CN102762125B - 用于口腔护理器具的流体输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种可用于口腔护理器具和含有可流动物质的储器中的流体输送系统。由一个或多个芯吸或毛细部件形成的毛细通道延伸穿过口腔护理器具的至少一部分以通过毛细作用输送可流动物质(多种)穿过一个或多个出口。在一个实施例中，穿过毛细通道的流体流速至少在第一流动区段中不同于在第二流动区段中。在另一实施例中，芯吸部件的流动区段之间的流速不同于至少一个流动区段中的流速。对于治疗、卫生和/或其它益处例如清新口气、牙齿增白、牙齿过敏、菌斑和/或牙垢控制或产生对热、冷或麻刺感觉而言，可施用多种可流动物质。

Description

用于口腔护理器具的流体输送系统
技术领域
本发明涉及一种口腔护理器具，其包括用于可流动物质例如口腔护理流体的毛细输送系统。
背景技术
口腔护理器具，特别是牙刷，通常通过将牙膏施加至刷毛区段而随后刷洗口腔区(例如，牙齿、舌头和/或牙龈)来使用。一些牙刷配备有流体储器和系统来用于输送口腔护理剂，例如增白剂、口气清新剂等。对用于输送辅助口腔护理流体的备选口腔护理器具存在持续的需求。
发明内容
本发明涉及具有毛细输送系统的口腔护理器具。可选的是，该口腔护理器具具有头部，头部在其第一表面上含有牙齿清洁元件。
在一个实施例中，口腔护理器具包括储器，储器含有至少一种可流动物质。对于治疗、卫生和/或其它口腔护理益处例如口气清新、牙齿增白或产生热、冷或麻刺感觉而言，可施用多种可流动物质。
在另一实施例中，口腔护理器具包括毛细通道，毛细通道延伸穿过器具的至少一部分以将可流动物质输送至一个或多个出口。在一个实施例中，出口位于头部的第二表面上，第二表面大体上与含有牙齿清洁元件的第一表面相对。
在又一实施例中，口腔护理器具具有含有牙齿清洁元件的头部、用于储存可流动物质的储器，以及溢流室。储器和溢流室可通过分隔件而分离。由纤维材料、陶瓷、泡沫塑料或它们的组合所构成的毛细通道延伸穿过器具的至少一部分以将可流动物质输送至一个或多个出口。
在另一实施例中，口腔护理器具具有含有牙齿清洁元件的头部、含有至少一种可流动物质的储器、延伸穿过器具的至少一部分以将可流动物质输送至一个或多个出口的毛细通道，以及运动产生装置。当启动时，运动产生装置使器具或其一部分例如头部部分振动。振动加强了牙齿清洁元件的功能且还促进了可流动物质经由毛细通道的输送，这一起了提供加强的清洁作用。
根据本发明的另一方面，提供了一种口腔护理器具，其包括用于抓握的手柄、包括至少一个牙齿清洁元件的头部、用于储存可流动物质的储器、设置在头部上的至少一个出口，以及将储器流体地联接至出口的毛细通道。在一些实施例中，毛细通道还包括由芯吸(wicking)材料形成并限定第一流动区段的第一芯吸部件、由芯吸材料形成并限定第二流动区段的第二芯吸部件。第二芯吸部件流体地联接至第一芯吸部件，且可流动物质通过毛细作用以不同于在第二芯吸部件中的流速(或流率，flow rate)而流动经过第一芯吸部件。在一些实施例中，第一芯吸部件和第二芯吸部件由具有不同毛细性质的不同材料制成。
根据本发明的另一方面，提供了一种口腔护理器具，其包括用于抓握的手柄、包括至少一个牙齿清洁元件的头部、用于储存可流动物质的储器、设置在头部上的至少一个出口，以及将储器流体地联接至出口的毛细通道。毛细通道进一步包括由芯吸材料形成并限定第一流动区段的第一芯吸部件、由芯吸材料形成并限定第二流动区段的第二芯吸部件。第二芯吸部件流体地联接至第一芯吸部件，且可流动物质通过毛细作用以小于穿过第一芯吸部件或第二芯吸部件的流速的减小流速而经由流动限制器从第一芯吸部件流至第二芯吸部件。在一个实施例中，流动限制器为设置在第一芯吸部件与第二芯吸部件之间的截面减小的流动区域，其可操作成用以减小在第一芯吸部件与第二芯吸部件之间的流动。在一些实施例中，流动限制器可为形成在第一芯吸部件与第二芯吸部件之间的凹进区域。第一芯吸部件和第二芯吸部件可为整体部件或流体地联接在一起的单独部件。
附图说明
本发明的特征和优点将根据本发明某些实施例的以下更为详细的描述且如附图中所示而变得清楚，在附图中：
图1为根据本发明的一个实施例的牙刷的简图；
图2为图1中所示牙刷的头部的前透视图；
图3为图1中所示牙刷的头部的后透视图；
图4至图7示出了可结合口腔护理器具使用的毛细构造的实例；
图8为根据所示实施例的一个或多个方面的口腔护理器具的分解组件透视图；
图9为图8中的口腔护理器具的头部的放大透视图；
图10为示出舌头清洁器件的图8中的口腔护理器具的平面视图；
图11为沿图10中的线4-4所截取的图8中的口腔护理器具的头部的局部截面视图；
图12为示出至少一个牙齿清洁构造的图8中的口腔护理器具的平面视图；
图13为示出示例性牙齿清洁元件的口腔护理器具的透视图；
图14为根据本发明的一个示例性实施例的多级毛细流体分配系统的简图；
图15为带有流动限制器的一个实施例的多级毛细流体分配系统的简图；
图16为带有流动限制器的另一实施例的多级毛细流体分配系统的简图；
图17为包括结合到组织清洁器中的毛细输送系统的牙刷头部的第二实施例的放大侧截面视图；
图18为其后透视图；以及
图19为包括同心对准的毛细或芯吸部件的毛细通道的截面透视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了具有手柄1和头部2的牙刷，其中，头部2含有一个或多个牙齿清洁元件，例如刷毛6和/或弹性体清洁元件7。储器11提供为用于储存可流动物质。可流动物质最常见的是液体形式的流体，但也可呈其它形式，例如半固体、糊剂或凝胶。储器11可包括与输送区段11b成流体连通的液体储存容器11a。毛细通道14大体上沿牙刷的纵向方向延伸以便将可流动物质从储器11输送至至少一个出口15。
