專利名稱：無需手部操作的口腔清潔器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及包括口承(mouthpiece)的口腔清潔器具，以及更具體地涉及這樣的器具，其被布置以向用戶的口部結(jié)構(gòu)中傳遞該器具的靜態(tài)力和動態(tài)力。
背景技術(shù)：
為了完成期望的清潔，口腔清潔器具(包括牙刷和口承二者在內(nèi))典型地由手部握持和操作。用戶對該器具進行定位，以使得清潔構(gòu)件定位在口部中，并且用戶繼而利用手臂和手部動作來在牙齒周圍操縱該清潔構(gòu)件。牙齒的有效清潔由此需要用戶的適當(dāng)技巧。 需要用戶的手部支撐手柄的重量并將手柄的重量和清潔反作用力傳遞至支撐物(ground) 或用戶的身體。因此，期望具有實質(zhì)上無需手部操作的器具，從而不需要用戶在牙齒清潔事件期間使用其手部，以允許將手部另作他用，以及還使得該器具獨立于用戶的技巧，因為用戶不需要為了產(chǎn)生期望的清潔而以特定方式操作該設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
因此，一種無需手部操作的牙用器具包括用于容納牙齒的口承組件，其具有用于清潔用戶牙齒表面的接觸系統(tǒng)；電源組件，在被致動時，其操作該容納組件，以產(chǎn)生接觸系統(tǒng)的移動以清潔牙齒表面；以及系統(tǒng)，其是器具的部分，用于將器具支撐在用戶的口部或頭部結(jié)構(gòu)，以允許口承組件操作以在無需用戶握持或操作器具的情況下產(chǎn)生牙齒的清潔。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的透視圖。圖2是定位用于使用的圖1所示器具的簡化側(cè)面正視圖。圖3是定位用于使用的圖1所示器具的頂視圖。圖4、圖5和圖6是示出了第二實施方式的變體的簡化頂視圖。圖7是第二實施方式的一個變體的所選部分的頂視圖。圖8和圖9是圖7的所選部分的頂視圖。圖10、圖11和圖12是示出了第二實施方式的另一變體的操作的側(cè)視圖。圖13是第二實施方式的一個部分的另一變體的簡化正視圖。圖14是組合了第一實施方式和第二實施方式的、定位用于使用的本發(fā)明第三實施方式的頂視圖。圖15是可用于第一實施方式、第二實施方式和第三實施方式的構(gòu)件的正視圖。圖16和圖17是第二實施方式或第三實施方式的部分的透視圖。圖18是第二實施方式的備選部分的簡化橫截面視圖。圖19是本發(fā)明第四實施方式的部分的簡化橫截面視圖。圖20和圖21是更詳細地示出第四實施方式的側(cè)面正視圖。
具體實施例方式在此示出和描述了配置用于無需手部操作的牙用清潔器具的若干實施方式。每個實施方式包括特定結(jié)構(gòu)以用于(1)將器具的重量傳遞至用戶的鄂和頭骨結(jié)構(gòu)，稱為器具的靜態(tài)模式，以及(2)將來自器具清潔動作的結(jié)果力矢量反作用至或傳遞至用戶的鄂和頭骨結(jié)構(gòu)，稱為器具的動態(tài)負荷。圖1-圖3示出了器具的第一實施方式。器具(整體上用10表示)采用口承11 的形式，口承11具有上部牙齒容納構(gòu)件12和下部牙齒容納構(gòu)件14(稱為托盤)，其被配置用于容納用戶上顎和下顎(上頌骨和下頌骨)中的牙齒。然而，應(yīng)當(dāng)理解，此處使用的術(shù)語 “口承”可以容納以及調(diào)整用于清潔整副牙齒或部分牙齒，乃至單顆牙齒。本發(fā)明由此不限于完整的或完全的口承，而是也可以包括部分口承。托盤構(gòu)件12和14是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。它們覆蓋牙齒的咬合區(qū)以及還覆蓋至少部分的牙齒側(cè)表面。