do dente, tal como na extremidade de uma escovadela vertical que se alisa a cabeça da escova salta para a sua posição de descanso. 0 utilizador não só necessita de restabelecer a força desejada e ôcseu desvio requerido para que a escovadela seguinte alise , como também a energia armazenada do braço flectido tem 16 30 1 5

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Mod. ?1 -20.000 ex. - 90/08 20 25 64.423 Case 4342

ο potencial para causar danos nos tecidos quando a cabeça da escova ressalta para a sua posição de descanso. As Figs. da 7 à 12 representam graficamente formas de realização de escova de dentes al-ernativas da presente invenção. A Fig. 7 é uma vista parcial da escova de dentes 71 da presente invenção que inclui indicador de força 70. 0 indicador de força 70 compreende a haste .da face posterior 75 e haste da face anterior 74. 0 plano geral da haste da face posterior 75 é paralelo ao plano geral da face anterior 74. A haste da face posterior 75 afunila desde os pontos ”Pn e "R" até "Q” para formar um arco. A configuração de descanso da haste da face posterior 75, isto é, um arco, permite que a haste da face posterior 75 se comporte como um arco convexo virado para cima quando sujeita à força de compressão inicial. Não foi feita nenhuma tentativa para transmitir a força além de um nível predeterminado através do indicador de força 70 que fará com que a haste da face posterior 75 suporte o ·· en-curvamento flexível e inverta para um arco convexo virado para baixo. 0 alinhamento paralelo dos planos gerais da forma de realização da haste da face posterior 75 e haste da face anterior 74 da Fig. 7 não proporciona a mesma componente vertical nem o mesmo grau de endurecimento como a estrutura de haste dupla 10 descrita nas Figs. 1-3A. Como resultado, a estrutura de haste dupla 70 mostra uma mola rnais baixa e constante ou uma estrutura menos dura que a estrutura de haste dppla afunilãda 10 mostrad ana Fig. 1. Não obstante, a configuração arqueada para cima da haste da facée posterior 75 mostra o mesmo tipo geral de deformação flexível e encurvamento como a haste de face posterior 15 quando uma força pre- 17 30

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64.423 Case 4342 determinada é excedida, causando assim a sua inversão de um arco vonvexo virado para cima para uma configuração de um arco convexo virado para baixo semelhante geralmente ao mostrado nas Figrs. 3 e 3A. Esta inversão do arco proporciona um sinal visual e táctil au utilizador que a força predeterminada específica que a escova foi designada para exceder foi excedida. ATFig. 8 mostra uma vista lateral parcial de outra escova de dentes 81 da presente invenção em que o indicador de força 80 compreende a haste da face anterior 84 e haste da face posterior 85. A haste da face posterior 85 inclui uma charneira 86. A Fig. 8Aé um aumen to do detalhe da charneira 86 na haste da face posterior 85. A charneira 86 pode ser integralmente moldada de um material polimérico tal como polipropileno para proporcionar o que é conhecido pelos técnicos como "charneira viva". A localização da charneira 86 na superfície superior da haste de face posterior 85 impossibilita-a de concentrar a força compressiva aplicada ao longo da superfície superior da haste de face posterior 85 de forma que na sua configuração dedescanso, a haste de face posterior 85 se comporta como um arco convexo virado para cima quando sujeita às forças de compressão aplicadas inicialmente. 25

Na utilização, a força manual é a-plicada ao cabo da escova 82 a fim de pôr em contacto so feixes de cerdas 83 com os dentes e gengivas do utilizador. 0 indicador de força aplicada a partir do cabo 82 até à cabeça da escova 87. Nalguma força predeterminada, que é determinada primeiramente por alguns factores como 0 material de construção, e a configuração geométrica precisa da estrutura de haste dupla (particularmente a haste da face posterior 85), a haste da face posterior 85 empena flexivelmente e inverte-se para uam configuração de arco convexo virado para baixo. A secção transversal relativa- 18 = 30