一方面，出口15可位于头部2的一表面上，该表面大体上与含有牙齿清洁元件6和7的表面相对。另一方面，出口15可位于刷毛6和/或弹性体清洁元件7内。可选的是，多个出口可设在含有牙齿清洁元件的头部表面以及与该头部表面相对的表面上，例如以便输送来自于共同供送源的相同可流动物质或来自于单独供送源的不同可流动物质。
通道14利用毛细作用而将可流动物质从储器11汲取至出口15。出口15可构造为允许含有可流动物质的介质通过的非织造垫、膜片或其它结构。可用于出口的材料的实例包括多孔塑料和其它多孔材料，例如下文参照毛细通道14描述的那些。
毛细通道14大体上具有毛细结构且通常为多孔材料。 适合的材料的实例包括纤维材料、陶瓷和多孔塑料，例如可从Porex Technologies(Atlanta, Georgia)获得的那些。纤维材料的一个实例为可购自Teibow Hanbai Co., Ltd.(日本东京)的标示型号为C10010的丙烯酸材料。可提供多孔材料和/或纤维材料的混合物，其具有较大和较小毛细管的分布。通道可由彼此连接的许多小毛细管形成，或形成为较大的单个毛细管路。
储器11可由任何适合的材料形成，且可包括范围可从亲水性变动至疏水性的网状泡沫。疏水性泡沫可结合非水基的液体使用。网状泡沫的实例有Recticel(Wetteren, Belgium)制造的Bulpren S90。Bulpren S90为基于聚酯的开室聚氨酯泡沫，其平均为每厘米35个孔（即，每英寸90个孔）。可用于储器11的材料的其它实例包括陶瓷和多孔塑料。在优选实施例中，储器可为来自于Filtrona或Porex的市售连结纤维构件，例如但不限于聚丙烯、聚乙烯或取决于所选成分而在变化的疏水性范围内的此类聚合物的共聚物。
图4至图7中示出了可使用的毛细构造的非限制性实例。毛细装置10大体上具有壳体20，壳体20包括用于储存流体13的储器11以及溢流室25。例如，储器11与溢流室25可通过例如分隔件21而分离，或如下文参照图7所述那样以其它方式分离。储器11可为壳体20的一体部分或连接到壳体上的单独元件。入口22容许空气自由地流动出入溢流室25。
分隔件21可包括开口12，开口12通过毛细通道14封闭。 通道14大体上从开口12延伸至出口15且与毛细储存件16直接接触。毛细储存件16的平均毛细作用大体上小于通道14的平均毛细作用。尽管毛细储存件布置成围绕毛细通道14的周边，但毛细储存件不必始终围绕通道延伸。毛细储存件16和通道14的严格分离并非必需的。
毛细通道14可压配合到手柄1中的开口中，或作为备选，手柄1可围绕毛细通道14包覆模制。在优选制造方法中，通道14单独地形成并插入手柄1中。毛细通道14大体上提供了空气可通过其进入另外封闭的储器11中的唯一通路。通道14的较细毛细管将可流动物质传递至出口15。较大的毛细管容许空气进入储器11中。总的来说，空气可至少经由最大的毛细管进入通道中。
参看图5，举例来说，当储器11内发生空气膨胀时，储器11中的一部分可流动物质13将经由开口12和通道14传递至毛细储存件16的一般没有可流动物质的部分中。换言之，毛细储存件16接收过多的可流动物质并防止可流动物质从出口15或器具的其它部分不受控制地泄漏。当储器11中的压力减弱时，毛细储存件16中的过多可流动物质将经由通道14返回至储器11。每当例如温度波动引起储器11内的空气体积波动时，便会重复此过程。由于储存在毛细储存件16中的可流动物质总是返回至储器11，故毛细储存件将不会已被填充至当存在空气膨胀时的容量。另外，至少在开口12的区域中，即使通道14通过可流动物质持续地润湿，只要比通道14中的最大孔更大的储存件16毛细管中存在可流动物质，则空气便不会中断可流动物质13返回至储器11。
尽管图1、图3、图5和图6中将出口15示为与通道14分离的元件，但应当认识到的是，出口15可备选地如图4和图7中示意性地示出的那样与通道14形成一体。当出口15由多孔材料形成时，其孔大体上将小于通道14的孔，以便确保通道14中的可流动物质在分配期间将流向出口15。参看图4和图6，通道14可构造成以便其延伸到储器基座18附近的区域19中。在此种类型的构造中，毛细储存件和毛细通道14通常由管24围住。管24提供了防止意外泄漏的附加保护。
在图4中所示的构造中，毛细储存件16和毛细通道14为单独的结构元件，且通道14延伸到基座区域19中。在图6中所示的构造中，具有必需的毛细尺寸组合的多孔材料的混合物形成整体的毛细储存件16和通道14。
在图5中所示的构造中，通道14和毛细储存件16限定了类似于图6中所示的整体结构元件。一体的通道和毛细储存件的后部部分140为渐缩形，以便其可收纳在开口12中。为了确保开口12中存在足量的传递可流动物质的细小毛细管，可将该部分的组合通道/储存件以限定的方式夹捏在一起。后部部分140还可提供为连接到毛细储存件上的单独元件。
例如，如图7中所示，毛细通道14'可构造成以便其包括径向延伸部分，该部分使储器11与溢流室25分离。通道14'和径向延伸部分填充储器11与溢流室25之间的开口。径向延伸部分中的孔可大致类似于通道14'中的孔且容许空气通过，但阻挡可流动物质的流动。结果，径向延伸部分可用于调节空气进入通道14'中的流动。
例如，在美国专利5,102,251; 5,352,052; 6,089,776; 6,095,707; 6,164,858; 6,183,155; 6,322,268; 和 6,497,527中示出了此种普通类型的毛细流动系统的实例，这些专利的公开内容由此通过引用并入。