托盤構(gòu)件包括各種清潔介質(zhì)，諸如剛毛(bristle) 16 (圖1中示出了部分)或者在器具被致動時產(chǎn)生洗擦動作的其他構(gòu)件。在所示實施方式中，每個托盤構(gòu)件被劃分成三個區(qū)段18、20和22，其可以由柔性連接板(web)構(gòu)件M連接。區(qū)段18通常覆蓋牙齒的門齒(前端)部分，而相對的區(qū)段20 和22覆蓋牙齒的白齒(后端)部分。在所示實施方式中，托盤構(gòu)件12和14由驅(qū)動機構(gòu)組件觀來回移動。驅(qū)動機構(gòu)組件觀可以包括用于以往復(fù)運動來回移動托盤構(gòu)件、以便借助于剛毛16或定位在各個托盤構(gòu)件上的其他清潔構(gòu)件來產(chǎn)生牙齒上的洗擦動作的電動機或其他驅(qū)動系統(tǒng)。也可以使用用于洗擦的備選清潔布置；例如，支撐在托盤構(gòu)件上的囊狀物 (bladder)構(gòu)件，其可以交替地膨脹和緊縮，使得其上安裝的剛毛朝向或遠離牙齒移動，從而產(chǎn)生期待的清潔動作。驅(qū)動機構(gòu)組件可以位于口部外部或口部內(nèi)部。除了托盤構(gòu)件以外，圖1-圖3中的器具10包括靜態(tài)框架組件30，也稱為支撐 (grounding)框架，其剛性地連接至驅(qū)動機構(gòu)外殼。在所示實施方式中，框架組件30采用 “T”形式，三個咬合構(gòu)件與牙齒固定接觸。一個咬合構(gòu)件32從位于口部前端處的框架組件向下延伸以便與下頌骨門齒接觸，以及其他兩個空間上間隔的咬合構(gòu)件；34和36通過口部后端附近的上部托盤12中的開口延伸，以便與鄂的上頌骨臼齒接觸。在所示實施方式中， 咬合構(gòu)件通常是橢圓形配置，以及大小近似與其所接觸的那些牙齒的咬合部分匹配。咬合構(gòu)件由硅樹脂(silicone)材料制成，以便允許用戶用其牙齒穩(wěn)固地夾緊咬合構(gòu)件。在操作中，用戶在三個咬合構(gòu)件上向下咬合，以提供器具在口部中的穩(wěn)定定位。托盤構(gòu)件自由移動，以及在驅(qū)動機構(gòu)被致動時自由移動，以通過洗擦或其他方法產(chǎn)生期待的清潔。盡管示出的實施方式具有三個咬合構(gòu)件，一個用于門齒，兩個用于臼齒，但是咬合構(gòu)件可以位于其他位置，并且可以包括比三個構(gòu)件多或者有時比三個構(gòu)件少的構(gòu)件。圖4-圖13示出了口腔清潔器具的第二實施方式。第二實施方式包括驅(qū)動機構(gòu)40 和牙齒容納口承42 (諸如，兩個托盤構(gòu)件)，其與針對第一實施方式所示的部件類似，因此不再關(guān)于此實施方式詳細說明之。然而，取代了單獨的剛性框架構(gòu)件，為了支撐器具，第二實施方式使用彈性耦合布置來實現(xiàn)期待的支撐，即，向用戶的鄂和/或頭骨傳遞該器具的靜態(tài)力和動態(tài)力。彈性耦合實施方式的一個變體包括若干咬合墊片46 (圖7)，其分別定位在托盤構(gòu)件50的每個托盤構(gòu)件中的對應(yīng)開口 48中，其中咬合墊片46經(jīng)由柔性或彈性連接板49直接連接至托盤構(gòu)件。此變體在圖4-圖5和圖7-圖9中示出。通常，咬合墊片46這樣定位，以使得以與上述第一實施方式類似的方式、用門齒和白齒形成與牙齒的物理接觸。在此實施方式中，咬合支柱46由硅樹脂材料制成，而連接用的連接板構(gòu)件49由硅樹脂材料或塑料材料制成。典型地，連接板構(gòu)件將咬合支柱的相對側(cè)連接至托盤構(gòu)件。咬合支柱通常是約為5毫米X 5毫米的正方形，而連接用的連接板構(gòu)件約為1毫米寬，并且跨位于咬合支柱與托盤構(gòu)件50之間的開放空間48延伸。作為一個示例，咬合墊片46與周圍的托盤之間的間隔約為1毫米。連接板構(gòu)件49可以定向在不同方向中，以便促進托盤的特定運動(即，左右或前后)，分別如圖4和圖5所示。