10

15 a t

Mod. 71 - 20.000 ex. 20 64.423 Case 4342 mente pequena da charneira 86 gera pouca resistência à união. Da mesma forma, a falta de resistência na união permite que a haste da face posterior 85 se deforma flexivelmente e encurve bastante rapidamente, proporcionando ao utilizador um sinal táctil e visual muito claro indicando que a' força predeterminada foi excedida. A Fig. 9 é uma vista lateral parcial ainda de outra escova de dentes 91 da presente invenção na qual o indicador de força 90 compreende a haste da face anterior 94 e haste da face posterior 95. A haste da face posterior 95 compreende ainda um segmento de haste 98 e um segmento de haste 99 que forma uma secção transversal fixb. As mudanças transversais de uma secção transversal maior ao longo de um segmento de haste 98 para uam secção transversal inferior ao longo de um segmento de haste 99 no ponto "S". 0 passo da secção transversal formado no ponto "S" impossibilita 0 segmento de haste da secção transversal in ferior 99 de concentrar a força de compressão aplicada na superfície superior do segmento de haste da secção transversal maior 98 de forma a que na sua configuração de descanso, a haste da face posterior 95 se comporte como um: arco convexo virado para cima quando sujeita a forças de: compressão aplicadas inicialmente.

Na utilização, a força manual é a-plicada ao cabo da escova 92 a fim de pôr em contacto os feixes de cerdas 93 com os. dentes e gengivas do utilizador 0 indicador de força aplicada desde o cabo 92 à cabeça da escova 97· Por causa da secção transversal inferior do segmento de haste 99, a maior parte da deformação flexível inicial da haste da face posterior 95 em resposta à força compressiva inicialmente aplicadas à haste da fase posterior 95 acontece no segmento de haste .99. A deformação do segmento de haste 99 permite que a haste da face posterior 95 empene flexivelmente quando alguma força predeter- 19 =

10 15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20

25 64.423 Case 4342 minada para que a escova é designada é excedida, fazendo com que dessa forma a haste da face posterior 95 se inverta para uma configuração de um arco convexo virado para baixo. 0 empeno flexível e inversão da haste da face posterior 95 proporciona ao utilizador um sinal visual e táctil claro indicando que a força predeterminada foi excedida. A Fig. 10 é uma vista lateral parcial ainda de outra escova de. dentes da presente invenção.0 indicador de força 100 compreende uma haste de face posterior 105. A haste deface posterior 105 é mais fina perto do seu centro e é configurada como um arco convexo virado para cima. A haste de face anterior 104 afunila a partir dos pontos "X" e "Z" até ao ponto "Y" de forma a formar um arco côncavo virado para baixo. Durante aescovadela, a transmissão inicial da força através do indicador de força 100 faz com que a haste de face posterior 105 se comporte como um arco convexo para cima. A secção transversal reduzida da haste da face anterior 104 no ponto "Y" concentra a união da haste da face anterior 104 no ponto "Y" quando a cabeça da escova 107 é desviada relativamente ao cabo da escova 102. Não obstante, tal como as formas de realização da escova de dentes aqui descritas há pouco, a haste da face anterior 104 está sujeita à força tensil durante a operação de escovagem. Da mesma forma, encurva r mais do que deforma à medida que o indicador de força 100 transmite a força entre o cabo da escova 102 e a cabeça da escova 107. A Fig. 11 é uma vista lateral parcial de outra escova de dentes 111 da presente invenção, em que o indicador de força 110 compreende a haste da face anterior 114 e haste da face posterior 115. Tanto a haste da face posterior 115 como a haste da face anterior 114 são configuradas inicialmente como arcos convexos virados para 20 30

KJ

Mod.~71 - 20.000 ex. - 90/08

64.1123 Case 4342 ^«4 11992

cima na sua condição de descanso. A configuração arqueada virada para cima resultante do indicador de força 110 inclina o plano geral da cabeça da escova 117 ligeiramente para baixo relativamente ao plano geral do cabo da escova 112. Não obstante, a escova de dentes 111 funciona de forma geralmente semelhante às formas de realização previamente descritas. A Fig. 12 é urna vista lateral parcial 10 de ainda outra escova de dentes 121 da presente invenção,na qual o indicador de força 120 compreende a haste da face anterior 124 e haste da face:-posterior 125. A haste da face anterior 124 estende-se entre e I ligada articuladamente à face anterior 133 do cabo 122 na charneira 131 e ligada 15 substancialmente de forma rígida à face anterior 136 da cabeça da escova Í27. A haste da face posterior 125 estende--se entre e é ligada substancialmente de forma rígida à face posterior 134 do cabo 122 e face posterior 137 da cabeça da escova 127. 20 25 30