另一方面，可提供振动装置来使牙刷或其一部分(如头部2或其一部分)振动。振动产生装置可用于使牙齿清洁元件6和7和/或软组织清洁元件振动，而同时促进可流动物质经由毛细通道14的输送以提供加强的清洁作用。
广泛种类的振动装置可用于产生宽广范围频率的振动以满足特定应用的需要。各种类型的振动装置是市售的，例如变换器。振动装置的一个实例提供了范围在大约100 kHz至350 kHz内的频率。振动频率可为不同的波形，包括正弦波、方波、锯齿波等。尽管如此，其它值和波形也是可能的。振动装置可位于牙刷头部或牙刷颈部中。当启动时，振动装置由电池供能(且通过电路板或开关系统上的电子装置控制)以便在牙刷头部中引起振动，且因而加强由牙齿清洁元件给予的牙齿清洁作用。在备选实施例中，振动装置可包括附接到轴上的微型马达，其中，轴联接至围绕平行于牙刷纵轴线的轴线旋转的偏心轮上。在又一些实施例中，振动产生装置包括通过微型马达以平移方式驱动的偏心轮。
开关例如按钮、扳钮开关、旋转拨盘等可提供为用于启动振动装置。振动装置通常具有电源，例如电池。启动开关可导致振动产生装置操作持续用户限定的时间间隔(例如，压下按钮或开关处于接合位置时的期间)，或作为备选可启动计时电路，该计时电路致使振动装置操作持续预定的时间间隔。如果使用计时电路，则可预置相关时间间隔或可例如通过使用者启动的旋转拨盘来调整相关时间间隔。
本发明的附加实施例包括如在公布为美国专利公布No.20050091769A1的美国专利申请序列No.50/768,363(2004年1月30日提交且名称为"Toothbrush with Enhanced Cleaning Effects")中描述的振动装置、刷毛(或其它牙齿清洁元件)以及其它构件的构造，该申请通过引用并入本文中。例如，牙刷的颈部部分可设有颈部区，颈部区由弹性上相对柔顺的材料制成以便增大颈部的弹性。在牙刷的使用期间，这将允许在力作用于刷洗表面的方向的情况下弹性地推回头部。可选的是，颈部区可设计为凹进部，其在颈部的圆周部分上延伸且填充有弹性柔顺的材料(例如，填充有热塑性弹性体)。
出口15可结合到弹性体材料中以提供组织清洁件，该组织清洁件例如可用于清洁舌头、脸颊、嘴唇和/或牙龈。组织清洗件可使用多种适合的生物相容的弹性材料，例如弹性体材料。为了提供最佳的舒适性以及清洁益处，弹性体材料通常具有范围在A8至A25肖氏硬度中的硬度性质，例如可从GLS公司获得的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。
组织清洁件可构造成带有许多组织接合元件，这些组织接合元件可形成为凸起物。如本文所用，"凸起物"大体上是指包括从基座表面直立的柱状突起(而未限制突起的截面形状)。总的来说，凸起物可具有一高度，该高度大于如沿最长方向测量的凸起物基座处的宽度。凸起物还可包括其中宽度和高度粗略相同或其中高度略小于基座宽度的突起。
此类组织接合元件可有助于减少口臭的主要来源和改善卫生。凸起物使得能够从舌头和口内的其它软组织表面上除去微生物群落和其它碎屑。具体而言，舌头易于发育细菌包覆层，其中，细菌包覆层公知会藏匿可引起口臭的有机体和碎屑。在大部分的舌头上表面以及沿口中的其它软组织表面上的乳突之间的凹部中都可发现这种微生物群落。例如，当抵靠舌头表面接合或以其它方式拉动时，弹性体组织清洁件的凸起物可提供与软组织的柔顺接合，同时向下达到舌头相邻乳突的凹部中。组织清洁件的弹性体构造还使得基座表面能够依随口腔组织表面(例如，使用者的舌头、脸颊、嘴唇和牙龈)的自然轮廓。此外，软凸起物能够根据需要而挠曲以在口中横穿和清洁软凸起物沿其移动的软组织表面。
凸起物通常为圆锥形，例如真圆锥形状、截头圆锥形元件以及渐缩至窄端部且因而类似于圆锥的其它形状，而不论它们是否在其渐缩形中均匀、连续，或具有圆形截面。顶端部分的较小宽度或直径连同圆锥形凸起物的长度一起使得凸起物能够扫掠到舌头和其它表面的凹部中，以便从软组织表面清洁微生物沉积物和其它碎屑。当在使用期间施加侧向压力时，凸起物还能够从其相应的垂直轴线挠曲和弯折。这种挠曲加强了舒适性和对软组织表面的清洁。作为备选，组织清洁元件可具有其它形状。作为一个实例，组织清洁件可具有不同形式，包括栅格形式，例如在2006年12月4日提交的美国专利申请序列No.11/566,479中所述，该申请通过引用并入本文中。
在牙刷的制造期间，含有可流动物质的介质可结合到密封储器11中，在此情况下，当用尽供送的可流动物质之后可将牙刷丢弃。作为备选，储器11可经由入口(未示出)再填充，和/或可例如通过将可替换的筒体(cartridge)插入牙刷内的凹部中来替换。筒体可通过弹簧加载以在插入之后停留就位，且可具有密封件以防止可流动物质的意外泄漏。
如图1中所示，牙刷可包括牙刷区段A和储器区段B，二者例如通过螺纹接合、咬合配合等而彼此连结。储器区段B可为一次性的、可再填充和/或可与例如含有不同可流动物质的其它储器区段B互换。
可选的是，使用者启动的开关例如拨盘(未示出)可具有多种设定以便选择若干可流动物质中的一种或多种。例如，拨盘可具有用于氧化剂/漂白剂处理的第一设定、用于口气清新剂处理的第二设定，以及用于抗菌处理的第三设定。牙刷可以套件的形式供应，该套件包括牙刷或其刷洗区段A，以及含有可流动物质(多种)的一个或多个筒体或储器区段B。多个筒体可提供为例如用于供送不同的可流动物质或提供为相同可流动物质的替换供应源。
在图1中，牙刷示意性地示为具有头部2、刷毛6和手柄1。应当理解的是，可使用任何刷毛构造和任何手柄构造，且本发明不应当认作是限于任何具体构造。
牙刷可通过使用刷毛6和/或其它牙齿清洁元件来刷洗牙齿或牙龈和/或通过利用组织清洁件按摩舌头、牙龈或口腔的其它区而进行使用。通过存在于牙齿清洁元件中或附近和/或组织清洁件内和/或在牙刷上的其它位置上的一个或多个出口，可施用可流动物质。取决于所用的可流动物质的类型和出口(多个)的位置，可在刷洗之前、期间或之后施用可流动物质。
