ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Campo de la invención.

El campo de la presente invención está inserto en el ámbito profesional de la odontología, específicamente en el área de la higiene dental y los cepillos dentales eléctricos.

Descripción del arte previo.

El primer cepillo dental fabricado en suiza en el año 1954, presente hasta hoy, aunque con baja penetración en el mercado, marca BROXO, posee un cabezal de tamaño pequeño, el cual es accionado por un motor que le confiere un movimiento de tipo angular oscilante. Este movimiento -opuesto en 90° con respecto al movimiento axial propuesto en la presente solicitud- resulta ser menos estable y se adapta con más dificultad a la forma de los dientes y sus anfractuosidades interproximales, lo cual es fundamental en la remoción del Biofilm Dental (BD), o Placa Bacteriana (PB). El movimiento axial resulta ser claramente más estable y de mejor penetración en los valles y depresiones de las zonas interdentarias y cercanas al surco gingival. Además, el cepillo BROXO cuenta con una pequeña superficie de contacto contra la dentadura, que corresponde aproximadamente a la mitad de un cepillo convencional definido por la A.D.A.

(American Dental Association), provocando un aumento en la presión de modo inconveniente, dado que ésta es inversamente proporcional a la superficie (presión = fuerza/área), y también hace que el trabajo de cepillado sea más lento y por tanto, más consumidor de energía y tiempo.

También tenemos como arte previo el modelo de utilidad N° 2012-002572, cuyo estado de arte presenta un movimiento puramente axial. Otro cepillo eléctrico presente mayormente en el mercado de USA, es el denominado "INTERPLAK", que tiene un pequeño cabezal con sólo dos corridas paralelas de cuatro penachos cada una. Cada uno de estos penachos se mueve angularmente oscilando sobre su propio eje, activados por un sistema de engranajes. Su escasa superficie hace el trabajo más arduo y lento, es más consumidor de energía, debido a que cuenta con demasiados engranajes de alto recorrido, por lo que la carga de la batería no siempre alcanza para una fórmula dentaria completa, y la forma en que se mueven sus penachos ha demostrado ser de baja efectividad en la remoción del biofilm dental (BD). Otros cepillos eléctricos de presencia significativa en el mercado actual son los del tipo "sónico", comunes a marcas como PHILLIPS, PHB, COLGATE, etc., consistentes en cabezales con penachos que vibran en rangos sónicos, de allí su nombre. Su desempeño es superior a un cepillo manual, pero una mera vibración es insuficiente con respecto a lo que se puede esperar de un instrumento impulsado eléctricamente, puesto que el biofilm dental a pesar de ser relativamente blando, es altamente adherente y difícil de disgregar y retirar de las superficies dentarias debido a su composición química y a los lugares de difícil acceso donde preferentemente se forma, por lo que requiere de un trabajo mecánico importante, superior a una simple vibración en el rango sónico. El rango ultrasónico es muy efectivo, pero está restringido al uso profesional exclusivamente.

En los años 90 la marca alemana BRAUN diseñó un cepillo eléctrico, que consiste en un cabezal de plataforma circular, soporte de los penachos de nylon, que se mueve angularmente en forma oscilante. Dada la pequeña superficie del cabezal, el trabajo es mucho más lento, y mientras más aumentan el diámetro de la plataforma en un intento por solucionar este problema, mayor es el daño que se producen sobre los tejidos duros y blandos (dientes y encías) puesto que los penachos de la periferia recorren más distancia, hasta 5 o 6 mm, con un importante efecto abrasivo sumamente adverso. Todas las técnicas de cepillado de alto grado de reconocimiento y recomendación por parte de los especialistas tienen en común que los movimientos de los penachos deben ser cortos, en un rango no mayor de 2 a 4 mm para reducir al mínimo los efectos abrasivos de todo cepillo dental. Otras patentes de cepillos dentales eléctricos que se pueden citar pero que difieren completamente del invento propuesto son las siguientes:

La ES2145771, que se refiere a un dispositivo de higiene dental para limpiar dientes y zonas interdentales y gingivales, que comprende: un órgano de cuerpo que incluye un brazo montado para el movimiento; un juego de cerdas que tiene puntas extremas libres, estando situado el juego de cerdas en la proximidad de un extremo del brazo; y medios en el órgano de cuerpo accionables para mover el brazo y con ello el juego de cerdas, caracterizado porque dichos medios son accionables para mover el brazo de manera tal que las puntas de las cerdas se muevan a una velocidad mayor que aproximadamente 1 ,5 metros por segundo, lo cual es suficiente para producir una acción limpiadora con un fluido dentífrico más allá de las puntas de la cerdas. La patente US 8,990,991, que se refiere a un cabezal (14) que incluye una porción de cuello (15) que conecta un extremo proximal del mismo a una parte de mango (12) de un cepillo de dientes de potencia (10), en el extremo distal de la porción de cuello es un miembro de cepillo (16, 28) que incluye una placa de base de cerdas (18, 34) y un campo de cerdas (20, 36) montado en el mismo, un excéntrico (30) está montado para girar la acción sobre la placa base de cerdas, situado en medio del campo de cerdas, un campo de cerdas excéntrico (38) está montado en la excéntrica. El movimiento del miembro del cepillo es producido por un conjunto de accionamientos, donde el cepillo de dientes crea un movimiento de giro de la excéntrica y el campo de cerdas excéntrico montado sobre el mismo, lo que resulta en una acción adicional de limpieza oral.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.

Para comprender mejor las características esenciales de la invención de un cepillo de dientes eléctrico con movimiento de vaivén longitudinal o axial, provisto con un mecanismo que cuenta con un cabezal con un número variable de plataformas porta penachos de cerdas independientes, se le describirá de acuerdo a las figuras que forman parte integral de esta invención, sin que ello signifique restringir a modificaciones obvias que pudiesen surgir, en donde:

La figura 1 muestra una vista isométrica en corte longitudinal del cepillo de dientes eléctrico, alojando en su interior el mecanismo de movimiento axial de unas plataformas porta penachos de cerdas, de la invención.

La figura 2 muestra una vista de elevación o alzado en corte longitudinal del cepillo eléctrico, alojando en su interior el sistema para lograr el movimiento axial de las plataformas porta penachos de cerdas, de la invención.

La figura 3 muestra una vista isométrica superior con la mitad descubierta del cepillo de dientes eléctrico, alojando en su interior el mecanismo para lograr el movimiento axial de las plataformas porta penachos de cerdas, de la invención. La figura 4 muestra otra vista isométrica lateral en corte longitudinal del mango del cepillo de dientes eléctrico, con el sistema para lograr el movimiento axial de las plataformas porta penachos de cerdas, de la invención.

La figura 5 muestra una vista en elevación lateral de todos los medios que conforman el mecanismo de movimiento axial o longitudinal, para el cepillo eléctrico de la invención.

La figura 6 muestra una vista en corte longitudinal de cepillo dental eléctrico, con medios alternativos para producir el movimiento axial de las plataformas porta penachos de cerdas del cabezal, consistente en un eje de rotación continua con levas frontales y un detalle aumentado del interior del cabezal del cepillo eléctrico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN.

La solución a este problema de potencial traumatismo presente en un cepillo dental provisto de movimiento puramente axial, se consigue por medio del mecanismo de la presente invención, el cual consiste en un sistema de múltiples plataformas móviles, dispuestas transversalmente dentro de una carcasa que conforma el cabezal del cepillo, las cuales rotan en torno a su eje con un movimiento de vaivén angular longitudinal, permitiendo que los penachos de filamentos de nylon insertados en ellas, se muevan axialmente por sus extremos libres o activos, mientras que por su base sólo roten, careciendo de desplazamiento longitudinal en aquella zona. Estas plataformas móviles se relacionan con la carcasa a través de sendos ejes transversales a cada lado, destinados al anclaje, espaciamiento y rotación de dichas plataformas, permitiéndoles un movimiento angular de vaivén axial, que hace que los penachos de filamentos de nylon se muevan describiendo un arco cuya cuerda es paralela al eje mayor del instrumento, es decir, mientras que el extremo libre o activo de los filamentos se mueve hacia adelante y atrás como es requerido; por otra parte en cambio, el extremo opuesto del filamento, insertado en las plataformas solo rota angularmente, careciendo completamente de movimiento de desplazamiento longitudinal, con lo que se consigue despejar esta componente de fuerzas indeseadas en el extremo o punta del cepillo.