Na utilização, a força manual I aplicada ao cabo da escova 122 a fim de pór em contacto os feixes de oerdas 123 com os dentes e gengivas do utilizador.0 indicador de força 120 transmite a força aplicada a partir do cabo 122 até à cabeça da escova 127. A haste da face anterior 124 está sujeita a força tensil e roda à volta de um ponto formado de fraqueza na charneira 131 como a haste da face posterior 125 se deforma flexivelmente em resposta à força aplicada ao cabo 122 e oposta pela força de reacção aplicada nos feixes decerdas 123. A charneira 131 define geralmente um ponto de rotação da cabeça da escova 127 relativamente ao cabo da escova 122. A qualquer força predeterminada que a escova de dentes seja designada para transmitir às gengivas e dentes do utilizador, a haste de face posterior 125 encurva flexivelmente e inverte-se para uma configuração de um arco convexo virado para baixo, propor- 21 35 10

Mod. 71 · 20.000 ex. - 90/08 20 O 25 64.423 Case 4342 cionando ao utilizador desse modo um sinal visual e táctil indicando que a força predeterminada foi excedida. A partir das descriçõe já feitas das formas de realização de escovas de dentes particularmente preferidas da presente invenção dever-se-à compreender que alterando as secções transversais das hastes de face anterior e face posterior do indicador de força da presente invenção modificar-se-à a rigidez da estrutura de haste dupla resultante e consequentemente a diferenciação do ponto de empeno que assinala ao utilizador táctil e visualmente que a força predeterminada que a escova foi designada para transmitir aos dentes do utilizador e gengivas foi excedida.

Enquanto que os feixes de cerdas são vulgarmente usados para purificar e limpar os dentes e gengivas, a presente invenção pode ser empregue com igual eficácia em outros meios de purificação ou polimento, tais como almofadas elastooméricas, espumas, etc.

Enquanto 'que as formas de realização específicas da presente invenção:têm sido ilustradas e descritas , seria óbvio aos técnicos que se podessem fazer várias modificações sem se afastarem do espírito e âmbito da presente invenção. Tenciona-se cobrir, nas reivindicações em anexo, todas esses modificações que estão no âmbito desta invenção.

Lisboa ,20. MA! 1992 30

Por THE PROCTER & GAMBLE C0MPANY

Age ·ιε Opcial da Propnedóoe tnduslna! 6ert©r|e-Arc® do Conceição, 3, 1.β-11ΘΘ LlfÉfôÃ 22 35

Claims (1)

1 5 10 u 15 Mod. 71 - 20.000 βκ. - 90/08 20 U 25 30 64.423 Case 4342 = REIVINDICAÇÕES =

1§ _ Escova de dentes compreendendo um cabo que tem uma face anterior e uma face posterior oposta à referida face anterior e uma cabeça de escova que tem uma face anterior que suporta cerdas ou outro meio adequado para a limpeza dos dentes e das gengivas do utilizador e uma face posterior oposta à referida face anterior, carac-terizada por incluir ainda um indicador de força que simultânea:,^visual e tactilmente assinala ao utilizador quando: uma força pré-determinada na escovadela é excedida, compreendendo o referido indicador de força uma estrutura de haste dupla flexível tendo uma primeira extremidade ligada ao referido cabo da escova e uma segunda extremidade ligada à referida cabeça de escova, compreendendo aπ referida estrutura de haste dupla flexível uma haste da face anterior que se estende entre a referida face anterior do referido cabo e a referida face anterior da referida cabeça da escova e uma haste da face posterior que se estende entre e está ligada substancialmente e rigidamente à referida face anterior do referido cabo e á referida face posterior da referida cabeça da escova, apresentando a referida haste da face posterior uma configuração em descanso que permitirá à referida haste da face posterior comportar-se como um arco convexo ascendente quando a referida haste da face pos terior for inicialmente sujeita a forças compressoras e a referida haste da face posterior for inicialmente sujeita a força tensil resultando que o utilizador possa agarrar o referido cabo e ponha as cerdas da referida cabeça da escova em contacto com os seus dentes e gengivas, sendo a força pré-determinada que pode ser exercida nos dentes e gen givas do utilizador limitada pela força compressiva máxima a que a referida haste da face posterior pode resistir an- = 23 = 35 64.423 Case 4342