可使用的可流动物质的非限制性实例包括抗菌剂、增白剂、抗过敏剂、消炎剂、抗粘附剂、菌斑指示剂、香料、感知剂和着色剂。这些制剂的实例包括金属离子剂(例如，亚锡离子剂、铜离子剂、锌离子剂、银离子剂) 三氯生；三氯生单磷酸盐、氯己定、阿立西定、海克替啶、血根碱、苯扎氯铵、水杨酰苯胺、度米芬、氯化十六烷吡啶、氯化十四烷吡啶、氯化正-十四烷基-4-乙基吡啶(TDEPC)、奥替尼啶、地莫匹醇、辛哌醇、乳酸链球菌素、精油、呋喃酮、细菌素、黄烷、黄酮、叶酸、维生素、过氧化氢、过氧化脲、过氧化钠、PVP-H2O2、聚合物键合的过氧化氢、硝酸钾、闭塞剂、生物活性玻璃、精氨酸盐、精氨酸碳酸氢盐、黄芩苷、多酚、丙酮酸乙酯、胍乙基二硫化物、牙垢控制剂、抗斑成分、磷酸盐、聚乙烯磷酸、PVM/MA共聚物；酶、葡萄糖氧化酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、月桂酰精氨酸乙酯、薄荷醇、葛缕醇和茴香脑，各种增香醛类、酯类和醇类、木兰树皮提取物、绿薄荷油、薄荷油、冬青油、黄樟油、丁香油、鼠尾草油、桉树油、甘牛至油、肉桂油、柠檬油、白柠檬油、葡萄柚油和/或橙油。
可流动物质可选择成用以补充牙膏的配方，例如通过调整香味、颜色、外观，或活性成分。可施用香味以在刷洗期间产生逐渐的香味变化，这在目前单独地使用牙膏是不可能的。
可流动物质可与牙膏相容，或可能不稳定和/或与典型的牙膏成分起反应。可流动物质还可为牙齿清洁剂以提高刷洗的总体功效。
可流动物质可为含有口腔护理剂的载体，该载体可为水溶液的形式或凝胶或糊剂的形式。载体的非限制性实例包括水、一元醇例如乙醇、聚环氧乙烷例如聚乙二醇，如可从Union Carbide获得的PEG 2M,5M,7M,14M,23M,45M和90M、羧亚甲基聚合物，如可从B.F. Goodrich获得的Carbopol?934和974，以及它们的组合。取决于可流动物质的性质和介质的期望性质例如粘性的此类因素，选择适合的载体对于本领域的技术人员将是清楚的。美国专利No. 6,770,266和6,669,930中描述了牙齿增白成分的实例，这些专利的公开内容通过引用由此并入本文中。
储器11可含有意图用于单次使用或少量使用的可流动物质量，或可便于在延长的时间周期内重复使用，例如长达数月或数年。储器11的尺寸可选择成与期望的牙刷总体大小以及诸如可流动物质的稳定性和每次应用期间所施用的介质量之类的此类因素相容。
储器11中的可流动物质的供送源大体上没有或基本上没有与可流动物质和/或含有可流动物质的介质不相容的组分，例如之前确定的不相容的牙膏组分。
可选的是，牙刷可设有用于接近各种构件例如电源和储器的隔间和/或观察板。例如，电源可为广为公知的可替换电池或可再充电池。
图8至图13示出了口腔护理器具，例如牙刷100，其具有手柄103和头部105，头部105可用于清洁口中的牙齿和软组织，例如舌头、脸颊内表面、嘴唇或牙龈。手柄103向使用者提供对牙刷的容易抓握和操纵，且可由许多不同形状和构造形成。尽管相对于手柄颈部而言一般加宽了头部，但在一些构造中头部可简单地为手柄的连续延伸部或收窄部。头部105可具有支承牙齿清洁元件107(图12和图13)的第一面106和支承组织清洁件300(图9和图10)的第二面108，第二面108可具有用于分配如前文所述的可流动物质(多种)的一个或多个出口。第一面106和第二面108可设置在头部105的相对侧上。尽管如此，组织清洁件300也可安装在其它位置，例如手柄103的近端104。组织清洁件300或其部分还可位于头部105的外周侧壁表面101上，或比所示那样更远地朝向手柄103的近端104延伸。
组织清洁件300可构造成带有可形成为凸起物的众多组织接合元件303(图8至图12)。
如图9和图11中所示，凸起物303可为圆锥形。参看图11，各个圆锥形组织接合元件303的基座部分305可大于对应的顶端部分307。在该圆锥形构造中，基座部分305具有较宽的截面面积以提供有效抗剪强度来耐受组织清洁件300沿舌头表面或其它软组织表面的侧向移动。
如图10中所示，凸起物303可沿大体上平行于纵轴线a-a的方向设置在纵向排中。此外，凸起物303在平行于基座表面301且大体上垂直于纵轴线a-a的轴线上设置在横向排R1,R2中。相邻的凸起物303可以交错布置设在基座表面301上。例如，凸起物R1和R2的相邻横向排可具有并非直接彼此前后布置的凸起物303。当第一凸起物位于沿纵向方向延伸的第二凸起物的侧向边界内时，文中将把第一凸起物称为在第二凸起物的"直接后方"。这种构造使得能够通过促进除去微生物群落和其它碎屑且尤其是从舌头相邻乳突的凹部除去来改善对软组织表面的清洁。尽管如此，但凸起物也可随机地或以许多不同的模式布置。
舌头清洁件300可通过模制到头部105上而形成，但也可采用其它制造工艺。参看图8和图11，组织清洁件300可模制在头部105的面108中的承盘(basin)或收纳腔体111内。收纳腔体111具有下基座表面113和远离下基座表面113延伸的外周侧壁115。在一个安装布置中，组织清洁件300的凸起物303露出以便与相对于头部表面114齐平或凹入的组织清洁件300基座表面一起使用。尽管如此，其它定向也是可能的。另外，组织清洁件的基座表面301可嵌入头部105中，或可通过带有经由适合开口突出的凸起物303的另一层所覆盖。