在操作中，連接板構(gòu)件49將隨著托盤構(gòu)件的移動而收縮和拉伸，使得咬合墊片將在開口內(nèi)來回移動，如圖8和圖9所示。圖6示出了借助其來利用剛毛或其他柔性突起實現(xiàn)彈性耦合的布置。具體地，耦合剛毛部分52緊固至托盤構(gòu)件53的咬合表面，并且被配置以及布置，以使得用戶在耦合剛毛部分52上向下咬合，而帶有洗擦剛毛的托盤構(gòu)件53來回移動，從而清洗牙齒。耦合剛毛部分52提供了一種彈性耦合功能，其將靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷反作用至用戶的鄂和頭骨。圖10-圖13示出了一種彈性耦合布置，其中咬合墊片構(gòu)件由柔性或彈性材料(諸如，硅樹脂)制成。由此，隨著托盤構(gòu)件來回移動，此布置中的咬合墊片變形，這使得牙齒保持在其原始位置，而具有洗刷元件的托盤構(gòu)件跨越牙齒表面來回移動，產(chǎn)生清潔。圖13是示出這種布置的簡化視圖，該布置涉及與白齒一起使用的這種隔離器。咬合墊片56被模鑄 (mold)至或緊固至托盤構(gòu)件57。用戶向下咬合，白齒58與柔性咬合墊片56接觸。涉及柔性咬合墊片的這一原理更清楚地在圖10-圖12中示出，這些附圖針對門齒。在這些附圖中， 在64和66處示出了上咬合墊片和下咬合墊片。門齒整體上在68處示出，而洗刷構(gòu)件整體上在70處示出。隨著具有洗刷構(gòu)件的托盤構(gòu)件以往復(fù)運動在前端位置、中性位置和后端位置之間來回移動(分別如圖10、圖11和圖12所示)，上咬合墊片64和下咬合墊片66首先在一個方向中變形，繼而回到中性位置，而后在另一方向中變形。門齒保持在其原始位置， 而洗刷構(gòu)件相對于牙齒來回移動，從而產(chǎn)生了期待的清潔動作。由該器具產(chǎn)生的靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷二者被傳遞至用戶的鄂和頭骨結(jié)構(gòu)。圖14示出了第三實施方式，其是第一實施方式和第二實施方式的組合。在此實施方式中，驅(qū)動機構(gòu)74(其再一次可以布置為位于口部內(nèi)或口部外)驅(qū)動托盤構(gòu)件(示出為 76的單元)。如上文所述，托盤構(gòu)件76可以采取用于清潔牙齒的各種布置和配置。該實施方式包括如圖1的靜態(tài)框架組件78，其固定地附接至驅(qū)動機構(gòu)組件的部分(諸如，其外殼)，該框架組件包括布置在適當(dāng)位置以與牙齒的相對門齒(典型地為下頌骨牙齒)接觸的兩個靜態(tài)咬合墊片80和82。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其他布置，諸如位于該副牙齒中間部分處的單個咬合墊片。此實施方式中的臼齒連接通過彈性耦合構(gòu)件(諸如在上文中于第二實施方式中討論的)進行支撐。典型地，彈性耦合構(gòu)件將位于鄂的相對側(cè)，以與上頌骨白齒或下頌骨臼齒(諸如在77處)接觸。如上文所述，這些彈性耦合構(gòu)件可以是剛毛、單獨的咬合支柱隔離器，或柔性的咬合構(gòu)件。對于上述第二實施方式和第三實施方式，當(dāng)將剛毛用作彈性耦合構(gòu)件時，重要的是，臼齒不會接合(即，接觸)口承構(gòu)件(例如，各個托盤構(gòu)件)，而位于托盤構(gòu)件上設(shè)計用于清潔牙齒的那些剛毛被允許與白齒進行良好接觸。一個方案是提供較小的硅樹脂隔離支撐墊片86(圖15)以作為剛毛耦合結(jié)構(gòu)的一部分。墊片86通過貫穿口承托盤的咬合表面鉆孔、移除該部分中的耦合剛毛、通過該孔牽拉該支撐墊片86以及繼而修剪作為結(jié)果的安裝尾部(tail) 87而進行安裝。支撐墊片包括兩個層88和90、中間接合部分92和尾部區(qū)段87。