具有去除生物膜的接觸點的牙刷的制作方法
【專利摘要】一種牙刷設(shè)備提供對牙齒的生物膜的改進去除，該牙刷設(shè)備具有包括聚合物材料(例如硅樹脂)的刷毛接觸點。牙刷設(shè)備包括：頭部，其具有頂部、與頂部相對的基部、正表面以及與正表面相對的背表面。頭部的正表面包括沿行布置的刷毛接觸點。行被布置成與頭部的從頭部的頂部延伸到頭部的基部的縱軸正交。多個刷毛接觸點中的每一個是從頭部延伸并且包括聚合物材料的單個實心細長結(jié)構(gòu)。設(shè)備進一步包括頸部以及柄部，其中，頸部聯(lián)接至頭部的基部，并且柄部經(jīng)由頸部聯(lián)接至頭部。
【專利說明】具有去除生物膜的接觸點的牙刷
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2013年12月20日提交的名稱為“ToothbrushWith B1fiIm-Removing Touch Points”的共同未決的美國臨時專利申請第61/919,673號以及于2014年 12月 18 日提交的名稱為 “Toothbrush with B1fi Im-Removing TouchPoints”的共同未決的美國實用新型專利申請第14/576，134號的優(yōu)先權(quán)，上述兩個專利申請的全部內(nèi)容通過引用被并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0003]本公開總體涉及一種牙刷，并且更具體地涉及牙齒清潔以及結(jié)合特定幾何結(jié)構(gòu)、材料特性和牙刷設(shè)備的一個或更多個馬達產(chǎn)生的刺激的牙齦肌肉與組織按摩、刺激或治療。
[0004]—般的口腔衛(wèi)生和口腔健康取決于牙齒上和口腔中存在的微生物培養(yǎng)物和細菌以及相關(guān)的微生物分泌物，其損傷牙齒的保護層，從而引起齲洞產(chǎn)生和發(fā)展的更大可能性。這些微生物培養(yǎng)物存在于牙齒表面上的生物膜中以及存在于口腔中和牙齒表面上殘留的食物中。生物膜和食物的有效去除使存在的微生物培養(yǎng)物和分泌物減少，并且有助于改善對牙齒的自然保護，從而引起更好的口腔衛(wèi)生。
[0005]就對牙齒的較低層的暴露以及對接觸和溫度變化的敏感性而言，牙齦組織和肌肉對于牙齒保護是至關(guān)重要的?，F(xiàn)今的牙齒護理產(chǎn)品和牙刷設(shè)備依賴于使用尼龍刷毛，尼龍刷毛在施加過大壓力的情況下可能損傷牙齦組織和肌肉。此外，現(xiàn)今的基于尼龍刷毛或等效刷毛的牙齒護理設(shè)備和牙刷既不刺激組織也不增強循環(huán)，而刺激和循環(huán)對于牙齦組織和肌肉的再生和持續(xù)愈合過程而言很重要。
[0006]到目前為止，用于解決口腔衛(wèi)生的裝置是基于被設(shè)計成減少生物膜的存在、去除殘留的食物以及治療牙齦組織和肌肉的尼龍刷毛，然而，由于刷毛的幾何結(jié)構(gòu)和特性，所以這些裝置不是很有效，這限制了這些裝置跨大表面區(qū)域的牙齒去除很薄的生物膜的能力。這些刷毛也不能有效地刺激牙齦組織和肌肉。事實上，當前市售的大部分裝置被設(shè)計有特定的機構(gòu)，以最小化對牙齦組織的損傷而不是刺激牙齦組織。因此，需要的是以下裝置:在有效地且安全地刺激牙齦組織和肌肉的同時，既可以克服上面的限制又可以以更大的功效去除生物膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]實施方式包括一種牙刷設(shè)備，該牙刷設(shè)備包括:一個或更多個振動馬達或其它電磁裝置，其可以向牙刷提供各種頻率脈動；以及外部，該外部可以包括軟的彈性材料例如硅樹脂。設(shè)備還包括具有一個或更多個紋理化表面或?qū)嵭谋砻娴乃ⅲ糜谇鍧嵮例X并且與牙齦組織和肌肉相互作用，所述一個或更多個紋理化表面包括例如尺寸為0.5mm至2.5mm的接觸點，所述實心(solid)表面具有隆起。振動馬達使刷的紋理化表面移動或振動，以用于施加至用戶的牙齒和牙齦。隨著用戶在牙齒和牙齦上移動牙刷，與紋理化表面的接觸點結(jié)合的振動脈動去除牙齒表面上的生物膜和其它污垢。振動脈動提供對用戶的牙齦的輕擊運動，以在沒有磨損作用的情況下刺激組織。以大約50赫茲至300赫茲(Hz)發(fā)生振動。一個實施方式包括可以同步運行的高頻低頻振動馬達或者其它電磁裝置。同步脈動提供對牙齒的深度清潔。盡管在此處被稱為牙刷，但裝置還可以執(zhí)行除清潔以外的其它功能，其它功能包括按摩、刺激、加熱、施加牙膏或其它物質(zhì)等。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)一個實施方式的牙刷的立體圖。
[0009]圖2和圖3是根據(jù)一個實施方式的牙刷的側(cè)視圖。