如可从图8和图11中所见，面108还可包括设置在承盘111内的一个或多个柱桩部件117a-117c。柱桩部件117形成抵靠相对的模具的锚定点以防止头部在注入模制的压力下移动。结果，组织清洁件300可包括一个或多个互补孔口311a-311c，这些互补孔口311a-311c使柱桩部件117a-117c的顶部露出。尽管柱桩示为沿头部的中心线(例如，纵轴线a-a)对准，但柱桩也可具有许多不同位置。此外，柱桩和承盘两者都可包括在头部105中，但也可采用其中任一个而不使用另外一个。
作为备选，承盘111和柱桩部件117a-117c可提供成用以定位和保持之前模制的组织清洁件，但这些构造并非必需使用此种之前模制的组织清洁件。
柱桩部件117a-117c可采用多种形状和长度。继续参看图8和图11，头部105包括远离承盘111的下基座表面113延伸至外周侧壁115高度的柱桩部件117a-117c。柱桩部件117a-117c定形为圆柱形式，但柱桩部件117a-117c的其它形状和长度也是可能的。尽管模制工艺可用于将组织清洁件连结到头部上，但组织清洁件可预先形成并通过粘合或其它公知方式附接。
如图8至图11中所示，组织清洁件300可形成为垫，该垫由软且柔韧的弹性体材料构成以便舒适地清洁和有效去除处在舌头表面、口中其它软组织上且甚至是沿着嘴唇的细菌和碎屑，以及用于分配如前文所述的可流动物质(多种)。组织清洁件300还可提供有效的按摩、刺激和从舌头表面、脸颊、牙龈或嘴唇上除去细菌、碎屑和上皮细胞。
参看图12和图13，头部105的牙齿清洁元件107可包括多种牙齿清洁元件，这些牙齿清洁元件可用于擦洗、清洁和按摩使用者的牙齿和牙龈。任何适合形式的牙齿清洁元件都可使用。用语"牙齿清洁元件"用于一般性意义，其表示具有任何期望形状的细丝刷毛或弹性体指状物或壁。在图12中所示的实例中，牙齿清洁元件107包括设置在头部105的远侧顶端121处的远侧牙齿清洁元件203a-203b、外周牙齿清洁元件205a-205l、沿纵轴线a-a设置的纵向牙齿清洁元件207a-207c、弓形牙齿清洁元件209a-209d和211a-211b，以及近侧清洁元件213a,213b。牙齿清洁元件205,207,211和213可提供为刷毛簇，而牙齿清洁元件209可形成为弹性体壁。尽管如此，也可使用其它形式和类型的牙齿清洁元件。
根据其它实施例，芯吸系统出口15可结合到组织清洁件中，例如图8至图11中所示的组织清洁件300中。代替图1和图3中所示的实施例(在其中，毛细出口15可单独地设置在与牙齿清洁元件相对的牙刷头部2的一侧上)，组织清洁件可经由组织清洁件中的各种形状的孔口露出和/或延伸以将可流动物质从牙刷分配至使用者的口腔。图17和图18示出了结合一个或多个毛细出口15的此种组织清洁件的一个可能的示例性实施例。
图17示出了与图1至图3中所示的牙刷头部类似地构造的牙刷头部2的放大侧截面视图。图18为图17中所示的牙刷头部的后透视图。
现在参看图17和图18，牙刷1的头部2包括可设置在与牙齿清洁元件相对的头部一侧上的组织清洁件500，例如，如在一个可能的实施例中所示的刷毛6和/或弹性体元件7。组织清洁件500可大体上类似于组织清洁件300，且包括类似于在图8至图11中所示那些(但为了清楚起见在图17和图18中已省略)的多个凸起物303和/或其它突出组织清洗突起或纹理表面。在优选实施例中，毛细出口15设置在组织清洁件500的至少一部分下方。至少一个且优选为多个的孔口501可形成在组织清洁件500中，经由该组织清洁件500，毛细出口延伸部502从出口15和牙刷头部2沿大体上横向于牙刷1的头部和纵轴线的方向向外延伸。出口延伸部502与毛细出口15成流体连通，且可由与出口15相同或不同的毛细材料制成。出口延伸部502可与出口15一体地形成，或可在结构上分开且通过本领域中使用的任何适合方式而附接到出口15上。
在一些实施例中，出口延伸部502的自由端504可与组织清洁件500的外部露出表面503齐平，或在如图所示的其它实施例中，延伸部502可在组织清洁件500的表面503上方向外突出以便进一步加强毛细出口延伸部与口腔表面的接触以及可流动物质通过毛细作用的输送。从组织清洁件500的表面503到延伸部502的自由端504所测得的出口延伸部502的高度可小于、等于或大于设在组织清洁件500上的任何组织清洗突起(例如，图11中所示的凸起物303)。构想出的是，在一些实施例中，出口延伸部可具有变化的高度且不必全都一样。
在图17和图18中所示的示例性实施例中，为了图示的目的，出口延伸部502(和组织清洁件500中的对应孔口501)可定形为沿侧向延伸的矩形条。然而，出口延伸部502可具有任何适合的形状或可为不同形状的任何组合，包括但不限于圆形、椭圆形、多边形等。此外，将认识到的是，可提供众多出口延伸部502且出口延伸部502可定位在组织清洁件500中的任何位置。因此，本发明明显不受出口延伸部502的形状、数目或方位所限制。
多级毛细流动输送系统
根据本发明的另一方面，提供了用以调节可流动物质通向使用者的分配流速的多级毛细或芯吸流动输送系统。在一些实施例中，如本文之前参照图4至图7描述的那些，控制可流动物质从口腔护理器具至使用者的相对剂量和输送主要依靠暴露时间和经过毛细通道(多个)的芯吸速度。由于使用者不会以相同方式(例如，嘴唇张开或闭合、快或较的刷洗动作、牙齿/舌头清洗件与牙齿和/或组织之间高或低的压力，等等)或对于相同的时间周期而言刷洗或清洗牙齿和/或口腔软组织(也即，舌头、牙龈、口腔内部等)，故这可能会产生分配速率方面的变化和不容许对可流动物质的精确配量。
在非口腔领域中的现有公知毛细或芯吸系统主要集中于通常期望稳定连续流动的应用。例如，在书写笔和高亮标记笔的应用中，理想的产品输送是在使用期间不会减弱的稳定连续流动。在一些情形中，这种类型的连续流动对于一些口腔护理应用也是期望的。然而，在涉及高频率刷洗/清洗动作或在其中高度地经受调节的可流动物质将输送至使用者的情况下，可能期望更为精确地调节口腔护理材料的流动以防止口腔护理材料的过多剂量或过度施加。
