EP3858187A1

EP3858187A1 - Toothbrush

Info

Publication number: EP3858187A1
Application number: EP20154733.8A
Authority: EP
Inventors: Dietrich GALLMETZER
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2021-08-04

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach herzustellende Zahnbürste (2) mit verbessertem Reinigungskomfort anzugeben, so dass sich die Zähne bequemer und entspannter und im Ergebnis auch gründlicher reinigen lassen als bislang. Hierzu ist eine Zahnbürste (2) vorgesehen mit einem einen Bürstengriff (6) und einen Bürstenhals (8) aufweisenden Bürstenträger (4) und mit einem sich an den Bürstenhals (8) anschließenden Bürstenkopf (12), wobei der Bürstenträger (4) hinsichtlich Formgebung und Material derart beschaffen ist, dass eine elastische Auslenkung des Bürstenkopfes (12) gegenüber dem Bürstengriff (6) durch eine degressive Kraft/Weg-Kennlinie charakterisiert ist.The object of the invention is to provide a toothbrush (2) that is easy to manufacture and that is easier to clean, so that the teeth can be cleaned more comfortably and relaxed and, as a result, more thoroughly than before. For this purpose, a toothbrush (2) is provided with a brush holder (4) having a brush handle (6) and a brush neck (8) and with a brush head (12) adjoining the brush neck (8), the shape of the brush holder (4) and the material is such that an elastic deflection of the brush head (12) with respect to the brush handle (6) is characterized by a degressive force / displacement characteristic.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnbürste.The invention relates to a toothbrush.

Zahnbürsten sind in mannigfachen Ausführungen bekannt. Neben elektrischen Zahnbürsten sind weiterhin Handzahnbürsten für die manuelle Zahnreinigung in Gebrauch. Vielfach wird derartigen manuellen Zahnbürsten aus zahnmedizinscher Sicht sogar der Vorzug gegenüber ihren elektrischen Pendants gegeben. Zudem sind manuelle Zahnbürsten robuster, einfacher herzustellen, preisgünstiger und in schwierigen Umgebungsbedingungen (beispielweise ohne Möglichkeit der elektrischen Aufladung) universell verwendbar.Toothbrushes are known in various designs. In addition to electric toothbrushes, manual toothbrushes are still used for manual tooth cleaning. In many cases, manual toothbrushes of this type are even given preference over their electric counterparts from a dental perspective. In addition, manual toothbrushes are more robust, easier to manufacture, cheaper and can be used universally in difficult environmental conditions (for example without the possibility of electrical charging).

Trotz jahrzehntelanger Forschungstätigkeit und unzähliger Produkttypen gibt es bei Ergonomie und Design von Handzahnbürsten noch Verbesserungspotential. Problematisch bei der manuellen Zahnreinigung ist unter anderem, dass ein zu hoher Anpressdruck die Zahnoberflächen und vor allem das Zahnfleisch schädigen kann. Dies ist insbesondere bei Kindern ein Problem, die die entsprechenden Bewegungen noch nicht so gut kontrollieren können, tritt aber auch bei Erwachsenen auf.Despite decades of research and countless product types, there is still room for improvement in the ergonomics and design of manual toothbrushes. One of the problems with manual tooth cleaning is that excessive contact pressure can damage the tooth surfaces and, above all, the gums. This is a problem in particular with children, who are not yet able to control the corresponding movements very well, but it also occurs in adults.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach herzustellende Zahnbürste mit verbessertem Reinigungskomfort anzugeben, so dass sich die Zähne bequemer und entspannter und im Ergebnis auch gründlicher reinigen lassen als bislang. Insbesondere soll ein übermäßiger Anpressdruck der Borsten auf die Zahnoberflächen und das Zahnfleisch mit möglichst einfachen Mitteln vermieden werden.The object of the invention is to provide a toothbrush that is easy to manufacture and that is easier to clean, so that the teeth can be cleaned more comfortably and relaxed and, as a result, also more thoroughly than before. In particular, excessive contact pressure of the bristles on the tooth surfaces and the gums should be avoided with the simplest possible means.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zahnbürste mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a toothbrush having the features of claim 1.