El movimiento axial de los penachos de cerdas es particularmente eficaz y eficiente, y por esto, es la base fundamental de movimiento en las principales técnicas de cepillado manual recomendadas mundialmente por los especialistas en la actualidad, tal como sucede en las técnicas de Bass, Stillman, 45° y otras, y es en lo que se basa este novedoso instrumento de cepillado dental eléctricamente impulsado, que no está presente en el mercado ni se han encontrado patentes de invención de similares características en las búsquedas realizadas, salvedad sea hecha del modelo de utilidad mencionado, que esta invención tiene por objeto mejorar sustancialmente al convertirlo en un instrumento concebido para hacerlo atraumático, eficiente y libre de riesgos.

Esta particular eficacia atribuible al movimiento axial del cepillo de dientes, se debe a que cuando los penachos de filamentos son movidos longitudinal, o también denominado axialmente, y son aplicados contra la superficie de la placa bacteriana que se forma en las anfractuosidades anatómicas de dientes y encías, los filamentos tienden a atraparse dentro de las cavidades sinuosas de dicha anatomía, se enclaustran en ellas y adquieren un movimiento ondulatorio, de repique, contra la resistente estructura superficial de la placa bacteriana, rompiéndola y disgregándola con mayor eficiencia que con los cepillos eléctricos en la actualidad, cual es el objetivo final del instrumento y su función.

El movimiento de vaivén angular de las plataformas porta-penachos, se consigue con el impulso de un eje de tipo cremallera, dispuesto longitudinalmente dentro del cabezal del cepillo, entre la carcasa y la parte posterior de las plataformas porta-penachos. Este eje se desplaza con un movimiento de vaivén longitudinal y se conecta a las plataformas a través de un correspondiente engranaje estándar, situado haciendo cuerpo con la cara interna o dorsal de las plataformas porta-penachos y adquiriendo éstas el movimiento angular requerido, con el accionar de dicho eje de vaivén longitudinal.

Este eje, a su vez, está conectado por el otro extremo a un motor eléctrico situado dentro del otro componente del instrumento, el mango, que aloja al motor y una caja conversora de movimiento, de rotacional a longitudinal, por medio del uso de engranajes cónicos contrapuestos en 90°, uno de los cuales se conecta al motor, y el otro, posee un eje central sobre el cual rota y un eje excéntrico que se conecta a una biela. Esta biela, por su otro extremo, acciona un eje que adquiere un movimiento de vaivén puramente longitudinal. Este último eje, posee un enganche en el extremo opuesto a la biela, destinado a conectar con el anteriormente mencionado eje de cremallera del cabezal, para transmitirle su movimiento longitudinal resultante. Por otra parte, antes de asomar del mango, el eje conectado a la biela posee un sistema de centramiento con dos resortes alrededor, contrapuestos y semi-comprimidos, separados por un tabique fijado a la carcasa del mango, lo que favorece el frenado del motor en una posición tal que los penachos, en estado de reposo del instrumento, queden siempre en una situación armónicamente perpendicular al cabezal.

Una importante alternativa para impulsar las plataformas porta-penachos de cerdas, es un sistema de eje de rotación continua, provisto de ranuras inclinadas u oblicuas denominadas levas frontales, dispuestas en el extremo que se relaciona con las plataformas y ubicado internamente dentro de la carcasa, en orden a obtener el mismo movimiento en forma más simplificada, eliminando vibraciones molestas y consumiendo menos energía. Asimismo, el impulso de las plataformas se puede conseguir optativamente con un motor de tipo solenoide con contrapesos integrados, y un eje de transmisión de movimiento longitudinal de tipo cremallera.