[0010]圖4是根據(jù)一個實施方式的牙刷的正視圖。
[0011 ]圖5是根據(jù)一個實施方式的牙刷的背視圖。
[0012]圖6和圖7分別是根據(jù)一個實施方式的牙刷的頂視圖和底視圖。
[0013]圖8是根據(jù)一個實施方式的牙刷的頭部的立體圖。
[0014]圖9是根據(jù)一個實施方式的牙刷的頭部的正視圖。
[0015]圖10是根據(jù)一個實施方式的牙刷的頭部的側(cè)視圖。
[0016]圖1Ia是傳統(tǒng)牙刷頭部的立體圖。
[0017]圖1Ib是根據(jù)一些實施方式的牙刷頭部的立體圖。
[0018]圖12是根據(jù)一個實施方式的牙刷的分解圖。
[0019]圖13是根據(jù)一個實施方式的牙刷的內(nèi)部組件的圖示。
[0020]附圖僅出于說明的目的描繪出本公開的各個實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會根據(jù)下面的討論容易地認識到:可以在不脫離本文所描述的本公開的原理的情況下，采用本文所圖示的結(jié)構(gòu)和方法的替代實施方式。
【具體實施方式】
[0021]圖1是根據(jù)一個實施方式的牙刷100的立體圖。在一些實施方式中，牙刷100是下述機電裝置，其使用來自AC電源(例如通過電力轉(zhuǎn)換器)的電力或使用電池電力并且產(chǎn)生機械能，以機械地刺激口腔的各個部位(牙齒、牙齦、牙齦線、顎、舌頭、內(nèi)頰壁等)并且向口腔的各個部位提供脈動。
[0022]如圖1所示，牙刷100具有頭部102、柄部104和頸部106。頸部106將頭部102聯(lián)接或連接至柄部104。取決于使用情況或應(yīng)用并且取決于目標用戶(例如兒童與成人、具有敏感牙齒或牙齦的人等)，牙刷100可以由各種不同的材料制成，且被制造成具有各種不同的尺寸(如針對兒童的較小的牙刷)如不同的總長度、不同的長度或?qū)挾鹊念^部102、不同的長度或?qū)挾鹊谋?04等?？蛇x地，頭部102具有圓形或平滑的周邊并且朝向頂部逐漸變細(例如成橢圓形形狀)，從而利于更容易在口腔中使用。
[0023]在一些實施方式中，頭部102的正表面包括沿行布置的刷毛接觸點110。行又被布置成與頭部102的縱軸112正交，頭部102的縱軸112從頭部102的頂部152延伸到頭部102的基部154。
[0024]在一些實施方式中，如插圖150所圖示的，多個刷毛接觸點中的給定刷毛接觸點為單個實心細長結(jié)構(gòu)。此外，如插圖150所示，給定刷毛接觸點的單個實心細長結(jié)構(gòu)具有矩形橫截面積或橫截面積從給定刷毛接觸點的近側(cè)端到遠側(cè)端減小的大致矩形橫截面。換言之，給定刷毛接觸點的單個實心細長結(jié)構(gòu)沿其中心軸從基部到末端逐漸變細，從而形成四棱錐的截頭錐體。在一些實施方式中，刷毛接觸點的細長結(jié)構(gòu)具有多邊形橫截面。例如，橫截面可以是梯形一一梯形橫截面的兩條平行邊被形成為與頭部的縱軸平行，較靠近頭部的側(cè)邊緣或外邊緣的邊的長度比較遠離頭部的側(cè)邊緣或外邊緣的邊的長度更長。這在圖160中被圖示出，其中，插圖150的接觸點150-a和150-b具有梯形橫截面。梯形的較靠近牙刷頭部的外邊緣或外周緣的邊(例如155-a和157-a)的尺寸大于梯形的較遠離周緣的邊(例如155-b和157-b)的尺寸。因此，接觸點可以被設(shè)計成橫截面在刷頭部的外邊緣附近較寬而橫截面朝向中心較窄。對于較靠近頭部的外周緣或側(cè)周緣的接觸點，單個接觸點的這個寬度的變化或差(例如邊155-a的長度與邊155-b的長度之間的差)可以更大。在這樣的實施方式中，刷頭部的中心附近的接觸點更接近矩形并且具有更均勻的寬度。替代地或除多邊形形狀之外，還可以使用其它橫截面形狀例如圓形形狀、橢圓形形狀、矩圓形形狀、凹入形狀。橫截面形狀還可以基于接觸點在牙刷的頭部上的位置而變化一一例如，圓形橫截面可以用于頂部152附近的接觸點，梯形的橫截面可以用于頭部的外周緣附近的接觸點，而矩形或正方形橫截面可以用于頭部的中央?yún)^(qū)中。
[0025]此外，橫截面形狀可以被配置成沿牙刷頭部的縱軸具有較窄或較小的尺寸。例如，矩形或多邊形橫截面的較窄邊或較短邊可選地平行于牙刷頭部的縱軸。在接觸點150-a和150-b的圖示中，較短邊155-a和155-b形成為平行于或沿牙刷頭部的縱軸。這個設(shè)計特征導致對沿牙刷頭部的縱軸施加的撓曲力或彎曲力的阻力比對沿牙刷頭部的側(cè)向短軸或橫軸施加的撓曲力或彎曲力的阻力更小。更一般地，接觸點的寬度可以沿與可能施加刷擊或撓曲力的方向正交的方向增大或更大，從而對這些撓曲力提供更小的阻力。