Demnach ist eine Zahnbürste vorgesehen mit einem einen Bürstengriff und einen Bürstenhals aufweisenden Bürstenträger und mit einem sich an den Bürstenhals anschließenden Bürstenkopf, wobei der Bürstenträger hinsichtlich Formgebung und Material derart beschaffen ist, dass eine elastische Auslenkung des Bürstenkopfes gegenüber dem Bürstengriff durch eine degressive Kraft/Weg-Kennlinie charakterisiert ist.Accordingly, a toothbrush is provided with a brush holder having a brush handle and a brush neck and with a brush head adjoining the brush neck, the shape and material of the brush holder being such that an elastic deflection of the brush head relative to the brush handle by a degressive force / path Characteristic curve is characterized.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass hinsichtlich der Handhabung eine als angenehm empfundenen Ergonomie anzustreben ist, die den Benutzer gewissermaßen automatisch zur richtigen Zahnreinigungstechnik anleitet. Ein zu hoher Anpressdruck der Borsten auf die Zahnoberflächen und das Zahnfleisch sollte dabei bereits bauartbedingt vermieden werden. Erfindungsgemäß gelingt dies auf überraschend einfache Weise, auch ohne aufwendige Sensorik und ohne aktive Steuerelemente, indem durch die Kombination von Formgebung und Materialeigenschaften im Griff- und Halsbereich des Bürstenträgers gezielt eine degressive Kraft/Weg-Kennlinie eingestellt ist.The invention is based on the consideration that, with regard to handling, ergonomics that are perceived as pleasant are to be aimed for, which in a sense automatically guides the user to the correct tooth cleaning technique. Excessive contact pressure of the bristles on the tooth surfaces and the gums should be avoided due to the design. According to the invention, this is achieved in a surprisingly simple manner, even without complex sensors and without active control elements, in that a degressive force / displacement characteristic is set in a targeted manner through the combination of shape and material properties in the handle and neck area of the brush holder.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous configurations are the subject of the dependent claims.

Vorzugsweise besitzt die Kraft/Weg-Kennlinie im Grenzfall kleiner Auslenkungen bis zu 5 mm einen annähernd linearen Verlauf entsprechend einer Steifigkeit von ungefähr 1 N/mm. Für größere Auslenkungen > 10 mm hingegen besitzt die Kraft/Weg-Kennlinie vorteilhafterweise einen sättigenden Verlauf, der bevorzugt derart eingestellt ist, dass eine Auslenkung von 20 mm einer Kraft von 10 N entspricht.In the limiting case of small deflections of up to 5 mm, the force / displacement characteristic curve preferably has an approximately linear profile corresponding to a rigidity of approximately 1 N / mm. For larger deflections> 10 mm, on the other hand, the force / displacement characteristic advantageously has a saturating course, which is preferably set such that a deflection of 20 mm corresponds to a force of 10N.

Vorteilhafterweise ist der Bürstenträger inklusive einer an den Bürstenhals angeformten Kopfplatte integral als Spritzgussbauteil aus einem Kunststoff, insbesondere einem biologisch abbaubaren Kunststoff, hergestellt. Erweist in seitlicher Draufsicht bevorzugt eine langgestreckt S-förmige Kontur auf, wobei der Bürstenkopf sich vorzugsweise unterhalb des Bürstengriffs, bevorzugt parallel versetzt zum ihm, befindet.Advantageously, the brush holder including a head plate molded onto the brush neck is produced integrally as an injection-molded component from a plastic, in particular a biodegradable plastic. In a lateral plan view, it preferably has an elongated S-shaped contour, the brush head preferably being located below the brush handle, preferably offset parallel to it.

Der Bürstenkopf der Zahnbürste weist bevorzugt ein Borstenpaket mit einer Vielzahl von Borstenbüscheln auf, wobei jedes Borstenbüschel sich aus mindestens 100, vorzugsweise mehr als 120 und besonders bevorzugt 140 Filamenten zusammensetzt. Vorteilhafterweise sind zwischen 35 und 45, besonders bevorzugt 39 Borstenbüschel vorhanden, die in zugehörigen Ausnehmungen oder Vertiefungen in der Kopfplatte verankert sind. Die einzelnen Filamente bestehen vorzugsweise aus Polyester, insbesondere Polybutylenterephthalat,(PBT), aber auch andere Kunststoffe, insbesondere Polyamid, kommen im Betracht. Die von ihnen ausgebildete Reinigungsfläche ist vorzugsweise flach.The brush head of the toothbrush preferably has a bristle package with a large number of bristle tufts, each bristle tuft being composed of at least 100, preferably more than 120 and particularly preferably 140 filaments. Advantageously, between 35 and 45, particularly preferably 39, tufts of bristles are present, which are anchored in associated recesses or depressions in the head plate. The individual filaments are preferably made of polyester, in particular polybutylene terephthalate (PBT), but other plastics, in particular polyamide, can also be used. The cleaning surface formed by them is preferably flat.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der flexible Zahnbürstengriff durch sein Design die Hand entspannt und übermäßigen Druck beim Zähneputzen abbaut.The advantages achieved with the invention are in particular that the design of the flexible toothbrush handle relaxes the hand and relieves excessive pressure when brushing teeth.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren gehen weitere Ziele, Vorteile, Merkmale, Varianten und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung hervor. Es zeigen:

FIG. 1: eine Draufsicht von oben auf die Oberseite einer erfindungsgemäßen Zahnbürste,
FIG. 2: eine seitliche Draufsicht auf die Zahnbürste gemäß FIG. 1,
FIG. 3: eine Draufsicht auf die in FIG. 1 abgewandte Unterseite der Zahnbürste,
FIG. 4: eine Draufsicht auf die Zahnbürste in Blickrichtung des Pfeils IV in FIG. 1,
FIG. 5: eine Draufsicht auf die Zahnbürste in Blickrichtung des Pfeils V in FIG. 1,
FIG. 6: drei verschiedene perspektivische Ansichten der Zahnbürste (zum Teil geschnitten),
FIG. 7: einen schematischen Blick auf den Borstenkopf der Zahnbürste während der Benutzung,
FIG. 8: eine Kraft/Weg-Kennlinie der Zahnbürste, und
FIG. 9: eine Modellübersicht zur Ermittlung der Kraft/Weg-Kennlinie.

An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Further objectives, advantages, features, variants and possible applications of the invention emerge from the description in connection with the figures. Show it:

FIG. 1: a plan view from above of the top of a toothbrush according to the invention,
FIG. 2: a side plan view of the toothbrush according to FIG FIG. 1 ,
FIG. 3: a top view of the in FIG. 1 facing away from the underside of the toothbrush,
FIG. 4th: a plan view of the toothbrush in the direction of the arrow IV in FIG. 1 ,
FIG. 5: a plan view of the toothbrush in the direction of the arrow V in FIG. 1 ,
FIG. 6th: three different perspective views of the toothbrush (partially cut),
FIG. 7th: a schematic view of the bristle head of the toothbrush during use,
FIG. 8th: a force / displacement curve of the toothbrush, and
FIG. 9: a model overview for determining the force / displacement characteristic.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.The same parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die in den Figuren dargestellte Zahnbürste 2 ist eine Handzahnbürste für das manuelle Zähneputzen. Die Zahnbürste 2 weist einen in der Seitenansicht gemäß FIG. 2 nach Art eines langestreckten S geschwungenen Bürstenträger 4 auf, der einen Bürstengriff 6 und einen Bürstenhals 8 umfasst, wobei der Bürstenhals 8 endseitig eine Kopfplatte 10 eines Bürstenkopfes 12 trägt. Der Bürstengriff 6 geht kontinuierlich und stetig in den Bürstenhals 8 über, der seinerseits kontinuierlich und stetig in die Kopfplatte 10 übergeht. Die Kopfplatte 10 dient als Träger von Zahnborsten oder kurz Borsten 14; am Bürstengriff 6 wird die Zahnbürste 2 bei bestimmungsgemäßer Verwendung vom Benutzer angefasst und gehalten, und der Bürstenhals 8 stellt gewissermaßen einen Zwischenabschnitt oder ein Zwischenteil zwischen dem Bürstenkopf 12 und dem Bürstengriff 6 dar. Die Konturen des Bürstenträgers 4 inklusive der angeformten Kopfplatte 10 sind vorzugsweise glatt und ergonomisch abgerundet, gegebenenfalls mit zwei abgerundeten Längskanten 16 an der Unterseite des Bürstenhalses 8, wie in der perspektivischen Darstellung gemäß FIG. 6 ersichtlich.The toothbrush 2 shown in the figures is a manual toothbrush for manual tooth brushing. The toothbrush 2 has a side view according to FIG FIG. 2 in the manner of an elongated S curved brush holder 4, which comprises a brush handle 6 and a brush neck 8, the brush neck 8 at the end carrying a head plate 10 of a brush head 12. The brush handle 6 merges continuously and steadily into the brush neck 8, which in turn merges continuously and steadily into the head plate 10. The head plate 10 serves as a carrier for toothed bristles or bristles 14 for short; When used as intended, the toothbrush 2 is grasped and held by the user on the brush handle 6, and the brush neck 8 represents, so to speak, an intermediate section or an intermediate part between the brush head 12 and the brush handle 6. The contours of the brush holder 4 including the molded head plate 10 are preferably smooth and ergonomically rounded, optionally with two rounded longitudinal edges 16 on the underside of the brush neck 8, as in the perspective illustration according to FIG FIG. 6th evident.