硅樹脂支撐墊片86是相對軟的硅樹脂(諸如，肖氏硬度A15-30)，從而允許將安裝墊片牽拉通過托盤構(gòu)件中的開口，使得該托盤構(gòu)件保持在層88與90之間。安裝墊片86維持無需手部操作的器具所需的隔離傳遞功能。圖16和圖17示出了在將剛毛用作彈性耦合構(gòu)件時、特定的門齒隔離器構(gòu)件/支撐構(gòu)件。認識到，在某些情況下，剛毛不能單獨地完全對下頌骨門齒處的負荷起反作用。門齒相對尖銳，并且因此可能使耦合剛毛移位，從而允許牙齒與托盤構(gòu)件直接接觸，而如上文所述，這是不被期待的，因為托盤構(gòu)件繼而會妨礙移動。在驅(qū)動機構(gòu)被開啟時，這會對用戶構(gòu)成潛在危險。圖16和圖17的構(gòu)件示出了被設(shè)計用于防止牙齒與托盤接觸的構(gòu)件。可以添加兩個軟硅樹脂隔離部件，以防止門齒與托盤前端部分的耦合。圖16和圖17示出了上頌骨隔離器和下頌骨隔離器位于其相對側(cè)的組件，為了便于觀看，圖16示出了上部位置中的下頌骨隔離器，而圖17示出了翻轉(zhuǎn)的單元，使得上頌骨隔離器位于上部位置。構(gòu)件102連接至驅(qū)動機構(gòu)。在圖16中，機構(gòu)的大部分重量是由此隔離器起反作用的。隔離器構(gòu)件100 相對較寬，并且覆蓋整個咬合表面。隔離器100包括延伸臂105，其裝配至并保持在托盤前端部分的咬合表面中的較小凹陷中。下頌骨門齒支撐下頌骨隔離器，該下頌骨隔離器歸因于其低硬度計(durometer)而隨著托盤為清潔牙齒來回遷移而收縮。硬度計相對較低(肖氏硬度A15)，以使得隔離器可以容易地彎曲以及將驅(qū)動機構(gòu)負荷保持得較低。如果隔離器材料太軟，則門齒可能擠壓隔離器，直到門齒不再與托盤的咬合表面保持分離為止。隔離器經(jīng)擠壓的高度應(yīng)當(dāng)約為高于剛毛襯底材料的實際剛毛高度的 1/3。上頌骨(上顎)側(cè)上的隔離器104(圖17)不會經(jīng)歷相同的豎直負荷量值，因此可以較短。隔離器104包括裝配至托盤構(gòu)件的延伸臂106。隔離器104的作用更類似于咬合制動器而不是作為器具的支撐，并且其可以被設(shè)計為具有標(biāo)稱高度，該標(biāo)稱高度等于高于剛毛襯底材料的剛毛長度的1/3。典型地，圖16和圖17的隔離器可以單獨模制，并且組裝至口承托盤構(gòu)件的前端部分中的凹陷中。隔離器將典型地具有“T”形狀，其具有超長圓錐形的腿105、106以簡化組裝。這些隔離器的安裝可以發(fā)生在將剛毛應(yīng)用至托盤構(gòu)件之前或之后。在通過托盤構(gòu)件舌側(cè)(lingual)壁進行安裝之后，一旦隔離器正確就位，則可以修剪任何過剩的腿部分。備選地，隔離器可以模制成托盤構(gòu)件前端的一部分。在任何情況中，用于清潔的剛毛區(qū)域需要避免凹陷以為隔離器構(gòu)件留下空間。備選地，如圖18所示，隔離器構(gòu)件108可以這樣布置，以使得托盤構(gòu)件上的剛毛區(qū)域109部分覆蓋隔離器構(gòu)件108。圖19-圖21示出了第四實施方式。此實施方式使用滑動軸承，其被安裝以用于在將器具的驅(qū)動機構(gòu)連接至牙齒容納托盤構(gòu)件的滑動軸承臂上進行滑動動作。托盤構(gòu)件由此可以來回移動，而牙齒由用戶在滑動軸承上向下咬合而保持就位。圖19中示出了滑動軸承?；瑒虞S承包括由中間構(gòu)件116接合的兩個相對元件112和114?；瑒虞S承起到牙齒與之接觸的支撐墊片的作用?；瑒虞S承和牙齒保持就位，從而提供了對器具的支撐，而托盤構(gòu)件借助于驅(qū)動機構(gòu)的動作而來回移動。此布置使得豎直負荷而不是左到右負荷被傳遞。在所示實施方式中，滑動構(gòu)件由塑料材料或硅樹脂材料制成。圖20示出了滑動軸承120針對白齒和門齒二者進行定位的一個實施方式。托盤構(gòu)件122利用軸承臂1 連接至驅(qū)動機構(gòu)124。手柄的豎直重量(由箭頭127表示)由此布置起反作用。