[0026]在一些實施方式中，接觸點橫截面的中心遍及接觸點的長度與接觸點的中心軸對準——換言之，刷毛接觸點沿其中心軸逐漸變細。在這種情況下，接觸點的中心軸與接觸點的基部的平面正交，其中，接觸點接觸或附接于牙刷的頭部。這種居中錐化提供了沿接觸點的中心軸對稱的機械撓曲特性。替代地，當接觸點沿其長度逐漸變細時，接觸點橫截面的中心可以相對于接觸點的中心軸偏移。換言之，刷毛接觸點可以離開中心軸非對稱地逐漸變細，并且錐化軸可以相對于接觸點的中心軸偏移或與接觸點的中心軸成角度(例如不平行于接觸點的中心軸)。這在接觸點150-a和150-b的圖中圖示出，其中，錐化軸155-c和157-c相對于接觸點的中心軸155-d和157-d偏移或成角度。這種非居中的居中錐化可以用于向從接觸點的中心軸的相反側(cè)施加的力提供非對稱的機械撓曲特性。例如，如圖1所圖示的，如果刷毛接觸點(例如接觸點150-a和150-b)朝向牙刷頭部的基部側(cè)逐漸變細，則刷毛接觸點向朝向牙刷頭部的基部154的撓曲或彎曲比向朝向頭部的頂部152的撓曲或彎曲提供更大的撓性(更小的阻力)。
[0027]更一般地，接觸點的錐化軸可以在可能施加與刷擊相關(guān)聯(lián)的撓曲力的方向上成角度地離開接觸點的中心軸。對中心軸與錐化軸之間形成的角的測量，可以隨著對在兩個相反的方向上的對撓曲力施加的阻力的量之間所需的非對稱性的測量而變化。在這樣的實施方式中，對相反方向上的刷擊的這種有差別的阻力提供有差別水平的清潔。例如，參照圖1的成角度的刷毛接觸點150-a和150-b，與使接觸點朝向基部彎曲(向下彎曲)的刷擊比較，使接觸點朝向頂部彎曲(向上彎曲)的刷擊將面對更大的阻力，并且引起更有力或更強勁的清潔。沿向下彎曲的方向的刷擊將面對更小的阻力并且提供更柔和的清潔。對中心軸與錐化軸之間形成的角的測量還可以跨接觸點而變化——一些接觸點可以具有比其它接觸點更對稱的錐化。對于角的測量的這個變化可以基于接觸點在刷頭部上的位置而變化。
[0028]在一些實施方式中，刷毛接觸點的單個實心細長結(jié)構(gòu)包括聚合物材料(例如硅樹脂)。在一些實施方式中，聚合物材料的楊氏模量的范圍大約為從0.0OlGPa至0.05GPa。在一些實施方式中，聚合物材料的楊氏模量的范圍大約為從0.0lGPa至0.lGPa。在一些實施方式中，聚合物材料的楊氏模量低于指定閾值(例如低于0.1GPa或低于IGPa等)。
[0029]具有這樣的機械特性的聚合物材料通常比其它材料例如尼龍或聚丙烯更柔軟、剛性更弱并且更可塑(更有柔性的或更柔韌的)，其它材料通常具有更高的楊氏模量(例如尼龍一般在2GPa至4GPa的范圍中，聚丙烯一般在1.5GPa至2GPa的范圍中等)。因此，由這樣的聚合物材料(如硅樹脂)制成的刷毛接觸點在刷牙或機械刺激期間對口腔部位很柔和并且不損傷或傷害口腔部位(例如牙齦和口腔的其它軟組織)。因此，本文所描述的接觸點比傳統(tǒng)牙刷中使用的刷毛更柔和，從而對于兒童、對于具有敏感牙齒的人、對于具有牙齒狀況例如牙齦線退縮的人、對于過度刷牙者等提供更佳的舒適度和功能。
[0030]應(yīng)當理解的是，雖然在本文中將楊氏模量描述并且使用為:用于對可以用于制造刷毛接觸點的材料的機械特性進行說明的一個度量標準，但是其它度量標準(例如其它彈性模量如剪切模量或體積模量;抗拉強度、抗壓強度、回彈模量等)可以替代地用于選擇具有這些期望的機械特性的適當材料，例如，所述適當材料具有期望的柔軟度、足夠柔韌、當力施加于該適當?shù)牟牧蠒r提供使其彈性地(例如非永久地)變形的期望范圍的阻力并且具有期望的回彈性以在力被去除時恢復其初始形狀。楊氏模量僅是這樣的度量標準或機械參數(shù)的一個示例。
[0031]此外，除了或替代制成接觸點的材料的機械特性，還可以限定或指定與刷毛接觸點的形狀或結(jié)構(gòu)有關(guān)的機械特性?？梢砸罁?jù)彎曲模量、撓曲模量等的范圍來限定這樣的結(jié)構(gòu)相關(guān)或形狀相關(guān)的特性。雖然在此處沒有特別地列出這些參數(shù)中的每個參數(shù)的范圍，但應(yīng)當理解的是，任何合適的參數(shù)均可以用于選擇下述材料，該材料結(jié)合本文所描述的形狀或結(jié)構(gòu)提供這些期望的材料特性。
[0032]此外，硅樹脂的特征為比若干種其它材料例如尼龍具有更強的粘附性(粘附或粘貼至表面的趨向)。因此，由聚合物例如硅樹脂制成的刷毛接觸點與口腔中的生物膜形成更強的機械結(jié)合，并且提供有助于從牙齒表面有效地清潔生物膜的改進的摩擦力或拖曳力。刷毛接觸點的形狀還有助于去除生物膜。接觸點的細長的、薄的、大致平的表面覆蓋牙齒表面中的一個牙齒表面的至少50%且在一些情況下覆蓋100%，并且在刷牙以清潔或擦凈牙齒期間被拖曳橫過牙齒的表面。
[0033]此外，可以使用快干且非吸收性的衛(wèi)生的硅樹脂材料，從而允許牙刷100在口腔中且在水基介質(zhì)和環(huán)境中使用。與趨向于吸收且殘留水和清潔劑的尼龍刷毛不同，這樣的材料還易于根據(jù)需要而用水甚至用肥皂或其它清潔劑進行清潔并且在清潔之后容易干燥。