Por otra parte, es importante destacar que el cabezal, en todas sus partes y piezas que lo conforman, por estar destinado a trabajar dentro de un ambiente altamente séptico, todos los polímeros con que está fabricado cuentan con nano-partículas de cobre en su masterbatch previo a la inyección, con el objetivo de conferirle al instrumento propiedades probadamente antimicrobianas.

En suma, la totalidad de este invento consigue utilizar, electro-mecanizadamente, un adecuado movimiento axial en el extremo activo de los filamentos de nylon del cepillo de dientes, sin que el extremo o punta del cabezal se mueva longitudinalmente, sino que permanezca completamente estacionario y atraumático, lográndose así un desempeño particularmente eficaz, con absoluta seguridad para el usuario.

Solución técnica desde el punto de vista odontológico.

Los beneficios del movimiento axial han sido reconocidos sin embargo no existe a la fecha un cepillo eléctrico que lo plasme adecuadamente y sin peligro para la dentadura.

La presente invención consiste en un mecanismo concebido en orden a conservar este movimiento axial, particularmente eficaz, resolviendo el principal problema que éstos cepillos eléctricos presentan, cual es el efecto potencialmente traumático que provocan por el extremo o punta del instrumento, cuando es activado su movimiento. Las principales técnicas de cepillado dental ampliamente difundidas y propiciadas en la actualidad por la mayoría en la comunidad internacional de odontólogos: Técnica de Bass y su variante Bass Modificada, que junto a la importante alternativa del Dr. Stillman, conocida como Técnica de Stillman y su variante Stillman modificada, como también la Técnica de 45°, todas ellas de gran aceptación y uso, tienen en común el movimiento corto mesial-distal, o de vaivén longitudinal o simplemente denominado movimiento axial. La presente innovación permite disponer de dicho movimiento axial, electro-mecanizadamente, no obstante libre de un potencial efecto traumático sobre tejidos blandos y duros por parte del extremo o punta del cepillo moviéndose rápidamente.

Es importante destacar que, siendo el movimiento axial o de vaivén longitudinal, común a las principales técnicas de cepillado manual ampliamente difundidas, sin embargo, no obstante su Importancia, no se encuentra disponible en ninguno de los cepillos eléctricos presentes en el estado del arte actual ni en el mercado, puesto que éstos no son capaces de reproducir este movimiento, salvedad sea hecha del modelo de utilidad N°2012-002572, que el presente invento mejora sustancialmente, al punto de haber creado un cepillo eléctrico totalmente atraumático, a través del ingenio mecánico supra descripto que suprime el riesgo potencial de daños y heridas, facilitando grandemente la ardua tarea de un correcto cepillado dental, ahorrando tiempo, obteniéndose un resultado más cercano al óptimo y de un modo confiablemente atraumático.

El cabezal de la invención, a diferencia de otros cepillos existentes, tiene una superficie activa de casi el doble de tamaño que el modelo BROXO, por lo que reparte mejor las fuerzas, evitando presiones excesivas, reduciendo así considerablemente el tiempo de trabajo y el riesgo de abrasiones, siendo la característica más relevante su movimiento en sentido axial, con el objetivo de proveer electro-mecanizadamente el movimiento que requieren las técnicas de cepillado actualmente más recomendadas en la comunidad odontológica internacional.

El objetivo del cepillo eléctrico axial de la presente invención, fue creado con el propósito de mejorar y solucionar los problemas existentes en la actualidad; el movimiento controlado del cabezal del cepillo permite el menor daño posible a los tejidos duros y blandos porque está conformado con filamentos de tipo Tynex extra-suaves con extremos redondeados, concibiéndose también un tamaño amplio del cabezal para repartir mejor las fuerzas, evitando de este modo presiones excesivas y al mismo tiempo ofreciendo un mejor desempeño en cuanto a mayor remoción de biofilm dental (BD) en menor tiempo, por contar con un sistema de plataformas móviles en sentido axial, que es el movimiento de cepillado de mayor eficiencia que propugnan las más ampliamente recomendadas técnicas de cepillado dental de la actualidad en el concierto mundial.