Der Bürstenkopf 12 weist eine im Wesentlichen rechteckförmige Kopfplatte 10 mit abgerundeten Ecken auf, die als Träger von Borsten 14 dient. Die Gesamtheit der Borsten 14 bildet ein in etwa quaderförmiges Borstenpaket 18 oder Borstenfeld aus, welches sich oberhalb der Kopfplatte 10 erstreckt. Das Borstenpaket 18 ist aus einer bevorzugt regemäßigen Anordnung von Borstenbüscheln 20 zusammengesetzt, die in zugehörigen Vertiefungen oder Löchern an der Oberseite der Kopfplatte 10 verankert sind. Die Borstenbüschel 20 setzen sich ihrerseits aus einer Vielzahl einzelner Borsten 14 oder Filamente zusammen. Die Gesamtheit aller Borsten 14 oder Filamente definiert an ihren freien Enden eine bei Benutzung mit den Zähnen und/oder dem Zahnfleisch in Kontakt tretende Reinigungsoberfläche 22.The brush head 12 has an essentially rectangular head plate 10 with rounded corners, which serves as a carrier for bristles 14. The entirety of the bristles 14 forms an approximately cuboid bristle package 18 or bristle field which extends above the head plate 10. The bristle package 18 is composed of a preferably regular arrangement of tufts of bristles 20, which are anchored in associated depressions or holes on the top of the head plate 10. The tufts of bristles 20 are in turn composed of a large number of individual bristles 14 or filaments. The totality of all the bristles 14 or filaments defines at their free ends a cleaning surface 22 which comes into contact with the teeth and / or the gums during use.

Zur Karies- und Parodontitis-Prophylaxe sind die Borsten 14 (Filamente) sehr wichtig. Sie bestehen vorzugsweise aus Polyester, insbesondere Polybutylenterephthalat,(PBT), oder aus Polyamid oder einem anderen Kunstsoff und sind vorzugsweise sehr fein, nämlich nur 0,1 Millimeter oder weniger im Durchmesser. An ihren freien Enden sind sie vorteilhafterweise abgerundet. Jedes der Borstenbüschel 20 weist bevorzugt mehr als 100 einzelne Filamente auf. Die Anzahl der Borstenbüschel 20 liegt bevorzugt im Bereich von 35 bis 45. Die Borstenbüschel 20 sind in der Draufsicht gemäß FIG. 1 bevorzugt in regelmäßiger, gitterartiger Anordnung auf der Kopfplatte 10 verteilt. Im dargestellten Beispiel weist das Borstenpaket 18 insgesamt 5.460 einzelne Filamente auf, nämlich 140 Filamente für jedes der 39 Borstenbüschel 20 (entsprechend 39 Löchern in der Kopfplatte 10), und sie stehen dicht an dicht. Das ergibt eine besondere effiziente Reinigungsoberfläche 22.The bristles 14 (filaments) are very important for caries and periodontal prophylaxis. They are preferably made of polyester, in particular polybutylene terephthalate (PBT), or of polyamide or another plastic and are preferably very fine, namely only 0.1 millimeter or less in diameter. They are advantageously rounded at their free ends. Each of the bristle tufts 20 preferably has more than 100 individual filaments. The number of tufts of bristles 20 is preferably in the range from 35 to 45. In the plan view, the tufts of bristles 20 are shown in FIG FIG. 1 preferably distributed in a regular, grid-like arrangement on the top plate 10. In the example shown, the bristle package 18 has a total of 5,460 individual filaments, namely 140 filaments for each of the 39 tufts of bristles 20 (corresponding to 39 holes in the head plate 10), and they are close together. This results in a particularly efficient cleaning surface 22.

Die Abmessungen des Borstenpakets 18 liegen vorteilhafterweise in einem schmalen Bereich um einen der folgenden bevorzugte Werte:

Länge l = ca. 21 mm
Breite b = ca. 12 mm
Höhe h = ca. 9 mm

The dimensions of the bristle pack 18 are advantageously in a narrow range around one of the following preferred values:

Length l = approx. 21 mm
Width b = approx. 12 mm
Height h = approx. 9 mm

Da die Kopfplatte 10 in der Draufsicht gemäß FIG. 1 seitlich nur geringfügig über das Borstenpaket 18 übersteht und flach ist, sind die Gesamtabmessungen des Bürstenkopfs 12 nur unwesentlich größer als diejenigen des Borstenpaktes 18. Insgesamt ist damit ein besonders kleiner, kompakter Bürstenkopf 12 verwirklicht. In Kombination mit dem ergonomisch geformten Bürstenträger 4 sind durch den ultrakompakten Bürstenkopf 12 beim Zähneputzen auch diejenigen Stellen im Mund besonders gut zu erreichen, die mit herkömmlichen Zahnbürsten nur schwer zu erreichen sind, nämlich hinter den oberen Backenzähnen, zum Beispiel, sowie die Innenseiten der oberen und unteren Frontzähne.Since the top plate 10 in the plan view according to FIG. 1 protrudes laterally only slightly beyond the bristle package 18 and is flat, the overall dimensions of the brush head 12 are only insignificantly larger than those of the bristle package 18. Overall, a particularly small, compact brush head 12 is realized. In combination with the ergonomically shaped brush holder 4, the ultra-compact brush head 12 when brushing teeth to reach those places in the mouth that are difficult to reach with conventional toothbrushes, namely behind the upper molars, for example, as well as the insides of the upper and lower front teeth.