1 tes de deixar de funcionar como arco convexo ascendente, e experimente o empeno temporário e flexível e deformação su-fieiente para lhe causar inversão para uma configuração con-5 vexa descendente, proporcionando desse modo ao utilizador um sinal simultaneamente táctil e visual de que uma força pré-determinada da escovadela tinha sido excedida. 10 i 15 Mod. 7\ y 20.000 ex. - 90/08 20 U 25 30 2— - Escova de dentes compreendendo um cabo que tem uma face anterior e face posterior oposta à referida face anterior e uma cabeça de escova que tem uma face anterior que suporta cerdas ou outro meio adequado para a limpeza dos dentes e gengivas do utilizador e uma face posterior oposta à referida face anterior, caracteriza-da por incluir ainda um indicador de força que simultânea, visual e tactilmente assinala o utilizador quando uma força pré-determinada na escovadela é excedida, compreendendo o referido indicador de força uma estrutura de haste dupla flexível que tem uma primeira extremidade ligada ao referido cabo da escova e uma segunda extremidade ligada à referida cabeça da escova, compreendendo a referida estrutura de haste dupla flexível uma haste de face anterior que se estende entre a referida face anterior do referido cabo e a referida face anterior da referida cabeça da escova e uma haste da face posterior que se estende entre e é ligada substancialmente e rigidamente á referida face posterior do referido cabo.-e à referida face posterior da referida cabeça da escova, onde o plano geral da referida haste da face posterior afunila convergentemente desde a referida primeira extremidade em direcção à referida segunda extremidade em relação ao plano geral da referida haste da face anterior, apresentando a referida haste da face posterior uma configuração em descanso que permitirá à referida haste de face posterior comportar-se como um arco convexo ascendente quando a referida haste da face posterior for inicialmente sujeita a forças compressivas e a refe- = 24 35

64.423 Case 4342 rida haste da face anterior for inicialmente sujeita a forças tenseis resultando que o utilizador possa agarrar o referido cabo e ponha as cerdas da referida cabeça da escova em contacto com os seus dentes e gengivas, sendo a força pré -determinada que pode ser exercida nos dentes e gengivas do utilizador limitada pela força máxima compressiva a que a referida haste da face posterior pode resistir antes de acabar a sua função como um arco convexo ascendente e experimente o empeno temporário e flexível e deformação suficiente para lhe causar inversão para uam configuração convexa descendente, proporcionando desse modo um sinal simultaneamente visual e táctil ao utilizador da escova que uma: força pré-determinada da escovadela foi excedida. 3§ _ Escova de dentes de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por a referida haste de face anterior incluir um ponto de fraqueza formado intermédio à referida primeira extremidade e referida segunda extremidade da referida estrutura de haste dupla flexível. 4^ - Escova de dentes de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a referida haste da face posterior afunilar na secção transversal desde a referida primeira extremidade até ao referido ponto de fraqueza formado. 5- - Escova de dentes de acordo com a reividnciação 3, caracterizada por o referido ponto de fraqueza formado na referida haste de face posterior compreender um passo incremental até uma secção transversal mais pequena. 6§ - Escova de dentes de acordo com a reivindicação 3» caracterizada por o referido ponto de fraqueza formado na referida haste de face posterior compre- = 25 = 10 15 Mod. 71 - 20.000 ex. 20 25 30 64.423 Case 4342 ender uma articulação. 7§ - Escova de dentes de acordo com a reivindicçaão 1 ou 2, caracterizada pora referida haste de face anterior apresentar uma secção transversal substancialmente uniforme por todo o seu comprimento. 8§ - Escova de dentes de acordo:com a reivindciação 1 ou 2, caracterizada por a referida haste da face anterior conter um ponto de fraqueza formado intermédio à referida primeira extremidade e referida segunda extremidade da referida estrutura de haste dupla flexível. 9- - Escova de dentes de acordo com a reivindciação 8, caracterizada por o referido ponto de fraqueza formado na referida haste da face anterior compreender uma articulaçaõ. Lisboa, Por. THE PROCTER & GAMBLE COMPANY

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