Hasta ahora existen numerosos tipos de cepillos de dientes eléctricos, sin embargo no han probado ser muy eficientes en lo que se refiere a remoción de placa bacteriana, por lo que son recomendados más que nada a personas con deficiencias motoras. El modelo de utilidad N° 2012-002572, incluye el movimiento axial, sin embargo, de acuerdo a los medios que lo conforman, presenta un grave riesgo potencial de traumatismo por el extremo libre de la base que soporta los penachos de filamentos, en contra de estructuras tales como dientes y artificios fijados a éstos como son puentes y coronas, y más aún contra los tejidos blandos tales como encías y mucosas que cubren el hueso alveolar y otras estructuras óseas como son: el borde anterior de la rama mandibular, la cresta cigómato-alveolar, la espina nasal anterior, las eminencias caninas y otras.

Objetivo de la invención.

El objetivo de la presente invención, para un cepillo dental eléctricamente impulsado, es lograr el uso del movimiento axial, que es común a las principales técnicas de cepillado dental, solucionando el riesgo potencial de traumatismo a la cavidad bucal del usuario, causado por el extremo o punta del cabezal base que soporta los penachos de filamentos de nylon, de manera de obtener un cepillado dental seguro y eficaz.

Descripción detallada de la Invención según las figuras.

Tal como se aprecia en las figuras 1 a 6, la invención para un cepillo de dientes eléctrico (1), consta de un mecanismo de movimiento axial o de vaivén longitudinal, conformado por un mango de sujeción ergonométrico (2), al que se acopla un cabezal superior (3) que contiene plataformas porta penachos de cerdas con movimiento axial.

El mango de sujeción (2), está constituido por una carcasa de interior hueco (4), fabricada en ABS inyectado, la que presenta exteriormente un interruptor de encendido/apagado (5); un regulador de velocidad de tres posiciones con luces indicadoras (6), azul para velocidad baja, verde para velocidad media y amarilla para velocidad alta; un display indicador de carga de una batería recargable interior (7); un motor eléctrico (8), generalmente del tipo micromotor de corriente continua o bien del tipo solenoide con contrapesos, con un conversor de movimiento rotatorio a movimiento axial integrado (30), terminando en un eje (14) con movimiento de tipo axial, que asoma de dicho mango (2) y permite el acople y enganche con el cabezal superior (3) del cepillo eléctrico (1), que es la parte activa del sistema o mecanismo de movimiento axial de la invención.

El cabezal (3), fabricado íntegramente con un aditivo o masterbatch de nano-partículas de cobre, está compuesto por una carcasa de forma irregular y simétrica (10), de interior hueco, que consta de dos partes: la principal, una cabeza que aloja varias plataformas porta penachos de cerdas (21) que se mueven angularmente en sentido axial, seguida por un cuello (12) que aloja el eje de transmisión impulsor del movimiento axial (25) de dichas plataformas (21). El mango (2) del cepillo eléctrico (1), contiene una biela (13) la que se conecta al eje de transmisión (14) mediante un pasador que los atraviesa transversalmente (15); dicho eje de transmisión (14) presenta un resorte de compresión (16) y un contra resorte (17), los cuales son retenidos por un tope superior (18), por un tabique intermedio (19) fijado al mango (2) del cepillo eléctrico (1) y por un tope de retención inferior (20), todo lo cual permite centrar en posición de reposo las plataformas independientes (21) porta penachos de cerdas de filamentos de nylon (22); además, dicho eje de transmisión (14), presenta una ranura (23) en su extremo emergente la que encaja con una saliente (24) y ambas constituyen el sistema de enganche. El eje (25) está conformado por una parte por un cuerpo de configuración en forma de "Y" (26), seguido por un cuerpo alargado oblongo (27), provisto de una cremallera (28) en su extremo perimetral, la que engrana con unos engranajes (29) que posee cada plataforma independiente (21) porta penachos de cerdas de limpieza (22) ubicados en su superficie dorsal; estas plataformas se encuentran ancladas a la carcasa (11), y reciben el movimiento de vaivén longitudinal o axial, mediante el convertidor de movimiento (30), que consiste en un sistema de engranajes preferentemente cónicos (31), los que se encuentran conectados con el motor eléctrico (8) que se encuentran ubicados en la zona superior del mango (2) del cepillo eléctrico (1).