Der ultrakompakte Bürstenkopf 12 unterstützt es auch, die Reinigungsoberfläche 22 beim Zähneputzen schräg aufzusetzen, halb aufs Zahnfleisch, halb auf den Zahn, wie in FIG. 7 schematisch dargestellt. Der ergonomisch geformte Griff hilft, dazu die allgemein empfohlene Reinigungsbewegung mit kleinen, feinen Kreisen und möglichst ohne Druck durchzuführen.The ultra-compact brush head 12 also assists in placing the cleaning surface 22 at an angle when brushing your teeth, half on the gum, half on the tooth, as in FIG FIG. 7th shown schematically. The ergonomically shaped handle helps to carry out the generally recommended cleaning movement with small, fine circles and, if possible, without pressure.

Zum Verständnis sei erwähnt, dass es beim Zähneputzen zum einen um die Reinigung der Zahnflächen geht, zum anderen aber auch um den Zahnfleischsaum, den Sulcus. Das ist die feine Furche zwischen Zahn und Zahnfleisch. Dieser Bereich muss eben auch sauber sein, denn hier sammeln sich die Bakterien besonders hartnäckig. Genau diese Sulcuspflege wird durch den oben beschriebenen kompakten Bürstenkopf 12 im Kombination mit dem weiter unten noch genauer zu beschreibenden Griffteil in besonders effizienter und gründlicher Weise ermöglicht.To understand it, it should be mentioned that brushing your teeth is about cleaning the tooth surfaces on the one hand, but also the gum line, the sulcus, on the other. This is the fine groove between the tooth and the gum. This area also has to be clean, because this is where the bacteria collect particularly stubbornly. Precisely this sulcus care is made possible in a particularly efficient and thorough manner by the compact brush head 12 described above in combination with the handle part to be described in more detail below.

In der Seitenansicht gemäß FIG. 2 liegt der Bürstenkopf 12 aufgrund des S-förmigen Schwungs des Bürstenträgers 4 tiefer als der Bürstengriff 6. Genauer gesagt liegt die Reinigungsoberfläche 22 des von den Zahnborsten 14 gebildeten Borstenpakets 18 etwas tiefer als die Unterseite des Bürstengriffs 6 in dessen Zentralregion. Die Ebene, in der die vorzugsweise flache Reinigungsoberfläche 22 liegt, ist parallel zur Ebene der Kopfplatte 10, und diese ist parallel (aber höhenmäßig versetzt) angeordnet zur Ebene, in der die Zentralregion des Bürstengriffs 6 liegt.In the side view according to FIG. 2 the brush head 12 is lower than the brush handle 6 due to the S-shaped curve of the brush holder 4. The plane in which the preferably flat cleaning surface 22 lies is parallel to the plane of the head plate 10, and this is arranged parallel (but offset in height) to the plane in which the central region of the brush handle 6 lies.

Der Draufsicht gemäß FIG. 1 und 3 ist zu entnehmen, dass die Breite des Bürstenträgers 4 ungefähr in der Mitte des Bürstenhalses 8 am geringen ist und sowohl zum Bürstenkopf 12 als auch zum Bürstengriff 6 hin etwas zunimmt, wobei der Bürstengriff 6 an der breitesten Stelle breiter ist als die Kopfplatte 10 des Bürstenkopfs 12. Die breiteste Stelle des Bürstengriffes 6 befindet sich in dessen Zentralregion, ungefähr in der Mitte. Zu dem vom Bürstenkopf 12 abgewandten, vorzugsweise abgerundeten Ende hin wird der Bürstengriff 6 wieder etwas schmaler.According to the top view FIG. 1 and 3 it can be seen that the width of the brush holder 4 is narrowest approximately in the middle of the brush neck 8 and increases somewhat towards both the brush head 12 and the brush handle 6, the brush handle 6 being wider at the widest point than the head plate 10 of the brush head 12. The widest point of the brush handle 6 is in its central region, roughly in the middle. Towards the preferably rounded end facing away from the brush head 12, the brush handle 6 becomes somewhat narrower again.