现在描述的多级毛细或芯吸流动输送系统提供了一种非连续分配系统，该系统中断可流动物质的否则连续的毛细芯吸作用以提供对可流动物质通向使用者的配量和输送速率的充分控制。多级毛细可流动物质输送系统还基于使用者的刷洗或清洗习惯而减小或消除制剂输送速率方面的变化。
图14为根据本发明的多级毛细流动分配系统的一个示例性实施例的简图。该系统包括具有毛细通道14的毛细装置100，毛细通道14与保持可流动物质13的可流动物质储器11成直接流体连通或间接流体连通。储器11可包括毛细储存件，例如图4至图7中所示和本文所述的毛细储存件16，毛细储存件与毛细通道14成流体连通。毛细通道14优选为由限定流动区段120的第一芯吸或毛细部件122和限定第二流动区段121的第二芯吸或毛细部件123形成。流动区段120和121彼此以及与储器11成流体连通。在一个可能的实施例中，如图所示，流动区段120可直接地联接至流动区段121。在其它实施例中，中间流动导管(未示出)可设在流动区段120与流动区段121(未示出)之间。
各个芯吸或毛细部件122和123如本文进一步描述那样由芯吸材料构成和形成以便使通过毛细或芯吸作用而经过各个芯吸部件的可流动物质的流速或通过量不同。因此，在优选实施例中，形成流动区段120的芯吸部件122具有第一流速R1，而形成流动区段121的芯吸部件123具有不同于第一流速的第二流速R2。在该示例性实施例中，流速R1优选为可低于/慢于流速R2(如图14中的流动箭头所示)。
继续参看图14，在一个实施例中，流动区段121优选制造成用于以快或高的流速来将储存在其中的可流动物质体积在短时间周期内通过毛细或芯吸作用而相对于流动区段120快速地传递和输送。在一些实施例中，流动区段121可含有预定剂量的可流动物质，且可在由使用者启动以施用设定剂量时将其容积完全排空。
相反，优选制造成流速相对于流动区段121而言较慢或较低的流动区段120通过毛细或芯吸作用缓慢地补充区段121中的可流动物质。例如，在一些典型的实施例中而并非限制，对此可能耗时几分钟至大约1－2小时或更久以取决于分配至使用者的可流动物质和与可流动物质相关联的剂量限制而发生。作为优选，流动区段120制造成使得补充流动区段121中的可流动物质大致不会同时发生在使用期间(也即，在使区段121排空的期间)。因此，在区段121的内含物完全排出和分配至使用者的时间与区段121完全补充有新充入的可流动物质13的时间之间存在延迟时间或补充周期。在一些实施例中，该延迟时间可为几分钟至一小时或更久。这用于在使用和准备输送至使用者之前将最大预定剂量的可流动物质从已储存在流动区段121中的可流动物质装料(charge)输送至使用者。
在一些实施例中，流动区段120还可制造成具有比流动区段121更大的体积储存容量，该体积储存容量可用作毛细通道14的可流动物质配量部分。在一个实施例中，由于流动区段120比区段121具有较慢的流速且因此引起的较慢补充速率，故优选的是区段120具有比区段121更大的储存容量，以便在将剂量输送至使用者而排空其可流动物质内含物时，可容易得到足够的可流动物质来完全再填充区段121。因此，在一些实施例中，流动区段120可具有比区段121更长的轴向长度和/或较大横截面。将认识到的是，毛细通道14和流动区段120和121还可具有任何适合的横截面形状，例如但不限于圆形或其节段或部分、卵形/椭圆形或其节段或部分，以及多边形。各个流动区段120,121均还可具有不同于其它流动区段的横截面形状。因此，本发明不限于由特定应用和待使用的壳体所规定的芯吸或毛细通道14的任何特定截面形状、尺寸或长度。
在一些实施例中，参看图14，流动区段121可流体地联接至出口例如常规施加件130，以便通过与施加件的表面接触来将可流动物质直接地施用至使用者。表面接触启动和促进可流动物质111通过毛细作用从储器113穿过毛细通道14且最终从施加件130向外至期望目标输送表面的流动。在一些实施例中，输送表面可为使用者的口腔中的牙齿或组织表面。在一些实施例中，施加件130可为由本文所述和对本领域技术人员公知的任何适合的多孔可流动物质传送材料所形成的常规尖头(nib)。在其它实施例中，流动区段121可将其可流动物质内含物经由任何其它类型的适合出口例如本文已参照图1至图13所述的出口15输送，在一些实施例中，出口15可结合到口腔护理器具例如牙刷100或其它分配装置中。可结合流动区段120,121和毛细通道14使用的其它适合的出口可结合到如本文在别处参照图17和图18所述的舌头清洗件中。在又一些可能的实施例中，可完全地省略单独的施加件或出口结构，并且流动区段121可构造和适于将可流动物质剂量直接地施用至使用者。
将认识到的是，带有流动区段120,121的毛细装置和毛细通道14的前述示例性多级芯吸构造有利地提供了将预定剂量的可流动物质13输送至使用者的能力。相比于连续流动类型的毛细和芯吸系统，当期望在给定的处理时间周期内调节和施用特定剂量的可流动物质至使用者时，这提供了间断流动机构和充分的流动控制。
形成流体流动区段120,121的芯吸或毛细部件122,123分别可由任何适合的芯吸材料制成，该芯吸材料具有流体毛细和芯吸作用性质，例如文中已在别处描述的那些。因此，可通过多种方式分别实现流动区段120和121的不同流速R1和R2，这些方式包括芯吸材料选择和/或使用本文已参照图1至图13描述的材料和技术的芯吸部件122,123的物理或结构设计。这些包括但不限于用于构造包括不同多孔性(例如，各种泡沫或纤维材料)和/或化学成分(例如，化学改性的硅质)的流动区段120和121的芯吸材料方面的差异。这向各个芯吸部件122和123提供了特定的毛细性质或芯吸性质/特性以满足所期望的流速。