[0034]此外，對于長時間或長期使用而言，由于牙刷的長期使用導致刷毛變得不起作用或不太起作用，所以傳統(tǒng)尼龍刷毛的細絲通常會彎曲、變形并且在外邊緣(頭部的正表面的側(cè)周緣)周圍展開。此外，當經(jīng)受這樣的永久變形時，這樣的刷毛可能變得對口腔的牙齦和軟組織造成傷害或有害。相比之下，更有柔性、更有彈性且更粗的較粗硅樹脂刷毛接觸點更耐機械磨損、永久撓曲或變形。在一些實施方式中，沿刷擊的方向(例如沿牙刷的縱軸)的接觸點更細，并且從而較不可能在與刷擊或刷牙動作的方向正交的方向上經(jīng)受撓曲。因此，接觸點不太受永久向外變形的影響或不太受沿牙刷頭部的外邊緣或側(cè)周緣彎曲變形的影響。
[0035]在一些實施方式中，牙刷100還包括手動控制件120、130-a和130-b，手動控制件120、130-a和130-b使得用戶能夠改變通過刷頭部的振動提供給口腔的機械刺激能量的一個或更多個參數(shù)或?qū)傩?。例如，控制?20、130-a和130-b可以用于改變(例如增大130-a或減小130-b)向各個口腔部位提供的機械振動的頻率。作為另一示例，控制件120、130-a和130-b可以用于改變(例如增大或減小)向各個口腔部位提供的機械振動的強度(例如幅值或力度)。作為又一示例，控制件120、130-a和130-b可以用于改變向各個口腔部位提供的機械振動的方向(例如縱向摩擦或橫向摩擦、垂直輕擊、環(huán)形方向或旋轉(zhuǎn)方向)。作為又一示例，控制件120、130-a和130-b可以用于改變向各個口腔部位提供的機械振動的模式(例如突發(fā)式模式、持續(xù)模式、頻率和強度的預(yù)編程組合模式)。用戶可以通過手動控制件來增大或減小馬達的振動的參數(shù)值(例如強度或頻率)，以設(shè)置用戶期望的適當參數(shù)值。用戶設(shè)置的參數(shù)值可以在控制器停用時通過控制器(其控制或管理刷的運行)來存儲，使得在下一次接通控制器時控制器恢復對期望的參數(shù)值的運算。為了方便存取和使用，沿柄部104(柄部104還充當手柄)可選地安置手動控制件120、130-a和130-b。替代地或此外，在一些實施方式中，通過刷頭部的振動向口腔提供的機械刺激能量的一個或更多個參數(shù)或?qū)傩钥梢酝ㄟ^無線遙控來改變。
[0036]圖2和圖3是根據(jù)一個實施方式的牙刷的側(cè)視圖。在一些實施方式中，牙刷100具有符合人體工程學設(shè)計的形狀。頭部102的彎曲且逐漸變細的形狀利于在口腔內(nèi)側(cè)的舒適使用?？蛇x地，柄部104具有平滑的且弧形的表面，其利于舒適地且方便地使用手柄并且很好地符合手掌的形狀的輪廓。
[0037]在一些實施方式中，牙刷表面還可以被設(shè)計成符合口腔的曲線的輪廓。在一個實施方式中，牙刷100的一個或更多個表面為可變形的或可彎曲的。例如，如果紋理化表面包括硅樹脂，則該表面可以在壓靠在臉頰的內(nèi)壁或牙齦或舌表面時壓縮或彎曲，以模制成口腔部位的輪廓，用于提供徹底的清潔并且更好地清潔彎曲的口腔表面。在一些實施方式中，頭部102有柔性，并且可以在使用期間沿其長度或在頸部106處彎曲，以符合用戶口腔的形狀。刷頭部102還可以根據(jù)需要用新的刷頭部替換。在一些實施方式中，牙刷的全部或基本上全部覆蓋有硅樹脂或其它聚合物材料的外層。在圖1的實施方式中，例如，僅柄部104的最底部處的基部部分未覆蓋有硅樹脂，并且頸部106處的可以從頸部(該頸部可以包括金屬腔體(accent))拆卸頭部的部分未覆蓋有硅樹脂。在一些實施方式中，牙刷是完全防水的。在圖1的實施方式中，柄部的基部部分是清澈的/透明的或半透明的帶(例如塑料或其它聚合物)，在該帶附近或上方包括發(fā)光機構(gòu)，發(fā)光機構(gòu)允許光照射穿過，使得用戶可以通過是否存在照射穿過該清澈的基部帶的光來確定裝置是開啟還是關(guān)閉?；吭试S裝置站立在表面例如桌面上。
[0038]此外，如圖2所示，在一些實施方式中，頸部106經(jīng)由彎曲或弧形表面將柄部104聯(lián)接至牙刷100的頭部102，該彎曲或弧形表面從柄部近側(cè)區(qū)平滑地過渡到頭部近側(cè)區(qū)，柄部近側(cè)區(qū)比頭部近側(cè)區(qū)更寬。在這樣的實施方式中，對于15厘米至25厘米的總長度的牙刷100而言，弧形表面的曲率半徑(例如圖2所圖示的Rl 230或R2 240)從較寬的柄部近側(cè)區(qū)處的大約5厘米至20厘米(例如R2 240)變化到較窄的頭部近側(cè)區(qū)處的大約5厘米至10厘米(例如Rl 230)?？蛇x地，曲率半徑與尺寸例如牙刷100的總長度成線性比例。