Las plataformas (21) porta cerdas (22), ocasionalmente en número de seis, regularmente cinco, normalmente cuatro e idealmente tres, contienen celdas en número variable, de entre diez a veinte, con un diámetro también variable de 1,2 a 1,8 mm, e idealmente ^' de 1,4mm., para el alojamiento de los penachos de cerdas o filamentos de Tynex de 0.009", 0.008", 0,007" e idealmente 0,006" de diámetro y generalmente de 9, 10 u 11 mm de largo. Dichas plataformas (21), están dispuestas alineadas en forma transversal en la cabeza (11), provistas con dos ejes salientes en cada una, en ambos lados de sus paredes laterales, los cuales encajan en los bujes ubicados correspondientemente en las paredes laterales de dicha cabeza (11) del cepillo eléctrico (1), de modo que cuando son movidas por el sistema de engranajes (29) y cremallera (28), adquieren un movimiento axial longitudinal o de vaivén, mediante el cual los penachos de cerdas de filamentos de limpieza (22) se mueven describiendo un arco de una extensión aproximadamente de entre 1, 2 o 3mm, a cada lado de la perpendicular construida imaginariamente al centro de las plataformas (21) en estado de reposo. La cuerda de dicho arco resulta ser paralela al eje mayor del instrumento, por lo que de acuerdo a esto los penachos de cerdas de filamento de limpieza (22) baten en sentido axial, cuando son activados por el motor (8) y el sistema de transmisión. Con esto se logra remover la placa bacteriana de modo más eficiente que con los cepillos existentes en el estado del arte actual.

En atención a la figura 6, el cepillo (1) con medios alternativos para producir el movimiento axial de las plataformas (21) portapenachos (22), está conformado por un mango de sujeción (2), el cual a su vez está constituido por una carcasa de interior hueco (4) de polímero ABS inyectado, la que contiene exteriormente un interruptor de encendido/apagado (5), un regulador de velocidad de tres posiciones con luces indicadoras (6) (azul para velocidad baja, verde para velocidad media y amarilla para velocidad alta), un display indicador de carga (no ilustrado) de unas baterías, e interiormente la o las baterías (7) recargables de tamaño AAA o de tamaño AA como alternativa, un motor eléctrico de tipo micro motor de corriente continua rotatorio (8), el cual se acopla con un eje conductor (6a) que gira en un buje de apoyo (9a), fabricados en poliamida seis inyectada; dicho eje conductor (6),se conecta con un eje menor flexible de material de poliuretano (10a)y éste a su vez se conecta con un eje conducido de rotación continua (12a) fabricado en material poliacetal inyectado, el cual está provisto de tres levas frontales inclinadas (13a) separadas de manera equidistante una de otra y conectadas por la zona interna de las plataformas (21) porta penachos (22). El eje conducido (12a) se sostiene mediante dos bujes (16a) y (17a) y fabricados también de material poliamida 6 inyectada.

El motor de rotación continua (8), mediante su propio eje (10), transmite su giro al eje conductor (6), el cual hace girar, tanto al eje menor flexible (10a) como al eje conducido de rotación continua (12a); este último está provisto de las levas frontales (13a) que se encuentran conectadas con cada una de las plataformas (21), logrando de esta manera el movimiento axial o de vaivén de los penachos (22) del cepillo eléctrico. Todos los componentes del cabezal (3) cuentan con un aditivo en el masterbatch del polímero en base a nano partículas de cobre, con el fin de otorgarle características anti microbianas.