Der Seitenansicht gemäß FIG. 2 ist zu entnehmen, dass in analoger Weise die Höhe oder Dicke des Bürstenträgers 4 im Bereich des Bürstenhalses 8 am geringsten ist und zur Kopfplatte 10 hin etwas zunimmt. Gleichfalls nimmt sie zum Bürstengriff 6 hin zu, erreicht in dessen Zentralregion den größten Wert und nimmt zum kopfabgewandten Ende hin wieder etwas ab.According to the side view FIG. 2 it can be seen that in an analogous manner the height or thickness of the brush holder 4 is lowest in the area of the brush neck 8 and increases somewhat towards the top plate 10. It also increases towards the brush handle 6, reaches the greatest value in its central region and decreases again somewhat towards the end facing away from the head.

Bevorzugte Dimensionen gemäß FIG. 2 und 3 sind wie folgt:

Abstand a = ca. 25 mm
Halsbreite B1 = ca. 18 mm
Griffbreite B2 = ca. 22 mm
Halshöhe H1 = ca. 4 mm
Griffhöhe H2 = ca. 10 mm

Preferred dimensions according to FIG. 2 and 3 are as follows:

Distance a = approx. 25 mm
Neck width B1 = approx. 18 mm
Handle width B2 = approx. 22 mm
Neck height H1 = approx. 4 mm
Handle height H2 = approx. 10 mm

Der Abstand a ist die Höhe zwischen der Ebene der Reinigungsoberfläche 22 und der Ebene der Unterseite des Bürstengriffs 6 in der Seitenansicht gemäß FIG. 2.The distance a is the height between the plane of the cleaning surface 22 and the plane of the underside of the brush handle 6 in the side view according to FIG FIG. 2 .

Die Gesamtlänge der Zahnbürste 2 vom Kopfende bis zum Griffende in der Projektion (Draufsicht) gemäß FIG. 1 beträgt bevorzugt ca. 185 mm. Die Gesamthöhe der Zahnbürste 2 in der Seitenansicht gemäß FIG. 2 vom niedrigsten Punkt (Unterseite der Kopfplatte 10) bis zum höchsten Punkt (Oberseite des Bürstengriffs 6) beträgt bevorzugt ca. 40 mm.The total length of the toothbrush 2 from the head end to the handle end in the projection (top view) according to FIG. 1 is preferably approx. 185 mm. The total height of the toothbrush 2 in the side view according to FIG FIG. 2 from the lowest point (bottom of the head plate 10) to the highest point (top of the brush handle 6) is preferably about 40 mm.

Die Formgebung und die ineinanderfließenden Konturlinien des Bürstengriffs 6 sind derart gewählt, dass die greifende Hand durch Druckpunkte entspannt wird und die Kraftübertragung beim Zähneputzen fließend und schonend auf den ultrakompakten Bürstenkopf 12 mit seinem engen und feinen Borstenfeld erfolgt. Zusammengefasst hat die Zahnbürste 2 viele ineinander abgestimmte und fließende Querschnitte vereint in ein ergonomisches Designgut.The shape and the flowing contours of the brush handle 6 are chosen so that the gripping hand is relaxed by pressure points and the force is transmitted smoothly and gently to the ultra-compact brush head 12 with its narrow and fine bristle field when brushing your teeth. In summary, the toothbrush 2 has many mutually coordinated and flowing cross-sections combined in one ergonomic design item.

Der Griff mit seinem ergonomischen Design bewirkt auch, dass die Zahnbürste 2 wie bereits erwähnt, quasi automatisch, im richtigen Winkel angesetzt wird, nämlich leicht schräg, halb auf dem Zahnfleisch und halb auf dem Zahn, damit auch der Zahnfleischsaum sanft und wirksam gereinigt wird (vgl. FIG. 7).The handle with its ergonomic design also ensures that the toothbrush 2, as already mentioned, is applied almost automatically at the correct angle, namely slightly inclined, half on the gum and half on the tooth, so that the gum line is also cleaned gently and effectively ( see. FIG. 7th ).

Des Weiteren ist der Bürstenträger 4 durch seine Formgebung und Linienführung einerseits und durch geeignete Materialwahl andererseits, insbesondere im Bereich des Bürstengriffes 6 und des Bürstenhalses 8, derart beschaffen, dass übermäßiger Druck auf die Zahnoberflächen und auf das Zahnfleisch bei der Benutzung verhindert wird. Insbesondere durch Anpressdruck infolge der Verwendung gewöhnlicher Zahnbürsten geschädigte Zähne und entzündetes Zahnfleisch werden geschont und können sich so erholen.Furthermore, the shape and lines of the brush holder 4 on the one hand and a suitable choice of material on the other hand, especially in the area of the brush handle 6 and the brush neck 8, prevent excessive pressure on the tooth surfaces and on the gums during use. In particular, teeth and inflamed gums damaged by contact pressure resulting from the use of conventional toothbrushes are spared and can thus recover.

Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, dass die in FIG. 8 beispielhaft dargestellte Kraft/Weg-Kennlinie des Bürstenträgers 4 degressiv ist.In this context, it is particularly advantageous that the in FIG. 8th The force / displacement characteristic of the brush holder 4 shown as an example is degressive.

Aus der Modellübersicht gemäß FIG. 9 geht hervor, wie die Kraft/Weg-Kennlinie im Rahmen eines strukturmechanischen Simulationsmodells (Finite-Elemente-Methode) definiert ist. Die Zahnbürste 2 wird zwischen den beiden im Bereich des Bürstengriffs 6 angreifenden Rollen R und der vertikalen Ebene E entlang des Bürstenkopfs 12 geführt. Zwischen diesen Kontaktkörpern, die Starrköper-Randbedingungen darstellen, kann sie sich - abgesehen von Symmetriebedingungen, welche ebenfalls wirken - frei bewegen. Die Last wird durch Zustellung der (horizontalen) Ebene Z, welche mit konstantem Vorschub (weggesteuert) auf das Borstenpaket 18 gedrückt wird, aufgebracht. Mit der Reaktionskraft dieser Ebene Z kann das Kraft/Weg-Verhalten der Zahnbürste 2 ausgewertet und als Kraft/Weg-Kennlinie zur Verfügung gestellt werden. Eine direkte messtechnische Erfassung am realen Objekt verläuft analog.From the model overview according to FIG. 9 shows how the force / displacement characteristic is defined within the framework of a structural mechanical simulation model (finite element method). The toothbrush 2 is guided between the two rollers R acting in the area of the brush handle 6 and the vertical plane E along the brush head 12. Between these contact bodies, which represent rigid body boundary conditions, it can move freely - apart from symmetry conditions, which also have an effect. The load is applied by infeed of the (horizontal) plane Z, which is pressed onto the bristle package 18 with a constant advance (path-controlled). With the reaction force of this level Z, the force / displacement behavior of the toothbrush 2 can be evaluated and made available as a force / displacement characteristic. A direct metrological acquisition on the real object is analogous.

Die in FIG. 8 dargestellte Kraft/Weg-Kennlinie charakterisiert die Steifigkeit der Zahnbürste 2, insbesondere des Bürstenträgers 4. Sie beschreibt den Widerstand des Bürstenträgers 4 gegen elastische Verformung durch eine äußere Kraft. Aufgetragen im Diagramm ist die Kraft als Funktion des Weges (Auslenkung).In the FIG. 8th The force / displacement characteristic shown characterizes the rigidity of the toothbrush 2, in particular of the brush holder 4. It describes the resistance of the brush holder 4 to elastic deformation by an external force. The force is plotted in the diagram as a function of the path (deflection).

Die Kraft/Weg-Kennlinie ist degressiv, mit einer ungefähren Steifigkeit von 1 N/mm für die ersten 5 mm Durchbiegung oder Weg. Es liegt also ein annähernd linearer (geradliniger) Kurvenverlauf für kleine Wege vor. Anschließend verflacht die Kurve, die maximale Kraft von ca. 10 N wird bei einem Weg von ca. 20 mm erreicht. Bis zu einer Durchbiegung von ca. 20 mm bleiben die Spannungen unterhalb der Streckspannung, anschließend wird der linear elastische Bereich des Materials überschritten.The force / displacement curve is degressive, with an approximate stiffness of 1 N / mm for the first 5 mm deflection or displacement. There is therefore an approximately linear (straight) curve progression for small distances. The curve then flattens out and the maximum force of approx. 10 N is reached with a path of approx. 20 mm. The stresses remain below the yield stress up to a deflection of approx. 20 mm, after which the linear elastic range of the material is exceeded.

Degressives Verhalten bedeutet idealerweise, dass die Kennlinie für größer werdendes Argument (hier: Auslenkung bzw. Weg) zwar monoton wächst ist, dass ihre Steigung jedoch abnimmt. Anschaulich gesprochen verflacht die Kraft/Weg-Kennlinie hier im Beispiel für größer werdende Wege und geht in eine horizontale Gerade (Konstante oder Grenzwert) über.Degressive behavior ideally means that the characteristic curve for an increasing argument (here: deflection or path) increases monotonically, but that its slope decreases. In clear terms, the force / distance characteristic flattens out here in the example for increasing distances and merges into a horizontal straight line (constant or limit value).