在操作中，軸承臂126和托盤構(gòu)件來回移動，相對于固定的軸承120和牙齒滑動。托盤的移動產(chǎn)生了牙齒的清潔。圖21示出了稍微不同的布置?；瑒颖?30將驅(qū)動機構(gòu)132連接至用于臼齒的托盤，以及在用于臼齒的滑動臂與軸承墊片136之間存在滑動動作。臼齒咬合墊片通過在滑動臂130上的滑動而將力傳遞至外殼。對于門齒，由唇部支撐構(gòu)件140來支撐該器具的重量，其支撐滑動軸承墊片144在其上滑動的滑動臂140。前端豎直反作用由支撐構(gòu)件140產(chǎn)生。應(yīng)當(dāng)理解，上述實施方式可以進行調(diào)整，以使得口部和頭部結(jié)構(gòu)的其他部分提供對器具的支撐。這可以包括，例如，用戶的下巴和上膛。也可以是前額。因此，已經(jīng)設(shè)計了無需手部操作的牙用清潔器具，其將來自器具的靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷兩者反作用或傳遞至用戶的鄂和頭部結(jié)構(gòu)。這在多種不同的實施方式中完成。各種實施方式允許用戶操作器具，而不需要手部支撐和操縱該器具，從而使得清潔獨立于用戶動作。盡管已經(jīng)出于說明的目的公開了本發(fā)明的多種實施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用不會偏離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神的附加實施方式。
權(quán)利要求
1.一種無需手部操作的牙用器具，包括用于容納牙齒的口承組件(1)，其具有用于清潔用戶牙齒表面的接觸系統(tǒng)；電源組件( )，在被致動時，其操作該容納組件，以產(chǎn)生所述接觸系統(tǒng)的移動以清潔牙齒表面；以及系統(tǒng)(30)，其是所述器具的部分，用于將所述器具支撐在所述用戶的口部或頭部結(jié)構(gòu)， 以允許所述口承組件操作以在無需所述用戶不得不握持或操作所述器具的情況下產(chǎn)生所述牙齒的清潔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙用器具，其中所述接觸系統(tǒng)包括安裝在所述口承組件中的牙齒清潔剛毛(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙用器具，其中所述口承組件包括連接至所述電源組件的上部牙齒容納托盤構(gòu)件和下部牙齒容納托盤構(gòu)件(12，14)，所述電源組件包括用于以往復(fù)方式移動所述托盤構(gòu)件以便清潔所述牙齒的電動機。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙用器具，其中所述接觸系統(tǒng)采用其上具有剛毛的可膨脹囊狀物的形式，以及其中所述電源組件接連使所述囊狀物膨脹和緊縮，以產(chǎn)生所述囊狀物上的所述剛毛與所述牙齒之間的清潔接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙用器具，其中所述支撐系統(tǒng)包括靜態(tài)框架構(gòu)件(30)，其具有用于直接與所述牙齒接觸的咬合部分(32，34，36)，所述靜態(tài)框架剛性地連接至所述電源組件，使得其不會在所述電源組件針對清潔所述牙齒被致動時移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙用器具，其中所述咬合部分包括被定位以與所述口承組件的前端附近的門齒接觸的至少一個咬合部分，以及被定位以與朝向所述口承組件的后端的臼齒接觸的兩個或更多咬合部分，其中在操作時，當(dāng)所述用戶在所述咬合部分上向下咬合時，所述器具支撐至所述用戶的所述口部結(jié