[0039]此外，如圖2和圖3所示，在一些實施方式中，刷毛接觸點110的長度從頭部102的頂部處的第一長度變化到頭部102的在頭部102的頂部與基部之間的中央?yún)^(qū)中的第二長度(例如比第一長度長例如2至10倍)，并且變化到頭部102的基部處的第三長度(例如比第二長度短例如2至10倍)。刷毛接觸點的不同長度允許更容易進入口腔的難以達到的部位，例如臼齒、前白齒和其它內(nèi)口腔部位。在一些實施方式中，對于15厘米的牙刷長度而言，第一長度的范圍大約為從I毫米至3毫米;第二長度的范圍大約為從3毫米至15毫米;并且第三長度的范圍大約為從I毫米至3毫米。在一些實施方式中，第二長度與第一長度之比的范圍大約為從2至10;第二長度與第三長度之比的范圍大約為從2至10;并且牙刷的長度與第二長度之比的范圍大約為從10至100。
[0040]圖3以側(cè)視圖附加地圖示了牙刷頭部的正表面302和牙刷的背表面304，牙刷頭部的正表面302包括沿行布置的刷毛接觸點110，而牙刷的背表面304包括多個隆起。在一些實施方式中，接觸點還可以沿頭部102的正表面302在寬度和長寬比方面變化。在一些實施方式中，接觸點110包括至少兩種不同類型的接觸點(例如較粗的和較細的)。可以對一類接觸點進行分組，以提供模式。例如，一組較粗的接觸點可以位于頭部102的頂部處，而一組較細的接觸點可以朝向頭部102的基部。在一些實施方式中，頭部102的正表面302的至少10%、20%、30%、40%、50%包括相對于頭部102的正表面的其余部分不同類型的接觸點。
[0041]總之，在一些實施方式中，各種其它接觸點布置是可行的一一例如，頂部處的接觸點較細而底部處的接觸點較粗、一側(cè)的接觸點較細而另一側(cè)的接觸點較粗、較細的行與較粗的行交替、較細與較粗的各個區(qū)域或分組處于頭部102上的不同位置等。此外，可以包括不同類型的接觸點，例如，較長或較短的接觸點、具有較多或較少球狀端部的接觸點、具有不同形狀的(例如尖的、羽狀的、隆起狀的等)端部的接觸點等。類似地，在其它變體中，接觸點可以以更大或更小的密度來布置，可以位于牙刷的正表面或背表面上，另外可以位于牙刷(例如僅位于中間、僅位于邊緣處等)上。
[0042]在一些實施方式中，較細的接觸點和較粗的接觸點的大小和間距可以變化。在各種實施方式中，較細的接觸點比較粗的接觸點細25%至80% (例如30%、40%、50%、60%、70 %等或者25 %與80 %之間的值)。在各種實施方式中，較細的接觸點的間距(例如接觸點之間的距離)縮近15%至60%。
[0043]圖4是根據(jù)一個實施方式的牙刷的正視圖。在一些實施方式中，如圖4所示，刷毛接觸點110基本上延伸至牙刷頭部102的邊緣。例如，接觸點延伸至頭部102的正表面的側(cè)向周緣或邊緣的大約I毫米內(nèi)。當刷被插入口腔中時，基本上延伸至頭部的正表面的側(cè)向周緣的接觸點的這個構(gòu)造在刷的邊周圍留有極小的區(qū)域，從而在頭部102的壁未碰到或未接觸口腔的內(nèi)側(cè)的情況下提高接觸點達到口腔的難以達到的區(qū)域的可及性。
[0044]如參照圖2所說明的，頸部106經(jīng)由彎曲表面或弧形表面將柄部104聯(lián)接至牙刷100的頭部102，該彎曲或弧形表面從柄部近側(cè)區(qū)平滑地過渡到頭部近側(cè)區(qū)，柄部近側(cè)區(qū)比頭部近側(cè)區(qū)更寬。在這樣的實施方式中，對于15厘米至25厘米的總長度的牙刷100而言，弧形表面的曲率半徑(例如圖4所圖示的R3 430或R4 450)從較寬的柄部近側(cè)區(qū)處的大約5厘米至20厘米(例如R5 450)變化到較窄的頭部近側(cè)區(qū)處的大約5厘米至10厘米(例如R4 430)?？蛇x地，曲率半徑與尺寸例如牙刷100的總長度成線性比例。
[0045]圖5是根據(jù)一個實施方式的牙刷的背視圖。如圖5所示，牙刷100在頭部102的背表面上包括(例如被布置成波狀或波浪形構(gòu)造的)一系列平滑的硅樹脂隆起550，其意在提供最小磨損并且使雙頻(例如高頻和低頻)協(xié)調(diào)和肌肉放松功能(例如以較低的振動頻率)的效用和使機械脈動能量傳遞最大化。在一些實施方式中，可以使用較多或較少的隆起、不同的圖形和構(gòu)造、不同的尺寸和形狀。此外，充電器接口 560使得電池可以經(jīng)由各種充電裝置進行充電，例如使用AC電源、變壓器或電力轉(zhuǎn)換器、感應(yīng)充電或任何其它合適的充電裝置。在其它實施方式中，基部具有可以放置牙刷100的一個或更多個凹部，并且可以通過基部例如經(jīng)由基于基部中的發(fā)射線圈和牙刷中的接收線圈的感應(yīng)充電或者經(jīng)由基部和牙刷中的金屬接觸器，對牙刷進行充電。