Die als geringfügige Abweichung vom idealen Verhalten zu verstehende Welligkeit der Kraft/Weg-Kennlinie bei größeren Wegen ergibt sich hier im Beispiel einerseits durch sogenannte Stick-Slip Effekte bei der Lagerung der Zahnbürste 2 zwischen den Rollen R und andererseits durch einsetzende Instabilitäten im Borstenfeld.The waviness of the force / displacement characteristic curve for longer distances, which is to be understood as a slight deviation from the ideal behavior, results here in the example on the one hand from so-called stick-slip effects when the toothbrush 2 is stored between the rollers R and on the other hand from the onset of instabilities in the bristle field.

Die durch die Kombination von Linienführung (Kontur) und Materialwahl erzielte stark degressive Charakteristik hat zur Folge, dass die Zahnbürste 2 mit zunehmendem Betätigungsruck nicht in gleichem Maße höhere Kräfte auf die Zähne überträgt, sondern abfedert. Anschaulich gesprochen entspannt der flexible Bürstenträger 4 die Hand und vermindert die über den Bürstenkopf 12 in die Mundhöhle weitergegebene Kraft. Dies verhindert übermäßigen Druck auf die Zahnoberflächen und schont das Zahnfleisch.The strongly degressive characteristic achieved through the combination of line routing (contour) and choice of material has the consequence that the toothbrush 2 does not transfer higher forces to the teeth to the same extent as the actuation pressure increases, but rather cushions them. In clear terms, the flexible brush holder 4 relaxes the hand and reduces the force transmitted via the brush head 12 into the oral cavity. This prevents excessive pressure on the tooth surfaces and is gentle on the gums.

Vorzugsweise ist der Bürstenträger 4 inklusive der Kopfplatte 10 integral (einstückig) aus einem Kunststoff gefertigt, bevorzugt durch ein Spritzgussverfahren, insbesondere mit nur einer Komponente (1K-Spritzguss). Besonders bevorzugt ist ein durch Spritzguss verarbeitbarer Kunststoff, insbesondere mit hoher Wärmeformbeständigkeit (high HDT). Als besonders geeignet hat sich der kommerziell unter dem Produktnamen ESTABIO PL 0640 T05 erhältliche Kunststoff herausgestellt, der zudem biologisch abbaubar ist.The brush holder 4 including the head plate 10 is preferably manufactured integrally (in one piece) from a plastic, preferably by an injection molding process, in particular with only one component (1K injection molding). A plastic that can be processed by injection molding, in particular with high heat resistance (high HDT), is particularly preferred. The commercially available has proven to be particularly suitable highlighted the plastic available under the product name ESTABIO PL 0640 T05, which is also biodegradable.

List of reference symbols

22: Zahnbürstetoothbrush
44th: BürstenträgerBrush holder
66th: BürstengriffBrush handle
88th: BürstenhalsBrush neck
1010: KopfplatteHeadstock
1212th: BürstenkopfBrush head
1414th: Borstebristle
1616: LängskanteLong edge
1818th: BorstenpaketBristle pack
2020th: BorstenbüschelTufts of bristles
2222nd: ReinigungsoberflächeCleaning surface

EE.: Ebenelevel
RR.: Rollerole
ZZ: Ebenelevel

Claims

Toothbrush (2) with a brush holder (4) having a brush handle (6) and a brush neck (8) and with a brush head (12) adjoining the brush neck (8), the brush holder (4) being of this type in terms of shape and material is that an elastic deflection of the brush head (12) with respect to the brush handle (6) is characterized by a degressive force / displacement characteristic.

Toothbrush (2) according to Claim 1, the force / displacement characteristic curve in the limit case of small deflections of up to 5 mm having an approximately linear profile corresponding to a rigidity of approximately 1 N / mm.

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, the force / displacement characteristic curve for deflections> 10 mm having a saturating profile.

Toothbrush (2) according to Claim 3, a deflection of 20 mm corresponding to a force of 10 N.

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, wherein the brush holder (4) has an elongated S-shaped contour.

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, wherein the brush holder (4) is produced integrally as an injection-molded component from a plastic.

Toothbrush (2) according to claim 6, wherein the plastic is biodegradable.

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, wherein the brush head (12) has a bristle package (18) with a plurality of bristle tufts (20), each bristle tuft (20) being composed of at least 100, preferably 140 filaments.

Toothbrush (2) according to Claim 8, there are between 35 and 45, preferably 39, tufts of bristles (20).

Toothbrush (2) according to Claim 8 or 9, the filaments consisting of polyester, in particular polybutylene terephthalate (PBT).

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, wherein the brush head (12) has a flat cleaning surface (22).

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, wherein the brush head (12) has a head plate (10) which is arranged displaced substantially parallel to a central region of the brush handle (6).

Toothbrush (2) according to one of the preceding claims, which is designed as a manual toothbrush for manual tooth cleaning.