因此，通过使用对于多级输送系统的各个流动区段120和121具有不同毛细性质的适合芯吸材料，可控制从一个流动区段输送或传递至另一区段的可流动物质13的速率和数量。一些示例性的适合芯吸材料可包括聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、纤维素、绒毛、聚酯、胶原、尼龙，以及它们的混合物。聚合物的空隙容积、多孔性、孔径、密度、尺寸和形状全都可定制成用以提供可流动物质从一个流动区段120到另一流动区段121的期望释放或流速特性。此外，芯吸材料可利用食品级表面活性剂进行处理以改变它们的疏水性和/或亲水性，这将有助于控制可流动物质从一个流动区段到另一流动区段的释放/流动和补充速率。
作为备选，如图14中示意性地示出那样，通过在芯吸部件之间提供流动限制器170，例如但不限于单向或双向流动闸或阀、多孔膜、穿孔隔板，或隔膜，可控制可流动物质在芯吸部件122和123之间的流动。流动限制器170调节可流动物质13在流动区段120与储器11、流动区段120与流动区段121，和/或流动区段121与施加件130(如果提供的话)之间的流动。在一些实施例中，流动限制器可设计成用以在已达到特定的预定阈值压差或流量时开启和/或允许可流动物质13经由其穿过。这将具有优点，例如更快地释放更大的体积和减少液体进入储器中的回流。
在一些实施例中，用于毛细通道14的芯吸材料可为一个连续的材料条，该材料条沿其芯体长度具有不同的物理性质和化学性质并带有不同的毛细性质以限定流动区段120和121。在其它实施例中，各个流动区段120,121均可为单独的构件且在设计中模块化，其中，具有不同物理性质和/或化学性质且因此具有不同毛细性质的材料的各个流动区段可通过本领域中使用的任何适合方式例如机械、粘合或其它方式而简单地连结在一起。在一些示例性实施例中，流动区段121可插塞或咬合到区段120中且反之亦然(借助于任一流动区段的截面减小的延伸部)，或与壳体或保持流动区段120和121的两个相对邻接端部之间的轴向压力的其它支承结构简单地压配合在一起。
使用多级芯吸或毛细系统的前述原理，将认识到的是，毛细通道14的一些实施例可构造成带有两个以上的流动区段，从而允许设计者定制可流动物质穿过毛细通道的各个部分和可流动物质向使用者输送的流速。
此外，芯吸系统可设计成同心的管状和洋葱层状的设计，其中，各个"洋葱"层或管具有使用本文所述的材料、构造和相同设计原理的不同可流动物质释放特性。芯吸系统的该实施例可构造为两个或多个同心的芯吸材料环的组合(类似于树干中的那些)。在一些实施例中，由产生可变芯吸特性的不同类型的芯吸材料可挤压出不同的层环。可变的芯吸能根据密度、所选的材料成分或层厚而较快地输送一些可流动物质且然后较慢地输送一些可流动物质。图19中示出了此种多层芯吸系统的一个示例性实施例。
图19示出了包括具有不同芯吸特性或毛细性质的同心对准的芯吸或毛细部件的组合的毛细通道200的截面。如图所示，毛细通道200包括最内部的第一芯吸或毛细部件201、沿周向设置成邻近并接触部件201的第二芯吸或毛细部件202以及沿周向设置成邻近并接触部件202的第三芯吸或毛细部件203。在一个可能的实施例中，毛细通道200可直接地或间接地流体联接至储器，例如图14至图16中所示的储器113或图4至图7中所示的储器13。各个芯吸或毛细部件201-203均由如本文进一步描述的芯吸材料构成和/或形成，以便使通过毛细或芯吸作用而穿过各个芯吸部件的流体流速或通过量不同。因此，在优选实施例中，芯吸部件201具有第一流体流速R1，芯吸部件202具有第二流体流速R2，以及芯吸部件203具有第三流体流速R3。在优选实施例中，至少两个流速R1-R3且在其它实施例中所有三个流速R1-R3可彼此不同以控制和形成预期的流速。将认识到的是，其它实施例可具有更多或更少的同心对准芯吸部件。
现在将描述在毛细通道14的相邻芯吸或毛细部件之间结合了至少一个流动限制器的多级毛细或芯吸流动输送系统的附加实施例。参看图15，流动限制器150可通过物理上减小毛细通道14的相邻流体流动区段之间的接触表面面积或截面流动面积来形成，从而自然地减小各个区段之间的流体流速。图15示出了毛细通道14的一个可能的实施例，其中，毛细通道14由限定三个单独流动区段160,161和162的单一整体的芯吸或毛细部件163所形成，而流动限制器150形成或设置在各个区段之间。然而，将认识到的是，在其它实施例中可提供更多或更少的流动区段和/或流动限制器。
参看图15，流动限制器150可由毛细通道或芯吸件的凹进部分形成。流动限制器150的凹进部分沿大体上横向于毛细通道的纵轴线LA的方向部分地延伸经过芯吸部件163，从而在流动区段160,161和162之间留下了相对较小的连接桥164。由于可用于运送可流动物质13的截面面积相对于芯吸部件163的其余部分缩小，故在中心流动区段161的任一侧上的流动限制器150减小了区段161与两个侧向流动区段160和162之间的流速。因此，流动限制器150优选具有比芯吸部件163的毗连流动区段160,161和162更小的截面流动面积。在一个可能的实施例中，区段160可与容纳可流动物质13的储器11成流体连通。借助于芯吸或毛细作用，可流动物质13传递穿过芯吸部件163。在其它实施例中，任一流动区段160,161和/或162都可根据预期设计而与流体储器11成流体连通。