[0046]圖6和圖7包括根據(jù)一個實施方式的牙刷100的頂視圖和底視圖。圖8是根據(jù)一個實施方式的牙刷頭部的頭部立體圖。如參照圖2至圖3所說明的以及如圖8所示，在一些實施方式中，刷毛接觸點的長度從頭部102的頂部處的第一長度變化到頭部102的在頭部102的頂部與基部之間的中央?yún)^(qū)中的第二長度(例如比第一長度更長)，并且變化到頭部102的基部處的第三長度(如比第二長度更短)。圖9是根據(jù)一個實施方式的牙刷頭部的頭部正視圖。如圖9所示，在一些實施方式中，沿相鄰行的刷毛接觸點相互交錯，從而增加與牙齒的接觸面積。如圖9所示，刷毛接觸點的每個橫向行均相對于緊挨該橫向行的行偏移，使得一個行中的兩個接觸點之間的間隙與下一行中的接觸點對準，所述下一行中的接觸點從間隙的一側(cè)拉伸到間隙的另一側(cè)。在其它實施方式中，刷毛接觸點可以是非交錯的或者被垂直地和水平地放置成單行線(single file line)。也可以使用其它圖形，其包括斜對地布置的或以圓形圖形布置的接觸點。類似地，可以沿刷頭部102的不同部分使用不同的圖形或布置。例如，可以僅在頂部或底部或中部上或者僅在邊緣周圍，或者沿邊中之一使用交錯圖形。
[0047]圖10是根據(jù)一個實施方式的牙刷的頭部的側(cè)視圖。圖10圖示了刷毛接觸點可以具有不同長度或高度，其中，如上面所說明的，一些刷毛接觸點較長而一些刷毛接觸點較短。例如，在圖10中，刷的中部處的接觸點比刷的頂部或底部處的接觸點更長。如根據(jù)圖10可以看到的，接觸點的粗細或其它尺寸還可以跨刷頭部102的長度或?qū)挾榷兓?。圖10的插圖1105提供接觸點的居中的對稱錐化與非居中的非對稱錐化的另一立體圖。在一些實施方式中，如參照上面的圖1所說明的，刷毛接觸點可以離開中心軸非對稱地逐漸變細，并且錐化軸可以偏移接觸點的中心軸并且與接觸點的中心軸成角度(例如與接觸點的中心軸不平行)。在這樣的情況下，接觸點的中心軸與接觸點的基部的平面正交，其中，接觸點接觸或附接于牙刷的頭部。例如，在圖10的插圖1105的圖示中，隨著接觸點沿其長度逐漸變細，接觸點的錐化軸(例如1106-13、1107-13、1108-13)相對于接觸點的中心軸(11061、1107-3、1108-a)不同、偏移或成角度。對中心軸與錐化軸之間的這個角距的測量可以從一個接觸點到另一接觸點變化。在替代實施方式中，對于一些接觸點而言，接觸點橫截面的中心可以遍及接觸點的長度與接觸點的中心軸對準(例如對于插圖110 5圖示的最低的接觸點而言，中心軸與錐化軸1109-a/b—致)一一換言之，最低的刷毛接觸點沿其中心軸逐漸變細。
[0048]圖1la是傳統(tǒng)牙刷頭部的立體圖。傳統(tǒng)牙刷具有刷毛簇，每個刷毛簇均具有由硬質(zhì)材料例如尼龍(例如通常具有超過IGPa如在2GPa至4GPa的范圍中的楊氏模量)制成的多個窄的、絲狀刷毛。傳統(tǒng)刷毛往往由于較硬且較窄的絲狀刷毛而對于敏感的口腔部位是很粗劣的。作為比較，圖1lb是根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的牙刷頭部的立體圖。如上所述，各個毛刷接觸點110均是由某些聚合物材料(例如硅樹脂)制成的單個實心細長結(jié)構(gòu)。因此，刷毛接觸點110對口腔部位更柔和并且在刷牙或機械刺激期間不易損傷或傷害敏感的口腔部位(例如口腔的牙齦和其它軟組織)。因此，本文所描述的接觸點比在傳統(tǒng)牙刷中使用的刷毛更柔和。這對于兒童、對于具有敏感牙齒的人、對于具有牙齒狀況例如牙齦線退縮的人、對于過度刷牙者等而言引起改進的舒適度和功能。
[0049]圖12是圖示了根據(jù)一個實施方式的牙刷100的各個內(nèi)部組件的牙刷100的分解圖。如圖12所示，在一些實施方式中，牙刷100包括頭部的正表面上的刷毛接觸點1202(與參照圖1說明的接觸點110對應(yīng))、頭部的背表面上的框架1204(例如尼龍框架)和沿頭部和/或頸部的至少一部分延伸的軸1206?？蛇x地，軸1206聯(lián)接至環(huán)1208和馬達殼體1210。環(huán)1208可以是頸部處的裝飾環(huán)，例如將牙刷的頭部與其余部分分隔開的金屬部件。馬達殼體1210覆蓋或包圍一個或更多個馬達1214(與進一步參照圖13說明的(一個或更多個)馬達1308對應(yīng))。如參照圖13所描述的，使用由電池1224以及印刷電路板或PCBA 1220 (與電池和電源1304對應(yīng))上存在的其它電子電路(例如控制器等)提供的電能來操作(一個或更多個)馬達?？蛇x地，直流或DC插孔1226也聯(lián)接至馬達電子器件。頂蓋1216(例如包括硅樹脂或其它合適的材料)、上殼體1212和下殼體1218形成牙刷的柄部的外保護蓋。殼體1212、1218由塑料或其它合適的材料制成。