)構(gòu)，以允許所述口承在無需手部操作的情況下清潔所述牙齒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的牙用器具，其中用于所述門齒的所述咬合部分被定位以與下頌骨門齒接觸，而用于所述白齒的所述咬合部分被定位以與上頌骨白齒接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙用器具，其中所述支撐系統(tǒng)包括可柔性連接至所述口承的、或者其本身是柔性的并連接至所述口承的多個彈性耦合構(gòu)件(46)，所述彈性耦合構(gòu)件被定位以與所述用戶的門齒和/或所述臼齒接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙用器具，其中所述彈性耦合構(gòu)件是剛毛(52)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙用器具，其中所述彈性耦合構(gòu)件包括用于與用戶的選定牙齒接觸的咬合構(gòu)件(46)，所述咬合構(gòu)件06)由柔性連接板構(gòu)件09)連接至所述托盤構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙用器具，包括至少一個彈性耦合構(gòu)件，其定位在所述口承部件前端附近，用于與門齒接觸；以及至少兩個相對的彈性耦合構(gòu)件，其定位于朝向所述口承的后端，用于與所述臼齒接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙用器具，其中所述靜態(tài)框架(78)被配置，以使得其上的咬合部分(80，82)與門齒接觸，以及其中所述支撐系統(tǒng)進一步包括被定位以與朝向所述口承后端的臼齒接觸的至少兩個彈性耦合構(gòu)件(77)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙用器具，包括多個滑動軸承(10)，其滑動地安裝在連接至所述電源組件以進行所述托盤構(gòu)件的來回移動的滑動軸承臂(126)上，其中所述滑動軸承被定位以與門齒和至少兩個相對的白齒咬合接觸，以使得所述滑動軸承和所述牙齒在所述托盤構(gòu)件的移動期間保持就位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的牙用器具，包括用于在其上安裝門齒滑動軸承(144)的滑動軸承臂(142)的、基于唇部的支撐組件(140)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無需手部操作的牙用器具，其包括用于容納用戶牙齒的上部托盤構(gòu)件和下部托盤構(gòu)件(12，14)，該托盤構(gòu)件具有諸如剛毛的牙齒接觸構(gòu)件。電源組件(28)以往復(fù)方式移動托盤構(gòu)件，使得剛毛清潔牙齒表面。支撐系統(tǒng)(30)具有用于咬合接觸的咬合部分(32，34，36)，用戶的牙齒由此將該器具支撐在用戶的口部結(jié)構(gòu)，從而對靜態(tài)力和動態(tài)力二者起反作用，該支撐系統(tǒng)或者與托盤構(gòu)件分離，或者柔性地連接至托盤構(gòu)件，以允許托盤構(gòu)件在無需用戶不得不握持或以其他方式操作器具的情況下移動以及清潔牙齒。
文檔編號A46B9/04GK102481183SQ201080036773
公開日2012年5月30日 申請日期2010年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者J·D·阿利森, L·D·阿扎諾, P·A·海德斯多姆, T·P·L·哈滕修斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司