继续参看图15，操作原理在于保留在流动区段162中可用的可流动物质13将在施加过程期间更为快速地输送和耗尽，但由于那些流动区段的两两之间存在流动限制器150，故从毗连的流动区段161以较慢的流速补充。可流动物质将会芯吸到一个流动区段(例如，区段161)中，由于流动限制器150而减慢，且然后芯吸或流动到下一下游流动区段(例如，区段162)。因此，穿过一个或多个流动限制器的所示串接布置且因此穿过其下游的各个流动区段的流动的阻抗用于调节在施加期间最终供给至使用者的可流动物质13。以串接形式提供的上游流动限制器150越多，例如凹进部或其它适合的流动限制器，则最终用于补充流动区段163的耗时便会越长。
图16示出了毛细通道14的另一实施例，该毛细通道14在流动区段160和161之间具有接触流动表面面积呈减小形式的流动限制器150。在此实施例中，流动区段160和161为分别由单独的芯吸部件163和165所限定的单独整体结构，其中，芯吸部件163和165邻接或以其它方式联接在一起而形成连续的流动通路。芯吸部件163和165的邻接部分限定连接桥164，从而容许流动从一个流动区段160传输至第二流动区段161。在一个实施例中，如图所示，流动区段160可流体地联接至储器11。流动区段161可流体地联接至出口，该出口在一些实施例中可为常规施加件130，或其它适合的出口，例如本文参照图1至图14所述的那些。
存在多种其它方式形成流动限制器150来限制如本文所述的不同相邻流动区段之间的流速，包括但不限于：使芯吸或毛细部件的端部部分的至少一部分邻接抵靠硬质的优选为无孔的表面来减小流动区段之间的流动通路截面面积或接触面积；热熔或施加不可穿透的密封剂至流动区段的截面端部部分的至少一部分来密封至少一些孔；从毛细通道14或芯吸件切割各种其它形状或其它区；提供结构更窄的流动区段，其中流动区段之间的截面流动通路的截面面积较小；在毗连的流动区段之间插入分隔壁，其中，分隔壁具有穿孔，或分隔壁由具有比毗连的流动区段更低流动通过速率的芯吸材料所形成。
带有图14至16中所示的毛细通道114的芯吸或毛细部件的前述毛细装置100可结合到本文在图4至图7中所示和描述的任一壳体中，或可结合到能够支承芯吸部件的其它适合的壳体中。将认识到的是，在一些实施例中，毛细装置100不必结合到口腔护理器具(例如图1中所示的牙刷)中。因此，在用于施加如本文在别处描述的可流动物质的一些实施例中，毛细装置100可用在笔型施加件中。在又一些实施例中，毛细装置100可设置在与口腔护理完全无关的应用中所使用的任何适合的壳体中。因此，本发明并未限于单独在口腔护理应用中的使用者。
 将理解的是，尽管本发明已结合其特定实施例进行了描述，但前述说明和实例旨在示出而非限制本发明的范围。本发明所属领域的技术人员将清楚其它的方面、优点和改动，且这些方面和改动处在本发明的范围内且文中进行了描述和主张。

Claims (10)

1.一种用于口腔护理器具的具有毛细流体分配系统的芯吸装置，包括：
第一芯吸部件，其由芯吸材料形成并限定第一流动区段；
第二芯吸部件，其由芯吸材料形成并限定第二流动区段，所述第二芯吸部件流体地联接至所述第一芯吸部件；以及
含有可流动物质的储器，所述储器直接地流体联接至所述第一芯吸部件并通过所述第一芯吸部件而与所述第二芯吸部件隔离；
其中，所述可流动物质通过毛细作用以第一流速流动经过所述第一芯吸部件和以第二流速流动经过所述第二芯吸部件，其中，所述第二芯吸部件的第二流速高于所述第一芯吸部件的第一流速。
2.根据权利要求1所述的芯吸装置，其特征在于，所述第二芯吸部件流体地联接至用于将所述可流动物质从所述第二芯吸部件施用至使用者的施加件。
3.根据权利要求1所述的芯吸装置，其特征在于，所述芯吸装置还包括设置在口腔护理器具的头部中的出口，所述出口可操作成用以从所述芯吸装置分配所述可流动物质。
4.根据权利要求1所述的芯吸装置，其特征在于，所述第一芯吸部件和所述第二芯吸部件由选自聚乙烯、聚丙烯、纤维素、绒毛、聚酯、胶原、尼龙和它们的混合物所构成的组的芯吸材料制成。
5.一种口腔护理器具，包括：
用于抓握的手柄；
包括至少一个牙齿清洁元件的头部；
用于储存可流动物质的储器；
设置在所述头部上的至少一个出口；以及
将所述储器流体地联接至所述出口的毛细通道，所述毛细通道包括：
第一芯吸部件，其由芯吸材料形成并限定第一流动区段；
第二芯吸部件，其由芯吸材料形成并限定第二流动区段，所述第二芯吸部件流体地联接至所述第一芯吸部件；
其中，所述可流动物质通过毛细作用从所述第一芯吸部件以一流速穿过流动限制器流至所述第二芯吸部件，所述流速不同于穿过所述第一芯吸部件或所述第二芯吸部件的流速；
其中，所述流动限制器包括下列中的一种：
形成在所述第一芯吸部件和所述第二芯吸部件直接的凹进区域；
硬质表面，其邻接抵靠所述毛细通道的端部部分的至少一部分，以便减小所述第一流动区段和所述第二流动区段之间的接触面积；以及
不可穿透的密封剂，其热熔或施加至所述第一流动区段和所述第二流动区段的截面端部部分的至少一部分。
6.根据权利要求5所述的口腔护理器具，其特征在于，所述口腔护理器具还包括出口，所述出口与所述第二芯吸部件流体地连通且设置在所述口腔护理器具的头部中以便从所述器具分配所述可流动物质。
7.根据权利要求6所述的口腔护理器具，其特征在于，所述出口结合到形成在所述口腔护理器具的头部中的舌头清洗件中。
8.根据权利要求5所述的口腔护理器具，其特征在于，所述第二芯吸部件的第二流速高于所述第一芯吸部件的第一流速。
9.根据权利要求5所述的口腔护理器具，其特征在于，所述第一芯吸部件和所述第二芯吸部件为整体部件。
10.根据权利要求5所述的口腔护理器具，其特征在于，所述第一芯吸部件和所述第二芯吸部件为流体地联接在一起的单独部件。
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