[0050]圖13是根據(jù)一個實施方式的牙刷的內(nèi)部組件的圖示。在一個實施方式中，牙刷100的接觸點110被配置成從牙刷垂直地振動至口腔部位，以在口腔中產(chǎn)生輕擊運動。與會引起對組織的不利扭轉(zhuǎn)或拉伸的旋轉(zhuǎn)運動或平移相反，對組織的不利扭轉(zhuǎn)或拉伸會引起組織表面的損傷或擦傷，這個實施方式中的口腔中的垂直輕擊提供對被輕擊的表面(例如牙齒、牙齦、舌頭、內(nèi)頰組織等)的柔和清潔。
[0051 ]可以由其它裝置之中的機電機構(gòu)，通過一個或更多個馬達1308或刷中的其它電磁裝置的振動來產(chǎn)生垂直的輕擊運動。例如，馬達1308可以被放置在刷中，例如通過將一個或更多個馬達1308放置在刷毛接觸點的正下方或與刷毛接觸點相鄰，以引起接觸點的垂直振動。(一個或更多個)馬達1308的振動可以使得一個或更多個接觸點與口腔表面正交地移動，以輕擊內(nèi)口腔。多個馬達1308可以被布置在牙刷100的頭部102附近，以產(chǎn)生不同的運動或不同速度的垂直振動。例如，馬達1308可以被放置成:使得紋理化表面上的不同的接觸點布置或圖形可以彼此不同地振動，以向一些接觸點提供一種類型的輕擊運動而向其它接觸點提供不同類型(例如不同的速度、圖形等)的輕擊運動。
[0052]在一些實施方式中，高頻馬達或低頻馬達產(chǎn)生使牙刷100振動的脈動。高頻振動馬達可以提供50Hz與300Hz之間的振動；而低頻振動馬達可以提供50Hz至130Hz的范圍中的振動。高于和低于這個范圍的脈動頻率還可以提供對內(nèi)口腔表面或組織的有益清潔。這個范圍中的頻率通常提供改進的清潔和對口腔內(nèi)的血液循環(huán)和淋巴流的刺激。在一些實施方式中，可以以交替的方式來使用高頻馬達或低頻馬達以向牙刷100提供交替的高頻脈動和低頻脈動。
[0053]一個或更多個馬達1308被封入至牙刷100內(nèi)，牙刷100由一個或更多個殼體來封裝，一個或更多個殼體包括由合適的材料例如塑料制成的上殼體1212和下殼體1218(參見圖12)?？刂破?306提供對一個或更多個馬達1308的控制，控制器1306由電池和電源1304來提供電力。通過充電端口例如充電端口 560(參見圖5)經(jīng)由充電電路1302對電池進行充電?？刂破?306基于電源電壓的電平在指定的脈沖持續(xù)時段的脈沖下，經(jīng)由對開關(guān)1310的致動來啟用或禁用從電池1304到(一個或更多個)馬達1308的電力供應(yīng)，從而控制一個或更多個馬達1308的旋轉(zhuǎn)運行。
[0054]概要
[0055]本發(fā)明的實施方式的以上描述是出于說明的目的而呈現(xiàn)的；并不意在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限于所公開的確切形式。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，根據(jù)上面的公開內(nèi)容，許多改型和變型是可能的。
[0056]本說明書中所使用的語言主要是針對可讀性和指導性的目的來選擇的，并且可以不選擇該語言來描繪或限制本發(fā)明主題。因此，意圖使本發(fā)明的范圍不是由該詳細描述而是由基于本文的申請所提交的任何權(quán)利要求來限制。因此，本發(fā)明的實施方式的公開內(nèi)容意在說明而非限制本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種牙刷設(shè)備，包括: 頭部，所述頭部包括: 頂部， 基部，其與所述頂部相對， 正表面，其具有沿行布置的刷毛接觸點，所述行被布置成與所述頭部的從所述頭部的頂部延伸到所述頭部的基部的縱軸正交，多個所述刷毛接觸點中的每一個是從所述頭部延伸并且包括聚合物材料的單個實心細長結(jié)構(gòu)，以及背表面，其與所述正表面相對； 頸部，其聯(lián)接至所述頭部的基部；以及 柄部，其經(jīng)由所述頸部聯(lián)接至所述頭部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷設(shè)備，其中，所述聚合物材料為硅樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述聚合物材料的楊氏模量的范圍約為從0.0O IGPa至0.05GPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述聚合物材料的楊氏模量的范圍約為從0.0IGPa至0.1GPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述多個刷毛接觸點中的每一個的單個實心細長結(jié)構(gòu)具有從所述刷毛接觸點的近側(cè)端到遠側(cè)端減小的橫截面積的矩形橫截面。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，沿相鄰行的所述刷毛接觸點相互交錯。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述頸部經(jīng)由弧形表面將所述柄部聯(lián)接至所述頭部，所述弧形表面從比頭部近側(cè)區(qū)更寬的柄部近側(cè)區(qū)平滑地過渡。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的牙刷設(shè)備，其中，所述弧形表面的曲率半徑從較寬的柄部近側(cè)區(qū)處的約5厘米至20厘米變化到較窄的頭部近側(cè)區(qū)處的約5厘米至10厘米。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述刷毛接觸點的長度從所述頭部的頂部處的第一長度變化到所述頭部的在所述頭部的頂部與基部之間的中央?yún)^(qū)中的第二長度，并且變化到所述頭部的基部處的第三長度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙刷設(shè)備，其中， 所述第一長度的范圍約為從I毫米至3毫米； 所述第二長度的范圍約為從3毫米至15毫米；以及 所述第三長度的范圍約為從I毫米至3毫米。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙刷設(shè)備，其中， 所述第二長度與所述第一長度之比的范圍約為從2至10; 所述第二長度與所述第三長度之比的范圍約為從2至10;以及 所述牙刷設(shè)備的長度與所述第二長度之比的范圍約為從10至100。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述刷毛接觸點基本上延伸到所述頭部的正表面的側(cè)周緣。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述刷毛接觸點延伸到所述頭部的正表面的側(cè)周緣的約0.5毫米至3毫米內(nèi)。14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述頭部的背表面包括沿波狀行布置的多個隆起，所述波狀行被布置成與所述頭部的縱軸正交。15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述多個刷毛接觸點的聚合物材料包括硅樹脂，并且其中，所述硅樹脂延伸以形成覆蓋所述頭部的整個外表面的硅樹脂層。16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述多個刷毛接觸點的聚合物材料包括硅樹脂，并且其中，所述硅樹脂延伸以形成基本上覆蓋所述頭部的正表面的全部的娃樹脂層。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述多個刷毛接觸點中的每一個與所述多個刷毛接觸點中的其它一個間隔開。18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的牙刷，其中，所述頭部的基部具有在每個方向上的橫截面均比所述頭部的任何其它部分更窄的較窄部，并且其中，所述刷毛接觸點延伸到所述頭部的較窄部中。19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的牙刷，進一步包括: 馬達，其被容納在所述牙刷的柄部內(nèi)，以用于在所述牙刷的頭部內(nèi)產(chǎn)生脈動來刷用戶的牙齒；以及 一個或更多個用戶控制件，其在所述牙刷的柄部上，以用于控制所述牙刷的振動。20.根據(jù)權(quán)利要求1至14和18至19中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中，所述刷毛接觸點按跨所述頭部的正表面的交錯行從所述頂部延伸到所述基部，所述刷毛接觸點中的每一個與所述刷毛接觸點中的其它一個間隔開，所述刷毛接觸點中的每一個包括硅樹脂，并且其中，所述頭部的正表面基本上覆蓋有硅樹脂的外層。21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的牙刷設(shè)備，其中， 所述刷毛接觸點的單個實心細長結(jié)構(gòu)沿錐化軸逐漸變細，所述刷毛接觸點具有從所述刷毛接觸點的近側(cè)端到遠側(cè)端減小的橫截面積，并且 所述接觸點關(guān)于所述接觸點的中心軸非對稱地逐漸變細，所述錐化軸與所述接觸點的中心軸不同并且與所述接觸點的中心軸成角度。
【文檔編號】A61C17/32GK105828747SQ201480068758
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月19日
【發(fā)明人】菲利普·塞迪奇
【申請人】菲利普·塞迪奇